Гидрохимическая и микробиологическая характеристика холодных источников Ута-Булаг (Бурятия)

На территории Бурятии широко распространены минеральные воды различного состава. Воды этих источников представляют собой сложные многокомпонентные растворы, содержащие ионы и недиссоциированные молекулы элементов или их соединений, газы и органические вещества. Они возникают как в результате взаимодействия воды с вмещающими горными породами, так и вследствие поступления отдельных составных частей из глубинных зон земли [1].

Горячие и холодные источники являются местами активной деятельности микроорганизмов, которые участвуют в преобразовании химического состава вод источников и играют большую роль в формировании ее бальнеологических свойств [2, 3].

Объекты и методы исследования

Объектами исследования были выходы источника Ута-Булаг (Длинный родник), расположенного в Среднеселенгинском нагорье. Выходы (12-13) минеральной воды находятся у подножия горы.

Физико-химические параметры воды измеряли in situ с помощью портативных приборов: температуру – сенсорным электротермометром Prima (Португалия), кислотность среды – потенциометрическим рН-метром pHep2 (Португалия), значения общей минерализации – тестер-кондуктометром TDS-4 (Сингапур), содержание растворенного кислорода – портативным оксиметром WTW Oxi 315i (Германия).

Содержание карбонатов, гидрокарбонатов и сульфатов определяли титрованием, аммиака, нитритов и нитратов – колориметрическим методом.

Учет численности гидролитических бактерий определяли методом предельных разведений.

Результаты и обсуждение

Отборы проб воды и ила проводились 7 ноября 2010 г. в источниках № 1, 3, 7 и 11, 27 февраля 2011 г. в источниках №7 и №11, 5 августа 2011 г. в источниках № 1, 3, 8, 10, 11, 12а и 14 октября 2011 г. в источниках № 1, 3, 7, 11, 12а в местах активного выхода воды. Результаты гидрохимических исследований представлены в табл. 1.

Межсезонные исследования показали стабильность некоторых физико-химических параметров: рН слабощелочная, воды источников относятся к пресным, карбонаты отсутствовали, гидрокарбонаты незначительно варьировали. Заметные межсезонные колебания были отмечены в содержании кислорода (почти в 2 раза) и значениях температуры (разница достигала 7o). Причем изменения данных параметров были взаимосвязаны: в зимний период при температуре 3-4 оС количество кислорода составляло 3,6-5,2 мг/дм3, с повышением температуры в летний период до 11 ºC, содержание кислорода снижалось до 1,2 мг/дм3.

Был проведен более подробный химический анализ зимних проб воды источников № 1, 3, 7, 11. По содержанию аммиака и нитритов во всех исследуемых источниках схожие результаты: менее 0,05 мг/дм3 аммиака и менее 0,003 мг/дм3 нитритов. Концентрация нитратов варьировала от 0,44 (источник №3) до 1,17 мг/дм3 (источник №11). Максимальное количество сульфатов было отмечено в воде источника №3 – 32,45 мг/дм3, минимальное в источнике №11 – 19,58 мг/дм3.

Таблица 1 Физико-химическая характеристика источников Ута-Булаг

№ – номер выхода источника, н.о. – не обнаружены, М – минерализация

Учет аэробных протеолитических бактерий из проб зимнего периода при температуре инкубации 10 ºС в течение 20 суток показал, что в источниках № 1, 3 и 7 количество протеолитиков было 102 кл/мл, в №11 численность не превышала 10 кл/мл. Рост анаэробных протеолитиков при 10 ºC не наблюдался. Определение численности исследуемой группы бактерий из проб летнего периода показало их небольшое увеличение. Так, во всех пробах численность была в пределах 102–103 кл/мл. Рост целлюлолитических бактерий при 10 ºС не был обнаружен. Инкубирование протеолитических и целлюлолитических бактерий из всех проб при 25 ºС выявило их активное развитие, численность аэробных и анаэробных протеолитиков достигала 104-105 кл/мл, численность аэробных целлюлолитиков составляла 10–102 кл/мл, анаэробных целлюлолитиков – до 103 кл/мл. Микроскопирование накопительных культур протеолитиков показало широкое разнообразие клеточных форм. Были обнаружены подвижные и статичные палочки различных размеров, одиночные кокки, диплококки, сарцины, отмечались спорообразующие клетки.

Таким образом, проведенные гидрохимические исследования показали, что воды исследуемых источников по некоторым физико-химическим параметрам не подвержены межсезонной динамике. От-

Е.Ю. Абидуева, Линху Ви, Чжао Жи и др. Физико-химическая характеристика и распространение бактерий-деструкторов в минеральных озерах Монгольского плато меченные сезонные колебания температуры связаны с сезонными колебаниями температуры воздуха. Как следствие, из-за зависимости растворимости кислорода от температуры воды фиксируются изменения в концентрации кислорода.

Впервые проведенные в источнике Ута-Булаг микробиологические исследования показали достаточно высокую численность гидролитических бактерий. При этом было выявлено, что низкие температуры являются лимитирующим фактором для развития аэробных и анаэробных гидролитических бактерий.