ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ РИСК ОБРАЗОВАНИЯ ЛЕТУЧИХ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ ПОСЛЕ КРУПНОГО ОПОЛЗНЯ

© 2020 г. Л. М. Кондратьева¹, З. Н. Литвиненко^1,2,*,  Г. М. Филиппова^1
1 Институт водных и экологических проблем Дальневосточного отделения РАН,
ул. Дикопольцева, 56, Хабаровск, 680000 Россия
² Дальневосточный государственный университет путей сообщения,
ул. Серышева, 47, Хабаровск, 680021 Россия
*E-mail: zoyalitvinenko@gmail.com
Поступила в редакцию 09.12.2019 г.
После доработки 09.12.2019 г.
Принята к публикации 17.01.2020 г.

Представлены результаты исследования качества воды в Бурейском водохранилище после крупного оползня, произошедшего в декабре 2018 г. Методом газовой хроматографии проведен сравнитель­ный анализ изменения качественного состава летучих органических веществ в воде вокруг тела оползня до/после взрывных работ и в искусственном канале. Среди доминирующих компонентов в воде обнаружены метанол и метилированные производные бензола, их концентрация увеличива­лась после дренажа воды сквозь тело оползня. На примере водных вытяжек из горных пород и поч­вы, показано, что многие соединения имели природное происхождение. Обосновано происхожде­ние некоторых соединений (гексан, ацетон, метанол, ацетаты, ксилолы), которые могут быть ин­термедиатами трансформации растительных остатков, а также взаимосвязанных процессов метаногенеза и метанотрофии. Среди множества факторов формирования качества воды в Бурей- ском водохранилище после крупного оползня важную роль играли взаимодействие воды с горными породами, миграция органических веществ из порового пространства пород и их вовлечение в био­геохимические процессы.

Ключевые слова: экологический риск, водохранилище, оползень, летучие органические вещества.
DOI: 10.31857/S0869780920030030

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Гидроэкологический мониторинг зоны влияния Бурейского гидроузла. Хабаровск: ИВЭП ДВО РАН, 2007. 273 с.

2. Дзюбан А.Н. Цикл метана в грунтах водохранилищ Волжско-Камского каскада и его роль в деструк­ции органического вещества // Тр. ИБВВ РАН. Вып. 74 (77). С. 21-36.

3. Каллистова А.Ю., Меркель А.Ю., Тарновецкий И.Ю., Пименов Н.В. Образование и окисление метана прокариотами // Микробиология. 2017. Т. 86. № 6. С. 661-683. https://doi.org/10.25808/08697698.2019.204.2.005

4. Кондратьева Л.М. Бурейский оползень и экологи­ческие риски // Вестник ДВО РАН. 2019. № 2. С.45-55. https://doi.org/10.25808/08697698.2019.204.2.005

5. Кулаков В.В., Махинов А.Н., Ким В.И., Остроухов А.В. Катастрофический оползень и цунами в водохра­нилище Бурейской ГЭС (бассейн Амура) // Гео­экология. 2019. № 3. С. 13-21. https://doi.org/10.31857/S0869-78092019312-20

6. Махинов А.Н., Ким В.И., Остроухов А.В., Матвеен­ко Д.В. Крупный оползень в долине реки Бурея и цунами в водохранилище Бурейской ГЭС // Вест­ник ДВО РАН. 2019. № 2. С. 35-44. https://doi.org/10.25808/08697698.2019.204.2.004

7. Andres N., Badoux A. The Swiss flood and landslide damage database: normalization and trends // J. of Flood Risk Management. 2018. e 12510. https://doi.org/10.1111/jfr3.12510

8. Borden R.C., Won J., Yuncu B. Natural and Enhanced Attenuation of Explosives on a Hand Grenade Range // J. Environmental Quality. 2017. V. 46. P. 961-967. https://doi.org/10.2134/jeq2016.12.0466

9. Badoux A., Andres N., Techel F., Hegg C. Natural hazard fatalities in Switzerland from 1946 to 2015 // Natural Hazards and Earth System Science. 2016. V. 16. № 12. P. 2747-2768. https://doi.org/10.5194/nhess-16-2747-2016

10. Buan N.R. Methanogens: pushing the boundaries of bi­ology // Emerging Topics in Life Sciences. 2018. № 2. P. 629-646. https://doi.org/10.1042/ETLS20180031

11. Chatterjee S., Deb U., Datta S., Walther C., Gupta D. Common explosives (TNT, RDX, HMX) and their fate in the environment: Emphasizing bioremediation // Chemosphere. 2017. V. 184. P. 438-451. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2017.06.008

12. Conrad R. The global methane cycle: recent advances in understanding the microbial processes involved // En­viron. Microbiol. Rep. 2009. № 1. P. 285-292. https://doi.org/10.1111/j.1758-2229.2009.00038.x

13. Cozzarelli I.M., Bekins B.A., Eganhouse R.P., Warren E., Essaid H.I. In situ measurements of volatile aromatic hydrocarbon biodegradation rates in groundwater // J. Contam Hydrol. 2010. V. 111 (1-4). P. 48-64. https://doi.org/10.1016/j.jconhyd.2009.12.001

14. Godwin C.M., McNamara P.J., Markfort C.D. Evening methane emission pulses from a boreal wetland corre­spond to convective mixing in hollows // J. of Geo­physical Research: Biogeosciences. 2013. V. 118. № 3. P. 994-1005. DOI: 10. I 002/jgrg.200S2

15. Gopinath M., Dhanasekar R. Microbial degradation of toluene // African Journal of Biotechnology. 2012. V. 11 (96). P. 16210-16219. https://doi.org/10.5897/AJB12 .2251

16. Juhasz A.L., Naidu R. Explosives: fate, dynamics, and ecological impact in terrestrial and marine environ­ments // Rev. Environ. Contam. Toxicol. 2007. V. 191. P.163-215. https://doi.org/10.1007/978-0-387-69163-3_6

17. Kalyuzhnaya M.G., Collins D., Chistoserdova L. Micro­bial Cycling of Methane. Encyclopedia of Microbiolo­gy (Fourth Edition). Reference Module in Life Scienc­es, Academic Press, 2019. P. 115-124. https://doi.org/10.1016/b978-0-12-809633-8.90670-8

18. Liu Y., Whitman W.B. Metabolic, phylogenetic, and ecological diversity of the methanogenic archaea // Ann. N. Y. Acad. Sci. 2008. V. 1125. P. 171-189. https://doi.org/10.1196/annals.1419.019

19. Lu Y., Li X., Chan A. Damage constitutive model of sin­gle flaw sandstone under freeze-thaw and load // Cold Regions Science and Technology. 2019. V. 159. P. 20-28. https://doi.org/10.1155/2019/9867681

20. Meste M., Dromart G, Oger P. Microbial methanogen­esis in subsurface oil and coal // Res. Microbiol. 2013. V. 164. № 9. P. 959-972. https://doi.org/10.1016/j.resmic.2013.07.004

21. Mayumi D., Mochimaru H., Tamaki H., Yamamoto K., Yoshioka H., Suzuki Y., Kamagata Y., Sakata S. Meth­ane production from coal by a single methanogen // Science. 2016. V. 354. P. 222-225. https://doi.org/10.1126/science.aaf8821

22. Pei W., Zhang M., Li S., Lai Y., Jin L. Enhancement of convective cooling of the porous crushed-rock layer in cold regions based on experimental investigations // In­ternational Communications in Heat and Mass Trans­fer. 2017. V. 87. P. 14-21. https://doi.org/10.1016/j.icheatmasstransfer.2017.06.019

23. Qu D., Dengke L., Li X., Luo Y., Kun X. Damage evolu­tion mechanism and constitutive model of freeze-thaw yellow sandstone in acidic environment // Cold Regions Science and Technology. 2018. V. 155. P. 174-183. https://doi.org/10.1155/2019/9867681

24. Sims J.G., Steevens J.A. The role of metabolism in the toxicity of 2,4,6-trinitrotoluene and its degradation products to the aquatic amphipod Hyalella Azteca // Ecotoxicol. Environ. Saf. 2008. V. 70. P. 38-46. https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2007.08.019

25. Strehse J.S., Appel D., Geist C., Martin H.J., Maser E. Biomonitoring of 2,4,6-trinitrotoluene and degrada­tion products in the marine environment with trans­planted blue mussels (M. edulis) // Toxicology. 2017. V.390. P. 117-123. https://doi.org/10.1016/j.tox.2017.09.004

26. Won J., Borden R.C. Impact of glycerin and lignosul­fonate on biodegradation of high explosives in soil // J.Contam. Hydrol. 2016. V. 194. P. 1-9. https://doi.org/10.1016/j.jconhyd.2016.08.008

27. Yu Z., Beck D.A., Chistoserdova L. Natural Selection in Synthetic Communities Highlights the Roles of Meth- ylococcaceae and Methylophilaceae and Suggests Dif­ferential Roles for Alternative Methanol Dehydroge­nases in Methane Consumption // Front. Microbiol. V. 5. № 8: e2392. https://doi.org/10.3389/fmicb.2017.02392

28. Yu Q., Fan K., You Y., Guo L., Yuan C. Comparative analysis of temperature variation characteristics of per­mafrost roadbeds with different widths // Cold Regions Science and Technology. 2015. V. 117. P. 12-18. https://doi.org/10.1016/j.coldregions.2015.05.002

29. Zhang M., McSavaney M.J. Is air pollution causing landslides in China? // Earth and Planetary Science Letters. 2018. V. 481. P. 284-289. https://doi.org/10.1016/j.epsl.2017.10.045