ЗНАЧЕНИЯ КИНЕТИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ БПК ДЛИТЕЛЬНЫХ ЭКСПЕРИМЕНТОВ (НА ПРИМЕРЕ АНАЛИЗА ДАННЫХ С РАЗНЫМИ ИНТЕГРАЛЬНЫМИ ПРОБАМИ ВОДЫ ИЗ ЦЕНТРАЛЬНОЙ ЧАСТИ ОНЕЖСКОГО ОЗЕРА)
Аннотация
Влияние разных вариантов составления интегральных проб на кинетику биохимического потребления кислорода (БПК) исследовано в длительных экспериментах (до 84–126 сут) на пробах воды, отобранных в центральном глубоководном районе Онежского озера. В этой серии выполнено 32 эксперимента одновременно при 10 и 20 оС в разные сезоны 2012–2017 гг. Использовано пять вариантов отбора проб из разных горизонтов: поверхностного, придонного, с разных глубин толщи воды, из фотического и глубинного слоев. Всего с зимней водой проведено два, с летней – три, с осенней – четыре, а с весенней – семь экспериментов. Наиболее репрезентативны для изучения БПК в длительных опытах пробы, составленные из воды с глубины 0,5–1,0 м или разных горизонтов фотического слоя. Развитие БПК в экспериментах при каждом варианте получения интегральных проб отражено соответствующим кинетическим уравнением, параметры которого используются для характеристики особенностей окисления компонентов органического вещества, имеющегося в исследуемой воде и трансформируемого в длительном БПК-эксперименте. Проведен анализ полученных кинетических параметров БПК в зависимости от факторов, определяющих итоговое окисление компонентов органического вещества. Закономерности формирования типа развития БПК определяются условиями получения/составления интегральной пробы воды и характеризуются средними значениями содержащегося в воде органического вещества, оцениваемого аналитически или по эмпирическим уравнениям, а также температурой экспозиции проб воды в эксперименте. Обобщение полученной информации показало, что в весенней воде значения кинетических параметров БПК в целом ниже в сравнении с полученными для других сезонов. Это связано с тем, что потенциал окисления компонентов органического вещества в весенней воде выше в сравнении с другими сезонами.
Ключевые слова
Полный текст:
PDFЛитература
Балаганский А. Ф., Карпечко В. А., Литвиненко В. А., Сало Ю. А. Ресурсы речного стока и водный баланс // Крупнейшие озера-водохранилища Северо-Запада европейской территории России: современное состояние и изменения экосистем при климатических и антропогенных воздействиях. Петрозаводск: Карельский научный центр РАН, 2015, с. 31–38.
Бикбулатов Э.С., Бикбулатова Е.М. Кинетические закономерности разложения органического вещества (на примере притоков Рыбинского водохранилища) // В Сб. «Формирование и динамика полей гидрологических и гидрохимических характеристик во внутренних водоемах и их моделирование». С-Пб.: Гидрометеоиздат, 1993. С. 111–149.
Бульон В.В. Первичная продукция планктона внутренних водоемов. Л.: «Наука» Лен. Отд., 1983. 150 с.
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. № 8. 2015. с. 10 – 15.
Леонов А.В. Изучение кинетики биохимического потребления кислорода в пробах атлантической воды // Океанология. 1977. Т. 17. Вып. 2. С. 243–252.
Леонов А.В., Бердавцева Л.Б. Оценка процессов разложения органического вещества по кинетическим параметрам БПК (на примере Можайского водохранилища) // Водные ресурсы. 1986. № 4. С. 111–127.
Леонов А.В., Бердавцева Л.Б. Органическое вещество в воде Можацйского водохранилища: оценка его трансформации по кинетическим параметрам БПК // Водные ресурсы. 1990. № 3. С. 63–80.
Леонов А.В., Зобкова М.В. Общая характеристика развития БПК в длительных экспериментах с водой из водоемов Карелии // Труды Карельского НЦ РАН. 2019. № 3. С. 61–79. DOI: 10.17076/lim952
Леонов А.В., Лозовик П.А., Икко О.И. Использование экспериментальных данных по биохимическому потреблению кислорода для корректной оценки состояния водных объектов и качества природных вод // Труды Карельского НЦ РАН. 2018. № 3. С. 11–30. doi:10.17076/lim726
Леонов А.В., Осташенко М.М., Бердавцева Л.Б. Окислительные процессы в воде Можайского водохранилища: характеристика методом главных компонент // Водные ресурсы. 1991. № 2. С. 76–88.
Лозовик П.А. Органическое вещество и биогенных элементы как показатели функционирования водных экосистем. Матер. V Всерос. Симп. С международным участием «Органическое вещество и биогенные элементы во внутренних водоемах и морских водах». 10–12 сентября 2012 г. Петрозаводск: ИВПС КарНЦ РАН, 2012. С. 361–366.
Онежское озеро. Атлас / Отв. ред. Н.Н. Филатов. Петрозаводск: Карельский научный центр РАН, 2010. 151 с.
РД 52.24.420-2006. Биохимическое потребление кислорода. Методика выполнения измерений скляночным методом. Ростов-на-Дону. Госгидромет, 2006. 10 с.
РД 52.24.421-2012. Химическое потребление кислорода в водах. Методика измерений скляночным методом. Ростов-на-Дону. Госгидромет, 2012. 19 с.
Сабылина А. В. Химический состав воды Онежского озера // Крупнейшие озера-водохранилища Северо-Запада европейской территории России: современное состояние и изменения экосистем при климатических и антропогенных воздействиях. – Петрозаводск: КарНЦ РАН. 2015. С. 72–77.
Сабылина А. В., Ефремова Т.А., Рыжаков А. В. Содержание белков Онежском и Ладожском озерах и реках Свири и Невы // Экологическая химия. 2017. Т. 28. № 2. С. 79–86.
Сабылина А. В., Рыжаков А. В. Онежское озеро и его притоки. Химический состав воды озера. // Состояние водных объектов республики Карелия по результатам мониторинга 1998–2006 гг. Петрозаводск: КарНЦ РАН, 2007. С. 29–40.
Скопинцев Б.А. Органическое вещество в природных водах (водный гумус) // Тр. ГОИН. 1950. Вып. 17 (29). 290 с.
Трегубова Т.М., Кулиш Т.П. Кинетика биохимического потребления кислорода в воде озера. // Антропогенное евтрофирование Ладожского озера // Л.: Наука Ленинградское отделение, 1982. С. 106–116.
Экосистема Онежского озера и тенденции ее изменения. – Л.: Наука, 1990. 264 с.
Швец Л. Д. Гидрологическая изученность Онежского озера и его бассейна // Исследования режима и расчеты водного баланса озер-водохранилищ Карелии. – Л., 1977. Вып.2. С. 3–24.
Ostapenia A.P., Parparov A., Berman T. Lability of organic carbon in lakes of different trophic status. // Freshwater biology. 2009. 54(6). pp. 1312–1323. DOI: 10.1111/j.1365-2427.2009.02183.x
Sabylina A. V., Lozovik P. A., Zobkov M. B. Water chemistry in Onega Lake and its tributaries // Water resources. 2010. Vol. 37. №. 6. P. 842-853. DOI: 10.1134/S0097807810060102.
References
Balaganskii A. F., Karpechko V. A., Litvinenko V. A., Salo Yu. A. Resursy rechnogo stoka i vodnyi balans [River runoff resources and water balance]. Krupneishie ozera-vodokhranilishcha Severo-Zapada evropeiskoi territorii Rossii: sovr. sostoyanie i izm. ekosistem pri klimatich. i antropogennykh vozdeistviyakh [The largest lakes-reservoirs in the north-west of the European part of Russia: current state and changes of ecosystems under climate variability and anthropogenic impact]. Petrozavodsk: KarRC RAS, 2015. P. 31–38.
Bikbulatov E. S., Bikbulatova E. M. Kineticheskie zakonomernosti razlozheniya organicheskikh veshchestv (na primere pritokov Rybinskogo vodokhranilishcha) [Kinetics of organic matter decomposition (case of the Rybinsk Reservoir tributaries)]. Formirovanie i dinamika polei gidrol. i gidrokhim. kharakteristik vo vnutr. vodoemakh i ikh modelirovanie [Formation and dynamics of the fields of hydrol. and hydrochem. characteristics in inland waters and their modeling]. St. Petersburg: Gidrometeoizdat, 1993. P. 111–149.
Bul'on V. V. Pervichnaya produktsiya planktona vnutrennikh vodoemov [Primary plankton production of inland waters]. Leningrad: Nauka, 1983. 150 p.
Ekosistema Onezhskogo ozera i tendentsii ee izmeneniya [Lake Onego ecosystem and its trends]. Leningrad: Nauka, 1990. 264 p.
Leonov A. V., Lozovik P. A., Ikko O. I. Ispol’zovanie eksperimental’nykh dannykh po biokhimicheskomu potrebleniyu kisloroda dlya korrektnoi otsenki sostoyaniya vodnykh ob”ektov i kachestva prirodnykh vod [Using experimental data on biochemical oxygen demand for correct assessment of the status of water bodies and the quality of natural waters]. Trudy KarNTs RAN [Trans. KarRC RAS]. 2018. No. 3. P. 11–30. doi: 10.17076/lim726
Leonov A. V. Izuchenie kinetiki biokhimicheskogo potrebleniya kisloroda v probakh atlanticheskoi vody [Studies of kinetics of the biochemical consumption of oxygen in the Atlantic water samples]. Okeanologiya [Oceanology]. 1977. Vol. 17, iss. 2. P. 243–252.
Leonov A. V., Berdavtseva L. B. Otsenka protsessov razlozheniya organicheskogo veshchestva po kineticheskim parametram BPK (na primere Mozhaiskogo vodokhranilishcha) [Assessment of decomposition processes of organic matter in the BOD kinetic parameters (on the example of the Mozhaisk Reservoir)]. Vodnye resursy [Water Resources]. 1986. No. 4. P. 111–127.
Leonov A. V., Berdavtseva L. B. Organicheskoe veshchestvo v vode Mozhaiskogo vodokhranilishcha: otsenka ego transformatsii po kineticheskim parametram BPK [Organic matterin the water of Mozhaisk reservoir: an evaluation of its transformation from the kinetic parameters of BOD]. Vodnye resursy [Water Resources]. 1990. No. 3. P. 63–80.
Leonov A. V., Ostashenko M. M., Berdavtseva L. B. Okislitel'nye protsessy v vode Mozhaiskogo vodokhranilishcha: kharakteristika metodom glavnykh komponent [Oxidative processes in the Mozhaisk Reservoir water: description by the method of principal components]. Vodnye resursy [Water Resources]. 1991. No. 2. P. 76–88.
Leonov A. V., Zobkova M. V. Obshchaya kharakteristika razvitiya BPK v dlitel'nykh eksperimentakh s vodoi iz vodoemov Karelii [General characteristics of BOD kinetics in long-term experiments with water from Karelian waterbodies of various types]. Trudy KarNTs RAN [Trans. KarRC RAS]. 2019. No. 3. P. 61–79. doi: 10.17076/lim952
Lozovik P. A. Organicheskoe veshchestvo i biogennye elementy kak pokazatel’ funktsionirovaniya vodnykh ecosistem [Organic matter and biogenic elements as an indicator of water ecosystem functioning]. Organicheskoe veshchestvo i biogennye elementy vo vnutr. vodoemakh i morskikh vodakh: Mat. V Vseros. simp. (10–14 Sent. 2012 g.) [Organic matter and biogenic elements in inland waters and sea waters: Proceed. V All-Russ. symp (Sept. 10–12, 2012)]. Petrozavodsk: KarRC RAS, 2012. P. 361–366.
Onezhskoe ozero. Atlas [Lake Onego. Atlas]. Ed. N. N. Filatov. Petrozavodsk: KarRC RAS, 2010. 151 p.
RD 52.24.420-2006. Biokhimicheskoe potreblenie kisloroda v vodakh. Metodika vypolneniya izmerenii sklyanochnym metodom [Biochemical oxygen consumption in waters. The light-and-dark-bottle measurement procedure]. Rostov-on-Don: GKhI, 2006. 19 p.
RD 52.24.421-2012. Khimicheskoe potreblenie kisloroda v vodakh. Metodika izmerenii titrimetricheskim metodom [Chemical consumption of oxygen in waters. The measurement procedure by titrimetric method]. Rostov-on-Don: Rosgidromet, 2012. 19 p.
Sabylina A. V. Khimicheskii sostav vody Onezhskogo ozera [Chemical composition of the Lake Onega water]. Krupneishie ozera-vodokhranilishcha Severo-Zapada evropeiskoi territorii Rossii: sovr. sostoyanie i izm. ekosistem pri klimatich. i antropogennykh vozdeistviyakh [The largest lakes-reservoirs in the north-west of the European part of Russia: current state and changes of ecosystems under climate variability and anthropogenic impact]. Petrozavodsk: KarRC RAS, 2015. P. 61–67.
Sabylina A. V., Ryzhakov A. V. Onezhskoe ozero i ego pritoki. Khimicheskii sostav vody ozera [Lake Onego and its tributaries. The chemical composition of the lake water]. Sostoyanie vodnykh ob"ektov Respubliki Kareliya po rezul'tatam monitoringa 1998–2006 gg. [The state of the water bodies in the Republic of Karelia according to the monitoring results of 1998–2006]. Petrozavodsk: KarRC RAS, 2007. P. 29–40.
Sabylina A. V., Efremova T. A., Ryzhakov A. V. Soderzhanie belkov v Onezhskom i Ladozhskom ozerakh i rekakh Svir' i Neva [Protein content in Lakes Onego and Ladoga and the Svir and Neva Rivers]. Ekol. khim. [Environmental Chem.]. 2017. Vol. 26, no. 2. P. 79–86.
Shvets L. D. Gidrologicheskaya izuchennost' Onezhskogo ozera i ego basseina [Hydrological study of Lake Onego and its basin]. Issled. rezhima i raschety vodnogo balansa ozer-vodokhranilishch Karelii [Regime studies and water balance calculations of the lake-reservoirs in Karelia]. Leningrad, 1977. Iss. 2. P. 3–24.
Skopintsev B. A. Organicheskoe veshchestvo v prirodnykh vodakh (vodnyi gumus) [Organic matter in natural waters (water humus)]. Tr. GOIN [SOI Proceed.]. 1950. Iss. 17(29). 290 p.
Tregubova T. M., Kulish T. P. Kinetika biokhimicheskogo potrebleniya kisloroda v vode ozera [Biochemical oxygen demand kinetics in lake water]. Antropogennoe evtrofirovanie Ladozhskogo ozera [Anthropogenic eutrophication of Lake Ladoga]. Leningrad: Nauka, 1982. P. 106–116.
Zobkov M. B., Zobkova M. V. Ustroistvo dlya opredeleniya organicheskogo ugleroda v vode s fotokhimicheskim persul'fatnym okisleniem v sisteme nepreryvnogo gazovogo potoka i IK-Fur'e spektrometricheskim detektirovaniem [A device for determining organic carbon in water with photochemical persulfate oxidation in a continuous gas flow system and FTIR spectrometric detection]. Zavodskaya lab. Diagnostika materialov [Factory lab. Material diagnostics]. 2015. No. 8. P. 10–15.
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. doi: 10.1111/j.1365-2427.2009.02183.x
Sabylina A. V., Lozovik P. A., Zobkov M. B. Water chemistry in Onega Lake and its tributaries. Water Resources. 2010. Vol. 37, no. 6. P. 842–853. doi: 10.1134/S0097807810060102
DOI: http://dx.doi.org/10.17076/lim1164
Ссылки
- На текущий момент ссылки отсутствуют.
© Труды КарНЦ РАН, 2014-2019