Биогеохимические процессы цикла серы в лимнических экосистемах юга Архангельской области тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.36, кандидат наук Титова, Ксения Владимировна

• Титова, Ксения Владимировна
• кандидат наук
• 2015

Оглавление диссертации кандидат наук Титова, Ксения Владимировна

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

Глава 1. Обзор современного состояния вопроса исследования

1.1. Общие сведения о сере и её характеристика как химического

элемента

1.2. Распространенность серы в окружающей среде и источники ее

поступления в водоемы

1.3. Превращения соединений серы в водоемах

1.3.1. Ассимиляторная сульфатредукция

1.3.2. Диссимиляторная сульфатредукция

1.3.3. Свойства сероводорода

1.3.4. Окисление сероводорода

1.3.5. Соединения серы - производные сероводорода 27 1.3.6 Факторы, влияющие на интенсивность сульфатредукции и

накопление соединений восстановленной серы в донных

осадках

1.4. Экологическое значение процесса сульфатредукции для водоемов 43 Глава 2. Физико-географическая характеристика региона исследования 46 2.1. Характеристика изучаемых озер

2.1.1. Ротковецкая группа озер

2.1.2. Озера Кенозерского национального парка (КНП) 52 2.2 Объекты исследования

2.2.1. Отбор проб воды

2.2.2. Отбор проб донных отложений

2.2.3. Расположение станций отбора проб в озерах КНП и ГБС «Ротковец»

Глава 3. Методы исследования

3.1. Обоснование выбора методик определения форм реакционноспо-

собного железа в воде и донных отложениях пресноводных

водоемов

3.1.1. Обоснование выбора методики определения растворенного

железа и ее адаптация

3.1.2. Выбор метода извлечения железа из донных отложений

3.2. Определение компонентов в воде

3.2.1. Определение сульфидов и сероводорода

3.2.2. Определение сульфатов

3.2.3. Определение форм неорганической серы

3.2.4. Определение растворенного железа

3.3. Определение компонентов в донных отложениях

3.3.1. Определение форм серы

3.3.2. Определение форм реакционноспособного железа

3.3.3. Определение углерода и азота

Глава 4. Распределение соединений серы в воде озер Кенозерского

национального парка и ГБС «Ротковец»

4.1. Распределение сульфатов в воде озер КНП

4.2. Распределение сульфатов в воде озер ГБС «Ротковец»

4.3. Распределение сероводорода (сульфидов) в воде озер КНП

4.4. Распределение сероводорода (сульфидов) в воде озер ГБС

«Ротковец» 84 Глава 5. Распределение форм реакционноспособного железа в воде и

донных отложениях исследуемых озер КНП и ГБС «Ротковец» 90 Глава 6. Распределение углерода и азота в донных отложениях озер

КНП и ГБС «Ротковец» 105 Глава 7. Распределение форм серы в донных отложениях исследуемых

озер КНП И ГБС «Ротковец»

Выводы

Список литературы

Приложение 1

Приложение 2

Приложение 3

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Биогеохимические процессы цикла серы в лимнических экосистемах юга Архангельской области»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность исследования

Поступающее в водные экосистемы органическое вещество (ОВ) подвергается лишь частичной деструкции в водной толще и, опускаясь на дно, приводит к образованию органической фракции отложений. В результате деятельности некоторых групп микроорганизмов органические вещества в грунтах подвергаются деструкции и минерализации. Интенсивность процесса зависит от гидрологических особенностей водоема, его трофического статуса, определяющих в свою очередь кислородный режим, окислительно-восстановительные условия в нем. В том случае, когда при стагнации в нижних слоях воды и донных отложениях (ДО) создаются анаэробные условия, ОВ подвергается деструкции определёнными видами бентосного микробного сообщества, в основном, бродилыциками, сульфатредукторами и метаногенами. Конечными продуктами анаэробной минерализации ОВ являются СО2, СН4 и НгЗ. Преобладание того или иного процесса в деструкции определяется внутриводоемными особенностями, и в первую очередь, наличием определенных доноров и акцепторов электронов для разных видов конкурирующих анаэробных организмов. В частности, в основе энергетического обмена сульфатредуцирующих бактерий (СРБ) лежит окислительно-восстановительная реакция, при которой происходит окисление низкомолекулярных органических веществ до СО2 за счет сопряженного восстановления сульфат-ионов до сероводорода [Иванов, 1979]. Сероводород представляет опасность своим токсичным действием для гидробионтов, населяющих водоем. В условиях существующей антропогенной нагрузки на водные объекты, сопровождающейся их эвтрофированием, возможна активизация деятельности СРБ и увеличение вклада сульфатредукции (СР) в минерализацию органического вещества. Однако, несмотря на это, процессами цикла серы в пресноводных донных отложениях часто пренебрегают при исследовании цикла углерода [Но1тег,

2001]. Поэтому определение количественных параметров микробиологического процесса сульфатредукции, являющегося одной из ветвей — восстановительной — биогеохимического цикла серы, носит актуальный характер. Рассматривая и изучая этот процесс, можно судить о направленности и интенсивности редокс-процессов, протекающих в водоеме, оценить степень риска возникновения заморных явлений (которые в случае активизации процесса сульфатредукции сопровождаются появлением в водной толще сероводорода в свободном состоянии, вызванного недостатком связующих компонентов, прежде всего, растворенного реакционноспособного железа), которые ведут к нарушению экологического равновесия в экосистемах вследствие отравления вод сероводородом, а также оценить устойчивость функционирования любой водной экосистемы в целом. Это является особенно значимым для малых пресноводных озер Архангельской области, часть из которых расположена на территориях, уникальных по своему местоположению и природным характеристикам, и имеющих важное питьевое и рекреационное значение. Впервые для малых пресноводных маломинерализованных озер (на примере водоемов юга Архангельской области), не подверженных прямому антропогенному влиянию, изучен сопряженный с анаэробной минерализацией органического вещества процесс сульфатредукции на основе данных по содержанию соединений восстановленной серы в воде и донных отложениях.

Цель исследования — выявление закономерностей поведения серы в биогеохимических процессах, протекающих в воде и донных отложениях малых низкоминерализованных пресноводных озер, не подверженных прямому антропогенному воздействию, на примере водоемов юга Архангельской области.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи: 1) установление количественного содержания и закономерностей вертикального распределения соединений серы в воде исследуемых озер;

2) определение концентраций соединений восстановленной серы — производных бактериального сероводорода и элементов, влияющих на их образование в донных отложениях выбранных водоемов;

3) оценка количества и закономерностей распределения форм реакционноспособного железа в осадках, их трансформации и перераспределение в ходе окислительно-восстановительных процессов в системах твердая фаза осадка - иловая вода и осадок - водная толща. Объект исследования - пресноводные низкоминерализованные озера

юга Архангельской области.

Предмет исследования - содержание и распределение соединений серы в объектах изучения.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Для пресноводных низкоминерализованных озер, не подверженных прямому антропогенному воздействию, лимитирующим фактором активизации процесса сульфатредукции в воде и донных отложениях выступает концентрация в жидкой и твердой фазах сульфатов, количества которых зависят напрямую от типа подстилающих отложений и зональных особенностей.

2. Возникающие сезонные заморные явления сопровождаются активизацией процесса восстановления сульфатов и недостаточным количеством реакционноспособного железа для связывания образующегося в ходе этого процесса сероводорода.

Научная новизна результатов исследований:

Впервые для малых пресноводных низкоминерализованных озер (на примере водоемов юга Архангельской области), не подверженных прямому антропогенному влиянию, изучен сопряженный с анаэробной минерализацией органического вещества процесс сульфатредукции на основе данных по содержанию соединений восстановленной серы в воде и донных отложениях. Подобные исследования проводились только для высокоминерализованных озер и морских экосистем с большими

б

концентрациями сульфатов или затрагивали только микробиологическую составляющую сульфатредукции.

Теоретической значимостью исследований является дополнение представлений о биогеохимии серы во взаимосвязи с циклами углерода и железа в пресноводных водоемах.

Практическая значимость результатов исследований:

Данные, полученные в результате проведенных исследований, могут быть использованы для оценки экологического состояния водоемов в настоящее время и как сравнительный материал при изменении на них антропогенной нагрузки.

Теоретической основой диссертации являются результаты исследований ведущих отечественных и зарубежных исследователей в области изучения геохимии и микробиологии серы: М.Б. Вайнштейн, И.И. Волков, В.М. Горленко, А.Г. Заварзин, В.М. Иванов, С.И. Кузнецов, Б.Б. Намсараев, Э.А Остроумов, Н.В. Пименов, A.C. Саввичев, В. В. Jorgensen.

Фактический материал и методы исследования: В основу диссертации положены результаты исследований биогеохимии серы в воде и донных отложениях малых пресноводных озер юга Архангельской области, проводимые с 2008 по 2013 годы. Было отобрано и проанализировано 400 проб воды и 250 образцов донных отложений. Отбор и подготовка проб к анализу проводились по соответствующим методикам (Волков, 1990; ГОСТ 17.1.5.01-80; ГОСТ Р 51592-2000; Кононец, 2002; ПНДФ, 1998; Соколов, 1980).

Достоверность и обоснованность результатов исследований, научных положений и выводов обеспечиваются значительным объемом обработанного фактического материала натурных и лабораторных исследований; подтверждаются данными экспериментальных исследований, полученными при использовании современного оборудования и средств измерений, методик количественного химического анализа с применением высокочувствительных инструментальных методов.

Апробация работы и публикации.

Основные положения диссертации изложены в 19 печатных работах, из них в 4 рецензируемых изданиях. Результаты исследований представлялись на Всероссийских конференциях по анализу объектов окружающей среды «Экоаналитика-2009» (Йошкар-Ола, 2009) и «Экоаналитика-2011» (Архангельск, 2011), международном симпозиуме «Экология арктических и приарктических территорий» (Архангельск, 2010); Международной молодежной конференции «Экология-2011» (Архангельск, 2011), Международных Научных конференциях (Школах) по морской геологии «Геология морей и океанов» (Москва, 2011 и 2013), Всероссийском симпозиуме с международным участием «Органическое вещество и биогенные элементы во внутренних водоемах и морских водах» (Петрозаводск, 2012), Всероссийском совещании «Современные проблемы геохимии», посвященном 95-летию со дня рождения академика Л.В.Таусона (с участием иностранных ученых) (Иркутск, 2012), Конференции с международным участием «Питьевая вода в XXI веке» (Иркутск, 2013), Всероссийской молодежной конференции «Современные проблемы геохимии» (Иркутск, 2013), Всероссийской конференции с международным участием «Экологические проблемы северных регионов и пути их решения» (Апатиты, 2014).

Личный вклад автора.

Автором получены результаты исследования (за исключением особо оговоренных случаев), сформулированы цель и задачи исследования; в период экспедиционных работ выполнен отбор проб воды и донных осадков, проведена их подготовка к анализу; модифицирована методика определения растворенного железа; получены и интерпретированы результаты определения количественного содержания органических углерода и азота, соединений восстановленной серы, сульфатов и реакционноспособного железа в воде и донных отложениях; проведена обработка экспериментальных данных.

Определение органического углерода выполнено сотрудником лаборатории экоаналитических исследований ИЭПС УрО РАН Ивахновой Р.Б. Численность сульфатредуцирующих бактерий в воде и донных отложениях определена кбн Забелиной С.А в лаборатории пресноводных и морских экосистем Института, радиохимические определения интенсивности сульфатредукции выполнены дбн Саввичевым A.C. (Институт микробиологии им. С.Н. Виноградского РАН). Данные по содержанию сульфатов в воде за 2008 год предоставлены кбн Широковой JI.C.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 7 глав, выводов, списка литературы (107 источников) и 3 приложений. Работа изложена на 216 страницах машинописного текста, основное содержание на 137 страницах; содержит 11таблиц и 35 рисунков.

ГЛАВА 1. ОБЗОР СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Общие сведения о сере и её характеристика как химического элемента

Сера - элемент VI группы периодической системы Д.И. Менделеева с атомным номером 16 (Мг = 32,066; ^ = 119,3 °С; 1кип = 444,674 °С). Электронная структура серы 1б 2б 2р Зб Зр приближается к конфигурации инертного газа аргона, и в связи с этим она проявляет резко выраженные металлоидные свойства. В природе встречаются 4 стабильных изотопа с массовыми числами 32-34 и 36.

Сера существует в природе в свободном состоянии (самородная сера) и в виде минералов - сульфидных (например, пирит Ре82, галенит РЬ8), сульфатных (гипс Са804 • 2 НгО, ангидрит Са804, барит Ва804). Неметалл. Наиболее устойчивые кристаллические модификации: ромбическая -лимонно-жёлтая - моноклинная - медово-жёлтая - и аморфная — пластическая сера. В кристаллическом состоянии построена из неплоских циклических молекул 88. Плохо растворяется в этаноле, хорошо - в сероуглероде и жидком аммиаке. Не реагирует с водой, йодом. Окисляется концентрированными серной и азотной кислотами. Степени окисления: -2, -1; 0, +1; +2, +3; +4, +5; +6 [Бусев, 1975; Лидин, 2000, Степин, 1994]. В таблице 1 приведены примеры соединений, где сера присутствует в различных степенях окисления.

Реагирует с металлами, водородом, кислородом, галогенами [Бусев, 1975;

Лидин, 2000, Степин, 1994]:

1.38 + 2Н20 (пар)—► 2Н28 + 802 ( выше 400 °С);

2.8 + 2 Н2804 (кони) 3802 + 2Н20 (кип );

8 + 6НЫ03 (К01Щ) -> Н2804 + 6Ы02 +2Н20 (кип);

3. 8 + Н2-^Н28 (150-200 °С);

4. Б + О2 —> 802(280-360 °С, сгорание на воздухе, примесь 803);

5. 28 + С (графит) - С82 (700-800 °С);

6. 8 + Ыа280з Ма28203.

Таблица 1

Соединения серы в разных степенях окисления [Вогкег^ет, 2006; Степин, 1994]

Степень окисления Соединения серы

-2 Сероводород НгБ, гидросульфид-ион НБ" и сульфид-ион Б2', сульфид железа ЕеБ

-1 Дисульфан НгБг, пирит РеБг

0 Элементарная сера; внутренний атом серы в полисульфидах, в политионатах и органических полисульфанах

+1 Дихлордисульфан СЛ-Б-Б-О

+2 Дихлорид серы БСЬ

+3 Дитионит-ион БгС^"

+4 ■л Диоксид серы БОг, сульфит-ион ЭОз"

+5 л Дитионат-тон БгОб сульфонат-ион ЯБОз*

+6 Триокисд серы БОз, сульфат-ион БО^'

1.2. Распространенность серы в окружающей среде и источники ее поступления в водоемы

Сера занимает заметное место в составе Земли. Она является одним из интереснейших и важнейших в геохимическом отношении элементов. Сера составляет 0,026 % всего количества элементов на земле и 0,0885 % элементов в морской воде [Перельман, 1982; Секи, 1986]. По содержанию в среднем химическом составе Земли элемент занимает шестое место, уступая кислороду, железу, кремнию, магнию и никелю. Среднее содержание серы в составе Земли оценивается в 1,9 % и даже 4,65 %. [Ферсман, 1934]. Самородная сера встречается в верхней части земной коры и её поверхности. Образуется при вулканических извержениях. Возникает в результате

неполного окисления сероводорода или как продукт его реакции с оксидом серы (IV) [Бусев, 1975].

Содержание серы в породах литосферы значительно ниже. В ряду от ультраосновных пород к кислым содержание серы колеблется от 0,01 до 0,04% [Ферсман, 1934]. В земной коре сера как элемент-анионообразователь по содержанию занимает второе место после кислорода, хотя ее примерно на три порядка меньше. Однако этого количества серы хватает для связывания в сульфиды всей массы 15 халькофильных элементов, слагающих 0,013-0,07 % земной коры. Кроме того, часть серы связывает в пирротин и пирит некоторое количество железа [Волков, 1984].

Сульфаты являются одним из важнейших анионов и присутствуют практически во всех поверхностных водах. Главным источником сульфатов в поверхностных водах являются процессы химического выветривания и растворения серосодержащих минералов, в основном гипса, а также окисления и серы.

Сульфаты - единственная устойчивая форма существования серы в нормально аэрируемой воде. В океанской воде содержание серы в виде сульфат-ионов составляет 2,7 г/кг, или 0,09 % в расчете на серу. Сульфат-ионы по содержанию в воде океана среди анионов занимают второе место после хлорид-ионов [Ферсман, 1934; Перельман, 1982].

В зависимости от истории образования озера, формы озерной ванны, климатических условий, характера окружающих пород и гидрологического режима озера содержание сульфатов в воде может варьировать в широких пределах [Глобальный...., 1983]. Содержание сульфатов в речных водах и водах пресных озер колеблется от 5-10 до 60 мг/л, в дождевых водах - от 1 до 10 мг/л. Повышение содержания сульфатов ухудшает органолептические свойства воды и оказывает физиологическое воздействие на организм человека. Поэтому концентрация сульфат-ионов в водах, используемых в целях водоснабжения, ограничена 100 мг/л [Тимофеева, 1991].

В глубинных условиях сульфаты не встречаются, за исключением тех случаев, когда их существование связано с остаточными растворами или расплавами, обогащенными кислородом. Несмотря на большое разнообразие минералов этого класса, число устойчивых и широко распространённых в земной коре сульфатов невелико. Это объясняется тем, что для крупного аниона БО^- прочные кристаллические решётки возможны лишь в сочетании его с крупными двузарядными катионами, такими как Ва2+, 8г2+ и РЬ2+. Катионы с меньшим радиусом входят в состав сульфатов лишь в гидратированном состоянии, за исключением ангидрита. Однозарядные катионы щелочных металлов образуют слабые кристаллические структуры, легко разрушаемые в воде. Сульфаты трёхзарядных металлов (главным образом А13+ и Ре3+) встречаются только в виде гидратированных соединений [Бусев, 1975].

Сера является обязательным элементом живых организмов. Она входит в состав белковых структур и является одним из основных микроэлементов в питании растений. По содержанию в организмах сера замыкает десяток важнейших биогенных элементов. Среднее содержание ее в организмах составляет, 0,05 %. Сера - незаменимый элемент для всех живых существ, так как она является составной частью аминокислот цистеина и метионина в белках. Она составляет почти 1 % общей растительной и 1,5 % зоо- и микробной биомассы.

Сера, являясь весьма реакционноспособным элементом, может образовывать соединения с различным уровнем восстановленное™. Главным источником сероводорода и сульфидов в поверхностных водах являются восстановительные процессы, протекающие при бактериальном разложении и биохимическом окислении органических веществ естественного происхождения.

Химические свойства серы, допускающие существование её в различных степенях окисления, делают этот элемент уникальным и

надёжным индикатором физико-химических условий формирования осадочных пород на стадии раннего диагенеза.

В природе известны объекты, в которых сера может присутствовать в нескольких степенях окисления и в различных формах. Это, прежде всего, относится к современным морским осадкам и океанским осадкам, обогащенным органическим веществом, где основным процессом раннего диагенеза является процесс бактериальной редукции сульфатов. В таких осадках обнаруживается вся гамма окисленных, промежуточных и восстановленных соединений серы, находящихся как в твердой фазе, так и в иловых водах. В твердой фазе таких осадков, как впервые показано Э.А. Остроумовым [Остроумов, 1953], находятся кислоторастворимые сульфиды железа, элементная сера, пирит, органическая сера и сульфаты. В иловых водах восстановленных осадков обнаруживаются свободный сероводород, сульфиты, тиосульфата и остаточные сульфаты.

В осадочных породах, как и в современных осадках, обнаруживаются и окисленные формы серы в виде сульфатов, и восстановленные, главным образом в форме пирита. Содержание промежуточных форм -кислоторастворимых сульфидов железа и элементной серы - в осадочных породах очень невелико и не всегда определимо [Волков, 1984].

1.3. Трансформация соединений серы в водоемах

Биогеохимический цикл серы представляет собой сложную и разветвленную сеть химических и биохимических реакций, в которых элемент принимает участие в виде соединений различной степени окисления, обладающих различными физико-химическими свойствами и агрегатным состоянием [Глобальный..., 1983].

_ FeS

HS" FeS2

JT "

HSCV HS03- [S°]

ассимиляторная еульфатредукция

днссимнляторняя | А 1 диссимиляторное окисление

сульфатредукпия I | I серы

АФС -аденозин-5-фосфосульфат

CaSOi

афс

АФС HSOj

^V st2- if^

I

Рисунок 1. Биологический круговорот серы (modifiziert nach Brüser, 2000)

[Borkenstein, 2006]

Круговорот серы включает в себя химические, геохимические и биологические процессы. Биологический цикл элемента состоит из окислительной и восстановительной частей (рисунок 1) и объединяет ассимиляторные и диссимиляторные реакции - рисунок 2 [Вогкеш1ет, 2006].

Окисление серы: ТЬоХисЛз

Писсимиляторная еульфатредукция:

Desulfovibno. Desulbamaculum

Диссимиляторное восстановление серы: Desulfitromonas

Окисление серы: Bsqg>aSoa. ThiobaciMus

Ассимиляторная еульфатредукция (бактерии, растения, водоросли)

Белки

Рисунок 2. Биогеохимический цикл серы по Postgate, 1984 [Abt, 1998]

Если процессы окисления сульфидной и элементной серы в природных системах в присутствии воды и кислорода могут осуществляться как чисто химическим путем, так и с участием бактерий, то процесс восстановления сульфатов до сероводорода протекает исключительно с участием живых организмов, либо при ассимиляторном восстановлении сульфатов, результатом которого является синтез серосодержащих аминокислот, либо при диссимиляторном восстановлении - сульфатном дыхании, результатом которого является выделение сероводорода в окружающую среду.

Таким образом, восстановление сульфатов до сульфида подразделяется на 2 процесса: редукция сульфатов для биосинтеза аминокислот и кофакторов (ассимиляция) и восстановление сульфатов до сульфида в ходе сульфатного дыхания (диссимиляция).

1.3.1. Ассимиляторная сульфатредукция

Ассимиляция сульфатов протекает с затратой энергии в 733 кДж/моль, что почти вдвое превышает потребление энергии для восстановления нитратов и окисления углерода. В растениях этот процесс преимущественно осуществляется в хлоропластах.

Ассимиляторная сульфатредукция подразделяется на 4 стадии: поступление сульфата, активирование сульфата, восстановление сульфатов и фиксирование (перенос) сульфида (рисунок 3) [Bernd, 2001; Rother, 2006].

Сульфат Сульфат

© I ®

I -

мнг

СО

\¿j i „ «¡c-cw-o-s-o

i ' -1-7+ 4 5 \®

w y I .

АТФ ¿и сн AC

АТФ

^ Сульфит Сульфид

о-} Ц»стеин

L—»--^'"'л 0

^ ФАС О-ацетил-

серии

9 ? ' Метионин

(»-о-ь-о ó ó

ом о

0»P-Q

АС-ад ешисуль ф ат

ФАС - фосфоаденилсульфат

Рисунок 3. Последовательность реакций ассимиляторной сульфат-

редукции [Bernd, 2001]

В ходе ассимиляции сульфатов в растениях образуется цистеин (рисунок 3). Эта белковая аминокислота является предшественником для синтеза метионина и глутатиона. Последний выступает для растений в качестве источника органической, небелковой серы и является важной формой восстановленной серы. Наряду с его функцией как антиоксиданта, он имеет большое значение для роста растений.

В ходе ассимиляторной редукции сульфатов переносится восемь электронов и достигается степень окисления серы (-2) [Nicholas, 1967; Rother, 2006].

1.3.2. Диссимиляторная сульфатредукция

Диссимиляторная сульфатредукция в форме анаэробного дыхания осуществляется функциональной группой сульфатредуцирующих микроорганизмов [Глобальный..., 1983; Braunegger, 2009; Basen, 2009; Вайштейн, 1996]. Схематически процесс представлен на рисунке 4.

Рисунок 4. Схематическое представление круговорота серы в пресноводных отложениях (modified from Jorgensen, 1988) [Holmer, 2001].

По своей химической сущности процесс микробной сульфатредукции -окислительно-восстановительный процесс, в котором сульфат используется в качестве конечного акцептора электронов при анаэробном окислении органических веществ или водорода [Волков, 1984; Глобальный..., 1983; Иванов, 1979; Вайнштейн, 1996]. По своей физиологической сущности - это процесс, который обеспечивает бактериальную клетку необходимой энергией [Глобальный..., 1983] (рисунок 5).

Сульфат (3042)

АТФ 1 АТФ - сул ь фур и л аз а г

Дценозин-5-фосфосульфат (АФС)

2 е----► АФ С -р едуктаз а

Сульфит (SOa2)

бе----► 1 Диссимилягорная сул ь ф атр едуктаз а ' (ДСР)

Сульфид (HS)

Рисунок 5. Схематическое представление процесса диссимиляторной сульфатредукции (nach Rabus, 2000) [Braunegger, 2009]

Все сульфатредуцирующие организмы являются анаэробами, для их развития необходим низкий окислительно-восстановительный потенциал и, следовательно, отсутствие кислорода. Однако различные виды СРБ способны активно развиваться в широком диапазоне OB потенциала. Верхняя граница протекания активного процесса сульфатредукции может составлять + 100 мВ [Вайнштейн, 1987].

Для жизнедеятельности этих организмов благоприятны величины pH, близкие к нейтральным, но в общем случае они развиваются в средах с pH от 4,0 до 10,0. Оптимальный интервал pH для развития Desulfovibrio от 6,3 до 8,6. Более кислая среда угнетает развитие бактерий, а в более щелочной

возрастает интенсивность сульфатредукции, но нарушается возобновление бактерий [Глобальный..., 1983].

Кроме вышеперечисленных на активность СРБ влияют следующие факторы [Рубенчик, 1947]:

1) Температура. Температурный оптимум у природных БрогоДЬпо обычно соответствует 25-30°С. Однако если в биотопе, откуда данный организм выделен, имеются более высокие температуры, то и у него обычно наблюдается более высокий температурный оптимум.

2) Соли и микроэлементы. Между количеством №С1 в определенном биотопе и количеством этой соли, оптимальной для жизнедеятельности сульфатредуцирующих из этого биотопа, существует определенная зависимость: штаммы, живущие в природных условиях при высоких концентрациях №С1, имеют более высокий солевой оптимум и максимум, чем штаммы из биотопов с малой соленостью.

В водоемах, содержащих много сульфатов, представители Брого^Ьпо приспосабливаются и проявляют свою жизнедеятельность при высоких концентрациях сульфатов. Например, 7% №2804 является оптимальной концентрацией этой соли для штаммов из Тамбуканского озера (Рубенчик, 1947). В содовых озерах Кулундинской степи найдены сульфатредуцирующие бактерии, для которых оптимум был при 8%, а максимум - несколько ниже 20% соды [Рубенчик, 1947].

Прибавление следов марганца к среде ван-Дельдена усиливает размножение Брого^Ьпо и ускоряет процесс редукции сульфатов. Стимулирующее действие оказывают также соли молибдена.

3) Сероводород. Среди форм Н28 (молекулярный Н28, Ш" и 8 ") наиболее токсичным действием обладает молекулярный Н28, количество которого увеличивается при подкислении среды.

4) Углекислый газ. В экспериментальных условиях сульфатредуцирующие бактерии не развивались в среде, насыщенной углекислым газом.

5) Коррелятивное влияние отдельных факторов. Если создать для сульфатредуцирующих бактерий вполне благоприятные условия в отношении строгого анаэробного анаэробиоза, температуры, наличия питательного и энергетического материала и других, то из всех внешних факторов наибольшее влияние оказывает сероводород. После того как достигнута определенная концентрация этого газа в форме недиссоциированных молекул, размножение сульфатредуцирующих бактерий и восстановление сульфатов прекращаются. Пока крайняя токсичная концентрация свободного H2S еще не достигнута, активность процесса редукции сульфатов зависит от изменения pH в кислую сторону. При прочих равных условиях, чем выше солевая концентрация среды, тем ниже крайняя токсичная концентрация H2S.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Титова, Ксения Владимировна, 2015 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Агроклиматический справочник по Архангельской области. — Л.: Гидрометеоиздат, 1961. 220с.

2. Атлас Архангельской области / Отв. Ред. H.A. Моргунова. М.: ГУГК, 1976. 72 с.

3. Беляев С.С. и др. Роль метанообразующих и сульфатредуцирующих бактерий в процессах деструкции органического вещества / С.С. Беляев, А.Ю. Леин, М. В. Иванов // Геохимия. 1981. №3. С.437-445.

4. Беспамятнов Г.П., Кротов Ю.А. Предельно допустимые концентрации химических веществ в окружающей среде: справочник. Л.: Химия, 1985. 528с., ил.

5. Большая советская энциклопедия: в 30 т. / Гл. ред. A.M. Прохоров. -М.: Совет. Энциклопедия, 1963 - 1978.

6. Бусев А.И., Симонова Л.Н. Аналитическая химия серы. М.: Наука, 1975.271с.

7. Вайнштейн М.Б. Сульфатвосстанавливающие бактерии водоемов: экология и кластерирование (Обзор) // Прикладная биохимия и микробиология. 1996. Т.32. №1. С.136-143.

8. Вайнштейн М.Б., Гоготова Г.И. Влияние окислительно-восстановительного потенциала среды на образование сероводорода сульфатредуцирующими бактериями // Микробиология. 1987. Т.56. Вып. 1. С. 31-35.

9. Водяницкий Ю.Н. Изучение тяжелых металлов в почвах. М.: ГНУ Почвенный институт им. В.В. Докучаева Россельхозакадемии, 2005. 111с.

Ю.Водяницкий Ю. Н. Соединения железа и их роль в охране почв. М.: ГНУ Почвенный институт им. В.В. Докучаева Россельхозакадемии, 2010. 154 с.

П.Волков И.И. Геохимия серы в осадках океана. М.: Наука, 1984. 272 с.

12.Волков И.И. О свободном сероводороде и некоторых продуктах его превращения в осадках Чёрного моря // Труды Ин-та океанологии АН СССР. 1961. Т.50. С.29-67. 1 З.Волков И.И. Определение различных форм серы в морских осадках // Труды Ин-та океанологии АН СССР. 1959. Т.ЗЗ. С. 194 - 208.

14.Волков И.И., Жабина H.H. Метод определения восстановленных соединений серы в морской воде // Океанология. 1990. Т. 30. № 2. С. 778-782.

15.Волков И.И., Жабина H.H. Методы определения различных соединений серы в морских осадках/УХимический анализ морских осадков. Под ред. Э.А. Остроумова. М.: Наука, 1980. С.5-27.

16.Воробьева Т.Я. и др. Оценка экологического состояния озер Кенозерского Национального Парка (Архангельская область) / Т.Я. Воробьева, О.Ю. Морева, Е.И. Собко, JI.C. Широкова, С.А. Забелина, С.И. Климов, Н.В. Шорина, О.С. Покровский, A.A. Ершова, A.B. Чупаков // Известия Самарского научного центра РАН. 2013. Т.15. №3(2). С. 825-831.

17.Выхристюк JI.A. Органическое вещество донных осадков Байкала. Новосибирск: Наука, 1980. 80 с.

18.Гельман Н.Э. и др. Методы количественного органического элементного микроанализа / Н.Э. Гельман, H.A. Терентьева, Т.М. Шанина. М.: Химия, 1987. 296 с.

19.Гидрохимические показатели состояния окружающей среды: справочные материалы / Под ред. Т.В. Гусевой. М.: ФОРУМ: ИНФРА-М, 2007. 192с.

20.Глобальный биогеохимический цикл серы и влияние на него деятельности человека / Под ред. акад. Г.К. Скрябина. М.: Наука, 1983. 424 с.

21.Горленко В.М. Пурпурные и зеленые бактерии и их роль в круговороте углерода и серы. Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наук. М.:, 1981. 51 с.

22.ГОСТ 4011-72. Вода питьевая. Методы измерения массовой концентрации общего железа. Введен 1974-01-01. М.: Изд-во стандартов СССР, 1972. 8 с.

23.ГОСТ 12.1.007-76. Система стандартов безопасности труда. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности. Введен впервые 1977 - 03 - 01. М.: Изд-во стандартов СССР, 1987. 5 с.

24.ГОСТ 17.1.5.01-80. Охрана природы. Гидросфера. Общие требования к отбору проб донных отложений водных объектов для анализа на загрязненность. Введен 1982-01-01. Переиздан 2002-08-01. М.: Изд-во стандартов СССР, 1980. 5с.

25.ГОСТ Р 51592-2000. Вода. Общие требования к отбору проб. Введен впервые 2001-07-01. М., 2001. 48 с.

26.Даувальтер, В. А. Геоэкология донных отложений. Мурманск: Изд-во МГТУ, 2012. 242 с.

27.Дзюбан А.Н. Функционирование микробных сообществ донных отложений водоемов как фактор формирования качества водной среды // Вода. Химия и экология. 2013. №6. С.57-62.

28.Дзюбан А.Н. Деструкция органического вещества и цикл метана в донных отложениях внутренних водоемов. Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наук. Санкт-Петербург, 2007. 50 с.

29.Драбкова В.Г., Сорокин И.Н. Озеро и его водосбор - единая природная система. JL: Наука, 1979. 195 с.

3О.Забелина С.А. и др. Анаэробные процессы деструкции органического вещества в озерах Архангельской области / С.А. Забелина, Н.М. Кокрятская, JT.C. Широкова, О.С. Покровский, A.C. Саввичев, Т.Я. Воробьева, A.B. Чупаков, С.И. Климов // Материалы всероссийского

128

симпозиума с международным участием «Органическое вещество и биогенные элементы во внутренних водоемах и морских водах» 10-14 сентября 2012г., Петрозаводск, Республика Карелия. Петрозаводск: Карельский научный центр РАН. 2012. С. 193-196.

31.3аварзин Г.А. Лекции по природоведческой микробиологии. М.: Наука, 2003. 348 с.

32.3амана Л.В., Борзенко С. В. Сероводород и другие восстановленные формы серы в кислородной воде озера Доронинское (Восточное Забайкалье) // Доклады Академии Наук. 2007. Т. 417. №2. С. 232-235.

33.Иванов В.М. Распространение и геохимическая деятельность бактерий в осадках океана. Т.2. Геохимия донных осадков / Океанология. Химия океана. М.: Наука, 1979. С. 312-349.

34.Карначук О. В. и др. Распределение, разнообразие и активность сульфатредуцирующих бактерий в водной толще озера Гек-Гель, Азербайджан / О. В. Карначук; 10. А. Франк; Н. В. Пименов; С. К. Юсупов; М. В. Иванов; Я. А. Пухакка // Микробиология. 2006. Т. 75. №1. С. 101-109.

35.Квасов Д.Д. Позднечетвертичная история крупных озер и внутренних морей Восточной Европы. Л.: Наука, 1974. 278 с.

36.Климов С.И. и др. Особенности формирования термической структуры озер Ротковецкой группы / С.И. Климов, Л.С. Широкова, С.А. Забелина, Т.Я. Воробьева, О.Ю. Морева // Современные проблемы науки и образования. 2008. №3. С.9-14.

37.Козьмин А.К., Шатова В.В. Рыбохозяйственная характеристика озер Архангельской области. Архангельск: Изд-во АГМА, 1997. 80 с.

38.Кокрятская Н.М. и др. Сезонные биогеохимические и микробиологические исследования малых озер таежной зоны северо-запада России (Архангельская область) / Н.М. Кокрятская, С.А. Забелина, A.C. Саввичев, О.Ю. Морева, Т.Я. Воробьева // Водные ресурсы. 2012.Т.39. №1. С.78-91.

129

39.Кокрятская Н.М. и др. Биогеохимические процессы цикла серы в деструкции органического вещества в малых озерах (Архангельская область) / Н.М. Кокрятская, К.В. Титова, С.А. Забелина, A.B. Чупаков, К.В. Филина // Материалы всероссийского симпозиума с международным участием «Органическое вещество и биогенные элементы во внутренних водоемах и морских водах» 10-14 сентября 2012г., Петрозаводск, Республика Карелия. Петрозаводск: Карельский научный центр РАН. 2012. С.387-391.

40.Кокрятская Н.М., Титова К.В. Процесс сульфатредукции как составная часть биогеохимического цикла серы лимнических экосистем (на примере озера Масельгского, Кенозерский национальный парк, Архангельская область) // Материалы международного симпозиума «Экология арктических и практических территорий», г. Архангельск, 6-10 июня 2010 г. С. 86-88.

41.Кокрятская Н.М., Титова К.В. Процессы диагенеза на примере сульфатредукции в донных осадках озер Ротковецкой группы // Экология и геологические изменения в окружающей среде северных регионов: Материалы докладов всероссийской конференции с международным участием, Архангельск, 24 — 28 сентября 2012 года. С.117-120.

42.Кононец М.Ю. и др. Определение растворенных форм железа в морской воде с помощью феррозина / МЛО. Кононец, C.B. Пахомова, А.Г. Розанов, М.А. Проскурнин // Журнал аналитической химии. 2002. Т. 57. № 7. С. 704-708.

43.Косов В.И. Сапропель. Ресурсы, технологии, геоэкология. СПб.: Наука, 2007. 224 с.

44.Кревш А., Кучинскене А. Микробная деструкция органического вещества в донных осадках малых озер урбанизированного ландшафта (Литва) //Микробиология. 2012. Т.81. №4. С.517-523.

45.Кревш А. и др. Микробиологическая деструкция органического вещества в донных осадках озер Литвы / А. Кревш, А. Кучинскене, Р. Пашкаускас // Микробиология. 2006. Т.75. №2. С. 257-263.

46.Кузнецов С.И. Роль микроорганизмов в круговороте веществ в озерах. М.: Изд-во Академии наук СССР, 1952. 300 с.

47. Кучинскене А. А. Бактериальное образование сероводорода в разных водоемах в условиях антропогенного воздействия // Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук. Москва, 1988. 27 с.

48.Лидин P.A. и др. Химические свойства неорганических веществ: Учеб. пособие для вузов. 3-е издание/ P.A. Лидин, В.А. Молочко, Л.А. Андреева. М.: Химия, 2000. 480 с.

49.Линник П.Н., Набиванец Б.И. Формы миграции металлов в пресных поверхностных водах. Л.: Гидрометеоиздат, 1986. 269 с.

50.Мартынова М.В. Формы нахождения соединений железа в пресноводных отложениях (аналитический обзор) // Водные ресурсы. Качество и охрана вод, экологические аспекты. 2010. Том 37. №4. С.452-460.

51.Намсараев Б.Б. и др. Геохимическая деятельность сульфатредуцирующих бактерий в донных осадках озера Байкал / Б.Б. Намсараев, Л.Е. Дулов, Т.И. Земская, Е.Б. Карабанов // Микробиология. 1995. Т. 64. №3. С.405-410.

52.Намсараев Б.Б., Земская Т.И. Микробиологические процессы круговорота углерода в донных осадках озера Байкал. Новосибирск: Издательство СО РАН, филиал «Гео», 2000. 160 с.

53.Намсараев Б.Б. и др. Микробиологические процессы круговорота углерода и серы в донных осадках озера Мичиган / Б.Б. Намсараев, В.А. Самаркин, К. Нельсон, В. Кламп, Л. Бухгольц, К. Ремсен, Ч. Майер // Микробиология. 1994. Т.63. Вып.4. С.730-739.

54.Основы аналитической химии. В 2 кн.: учеб. для вузов. Т.2 / Ю.А. Золотов, E.H. Дорохова, Е.И. Фадеева и др. Под ред. Ю.А. Золотова. -2-е изд., перераб. и доп. М.: Высш. шк., 2002.

55.Остроумов Э.А. Метод определения форм восстановленной серы в отложениях Черного моря. Труды Ин-та океанологии АН СССР. 1953. Т.7. С. 57-69.

56.Пашкаускас Р. и др. Сульфатредуцирующие бактерии в озерах гипсового карста на севере Литвы / Р. Пашкаускас, А. Кучинскене, А. Жвикас // Микробиология. 2005. Т.74. №6. С. 823-830.

57.Перельман А.И. Геохимия природных вод. М.: Наука, 1982. 154 с.

58.Пименов Н.В. и др. Микробные процессы циклов углерода и серы в озере Шира (Хакасия) / Н.В. Пименов, И.И. Русанов, О.В. Карначук, ДЛО. Рогозин, H.A. Брянцева, О.Н. Лунина, С.К. Юсупов, В.П. Парначев, М.В. Иванов// Микробиология. 2003. Т.72. №2. С.259-267.

59.ПНД ф 14.1:2:4.132-98. Методика выполнения измерений массовой концентрации анионов: нитрита,.нитрата, хлорида, фторида, сульфата и ; фосфата в пробах природной питьевой и сточной воды методом ионной хроматографии. Введен 1998-04-02. Переиздан 2008-01-01. Москва, 2008.21с.

60.Приказ №20 «Об утверждении нормативов качества воды водных объектов рыбохозяйственного назначения, в том числе нормативов предельно допустимых концентраций вредных веществ в водах водных объектов рыбохозяйственного назначения». Введен 2010-01-18. М. Федеральное агентство по рыболовству, 2010. 215 с.

61.Природное и культурное наследие Кенозерского национального парка: [Сб. науч. ст./ Е.Ф. Шатковская, C.B. Торхов, Д.В. Тормосов и др.]; Нац. Парк «Кенозерский». Петрозаводск: ПетроПресс, 2002. 175 с.

62.РД 52.24.450-2010. Массовая концентрация сероводорода и сульфидов в водах. Методика выполнения измерений фотометрическим методом с

МД^-диметил-п-фенилендиамином. Ростов-на-Дону: Росгидромет, 2010. 50 с.

63.Рубенчик Л.И. Сульфатредуцирующие бактерии. Л.: Наука, 1947. 96 с.

64.СанПиН 2.1.4.1074—01. Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества. Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы. Введен впервые 2002 - 01 -01. М. Министерство здравоохранения, 2001. 61с.

65.Саввичев А.С., Лунина О. Н. Микробное сообщество хемоклина меромиктических озер как регулятор геохимических процессов (на примере оз. Кисло-сладкое — водоема на побережье Кандалашского залива Белого моря) // Мат. XX международной научной конференции (Школы) по морской геологии «Геология морей и океанов», 18-22 ноября 2013 г., г. Москва Т. III. М.: Геос, 2013. С. 242-246.

66.Секи X. Органические вещества в водных экосистемах. - Л.: Гидрометеоиздат, 1986. - 196 с.

67.Соколов B.C. Определение реакционноспособных форм железа и марганца в морских осадках/ Химический анализ морских осадков / Под ред. Э.А. Остроумова. М.: Наука, 1980. С.28-41.

68.Соколова Е.А. Процесс бактериальной сульфатредукции в донных отложениях озер разного типа // Водная микробиология. 2009. Т.45. №6. С.43-51.

69.Соколова Е.А. Распространение сульфатредуцирующих бактерий и их функционирование в донных отложениях континентальных водоемах разного типа. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук. Борок, 2004. 23 с.

70.Стёпин Б.Д., Цветков А.А. Неорганическая химия: учеб. для хим. и хим. - технол. спец. вузов. М.: Высш. шк., 1994. 608 е., ил.

71.Страхов Н.М. Избранные труды. Осадкообразование в современных водоемах. М.: Наука, 1993. 396 с.

133

72.Страхов Н.М. Основы теории литогенеза. Т.2. М.: Изд-во АН СССР, 1962.212 с.

73.Субетто Д.А. Донные отложения озер: Палеолимнологические реконструкции. СПб.: Изд-во РГПУ им. А.И. Герцена, 2009. 348 с.

74.Тимофеева С.С. и др. Экологическая химия сернистых соединений / С.С. Тимофеева, А.Б. Ошаров, А.М. Бейм. Иркутск: Изд-во Иркутского университета, 1991. 134 с.

75.Титова К.В., Кокрятская Н.М. Оптимизация методики определения растворенного железа с использованием феррозина в пресноводных озерах // Вода. Химия и экология. 2013. №10. С.85-89.

76.Титова К.В., Кокрятская Н.М. Распределение реакционноспособного железа в донных отложениях малых озер // Вестник Северного (Арктического) федерального университета. 2013. № 2. С.49-54.

77.Титова К.В., Кокрятская Н.М. Реакционноспособное железо в воде и донных осадках малых озер водосборного бассейна Белого моря // Мат. XIX международной научной конференции (Школы) по морской геологии «Геология морей и океанов», 14-18 ноября 2011г., г. Москва. Т.4. С.162-166.

78.Титова К.В., Кокрятская Н.М. Соединения серы в воде и донных осадков малых озер юго-запада Архангельской области // Вестник Московского государственного областного университета. 2013. №2. С.101-105.

79.Титова К.В., Кокрятская Н.М. Сульфатредукция в донных отложениях озера Святое (юг Архангельской области) // Вестник Иркутского государственного технического университета. 2014. № 1 (84). С. 52-56.

80.Ферсман А.Е. Геохимия. Т.1. Л.: Госхимтехиздат, 1934. 324 с.

81.Хатчинсон Д. Лимнология: Географические, физические и химические характеристики озёр. Пер. с англ. Г.В. Цыцарина и Г.Г. Шинкар. М.: Прогресс, 1969. 592 с.

82.Широкова JI.C. и др. Характеристика продукционно-деструкционных процессов малых озер Архангельской области / Л.С. Широкова, Т.Я. Воробьева, С.А. Забелина, О.Ю. Морева, С.И. Климов // Современные проблемы науки и образования. 2008. № 5. С. 17-24.

83.Широкова Л.С. Пространственно-временная структура бактериопланктона и его роль в самоочищении малых озер Архангельской области // Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук. М., 2007. 189с.

84.Широкова Л.С., Добродеева Л.К. Роль бактериопланктона в процессах самоочищения Ротковецких озер (Коношский район) // Вестник Поморского Университета. Серия «Естественные и точные науки». 2006. № 1(9). С. 115-122.

85.Abt D. Nitritreduktase aus sulfatreduzierenden bakterien: reinigung, biochemische und spektroskopische Charakterisierung / Arbeit zur Erlangung des akademischen Grades eines Diplom-Biologen. Konstanz, Deutschland, 1998. Ü. 67.

86.Basen M. Biochemie und Physiologie der Sulfatreduktion in der anaeroben

Oxidation von Methan / Dissertation zur Erlangung des Grades eines

tt

Doktors der Naturwissenschaften. Bremen, Deutschland, 2009. U. 140.

87.Berndt C. [FeS]-Zentren in der assimilatorischen Sulfatreduktion /

Dissertation zur Erlangung des Grades eines Doktors der

ff

Naturwissenschaften. Essen, Deutschland, 2001. U. 111.

88.Borkenstein Clemens G. Untersuchungen zur Bioverfugbarkeit von Elementarschwefel und biogenem Schwefel und zur biotechnologischen Sulfidentfernung durch Grüne- und Purpurschwefelbakterien / Dissertation zur Erlangung des Grades eines Doktors der Naturwissenschaften. Graz, Österreich, 2006. Ü. 150.

89.Braunegger C. Diversität und Biografíe potentiell sulfatreduzierender Mikroorganismen in mitteleupäischen Moorgebieten / Arbeit Magistra der

•• rf

Naturwissenschaften. Wien, Österreich, 2009. U. 64.

90.Gibbs C.R. Characterization and Application of Ferrozine iron reagent as a ferrous iron indicator // Analytical Chemistry, 1976. Volume 48, № 8. P.l 197-1201.

91.Holmer M., Storkholm P. Sulphate reduction and sulphur cycling in lake sediments: a review // Freshwater Biology. 2001. Volume 46. Issue 4. P. 431-451.

92.Hydes D.J. and Chapman E. Methods for the shipboard determination of dissolved iron and manganese in samples of sediment interstitial water // Institute of Oceanographic Sciences, 1986. Report № 219. 36pp.

93.j0rgensen B. B. The sulfur cycle of freshwater sediments: Role of thiosulfate // Limnol. Oceanogr. 1990. № 35(6). P. 1329-1342.

94.j0rgensen B. B., Parkes R. J. Role of sulfate reduction and methane production by organic carbon degradation in eutrophic fjord sediments (Limfjorden, Denmark) // Limnol. Oceanogr. 2010. Volume 55(3). P. 13381352.

95.Kaiser J. Schwefel-Isotopenaustausch und Disproportionierung bei Thiosulfat in chemischen und mikrobiellen Systemen / Arbeit. Bremen, Deutschland, 1998. U. 111.

96.Li J.H. et al. Sulfate reduction in profundal sediments in Lake Kizaki, Japan / J.H. Li, S. Takii, R. Kotakemori, H. Hayashi // Hydrobiologia. 1996. Volume 33. P.201-208.

97.Liamleam W., Annachhatre A. P. Electron donors for biological sulfate reduction // Biotechnology Advances. 2007. Volume 25. P. 452-463.

98.Nicholas D. J. D. Biological Sulphate Reduction // Mineralium Deposita. 1967. Volume 2. P. 169-180.

99.Pokrovsky O. et al. Size Fractionation of Trace Elements in a Seasonally Stratified Boreal Lake: Control of Organic Matter and Iron Colloids / O. S. Pokrovsky, L. S. Shirokova, S. A. Zabelina, T. Ya. Vorobieva, O. Yu. Moreva, S. I. Klimov, A. V. Chupakov, N. V. Shorina, N. M. Kokryatskaya,

S. Audry, J. Viers, C. Zoutien, R. Freydier // Aquatic Geochemistry, 2012. V.18.P.115-139.

100. Rother M. Untersuchungen zur assimilatorischen Sulfatreduktion Physcomitrella patens: Analyse von Transkripten, Metaboliten und Enzymaktivitäten unter Schwer-metallstress / Dissertation zur Erlangung des Grades eines Doktors rerum naturalium. Halle-Wittenberg, Deutschland, 2006. Ü. 134.

101. Sarradin P.M. et al. Fe analysis by the ferrozine method: Adaptation to FIA towards in situ analysis in hydrothermal environment / P.M. Sarradin, N. Bris, C. Gall, P. Rodier // Talanta. 2005. Volume 66. P. 1131-1138.

102. Shirokova L. et al. Diurnal variations of trace metals and heterotrophic bacterioplankton concentration in a small boreal lake of the White Sea basin / L. Shirokova, O. Pokrovsky, J. Viers, S. Klimov, O. Moreva, S. Zabelina, T. Vorobieva, B. Dupre // Ann. Limnol. - Int. J. Lim, 2010. V. 46. P.67-75.

103. Shirokova L. S. et al. Decrease of concentration and colloidal fraction of organic carbon and trace elements in response to the anomalously hot summer 2010 in a humic boreal lake / L.S. Shirokova, O.S. Pokrovsky, O.Yu. Moreva, A.V. Chupakov, S.A. Zabelina, S.I. Klimov, N.V. Shorina, T.Ya. Vorobieva // Science of the Total Environment, 2013. V. 463-464. P. 78-90.

104. Stookey Lawrence L. Ferrozine-A New Spectrophotometric Reagent for Iron // Analytical Chemistry. 1970. Vol. 42. №.7. P. 779-781.

105. Tessier A. et al. Sequential Extraction Procedure for the Speciation of

Particulate Trace Metals / A. Tessier, P. G. C. Campbell and M. Bisson // Analytical chemistry. 1979. Volume 51. №. 7. P. 844-851.

106. Urban N. R. et al. Sulfate reduction and diffusion in sediments of Little Rock Lake, Wisconsin / N. R. Urban, P. L. Brezonik, L. A. Baker and L. A. Sherman//Limnol. Oceanogr. 1994. Volume 39(4). P. 797-815.

107. Viollier P.W. et al. The ferrozine method revisited: Fe(II)/Fe(III) determination in natural waters / P.W. Viollier, K. Inglett, A.N. Hunter, P. Roychoudhury, Van Cappellen. // Applied Geochemistry. 2000. V.15. P. 785-790.