Институт водных проблем Севера КарНЦ РАН Углеводы как составная часть лабильного органического вещества(ОВ) в природных водах аспирантка Ефремова Т.А. - презентация

1 Институт водных проблем Севера КарНЦ РАН Углеводы как составная часть лабильного органического вещества(ОВ) в природных водах аспирантка Ефремова Т.А. Научный руководитель: зав.лаб. гидрохимии и гидрогеологии, д.х.н. Лозовик П.А.

2 ОВ в природных водах имеет в основном два источника происхождения: 1.Аллохтонное ОВ, поступающие с водосбора, образующееся в результате разложения наземной растительности 2.Автохтонное ОВ, которое образуется в результате протекания продукционно- деструкционных процессов в водоеме.

3 Содержание органического углерода (С орг ) в водах Карелии колеблется от 4 до 20 мг/л, в водах Онежского озера – 6,5 мг/л. На долю аллохтонного С орг приходится в среднем около 60 % ρ авт = 0.62*ХПК _ 0,35

4 Доля компонентов автохтонного органического вещества (ОВ) в озерах Карелии: Липиды 8-20% 30-55% Углеводы Белки и св.аминокислоты 5-15% Неидентифици -рованные

5 Источники поступления углеводов в водоемы водные живые организмы сточные воды (ЦБК, гидролиз пром., пластмасс.) Углеводы являются первыми продуктами фотосинтеза. В уравнении фотосинтеза: hv, хлорофилл nCO2+nH20 CnH2nOn + nO2

6 Определение суммарного содержания углеводов: -Триптофановый метод (B.Josefsson, J. Ostliny, L, Uppstrom; 1972) Химическая сущность метода: При кислотном гидролизе проб воды преобразующиеся моносахаридные единицы преобразуются в фурфурольные производные. Эти производные, количественно реагируют с L- триптофаном, которые образуют окрашенные соединения, интенсивно поглощающие свет при длине волны 540 нм.

7 Подчинение закону Бугера-Лаберта- Беера наблюдается в диапазоне концентраций углеводов 0-40 мг/л. Чувствительность метода 0,2 мкг в пробе. Точность метода 1%.

8

9 Анализ проб осуществлялся: В исходной воде В воде после адсорбции на диэтиламиноэтилцеллюлозе (для удаления гумусовых веществ)

10 Разделение и определение свободных моносахаридов: Метод бумажной хроматографии Бумага спец. Марок (FN-H, FN-1) быстро фильтрующую бумагу пропитывают цетратно-фосфатным буфером (ph=5) Разделение раствором: н-бутанол:ацетон:вода (2:7:1). Время разделения: часов. Проявление: раствором анилин-фталатом Элюирование: 36% HCL+этанол+вода

11 123 4

12

13 Таблица. Определение общего содержания углеводов в 2011 г. ОбъектС мг/лС мг/л (после адсорбции) Исток оз. Ротчезеро3,851,65 Исток оз.Чучьярви1,60,85 Исток оз. Вендюрского1,550,45 Р. Мунозерка0,80,25 Исток оз.Урозера1,050,75 Исток оз. Крошнозеро6,61,85 Исток оз. Лижемское1,71,07 Исток оз. Святозеро2,82,0 Исток оз. Сандал1,20,52

14 Таблица. Определение общего содержания углеводов ОбъектС мг/лС мг/л (после адсорбции) Исток оз. Габозера1,750,53 Исток оз.Выгозеро2,21,1 Онежское озеро Малое Онего С 1 0,871,1

15 Результаты: 1) Для определения содержания углеводов в пресных водоемах апробирован и внедрен в практику триптофановый метод, ранее используемый для исследования морских вод. 2) Впервые проведены систематические исследования содержания общих углеводов и моносахаридов в разнотипных водных объектах Карелии. Концентрация общих углеводов, определенных триптофановым методом меняется в интервале от 1-7 мг/л 3) Среди гексоз в исследованных водоемах превалирует глюкоза и манноза, а среди пентоз – ксилоза и рибоза. 4) Обработка проб воды ионообменной смолой (ДЭАЭ- целлюлозой) приводит к значительному снижению (в 2- 3 раза) концентрации углеводов вследствие их адсорбции вместе с гумусовыми кислотами.

16 Спасибо за внимание!