Научная статья на тему 'Хлорофилл, гуминовые вещества и органический углерод в эстуарии реки Раздольная в период ледостава'

Хлорофилл, гуминовые вещества и органический углерод в эстуарии реки Раздольная в период ледостава Текст научной статьи по специальности «Геология»

156
91
Поделиться
Ключевые слова
ХЛОРОФИЛЛ А / ГУМИНОВОЕ ВЕЩЕСТВО / ОРГАНИЧЕСКИЙ УГЛЕРОД / ЭСТУАРИЙ

Аннотация научной статьи по геологии, автор научной работы — Марьяш А. А., Ходоренко Н. Д., Звалинский В. И., Тищенко П. Я.

В период ледостава (январь-февраль 2008 г.) исследовано содержание хлорофилла а (Хл), гуминовых веществ (ГВ) в подледной воде; Хл, ГВ и органического углерода (Сорг ) в верхнем слое осадков эстуария р. Раздольная (Амурский залив, Японское море). Установлено, что основными источниками Сорг и его гумифицированного компонента в осадках р. Раздольная являются речные воды и биомасса микрофитобентоса. Содержание Сорг зависит от типа осадка

Похожие темы научных работ по геологии , автор научной работы — Марьяш А.А., Ходоренко Н.Д., Звалинский В.И., Тищенко П.Я.,

Chlorophyll, humic substances and organic carbon in estuary of the Razdolnaya river during a freeze-up

In January-February of 2008 year during a freeze-up the distributions of contents of chlorophyll-a and humic substances in a subglacial water as well as chlorophyll-a, humic substances and the organic carbon in a surface layer of sediment in the Razdolnaya river estuary (the Amur Bay of the Japan Sea) were carried out. The river water and biomass of microfi tobenthos are the basic source of Corg and it`s humifi ed component in sediments of the Razdolnaya river. Concentration of Corg depends of class of sediments.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Текст научной работы на тему «Хлорофилл, гуминовые вещества и органический углерод в эстуарии реки Раздольная в период ледостава»

Экология

Вестник ДВО РАН. 2010. № 6

УДК 550.47

А.А.МАРЬЯШ, Н.Д.ХОДОРЕНКО, В.И.ЗВАЛИНСКИЙ, П.Я.ТИЩЕНКО

Хлорофилл, гуминовые вещества и органический углерод в эстуарии реки Раздольная в период ледостава

В период ледостава (январь-февраль 2008 г.) исследовано содержание хлорофилла а (Хл), гуминовых веществ (ГВ) в подледной воде; Хл, ГВ и органического углерода (СоРг ) в верхнем слое осадков эстуария р. Раздольная (Амурский залив, Японское море). Установлено, что основными источниками Сорг и его гумифицированного компонента в осадках р. Раздольная являются речные воды и биомасса микрофитобентоса. Содержание Сорг зависит от типа осадка.

Ключевые слова: хлорофилл а, гуминовое вещество, органический углерод, эстуарий.

Chlorophyll, humic substances and organic carbon in estuary of the Razdolnaya river during a freeze-up.

A.A.MARYASH, N.D.KHODORENKO, VI.ZVALINSKY, P.Ya.TISHCHENKO (V.I.Il’ichev Pacific Oceanological Institute, FEB RAS, Vladivostok).

In January-February of 2008 year during a freeze-up the distributions of contents of chlorophyll-a and humic substances in a subglacial water as well as chlorophyll-a, humic substances and the organic carbon in a surface layer of sediment in the Razdolnaya river estuary (the Amur Bay of the Japan Sea) were carried out. The river water and biomass of microfitobenthos are the basic source of Corg and it's humified component in sediments of the Razdolnaya river. Concentration of Corg depends of class of sediments.

Key words: chlorophyll-a, humic substance, organic carbon, estuary.

Органическое вещество (ОВ) в морских экосистемах представлено в растворенной (РОВ) и взвешенной (ВОВ) формах. Главным источником ОВ в Мировом океане считается фитопланктон, следовательно, количество ОВ в морской среде определяется скоростью продукционных и деструкционных процессов, которая в прибрежной зоне и эстуариях рек существенно выше, чем в открытой части морей и океанов. Средняя концентрация ОВ в Мировом океане составляет 1,5-2,5 мг С/л, на основании этого подсчитано общее количество ОВ в Мировом океане - (2-3,2) • 1012 т Сорг что примерно в 50 раз выше годовой продукции фитопланктона (4,5-5,5) • 1010 т Сорг [13, 17, 20]. Содержание фитопланктона в воде и микрофитобентоса на дне оценивают по содержанию главного фотосинтетического пигмента - хлорофилла а (Хл).

В донных осадках, особенно в их верхних слоях, основную роль в потоках ОВ играет сообщество перифитонных (донных) организмов, состоящее из одноклеточных водорослей (микрофитобентос), бактерий и других организмов [15, 16]. Так, в зал. Восток (Уссурийский залив, Японское море) величина первичной продукции микрофитобентоса мягких илистых грунтов может достигать в среднем 83 г С/м2-день и создавать до 30% общей продукции акватории [19]. Общее содержание хлорофилла в донных осадках зал. Восток

МАРЬЯШ Анна Анатольевна - научный сотрудник, ХОДОРЕНКО Наталья Дмитриевна - младший научный сотрудник, ЗВАЛИНСКИЙ Владимир Иванович - доктор биологических наук, главный научный сотрудник, ТИЩЕНКО Павел Яковлевич - доктор химических наук, заведующий лабораторией (Тихоокеанский океанологический институт им. В.И.Ильичева ДВО РАН, Владивосток). E-mail: annam@poi.dvo.ru

Работа выполнена при поддержке грантов РФФИ-ДВО РАН 08-05-99108, РФФИ 08-05-00696-а, ДВО РАН 09-Ш-В-07-361.

варьирует в пределах 15-300 мг/м2, доля активного Хл составляет 35-80% [19]. В 2007 г. в период ледостава содержание Хл в верхнем слое донных осадков мелководной северной части Амурского залива (приустьевая зона р. Раздольная) было высоким и на порядок и более превышало его содержание в столбе воды [5]. Этот факт свидетельствует о том, что микрофитобентос донных осадков в этом районе играет важную роль в создании первичной продукции и осадконакоплении.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

ОВ моря делится на две группы веществ - стойких и нестойких к биохимическому окислению. К первым относят гуминовые вещества (ГВ), ко вторым - все основные метаболиты: продукты белкового, углеводного и липидного обменов [13, 17]. Соотношение этих типов ОВ различно для разных акваторий. Гуминовое вещество представлено гуми-новыми (ГК) и фульвовыми (ФК) кислотами [10, 23]. Подавляющая часть (60-95%) ОВ донных осадков океана сложена гуминовыми веществами [11].

Содержание Сорг в верхнем слое осадков Мирового океана варьирует от 0,25 до 2%, более высокие концентрации Сорг наблюдаются в осадках эстуариев рек и прибрежных акваторий [11].

Основные закономерности формирования донных осадков в эстуарии р. Раздольная подробно изложены в работах [1, 3]. Расход реки и содержание взвеси в речной воде определяют скорость осадконакопления, в зимне-весенний период она примерно на порядок ниже, чем в летний сезон [1].

Цель данной работы - определить содержание органического углерода, ГВ и Хл в верхнем слое донных осадков и в водной среде эстуария р. Раздольная, установить зависимость распределения Сорг от типа осадков.

Объект и методы

Объектом исследований являлся эстуарий р. Раздольная, которая несколькими рукавами впадает в северную часть Амурского залива (Японское море). Перед впадением в залив река образует обширный Тавричанский лиман. Эта акватория представляет значительный интерес, поскольку на барьере река-море интенсивность биогеохимических процессов во много раз превышает аналогичные процессы в акваториях морей и океанов. В эстуарии резко меняются гидрологические и гидрохими- Сш

ческие параметры: соленость,

„ 43,38

температура, ионная сила, pH и т.д. Эстуарий р. Раздольная характеризуется достаточно высокой биологической продуктивностью [4], что обусловливает важность исследований этой акватории.

С 29 января по 6 февраля 45,28

2008 г. в реке и эстуарии р. Раздольная проведены исследования на 12 станциях (рис. 1). На 10 станциях (кроме ст. 1 и 8) отобран верхний слой мягких осадочных грунтов. Толщина водного слоя в районе исследования 1-10 м, пробы отбирали с ’ ^

поверхностного и придонного Рис.

горизонтов. Осадок отбирали раля

1. Расположение станций в Амурском заливе 29 января-6 фев-2008 г.

трубкой сечением 15 см2. Для анализа снимали верхний слой осадка толщиной около 1 см. Для определения содержания Хл брали навески около 1 г, для каждой пробы анализировали две параллельные навески. Их помещали в пробирки с притертой пробкой, добавляли 10 мл 90%-го ацетона, встряхивали и ставили в холодильник на сутки. В оставшейся части осадков определяли ГВ и Сорг.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Для измерения количества Хл пробы воды пропускали через фильтры ОС-3 (фирма «Владипор») диаметром 35 мм с размером пор 0,8 мкм. После подсушивания фильтры помещали в пробирку с притертой пробкой, добавляли 5 мл 90%-го ацетона и ставили в холодильник на 2 сут для полного экстрагирования Хл.

Содержание Хл в ацетоновых экстрактах определяли стандартным спектрофотометрическим методом [14]. Спектр поглощения образцов в диапазоне 400-750 нм регистрировали на спектрофотометре иУ-3600 РС фирмы «Shimadzu». Содержание Хл (мг/м2) в осадках рассчитывали на единицу площади:

Сл = 10-3 • 11,3 • Ц,64 • V • М • (м2 • (1)

где V - объем ацетона (10 мл); D - оптическая плотность (при длине волны 664 нм); М1 и М2 - массы пробы и навески, соответственно, г; S - площадь сечения трубки отбора, м2; 10-3 - коэффициент перевода содержания хлорофилла, мг.

Содержание Сорг определялось на анализаторе модели ТОС-Усга с приставкой для сжигания твердых проб SSM-5000А фирмы «Shimadzu». В основу принципа действия анализатора положен метод измерения поглощения инфракрасного излучения двуокисью углерода, образующейся при сжигании органических и неорганических соединений. Для определения суммы С и С сухие навески массой 35-40 мг сжигали в потоке высо-

-1- ' орг неорг '

кочистого кислорода (99,995%) при 1 = 905°С. Содержание Снеорг измеряли подкислением навески фосфорной кислотой с последующим ее сжиганием при 1 = 200°С. Величину Сорг находили по разности общего и неорганического углерода.

Измерение концентрации ГВ в образцах воды и в экстрактах из осадков проводили спектрофотометрическим методом на спектрофотометре иУ-3600 РС фирмы «Shimadzu» в диапазоне длин волн 235-600 нм.

Концентрацию ГВ в воде (мг С/л) рассчитывали по величине оптической плотности при длине волны 254 нм, для повышения чувствительности и точности измерений использовали кювету с длиной оптического пути 1 = 10 см:

СГВ = 20 • ^54 / 1. (2)

При измерении экстрактов ГК и ФК из осадков использовали кювету с оптическим путем 1 = 1 см. Расчет концентраций ГК и ФК (г С/л) проводили с помощью уравнений:

СФК = ^54-600 / (30 , 7 • 1); СГК = ^54-600 / (42,7 ^ ^ (3)

ГВ из осадков выделены путем многократного экстрагирования 0,5 N раствором едкого натра при непрерывном перемешивании на водяной бане при 1 = 55°С [22].

Результаты

Эстуарий р. Раздольная - типичный для относительно небольших рек, состоит из трех основных частей: реки, мелководного лимана и залива (рис. 2). Река исследована на протяжении 6 км выше лимана, лиман имеет протяженность около 8 км, изученная

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

часть залива - около 6 км (рис. 2). В речной части эстуария (ст. 1-3) низкая соленость

(менее 5%о) наблюдалась только в тонком поверхностном слое, что объясняется малым расходом реки в этот период. С глубиной соленость возрастала и на придонном горизонте достигала 22%. Мелководная часть эстуария (ст. 4-8) - зона смешения речных и морских вод - характеризуется значительным горизонтальным градиентом солености (от 6 до 26%) (рис. 2). Воды залива (ст. 9-12) имеют соленость морской воды (более 34%).

Органический углерод и гуминовые вещества. Важно было выяснить содержание Сорг в осадках при переходе из реки в Амурский залив, а также его зависимость от

О 2 4 6 8 10 12 14 16 18

Расстояние,км

Рис. 2. Распределение солености в эстуарии р. Раздольная, съемка 29 января-6 февраля 2008 г.

гранулометрического состава осадков. Донные отложения в речной части (ст. 2-4) представлены пелитами алевритовыми; в морской части на ст. 9, 10 - алевритами пелитовыми, на ст. 11, 12 - пелитами алевритовыми; в лимане, предустьевой зоне и в устье р. Раздольная (ст. 5-7) преобладают псаммит мелкозернистый и миктит алевритовый [1]. Все исследованные осадки относятся к восстановленному типу [18]. Измерения показали, что максимальное содержание Сорг (2,38% сухого осадка) наблюдалось в речной части эстуария (рис. 3), в районе бара оно резко падало и на ст. 6 достигало минимума (0,66%). В заливе содержание Сорг вновь возрастало и на самой южной станции (ст. 11) составляло 2,09% (рис. 3). Низкое значение Сорг в районе бара можно объяснить присутствием мелкозернистого песка, высокой динамикой вод в этом районе, периодическим взмучиванием осадков и вымыванием их верхнего слоя в залив. Близкие концентрации Сорг в Амурском заливе ранее наблюдали и другие авторы. Так, в августе 2007 г. исследованы 3 станции, совпадающие по месторасположению с нашими станциями. В реке концентрация Сорг в осадках составляла 2,11%, в Тавричанском лимане - 1,64%, в Амурском заливе - до 1,82% [18]. Из этого следует, что распределение и содержание Сорг в верхнем слое осадка мало зависит от сезона, но значительно - от типа осадков и его гранулометрического состава.

Сравнение полученных нами результатов с данными по содержанию углерода в осадках устьев рек Лена [2] и Северная Двина [6] позволяет сделать вывод, что распределение Сорг в верхнем слое осадков подчиняется общему закону увеличения концентраций в системе пе-сок-алеврит-пелит. Так, осадки барового участка р. Лена представлены различными сочетаниями песчаных фракций, у подножия авандельты формируются алевриты пелитовые. На этом участке выявлен устойчивый тренд увеличения содержания Сорг к подножию авандельты от 0,1-2% в баровых осадках до 5,7% в дисперсных илах. Высокое содержание Сорг (от 4,5-9%) наблюдается в береговом комплексе дисперсных отложений [2]. В р. Северная Двина пробы осадков представлены илистыми песками со значительной примесью алеврита. В районе бара содержание Сорг составляет 1-4%, в прилегающей морской части эстуария повышается до 10%, что объясняется периодическим поступлением морских вод с высоким содержанием органических веществ [6].

Несмотря на общие тенденции, есть количественное различие при распределении Сорг в верхних слоях осадков рассмотренных рек. В осадках эстуария р. Раздольная содержится меньше Сорг, чем в осадках рек Лена и Северная Двина. Этот показатель зависит от концентрации взвеси в водах, от скорости ее осаждения, от особенностей процессов в осадках.

сгв, %;

, мг С/л

ст/сП1

-— 1

ж \ 44 А

3 ' \ А і \

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

“ 11 і і “

_ і / \ \ \/ \ _

4/-+'

£ "" '\ \ г> ж ■

2 і \ _

1 1 \ \ \ \ \

- 1 1 ч V Л"+ А

1 | \ / \ / _

1 1 V А

” Река . і ! Лиман і . і Залив . і , "

Расстояние, км

Рис. 3. Изменение содержания Сорг (1) и Сге (2) в донных осадках; ГВ в поверхностном слое воды (Срвв) (3); Сге / С^ (4) в эстуарии р. Раздольная 29 января-6 февраля 2008 г.

Сравнение изменений концентрации Сорг и углерода гуминовых веществ (СГВ) в осадках по разрезу эстуария р. Раздольная показывает, что содержания Сорг и СГВ хорошо согласуются: максимальные концентрации наблюдались в речной части эстуария, минимальные - в районе бара, промежуточные - в заливе (рис. 3). Степень корреляции между С™ и С составила г2 = 0,63.

ГВ орг ’

Содержание ГВ в подледной воде уменьшается при переходе река-ли-ман-залив: на мористых станциях их в 5 раз меньше, чем в речной воде (рис. 3). Следовательно, одним из источников Сорг и его гумифицированного компонента являются речные воды.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Отношение С^/С в осадках

ГВ Орг

изменяется по разрезу эстуария следующим образом: максимальная величина наблюдалась в районе лимана, минимальная - в мористой части залива, промежуточная - в реке. Противоположным образом изменяется содержание ГВ (рис. 3). Как видим, доля углерода гуминовых веществ в общей массе органического углерода в осадках лимана достигала 70%, тогда как в осадках реки и залива была около 40%. Причиной является то, что в эстуарии резко изменяются гидрологические и гидрохимические параметры: соленость, температура, ионная сила, pH. Из-за снижения скорости течения речной воды в эстуарии происходит интенсивная седиментация крупнодисперсных минеральных и органоминеральных частиц [9]. В среднем Г/С = 0,50 ± 0,12.

ГВ орг

Содержание ГК на всех станциях эстуария было примерно вдвое меньше, чем ФК (рис. 4): СГК = 0,27 ± ± 0,09% и СФК = 0,58 ± 0,17% сухого осадка. Таким образом, ГВ в эстуарии во время съемки были представлены на 70% фульвовыми и на 30% гуминовыми кислотами, что согласуется с результатами исследования ГВ в эстуарных водах Амурского залива

[7, 8].

Хлорофилл а и органический углерод. При отборе донных осадков многоклеточные растительные организмы не обнаружены, верхний слой осадков всегда имел значительное количество одноклеточных водорослей. Максимальное количество (19 мкг/г) Хл в верхнем 1-сантиметровом слое осадка, как и Сорг,

Рис. 4. Содержание Сге (1) и СфК (2) в донных осадках в эстуарии р. Раздольная 29 января-6 февраля 2008 г., % от сухого осадка

наблюдалось в речной части эстуария. По мере приближения к лиману содержание Хл в осадках уменьшалось и в заливе (ст. 9) достигло минимума (3 мкг/г). На более мористых станциях (ст. 10, 11) значение Хл увеличивалось, но оставалось примерно вдвое меньшим, чем в речной части эстуария (8-10 мкг/г). Количество Хл в воде на всех станциях невысокое, минимальное - в реке и заливе (0,5-1,0 мкг/л), максимальное - в лимане (1,2-2,5 мкг/л). Эти данные позволяют оценить содержание Сорг различного происхождения в расчете на

в осадках СоргП (г/м2)

(4)

единицу площади, значение суммарного органического углерода определяется соотношением:

C П = р ■ 104 ■ h ■ C ■ (м /м ),

оргП L орг 4 сух сыр7 7

где р = мсыр / V - удельная масса сырого осадка, г/см3; мсыр - сырая, мсух - сухая массы навески, г; Сорг или Сгв - содержание органического углерода или гуминов в навеске сухого осадка (г/г); h - толщина слоя осадка, см; 104 - отношение м2/см2.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Учитывая, что средняя влажность осадков около 50%, а удельная масса сухого осадка около 2 г/см3, р = 1,5 г/см3. Аналогичным образом определяли содержание углерода гу-миновых веществ (СГВП). Расчеты показали, что в слое осадков толщиной 1 см суммарное содержание углерода на единицу площади варьировало от 51 до 127 г С/м2 и в среднем по разрезу составило СоргП = 99 ± 24 г С/м2. Распределение СоргП по разрезу в целом соответствовало распределению содержания Сорг в сухом осадке (%) (рис. 3, 5). Однако имеются и различия. Так, максимальное содержание СоргП (127 г С/м2) наблюдалось на границе речной части эстуария и лимана, тогда как максимальное содержание Сорг - в реке. Различия содержания СоргП в реке и заливе были менее резкими, чем в случае Сорг. Такую картинку распределения Сорг и СоргП можно объяснить разной влажностью, изменением удельной массы и осреднением некоторых значений при расчете СоргП. Содержание углерода ГВ на единицу площади СГВП варьировало в пределах 32-72 г С/м2 и составляло в среднем 47 ± 14 г С/м2, максимальное значение СГВП также наблюдалось на границе устья реки и лимана (рис. 5).

Для оценки вклада микрофитобентоса в суммарную массу Сорг донных осадков содержание хлорофилла перевели в углерод микрофитобентоса. Известно, что отношение углерода морских микроводорослей ССХл к хлорофиллу СХл изменяется в пределах 20-200 и в среднем составляет ССХл / Схл = 100 [21]. Расчеты показали, что микрофитобентос вносит незначительный вклад в суммарный СоргП 1-сантиметрового слоя осадков, среднее содержание по разрезу ССХлП = 3 ± 1,4 г С/м2 Максимальное содержание ССХлП было в реке (3-5,5 г С/м2), минимальное - в заливе (1-2 г С/м2) (рис. 5).

Как видно, изменения содержания суммарного органического углерода, углерода ГВ и углерода микрофитобентоса в донных осадках при переходе река-лиман-залив по характеру близки между собой (рис. 5). Этот факт может служить доводом в пользу того, что другим источником Сорг в осадках служит биомасса микрофитобентоса, что со-

г т 5 Рис. 5. Содержание органического углерода различного проис-

гласуется с представлениями о фор- хождения в 1-сантиметровом слое влажного осадка (г/м2) эсту-

мировании органического вещества ария р. Раздольная: СоргП (1); СГВП (2); ССХлП (3); СНГВП (4)

в донных осадках мелководных акваторий [15, 16]. Уместно отметить, что относительно низкое содержание углерода микроводорослей в слое осадков толщиной 1 см не является свидетельством их малой значимости в формировании органического углерода осадков. Хорошо известно, что микрофитобентос занимает весьма тонкий верхний слой осадков (порядка 0,1 см). Среднее содержание в нем суммарного углерода СоргП = 10 г С/м2, в котором углерод микрофитобентоса составит ССХлП = 3 г С/м2, или 30% от общего органического углерода. Учитывая, что время жизни Сорг в осадках достаточно велико (сотни и тысячи лет), а время генерации микроводорослей исчисляется сутками, очевидна существенная роль микрофитобентоса в образовании Сорг донных осадков в эстуариях и мелководных прибрежных водах.

На основании полученных данных можно рассчитать содержание Сорг, не входящее в ГВ или микрофитобентос (СНГВП). В отличие от других компонентов Сорг максимальное значение СНГВП было в заливе, промежуточное - в реке, минимальное - в лимане (рис. 5).

Суммарный углерод 1-сантиметрового слоя осадков распределяется следующим образом: углерод гуминовых веществ СГВ составляет от 36% в заливе до 70% в лимане, в среднем СГВП = 50,4 ± 11%; углерод микрофитобентоса от 1-2% в заливе до 3-5% в лимане, в среднем ССХлП = 3,1 ± 1,4%; оставшийся углерод, не включенный в ГВ и микрофитобентос, составляет около 30% в лимане, до 40% в реке, до 60% в заливе, в среднем СНГВП = 46,5 ± ± 11%. Таким образом, 53,5% Сорг донных осадков эстуария р. Раздольная представлено гуминовыми веществами и растительными клетками донных осадков, остальное - другими органическими соединениями.

Заключение

Наиболее высокие концентрации Сорг в период ледостава 2008 г. найдены в осадках р. Раздольная (2,08-2,38%), что, по-видимому, обусловлено седиментацией выносимого рекой взвешенного Сорг; более низкие показатели (1,70-2,09%) - в Амурском заливе; наиболее низкие (0,66-1,49%) - в самой мелководной и динамичной части эстуария - в Тавричанском лимане. Такое понижение концентрации Сорг в баре объясняется высокой динамикой вод в этом районе, их периодическим взмучиванием и вымыванием в залив мелкодисперсной фракции осадка, в которую входит органический углерод.

Содержание Сорг в осадках эстуария р. Раздольная несколько ниже концентраций Сорг в эстуариях рек Лена и Северная Двина. Это обусловлено концентрацией взвеси в водах рек, скоростью ее осаждения, особенностями процессов, происходящих в осадках рек. Содержание Сорг в осадках данных систем подчиняется общему закону увеличения концентраций в системе песок-алеврит-пелит. Эта закономерность носит биопродукционный характер [12], что в наших исследованиях подтверждается распределением концентраций хлорофилла а в осадках, которое схоже с распределением Сорг. В районе бара содержание Хл минимально (до 3 мкг/г) в отличие от осадков реки (19 мкг/г) и залива (10 мкг/г).

В зимний и летний сезоны концентрации Сорг в осадках системы р. Раздольная-Амур-ский залив схожи и распределение Сорг типично: минимальные концентрации наблюдаются в районе лимана, максимальные - в осадках реки и в заливе. Из этого следует, что распределение и содержание Сорг в верхнем слое осадка мало зависят от сезонных особенностей.

Органическое вещество эстуария р. Раздольная в среднем наполовину представлено гуминовыми веществами; СГВ / Сорг = 0,50 ± 0,11. ГВ в эстуарии во время съемки на 70% были представлены фульвовыми, на 30% - гуминовыми кислотами, что характерно для речных вод.

Содержание ГВ в подледной воде уменьшается при переходе река-лиман-залив, на мористых станциях их содержание в 5 раз меньше, чем в речной воде (рис. 3). Из этих данных ясно, что одним из источников Сорг и его гумифицированного компонента в осадках являются речные воды.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Исследования показали, что характер изменений содержания суммарного органического углерода, углерода гуминовых веществ и углерода микрофитобентоса в донных осадках при переходе река-лиман-залив в значительной степени повторяется (рис. 5). Этот факт может служить доводом в пользу того, что существенным источником Сорг в осадках является биомасса микрофитобентоса.

Суммарное содержание Сорг в расчете на единицу площади во влажном слое осадков толщиной 1 см изменялось в пределах 50-125 г С/м2, в том числе органический углерод гуминовых веществ - 30-70 г C/м2, органический углерод микрофитобентоса - 1-5 г С/м2 (рис. 5).

ЛИТЕРАТУРА

1. Дударев О.В., Боцул А.И., Савельева А.И. и др. Масштабы изменчивости литолого-биогеохимических процессов в эстуарии реки Раздольная (Японское море): потоки терригенного материала и формирование донных осадков // Состояние морских экосистем, находящихся под влиянием речного стока. Владивосток: Дальнаука, 2005. С. 7-40.

2. Дударев О.В., Чаркин А.Н., Семилетов И.П. и др. Осадконакопление в устьевой области реки Лены // Геология морей и океанов. Т. 3. М.: ГЕОС, 2007. С. 117-119.

3. Дударев О.В., Боцул А.И., Чаркин А.Н. и др. Современная геоэкологическая обстановка зал. Петра Великого (Японское море) // Изв. ТИНРО-Центра. 2002. Т. 131. С. 132-140.

4. Звалинский В.И., Недашковский А.П., Сагалаев С.Г. и др. Биогенные элементы и первичная продукция в эстуарии реки Раздольной (Амурский залив Японского моря) // Биология моря. 2005. Т. 31, № 2. С. 107-116.

5. Звалинский В.И., Марьяш А.А., Тищенко П.Я., Швецова М.Г. Хлорофилл и биогенные элементы в эстуарии реки Раздольной в период ледостава 2006-2007 гг. // Современное состояние и тенденции изменения природной среды залива Петра Великого Японского моря. М.: ГЕОС, 2008. С. 184-199.

6. Кокрятская Н.М., Воронцова О.Н. Восстановленная сера и органический углерод в донных осадках устья Северной Двины // Геология морей и океанов. Т. 3. М.: ГЕОС, 2007. С. 134-136.

7. Лапин И.А., Аникиев В.В., Винников Ю.А. и др. Биогеохимические аспекты поведения растворенного органического вещества в эстуарии р. Раздольная-Амурский залив Японского моря // Океанология. 1990. Т. 30, № 2. C. 234-240.

8. Лапин И.А., Аникиев В.В., Ильичев В.И. Механизм седиментации растворенного органического вещества в эстуариях // Докл. АН СССР. 1988. Т. 301, № 6. C. 1475-1478.

9. Лисицин А.П. Маргинальный фильтр океанов // Океанология. 1994. Т. 34, № 5. С. 735-747.

10. Орлов Д.С. Гумусовые кислоты почв и общая теория гумификации. М.: Изд-во МГУ, 1990. 328 с.

11. Романкевич Е.А., Ветров А.А., Пересыпкин В.И. Органическое вещество мирового океана // Геология и геофизика. 2009. Т. 50, № 4. С. 401-411.

12. Романкевич Е.А., Ветров А.А. Цикл углерода в арктических морях России. М.: Наука, 2001. 302 с.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

13. Скопинцев Б.А. О балансе органического углерода в водах Мирового океана // Докл. АН СССР. 1967. Т. 174, № 6. С. 1417-1425.

14. Современные методы гидрохимических исследований океана. М.: ИО РАН, 1992. 200 с.

15. Хайлов К.М., Горбенко Ю.А. Внешнеметаболическая регуляция в системе сообщество перифитонных микроорганизмов - растворенное органическое вещество морской воды // Докл. АН СССР. 1967. Т. 173, № 6. С. 1434-1437.

16. Хайлов К.М., Горбенко Ю.А. Об участии сообществ перифитонных микроорганизмов в экологическом метаболизме в море. Методы исследования // Океанология. 1967. Т. 7, № 4. С. 718-727.

17. Хайлов К.М. Экологический метаболизм в море. Киев: Наук. думка, 1971. 252 с.

18. Ходоренко Н.Д., Волкова Т.И., Тищенко П.Я. Гумусовые вещества и макросостав донных отложений в нижнем течении реки Раздольной и северной части Амурского залива (Японское море) // Современное состояние и тенденции изменения природной среды залива Петра Великого Японского моря. М.: ГЕОС, 2008. С. 229-243.

19. Чербаджи И.И., Тарасов В.Г. Фотосинтез и дыхание донных сообществ на мягких грунтах залива Восток (Японское море) // Биология моря. 1980. № 2. С. 21-30.

20. Behrenfeld M.J., Randerson J.T., McClain C.R. Biospheric primary production during an ENSO transition // Science. 2001. Vol. 291. Р. 2594-2597.

21. Cloern J.E., Grenz C., Vidergar-Lucas L. An empirical model of the phytoplankton chlorophyll; carbon ratio -the conversion factor between productivity and growth rate // Limnol. Oceanogr. 1995. Vol. 40. P. 1313-1321.

22. Khodorenko N.D., Volkova T.I., Zvalinsky V.I., Tishchenko P.Ya. Express method of the extraction of humic substances from the marin environment sediments // 4th Int. Symp. Chemistry and Chemical Education: Proc. Vladivostok: Publ. House of Far Eastern Univ., 2007. P. 202-203.

23. Wozniak B., Dera J. Light absorption in sea water. N.Y.: Springer Science + Business Media, 2007. 452 p.