Том 22, номер 06, статья № 12

Сергеев А. Н., Сафатов А. С., Агафонов А. П., Андреева И. С., Аршинов М. Ю., Белан Б. Д., Буряк Г. А., Генералов В. М., Захарова Ю. Р., Лаптева Н. А., Олькин С. Е., Панченко М. В., Парфeнова В. В., Резникова И. К., Симоненков Д. В., Теплякова Т. В., Терновой В. А. Сравнение присутствия химических и биологических маркеров в поверхностном микрослое воды акваторий курортных зон оз. Байкал и в атмосферном аэрозоле этого региона. // Оптика атмосферы и океана. 2009. Т. 22. № 06. С. 585-594.    PDF
Скопировать ссылку в буфер обмена

Аннотация:

Проведен поиск химического или биологического маркера аэрозоля, источником которого является поверхностный микрослой (ПМС) воды акваторий курортных зон оз. Байкал. Экспериментально исследовались концентрации Ca, Mg, Na, K, Cu, Zn, Fe, Mn, Al, Ba, Pb, Cd, As, нафталина, аценафтена, аценафтилена, флуорена, фенантрена, антрацена, флуорантена, пирена, бенз(а)антрацена, перилена, бенз(в)флуорантена, бенз(а)пирена, 1,2,5,6-дибензантрацена, бенз(ghi)перилена и суммарного белка в аэрозолях и пробах воды региона. Установлена прямая тесная взаимосвязь между концентрациями всех химических элементов в пробах аэрозоля и воды. Наибольшие концентрации отмечены для Ca, Mg, Na и К. Методом полимеразной цепной реакции установлена аналогичная взаимосвязь генетического материала микроорганизмов (бактериопланктона), обнаруженных в воде и аэрозоле. Полностью адекватного маркера, отражающего присутствие аэрозоля, источником которого является ПМС воды оз. Байкал, установить не удалось.

Ключевые слова:

атмосферный аэрозоль, химические и биологические маркеры, поверхностный микрослой воды, Байкал

Список литературы:

1. Берлянд М.Е. Прогноз и регулирование загрязнения атмосферы. Л.: Гидрометеоиздат, 1985. 271 с.
2. Уорк К., Уорнер С. Загрязнение воздуха. Источники и контроль. М.: Мир, 1980. 640 с.
3. Химия окружающей среды / Под ред. О.М. Бокриса. М.: Химия, 1978. 672 с.
4. Алекин О.А. Основы геохимии. Л.: Гидрометеоиздат, 1970. 442 с.
5. Беус А.А., Грабовская Л.И., Тихонова Н.В. Геохимия окружающей среды. М.: Недра, 1976. 313 с.
6. Корж В.Д. Соотношения концентрации солей на поверхности океана и в морской атмосферной влаге // Докл. АН СССР. 1972. Т. 205. № 2. С. 332-324.
7. Петренчук О.П. Экспериментальные исследования атмосферного аэрозоля. Л.: Гидрометеоиздат, 1979. 264 с.
8. Донченко В.К., Ивлев Л.С. Об идентификации аэрозолей разного происхождения: Матер. 3-й Междунар. конф. "Естественные и антропогенные аэрозоли". СПб.: НИИХ СПбГУ, 2003. С. 41-51.
9. Зуев В.Е., Белан Б.Д., Кабанов Д.М., Ковалевский В.К., Лукьянов О.Ю., Мелешкин В.Е., Микушев М.К., Панченко М.В., Пеннер И.Э., Покровский Е.В., Сакерин С.М., Терпугова С.А., Толмачев Г.Н., Тумаков А.Г., Шаманаев В.С., Щербатов А.И. Самолет-лаборатория Ан-30 "Оптик-Э" для экологических исследований // Оптика атмосф. и океана. 1992. Т. 5. № 10. С. 1012-1021.
10. Белан Б.Д. Самолетное экологическое зондирование атмосферы // Оптика атмосф. и океана. 1993. Т. 6. № 2. С. 205-222.
11. Белан Б.Д., Зуев В.Е., Панченко М.В. Основные результаты самолетного зондирования аэрозоля в ИОА СО РАН (1981 - 1991 гг.) // Оптика атмосферы и океана. 1995. Т. 8. № 1-2. С. 131-156.
12. Государственный стандарт РФ ГОСТ Р 51592-2000 "Вода. Общие требования к отбору проб". Принят и введен в действие постановлением Госстандарта РФ от 21 апреля 2000 г. № 117-ст.
13. Руководство по методам биологического анализа морской воды и донных отложений (временное) / Под ред. А.В. Цыбань. Л.: Гидрометеоиздат, 1980. 191 с.
14. You W.W., Haugland R.P., Ryan D.K., Haugland R.P. 3-(4-Carboxybenzoyl)quinoline-2-carboxaldehyde, a reagent with broad dynamic range for the assay of proteins and lipoproteins in solution // Annal. Biochem. 1997. V. 244. N 2. P. 277-282.
15. Определение полициклических ароматических углеводородов (метод высокоэффективной жидкостной хроматографии). Руководство по контролю загрязнения атмосферы. (РД 52.04.186-89). Государственный комитет СССР по гидрометеорологии, Министерство здравоохранения СССP. М., 1991. C. 647-657.
16. Mercier B., Burlot L., Ferec C. Simultaneous screening for HBV DNA and HCV RNA genomes in blood donations using a novel TaqMan PCR assay // J. Virol. Methods. 1999. V. 77. N 1. P. 1-9.
17. Marchesi J.R., Sato T., Weightman A.J., Martin T.A., Fry J.C., Hiom S.J., Dymock D., Wade W.G. Design and evaluation of useful bacterium-specific PCR primers that amplify genes coding for bacterial 16S rRNA //Appl. Environ. Microbiol. 1998. V. 64. N 6. P. 2333-2338.
18. Diez B., Pedros-Alio C., Massana R. Study of genetic diversity of eukaryotic picoplankton in different oceanic regions by small-subunit rRNA gene cloning and sequencing // Appl. Environ. Microbiol. 2001. V. 67. N 7. P. 2932-2941.
19. Kumar S., Tamura K., Nei M. MEGA3: Integrated Software for Molecular Evolutionary Genetics Analysis and Sequence Alignment // Briefings in Bioinformatics. 2004. V. 5. N 2. P. 150-163.
20. Resenchuk S.M., Blinov V.M. ALIGNMENT SERVICE: creation and processing of alignments of sequences of unlimited length // Comput. Appl. Biosci. 1995. V. 11. N 1. P. 7-11.
21. Грин Х., Лейн В. Аэрозоли - пыли, дымы и туманы. Л.: Химия, 1969. 428 с.
22. Friedlander S.K. Smoke, Dust, and Haze. Fundamentals of Aerosol Dynamics. 2nd Edition. N.Y.; Oxford: Oxford University Press, 2000. 407 p.
23. Blanchard D.C., Woodcock A.H. Bubble formation and modification in the sea and its meteorological significance // Tellus. 1957. V. 9. N 2. P. 145-158.
24. Blanchard D.C., Syzdek L. Mechanism for the water-to-air transfer and concentration of bacteria // Science. 1970. V. 170. N 3958. P. 626-628.
25. MacIntyre F. The top millimeter of the ocean // Sci. Amer. 1974. V. 230. N 5. P. 62-77.
26. Grammatika M., Zimmermann W.B. Microhydrodynamics of flotation processes in the sea surface layer // Dyn. Atmos. and Oceans. 2001. V. 34. N 2-4. P. 327-348.
27. Deane G.B., Stokes M.D. Scale dependence of bubble creation mechanisms in breaking waves // Nature. 2002. V. 418. N 6900. P. 839-844.
28. Zhang Z., Liu L., Liu C., Cai W. Studies on the sea surface microlayer II. The layer of sudden change of physical and chemical properties // J. Colloid and Interface Sci. 2003. V. 264. N 1. P. 148-159.
29. Cincinelly A., Stortini A.M., Perugini M., Checchini L., Lepri L. Organic pollutants in sea-surface microlayer and aerosol in the coastal environment of Leghron - (Tyrrhenean sea) // Mar. Chem. 2001. V. 76. N 1-2. P. 77-98.
30. Gasparovic B., Plavsic M., Cosovic B., Saliot A. Organic matter characterization in the sea surface microlayers in the subarctic Norwegian fiords region // Mar. Chem. 2007. V. 105. N 1-2. P. 1-14.
31. Matrai P.A., Tranvik L., Leck C., Knulst J.C. Are high Arctic surface monolayers a potential source of aerosol organic precursors? // Mar. Chem. 2008. V. 108. N 1-2. P. 109-122.
32. Kuznetsova M.R., Lee C., Aller J.Y. Characterization of the proteinaceous matter in marine aerosols // Mar. Chem. 2005. V. 96. N 3-4. P. 359-377.
33. Horne R.A. Marine Chemistry: The Structure of water and the chemistry of the hydrosphere. New York: John Wiley & Sons, Inc., 1969. 568 p.
34. Saint-Louis R., Pelletier E. Sea-to-air flux of contaminants via bursting. An experimental approach for tributylyn // Mar. Chem. 2004. V. 84. N 3-4. P. 211-224.
35. Perez M.T., Pausz C., Herndl G.J. Major shift in bacterioplankton utilization of enantiomeric amino acids between surface water and the ocean's interior // Limnol. and Oceanogr. 2003. V. 48. N 2. P. 755-763.
36. Aller J.Y., Kuznetsova M.R., Jahns C.J., Kemp P.F. The sea surface microlayer as a source of viral and bacteria enrichment in marine aerosols // J. Aerosol Sci. 2005. V. 36. N 5-6. P. 801-812.
37. De Souza-Lima Y., Romano J.-C. Ecological aspects of the surface microlayer. I. ATP, ADP, AMP contents, and energy charge ratios of microplanktonic communities // J. Exp. Mar. Biol. Ecol. 1983. V. 70. N 2. P. 107-122.
38. Pogorzelski S.J., Kogut A.D. Structural and thermodynamic signatures of marine microlayer surfactant films // J. Sea Res. 2003. V. 49. N 1-4. P. 347- 356.
39. Henrichs S.M., Williams P.M. Dissolved and particulate amino acids and carbohydrates in the sea surface microlayer // Mar. Chem. 1985. V. 17. N 2. P. 141-163.
40. Artaxo P., Hansson H.-C. Size distribution of biogenic aerosol particles from the Amazon basin // Atmos. Environ. 1995. V. 29. N 1. P. 393-402.
41. Artaxo P., Maenhaut W. Trace element concentrations and distribution of biogenic aerosols from the Amazon basin // Nucl. Instrum. and Meth. Phys. Res. B. 1990. V. 49. N 1-4. P. 366-371.
42. Artaxo P., Storms H., Bruynseels F., Van Grieken R., Maenhaut W. Composition and sources of aerosols from the Amazon basin // J. Geophys. Res. D. 1988. V. 93. N 2. P. 1605-1615.
43. Artaxo P., Maenhaut W., Storms H., Van Grieken R. Aerosol characteristics and sources for the Amazon basin during the wet season // J. Geophys. Res. D. 1990. V. 95. N 10. P. 16971-16985.
44. Ветров В.А., Кузнецова А.И. Микроэлементы в природных средах региона озера Байкал. Новосибирск: Изд-во СО РАН, НИЦ ОИГГМ, 1997. 237 с.
45. Falkner K.K., Church M., Measures C.I., Le Baron G., Thouron D., Jeandel C., Stordal M.C., Gill G.A., Mortlock R., Froelich P., Chan L.-H. Minor and trace element chemistry of Lake Baikal, its tributaries and surrounding hot springs // Limnol. and Oceanogr. 1997. V. 42. N 2. P. 329-345.
46. Аэрозоли Сибири /Под ред. К.П. Куценогого. Раздел 1.3.8. Исследования в Байкальском регионе. Многоэлементный состав. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2006. С. 95-102.
47. Borodulin A.I., Safatov A.S., Shabanov A.N., Yarygin A.A., Khutorova O.G., Belan B.D., Panchenko M.V. Physical characteristics of concentration fields of tropospheric bioaerosols in the South of Western Siberia // J. Aerosol Sci. 2005. V. 36. N 5-6. P. 785-800.
48. Safatov A.S., Andreeva I.S., Buryak G.A., Marchen-ko V.V., Marchenko Yu.V., Olkin S.E., Reznikova I.K., Repin V.E., Sergeev A.N., Penenko V.V., Tsveto-va E.A., Arshinov M.Yu., Belan B.D., Panchenko M.V., Tolmachev G.N., Baklanov A.M., Koutsenogii K.P., Makarov V.I., Popova S.A. The results of 7-year monitoring of the biogenic components of atmospheric aerosol in Southwestern Siberia // Chem. Eng. Transactions. 2006. V. 10. P. 401-406.
49. Белькова Н.Л. Таксономическое разнообразие микробного сообщества водной толщи озера Байкал: Автореф. дис. … канд. биол. наук. Владивосток, 2004. 20 с.
50. Wu M., Song L., Ren J., Kan J. Pei-Yuan Qian Assessment of microbial dynamics in the Pearl River estuary by 16S rRNA terminal restriction fragment analysis // Continental Shelf Research. 2004. V. 24. N 16. Р. 1925-1934.
51. Rappe M.S., Vergin K., Giovannoni S.J. Phylogenetic comparisons of a coastal bacterioplankton community with its counterparts in open ocean and freshwater systems // FEMS Microbiol. Ecol. 2000. V. 33. N 3. P. 219-232.
52. Agogue H., Casamayor E.O., Bourrain M., Obernosterer I., Joux F., Herndl G.J., Lebaron P. A survey on bacteria inhabiting sea surface microlayer of coastal ecosystems // FEMS Microbiol. Ecol. 2005. V. 54. N 2. P. 269-280.
53. Peng X., Fanxiang K., Huansheng C., Min Z. Relationship between bacterioplankton and phytoplankton community dynamics during late spring and early summer in Lake Taihu, China // Acta Ecol. Sin. 2007. V. 27. N 5. P. 1696-1702.
54. Kemp P.F., Aller J.Y. Bacterial diversity in aquatic and other environments: what 16S rDNA libraries can tell us // FEMS Microbiol. Ecol. 2004. V. 47. N 2. P. 161-177.
55. Weinbauer M.G. Ecology of prokaryotic viruses // FEMS Microbiol. Rev. 2004. V. 28. N 2. P. 127-181.
56. Wakeham S.G., Amann R., Freeman K.H., Hopmans E.C., Jorgensen B.B., Putman I.F., Schouten S., Sinninghe Damste J.S., Talbot H.M., Woebken D. Microbial ecology of the stratified water column of the Black Sea as revealed by a comprehensive biomarker study // Organic Geochem. 2007. V. 38. N 12. P. 2070-2097.
57. Wurl O., Obbard J.P. A review of pollutants in the sea-surface microlayer (SML): a unique habitat for marine organisms // Mar. Pollut. Bull. 2004. V. 48. N 11. P. 1016-1030.