Методы светорассеяния в анализе дисперсных биологических сред - Лопатин В.Н.
ISBN 5-9221-0547-7
Скачать (прямая ссылка):
При фильтрации через крупные фильтры уменьшение Ботн может происходить как по причине снижения доли флуоресцирующей фракции РОВ в растворе (о чём свидетельствует и более низкий ц), так и за счёт удаления при фильтрации органических соединений с высокими
абсолютными энергетическими выходами флуоресценции В. Другими словами, при фильтрации изменяется не только содержание органического вещества, но и происходит качественное изменение состава и свойств РОВ.
Процесс адсорбции на граничной поверхности ведёт не только к перераспределению количества, но также и к дифференцировке состава и свойств органического вещества в воде, что не может не сказаться на динамике и продукционных характеристиках бактериопланктона.
Для того, чтобы выявить как влияет граничная поверхность на развитие бактериопланктона в природном водоёме, площадь поверхности была отнесена к количеству бактерий (^шв/^бак) и характеризовала поверхность, приходящуюся на одну клетку (рис. 4.17). Данный график показывает, что граничная поверхность для клетки бактерии стимулирует скорость размножения, хотя данная зависимость имеет явно нелинейный характер, а скорее логарифмический. При больших величинах площади поверхности скорость роста бактерий изменяется незначительно, что, скорее всего, связано с уменьшением органического субстрата на поверхности взвеси [230].
Гбак, кл./час
Площадь поверхности, 10 12 м2/кл.
Рис. 4.17. Зависимости скорости размножения бактерий от площади поверхности взвеси, приходящейся на одну бактерию (оз. Ханка: ? — 1997 г.,
¦ - 1995 г.)
Из-за высокого количества взвеси большая часть органического вещества находится в водоёме в адсорбированном состоянии. Также, ввиду высокой концентрированности органического вещества на поверхности взвеси и большей её доступностью, скорость размножения бактерий должна быть связана с поверхностной концентрацией органического вещества, приходящегося на одну клетку бактерии: (АОВ/5)/N&aK. Из рис. 4.18, видно, что при возрастании количества органического субстрата на поверхности взвеси увеличивается и скорость размножения
бактерий (или снижается время генерации бактерий). Данное явление наблюдалось при фильтрации через фильтры с разными диаметрами пор (табл. 4.1), что опять же, как и предполагалось, связано с большей доступностью субстрата для бактерий.
Убак > кл./час
¦
0.06- ¦
0.04"
ОН-----------------1----------------1----------------1----------------1
0 20 40 60 80
Поверхностная концентрация ОВ, 10“12 мг/м2 на клетку
Рис. 4.18. Зависимость скорости размножения бактерий от концентрации органического вещества на поверхности взвеси, приходящейся на одну клетку бактерии (оз. Ханка, 1997 г.)
Определение БПК в оз. Ханка проводили без учёта численности бактерий в течение времени инкубации проб. Количество взвеси на ст. 68 и 113 составляло 61-89 мг/л, на ст. 72-30 мг/л. Средняя агрегированность бактериопланктона при фильтрации через фильтры с диаметром пор 4.5 мкм, составляла 32%. Кривые БПК для озера и реки отличались между собой характером наклона: для озёрных проб — степенные зависимости, для реки — логарифмические. Точно такие же различия наблюдались и в динамике дыхания за сутки (с учётом дыхания фито- и зоопланктона, учтённого умножением суточного потребления кислорода на 0.65) (рис. 4.19).
В ходе исследования динамики БПК снимались спектры ослабления и поглощения для выявления изменений в составе и свойствах ОВ в пробах. Результаты показали, что во всех пробах на первые сутки повышается показатель степени экспоненты спектра поглощения /i, а затем идёт плавное снижение его на пятые сутки (табл. 4.1). Это означает, что бактерии в первые сутки потребляют органическое вещество с более низким (л, которое, как показали модельные и натурные эксперименты по адсорбции, преимущественно адсорбируется на взвеси. Таким образом, процессы адсорбции, протекающие на граничной поверхности, не только изменяют концентрацию ОВ в воде, но и влияют на питание бактериопланктона, а, следовательно, и на его динамику
Рис. 4.19. Динамика усреднённых значений БПК (а) в мг Ог/л и дыхания бактерий Д (б) в мг О2/Л в сут. для оз. Ханка (1) и устья одной из рек,
впадающих в него (2)
развития. Если проследить динамику изменения р для БПК5, то заметно, что у БПК5 р меньше, чем у БПКь но в большинстве случаев больше, чем у пробы. Скорее всего, это соотношение показателей р БПКз/проба характеризует соотношение трудно- и легкоокисляемого органического вещества.
Таблица 4.2. Изменения отношений показателя р в пробах, БПК] и БПК5
№ Дата Отношения показателей р
BnKi/проба БПК5/проба БПК5/БПК!
68 07.09.97 1.37 1.28 0.93
113 08.09.97 1.01 0.99 0.98
72 08.09.97 1.03 0.95 0.92
68 09.08.97 1.13 1.11 0.98
