Современное состояние экосистемы анхиалинового меромиктического озера Могильное (остров Кильдин, Баренцево море)

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Озеро Могильное – представитель малоизученных меромиктических морских водоемов за полярным кругом, имеющих подземную связь с морем. В настоящей работе рассмотрены некоторые аспекты его экологического состояния с использованием данных о распределении в донных осадках соединений серы как маркера интенсивности анаэробных процессов в водоеме, редокс-зависимых хлорфенольных соединений, а также хлорорганических соединений из группы стойких органических загрязнителей (в том числе в почвах водосборной территории озера). Подтверждено прогрессирование сероводородного заражения озерных вод, наблюдаемое на протяжении ХХ века, которое выражается в увеличении его концентраций в монимолимнионе (210 мг/л) и подъеме границы его распространения. В донных осадках уровень содержания соединений восстановленной серы и особенности их распределения сопоставимы с таковыми в осадках морских водоемов с эвксинной аноксией. Показано, что присутствие хлорорганических соединений (включая устойчивые) в озерных осадках и почвах водосбора может быть связано не только с переносом воздушными и водными потоками, но и с антропогенным/техногенным воздействием на водоем в ХХ веке.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Н. М. Кокрятская

Федеральный исследовательский центр комплексного изучения Арктики им. акад. Н.П. Лаверова УрО РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: nkokr@yandex.ru
Россия, Архангельск

Г. Н. Лосюк

Федеральный исследовательский центр комплексного изучения Арктики им. акад. Н.П. Лаверова УрО РАН

Email: nkokr@yandex.ru
Россия, Архангельск

Е. С. Колпакова

Федеральный исследовательский центр комплексного изучения Арктики им. акад. Н.П. Лаверова УрО РАН

Email: nkokr@yandex.ru
Россия, Архангельск

А. В. Вельямидова

Федеральный исследовательский центр комплексного изучения Арктики им. акад. Н.П. Лаверова УрО РАН

Email: nkokr@yandex.ru
Россия, Архангельск

Е. Д. Краснова

Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова

Email: nkokr@yandex.ru
Россия, Москва

Д. А. Воронов

Институт проблем передачи информации РАН

Email: nkokr@yandex.ru
Россия, Москва

К. В. Титова

Федеральный исследовательский центр комплексного изучения Арктики им. акад. Н.П. Лаверова УрО РАН

Email: nkokr@yandex.ru
Россия, Архангельск

Е. А. Вахрамеева

Федеральный исследовательский центр комплексного изучения Арктики им. акад. Н.П. Лаверова УрО РАН

Email: nkokr@yandex.ru
Россия, Архангельск

Р. А. Алиев

Национальный исследовательский центр “Курчатовский институт”

Email: nkokr@yandex.ru
Россия, Москва

Список литературы

  1. Беленкова В.В., Саввичев А.С. Микробиологические исследования на озере Могильном // Природа. 2021. № 3. С. 50–60.
  2. Волков И.И. Геохимия серы в осадках океана М.: Наука. 1984. 272 с.
  3. Волков И.И., Жабина Н.Н. Методы определения различных соединений серы в морских осадках // Химический анализ морских осадков. М.: Наука. 1980. С. 5–27.
  4. Геохимия осадочного процесса в Балтийском море. М.: Наука, 1986. 231 с.
  5. Горбачева Е.А. Токсикологические исследования донных отложений прибрежных районов Баренцева моря // Научные труды Дальрыбвтуза. 2017. Т. 41. С. 11–15.
  6. Горленко В.М., Вайнштейн М.Б., Качалкин В.И. Микробиологические процессы. Реликтовое озеро Могильное. Л.: Наука, 1975. С. 188–197.
  7. Гуревич В.И., Цееб Р.Я. Реликтовое озеро Могильное. Л.: Наука, 1975. 298 с.
  8. Даувальтер В.А. Геоэкология донных отложений озер. Мурманск: Изд-во Мурманского гос. техн. ун-та, 2012. 242 с.
  9. Дерюгин К.М. Реликтовое озеро Могильное (остров Кильдин в Баренцевом море) // Труды Петергофского естественно-научного института. 1925. № 2. 111 с.
  10. Емельянов Е.М., Кравцов В.А., Тарасов Г.А. Основные черты состава донных осадков анаэробного озера Могильного // Океанология. 2010. Т. 50. № 3. С. 440–457.
  11. Иванов В.М. Распространение и геохимическая деятельность бактерий в осадках океана. Океанология. Химия океана. Т. 2. Геохимия донных осадков. М: Наука, 1979. 544 с.
  12. Исаченко Б.Л. Исследования над бактериями Северного Ледовитого океана // Труды Мурманской научной промысловой экспедиции 1906 г. Петроград, 1914. 297 с.
  13. Кокрятская Н.М., Волков И.И. Восстановленная сера в донных осадках Белого моря. Система Белого моря. Т. IV. Процессы осадкообразования, геология, история. М.: Научный мир. 2017. С. 700–711.
  14. Кононец М.Ю., Пахомова С.В., Розанов А.Г. и др. Определение растворенных форм железа в морской воде с помощью феррозина // Журнал аналитической химии. 2002. Т. 57. № 7. С. 704–708.
  15. Клюев Н.А., Шелепчиков А.А., Сойфер В.С. и др. Метод проточного экстрагирования из твердых веществ // Журнал аналитической химии. 2003. Т. 58. № 7. С. 707–708.
  16. Краснова Е.Д. Экология меромиктических озер России. Прибрежные морские водоемы // Водные ресурсы. 2021. Т. 48. № 3. С. 322–333.
  17. Лосюк Г.Н., Кокрятская Н.М., Краснова Е.Д. Сероводородное заражение прибрежных озер на разных стадиях изоляции от Белого моря // Океанология. 2021. Т. 61. № 3. С. 401–412.
  18. Лосюк Г.Н., Кокрятская Н.М., Вахрамеева Е.А. и др. Соединения восстановленной серы в донных осадках водоемов на разных стадиях отделения от Кандалакшского залива Белого моря (меромиктическое озеро Трехцветное) // Океанология. 2023. № 5. С. 784–795. https://doi.org/10.31857/S0030157423050076
  19. Лунина О.Н., Горленко В.М., Попова О.А. и др. Сезонные изменения структуры сообщества аноксигенных фототрофных бактерий реликтового озера Могильное (о. Кильдин, Баренцево море) // Микробиология. 2005. Т. 74. № 5. С. 677–686.
  20. Митяев М.В., Корсун С.А., Стрелков П.П. и др. Древние береговые линии Восточного Кильдина // Доклады Академии наук. 2008. Т. 423. № 4. С. 546–550.
  21. Остров Кильдин. Век XVIII. URL: http://kildin.ru/Vek18.html (дата обращения 20.09.2023).
  22. Пименов Н.В., Русанов И.И., Байрамов И.Т. и др. Микробиологические процессы в воде и осадках. Реликтовое озеро Могильное. Мурманск: Полярный научно-исследовательский институт морского рыбного хозяйства и океанографии им. Н.М. Книповича. 2002. С. 56–70.
  23. Реликтовое озеро Могильное (исследования 1997–2000 гг.). Мурманск: Полярный научно-исследовательский институт морского рыбного хозяйства и океанографии им. Н.М. Книповича. 2002. 164 с.
  24. Соколов В.С. Определение реакционноспособных форм железа и марганца в морских осадках // Химический анализ морских осадков. М.: Наука. 1980. С. 28–42.
  25. Стокгольмская конвенция о стойких органических загрязнителях с поправками, внесенными в 2019 году. Текст и приложения // UNEP Chemicals. 2020. 95 c. URL: http:// www. pops. int/ The Convention/ Overview/ Text of the Convention/ tabid/ 2232/ Default. aspx. Accessed 15 September 2021/ (дата обращения 20.10.2023).
  26. Химия морей и океанов. М: Наука, 1995. 415 с.
  27. Aliev R.A., Bobrov V.A., Kalmykov S.N. et al. Natural and artificial radionuclides as a tool for sedimentation studies in the Arctic region // J. Radioanal. Nucl. Chem. 2007. V. 274. № 2. P. 315–321.
  28. AMAP Assessment 2009 – Persistent Organic Pollutants (POPs) in the Arctic. Science of the Total Environment Special Issue. Elsevier. 2010. V. 408. P. 2851–3051.
  29. Briois C., Gullett B., Ryan S. et al. Temperature and concentration effects on the dioxin and furan formation from a mixture of chlorophenols over fly ash // Organohalogen Compounds. 2006. V. 68. Р. 850–856.
  30. Field J.A., Sierra-Alvarez R. Biodegradability of chlorinated aromatic compounds // Science dossier. Euro Chlor. 2007. Р. 15–33.
  31. Gorlenko V., Vainshtein M., Kachakkin V. Microbiological Characteristic of Lake Mogil’noe // Archiv fur Hydrobiologie. 1978. V. 81. № 4. P. 475–492.
  32. Gribble G.W. Natural Organohalogens. Science Dossier // Euro Chlor. 2004.
  33. Gribble G.W. Naturally occurring organohalogen compounds – A comprehensive update. Wien, New York: Springer. 2010. 613 p.
  34. Gribble G.W. A recent survey of naturally occurring organohalogen compounds // Environmental Chemistry. 2015. V. 12. № 4. P. 396–405.
  35. Ingrid J., Gaitan I.J., Medina S.C. et al. Evaluation of toxicity and degradation of a chlorophenol mixture by the laccase produced by Trametes pubescens // Bioresource Technology. 2011. № 102. P. 3632–3635.
  36. Kokryatskaya N.M., Kolpakova E.S., Titova K.V., Velyamidova A.V. Sulfur and chlorine compounds in water bodies of the Pymvashor subarctic hydrothermal system // Environmental Science and Pollution Research. 2023. V. 30. Is. 10. P. 27328–27339. https://doi.org/10.1007/s11356-022-24141-y
  37. Kundu A., Basu S. Microplastics and nanoplastics in aquatic environment: challenges and threats to aquatic organisms // Assessing the Effects of Emerging Plastics on the Environment and Public Health. IGI Global. 2022. Р. 71–89.
  38. Lajus D.L., Lajus J.A., Dmitrieva Z.V. et al. The use of historical catch data to trace the influence of climate on fish populations: examples from the White and Barents Sea fisheries in 17th-18th centuries // ICES Journal of Marine Science. 2005. V. 62. Р. 1426–1435. https://doi.org/10.1016/j.icesjms.2005.02
  39. Lyytikäinen M. Transport, bioavailability and effects of Ky-5 and CCA wood preservative components in aquatic environment. University of Joensuu. 2004.
  40. Quality Standards for water, sediment and biota. M-608. Revised 2020.10.30. The Norwegian Environment Agency (In Norwegian).
  41. Strelkov P., Shunatova N., Fokin M. et al. Marine Lake Mogilnoe (Kildin Island, the Barents Sea): One hundred years of solitude // Polar Biology. 2014. V. 37. P. 297–310. https://doi.org/10.1007/s00300-013-1431-4
  42. Strelkov P., Stogov I., Krasnova E. et al. Rapid unpredicted changes in the stratification of marine lake Mogilnoe (Kildin island, the Barents Sea) through the early 21st century // Polar Research. 2019. V. 38. Р. 3394. https://doi.org/10.33265/polar.v38.3394
  43. Suntio L.R., Shiu W.Y., Mackay D. A review of the nature and properties of chemicals present in pulp mill effluents // Chemosphere. 1988. V. 17. № 7. Р. 1249–1290.
  44. Titova K.V., Kokryatskaya N.M., Popov S.S. et al. Hydrochemical characteristics of lakes of different types on the Bolshoi Solovetskii Island // Water Resources. 2024. V. 51. № 1. Р. 61–71. https://doi.org/10.1134/S0097807823700641
  45. Vakhrameyeva E.A., Kokryatskaya N.M. The composition and organic matter of bottom sediments and soil in the drainage basin Varvarinskoe Lake (Bolshoy Solovetsky Island) // Water resources. 2023. V. 50. Suppl. 3. P. S338–S340. https://doi.org/10.1134/S0097807823700550

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Карта-схема области исследования и расположения станций отбора проб воды и ДО оз. Могильного и проб почв на его водосборной территории.

Скачать (606KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Вертикальные профили физико-химических параметров воды в оз. Могильном: соленость, окислительно-восстановительный потенциал, концентрации растворенного кислорода, растворенного железа и сероводорода. Горизонтальной линией показано положение хемоклина в период отбора проб.

Скачать (288KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Трехкомпонентная диаграмма гранулометрического состава ДО оз. Могильного.

Скачать (114KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Вертикальное распределение активностей 210Pb (а) и 137Cs (б) в ДО ст. 1 оз. Могильного.

Скачать (115KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Распределение реакционноспособного железа, составляющих его форм, и их доля в составе Feреакц в ДО оз. Могильного.

Скачать (914KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Распределение соединений восстановленной серы, их суммы и соотношение форм в составе ΣSH2S в ДО оз. Могильного. Содержания различных форм серы на верхних графиках приведены в % на сухое вещество.

Скачать (988KB)
Метаданные
8. Рис. 7. Компонентный состав хлорированных фенолов в ДО (в % от общего содержания ХФС). Слева направо – горизонты от поверхности вглубь осадка. Распределение хлорфенолов в ДО (в % от общего содержания ХФС). ХФ – хлорфенол; ДХФ – дихлорфенол; ТХФ – трихлорфенол; ТеХФ – тетрахлорфенол; ПХФ – пентахлорфенол.

Скачать (537KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2025