Эколого-биохимическая характеристика микроорганизмов, участвующих в круговороте азота в щелочных гидротермах Прибайкалья

• Автор: Шагжина, Айви Петровна
• Шифр специальности: 03.00.16, 03.00.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Улан-Удэ
• Количество страниц: 133 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Глава 1. Шелочные термальные источники

1.1. Азотные термы

1.2. Азотные щелочные гидротермы Байкальской рифтовой зоны

Глава 2. Микробное сообщество щелочных термальных источников.

Глава 3. Влияние абиотических факторов на микроорганизмы, функционирующие в щелочных термальных источниках.

3.1. Адаптация и причины устойчивости микроорганизмов к высоким

температурам

3.2. Адаптация и причины устойчивости микроорганизмов к экстремальным

значениям
Глава 4. Биологический круговорот азота в экосистемах.
4.1. Азотфиксирующие микроорганизмы .
4. 2. Аммонифицирующие микроорганизмы
4. 3. Нитрифицирующие микроорганизмы.
4.3.1. Аммонийокисляющие бактерии.
4.3.2. Нитритокисляющие бактерии
4. 4. Денитрифицирующие микроорганизмы.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
Глава 5. Объекты и методы исследования.
5.1. Объекты исследования.
5.2. Методы полевых исследований
5.3. Методы лабораторных исследований.
5.3.1. Методы культивирования и изучения роста бактерий в зависимости от
физикохимических факторов
5.3.2. Методы идентификации бактерий.
5.4. Методы определения скорости микробных процессов.
5.4.1. Метод определения денитрифицирующей и азотфиксирующей
активностей чистых культур бактерий.
5.5. Методы определения протеолитической активности
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Глава 6. Физикохимическая и микробиологическая характеристика
источников
6.1. Физикохимическая характеристика исследуемых термальных
источников Прибайкалья
6. 1.2. Физикохимическая характеристика источника Горячинск по
сезонам.
6.2. Численность функциональных групп бактерий круговорота азота в
гидротермах Бурятии.
6.2. 1. Общее микробное число и численность функциональных групп
бактерий круговорота азота в источнике Горячинск по сезонам.
Глава 7. Скорости процессов цикла азота в донных осадках источников
Прибайкалья.
7.1. Биологическая активность микроорганизмов в донных осадках
термальных источников Прибайкалья.
7.2. Азотфиксирующая активность микроорганизмов в донных осадках
термальных источников Прибайкалья
7.3. Денитрифицирующая активность микроорганизмов в донных осадках
термальных источников Прибайкалья.
7.4. Протеолитическая активность в нативных образцах термальных
источников Прибайкалья
Г лава 8. Сезонная динамика процессов цикла азота в донных осадках источника Горячинск.
8.1. Сезонная динамика эмиссии СО2.
8.2. Сезонная динамика скорости азотфиксации.
8.3. Сезонная динамика скорости нитрификации.
8.4. Сезонная динамика скорости денитрификации.
Глава 9. Бактерии участвующие в круговороте азота в щелочных гидротермах
Прибайкалья.
9.1. Азотфиксирующие бактери и
9.2. Денитрифицирующие бактерии.
9.3. Аммонифицирующие бактерии
9.4. Аммонийокисляющие и нитритокисляющие бактерии
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
ВЫВОДЫ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


В минеральных водах величина зависит главным образом от присутствия в них С, НСОз и С2 Содержание гидрокарбонатных и карбонатных ионов определяется поступлением С из зон метаморфизации и растворения карбонатных пород или поступлением из атмосферы, почвенного слоя. В некоторых водах с высоким значением нередко присутствуют карбонатион в количестве до ,0 мгл. Но в большинстве случаев термы имеют смешанный гидрокарбонатносульфатный или сульфатногидрокарбонатный состав и характеризуются широкими пределами колебаний абсолютного и процентного содержания сульфатов и гидрокарбонатов Соломин, Крайнов, . Высокощелочные воды формируются силикатными ионами. Редкие исключения, когда понижается до 6,06,8, объясняются смешиванием термальных вод с грунтовыми или поверхностными водами. Повышенные концентрации кремния, фтора, селена, вольфрама, молибдена, германия, бора в щелочных термальных водах обусловлено общими свойствами анионогенных элементов. НА 2Н А2 Натриевые соли образующихся при этом анионов хорошо растворимы и могут накапливаться в значительных концентрациях Крайнов, Швец, . Щелочные термальные воды содержат сильные катионогенные элементы Иа К и анионы слабых кислот НСОз СОз2, Ш, Н2ВОз, НЮ4 и др. Гидролиз этих анионов сопровождается разложением воды и образованием ионов ОН. При химическом анализе вод обычно предполагается, что щелочность обуславливается ионами карбонатной системы СОз2 Н НСО3 ОН, НСО3 Н Н2СОз ОН, но это не совсем верно для щелочных термальных вод. В азотных термальных водах щелочность в основном связана с силикатными ионами, в сульфидных термальных водах щелочность обуславливается присутствием боратов и карбонатов Крайнов, Швец, Соломин, Крайнов, . В щелочных водах более активно мигрируют анионогенные элементы 8, ве, 8п, 8Ь, Ая, V, Мо, ве, и, Б, В, и т. Ва, Си, Ъх, Бе2, Мп2, Ы и др. Перельман, . Существует несколько геохимических типов щелочных термальных вод. Наиболее известные и геохимически значимые азотные термальные воды и сульфидные воды Соломин, Крайнов, . Они обладают рядом характерных признаков и свойств и, прежде всего, небольшой общей минерализацией 0,2 2,0 гл, что позволило еще в прошлом столетии их выделить в отдельный тип акратотерм или простых термальных вод. Европы, западные и восточные районы Исландии относятся к провинции щелочных азотных термальных вод Крайнов, Швец, . Примером могут служить термальные источники в районе озера Богория Кения с 9, соленостью 3,5 мгл и температурой от до 0С Кпепкг е1 а1. На западном побережье Северной Америки Йеллоустоунском плато широко распространены щелочные хлоридные азотные термальные воды Басков, Суриков, . Азотные субаквальные гидротермы в Исландии во фьорде Эйджафьордур с температурой воды С, , минерализацией 1 мгл и содержанием сульфида 0. МаЛетБЬОП е Решающим фактором в формировании азотных терм является наличие глубинных разломов, активизированных в кайнозое, по которым происходит интенсивный выброс тепла с глубин 2Зкм. На указанных глубинах господствует восстановительная геохимическая обстановка, вследствие чего азотные термы являются щелочными и характеризуются низкими значениями ЕЬ. В очагах разгрузки в приповерхностных условиях нередко происходит смешивание терм с грунтовыми или поверхностными водами и происходит изменение окислительновосстановительных условий и смещается в нейтральную или слабокислую сторону, а ЕЙ повышается до 0 0 мВ. По мнению И. М.Борисенко и Л. В.Замана азотные термы формируются за счет инфильтрационных вод, проникающих на значительные глубины по сейсмоактивным разломам в условиях аномального теплового поля. При взаимодействии с вмещающими породами они обогащаются макро и микрокомпонентами, состав которых зависит от геологической среды и температуры вод. Параллельно с изменением химического состава инфильтрационных вод преобразуется и их газовый состав кислород расходуется на окислительные реакции, и воды становятся чисто азотными.