СПЕКТРАЛЬНЫЕ СВОЙСТВА ХРОМОФОРНОГО РАСТВОРЕННОГО ОРГАНИЧЕСКОГО ВЕЩЕСТВА В СЛУЧАЕ ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНОЙ СТРАТИФИКАЦИИ ОЗЕРА БОЛЬШИЕ ХРУСЛОМЕНЫ

Аннотация

Известно, что растворенное органическое вещество (РОВ) является важной составляющей природной воды и представляет собой один из крупнейших резервуаров углерода на нашей планете. Окрашенная или хромофорная фракция РОВ состоит из гуминовых веществ, представляющих собой гетерогенную смесь сложных органических соединений биологического происхождения, подвергшихся существенной биотической и абиотической трансформации. РОВ играет важную роль в определении цвета природной воды и ее оптических свойств. На концентрацию РОВ в водных системах влияют многочисленные факторы, такие как тип почвы, климатические условия, гидрологический режим, наличие растительности и развитие микроорганизмов. В данной работе изучаются оптические свойства РОВ природной воды из стратифицированного оз. Большие Хрусломены (остров Олений, Кандалакшский залив, Мурманская область, Россия) в летний сезон 2025 г. Перед проведением спектральных измерений для отделения взвешенных частиц и получения РОВ вода фильтровалась через нейлоновые фильтры с размером пор 0,22 мкм. Спектры поглощения измерялись в диапазоне от 200 до 800 нм. Спектры флуоресценции РОВ регистрировались с помощью спектрофлуориметра Solar CM2203 с длиной волны возбуждения от 250 до 500 нм (с шагом 10 нм). Преимуществами спектроскопических методов являются отсутствие необходимости предварительной обработки проб воды и возможность быстрого получения информации о вертикальном распределении РОВ вдоль водной толщи. Расчет квантового выхода флуоресценции (КВФ) проводился методом эталонного соединения с использованием раствора сульфата хинина, подобно тому, как это ранее было применено для образцов природной воды и коммерческих гуминовых препаратов. Спектры поглощения показывают, что наибольшая оптическая плотность характерна для придонных горизонтов. Выявлено, что зависимости оптической плотности на выбранных длинах волн от глубины имеют локальный минимум в области слоя воды с окислительно-восстановительным переходом. Показано наличие "белковоподобной" и гуминовой полос флуоресценции, при этом белковоподобная флуоресценция проявляется не на всех глубинах. Наибольшая интенсивность белковоподобной флуоресценции наблюдается в слоях с криптофитовыми водорослями и слоях с аноксигенными фототрофными бактериями. Рассчитана зависимость КВФ от длины волны возбуждения флуоресценции РОВ, и показано, что характер зависимости, а также абсолютное значение КВФ согласуются с данными, полученными ранее для других меромиктических водоемов беломорского побережья. Построены зависимости КВФ от глубины отбора проб, и показано, что КВФ имеет минимум в начале хемоклина.