Особенности кинетических процессов трансформации органического вещества в мезотрофных водоемах Карелии

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

В 2012–2013 гг. проведены исследования кинетики биохимического потребления кислорода (БПК) и состава органического вещества (ОВ) на пяти мезотрофных озерах Карелии: Салонъярви, Вегарусъярви, Валгомозеро, Сямозеро и Шотозеро. Эксперименты по БПК продолжительностью до 126 суток (при 20 и 10оС) выполняли во все сезоны года. В результате были получены уравнения и значения кинетических параметров БПК, характеризующих сезонные изменения потребления О2 на окисление ОВ в две-три стадии (I-я, II-я и L-линейная). В результате анализа данных был выявлен ряд общих особенностей, характерных для всех исследованных мезотрофных водных объектов. Во все сезоны скорость окисления ОВ на L-стадии была значительно ниже, чем на I-й. Вклад каждой стадии в общее потребление кислорода был неравномерным: наибольший — (более 50%) во все сезоны, кроме летнего (33%), оказывала L-стадия, меньший — I-я и II-я стадии. Летом из-за активного продуцирования легкоокисляемого ОВ суммарное потребление О2 на I-й и II-й стадиях достигало 67% от БПКполн, что было сопоставимо с эвтрофными водоемами. Скорость окисления ОВ на I-й стадии увеличивалась от зимы к лету в 4.0 раза и затем постепенно снижалась к осени, а на L-стадии была во все сезоны в несколько раз ниже, чем на I-й. Полученные взаимосвязи между разными показателями ОВ и кинетическими параметрами БПК в воде из мезотрофных озер отражают спектр сезонных особенностей изменения условий окисления ОВ. Отмечено снижение окисления лабильных компонентов ОВ в ряду озер: Валгомозеро → Сямозеро → Шотозеро → Салонъярви и Вегарусъярви, что подтверждается связью с содержанием автохтонного ОВ.

Об авторах

А. В. Леонов

Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН

Email: leonov@ocean.ru
Россия, Москва

М. В. Зобкова

Институт водных проблем Севера КарНЦ РАН, Федеральный исследовательский центр “Карельский научный центр Российской академии наук”

Автор, ответственный за переписку.
Email: rincalika21@yandex.ru
Россия, Петрозаводск

Список литературы

  1. Аналитические, кинетические и расчетные методы в гидрохимической практике / Ред. П. А. Лозовик, Н. А. Ефременко. СПб.: Нестор-История, 2017. 272 с.
  2. Бульон В. В. Первичная продукция планктона внутренних водоемов. Л.: Наука, Лен. отд., 1983, 150 с.
  3. Верес Ю. К., Остапеня А. П. Содержание лабильного органического вещества в воде озер Нарочанского региона // Вестник БГУ. Сер. 2. 2011. № 2. с. 45–49.
  4. Гидрохимия Онежского озера и его притоков. Л.: Изд-во Наука, 1973. 243 с.
  5. Ефремова Т. А., Зобкова М. В. Содержание, распределение и соотношение основных компонентов органического вещества в Онежском озере // Тр. Кар. НЦ РАН. 2019. № 9. С. 60 — 75. https://doi.org/10.17076/lim1017
  6. Зобков М. Б., Зобкова М. В. Устройство для определения органического углерода в воде с фотохимическим персульфатным окислением в системе непрерывного газового потока и ИК-Фурье спектрометрическим детектированием // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2015. № 8. С. 10–15.
  7. Зобкова М. В. Оценка автохтонной, аллохтонной и антропогенной составляющих органического вещества в поверхностных водах (на примере водных объектов Карелии): автореф. дис. … канд. хим. наук: 1.5.15. Петрозаводск, 2024, 20 с.
  8. Зобкова М. В., Ефремова Т. А., Лозовик П. А., Сабылина А. В. Органическое вещество и его компоненты в поверхностных водах гумидной зоны // Успехи современного естествознания. 2015. № 12. С. 115–120.
  9. Леонов А. В. Обобщение, типизация и кинетический анализ кривых потребления кислорода по данным БПК-опытов // Океанология. 1974. Т. 16. Вып. 1. С. 82–87.
  10. Леонов А. В., Зобкова М. В. Общая характеристика развития БПК в длительных экспериментах с водой из водоемов Карелии // Тр. Кар. НЦ РАН. 2019. № 3. С. 61–79. https://doi.org/10.17076/lim952
  11. Леонов А. В., Зобкова М. В. Значения кинетических параметров БПК длительных экспериментов (на примере анализа данных с разными интегральными пробами воды из центральной части Онежского озера) // Тр. Кар. НЦ РАН. 2020а. № 4. С. 40–61. https://doi.org/10.17076/lim1164.
  12. Леонов А. В., Зобкова М. В. Соответствие значений параметров долгосрочной кинетики БПК концентрациям компонентов органического вещества в воде из разных акваторий Онежского озера // Тр. Кар. НЦ РАН. 2020б. № 9. С. 40–64. https://doi.org/10.17076/lim1287
  13. Леонов А. В., Зобкова М. В. Применение длительных БПК-экспериментов для сезонных исследований окисления компонентов органического вещества в воде из разных районов Онежского озера // Тр. Кар. НЦ РАН. 2021. № 9. С. 37–57. https://doi.org/10.17076/lim1369
  14. Леонов А. В., Зобкова М. В. Кинетические параметры БПК и их соответствие содержанию компонентов органического вещества в водах евтрофных водоемов Карелии // Известия русского географического общества, 2022. Т. 154, № 3. С. 28–46. https://doi.org/10.31857/S0869607122030053
  15. Лозовик П. А. Гидрогеохимические критерии состояния поверхностных вод гумидной зоны и их устойчивости к антропогенному воздействию: Автореф. дис. … докт. хим. наук. Москва, 2006. 59 с.
  16. Лозовик П. А., Мусатова М. В. Методика разделения органического вещества природных вод адсорбцией на диэтилаламиноэтилцеллюлозе на автохтонную и аллохтонную составляющие // Вестник МГОУ. Сер. Естественные науки. 2013. № 3. С. 63–68.
  17. Лозовик П. А., Мусатова М. В., Рыжаков А. В. Автохтонное и аллохтонное органическое вещество в разнотипных озерах Карелии // Вода, химия и экология. 2014. № 4. С. 11–17.
  18. Лозовик П. А., Морозов А. К., Зобков М. Б., Духовичева, Т. А., Осипова Л. А. Аллохтонное и автохтонное органическое вещество в поверхностных водах Карелии // Водные ресурсы. 2007. Т.34, № 2. С. 225–237.
  19. Озера Карелии. Справочник. / Под ред. Н. Н. Филатова, В. И. Кухарева. Петрозаводск: КарНЦ РАН, 2013. 464 с.
  20. Рыжаков А. В., Зобкова М. В., Лозовик П. А. Особенности содержания и распределения форм фосфора в водоемах гумидной зоны // Тр. Кар. НЦ РАН. 2016. № 9. С. 33–45.
  21. Скопинцев Б. А. Органическое вещество в природных водах (водный гумус) // Тр. ГОИН. 1950. Вып. 17 (29). 200 с.
  22. Трегубова Т. М., Кулиш Т. П. Кинетика биохимического потребления кислорода в воде озера. Антропогенное евтрофирование Ладожского озера. Л.: Наука, Лен. Отд., 1982. С. 106–116.
  23. Ostapenia A. P., Parparov A., Berman T. Lability of organic carbon in lakes of different trophic status // Freshwater Biol. 2009. Vol. 54. P. 1312–1323. https://doi.org/10.1111/j.1365-2427.2009.02183
  24. Sullivan A. B., Snyder D. V., Rounds S. A. Controls on biochemical oxygen demand in the upper Klamath River, Oregon // Chem. Geol. 2010. Vol. 269. P. 12–21. https://doi.org/10.1016/j.chemgeo.2009.08.007
  25. Zhou Y., Davidson T. A., Yao X., Zhang Y., Jeppesen E., de Souza J. G., Wua H., Shi K., Qin B. How autochthonous dissolved organic matter responds to eutrophication and climate warming: evidence from a cross-continental data analysis and experiments // Earth-Science Reviews. 2018. V. 185. pp. 928–937. https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2018.08.013

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».