BIOGEOCHEMICAL TRANSFORMATIONS OF SULPHUR IN THE SALINE LAKES OF TRANSBAIKALIA
Authors: БОРЗЕНКО С.В. , ФЁДОРОВ И.А. , КОМОГОРЦЕВА И.А. 
Published: September 2024

Исследованы биогеохимические превращения серы в соленых озерах юго-востока Забайкалья. Количественные измерения показали, что в воде и донных осадках большинства исследуемых озер присутствует сероводород. Помимо сероводорода было установлено наличие в водной толще сульфатной, тиосульфатной и элементной серы, а в донных илах - сульфатной и элементной. Определено, что элементная сера в озерах присутствует преимущественно в форме взвеси и коллоидов, а также в виде полисульфидной серы, количество которой увеличивается с ростом рН воды. По изотопным соотношениям серы в сульфат-, гидросульфид-ионах и элементной серы сделан вывод, что в рассматриваемых природных системах сера контролируется биологическими и геохимическими процессами. Одним из процессов, контролирующих поведение сульфат-ионов в озерах, является сульфатредукция, которая приводит к обогащению сульфатной серы и обеднению серы сероводорода изотопом 34S. Показано, что в озерах окисление восстановленной серы протекает как при участии кислорода, железа и марганца, так и различных бактерий. Наличие дополнительного источника серы и/или отсутствие процесса сульфатредукции приводит к накоплению 32S в сульфат-ионах. Обнаружено, что потери сульфат-ионов за счет их бактериального восстановления в донных осадках наиболее весомые в хлоридных и содовых озерах I и III подтипов. В сульфатных и содовых озерах II подтипа отмечен прирост сульфат-ионов.

Biogeochemical transformations of sulphur in the saline lakes of southeastern Transbaikalia have been studied. Quantitative measurements show that hydrogen sulphide is present in the water and bottom sediments of most of the lakes studied. In addition to hydrogen sulphide, the presence of sulphate, thiosulphate, and elemental sulphur was detected in the water column, while sulphate and elemental sulphur were found in the bottom sediments. It was established that elemental sulphur exists in the lakes primarily in the form of suspension and colloids, as well as polysulphidic sulphur, the amount of which increases with increasing water pH. It is concluded from the isotopic ratios of sulphur for sulphate, hydrosulphide ions, and elemental sulphur that sulphur in the studied natural systems is controlled by biological and geochemical processes. One of the processes controlling the behaviour of sulphate ions in the lakes is sulphate reduction, which leads to the enrichment of sulphate sulphur and depletion of sulphur in hydrogen sulphide with the 34S isotope. It is shown that oxidation of reduced sulphur in the lakes proceeds with the participation of oxygen, iron, manganese, as well as various bacteria. The presence of an additional source of sulphur and/or absence of sulphur reduction causes 32S accumulation in sulphate ions. It is determined that the loss of sulphate ions due to their bacterial reduction in bottom sediments is most pronounced in the chloride and soda lakes of the I and III subtypes. In the sulphate and soda lakes of the II subtype, an increase in the amount of sulphate ions was detected.