БИОГЕОХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ ПОЧВ ПОБЕРЕЖЬЯ ТАТАРСКОГО ПРОЛИВА В ЗИМНИЙ ПЕРИОД 

© 2021 г. Л. А. Гаретова*, Е. Л. Имранова, О. А. Кириенко, Н. К. Фишер

Институт водных и экологических проблем ДВО РАН,

ул. Дикопольцева, д. 56, Хабаровск, 680000 Россия

*Е-mail: micro@ivep.as.khb.ru

Поступила в редакцию 16.09.2021 г.
После исправления 11.10.2021 г.
Принята к публикации 15.10.2021 г.

Проведено исследование распределения органического вещества, углеводородов, летучих органических соединений, фотосинтетических пигментов и микроорганизмов в типичных для юго-западного побережья Татарского пролива почвах в зимний период. В торфяных почвах содержание С_орг составляло 42-45, в буроземах 10.0-32.7, в техноземах 7.3-17.9%, содержание углеводородов соответственно составляло 590–2780, 130–210 и 110–130 мг/кг. Суммарное содержание фитопигментов в торфяных почвах в среднем было в 6.5 раз выше, чем в буроземах. Во всех типах почв в составе пигментов преобладали каротиноиды Численность гетеротрофных бактерий варьировала в зависимости от типа почвы (от 0.8 до 68.6 млн КОЕ/г). Доля нефтеокисляющих бактерий (НОБ) в почвенном бактериальном сообществе составляла от 18.2 до 87.5%, что указывает на высокую степень адаптации микробных сообществ к углеводородам. В составе летучих органических соединений (ЛОС) преобладали продукты спиртового, ацетонового и метанового брожения. Данные по содержанию углеводородов УВ и результаты молекулярного и группового состава н-алканов в торфяных почвах показали, что природные н-алканы торфов могут стать причиной возникновения дополнительного углеводородного фона, который с помощью применяемого метода ИК-спектрофотометрии идентифицируется как нефтяные углеводороды.

Ключевые слова: торфяная почва, буроземы, техноземы, органическое вещество, углеводороды, н-алканы, фитопигменты, микроорганизмы, летучие органические соединения

DOI: 10.31857/S0869780921060096

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Анохина Н.А., Демин В.В., Завгородняя Ю.А. Состав н-алканов и н-метил-кетонов в почвах парковой зоны Москвы // Почвоведение. 2018. № 6. С. 683–692.
2. Баженова О.К., Бурмин Ю.К., Соколов Б.А., Хаин В.Е. Геология и геохимия нефти и газа. М.: МГУ, 2004. С. 144‒181.
3. Водяницкий Ю.Н. Тенденции развития химии почв // Бюллетень Почвенного института имени В.В. Докучаева. 2010. № 66. С. 64–82.
4. Габов Д.Н., Безносиков В.А., Кондратенок Ю.М., Груздев И.В. Насыщенные углеводороды в фоновых и загрязненных почвах Предуралья // Почвоведение. 2010. № 10. С. 1190–1196.
5. Гаретова Л.А., Фишер Н.К., Имранова Е.Л., Кириенко О.А., Кощельков А.М. Особенности формирования органических соединений в грунтах и донных отложениях промзоны г. Хабаровск // Геохимия. 2021. Т. 66. № 5. С. 464–472.
6. Геннадиев А.Н., Завгородняя Ю.А., Пиковский Ю.И., С., Смирнова М.А. Алканы как компоненты углеводородного состояния почв: поведение, индикационное значение // Почвоведение. 2018. № 1. С. 37–47.
7. Геннадиев А.Н., Пиковский Ю.И., Смирнова М А., Жидкин А.П., Ковач Р.Г. Углеводороды в почвах фоновых таежных ландшафтов (юго-западная часть Устьянского плато) // Вестник Моск. ун-та. Сер. 5, география. 2016. № 3. С. 90–97.
8. Глязнецова Ю.С., Чалая О.Н., Лифшиц С.Х., Зуева И.Н. Мониторинг состояния нефтезагрязненных почв криолитозоны. ПЭММЭ, XXIX. 2018. № 4. С. 111–128.
9. Головченко А.В., Добровольская Т.Г., Семенова Т.А., Богданова О.Ю., Кухаренко О.С. Влияние температуры на структуру микробных сообществ верхового торфяника (модельный опыт) // Вестник ТГПУ. 2010. Вып. 3(93). С. 92–100.
10. Егоров. Н.С. Руководство к практическим занятиям по микробиологии. М.: МГУ, 1995. 224 с.
11. Ермаков В.В. Геохимическая экология и биогеохимические критерии оценки экологического состояния таксонов биосферы // Геохимия. 2015. № 3. С. 203–221.
12. Ерофеевская Л.А. Разработка способа очистки мерзлотных почв и грунтов от нефтезагрязнений в природно-климатических условиях Якутии: дис. … канд. биол. н. Якутск, 2018. 248 с.
13. Инишева Л.И., Юдина Н.В., Головченко А.В., Савельева А.В. Биохимические факторы формирования состава болотных вод и миграция веществ в системе геохимически сопряженных ландшафтов олиготрофных болот // Почвоведение. 2021. № 4. С. 420–428.
14. Кремлева Т.А. Геохимические факторы устойчивости водных систем к антропогенным нагрузкам: дис. … д. хим. н., Тюмень: ТГУ, 2015. 260 с.
15. Кудеяров В.Н., Заварзин Г.А., Благодатский С.А., Борисов А.В. и др. Пулы и потоки углерода в наземных экосистемах России. М.: Наука, 2007. 315 с.
16. Липатов Д.Н., Щеглов А.И., Манахов Д.В., Брехов П.Т. Пространственная изменчивость запасов органического углерода в торфяных почвах и глееземах северо-востока острова Сахалин // Почвоведение. 2021. № 2. С. 211–223.
17. Марфенина О.Е., Никитин Д А., Иванова А.Е. Структура грибной биомассы и разнообразие культивируемых микромицетов в почвах Антарктиды (станция Прогресс и Русская) // Почвоведение. 2016. № 8. С. 991–999.
18. Намсараев Б.Б., Русанов И.И., Мицкевич И.Н., Веслополова Е.Ф., Большаков А.М. и др. Микробное некультивируемое сообщество осадков Гыданской губы и Енисейского залива Карского моря // Океанология. 2014. Т. 54. № 3. С. 338–348.
19. Никаноров А.М., Брызгало В.А. Антропогенная нагрузка на устьевые области рек Дальнего Востока в современных условиях // Вода: химия и экология. 2012. № 2. С. 11–17.
20. Одинцова Т.А. Разработка технологии идентификации и мониторинга нефтяных загрязнений: автореф. дис. … канд. тех. наук. Пермь: ГИ УРО РАН, 2010. 24 с.
21. Петров Е.С., Новороцкий П.В., Леншин В.Т. Климат Хабаровского края и Еврейской автономной области. Владивосток-Хабаровск: Дальнаука, 2000. 203 с.
22. Пиковский Ю.И., Геннадиев А.Н., Чернянский С.С., Сахаров Г.Н. Проблемы диагностики и нормирования загрязнения почв нефтью и нефтепродуктами // Почвоведение. 2003. № 9. С. 1132–1140.
23. Пиковский Ю.И., Смирнова М.А., Геннадиев А.Н., Завгородняя Ю.А. и др. Параметры самородного углеводородного состояния почв различных биоклиматических зон // Почвоведение. 2019. № 11. С. 1307–1321.
24. Сигарева Л.Е. Хлорофилл в донных отложениях Волжских водоемов. М.: Товарищество научных изданий КМК, 2012. 217 с.
25. Федотов Г.Н., Лысак Л.В. О возможной роли микроорганизмов в образовании гумусовых веществ в почвах // ДАН. 2014. Т. 455. № 1. С. 114–117.
26. Щемелинина Т.Н., Анчугова Е М., Лаптева Е.М., Василевич Р.С. и др. Моделирование технологии “контурного заводнения” в микрокосмах // Почвоведение. 2020. № 2. С. 219–229.
27. Юдина Н.В., Савельева А.В. Углеводороды в растениях торфообразователях и торфах олиготрофно-евтрофных болот Западной Сибири // Геохимия. 2008. № 1. С. 84–91.
28. Bush R.T., Mcinerney F.A. Influence of temperature and C4 abundance on n-alkane chain length distributions across the central USA // Organic Geochemistry. 2015. № 79. P. 65–73.
29. Chen Y., Day S.D., Shrestha R.K., Strahm B.D., Wiseman P.E. Influence of urban land development and soil rehabilitation on soil– atmosphere greenhouse gas fluxes // Geoderma. 2014. V. 226-227. P. 348–353.
30. Gocke M., Wiesenber G.L.B., Kuzyakov Y. Differentiation of plant derived organic matter in soil, loess fnd rhizoliths based on n-alkane molecular proxites // Biogeochemistry. 2013. V. 112. № 1-3. P. 23–40.
31. IUSS Working Group WRB, World Reference Base for Soil Resources 2014, International Soil Classification System for Naming Soil and Creating Legends for Soil Maps, World Soil Resources Reports No. 106 (UN Food and Agriculture Organization, Rome, 2015).
32. Kuhn Th.K., Krull E.S., Bowater A., Grice K., Gleixner G. The occurrence of short chain n-alkanes with an even over odd predominance in higher plants and soils // Organic Geochemistry. 2009. V. 41. № 2. P. 88–95.
33. Malone R., Warner R.W., Evangelou V.P., Wong J.L. Transport of benzene and trichloroethylene through landfill soil liner mixed with coal slurry // Waste Management Res. 1994. V. 12. P. 417–428.
34. Panikov N.S. Subzero Activity of Cold-Adapted Yeasts // Cold-Adapted Yeasts. Berlin: Springer, 2014. P. 295–323.
35. Peters K.E., Walters C.C., Moldowan J.M. The biomarker guide. Second Edition I, II, Cambridge: University Press, 2005. 1155 p.
36. Serrano-Silva N., Sarria-Guzman Y., Dendooven L., Luna-Gudo M. Methanogenesis and Methanotrophy in Soil: A Review // Pedosphere. 2014. V. 24. № 3. P. 291–307.
37. Soares A.A., Albergaria J.T., Domingues V.F., Conceicao M. et all. Remediation of soils combining soil vapor extraction and bioremediation: Benzene // Chemosphere. 2010. V. 80. № 7. P. 823–828.
38. Sojinu S.O., Sonibare O.O., Ekundayo O., Zeng E.Y. Assessing anthropogenic contamination in surface sediments of Niger Delta, Nigeria with fecal sterols and n-alkanes as indicators // Sci. Total Environ. 2012. V. 441. P. 89–96.
39. Wakelin S.A., Macdonald L.M., Rogers S.L., Gregg A.L., Bolger T.P., Baldock J.A. Habitat selective factors influencing the structural composition and functional capacity of microbial communities in agricultural soils. // Soil Biol. Biochemistry.2008. V. 40. № 3. P. 803–813.