Архив

Актуальные выпуски:

Обзор краткого содержания статей

Выбор параметров просмотра

2026 г., № 3
Раздел: Мониторинг природных и антропогенно нарушенных территорий

Биоиндикация ртутного загрязнения Бурейского водохранилища после зимнего оползня

Л.М. Кондратьева, Д.В. Андреева, З.Н. Литвиненко

В декабре 2018 г. при температуре -32 °С на Бурейском водохранилище произошел гигантский оползень объёмом 24,5 млн м3. Оползень спровоцировал цунами и уничтожение леса, перекрыл доступ воды к Бурейской ГЭС. В результате взрывных работ был создан искусственный канал. Оползень выступил в роли биогеохимического барьера и важным фактором, влияющим на процессы формирования качества воды за счет взаимодействия воды с размельченными горными породами, поступления большого объема растительных остатков и органических веществ из разрушенного почвенного покрова. Масштабы последствий для экосистемы Бурейского водохранилища трудно оценить, без использования современного интеграционного подхода, основанного на сочетании биологических и физико-химических методов. В летний период 2022 г. на водохранилище проведены экологические исследования in situ и in vitro с использованием микробиологических и спектральных методов. В качестве объектов биоиндикации состояния водохранилища в зоне влияния оползня выступали микробные комплексы и отдельные штаммы культивируемых гетеротрофных бактерий, выделенные из разных местообитаний (поверхностные, придонные слои воды; заливы, заполненные древесиной). В зоне влияния оползня из проб воды выделено 62 штамма бактерий. Около 50% штаммов оказались Hg-резистентными и росли в присутствии 100 мг/л Hg(NO3)2. Максимальную устойчивость к ртутному загрязнению проявляли штаммы сульфатредуцирующих бактерий, которые встречались в заливах с плавающей древесиной. Для оценки активности микробной трансформации модельного соединения гумата натрия в присутствии ртути использовали спектрофотометрический метод (Shimadzu UV-3600). Штаммы бактерий, выделенные из придонной воды с глубины 65 м, трансформировали ароматическую составляющую гумата натрия до группы компонентов, являющихся предшественниками токсичных летучих веществ и способствующих образованию метилртути. В качестве биоиндикаторов пролонгированного экологического риска ртутного загрязнения Бурейского водохранилища в зоне влияния оползня рекомендованы сульфатредуцирующие бактерии с повышенной Hg-резистентностью.

Нажмите, чтобы открыть

Ключевые слова: оползень, водохранилище, микробные комплексы, гуминовые вещества, метилртуть

Развернуть Список процитированных источников

1. Lima A.C., Siyanda D., Wrona F.J. A roadmap for multiple stressors assessment and management in freshwater ecosystems // Environ. Impact Assess. Rev. 2023. V. 102. Article No. 107191. doi: 10.1016/j.eiar.2023.107191

2. Poikane S., Salas Herrero F., Kelly M.G., Borja A., Birk S., van de Bund W. European aquatic ecological assessment methods: a critical review of their sensitivity to key pressures // Sci. Total Environ. 2020. V. 740. Article No. 140075. doi: 10.1016/j.scitotenv.2020.140075

3. Thieme M., Birnie-Gauvin K., Opperman J.J., Franklin P.A., Richter H., Baumgartner L., Ning N., Vu A.V., Brink K., Sakala M., O’Brien G.C., Petersen R., Tongchai P., Cooke S.J. Measures to safeguard and restore river connectivity // Environ. Rev. 2024. V. 32. No. 3. P. 366–386. doi: 10.1139/er-2023-0019

4. Amusan B.O., Adeleke S.O., Koleosho A.F. Assessment of the ecological status of an ancient reservoir using macroinvertebrate assemblage and water quality parameters // JoBAZ. 2024. V. 85. Article No. 32. doi: 10.1186/ s41936-024-00384-8

5. Biney E.E., Gyamfi Ch., Karikari A.Y., Darko D. Reservoir ecological health assessment methods: a systematic review // Ecol. Indic. 2025. V. 171. No. 46. Article No. 113130. doi: 10.1016/j.ecolind.2025.113130

6. Pinto I., Rodrigues S., Lage O.M., Antunes S.C. Assessment of water quality in Aguieira reservoir: ecotoxicological tools in addition to the Water Framework Directive // Ecotoxicol. Environ. Saf. 2021. V. 208. Article No. 111583. doi: 10.1016/j.ecoenv.2020.111583

7. Zona D. Biogeochemistry: long-term effects of permafrost thaw // Nature. 2016. V. 537. No. 7622. P. 625–626. doi: 10.1038/537625a

8. Mazur R., Jakubiak M., Santos L. Environmental factors affecting the efficiency of water reservoir restoration using microbiological biotechnology // Sustainability. 2024. V. 16. No. 1. Article No. 266. doi: 10.3390/ su16010266

9. O’Connor D., Hou D.Y., Ok Y.S., Mulder J., Duan L., Wu Q., Wang S., Tack F.M.G., Rinklebe J. Mercury speciation, transformation, and transportation in soils, atmospheric flux, and implications for risk management: a critical review // Environ. Int. 2019. V. 126. No. 9. P. 747–761. doi: 10.1016/j.envint.2019.03.019

10. Larson H.J. The Minamata Convention on Mercury: risk in perspective // Lancet. 2014. V. 383. No. 9913. P. 198–199. doi: 10.1016/S0140-6736(13)62000-0

11. Gorokhova A.G., Ivanov A.I., Yazynina N.A., Ermolaev S.E., Ferezanova M.V. Content of mercury in soils and biological objects of natural and technogenic territories // Theoretical and Applied Ecology. 2017. No. 4. P. 100–105 (in Russian). doi: 10.25750/1995-4301-2017- 4-100-105

12. Fukuto J.M., Vega V.S., Works C., Lin J. The chemical biology of hydrogen sulfide and related hydropersulfides: interactions with biologically relevant metals and metalloproteins // Current Opinion in Chemical Biology. 2020. V. 55. P. 52–58. doi: 10.1016/j.cbpa.2019.11.013

13. Wang X., Lu J.Y., Fang J. Gut microbiota and mercury biotransformation: new perspectives on fish bioaccumulation in China // Aquat. Toxicol. 2025. V. 286. Article No. 107474. doi: 10.1016/j.aquatox.2025.107474

14. Peng X., Yang Y., Yang S., Li L., Song L. Recent advance of microbial mercury methylation in the environment // Appl. Microbiol Biotechnol. 2024. V. 108. No. 1. Article No. 235. doi: 10.1007/s00253-023-12967-6

15. Moiseenko T.I., Gashkina N.A., Dinu M.I., Kremleva T.A., Khoroshavin V.Yu. Aquatic geochemistry of small lakes: effects of environment changes // Geochem. Int. 2013. V. 51. No. 13. P. 1031–1148. doi: 10.1134/ S0016702913130028

16. Liu Y., Zhi L., Zhou S., Xie F. Effects of mercury binding by humic acid and humic acid resistance on mercury stress in rice plants under high Hg/humic acid concentration ratios // Environ. Sci. Pollut. Res. 2020. V. 27. No. 15. P. 18650–18660. doi: 10.1007/s11356-020-08328-9

17. Makhinov A.N., Makhinova A.F., Levshina S.I. Estimation of soil cover loss due to water-ice tsunami and water quality in the landslide area in the Bureya reservoir // Meteorologiya i gidrologiya. 2020. No. 11. P. 64–73 (in Russian).

18. Zerkal О.V., Makhinov А.N., Kudymov А.V., Kharitonov M.E., Fomenko I.К., Barykina О.S. Bureya landslide on 11 December 2018. Conditions of the formation and features of the development mechanism // GeoRisk World. 2019. V. 13. No. 4. P. 18–30 (in Russian). doi: 10.25296/1997-8669-2019-13-4-18-303-4-18-30

19. Kondratyeva L.М., Litvinenko Z.N., Filippova G.М. Ecologic risk of volatile organic substances formation after great landslide // Geoekologiya. Inzhenernaya geologiya. Gidrogeologiya. Geokriologiya. 2020. No. 3. P. 167–174 (in Russian). doi: 10.31857/S0869780920030030

20. Zakharov A., Zakharova L. The Bureya landslide recent evolution according to Spaceborne SAR interferometrydata // Remote Sens. 2022. V. 14. No. 20. Article No. 5218. doi: 10.3390/rs14205218

21. Kumar S. Organic chemistry. Spectroscopy of Organic Compounds. Amritsar: Guru Nanak Dev University, 2006. 265 p.

22. Shirshova L.T., Gilichinsky D.А., Ostroumova N.V., Yermolaev А.M. Application of spectrophotometry for quantification of humic substances in the permafrost sediments // Earth’s Cryosphere. 2015. V. 19. No. 4. P. 107–113 (in Russian).

23. Bergey’s manual of Deterinative Bacteriology / Eds. J.G. Holt, N.R. Krieg, P.H.A. Sneath, J.T. Staley, S.T. Williams. Moskva: Mir, 1997. V. 1. 432 p. V. 2. 368 p. (in Russian).

24. Kondratyeva L.M., Litvinenko Z.N., Andreeva D.V., Bashkurova A.S. Change in abundance and activity of microbocenoses in the area of influence of a large landslide at the Bureya reservoir // Inland Water Biol. 2021. V. 14. No. 3. P. 274–283. doi: 10.1134/S1995082921030081

25. Cao D., Chen W., Xiang Y., Mi Q., Liu H. , Feng P.Y., Shen H., Zhang C., Wang Y., Wang D. The efficiencies of inorganic mercury bio-methylation by aerobic bacteria under different oxygen concentrations // Ecotoxicol. Environ. Saf. 2021. V. 207. Article No. 111538. doi: 10.1016/j. ecoenv.20-20.111538

26. Liu J., Jiang T., Wang F., Zhang J., Wang D., Huang R., Yin D., Liu Z., Wang J. Inorganic sulfur and mercury speciation in the water level fluctuation zone of the Three Gorges Reservoir, China: the role of inorganicreduced sulfur on mercury methylation // Environ. Pollut. 2018. V. 237. P. 1112–1123. doi: 10.1016/j.envpol.2017.11.045

27. Ran S., He T., Zhou X., Yin D. Effects of fulvic acid and humic acid from different sources on Hg methylation in soil and accumulation in rice // J. Environ. Sci. (China). 2022. V. 119. P. 93–105. doi: 10.1016/j.jes.2022.02.023

28. He T., Feng X., Guo Y., Qiu G., Li Z., Liang L., Lu J. The impact of eutrophication on the biogeochemical cycling of mercury species in a reservoir: a case study from Hongfeng Reservoir, Guizhou, China // Environ. Pollut. 2008. V. 154. No. 1. P. 56–67. doi: 10.1016/j.envpol.2007.11.013

29. Deng Q., Wu X., Wang Y., Liu M. Activity characteristics of sulfate reducing bacteria and formation mechanism of hydrogen sulfide // Appl. Ecol. Environ. Res. 2018. V. 16. No. 5. P. 6369–6383. doi: 10.15666/aeer/1605_63696383

30. Feng X., Meng B., Yan H., Fu X., Yao H., Shang L. Biogeochemical cycle of mercury in reservoir systems in Wujiang River Basin, Southwest China. Singapore: Springer, 2018. 420 p. doi: 10.1007/978-981-10-6719-8

31. Waples J.S., Nagy K.L., Aiken G.R., Ryan J.N. Dissolution of cinnabar (HgS) in the presence of natural organic matter // Geochim. Cosmochim. Acta. 2005. V. 69. No. 6. P. 1575–1588. doi: 10.1016/j.gca.2004.09.029

32. Maia L.F.O., Hott R.C., Ladeira P.C.C., Batista B.L., Andrade T.G., Santos M.S., Faria M.C.S., Oliveira L.C.A., Monteiro D.S., Pereira M.S., Rodrigues J.L. Simple synthesis and characterization of L-cystine functionalized δ-FeOOH for highly efficient Hg(II) removal from contamined water and mining waste // Chemosphere. 2019. V. 215. P. 422–431. doi: 10.1016/j.chemosphere.2018.10.072

33. Suresh K., Tang T., van Vliet M.T.H., Bierkens M.F.P., Strokal M., Sorger-Domenigg F., Wada Y. Recent advancement in water quality indicators for eutrophication in global freshwater lakes // Environ. Res. Lett. 2023. V. 18. Article No. 063004. doi: 10.1088/1748-9326/acd071

34. Hsu-Kim H., Eckley C.S., Achá D., Feng X., Gilmour CC., Jonsson S., Mitchell C.P.J. Challenges and opportunities for managing aquatic mercury pollution in altered landscapes // Ambio. 2018. V. 47. No. 2. P. 141–169. doi: 10.1007/s13280-017-1006-7

35. Kalisińska E., Łanocha-Arendarczyk N., Kosik- Bogacka D.I. Mercury, Hg // Mammals and birds as bioindicators of trace element contaminations in terrestrial environments / Ed. E. Kalisińska. Cham: Springer, 2019. P. 593–653. doi: 10.1007/978-3-030-00121-6_17

Сведения о финансировании:

Исследования проведены с использованием ресурсов Центра коллективного пользования «Центр исследования минерального сырья» ХФИЦ ДВО РАН, финансируемого Российской Федерацией в лице Минобрнауки России по соглашению № 075-15-2025-621.

УДК: 57.042/

DOI: 10.25750/1995-4301-2026-3-087-094

Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License. Creative Commons License