ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА ПРОЦЕССЫ СУЛЬФАТРЕДУКЦИИ И МЕТИЛИРОВАНИЯ РТУТИ ВО ЛЬДАХ РЕКИ АМУР


https://doi.org/10.15356/2076-6734-2018-1-105-116

Полный текст:


Аннотация

Представлены результаты послойного исследования кернов речного льда с использованием спектральных и микробиологических методов. Активность биогеохимических процессов во льдах определяется высокими концентрациями органических веществ (растворённых и в виде детрита), загрязнением водной среды ртутью при формировании ледяного покрова, численностью культивируемых гетеротрофных бактерий и сульфатредуцирующих бактерий. К основным предпосылкам метилирования ртути во льдах р. Амур относятся: поступление из водохранилищ гумифированных вод и детрита; трансграничное загрязнение летучими ароматическими соединениями; образование бактериальных метаболитов с метильными радикалами; устойчивость сульфатредуцирующих бактерий к ртути.


Об авторах

Л. М. Кондратьева
Институт водных и экологических проблем, Дальневосточное отделение РАН
Россия

Хабаровск



Д. В. Андреева
Институт водных и экологических проблем, Дальневосточное отделение РАН
Россия

Хабаровск



Е. М. Голубева
Институт тектоники и геофизики, Дальневосточное отделение РАН
Россия

Хабаровск



Список литературы

1. Моисеенко Т.И. Ртуть в гидросфере // Ртуть в биосфере: эколого-геохимические аспекты. Материалы Междунар. симпозиума (Москва, 7–9 сентября 2010 г.). М.: изд. ГЕОХИ РАН, 2010. С. 19–24.

2. Сухенко С.А. О возможности метилирования и биоаккумуляции ртути в водохранилище проектируемой Катунской ГЭС // Водные ресурсы. 1995. Т. 22. № 1. С. 78–84.

3. Frohne T., Rinklebe J., Langer U., Du Laing G., Mothes S., Wennrich R. Biogeochemical factors affecting mercury methylation rate in two contaminated floodplain soils // Biogeosciences. 2012. V. 9. P. 493– 507. doi: 10.5194/bg-9-493-2012.

4. Eckley C.S., Hintelmann H. Determination of mercury methylation potentials in the water column of lakes across Canada // Science Total Environmental. 2006. V. 368. P. 111–125. doi: 10.1016/j.scitotenv.2005.09.042.

5. Li P., Feng X., Qiu G. Methylmercury exposure and health effects from rice and fish consumption: A review // Intern. Journ. of Environmental Research and Public Health. 2010. V. 7. P. 2666–2691. doi: 10.3390/ijerph7062666.

6. Skyllberg U., Qian J., Frech W., Xia K., Bleam W.F. Distribution of mercury, methyl mercury and organic sulphur species in soil, soil solution and stream of a boreal forest catchment // Biogeochemistry. 2003. V. 64. P. 53–76.

7. Steffen A., Douglas T., Amyot M., Narayan J., Fuentes J.D. A synthesis of atmospheric mercury depletion event chemistry in the atmosphere and snow // Atmospheric Chemistry and Physics. 2008. V. 8. P. 1445– 1482. doi: org/10.5194/acp-8-1445-2008.

8. Constant P., Poissant L., Villemur R., Yumvihoze E., Lean D. Fate of inorganic mercury and methyl mercury within the snow cover in the low arctic tundra on the shore of Hudson Bay (Que´bec, Canada) // Journ. of Geophys. Research: Atmospheres. 2007. V. 112. № 8. P. 1–10. doi: 10.1029/2006JD007961.

9. Durnford D., Dastoor A. The behavior of mercury in the cryosphere: A review of what we know from observations // Journ. of Geophys. Research: Oceans. 2011. V. 116. P. 1–30. doi: 10.1029/2010JD014809.

10. Kerin E.J., Gilmour C.C., Roden E., Suzuki M.T., Coates J.D., Mason R.P. Mercury methylation by dissimilatory iron-reducing bacteria // Applied and Environmental Microbiology. 2006. V. 72. P. 7919–7921. doi: 10.1128/AEM.01602-06.

11. Feyte S., Tessier A., Gobeil C., Cossa D. In situ adsorption of mercury, methylmercury and other elements by iron oxyhydroxides and organic matter in lake sediments // Applied Geochemistry. 2010. V. 25. P. 984– 995. doi: 10.1016/j.apgeochem.2010.04.005.

12. Ермаков В.В. Биогенная миграция и детоксикация ртути // Ртуть в биосфере: эколого-геохимические аспекты. Материалы Междунар. симпозиума (Москва, 7–9 сентября 2010 г.). М.: изд. ГЕОХИ РАН, 2010. С. 5–14.

13. Соколова Е.А. Влияние температуры на развитие сульфатредуцирующих бактерий в экспериментальных и полевых условиях в зимний период // Сибирский экологический журнал. 2010. Т. 6. С. 865–869.

14. Roh Y., Gao H., Vali H., Kennedy D.W., Yang Z.K., Gao W., Dohnalkova A.C., Stapleton R.D., Moon J.-W., Phelps T.J., Fredrickson J.K., Zhou J. Metal reduction and iron biomineralization by a Psychrotolerant Fe(III)-Reducing Bacterium, Shewanella sp. Strain PV-4 // Applied and Environmental Microbiology. 2006. V. 72 № 5. P. 3236–3244. doi: 10.1128/AEM.72.5.3236-3244.2006.

15. Podar M., Gilmour C.C., Brandt C.C., Soren A., Brown S.D., Crable B.R., Palumbo A.V., Somenahally A.C., Elias D.A. Global prevalence and distribution of genes and microorganisms involved in mercury methylation // Science Advances. 2015. V. 1. № 9. P. 1–12. doi: 10.1126/sciadv.1500675.

16. Acha D., Pabo C.A., Hintelmann H. Mercury methylation and hydrogen sulfide production among unexpected strains isolated from periphyton of two macrophytes of the Amazon // FEMS Microbiology Ecology. 2012. V. 80. № 3. P. 637–645. doi: 10.1111/j.1574-6941.2012.01333.x.

17. Gilmour C.C., Podar M., Bullock A.L., Graham A.M., Brown S.D., Somenahally A.C., Johs A., Hurt Jr.R.A., Bailey K.L., Elias D.A. Mercury methylation by novel microorganisms from new environments // Environmental Science and Technology. 2013. V. 47. № 20. P. 11810–11820. doi: 10.1021/es403075t.

18. Beattie S.A., Armstrong D., Chaulk A., Comte J., Gosselin M., Wang F. Total and methylated mercury in Arctic multiyear sea ice // Environmental Science and Technology. 2014. V. 48. № 10. P. 5575−5582. doi: 10.1021/es5008033.

19. Barkay T., Poulain A.J. Mercury (micro)biogeochemistry in polar environments // FEMS Microbiology Ecology. 2007. V. 59. P. 232–241. doi: 10.1111/j.15746941.2006.00246.x.

20. Loseto L.L., Lean D.R., Siciliano S.D. Snowmelt sources of methylmercury to high Arctic ecosystems // Environmental Science and Technology. 2004. V. 38. № 11. P. 3004–3010. doi.: 10.1021/es035146n.

21. Московченко Д.В., Бабушкин А.Г. Особенности формирования химического состава снеговых вод на территории Ханты-Мансийского автономного округа // Криосфера Земли. 2012. Т. XVI. № 1. С. 71–81.

22. Moller A.K., Barkay T., Al-Soud W.A., Sørensen S.J., Kroer H.S.N. Diversity and characterization of mercury-resistant bacteria in snow, fresh water and seaice brine from the High Arctic // FEMS Microbiology Ecology. 2011. V. 75. № 3. P. 390–401. doi: 10.1111/j.1574-6941.2010.01016.x.

23. Rivkina E.M., Friedmann E.I., McKay C.P., Gilichinsky D.A. Metabolic activity of permafrost bacteria below the freezing point // Applied and Environmental Microbiology. 2000. V. 66. P. 3230–3233. doi: 10.1128/AEM.66.8.3230-3233.2000.

24. Кот Ф.С. Тяжелые металлы в донных отложениях Среднего и Нижнего Амура // Биогеохимические и экологические оценки техногенных экосистем бассейна реки Амур. Владивосток: Дальнаука, 1994. С. 123–135.

25. Кондратьева Л.М., Андреева Д.В., Голубева Е.М. Влияние крупных притоков на биогеохимические процессы в реке Амур // География и прир. ресурсы. 2013. № 2. С. 36–46.

26. Jiang G.-B., Shi J.-B., Feng X.-B. Mercury pollution in China: An overview of the past and current sources of the toxic metal // Environmental Science and Technology. 2006. V. 40. № 12. P. 3673–3678. doi: 10.1021/es062707c.

27. Zhang Z.S., Sun X.J., Wang Q.C., Zheng D.M., Zheng N., Lu X.G. Recovery from Mercury Contamination in the Second Songhua River, China // Water, Air and Soil Pollution. 2010. V. 211. P. 219–229. doi: 10.1007/s11270-009-0294-3.

28. Кондратьева Л.М. Геоэкологические исследования речного льда // Геоэкология. Инженерная гео логия. Гидрогеология. Геокриология. 2010. № 6. С. 511–520.

29. Kondratyeva L.M, Zhukov A.G. Spatio-temporal effects of Amur River ice pollution with organic substances // Proc. of the 3rd Intern. Meeting of AmurOkhotsk Consortium-2013 in collaboration with the Conference on «Sustainable Nature Management in Coastal Areas». 2014. P. 45–48. http://amurokhotsk.com/.

30. Thomas O., Burgess C. UV-visible spectrophotometry of water and wastewater. Elsevier, 2007. 360 р.

31. Кондратьева Л.М., Бардюк В.В., Жуков А.Г. Аккумуляция и трансформация токсичных веществ во льдах рек Амур и Сунгари после техногенной аварии в Китае в 2005 г. // Лёд и Снег. 2011. № 4. С. 118–124.

32. Кондратьева Л.М., Фишер Н.К. Микробиологические исследования льдов рек Амур и Сунгари // Криосфера Земли. 2012. Т. XVI. № 1. С. 82–93.

33. Андреева Д.В., Кондратьева Л.М., Стукова О.Ю. Микробиологические исследования процессов сульфатредукции в Зейском водохранилище // Чтения памяти Владимира Яковлевича Леванидова: Вып. 6. Владивосток: Дальнаука, 2014. С. 32–37.

34. Воробьева И.Б., Напрасникова Е.В., Власова М.В. Эколого-геохимические особенности снега, льда и подледной воды южной части озера Байкал // Геоэкология. Инженерная геология. Гидрогеология. Геокриология. 2009. № 1. С. 54–60.


Дополнительные файлы

Для цитирования: Кондратьева Л.М., Андреева Д.В., Голубева Е.М. ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА ПРОЦЕССЫ СУЛЬФАТРЕДУКЦИИ И МЕТИЛИРОВАНИЯ РТУТИ ВО ЛЬДАХ РЕКИ АМУР. Лёд и Снег. 2018;58(1):105-116. https://doi.org/10.15356/2076-6734-2018-1-105-116

For citation: Kondratyeva L.M., Andreeva D.V., Golubeva E.M. FACTORS AFFECTING THE CONDITIONS OF SULFATE REDUCTION AND MERCURY METHYLATION IN THE RIVER AMUR ICE. Ice and Snow. 2018;58(1):105-116. (In Russ.) https://doi.org/10.15356/2076-6734-2018-1-105-116

Просмотров: 118

Обратные ссылки

  • Обратные ссылки не определены.


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2076-6734 (Print)
ISSN 2412-3765 (Online)