Ландшафтно-геохимический мониторинг атмосферных осадков лесостепной зоны европейской России (на примере Курской области)

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Обсуждаются результаты многолетнего геохимического мониторинга атмосферных осадков, выпадающих на территории Курской биосферной станции Института географии РАН, ландшафты которой имеют статус фоновых. Изучение химического состава снежного покрова проводится с 2013 г., приземных аэрозолей ‒ с 2015 г., дождевых осадков ‒ с 2017 г. В снеговых и дождевых водах измерялись рН и минерализация; геохимический состав атмосферных осадков и аэрозолей определялся методами ICP-MS и ICP-AES. Динамика геохимического состава снежного покрова рассмотрена на основе выделения рядов химических элементов, концентрации которых в снеге возрастают. Для аэрозолей и дождевых осадков рассчитывались коэффициенты концентрации, позволяющие выявить интенсивность накопления химических элементов. Анализ динамики геохимического состава дождевых осадков проводился на основе расчетов коэффициентов превышения для каждого года изучения и с учетом движения воздушных масс. За период исследований в снежном покрове, приземных аэрозолях и дождевых осадках установлено увеличение содержаний Na, Ca, Ti, Cd, Ni, Zn, Pb, Cu, Sb, Co, La, Mo, Sr, Li, Sn, W, Hg, S, Ag, Bi, Cr. Спектр химических элементов, обнаруженных в атмосферных осадках, свидетельствует о влиянии на геохимический состав осадков региональных и трансграничных атмосферных потоков. Максимальные содержаниями Ni, Pb, Li, Sn, W наблюдались при преобладающем западном переносе воздушных масс. С юго-восточными вторжениями связаны высокие содержания Zn, Cu, Ag. Содержания в атмосферных осадках Cd, Ni, Zn, Pb, присутствующих в выбросах предприятий г. Курска, связаны с воздушными массами, приходящими с севера. Расчеты показали, что заметное увеличение содержания химических элементов в аэрозолях и дождях наблюдается в мае и августе–сентябре и обусловлено ростом запыленности атмосферы во время проведения сельскохозяйственных работ. Исследования осенне-зимнего периода выявили повышенные концентрации S и Sr, вероятно, связанное с отопительным периодом, а также с дальним переносом солей и частиц пыли.

Об авторах

Т. М. Кудерина

Институт географии РАН

Email: kuderina@igras.ru
Москва, Россия

С. Б. Суслова

Институт географии РАН

Москва, Россия

О. В. Кайданова

Институт географии РАН

Москва, Россия

Г. С. Шилькрот

Институт географии РАН

Москва, Россия

В. Н. Лунин

Институт географии РАН

Москва, Россия

А. В. Кудиков

Институт географии РАН

Москва, Россия

Список литературы

  1. Баранов Д.Ю., Моисеенко Т.И., Дину М.И. Геохимические закономерности формирования атмосферных выпадений в условно фоновом районе Валдайского национального парка // Геохимия. 2020. Т. 65. № 10. С. 1–16. https://doi.org/10.31857/S0016752520100039
  2. Виноградов А.П. Геохимия редких и рассеянных элементов в почве / Полное собрание трудов академика А.П. Виноградова. М., 2021. Т. 4. С. 273–275.
  3. Власов Д.В., Еремина И.Д. Влияние параметров дождей на интенсивность вымывания из атмосферы потенциально токсичных элементов в Москве // Современные тенденции и перспективы развития гидрометеорологии в России: матер. III Всерос. науч.-практич. конф. Иркутск: Изд-во ИГУ, 2020. С. 380–388, https://doi.org/10.26516/978-5-9624-1874-2.2020.1-465
  4. Дериглазова Г.М., Боева Н.Н. Динамика погодных условий Курской области за последние 50 лет // Вестн. Курской гос. сельско-хоз. акад. 2020. № 7. С. 15–21.
  5. Доклад о состоянии и использовании земель в Курской области за 2020 г. Курск, 2021. 119 с.
  6. Еремина И.Д. Химический состав атмосферных осадков в Москве и тенденции его многолетних изменений // Вестн. Моск. ун-та. Серия 5. География. 2019. № 3. С. 3–10.
  7. Замотаев И.В., Кайданова О.В., Кудерина Т.М., Курбатова А.Н., Суслова С.Б., Шилькрот Г.С. Динамика загрязнения тяжелыми металлами городских ландшафтов Курской области // Геополитика и экогеодинамика регионов. Симферополь: Изд-во ФГ АОУ ВО Крымский фед. ун-т, 2014. Т. 10. № 2 (13). С. 322–327.
  8. Иванов В.В. Экологическая геохимия элементов / Справ.: в 6 кн. / под ред. Э.К. Буренкова. Кн. 2: Главные р-элементы. М.: Недра, 1994. 303 с.
  9. Кайданова О.В., Суслова С.Б., Кудерина Т.М., Шилькрот Г.С., Лунин В.Н. Геохимическая характеристика атмосферных осадков фоновых лесостепных ландшафтов Европейской территории России // Проблемы региональной экологии. 2024. № 5. С. 72–78. https://doi.org/10.24412/1728-323X-2024-5-72-78
  10. Кайданова О.В., Суслова С.Б., Кудерина Т.М., Замотаев И.В., Кудиков А.В. Геохимический мониторинг лесостепных ландшафтов Курской биосферной станции // Проблемы региональной экологии. 2020. № 4. С. 37–42. https://doi.org/10.24411/1728-323X-2020-14037
  11. Коробка О.В., Овчаренко Е.А., Эйрих А.Н., Серых Т.Г., Дрюпина Е.Ю., Папина Т.С. Химический состав атмосферных осадков города Барнаула // Ползуновский вестн. 2014. Т. 2. № 4. С. 80–83.
  12. Кудерина Т.М., Кайданова О.В., Суслова С.Б., Лунин В.Н., Шилькрот Г.С., Кудиков А.В. Геохимический мониторинг атмосферных осадков лесостепных ландшафтов на КБС в 2020 году / Тренды современной географии и географического образования: матер. V Международ. науч.-практич. конф., посвященной 90-летию Курского гос. ун-та и десятилетию науки и технологий (Курск, 19 апреля 2024 г.) / отв. ред. И.А. Гонеев, Е.А. Батраченко. Курск: КГУ, 2024. С. 191–210.
  13. Кудерина Т.М., Лунин В.Н., Суслова С.Б. Геохимический состав атмосферных осадков лесостепных ландшафтов Курской биосферной станции // Проблемы региональной экологии. 2018. № 2. С. 78–83. https://doi.org/10.24411/1728-323X-2018-12078
  14. Кудерина Т.М., Суслова С.Б., Замотаев И.В., Кайданова О.В., Шилькрот Г.С., Лунин В.Н. Атмогеохимическое состояние лесостепных ландшафтов Курской биосферной станции / Ландшафтоведение: теория, методы, ландшафтно-экологическое обеспечение природопользования и устойчивого развития: матер. XII Международ. ландшафтной конф. (Тюмень–Тобольск, 22–25 августа 2017 г.) / под ред. К.Н. Дьяконова, К.А. Мерекалова, Т.И. Харитонова. Тюмень: Изд-во ТГУ, 2017. Т. 1. С. 295–297.
  15. Лобковский В.А., Куст Г.С., Андреева О.В., Лобковская Л.Г. Пути выбора индикаторов для оценки нейтрального баланса деградации земель с учетом локальных и региональных особенностей России // Экология урбанизированных территорий. 2020. № 3. С. 75–82. https://doi.org/10.24412/1816-1863-2020-13075
  16. Лукашова О.П., Дмитрова Е.С., Богатырева М.А. Особенности снежного покрова как природная предпосылка геохимии лесостепных ландшафтов Курской области / Современные проблемы ландшафтоведения и геоэкологии: матер. VI международ. науч. конф. (к 100-летию со дня рождения профессора В.А. Дементьева) (Минск, 13–16 ноября 2018 г.) / под ред. А.Н. Витченко. Минск: БГУ, 2018. С. 209–211.
  17. НСАМ № 520-АЭС/МС, Определение элементного состава природных, питьевых, сточных и морских вод атомно-эмиссионным и масс-спектральным методами с индуктивно связанной плазмой (редакция 2017 г.).
  18. Обзор состояния и загрязнения окружающей среды в Российской Федерации за 2023 год / отв. ред. Г.М. Черногаева. М.: Росгидромет, 2024. 218 с. http://downloads.igce.ru/publications/reviews/review2023.pdf
  19. Прожорина Т.И., Нефедова Е.Г. Исследование метеорологических и химических параметров атмосферных осадков в осенне-зимний период как индикатора загрязнения воздуха г. Воронежа // Вестн. Воронеж. гос. ун-та. Серия Геогр. Геоэкология. 2013. № 1. С. 145–149.
  20. РД 52.04.186–89. Руководство по контролю загрязнения атмосферы (в ред. РД 52.04.667-2005, утв. Росгидрометом). М., 2006. 532 с.
  21. Робертус Ю.В., Удачин В.Н., Рихванов Л.П., Кивацкая А.В., Любимов Р.В., Юсупов Д.В. Индикация компонентами природной среды трансграничного переноса загрязняющих веществ на территорию Горного Алтая // Изв. Томск. политехнич. ун-та. Инжиниринг георесурсов. 2016. Т. 327. № 9. С. 39–48.
  22. Рыжкова И.В. Климатические особенности 2020 года на Стрелецком участке Центрально-Черноземного заповедника / Флора и растительность Центрального Черноземья — 2021: матер. межрегион. науч. конф., посвященной 50-летию Музея природы Центрально-Черноземного гос. природ. Биосферного заповедника им. проф. В.В. Алехина (24 апреля 2021 г.) / отв. ред. О.В. Рыжков. Курск: Изд. дом ВИП, 2021. С. 194–197.
  23. Свистов П.Ф., Першина Н.А., Павлова М.Т. Атмосферные осадки: химический состав и кислотность // Природа. 2015. № 6. С. 28–36.
  24. Свистов П.Ф., Полищук А.И., Першина Н.А. Фоновый уровень состояния атмосферы по многолетним данным о химическом составе атмосферных осадков. Тр. Главной геофизич. обсерватории им. А.И. Воейкова, 2009. С. 116–142.
  25. Топчая В.Ю., Котова Е.И., Чечко В.А. Вклад трансграничного атмосферного переноса тяжелых металлов в загрязнение окружающей среды Калининградской области // Успехи современного естествознания. 2021. № 9. С. 65–69. https://natural-sciences.ru/ru/article/view?id=37687 (дата обращения 18.05.2022).
  26. Bayramoğlu Karşi M.B., Yenı̇soy-Karakaş S., Karakaş D. Investigation of washout and rainout processes in sequential rain samples // Atmosph. Env. 2018. Vol. 190. P. 53–64.
  27. Galloway J.N., Likens G.E., Kneen W.C., Miller J.M. The composition of precipitation in remote areas of the world // J. Geophys. Res. 1982. Vol. 87 (11). P. 8771–8786.
  28. Garmo O.A., Skjelkvale B.L., De Wit H.A., Colombo L., Curtis C., Folster J., Hoffmann A., Hruška J., Hogasen T., Jeffries D.S., Keller W.B., Krám P., Majer V., Monteith D.T., Paterson A.M., Rogora M., Rzychon D., Steingruber S., Stoddard J.L., Vuorenmaa J., Worsztynowicz A. Trends in surface water chemistry in acidified areas in Europe and North America from 1990–2008 // Water Air Soil Poll. 2014. Vol. 225. № 3. P. 1–14.
  29. Gubanova D.P., Chkhetiani O.G., Kuderina T.M., Iordanskii M.A., Maksimenkov L.O., Artamonova M.S. Long-term variability of the composition of near-surface aerosol over desertified and arid zones in southern Russia // Atmos. Ocean. Opt. 2022. Vol. 35. № 6. P. 680–690. https://doi.org/10.1134/s1024856022060148
  30. Kondrat’ev I.I., Kubai B.V., Semykina G.I. Impact of transboundary and natural factors on chemical composition of precipitation in the Far East of Russia // Russ. Meteorol. Hydrol. 2013. Vol. 38. № 10. P. 681–687.
  31. Kuderina T.M., Suslova S.B., Lunin V.N., Kudikov A.V. Atmospheric Moisture as a Factor of Land Degradation Neutrality in Forest–Steppe Landscapes // Arid Ecosyst. 2020. Vol. 10. № 2. P. 156–160. https://doi.org/10.1134/s2079096120020079
  32. Pang X., Li D., Peng A. Application of rare-earth elements in the agriculture of China and its environmental behavior in soil // Env. Sci. Poll. Res. 2002. Vol. 9. № 2. P. 143–148.
  33. Park S.-M., Seo B.-K., Lee G., Kahng S.-H., Jang Y.W. Chemical composition of water soluble inorganic species in precipitation at Shihwa Basin, Korea // Atmosph. 2015. Vol. 6. P. 732–750.
  34. Sadeghi M., Petrosino P., Ladenberger A., Albanese S., Andersson M., Morris G., Lima A., De Vivo B. Team Ce, La and Y concentrations in agricultural and grazing-land soils of Europe // J. Geochem. Explor. 2013. Vol. 133. P. 202–213.
  35. Stein A.F., Draxler R.R., Rolph G.D., Stunder B.J.B., Cohen M.D., Ngan F. NOAA’s HYSPLIT atmospheric transport and dispersion modeling system // Bull. Am. Meteor. Soc. 2015. Vol. 96. P. 2059–2077.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».