CC BY
71
6. Водоросли: Справочник / С.П. Вассер, Н.В. Кондратьева, Н.П. Масюк и др. - Киев: Наукова думка, 1989. - С. 170-188.
УДК 576.8 (571.54)
ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПЕСЧАНЫХ МАТОВ СОДОВЫХ ОЗЕР ДОРОНИНСКОЕ И ЗУН-ТОРЕЙ (Забайкалье)
А.Г. Захарюк, Л.П. Козырева, Б.Б. Намсараев*
Институт общей и экспериментальной биологии СО РАН, Улан-Удэ. Е-mail: [email protected] Бурятский государственный университет, Улан-Удэ.
Представлены первичные данные по изучению песчаных матов, обнаруженных в содовых озерах Доронинское и Зун-Торей.
Ключевые слова: микробные маты, содовые озера.
PHISICAL AND CHEMICAL CHARACTERISTICS OF SANDY MATS OF DORONINSKOE AND ZUN-TOREI SODA LAKES (Zabaikalie)
A.G. Zakharyuk, L.P. Kozyreva, B.B. Namsaraev Institute of General and Experimental Biology of SB RAS, Ulan-Ude Buryat State University, Ulan-Ude
For the first time the basic physical and chemical indicators of the sandy mats which have been found out in soda lakes Doron-inskoe and Zun-Torei were studied.
Key words: microbial mats, soda lakes.
На территории Забайкалья насчитывается более 500 содово-соленых озер, отличающихся по степени минерализации, рН и ионному составу воды [1, 2]. В последнее время пристальное внимание уделяется изучению содового озера Доронинское [3]. В первую очередь это связано с тем, что озеро относится к типу меромектических озер, в которых четко прослеживаются аэробная и анаэробная зоны. Озеро Доронинское является одним из крупнейших минерализованных озер в Забайкалье. Площадь водной поверхности озера 4,5 км2, глубина около 6 м. Бессточное солоноватое озеро Зун-Торей расположено на юге Забайкалья. Площадь водного зеркала 302 км2. В озеро впадает протока Утичья. Оба озера примечательны тем, что в береговой зоне обнаружены песчаные маты, которые представляли собой рыхлый песок, сверху покрытый тонкой бактериальной пленкой.
Целью данной работы было изучение физико-химических характеристик песчаных матов содовых озер Доронинское и Зун-Торей.
Объекты и методы
Объектами исследования служили песчаные маты из двух содовых озер, расположенных на территории Забайкальского края: Доронинское и Зун-Торей. Пробы песчаных матов по горизонтам отобраны в августе 2008 г. Максимальная толщина песчаного мата озера Доронинское достигала 3,5 см, озера Зун-Торей - 5 см.
В полевых условиях определение физико-химических параметров воды в местах отбора проб проводили с помощью портативных приборов. Кислотность среды измеряли рН-метром рНер2 (Португалия), значение общей минерализации - тестер-кондуктометром TDS-4 (Сингапур). В лабораторных условиях определяли содержание сероводорода фотометрическим методом с ^№-диметил-«ара-фенилендиамином (ДМП) [4]. Органический углерод в песчаных матах анализировали методом мокрого сжигания по Тюрину [5]. Оптическую плотность измеряли на фотоэлектрокалориметре КФК-20 (Россия). рН водной вытяжки песчаных матов измеряли при помощи рН-метра HANNA Instruments (Россия).
Результаты и обсуждение
Отличительными признаками вод содовых озер являются высокая минерализация и экстремально-щелочные значения рН.
Распределение солености воды озера Доронинское имеет общую закономерность: увеличение концентрации солей от поверхностных слоев к придонным (от 25 г/дм3 на поверхности до 30 г/дм3 и более у дна). рН находится в щелочной области и варьирует от 9,7 до 10.
Концентрация солей в озере Зун-Торей составила 5,7 г/дм3. Значение рН воды 9,6. В озере зафиксировано низкое значение окислительно-восстановительного потенциала (ЕЬ) - +55 мВ.
В водной вытяжке песчаных матов значения рН варьировали от 9,98 до 9,23. Отмечено снижение рН по глубине мата. При этом в песчаном мате озера Доронинское это снижение составляло 0,1 единицу, а в мате озера Зун-Торей 0,4 единицы (рис. 1, 2).
Рис. 1. Значения рН в песчаном мате оз. Доронинское Рис. 2. Значение рН в песчаном мате оз. Зун-Торей
Таблица 1
Содержание Сорг в песчаных матах озер Доронинское и Зун-Торей по горизонтам
Озеро Доронинское Озеро Зун-Торей
Слой, см Содержание Сорг, % Слой, см Содержание Сорг, %
0 - 0,2 1,7 0 - 0,2 1,7
0,2 - 0,5 1,7 0,2 - 0,5 1,6
1,0 - 1,5 1,7 0,5 -1,0 1,7
,5 СП 1 ,0 СП - 1,0 - 1,5 1,7
«-» - не определено
Содержание органического вещества (ОВ) в песчаных матах исследуемых озер было незначительным и составило 1,6-1,7% (табл. 1). Изменение Сорг по слоям не зафиксировано. Низкое содержание ОВ в песчаных матах резко отличает их от цианобактериальных матов, развивающихся в содовых озерах, которые характеризуются достаточно высоким содержанием органического вещества (до 19%). Для типичных цианобактериальных матов характерна ярко выраженная слоистость с чередованием микроорганизмов и минеральных слоев. Исследуемые маты были представлены песчаными грунтами, которые, как правило, бедны органикой. Бактерии развивались на поверхности мата, образуя легкоразрушающиеся тонкие пленки.
Ранее проведенные исследования по распределению сероводорода в водной толще озера Доро-нинское показывают, что максимум (26,28 мг/дм3) фиксируется в летнее время в центре озера в придонном слое воды, что, по-видимому, связано с усилением активности сульфатредуцирующих бактерий при повышении температуры [3]. При определении нами сероводорода в песчаных матах по методу Трюпера получались значения на уровне ошибки. Поэтому была проведена косвенная оценка образования и распределения сероводорода в песчаном мате с использованием накопительных культур сульфатредуцирующих бактерий (СРБ), полученных из каждого слоя мата. В качестве доноров электронов и ростовых субстратов использовали лактат и ацетат.
Полученные накопительные культуры СРБ активно восстанавливали сульфаты с образованием сероводорода в щелочных условиях (рН-9,6) (табл. 2). Максимальное количество сульфид-ионов (243 мг/дм3) было зафиксировано в накопительной культуре, выделенной из песчаного мата озера Доро-нинское, слой 0,2-0,5 см, при использовании в качестве донора электронов лактата. Чуть слабее (203,33 мг/дм3) образовывала сероводород накопительная культура из песчаного мата озера Зун-Торей, слой 0,5-1,0 см, также выращенная на лактате. Минимальное количество сульфид-ионов (36,25
мг/дм3) выявлено в накопительной культуре, изолированной из нижнего горизонта песчаного мата озера Доронинское.
Таблица 2
Образование сероводорода накопительными культурами СРБ
Накопительная культура Слой, см Донор электронов Кол-во H2S, мг/дм
Доронинское 0-0,2 ацетат 115,8
0,2-0,5 лактат 243,0
1,0-1,5 лактат 202,9
1,0-1,5 ацетат 118,3
2,0-2,5 лактат 185,8
2,0-2,5 ацетат 36,3
Зун-Торей 0,2-0,5 лактат 37,1
0,5-1,0 лактат 203,3
0,5-1,0 ацетат 47,5
Установлено, что максимальное количество сероводорода образуется в подповерхностных слоях песчаных матов. Наиболее предпочтительным субстратов является лактат.
Работа выполнена при поддержке грантов Президиума СО РАН № 38, 95, МО РФ РНП 2.1.1/2 165 и НОЦ «Байкал»
ЛИТЕРАТУРА
1. Дзюба А. А. Минеральные озера // География и природные ресурсы. - 2002. - №2. - С. 61-67.
2. Намсараев Б.Б., Намсараев З.Б. Микробные процессы круговорота углерода и условия среды обитания в щелочных озерах Забайкалья и Монголии // Труды ин-та микробиологии им. С.Н. Виноградского РАН. - М.: Наука, 2007. - 398 с.
3. Замана Л.В., Борзенко С.В. Сероводород и другие восстановленные формы в кислородной воде озера Доронинское (Восточное Забайкалье) // Докл. РАН. - 2007. - Т.417, №2. - С. 232-235
4. Truper, H., Schleget, H.G. Sulphur methabolism in Thiorhodaceae. Qualitative measurements on going cells of Chromatium okenii // J. Microbiol. and Serol - 1964. - V.30. - P.225-238.
5. Аринушкина Е.В. Руководство по химическому анализу почв. - М.: Изд-во Московского университета, 1961. - С. 39-58.
УДК 54.027 (571.5)
ИЗОТОПНЫЕ ВАРИАЦИИ УГЛЕРОДА КАРБОНАТОВ И ОРГАНИЧЕСКОГО ВЕЩЕСТВА
МИНЕРАЛЬНЫХ ОЗЕР ЗАБАЙКАЛЬЯ
Б.С. Цыренов*, В.Б. Дамбаев*, Г.Г. Гончиков*, Б.Б. Намсараев*’**
Институт общей и экспериментальной биологии СО РАН, Улан-Удэ. Е-mail: [email protected] **Бурятский государственный университет, Улан-Удэ
Исследован изотопный состав углерода и органического вещества в донных осадках минерального озера Белое. Согласно полученным данным, донные осадки отражают изотопный состав углерода органического вещества, как первичных продуцентов, так и его потребителей.
Ключевые слова: изотопные вариации, углерод, карбонаты, органическое вещество.
THE ISOTOPE VARIATIONS OF CARBON OF CARBONATES AND ORGANIC MATTER OF THE MINERAL LAKES OF ZABAIKALIE
B.S. Tsyrenov, V.B. Dambaev, G.G. Gonchikov, B.B. Namsaraev Institute of General and Experimental Biology SB of RAS, Ulan-Ude.
Buryat State University, Ulan-Ude
The isotope composition of carbon and organic matter in bottom sediments of the mineral lake Beloe was investigated. According to obtained data, bottom sediments reflect isotope composition of carbon of organic matter both primary producers, and its consumers.
Key words: isotope variations, carbon, carbonates, organic matter.
Минеральные озера представляют собой уникальные экосистемы, в которых экстремально высокие рН сочетаются с высокими концентрациями солей вплоть до насыщающих. Засушливый климат,
