Ответные реакции микробных комплексов на замерзание/оттаивание в зоне взаимодействия поверхностных и подземных вод

Аннотация

В работе представлены результаты исследований активности микробных сообществ (МС) по отношению к гуминовым веществам после циклического замерзания/ оттаивания. В качестве инокулята использованы подземные воды с разной глубины водоносного горизонта из скважин, расположенных на разном удалении от зоны речной береговой фильтрации (РБФ), и речная вода. Циклическое замораживание/ оттаивание (ЦЗО) проходило в два этапа: первое замораживание длилось 30 суток при температуре ‒18°C; затем проводили поочередно 5 циклов замораживания и оттаивания через 7 суток. Были сформированы два варианта условий оттаивания: медленное оттаивание от ‒18°C до +4°C; быстрое оттаивание от ‒18°C до +23°C. Выживаемость МС из подземных и речных вод после ЦЗО подтверждена по активности роста на легкодоступном субстрате пептоне. Максимальную активность после СЗО с одним гуматом натрия (ГNa) при температуре оттаивания 4°C проявляли МС с глубины 41 м из скважин, удаленных от берега на расстоянии 1500 м. Она была сопоставимой с активностью МС из речной воды в период наблюдений. При температуре оттаивания 23°C микроорганизмы из речных и подземных вод из скважин, расположенных близко к берегу, проявляли высокую активность независимо от состава источников углерода в период ЦЗО. В удаленных от берега скважинах температура оттаивания 23°C влияла на активность роста МС после ЦЗО в зависимости от глубины отбора проб воды. Так у МС с глубины 21 м и 41 м активность увеличивалась при внесении легкодоступного ко-субстрата. Температура оттаивания оказывала влияние на изменение спектральных характеристик ГNa после ЦЗО. На вклад ароматической составляющей в составе продуктов трансформации ГNa (λ =275 нм) влияла удаленность скважин от берега. При участии МС речной воды и МС из скважин, расположенных в зоне РБФ при температуре оттаивания 23°C показания содержания ароматических соединений были выше, чем при температуре 4°C. Медленное оттаивание при температура 4°C оказывало положительный эффект на трансформацию гуминовых веществ микроорганизмами из удаленных скважин за счет их природного адаптационного потенциала.