![]() |
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ИСТИНА ПсковГУ |
||
Планируется провести комплексные гидролого-геохимические работы с использованием современных методов полевых исследований, дистанционных методов и геоинформационных технологий. Для количественной оценки составляющих гидрологического цикла и геохимических потоков веществ будут использованы данные гидрологического и гидрохимического мониторинга поверхностных вод суши. Поступление стока наносов в речную сеть будет анализироваться с применением специализированного программного комплекса пространственного моделирования баланса наносов. Будут выполнены сценарные расчеты мобилизации, транспорта и аккумуляции взвешенных и растворенных химических веществ. Для выявления факторов, определяющих накопление и миграцию ПАУ в педогенных системах, и, прежде всего, в почвах, будут проведены подробные морфологические описания почв, а также определены отдельные химические свойства почв, в частности, содержание органического углерода, гранулометрический состав горизонтов, магнитная восприимчивость. Отбор почвенных образцов будет производиться по генетическим почвенным горизонтам. На основе расчета вклада индивидуальных углеводородов и в их общую сумму будут выявлены ассоциации полиаренов и определена связь их состава с характером геохимических процессов в почвах. Исследования педогенных систем будут проведены в ситуациях, дающих возможность изучения особенностей миграции и трансформации ПАУ в хронологическом контексте. Краткое однократное поступление полиаренов, связанное со сгоранием растительности при торфяных и лесных пожарах, будет исследовано на ключевых участках в таежной и лесостепной зонах. Эволюция состава ПАУ в масштабах времени от одного года до первых десятков лет будет изучена на датированных разновозрастных гарях. Более длительные тренды изменения в составе и соотношении групп ПАУ, охватывающие периоды от нескольких десятков лет до первых сотен лет, планируется исследовать в условиях территорий с разновозрастными пашнями. При равномерном фоновом поступлении этих соединений в почвы более длительная распашка может способствовать изменению направленности трансформации ПАУ благодаря активизации процессов фотодеструкции и биодеградации полиаренов. Методология изучения литокриогенных систем включает: полевое исследование пластовых ледяных залежей Ямала и лабораторные определения. Будет проведен детальный отбор всех видов льда в обнажении повторно-жильных и пластовых ледяных залежей как по вертикали, так и по горизонтали. Это даст возможность построения наиболее полных корреляционных диаграмм и выявления всех особенностей формирования льдов. Определение изотопного состава льда будет проводиться масс- спектрометрическим методом, отличающимся высокой чувствительностью, прецизионностью, воспроизводимостью и высокой производительностью, он позволяет в короткие сроки проводить определения в большом количестве образцов. Полученные данные по изотопному распределению позволят разделить пласты разного генезиса, определить степень радиальной и латеральной миграции вещества, установить гетерогенность (или гомогенность) пластовых и повторно-жильных льдов. Изучение литокриогенных и педогенных систем на динамичных катенарных поверхностях многолетнемерзлых торфяников включает полевое тестирование и применение комплекса высокоточных аналитических методов – изотопно-кислородного и изотопно-углеродного состава торфа, радиоуглеродного датирования торфа – что позволит изучать гетерохронность миграционных явлений в ландшафтно-геохимической системе на высоком мировом уровне. Планируемые нами исследования городских и горнопромышленных ландшафтов будут иметь комплексный характер, охватывая все компоненты городских ландшафтов и учитывая различные сочетания действующих в них факторов и процессов, а также техногенное воздействие. Системный анализ различных геохимических показателей состояния депонирующих сред во взаимосвязи с ландшафтными условиями и антропогенными факторами позволит получить более полное представление о латеральной и радиальной миграции приоритетных поллютантов и выяснить закономерности формирования геохимических аномалий в снеге, почвах и растительном покрове городов. Гетерохронность геохимических явлений в ландшафтах будет учитываться в разных масштабах времени при изучении геохимических потоков вещества. Для воздуха, снега и растений планируется рассмотреть сезонную динамику накопления поллютантов, относительная инерционность педогенных систем и процессов делает актуальным изучение многолетних трендов их загрязнения. Будет значительно расширен список анализируемых элементов – наряду с элементами, хорошо изученными с геохимической и экологической точек зрения (Ni, Co, Pb, Cr, Zn, Sn, Cu, Mn, Sr, V, W, Fe, Ti), будут рассмотрены и малоизученные Ag, Mo, Be, Cd, Bi, Sb и As. Биогеохимическое направление проекта предполагает изучение трансформации микроэлементного состава древесных и травянистых растений в городских условиях. Для них будут установлены зависимости бионакопления тяжелых металлов с ростом техногенной нагрузки, степень чувствительности к загрязнению и наиболее информативные виды растений-индикаторов, характерные для конкретных биоклиматических условий. Изучение пространственных закономерностей миграции и аккумуляции тяжелых металлов в городских ландшафтах будет основано на анализе распределения форм их нахождения и степени подвижности в снеге, придорожной пыли, почвенно-растительном покрове и донных отложениях. Этот анализ будет учитывать миграционную структуру территории, обусловленную ее бассейновой организацией. Это позволит проследить геохимические потоки и судьбу поллютантов в городских ландшафтах, начиная от их поступления из техногенных источников, биогенной, водной, воздушной миграции и заканчивая накоплением в депонирующих средах. Геохимические карты и оценочные карты условий миграции, описывающие ландшафтно-геохимическую структуру урбанизированных территорий, будут составляться с помощью методов математико-картографической визуализации и моделирования в программных ГИС-пакетах ArcGIS и MapInfo (Geostatistical Analyst). Работы по изучению миграционной способности НДМГ планируется осуществить на основе многоуровнего лабораторного и полевого моделирования по определению влияния ландшафтно-геохимических факторов на поведение НДМГ и функционирования карбонатной буферной системы в различных компонентах ландшафта.
Ожидаемые результаты 1) Анализ литературных материалов о фракционном составе тяжелых металлов в зональных почвах фоновых территорий России. Анализ фракционного состава в сопряженных почвах трех ключевых участков на Европейской территории России. Анализ радиального распределения металлов в одной из гранулометрических фракций по генетическим горизонтам почв в бассейне р. Протва (Смоленско-Московская возвышенность); анализ латерального распределения металлов в этой же фракции в гумусовых горизонтах почв типичных катен и двух малых эрозионных форм – оврага и балки. Полевые ландшафтно-геохимические исследования в российской и монгольской части бассейна Селенги, направленные на выявление геохимических особенностей катенарных сопряжений в бассейнах 1 порядка, характеризующихся контрастными геолого-геоморфологическими условиями и характером почвенно-растительного покрова. Полевые гидролого-геохимические исследования водных объектов бассейна р. Селенги с целью определения составляющих гидрологического цикла, факторов миграции и аккумуляции химических элементов, а также количественной параметризации геохимических потоков веществ, переносимых речными водами в растворенной форме, со взвешенными и влекомыми наносами. Изучение эколого-геохимических особенностей техногенной трансформации геохимических потоков веществ на участках рек бассейна Селенги, подверженных значительному антропогенному воздействию (города, крупные предприятия). Проведение гидролого-геохимических исследований в дельте Селенги для определения количественных параметров геохимических потоков веществ и выявления ведущих факторов и процессов, влияющих на интенсивность миграции и аккумуляции тяжелых металлов в аквальных системах. Полевые исследования в дельтах рр. Дона и Кубани с целью сравнительно-географического анализа аквальных ландшафтов дельт рек, бассейны которых существенно различаются по природным условиям и техногенной нагрузке. Проведение химического анализа проб воды, взвешенных и влекомых наносов, донных отложений и почв, отобранных в ходе экспедиционных исследований, наполнение базы данных. Оценка пространственных закономерностей изменения и современного суммарного выноса реками в приемные моря материала во взвешенной, влекомой и растворенной форме (в валовом эквиваленте и по химическим элементам), генетически приуроченного к районам интенсивной хозяйственной деятельности и природных геохимических аномалий Дальнего Востока (реки Камчатки). Оценка роли русловых источников поступления веществ и их задержания (массобмен между потоком наносов и русловыми отложениями) в суммарном объеме транспорта материала по длине речных систем и их роль в формировании дельтовых геохимических барьеров. 2) Полевое исследование почвенных катенарных сопряжений для изучения миграции и накопления ПАУ в почвах, включая почвы разновозрастных гарей на участках с датированным временем погребения почв и с датированным началом распашки. Лабораторное изучение ассоциаций ПАУ в почвах, интерпретация результатов. Продолжение полевого исследования почвенных катенарных сопряжений на склонах с датированным временем начала распашки с целью изучения особенностей миграции и накопления ПАУ в почвах путем латерального переноса твердофазного вещества почв. В пределах почвенных сопряжений изучение морфологических свойств почв исследуемых территорий; опробование почвенного покрова, направленное на исследование состава и содержания ПАУ, их радиального и латерального распределения, количественную оценку и исследование миграции и аккумуляции твердофазных продуктов почвообразования (на основе метода магнитного трассера). Анализы проб на содержание ПАУ и СМЧ. Статистическая обработка и интерпретация данных о вариабельности распределения полиаренов в почвах гарей, пройденных датированными пожарами, сопоставление поведения этих соединений в почвах с разными свойствами. Планируется командировка в США 2-х человек для совместных российско-американских исследований поступления ПАУ и их миграции в постпирогенных условиях. Полученные результаты будут представлены в докладах на 26th General Assembly of the International Union of Geodesy and Geophysics (IUGG); International Symposum on Polycyclic Aromatic Compounds. 13-17 сентября, 2015 г. Бордо, Франция. 3) Полевое изучение многолетнемерзлых массивов в Большеземельской тундре. Аналитические работы по определению изотопного состава: углерода торфа, углерода и азота почвенных карбонатов, кислорода и водорода льдов в многолетнемёрзлых породах; анализ ботанического состава торфа, радиоуглеродное датирование торфа. Полевое изучение литокриогенных систем многолетнемерзлых бугристых ландшафтов Большеземельской тундры, а также подземных льдов Ямала или Якутии. Детальный изотопный анализ: а) образцов торфа и льда Большеземельской тундры; б) образцов льда бугристых ландшафтов литальза в Восточной Бурятии; в) образцов льда бугристых ландшафтов булгунняхов на Тазовском полуострове. Аналитические масс-спектрометрические работы по определению изотопного состава: углерода торфа, углерода и азота почвенных карбонатов, а также кислорода и водорода льдов в многолетнемёрзлых породах. Разработка стратегии радиоуглеродного датирования литокриогенных систем, на примере едомных толщ с мощными повторно-жильными льдами. Сопоставление изотопных диаграмм по пластовым и повторно-жильным льдам в литокриогенных системах России и Северной Америки на современном уровне. На основе этого, с привлечением данных по геохимическому составу пластовых и жильных льдов изучение ландшафтно-геохимических особенностей формирования литокриогенных систем с мощными пластовыми и повторно-жильными льдами. Пространственный анализ аккумуляции стабильного изотопа углерода в разрезе торфяных тундровых почв литокриогенных систем - многолетнемерзлых бугристых ландшафтов Большеземельской тундры. Установление распределения изотопно-углеродного состава с относительным датированием процессов возникновения и исчезновения многолетнемерзлых пород в пределах бугристых ландшафтов. Исследование особенностей формирования изотопного состава углерода и кислорода почвенных карбонатов криоаридных ландшафтов Тувы и Алтая. Планируется командировка в Вену (Австрия), в МАГАТЭ для обучения и выполнения совместных определений, а также полевые работы в Якутии или на Ямале для изучения литокриогенных систем. Определение изотопного (углерода и кислорода) и элементного состава карбонатных новообразований и включений почв котловины озера Ак-холь, ключевых участков Чуйской котловины и бассейна р. Протвы для выяснения особенностей миграции и трансформации карбонатов в почвах различных ландшафтов. Анализ ионного состава вод водоемов котловины оз. Ак-холь и водотоков бассейна р. Протвы методом ионной хроматографии. Проведение лабораторных экспериментов по растворению и осаждению карбонатов почв в условиях статических и динамических моделей. 4) Оценка геохимической трансформации почвенного покрова в районах добычи медно-молибденовых руд. Анализ радиальной и латеральной дифференциации почв по содержанию тяжелых металлов и металлоидов; определение их миграционной способности. Изучение трансформации микроэлементного состава городской растительности. Анализ литературных данных о кларках химических элементов в верхней части континентальной земной коры для выяснения их применимости в качестве эталонов сравнения в эколого-геохимических исследованиях городов и горнопромышленных районов. Определение химического состава гранулометрических фракций дорожной пыли на дорогах с разной интенсивностью движения (на примере Москвы) и ее техногенной обогащенности тяжелыми металлами и металлоидами. Оценка геохимической трансформации почвенного покрова в районах добычи руд цветных металлов на основе составления и анализа моно- и полиэлементных геохимических карт (на примере населенных пунктов в респ. Бурятия и Эрдэнэта, Монголия). Анализ радиальной и латеральной дифференциации городских почв на модельных урбанизированных территориях в разных функциональных зонах по содержанию тяжелых металлов и металлоидов в зависимости от их миграционной способности и аккумуляции на барьерах. Изучение трансформации микроэлементного состава древесных пород при разной техногенной нагрузке с определением индикационных свойств разных видов и органов растений по отношению к ассоциациям химических элементов. Запланированы полевые работы на территории Улан-Удэ и участие в 31-й международной конф. Общества геохимии окружающей среды и здоровья (SEGH) в Словакии, Братислава, 22-26 июня 2015 г., в IV международной научно-практической конф. «Экологическая геология: теория, практика и региональные проблемы», 24-25 сентября 2015 г., г. Петрозаводск, в 7-ой Всероссийской научно-практической конф. с междунар. участием «Экологические проблемы промышленных городов», Саратов, 8-10 апреля 2015 г. 5) Экспериментальное изучение влияния загрязнения несимметричным диметилгидразином (НДМГ) на геохимические свойства экосистем. Оценка степени биогеохимической трансформации НДМГ в ландшафтах и влияние геохимических условий на степень токсичности почв, загрязненных НДМГ. Экспериментальное изучение влияния загрязнения НДМГ на геохимические свойства экосистем, включая его токсический эффект на биологические объекты изменение кислотно-основных и окислительно-восстановительных свойств почв. Продолжение исследования химического состава и свойств почв и снежного покрова из районов падения ступеней ракет-носителей. Выявление факторов, определяющих уязвимость почв к их геохимической трансформации, путем лабораторных экспериментов, направленных на изучение влияния вещественного состава почв районов падения ракет-носителей на их буферность к воздействию НДМГ. Будут исследованы образцы почв с различным содержанием органического вещества, различного гранулометрического и минералогического состава, а также рН. Оценка степени биогеохимической трансформации НДМГ и его производных в ландшафтах и влияние геохимических условий на степень токсичности почв, загрязненных НДМГ, с различным уровнем биологической (целлюлозолитической) активности. Исследования реакции растений на НДМГ, поступающий аэрогенным путем, и кинетики взаимодействия НДМГ с растительными тканями представителей семейств злаковых и сложноцветных в условиях статического лабораторного эксперимента. Проведение лабораторных экспериментов по изучению влияния органического вещества, гранулометрического и минералогического состава на кислотно-основные и окислительно-восстановительные свойства почв и пород при поступлении компонента ракетного топлива.
Описание выполненных работ и полученных научных результатов по проекту 14-27-00083 1. Катенарные закономерности миграции и трансформации тяжелых металлов и ПАУ На Восточно-Европейской и Западно-Сибирской равнинах контрастность радиальной и латеральной почвенно-геохимической структуры монолитных суглинистых катен снижается в ряду «тундровые – таежные – подтаежные – лесостепные». В таежных катенах с сорбционным геохимическим барьером в средней части почвенного профиля преобладает элювиально-иллювиальное распределение форм тяжелых металлов. В тундровых, подтаёжных и лесостепных катенах со слабой текстурной дифференциацией профиля чаще встречается поверхностно-аккумулятивное распределение металлов из-за накопления на биогеохимическом барьере в гумусовом горизонте. Анализ фракционного состава тяжелых металлов в сопряженных почвах ключевых участков показал, что в тундровых катенах с глееземами и криометаморфическими почвами, таежных с подзолистыми почвами и глееземами, лесостепных с глинисто-иллювиальными черноземами и стратоземами Восточно-Европейской равнины подвижность металлов уменьшается в ряду: Mn, Pb, Co, Cu > Zn, Sr > Cr. В таежных катенах с дерновыми почвами и глееземами, подтаежных и лесостепных с глинисто-иллювиальными черноземами и солодями Западной Сибири подвижность металлов уменьшается в ряду: Mn > Pb, Ni, Cu > Co, Zn, Sr > Fe > Cr. Охарактеризовано радиальное и латеральное распределение фракции 0,25-0,05 мм и содержания ТМ в ее составе почв двух катен и в овраге в средней части бассейна р. Протвы. Выявлено влияние гранулометрического состава почвообразующих пород и механической миграции на дифференциацию данной фракции и металлов в ее составе. Показано, что параметры распределения ТМ в составе мелкопесчаной фракции обусловлены не только ее генезисом, но и геохимической трансформацией в процессе почвообразования и механогенеза. Латеральная водно-эрозионная миграция полициклических ароматических углеводородов (ПАУ) на распахиваемых склонах (катены в Белгородской обл.) приводит к снижению их содержания в средней части катен, обладающих повышенными скоростями твердофазной миграции вещества. Латеральное перемещение ПАУ выявлено и в катенах нераспахиваемых, но пострадавших от пожаров склонов (г. Тольятти): подчинённые позиции обладают максимальными содержаниями полиаренов, на водораздельной поверхности их количество снижено. Латеральная воздушно-пылевая миграция ПАУ изучена на сельской и городской территориях в Тверской области путём сопряжённого анализа проб снежного и почвенного покрова. Выявлен различный её вклад для разных ПАУ: доля запасов полиаренов в снегу от запасов в почве колеблется от 1-10% для лёгких полиаренов и до 80-90% для бенз(а)пирена и тетрафена, что также проявляется в радиальном распределении ПАУ: оно глубинно-аккумулятивное для лёгких, поверхностно-аккумулятивное для тяжёлых ПАУ. Установлены глубинно-возрастающий тип радиального распределения суммы ПАУ для почв залежи, равномерный – для пахотных почв. Выявлена радиальная миграция ПАУ в солонцовых почвах с элювиально-иллювиальным типом распределения; оно сохраняется и в длительно погребённых почвах. 2. Бассейновый анализ миграции химических элементов Разработана единая концепция изучения закономерностей формирования и транспорта речных наносов и сопутствующих химических элементов в пределах каскадных ландшафтно-геохимических систем речных бассейнов. Для бассейна р.Селенги показано, что количественные параметры транспорта взвешенных наносов во многом определяются фазой водного режима. В межень реки характеризуются низкой мутностью, продольным увеличением расходов взвешенных наносов и содержания в них тонкодисперсных частиц. Вклад половодья и паводков в транспорт взвешенных наносов составил от 52 до 99% годового стока. В верхней части бассейна отмечены экстремально высокие потоки взвешенных форм, обусловленные выпадением ливневых осадков и быстро уменьшающиеся вниз по течению благодаря осаждению наносов и разбавлению более чистыми притоками. В нижней части бассейна потоки снова возрастают в связи с впадением крупных притоков. Разработан интегральный подход к оценке формирования и трансформации геохимических потоков растворенных и взвешенных веществ в каскадных ландшафтно-геохимических системах речных бассейнов, представляющий собой многоступенчатое совмещение натурных (экспедиционных) и численных гидрологических, геоморфологических и геохимических методов исследования. Выполнена адаптация инструментария для бассейнов малых и средних рек, отличающихся контрастными геохимическими условиями (р. Лангери, о. Сахалин; р. Кабеку, полуостров Камчатка; р. Селенга), на основе которого получены оценки вклада отдельных источников в баланс наносов и химических элементов в каскадной системе речного бассейна. Получена оценка миграции химических элементов с учетом гидродинамических особенностей формирования речных потоков. Выполнена характеристика распределения химических элементов и соединений в системе «вода-взвесь-влекомые наносы-русловые отложения» с учетом русловых деформаций в бассейне Селенги. Выявлены ассоциации элементов, формирующих потоки преимущественно в составе влекомых (Se, Ag, Be, Pb) и взвешенных (Hg, Ag, Bi, Mn, Fe) наносов, и мигрирующих главным образом в растворенной (Zn, Mo, As) форме. 3. Техногенная геохимическая трансформация городских и горнопромышленных ландшафтов Выявлены закономерности пространственно-временнóго распределения ТМ, металлоидов, бенз(а)пирена и легкорастворимых солей в депонирующих средах городов и центров добычи цветных металлов, изучены механизмы миграции и аккумуляции поллютантов в ландшафтах, выполнена оценка экологической опасности загрязнения урбанизированных и горнопромышленных территорий. Построены геохимические спектры взвешенной и растворимой фракций снега, почв и древесных растений для отдельных функциональных зон ВАО Москвы, Улан-Удэ, Закаменска и Эрдэнэта, составлены серии моно- и полиэлементных геохимических карт за разные временные периоды с последующим определением сочетаний ландшафтных условий и техногенных факторов, обусловивших формирование и контрастность геохимических аномалий в компонентах ландшафтов. Анализ многолетней динамики накопления ТМ в почвах Восточного округа Москвы показал, что в 1989-2005 гг. относительное приращение концентраций было самым высоким для Pb, Co, Cu, Ni и Cr, а в 2005-2010 гг. – для Cr, Cd, Co и Ni, концентрации Pb и Cu уменьшились. Совместный анализ карт загрязнения снега и почв выявил локализацию аномалий ТМ и зоны современного, постоянного и реликтового загрязнения. Из-за применения противогололедных реагентов бóльшая часть городских почв приобрела среднюю степень засоления и слабую степень солонцеватости. Установлены преобладающие в выбросах (дорожной пыли), снеге и почвах формы и фракции ТМ и металлоидов, механизмы их закрепления компонентами почв и выявлены площадные и радиальные геохимических барьеры, где накапливаются поллютанты. Охарактеризована неоднородность элементного состава гранулометрических фракций дорожной пыли в ВАО Москвы. С ростом интенсивности движения транспорта у большинства элементов доля, связанная с фракциями мелкой, средней и крупной пыли, уменьшается – в пыли МКАД на долю РМ1 и РМ1 приходится 78% Ag; 31–35% Cd, Sb; 16–30% Bi, As, Sn, Mo, Pb, Ni, Zn, Co, Cu. Накопление ТМ и металлоидов в почвах ВАО контролируется рядом факторов, обусловливающих формирование различных классов геохимических барьеров: хемосорбционного (Bi, Sb, As, Cu, Pb, Zn), органоминерального (Sb, As, Pb), сорбционно-седиментационного (Cd, Cu) и щелочного (Cd, Cu, Zn). Техногенная трансформация физико-химических свойств городских почв по сравнению с фоновыми приводит к росту среднего валового содержания всех элементов на 33–99 %. Перераспределение ТММ в почвенных катенах горнопромышленного центра Закаменска показало накопление халькофильных элементов Zn, Mo, Cd, Sb, W, Pb и Bi в подчиненных позициях, где накопление в почвах рудных элементов Mo и W и их спутников Bi и Sb в десятки раз больше по сравнению с автономными ландшафтами. На территории ВАО Москвы латеральная дифференциация ТММ четко проявляется в «постагрогенной» катене, в транспортной зоне ее интенсивность значительно ниже, а в рекреационной она минимальна. Для оценки экологической опасности загрязнения урбанизированных и горнопромышленных территорий проанализирована применимость имеющихся кларков химических элементов в верхней части континентальной земной коры в качестве эталонов сравнения, усовершенствованы критерии оценки полиэлементного загрязнения почв в горнопромышленных районах, отличающихся природным высоким геохимическим фоном, разработана модель для определения критических нагрузок бенз(а)пирена в условиях его высоких концентраций в городских почвах, определено экологическое состояние древесной растительности на территории городов и горнопромышленных центров. 4. Изотопные исследования литокриогенных и криоаридных ландшафтов Выполнены изотопно-геохимические исследования литокриогенных систем – голоценовых консервативных литокриогенных систем с повторно-жильными льдами на северо-востоке Ямала; уникальных по своим изотопно-геохимическим особенностям пластовых ледяных залежей в районе Южно-Тамбейского газоконденсатного месторождения в районе пос.Сабетта на севере Ямала; ледоминеральной залежи в разрезах литальза в долине р.Сенца, западная Бурятия; пинго Песцовое в долине р. Евояха на юге Тазовского полуострова. Установлены источники влаги, показана стадийность формирования систем, динамика изотопно-геохимических параметров в процессе промерзания и льдовыделения, выявлены индикаторы изменения ландшафтных условий в период формирования литокриогенных систем. Исследована миграция химических элементов и стабильных изотопов в мерзлых полигональных ландшафтах п-ова Ямал, острова Белый в Карском море, на севере Западной Сибири и в Центральной Якутии. Показано, что трансформация изотопно-геохимических особенностей полигональных ландшафтов с сильноминерализованными сингенетическими повторно-жильными льдами может служить индикатором локальной смены ландшафтных условий, в том числе изменения класса водной миграции. Выявлены особенности динамики катенарных поверхностей многолетнемерзлых выпуклобугристых и полигональных торфяников Большеземельской тундры. Показано преимущественное формирование торфяников в период голоценового оптимума, невысокая скорость торфонакопления для бугров пучения и высокая – для полигональных торфяников. Установлена низкая степень гумификации органического вещества торфа, слабая латеральная и радиальная миграция элементов в торфе. Показано циклическое развитие бугров пучения как в голоцене, так и в настоящее время. Изотопное и гидрохимическое изучение компонентов геохимических систем – атмосферных осадков и поверхностных вод выполнено для атмосферных осадков Москвы (полный годовой цикл суточных осадков), снежного покрова Байкальского региона и Западной Сибири от Томска до Обской губы, ледников Кавказа и хр.Сунтар-Хаята. Прослежена связь изотопно-геохимического состава осадков Москвы и свежевыпавшего снега Западной Сибири с температурой воздуха и циркуляцией атмосферы, оценена трансформация изотопно-геохимических характеристик атмосферных осадков в Москве в зависимости от влияния города, установлены особенности формирования изотопного сигнала при льдообразовании и таянии ледников, выполнено изотопно-гидрохимическое расчленение гидрографа стока ледниковой реки Джанкуат. Выполнены изотопно-геохимические исследования криоаридных ландшафтов. Пространственно-временной анализ распределения химических соединений и стабильных изотопов в почвенных карбонатах криоаридных ландшафтов выявил геохимические различия современных и погребенных почв Южно-Минусинской котловины и котловины оз.Ак-Холь, позволил установить степень влияния различных факторов (растительности, почвообразующих пород, воды) на формирование карбонатов в почвах в степных и тундрово-степных ландшафтов межгорных котловин Южной Сибири. 5. Экспериментальное моделирование миграции ракетного топлива в ландшафтах Проведены экспериментальные исследования с модельными образцами почв геохимических факторов, определяющих миграцию несимметричного диметилгидразина (НДМГ) в ландшафтах. Ведущими факторами, определяющими снижение концентрации НДМГ в растворе, являются (в порядке убывания): почвенная кислотность, органическое веществ, минералогический состав, гранулометрический состав. Увеличение кислотности модельных образцов приводит к усилению сорбционных свойств исследуемых объектов. Среди минеральных компонентов наибольшей буферной способностью по отношению к НДМГ обладает монтмориллонит, насыщенный катионом водорода. Снижение концентрации НДМГ в растворе отражается на кислотно-основных и окислительно-восстановительных свойствах исследованных почв. Устойчивость почв к изменению этих свойств при поступлении загрязнителя определяется гидролитической кислотностью, содержанием гумуса, илистых частиц и емкостью катионного обмена. Для изучения скорости трансформации НДМГ в почвах при движении водных растворов по почвенному профилю использована лабораторная динамическая модель. Установлено, что в условиях колоночного эксперимента наблюдается высокая окислительная способность всех исследованных почв (до 91-100% от внесенного количества НДМГ). Повышенная фиксация загрязнителя в твердых фазах характерна для высокогумусных и кислых почв гумидных ландшафтов. Гумусовые горизонты аридных почв в условиях естественной радиальной миграции характеризуются высокой способностью к снижению уровня содержания НДМГ за счет окислительной трансформации. Высокая температура способствует интенсивной трансформации НДМГ, тогда как при отрицательных и около нулевых, как правило, изменение его концентрации не достоверно. Установлено, что при загрязнении почв НДМГ происходит образование малотоксичных продуктов разложения НДМГ. Кроме того, вещественный состав и свойства почв аридной зоны способствуют появлению высокотоксичного НДМА. Определена скорость деградации НДМГ в почвах с различным уровнем биологической активности. При высоких концентрациях НДМГ происходит полная гибель почвенной биоты, а их изменение в течение первой недели определяется абиотическими факторами. Последующая биотрансформация НДМГ определяется исходным уровнем биологической активности почв. Растительные ткани при прямом контакте способны активно поглощать НДМГ. Основным механизмом, определяющим высокую емкость поглощения НДМГ, является, по-видимому, образование гидразонов между молекулами НДМГ и карбонильными группами растительных тканей. В дальнейшем гидразоны необратимо превращаются в нетоксичные соединения. Полевые исследования на местах падения показали, очень локальное аэрогенное загрязнение наземных экосистем на местах падения первой ступени РН «Протон» – в радиусе 5-10 м от топливных баков. На основе анализа вещественного состава черноземов разработана схема структурной организации буферных систем карбонатных черноземов, которая складывается из карбонатной и ионообменной в твердых фазах и ионно-солевой в составе почвенного раствора. Буферная система определяется карбонатно-кальциевой системой равновесий с участием углекислого газа почвенного воздуха, составом почвенного поглощающего комплекса, карбонатных и органических солей в почвах. Высокое содержание карбоната кальция и углекислого газа приводит к стабилизации почвенной кислотности карбонатных черноземов в диапазоне рН 7,5-8,2. Значение рН, которое может быть достигнуто при кислотном воздействии в присутствии карбонатных солей, не может быть ниже 6. 1. Васильчук А.К., Васильчук Ю.К. Особенности инженерных изысканий для строительства трубопроводов в пределах бугристых ландшафтов зоны спорадического распространения многолетнемерзлых пород Инженерные изыскания (2014 г.) РИНЦ RU ________________________________________ 2. Васильчук Ю.К., Буданцева Н.А., Васильчук А.К., Йошикава К., Подборный Е.Е., Чижова Ю.Н. Изотопный состав ледяного ядра позднеголоценового булгунняха на месторождении Песцовое в долине реки Евояха, на юге Тазовского полуострова Криосфера Земли (2014 г.) SCOPUS РИНЦ RU ________________________________________ 3. Касимов Н.С., Битюкова В.Р., Малхазова С.М., Кошелева Н.Е., Никифорова Е.М., Шартова Н.В., Власов Д.В., Тимонин С.А., Крайнов В.Н. Регионы и города России: интегральная оценка экологического состояния М.: ИП Филимонов М.В. (2014 г.) RU ________________________________________ 4. Чижова Ю.Н., Буданцева Н.А., Рец Е.П., Лошакова Н.А., Поповнин В.В., Васильчук Ю.К. Вариации изотопно-кислородного состава талого стока ледника Джанкуат на Центральном Кавказе Вестник Московского университета. Серия 5. География (2014 г.) SCOPUS РИНЦ RU ________________________________________ 5. Kasimov N.S., Vlasov D.V. Clarkes of chemical elements as comparison standards in ecogeochemistry Vestnik Moskovskogo Unviersiteta, Seriya Geografiya (2015 г.) SCOPUS РИНЦ RU ________________________________________ 6. Kosheleva N.E., Kasimov N.S., Vlasov D.V. Factors of the accumulation of heavy metals and metalloids at geochemical barriers in urban soils Eurasian Soil Science (2015 г.) WOS SCOPUS ________________________________________ 7. Krechetov P.P., Kasimov N.S., Koroleva T.V. Soil-geochemical factors of rocket fuel migration in the landscape Doklady Earth Sciences (2015 г.) WOS SCOPUS ________________________________________ 8. Krechetov P.P., Koroleva T.V., Chernitsova O.V. Soil cover of the Baikonur cosmodrome area and its resistance to the technogenic impact Vestnik Moskovskogo Unviersiteta, Seriya Geografiya (2015 г.) SCOPUS РИНЦ RU ________________________________________ 9. Kulmala M., Lappalainen H.K., Petäjä T., Kurten T., Kerminen V.-M., Viisanen Y., Hari P., Sorvari S., Bäck J., Bondur V., Kasimov N., Kotlyakov V., Matvienko G., Baklanov A., Guo H.D., Ding A., Hansson H.-C., Zilitinkevich S. Introduction: The Pan-Eurasian Experiment (PEEX) – multidisciplinary, multiscale and multicomponent research and capacity-building initiative Atmospheric Chemistry and Physics (2015 г.) WOS SCOPUS ________________________________________ 10. Semenkov I.N., Kasimov N.S., Terskaya E.V. Vertical distribution of metal fractions in soils of forest-steppe loamy catenae at gully catchment, central part of Central-Russian Upland Vestnik Moskovskogo Unviersiteta, Seriya Geografiya (2015 г.) SCOPUS РИНЦ RU ________________________________________ 11. Timofeev I.V., Kosheleva N.E., Kasimov N.S., Gunin P.D., Enkh-Amgalan Sandag Geochemical transformation of soil cover in copper-molybdenum mining areas (Erdenet, Mongolia) Journal of Soils and Sediments (2015 г.) WOS SCOPUS ________________________________________ 12. Ukashova S.S., Krechetov P.P. Evaluation permissible impact of pollutants on ecosystems Republic of Kazakhstan Vestnik Moskovskogo Unviersiteta, Seriya Geografiya (2015 г.) SCOPUS РИНЦ RU ________________________________________ 13. Vasil'chuk Yu.K., Alexeev S.V., Arzhannikov S.G., Alexeeva L.P., Budantseva N.A., Chizhova J.N., Arzhannikova A.V., Vasil'chuk A.C. Lithalsas in the Sentsa River Valley, Eastern Sayan Mountains, Southern Russia Permafrost and Periglacial Processes (2015 г.) WOS SCOPUS ________________________________________ 14. Vasil'chuk Yu.K., Alexeev S.V., Arzhannikov S.G., Alexeeva L.P., Budantseva N.A., Chizhova Ju.N., Arzhannikova A.V., Vasil'chuk A.C., Kozyreva E.A., Rybchenko A.A., Svetlakov A.A. Isotope composition of Lithalsa ice core in Sentsa river valley, Eastern Sayan Earth's Cryosphere (2015 г.) SCOPUS РИНЦ RU ________________________________________ 15. Vasil'chuk Yu.K., Budantseva N.A., Christiansen H.H., Chizhova J.N., Vasil'chuk A.C., Zemskova A.M. Oxygen stable isotope variation in late Holocene ice wedges in Yamal Peninsula and Svalbard Geography, Environment, Sustainability (2015 г.) РИНЦ ________________________________________ 16. Vasil'chuk Yu.K., Budantseva N.A., Vasil'chuk A.C., Podborny Yc.Yc., Sullina A.N., Chizhova Ju.N. Holocene multistage massive ice, Sabettayaha river mouth, Yamal Peninsula Earth's Cryosphere (2015 г.) SCOPUS РИНЦ RU ________________________________________ 17. Vlasov D.V., Kasimov N.S. Heavy metals in maple and dandelion leaves from different land-use areas in Moscow's Eastern district Geography, Environment, Sustainability (2015 г.) РИНЦ ________________________________________ 18. Vlasov D.V., Kasimov N.S., Kosheleva N.E. Geochemistry of the road dust in the Eastern district of Moscow Vestnik Moskovskogo Unviersiteta, Seriya Geografiya (2015 г.) SCOPUS РИНЦ RU ________________________________________ 19. Буданцева Н.А., Горшков Е.И., Исаев В.С., Семенков И.Н., Усов А.Н., Чижова Ю.Н., Васильчук Ю.К. Инженерно-геологические и геохимические особенности бугристых ландшафтов в районеучебно-научного полигона "Хановей" Инженерная геология (2015 г.) РИНЦ RU ________________________________________ 20. Васильчук А.К., Васильчук Ю.К. Инженерно-геологические и геохимические условия полигональных ландшафтов в районе устья реки Тамбей (север полуострова Ямал) Инженерная геология (2015 г.) РИНЦ RU ________________________________________ 21. Васильчук А.К., Васильчук Ю.К. Инженерно-геологические и геохимические условия полигональных ландшафтов острова Белый (Карское море) Инженерная геология (2015 г.) РИНЦ RU ________________________________________ 22. Иванова Е.А., Терская Е.В., Кречетов П.П. Влияние Красноярского и Саяногорского алюминиевых заводов на почвы и растительность природных и антропогенно-трансформированных ландшафтов Естественные и технические науки (2015 г.) РИНЦ RU ________________________________________ 23. Кондратьев А.Д., Касимов Н.С., Кречетов П.П., Королева Т.В., Черницова О.В., Шарапова А.В. Экологическая безопасность ракетно-космической деятельности М.: Издательство «Спутник +» (2015 г.) РИНЦ RU ________________________________________ 24. Королева Т.В., Кондратьев А.Д., Кречетов П.П., Семенков И.Н., Шарапова А.В., Черницова О.В. Совершенствование экологических характеристик ракетно-космической техники и мониторинг ее воздействия на окружающую среду Экология и промышленность России (2015 г.) РИНЦ RU ________________________________________ 25. Кошелева Н.Е., Касимов Н.С., Власов Д.В. Факторы накопления тяжелых металлов и металлоидов на геохимических барьерах в городских почвах Почвоведение (2015 г.) РИНЦ RU ________________________________________ 26. Кречетов П.П., Касимов Н.С., Королева Т.В. Почвенно-геохимические факторы миграции ракетного топлива в ландшафте Доклады Академии Наук (2015 г.) РИНЦ RU ________________________________________ 27. Чижова Ю.Н., Васильчук Дж.Ю., Йошикава К., Буданцева Н.А., Голованов Д.Л., Сорокина О.И., Станиловская Ю.В., Васильчук Ю.К. Изотопный состав снежного покрова Байкальского региона Лёд и снег (2015 г.) РИНЦ RU 28. Богданова М.Д., Герасимова М.И., Горбунова И.А., Рябова Н.В., Лычагин М.Ю. (Bogdanova M.D., Gerasimova M.I., Gorbunova I.A., Ryabova N.V., Lychagin M.Yu.) Landscape-geochemical studies in the Selenga river basin Vestnik Moskovskogo Unviersiteta, Seriya Geografiya (2016 г.) SCOPUS РИНЦ RU ________________________________________ 29. Буданцева Н.А., Мавлюдов Б.Р., Чижова Ю.Н., Васильчук Ю.К. (Budantseva N.A., Mavlyudov B.R., Chizhova Ju.N., Vasil’chuk Yu.K.) Изотопно-кислородный состав льда ледника № 30 в горах Сунтар-Хаята Лёд и Снег (2016 г.) РИНЦ RU ________________________________________ 30. Васильчук Дж.Ю., Кречетов П.П. (Vasil'chuk J.Yu., Krechetov P.P.) Геохимические особенности и генезис карбонатов в почвах среднего течения р. Протвы Естественные и технические науки (2015 г.) РИНЦ RU ________________________________________ 31. Васильчук Ю.К., Алексеев С.В., Аржанников С.Г., Алексеева Л.П., Аржанникова А.В., Буданцева Н.А., Васильчук А.К., Чижова Ю.Н. (Vasil’chuk Yu.K., Alexeev S.V., Arzhannikov S.G., Alexeeva L.P., Arzhannikova A.V., Budantseva N.A., Vasil’chuk A.K., Chizhova Yu.N.) Isotope Composition of a Lithalsa in the Sentsa River Valley (East Sayan Mountains) Doklady Earth Sciences (2016 г.) WOS SCOPUS ________________________________________ 32. Васильчук Ю.К., Алексеев С.В., Аржанников С.Г., Алексеева Л.П., Аржанникова А.В., Буданцева Н.А., Васильчук А.К., Чижова Ю.Н. (Vasil’chuk Yu.K., Alexeev S.V., Arzhannikov S.G., Alexeeva L.P., Arzhannikova A.V., Budantseva N.A., Vasil’chuk A.K., Chizhova Yu.N.) Изотопный состав инъекционно-сегрегационной ледогрунтовой залежи в долине реки Сенца, Восточный Саян Доклады Академии Наук (2016 г.) РИНЦ RU ________________________________________ 33. Васильчук Ю.К., Буданцева Н.А., Васильчук А.К., Подборный Е.Е., Чижова Ю.Н. (Vasil’chuk Yu.K., Budantseva N.A., Vasil’chuk A.C., Podborny Ye.Ye., Chizhova Ju.N.) Multistage Holocene Massive Ground Ice in Northern West Siberia Earth's Cryosphere (2016 г.) SCOPUS ________________________________________ 34. Васильчук Ю.К., Буданцева Н.А., Васильчук А.К., Подборный Е.Е., Чижова Ю.Н. (Vasil’chuk Yu.K., Budantseva N.A., Vasil’chuk A.C., Podborny Ye.Ye., Chizhova Ju.N.) Пластовые льды в голоценовых отложениях севера Западной Сибири Криосфера Земли (2016 г.) РИНЦ RU ________________________________________ 35. Васильчук Ю.К., Буданцева Н.А., Васильчук А.К., Чижова Ю.Н., Подборный Е.Е., Васильчук Дж.Ю. (Vasil'chuk Yu.K., Budantseva N.A., Vasil'chuk A.C., Chizhova Ju.N., Podborny Ye.Ye., Vasil'chuk J.Yu.) Holocene multistage massive ice, Sabettayakha river mouth, Yamal Peninsula, northwest Siberia GeoResJ (2016 г.) SCOPUS ________________________________________ 36. Васильчук Ю.К., Васильчук А.К. (Vasil’chuk Yu.K., Vasil’chuk A.C.) Мощные полигональные торфяники в зоне сплошного распространения многолетнемерзлых пород Западной Сибири Криосфера Земли (2016 г.) SCOPUS РИНЦ RU ________________________________________ 37. Васильчук Ю.К., Васильчук А.К., Буданцева Н.А., Чижова Ю.Н. (Vasil’chuk Yu.K., Vasil’chuk A.C., Budantseva N.A., Chizhova Ju.N.) Anomalies of salinity in ice-wedges as an indicator of changes of landscapes Vestnik Moskovskogo Unviersiteta, Seriya Geografiya (2016 г.) SCOPUS РИНЦ RU ________________________________________ 38. Васильчук Ю.К., Лоусон Д.Е., Иошикава К., Буданцева Н.А., Чижова Ю.Н., Подборный Е.Е., Васильчук А.К. (Vasil’chuk Yu.K., Lawson D.E., Yoshikawa K., Budantseva N.A., Chizhova Ju.N., Podborny Ye.Ye., Vasil’chuk A.C.) Stable isotopes in the closed-systemWeather Pingo, Alaska and Pestsovoye Pingo, northwestern Siberia Cold Regions Science and Technology (2016 г.) WOS SCOPUS ________________________________________ 39. Васильчук Ю.К., Мартон Ю.Б. (Vasil’chuk Yu.K., Murton J.B.) Stable isotope geochemistry of massive ice Geography, Environment, Sustainability (2016 г.) РИНЦ ________________________________________ 40. Васильчук Ю.К., Подборный Е.Е., Буданцева Н.А., Васильчук А.К., Суллина А.Н., Чижова Ю.Н. (Vasil’chuk Yu. K., Podborny Ye.Ye., Budantseva N.A., Vasil’chuk A. C., Sullina A.N., Chizhova Ju.N.) δ18O and δD Variations in Holocene Massive Ice in the Sabettayakha River Mouth, Northern Yamal Peninsula Doklady Earth Sciences (2016 г.) WOS SCOPUS ________________________________________ 41. Васильчук Ю.К., Подборный Е.Е., Буданцева Н.А., Васильчук А.К., Суллина А.Н., Чижова Ю.Н. (Vasil’chuk Yu. K., Podborny Ye.Ye., Budantseva N.A., Vasil’chuk A. C., Sullina A.N., Chizhova Ju.N.) Вариации δ18O и δD в голоценовых пластовых льдах в устье реки Сабетта-Яха, Северный Ямал Доклады Академии Наук (2016 г.) РИНЦ RU ________________________________________ 42. Васильчук Ю.К., Рец Е.П., Чижова Ю.Н., Токарев И.В., Фролова Н.Л., Буданцева Н.А., Киреева М.Б., Лошакова Н.А. (Vasil’chuk Yu.K., Rets E.P., Chizhova Ju.N., Tokarev I.V., Frolova N.L., Budantseva N.A., Kireeva M.B., Loshakova N.A.) Hydrograph Separation of the Dzhankuat R., North Caucasus, with the Use of Isotope Methods Water Resources (2016 г.) WOS SCOPUS ________________________________________ 43. Васильчук Ю.К., Рец Е.П., Чижова Ю.Н., Токарев И.В., Фролова Н.Л., Буданцева Н.А., Киреева М.Б., Лошакова Н.А. (Vasil’chuk Yu.K., Rets E.P., Chizhova Ju.N., Tokarev I.V., Frolova N.L., Budantseva N.A., Kireeva M.B., Loshakova N.A.) Расчленение гидрографа реки Джанкуат, Центральный Кавказ, с помощью изотопных методов Водные Ресурсы (2016 г.) РИНЦ RU ________________________________________ 44. Васильчук Ю.К., Фролова Н.Л., Краснова Е.Д., Буданцева Н.А., Васильчук А.К., Добрыднева Л.В., Ефимова Л.Е., Терская Е.В., Чижова Ю.Н. (Vasil’chuk Yu.K., Frolova N.L., Krasnova E. D., Budantseva N.A., Vasil’chuk A.C., Dobrydneva L.V., Efimova L.E., Terskaya E.V., Chizhova Ju.N.) Water Isotopic-Geochemical Composition in the Trekhtsvetnoe Meromictic Lake on the White Sea Coast Water Resources (2016 г.) WOS SCOPUS ________________________________________ 45. Васильчук Ю.К., Фролова Н.Л., Краснова Е.Д., Буданцева Н.А., Васильчук А.К., Добрыднева Л.В., Ефимова Л.Е., Терская Е.В., Чижова Ю.Н. (Vasil’chuk Yu.K., Frolova N.L., Krasnova E. D., Budantseva N.A., Vasil’chuk A.C., Dobrydneva L.V., Efimova L.E., Terskaya E.V., Chizhova Ju.N.) Изотопно-геохимический состав воды в меромиктическом озере Трехцветном на Беломорском побережье Водные ресурсы (2016 г.) РИНЦ RU ________________________________________ 46. Васильчук Ю.К., Шевченко В.П., Лисицын А.П., Буданцева Н.А., Воробьёв С.Н., Кирпотин С.Н., Крицков И.В., Манасыпов Р.М., Покровский О.С., Чижова Ю.Н. (Vasil’chuk Yu.K., Shevchenko V.P., Lisitzin A.P., Budantseva N.A., Vorobiov S.N., Kirpotin S.N., Krizkov I.V., Manasypov R.M., Pokrovsky O.S., Chizhova Ju.N.) Oxygen isotope and deuterium composition of snow cover on the profile of Western Siberia from Tomsk to the gulf of Ob Doklady Earth Sciences (2016 г.) WOS SCOPUS ________________________________________ 47. Васильчук Ю.К., Шевченко В.П., Лисицын А.П., Буданцева Н.А., Воробьёв С.Н., Кирпотин С.Н., Крицков И.В., Манасыпов Р.М., Покровский О.С., Чижова Ю.Н. (Vasil’chuk Yu.K., Shevchenko V.P., Lisitzin A.P., Budantseva N.A., Vorobiov S.N., Kirpotin S.N., Krizkov I.V., Manasypov R.M., Pokrovsky O.S., Chizhova Yu.N.) Изотопно-кислородный и дейтериевый состав снежного покрова Западной Сибири на профиле от Томска до Обской губы Доклады Академии Наук (2016 г.) РИНЦ RU ________________________________________ 48. Власов Д.В., Касимов Н.С. (Vlasov D.V., Kasimov N.S.) Geochemical anomalies of metals and metalloids in landscape components of the eastern part of Moscow: parageneses of chemical elements and typology Vestnik Moskovskogo Unviersiteta, Seriya Geografiya (2016 г.) SCOPUS РИНЦ RU ________________________________________ 49. Касимов Н.С., Кошелева Н.Е., Гунин П.Д., Корляков И.Д., Сорокина О.И., Тимофеев И.В. (Kasimov N.S., Kosheleva N.E., Gunin P.D., Korlyakov I.D., Sorokina O.I., Timofeev I.V.) State of the environment of urban and mining areas in the Selenga Transboundary River Basin (Mongolia Russia) Environmental Earth Sciences (2016 г.) WOS SCOPUS ________________________________________ 50. Касимов Н.С., Кошелева Н.Е., Тимофеев И.В. (Kasimov N.S., Kosheleva N.E., Timofeev I.V.) Ecological and Geochemical Assessment of Woody Vegetation in Tungsten-Molybdenum Mining Area (Buryat Republic, Russia) IOP Conference Series: Earth and Environmental Science (2016 г.) SCOPUS ________________________________________ 51. Касимов Н.С., Лычагин М.Ю., Чалов С.Р., Шинкарева Г.Л., Пашкина М.П., Романченко А.О., Промахова Е.В. (Kasimov N.S., Lychagin M.Yu., Chalov S.R., Shinkareva G.L., Pashkina M.P., Romanchenko A.O., Promakhova E.V.) Catchment based analysis of matter flows in the Selenga-Baikal system Vestnik Moskovskogo Unviersiteta, Seriya Geografiya (2016 г.) SCOPUS РИНЦ RU ________________________________________ 52. Королева Т.В., Кречетов П.П., Семенков И.Н., Шарапова А.В., Кондратьев А.Д. (Koroleva T.V., Krechetov P.P., Semenkov I.N., Sharapova A.V., Kondrat’ev A.D.) Transformation of Chemical Composition of Snow in the Impact Areas of the First Stage of the Expandable Launch System Proton in Central Kazakhstan Russian Meteorology and Hydrology (2016 г.) WOS SCOPUS ________________________________________ 53. Королева Т.В., Кречетов П.П., Семенков И.Н., Шарапова А.В., Кондратьев А.Д. (Koroleva T.V., Krechetov P.P., Semenkov I.N., Sharapova A.V., Kondrat’ev A.D.) Трансформация химического состава снега в местах падения первой ступени ракет-носителей "Протон" в Центральном Казахстане Метеорология и гидрология (2016 г.) РИНЦ RU ________________________________________ 54. Кошелева Н.Е., Касимов Н.С., Тимофеев И.В. (Kosheleva N.E., Kasimov N.S., Timofeev I.V.) Геохимия поверхностных горизонтов почв в горнопромышленных ландшафтах (г. Закаменск, Забайкалье) Геоэкология, инженерная геология, гидрогеология, геокриология (2016 г.) РИНЦ RU ________________________________________ 55. Кошелева Н.Е., Никифорова Е.М. (Kosheleva N.E., Nikiforova E.M.) Long-Term Dynamics of Urban Soil Pollution with Heavy Metals in Moscow Applied and Environmental Soil Science (2016 г.) SCOPUS ________________________________________ 56. Лаппалайнен Х.К., Керминен В.-М., Петейа Т., Куртен Т., Бакланов А., Швиденко А., Бэк Я., Вихма Т., Алексейчик П., Андрэа М.О., Арнольд С.Р., Аршинов М., Асми Е., Белан Б., Бобылев Л., Чалов С. и др. (Lappalainen H.K., Kerminen V.-M., Petäjä T., Kurten T., Baklanov A., Shvidenko A., Bäck J., Vihma T., Alekseychik P., Andreae M.O., Arnold S.R., Arshinov M., Asmi E., Belan B., Bobylev L., Chalov S., et al.) Pan-Eurasian Experiment (PEEX): towards a holistic understanding of the feedbacks and interactions in the land–atmosphere–ocean–society continuum in the northern Eurasian region Atmospheric Chemistry and Physics (2016 г.) WOS SCOPUS ________________________________________ 57. Никифорова Е.М., Кошелева Н.Е., Хайбрахманов Т.С. (Nikiforova E.M., Kosheleva N.E., Khaibrakhmanov T.S.) Ecological impact of antiglaze treatment on soils of the Eastern district of Moscow Vestnik Moskovskogo Unviersiteta, Seriya Geografiya (2016 г.) SCOPUS РИНЦ RU ________________________________________ 58. Самонова О.А., Касимов Н.С., Асеева Е.Н. (Samonova O.A., Kasimov N.S., Aseeva E.N.) Grain size distribution of metals in soils of a gully system (Southeastern Smolensk-Moscow upland) Vestnik Moskovskogo Unviersiteta, Seriya Geografiya (2016 г.) SCOPUS РИНЦ RU ________________________________________ 59. Семенков И.Н., Касимов Н.С., Терская Е.В. (Semenkov I.N., Kasimov N.S., Terskaya E.V.) Lateral distribution of metal forms in tundra, taiga and forest steppe catenae of the East European Plain Vestnik Moskovskogo Unviersiteta, Seriya Geografiya (2016 г.) SCOPUS РИНЦ RU ________________________________________ 60. Тимофеев И.В., Касимов Н.С., Кошелева Н.Е. (Timofeev I.V., Kasimov N.S., Kosheleva N.E.) Soil Cover Geochemistry of Mining Landscapes in the South-East of Transbaikalia (City of Zakamensk) Geography and Natural Resources (2016 г.) SCOPUS РИНЦ ________________________________________ 61. Тимофеев И.В., Касимов Н.С., Кошелева Н.Е. (Timofeev I.V., Kasimov N.S., Kosheleva N.E.) Геохимия почвенного покрова горнопромышленных ландшафтов на юго-западе Забайкалья (город Закаменск) География и природные ресурсы (2016 г.) РИНЦ RU ________________________________________ 62. Тимофеев И.В., Кошелева Н.Е. (Timofeev I.V., Kosheleva N.E.) Geochemical disturbance of soil cover in the nonferrous mining centers of the Selenga River basin Environmental Geochemistry and Health (2016 г.) WOS SCOPUS ________________________________________ 63. Цибарт А.С., Геннадиев А.Н., Кошовский Т.С., Гамова Н.С. (Tsibart A.S., Gennadiev A.N., Koshovskii T.S., Gamova N.S.) Polycyclic Aromatic Hydrocarbons in Pyrogenic Soils of Swampy Landscapes of the Meshchera Lowland Eurasian Soil Science (2016 г.) WOS SCOPUS ________________________________________ 64. Цибарт А.С., Геннадиев А.Н., Кошовский Т.С., Гамова Н.С. (Tsibart A.S., Gennadiev A.N., Koshovskii T.S., Gamova N.S.) Полициклические ароматические углеводороды в пирогенных почвах заболоченных ландшафтов Мещеры Почвоведение (2016 г.) РИНЦ RU ________________________________________ 65. Чижова Ю.Н., Рец Е.П., Васильчук Ю.К., Токарев И.В., Буданцева Н.А., Киреева М.Б. (Chizhova Ju.N., Rets E.P. , Vasil'chuk Yu.K., Tokarev I.V., Budantseva N.A., Kireeva M.B.) Два подхода к расчёту расчленения гидрографа стока реки с ледниковым питанием с помощью изотопных методов Лёд и Снег (2016 г.) РИНЦ RU ________________________________________
грант РНФ |
# | Сроки | Название |
1 | 15 августа 2014 г.-31 декабря 2014 г. | Пространственно-временной анализ миграции химических элементов и соединений в природных и антропогенных ландшафтах |
Результаты этапа: Проведено экспедиционное исследование модельных полигонов в речных бассейнах Европейской территории России (Дон), Сибири (Селенга) и Дальнего Востока (реки Камчатки). Изучена катенарная ландшафтно-геохимическая дифференциация 12 ключевых участков, 9 из которых расположены в монгольской части бассейна Селенги. В дельте Дона изучались геохимические потоки тяжелых металлов (ТМ), где выполнен комплекс определений различных форм ТМ в воде, взвешенном веществе и донных отложениях, измерены расходы воды в рукавах дельты. Исследованы особенности изменения ионно-солевого состава рек Камчатки в связи с размывом рыхлых пирокластических отложений, выщелачиванием эффузивных пород, растворением тонкодисперсных пеплов, поступлением термальных растворов. Разработана база данных, включающая гидрологическую и геохимическую информацию по бассейну Селенги. Получена количественная оценка соотношения взвешенных и растворенных форм миграции химических элементов в различных частях речного бассейна. Установлено, что анионогенные элементы (B, Mo, As, Cr и др.) мигрируют преимущественно в растворенной форме, а катионогенные (Fe, Co, Ni, Cu и др.) – во взвешенной. Изучение миграции полициклических ароматических углеводородов (ПАУ) и твердофазных продуктов почвообразования как их потенциальных носителей проводилось в Тверской и Белгородской обл. Определено суммарное содержание ПАУ и их состав в разных геохимических позициях. С помощью метода магнитного трассера получены оценки скорости миграции твердофазных продуктов почвообразования на склонах. Выявлено высокое сходство в форме кривых латерального распределения ПАУ и миграции твердофазного вещества почв. На склоне содержание ПАУ уменьшается до 2-20 раз, что обусловлено темпами миграции твердофазных продуктов почвообразования. При исследовании погребенных почв Ростовской обл. выявлено накопление ПАУ в ряду почв увеличивающегося возраста, что может быть связано с усилением локального загрязнения в связи с освоенностью территории. И погребенные, и современные почвы имеют элювиально-иллювиальное распределение и отчетливый максимум ПАУ в солонцовых горизонтах, который связан с перемещением ПАУ в сорбированном состоянии вместе с илистыми частицами в ходе солонцового процесса. Наибольшая выраженность солонцового процесса и контрастность распределения ПАУ отмечались в современных и погребенных III тыс. до н.э. почвах. Погребенные почвы Волгоградской обл. обладают лучшими сорбирующими свойствами, поэтому горизонты А1 в них содержат большие количества ПАУ. По составу преобладают легкие соединения нафталинового и фенантреного ряда. Современные процессы миграции рассмотрены на примере пост-пирогенных серогумусовых почв г. Тольятти. Установлено, что ПАУ перемещаются в результате пост-пирогенной эрозии спустя несколько лет после пожара. Максимальные объемы перемещения ПАУ выявлены для 2-3-ядерных ПАУ; 6-7-ядерные бенз(а)пирен и бенз(ghi)перилен обнаружены только в почвах элювиальной позиции. Установлены изотопные значения в пластовых льдах разных типов, отобранных на Ямале. В коричневом неслоистом льду значения δD варьируют от –147,62 до –155,57‰, значения δ18О – от –19,11 до –20,55‰, в белом горизонтально-слоистом льду значения δD варьируют от –107,1 до –119,8‰, значения δ18О – от –15,73 до –16,06‰, а в коричневом, вертикально-слоистом льду отмечены экстремально низкие значения δD – от –194,5 до –199,7‰, а значения δ18О – от δ18О от –25,33 до –26,48‰. Существенная дифференциация изотопного состава является следствием криогенного фракционирования в промерзающей толще. В районе Холоднинского месторождения обогащение подземных вод рудными и сопутствующими элементами происходит за счёт окисления сульфидов металлов. Получены значения изотопно-кислородного и дейтериевого состава поверхностных вод Холоднинского месторождения (значения δ18О варьируют от –10,76 до – 20,73‰, δD от –103 до –154‰). Выполнено определение изотопного состава углерода и кислорода в образцах различных видов педогенных карбонатов, отобранных в Северо-Минусинской котловине, Хакасия. Значения δ13С варьируют от –1,6 до –10,57‰, а значения δ18О – от 16,8 до 23,3‰. Был определен изотопный состав углерода торфа бугристых мерзлотных ландшафтов Европейского Севера. Диапазон значений δ13C между вершинами бугров пучения и межбугровыми понижениями составил 4,6‰ (от −24.6 to −29.2‰). Впервые составлена комплексная карта ландшафтно-функционального зонирования территории г. Улан-Батора, которая отражает геолого-геоморфологические, ландшафтно-геохимические, климатические и социально-экономические факторы, влияющие на миграцию и аккумуляцию ТМ. В пределах города сформировались 20 типов ландшафтно-функциональных зон. Для двух горнопромышленных центров на территории Бурятии и Монголии (гг. Закаменск и Эрдэнэт) собраны картографические материалы и ДДЗ, характеризующие их ландшафтно-функциональную структуру. Проведено математическое моделирование формирования геохимических аномалий в городских почвах ВАО Москвы в зависимости от ландшафтных условий и антропогенных факторов. Установлено, что на щелочном барьере осаждаются Cd, Cu, Zn, на хемосорбционном – Bi, Sb, As, Cu, Pb, Zn, на органоминеральном – Sb, As, Pb, на сорбционно-седиментационном – Cd и Cu. Для поверхностного горизонта почв СЗАО Москвы установлено изменение состава легкорастворимых солей в сторону увеличения концентрации ионов Ca и Mg, что обусловлено изменением состава противогололедных смесей. В наблюдаемом диапазоне изменения кислотно-щелочных условий выявлено уменьшение миграционной способности Cr и Cd при рН = 7; поведение Pb, Cu и Zn обнаружило зависимость от суммы легкорастворимых солей, которые усиливали вынос подвижных форм этих элементов. Влияние солей обнаружилось также при анализе состава и численности различных групп почвенных водорослей. Проведена оценка геохимической специализации вегетативных органов растений в трех крупных городах Монголии с обычным и повышенным геохимическим фоном (Улан-Батор, Дархан и Эрдэнэт). Техногенная трансформация микроэлементного состава листьев тополя в городах Монголии наиболее сильно проявляется в росте концентраций Cd, а хвои лиственницы – Sr, Mo, Pb, V. Микроэлементный состав древесных (клен платановидный) и травянистых (одуванчик лекарственный) видов в различных функциональных зонах ВАО Москвы проанализирован путем расчета соотношений ТМ. Выявлена локализация полиэлементных аномалий поллютантов, центры которых расположены вблизи промышленных объектов и дорог. Проведены экспериментальные исследования иммобилизации несимметричного диметилгидразина (НДМГ) в почвах с различной буферной способностью. Установлено, что при задаваемой нагрузке НДМГ почва полностью выводит загрязнитель из растворимых форм. Влияние вещественного состава на содержание водорастворимых форм наблюдается при увеличении нагрузки НДМГ. Максимальное воздействие на миграционную способность НДМГ оказывает органическое вещество почв. Его увеличение от 2 до 12 % привело к снижению содержания НДМГ в растворе в 13 и 10 раз при нагрузках 50 и 100 мг/кг соответственно. Степень влияния гумуса возрастает по мере увеличения его кислотных свойств. Влияние гранулометрического состава на буферность почв к загрязнителю не столь существенно: изменение содержания илистой фракции в 5 раз привело к снижению подвижных форм в 1,3 раза. Степень влияния минералогического состава почв и пород на миграционные свойства НДМГ в почвах определяется типом кристаллической решетки глинистых минералов и составом обменных катионов. Пространственный анализ устойчивости почв космодрома Байконур к техногенному воздействию компонентов ракетного топлива показал, что они обладают высокой устойчивостью ввиду того, что их почвенно-геохимические характеристики способствуют быстрому окислению и выносу загрязнителя. Накопление НДМГ может происходить в гумусовом горизонте на сорбционно-биогеохимическом барьере аллювиально-луговых почв и на сорбционном геохимическом барьере в солонцовых горизонтах. | ||
2 | 1 января 2015 г.-31 декабря 2015 г. | Пространственно-временной анализ миграции химических элементов и соединений в природных и антропогенных ландшафтах |
Результаты этапа: 1. Катенарные закономерности миграции и трансформации химических элементов и соединений Выявлены ландшафтно-геохимические особенности дифференциации тяжелых металлов и металлоидов (ТММ) в типичных катенах Европейской территории России и Западной Сибири. Показано, что уменьшение контрастности физико-химических свойств почв в ряду от тундровых к лесостепным катенам ведет к уменьшению контрастности радиальной и латеральной дифференциации металлов. Охарактеризовано радиальное и латеральное распределение фракции 1-0,25 мм и содержания металлов в ее составе в катенах, оврагах и балках бассейна р. Протвы. Установлено значение гранулометрического состава почвообразующих пород и механической миграции для дифференциации данной фракции. Показано, что распределение ТММ в составе песчаной фракции обусловлено не только ее генезисом, но и геохимической трансформацией в процессе почвообразования и механогенеза. На ключевом участке «Торжок» (Тверская обл.) выявлены особенности качественного состава ПАУ при разных режимах землепользования. В ряду почв с увеличением сельскохозяйственной нагрузки выявлен тренд увеличения доли тяжелых ПАУ, вероятно, обусловленный их образованием в результате работы сельскохозяйственной техники. Выделены ассоциации ПАУ на основе полученных данных об их привносе из атмосферы и радиальном распределении в почвах. Тяжелые ПАУ характеризуются преимущественно атмогенным привносом при низкой (антрацен и бенз(ghi)перилен) и средней (тетрафен, хризен, перилен, пирен и бенз(а)пирен) интенсивности радиальной миграции в почвах. Запасы легких ПАУ в почвах, наоборот, в 10-100 раз превышают запасы в снеге. Для 2-кольчатых ПАУ преобладает поверхностно-аккумулятивный тип радиального распределения, а 3-кольчатых – глубинно-аккумулятивный. Суммарная доля легких ПАУ в почвах участка достигает почти 95%. Тяжелые ПАУ обнаружены в небольших, иногда следовых количествах, что не позволяет сделать четкие выводы об их латеральной миграции в почвах рассматриваемых природных ландшафтов. Однако для бенз(а)пирена выявлена корреляция (r=0.68) между атмогенным привносом (запасах в снеге) и запасах в почвах исследованного водосбора. Для фенантрена выявлена тесная корреляционная связь с СМЧ, свидетельствующая о зависимости содержания данного полиарена от латеральной миграции твердофазного вещества почв. На территории Мещёрского национального парка (Рязанская обл.) в почвах исследовано поведение полициклических ароматических углеводородов (ПАУ), образующихся во время лесных и торфяных пожаров. В 2010 г. значительная часть территории национального парка подверглась выгоранию, включая участки торфяных болот и сосновых лесов. В почвах обнаружены морфологические признаки горения в виде подгоризонтов золы, обуглившегося торфа и угольков. Торфяные почвы центральных частей болот характеризуются самыми высокими концентрациями ПАУ в связи с их высокой сорбционной способностью. При существенном выгорании органического вещества обнаружено снижение количества ПАУ в торфяных почвах. В почвах, имеющих исходно большую мощность торфяных горизонтов, отмечено лишь частичное выгорание органогенных горизонтов и интенсивное образование ПАУ. В органо-минеральных почвах краевых частей болот, а также лесных участков в большинстве случаев установлено пирогенное накопление ПАУ. 2. Бассейновый анализ миграции химических элементов Обобщение данных по рекам бассейна Селенги показало, что по длине речной системы меняется соотношение между потоками веществ, мигрирующих в растворенной, взвешенной и влекомой форме: в верховьях рек преобладающей формой миграции элементов является растворенная, при выходе на равнинные территории, в условиях увеличения мутности и стока наносов, возрастает роль взвешенных форм; с ростом размера рек увеличивается доля потоков металлов во влекомой форме. Проведена количественная параметризация потоков тяжелых металлов и металлоидов, выявлено их существенное увеличение (в 3-6 раз) в районе крупных городов и горнопромышленных центров. Получена количественная оценка форм миграции и аккумуляции металлов в дельтах Селенги, Дона и Кубани с учетом сезонного фактора. Выявлена значительная роль растворенных форм металлов в геохимических потоках. Балансовая оценка потоков веществ в аквальных системах дельты Селенги показала, что наиболее активно в них осаждаются цинк, железо, кобальт и свинец (30-60% от поступления в дельту), в наименьшей степени – стронций и молибден (менее 15%). 3. Техногенная геохимическая трансформация ландшафтов а) городские ландшафты: На основе анализа различий в кларках химических элементов верхней части континентальной земной коры сделан вывод о целесообразности использования в эколого-геохимических исследованиях следующих эталонов: для F, Pb, Al, K, Na, P, Ti, Ge – любую из оценок (Виноградов, 1962; Беус и др., 1976; Shaw et al., 1976; Taylor, McLennan, 1985; Wedepohl, 1995; Gao et al., 1998; Rudnick, Gao, 2003; Hu, Gao, 2008; Григорьев, 2009); для Zn, Co, V, W, Mn, Sr, H, Cs, La и Fe – любую из современных оценок (Rudnick, Gao, 2003; Hu, Gao, 2008; Григорьев, 2009), а для Ba, Ag, Ca и Mg – кларки по (Rudnick, Gao, 2003); для Cl, Br, C, N, S, Tl и Sn – (Wedepohl, 1995); Cd, Pd, Mo и Au – (Rudnick, Gao, 2003); Te, Bi и Cu – (Hu, Gao, 2008); B, Hg, Ni, Cr, As, Sb, I и Be – (Григорьев, 2009). Неоднородность элементного состава гранулометрических фракций дорожной пыли в ВАО Москвы характеризуется увеличением доли большинства ТММ, связанной с песчаной фракцией, и уменьшением в пылеватой фракции с ростом интенсивности движения транспорта. Так, в пыли малых дорог с фракцией песка преимущественно связаны Ti и Sr; средних и крупных дорог – Fe, Mn, Be, Ti, Sr, Sn, Cr, Mo, V. В дорожной пыли МКАД суммарное обогащение РМ1–10, РМ10–50, РМ>50 ТММ снижается по сравнению с крупными автомагистралями на 5–25, тогда как для PM1 показатель Ze на МКАД возрастает на 37, что, по-видимому, связано с различиями химического состава выбросов и структуры автопарка на разных типах дорог. На территории ВАО Москвы латеральная дифференциация ТММ четко проявляется в «постагрогенной» катене, в транспортной зоне ее интенсивность значительно ниже, а в рекреационной она минимальна. Радиальная дифференциация достаточно ярко выражена в почвах всех функциональных зон. Для почв постагрогенной и рекреационной зон характерен преимущественно поверхностно-аккумулятивный профиль распределения ТММ, что связано с накоплением поллютантов, выпадающих на поверхность почв и закрепляющихся на педогеохимических барьерах. В транспортной зоне нередок срединно-аккумулятивный тип накопления ТММ. В профиле городских почв диагностируются кислый (Cr и Sb), щелочной (Cu, Ni, Sr и Zn), органо-минеральный (Ag, Cd, Fe, Mn и Zn), хемосорбционный (все элементы, кроме Ag), сорбционно-седиментационный (Mn, Pb, As, Be, Bi, Co, Sn, Sr, Ti, V, W, Zn, Be, Sn) барьеры. б) горнопромышленные ландшафты: На территории Эрдэнэта в поверхностном горизонте почв выделено три устойчивых ассоциации металлов, имеющих близкое пространственное распределение: W–Bi–Cd–Sn–Zn–Pb; Cu–As–Sb–Mo; V–Co–Sr–Cr–Ni. Их генезис связан в основном с почвообразующими породами, а набор элементов – с петрохимическими особенностями Эрдэнэтского комплекса и антропогенным воздействием – выбросами продуктов сгорания бурых углей и бензина. В почвах центральной части Закаменска выявлены высококонтрастные аномалии двух ассоциаций Cs–W–Bi–Cu–Zn–Cd–Sn и As–Sb–Pb–Mo из отходов ДВМК. Ассоциации W–Bi–Cd–Sn–Zn–Pb и Cu–As–Sb–Mo имеют две общие контрастные аномалии в северной и восточной частях города. Ассоциацию Cr–Ni отличает контрастная аномалия на юге Закаменска, сформированная выбросами работающей на мазуте ТЭЦ. В районе воздействия Джидинского ГОКа халькофильные элементы Zn, Mo, Cd, Sb, W, Pb и Bi накапливаются в подчиненных ландшафтах, причем накопление в почвах рудных элементов Mo и W и их спутников Bi и Sb в десятки раз больше по сравнению с элювиальными ландшафтами. Формирование здесь техногенных аномалий связано не только с изменением условий миграции, но и с наличием хвостохранилищ, материал которых сносится в подчиненные ландшафты. Радиальный анализ выявил слабоэлювиальный тип распределения V, Sr и As во всех геохимических позициях и аккумулятивный у Mo, Cd, W, Pb и Bi. В подчиненных ландшафтах Co, Cu, Sn и Cs распределены по профилю почв в соответствии со слабоаккумулятивным типом, а в автономных и транзитных для них характерны слабоэлювиальный или равномерный типы. Оценка микроэлементного состава листьев гибридов тополя в Эрдэнэте и Шарынголе показала накопление благодаря пылевым выбросам ГОКа и продуктам сгорания бурых углей As, Ni, Mo, Sb, V, Cd в Эрдэнэте и Сd в Шарынголе. По сравнению с незагрязненными тополями вида Populus nigra городские тополя отличаются повышенным содержанием Cr и пониженным – Pb и Ni. В городах выделяются промзоны, где коэффициент биогеохимической трансформации Zv в 1,5-2 раза выше, чем в селитебных зонах. Экологическое состояние городских деревьев, судя по отношению Fe/Mn, максимально отклоняется от нормы в промышленной зоне г. Шарынгол. Здесь также наблюдается дисбаланс в обеспечении процессов синтеза ферментов из-за избытка Zn и дефицита Cu. Выявлены различия в интенсивности биологического накопления микроэлементов и их соотношении в листьях и коре тополя в разных функциональных зонах г. Улан-Удэ. Сделаны предварительные выводы об особенностях микроэлементного состава городских тополей в г. Улан-Удэ: в условиях городского загрязнения в листьях тополя выявлено увеличение содержания W и Ni, в коре – Cr и Ni по сравнению с фоновыми территориями. 4. Изотопные исследования литокриогенных и криоаридных ландшафтов Проведены полевые исследования миграционных бугров пучения Большеземельской тундры в районе пос. Елецкий. Проанализирован изотопный и химический состав торфа, его ботанический состав, выполнено радиоуглеродное датирование торфа. На основании распределения радиоуглеродных дат из торфа, перекрывающего бугор пучения в районе пос. Хановей, выделены 2 периода пучения. Изучены два литальза в долине р. Сенца (Восточный Саян, западная Бурятия) с определением изотопного и химического состава льда. Литальза в центре озерно-болотной котловины формировался преимущественно в условиях открытой системы, литальза на периферии этого массива – в условиях полузакрытой. Исследован изотопный состав ледяного ядра булгунняха на Тазовском п-ове, в районе газового месторождения Песцовое, показано его формирование в условиях закрытой системы. Сформулированы основные положения новой стратегии радиоуглеродного датирования литокриогенных систем, таких как, например, синкриогенные повторно-жильные комплексы. Установлено, что ближе всех к истинному времени седиментации и синкриогенного промерзания всегда будет самая молодая датировка из всей серии полученных дат. Выполнено сопоставление изотопных диаграмм по голоценовым повторно-жильным льдам Ямала и Свальбарда, формировавшимся в течение последних 3-2 тыс. лет, которое показало, что вариации среднезимних температур в этих двух районах Арктики в течение последних 2-3 тыс. лет не превысили 3оС. Исследован геохимический фон полигональных ландшафтов острова Белый в Карском море. Сделан вывод, что высокая минерализация повторно-жильных льдов и их хлоридно-натриевый состав указывают на их субаквальное сингенетическое накопление при смене фациальных и климатических условий. Изучен гидрохимический состав повторно-жильных льдов и вмещающих отложений в устье р.Тамбей на полуострове Ямал. Показано, что часть повторно-жильных льдов и вмещающие их пойменные отложения формировались в условиях периодического повышения уровня Обской губы и поступления солоноватых вод в приустьевые участки р.Тамбей. Проведены полевые исследования повторно-жильного и пластового льда газоконденсатного месторождения Бованенково. Выполнены измерения ионного состава льда. Показан неоднородный химический состав льда жил и пластов. В почвах криоаридно-степных ландшафтов в республиках Алтай и Тыва установлен элементный состав и устойчивость карбонатных новообразований. Показано, что в криоаридных почвах они представлены силикатным цементом с магнезиальным кальцитом и значительными примесями оксидов Fe и Al. В новообразованиях, сформированных при участии жестких подземных вод, начинают преобладать карбонаты Mg. В современных аридных и семиаридных условиях карбонатные натёчные новообразования весьма устойчивы к вымыванию. Изучен состав карбонатных пород бассейна р. Протвы. Присутствие карбонатов в аллювиальных почвах обусловлено их привносом с гидрокарбонатно-кальциевыми паводковыми водами из отложений морского генезиса. В местах выхода на поверхность морских отложений карбона формируются дерново-карбонатные почвы, содержащие доломит, а в почвах на травертинах на биогеохимических барьерах, представленных клеточными стенками растений, формируется низкомагнезиальный кальцит. | ||
3 | 1 января 2016 г.-31 декабря 2016 г. | Пространственно-временной анализ миграции химических элементов и соединений в природных и антропогенных ландшафтах |
Результаты этапа: 1. Катенарные закономерности миграции и трансформации тяжелых металлов и ПАУ На Восточно-Европейской и Западно-Сибирской равнинах контрастность радиальной и латеральной почвенно-геохимической структуры монолитных суглинистых катен снижается в ряду «тундровые – таежные – подтаежные – лесостепные». В таежных катенах с сорбционным геохимическим барьером в средней части почвенного профиля преобладает элювиально-иллювиальное распределение форм тяжелых металлов. В тундровых, подтаёжных и лесостепных катенах со слабой текстурной дифференциацией профиля чаще встречается поверхностно-аккумулятивное распределение металлов из-за накопления на биогеохимическом барьере в гумусовом горизонте. Анализ фракционного состава тяжелых металлов в сопряженных почвах ключевых участков показал, что в тундровых катенах с глееземами и криометаморфическими почвами, таежных с подзолистыми почвами и глееземами, лесостепных с глинисто-иллювиальными черноземами и стратоземами Восточно-Европейской равнины подвижность металлов уменьшается в ряду: Mn, Pb, Co, Cu > Zn, Sr > Cr. В таежных катенах с дерновыми почвами и глееземами, подтаежных и лесостепных с глинисто-иллювиальными черноземами и солодями Западной Сибири подвижность металлов уменьшается в ряду: Mn > Pb, Ni, Cu > Co, Zn, Sr > Fe > Cr. Охарактеризовано радиальное и латеральное распределение фракции 0,25-0,05 мм и содержания ТМ в ее составе почв двух катен и в овраге в средней части бассейна р. Протвы. Выявлено влияние гранулометрического состава почвообразующих пород и механической миграции на дифференциацию данной фракции и металлов в ее составе. Показано, что параметры распределения ТМ в составе мелкопесчаной фракции обусловлены не только ее генезисом, но и геохимической трансформацией в процессе почвообразования и механогенеза. Латеральная водно-эрозионная миграция полициклических ароматических углеводородов (ПАУ) на распахиваемых склонах (катены в Белгородской обл.) приводит к снижению их содержания в средней части катен, обладающих повышенными скоростями твердофазной миграции вещества. Латеральное перемещение ПАУ выявлено и в катенах нераспахиваемых, но пострадавших от пожаров склонов (г. Тольятти): подчинённые позиции обладают максимальными содержаниями полиаренов, на водораздельной поверхности их количество снижено. Латеральная воздушно-пылевая миграция ПАУ изучена на сельской и городской территориях в Тверской области путём сопряжённого анализа проб снежного и почвенного покрова. Выявлен различный её вклад для разных ПАУ: доля запасов полиаренов в снегу от запасов в почве колеблется от 1-10% для лёгких полиаренов и до 80-90% для бенз(а)пирена и тетрафена, что также проявляется в радиальном распределении ПАУ: оно глубинно-аккумулятивное для лёгких, поверхностно-аккумулятивное для тяжёлых ПАУ. Установлены глубинно-возрастающий тип радиального распределения суммы ПАУ для почв залежи, равномерный – для пахотных почв. Выявлена радиальная миграция ПАУ в солонцовых почвах с элювиально-иллювиальным типом распределения; оно сохраняется и в длительно погребённых почвах. 2. Бассейновый анализ миграции химических элементов Разработана единая концепция изучения закономерностей формирования и транспорта речных наносов и сопутствующих химических элементов в пределах каскадных ландшафтно-геохимических систем речных бассейнов. Для бассейна р.Селенги показано, что количественные параметры транспорта взвешенных наносов во многом определяются фазой водного режима. В межень реки характеризуются низкой мутностью, продольным увеличением расходов взвешенных наносов и содержания в них тонкодисперсных частиц. Вклад половодья и паводков в транспорт взвешенных наносов составил от 52 до 99% годового стока. В верхней части бассейна отмечены экстремально высокие потоки взвешенных форм, обусловленные выпадением ливневых осадков и быстро уменьшающиеся вниз по течению благодаря осаждению наносов и разбавлению более чистыми притоками. В нижней части бассейна потоки снова возрастают в связи с впадением крупных притоков. Разработан интегральный подход к оценке формирования и трансформации геохимических потоков растворенных и взвешенных веществ в каскадных ландшафтно-геохимических системах речных бассейнов, представляющий собой многоступенчатое совмещение натурных (экспедиционных) и численных гидрологических, геоморфологических и геохимических методов исследования. Выполнена адаптация инструментария для бассейнов малых и средних рек, отличающихся контрастными геохимическими условиями (р. Лангери, о. Сахалин; р. Кабеку, полуостров Камчатка; р. Селенга), на основе которого получены оценки вклада отдельных источников в баланс наносов и химических элементов в каскадной системе речного бассейна. Получена оценка миграции химических элементов с учетом гидродинамических особенностей формирования речных потоков. Выполнена характеристика распределения химических элементов и соединений в системе «вода-взвесь-влекомые наносы-русловые отложения» с учетом русловых деформаций в бассейне Селенги. Выявлены ассоциации элементов, формирующих потоки преимущественно в составе влекомых (Se, Ag, Be, Pb) и взвешенных (Hg, Ag, Bi, Mn, Fe) наносов, и мигрирующих главным образом в растворенной (Zn, Mo, As) форме. 3. Техногенная геохимическая трансформация городских и горнопромышленных ландшафтов Выявлены закономерности пространственно-временнóго распределения ТМ, металлоидов, бенз(а)пирена и легкорастворимых солей в депонирующих средах городов и центров добычи цветных металлов, изучены механизмы миграции и аккумуляции поллютантов в ландшафтах, выполнена оценка экологической опасности загрязнения урбанизированных и горнопромышленных территорий. Построены геохимические спектры взвешенной и растворимой фракций снега, почв и древесных растений для отдельных функциональных зон ВАО Москвы, Улан-Удэ, Закаменска и Эрдэнэта, составлены серии моно- и полиэлементных геохимических карт за разные временные периоды с последующим определением сочетаний ландшафтных условий и техногенных факторов, обусловивших формирование и контрастность геохимических аномалий в компонентах ландшафтов. Анализ многолетней динамики накопления ТМ в почвах Восточного округа Москвы показал, что в 1989-2005 гг. относительное приращение концентраций было самым высоким для Pb, Co, Cu, Ni и Cr, а в 2005-2010 гг. – для Cr, Cd, Co и Ni, концентрации Pb и Cu уменьшились. Совместный анализ карт загрязнения снега и почв выявил локализацию аномалий ТМ и зоны современного, постоянного и реликтового загрязнения. Из-за применения противогололедных реагентов бóльшая часть городских почв приобрела среднюю степень засоления и слабую степень солонцеватости. Установлены преобладающие в выбросах (дорожной пыли), снеге и почвах формы и фракции ТМ и металлоидов, механизмы их закрепления компонентами почв и выявлены площадные и радиальные геохимических барьеры, где накапливаются поллютанты. Охарактеризована неоднородность элементного состава гранулометрических фракций дорожной пыли в ВАО Москвы. С ростом интенсивности движения транспорта у большинства элементов доля, связанная с фракциями мелкой, средней и крупной пыли, уменьшается – в пыли МКАД на долю РМ1 и РМ1 приходится 78% Ag; 31–35% Cd, Sb; 16–30% Bi, As, Sn, Mo, Pb, Ni, Zn, Co, Cu. Накопление ТМ и металлоидов в почвах ВАО контролируется рядом факторов, обусловливающих формирование различных классов геохимических барьеров: хемосорбционного (Bi, Sb, As, Cu, Pb, Zn), органоминерального (Sb, As, Pb), сорбционно-седиментационного (Cd, Cu) и щелочного (Cd, Cu, Zn). Техногенная трансформация физико-химических свойств городских почв по сравнению с фоновыми приводит к росту среднего валового содержания всех элементов на 33–99 %. Перераспределение ТММ в почвенных катенах горнопромышленного центра Закаменска показало накопление халькофильных элементов Zn, Mo, Cd, Sb, W, Pb и Bi в подчиненных позициях, где накопление в почвах рудных элементов Mo и W и их спутников Bi и Sb в десятки раз больше по сравнению с автономными ландшафтами. На территории ВАО Москвы латеральная дифференциация ТММ четко проявляется в «постагрогенной» катене, в транспортной зоне ее интенсивность значительно ниже, а в рекреационной она минимальна. Для оценки экологической опасности загрязнения урбанизированных и горнопромышленных территорий проанализирована применимость имеющихся кларков химических элементов в верхней части континентальной земной коры в качестве эталонов сравнения, усовершенствованы критерии оценки полиэлементного загрязнения почв в горнопромышленных районах, отличающихся природным высоким геохимическим фоном, разработана модель для определения критических нагрузок бенз(а)пирена в условиях его высоких концентраций в городских почвах, определено экологическое состояние древесной растительности на территории городов и горнопромышленных центров. 4. Изотопные исследования литокриогенных и криоаридных ландшафтов Выполнены изотопно-геохимические исследования литокриогенных систем – голоценовых консервативных литокриогенных систем с повторно-жильными льдами на северо-востоке Ямала; уникальных по своим изотопно-геохимическим особенностям пластовых ледяных залежей в районе Южно-Тамбейского газоконденсатного месторождения в районе пос.Сабетта на севере Ямала; ледоминеральной залежи в разрезах литальза в долине р.Сенца, западная Бурятия; пинго Песцовое в долине р. Евояха на юге Тазовского полуострова. Установлены источники влаги, показана стадийность формирования систем, динамика изотопно-геохимических параметров в процессе промерзания и льдовыделения, выявлены индикаторы изменения ландшафтных условий в период формирования литокриогенных систем. Исследована миграция химических элементов и стабильных изотопов в мерзлых полигональных ландшафтах п-ова Ямал, острова Белый в Карском море, на севере Западной Сибири и в Центральной Якутии. Показано, что трансформация изотопно-геохимических особенностей полигональных ландшафтов с сильноминерализованными сингенетическими повторно-жильными льдами может служить индикатором локальной смены ландшафтных условий, в том числе изменения класса водной миграции. Выявлены особенности динамики катенарных поверхностей многолетнемерзлых выпуклобугристых и полигональных торфяников Большеземельской тундры. Показано преимущественное формирование торфяников в период голоценового оптимума, невысокая скорость торфонакопления для бугров пучения и высокая – для полигональных торфяников. Установлена низкая степень гумификации органического вещества торфа, слабая латеральная и радиальная миграция элементов в торфе. Показано циклическое развитие бугров пучения как в голоцене, так и в настоящее время. Изотопное и гидрохимическое изучение компонентов геохимических систем – атмосферных осадков и поверхностных вод выполнено для атмосферных осадков Москвы (полный годовой цикл суточных осадков), снежного покрова Байкальского региона и Западной Сибири от Томска до Обской губы, ледников Кавказа и хр.Сунтар-Хаята. Прослежена связь изотопно-геохимического состава осадков Москвы и свежевыпавшего снега Западной Сибири с температурой воздуха и циркуляцией атмосферы, оценена трансформация изотопно-геохимических характеристик атмосферных осадков в Москве в зависимости от влияния города, установлены особенности формирования изотопного сигнала при льдообразовании и таянии ледников, выполнено изотопно-гидрохимическое расчленение гидрографа стока ледниковой реки Джанкуат. Выполнены изотопно-геохимические исследования криоаридных ландшафтов. Пространственно-временной анализ распределения химических соединений и стабильных изотопов в почвенных карбонатах криоаридных ландшафтов выявил геохимические различия современных и погребенных почв Южно-Минусинской котловины и котловины оз.Ак-Холь, позволил установить степень влияния различных факторов (растительности, почвообразующих пород, воды) на формирование карбонатов в почвах в степных и тундрово-степных ландшафтов межгорных котловин Южной Сибири. 5. Экспериментальное моделирование миграции ракетного топлива в ландшафтах Проведены экспериментальные исследования с модельными образцами почв геохимических факторов, определяющих миграцию несимметричного диметилгидразина (НДМГ) в ландшафтах. Ведущими факторами, определяющими снижение концентрации НДМГ в растворе, являются (в порядке убывания): почвенная кислотность, органическое веществ, минералогический состав, гранулометрический состав. Увеличение кислотности модельных образцов приводит к усилению сорбционных свойств исследуемых объектов. Среди минеральных компонентов наибольшей буферной способностью по отношению к НДМГ обладает монтмориллонит, насыщенный катионом водорода. Снижение концентрации НДМГ в растворе отражается на кислотно-основных и окислительно-восстановительных свойствах исследованных почв. Устойчивость почв к изменению этих свойств при поступлении загрязнителя определяется гидролитической кислотностью, содержанием гумуса, илистых частиц и емкостью катионного обмена. Для изучения скорости трансформации НДМГ в почвах при движении водных растворов по почвенному профилю использована лабораторная динамическая модель. Установлено, что в условиях колоночного эксперимента наблюдается высокая окислительная способность всех исследованных почв (до 91-100% от внесенного количества НДМГ). Повышенная фиксация загрязнителя в твердых фазах характерна для высокогумусных и кислых почв гумидных ландшафтов. Гумусовые горизонты аридных почв в условиях естественной радиальной миграции характеризуются высокой способностью к снижению уровня содержания НДМГ за счет окислительной трансформации. Высокая температура способствует интенсивной трансформации НДМГ, тогда как при отрицательных и около нулевых, как правило, изменение его концентрации не достоверно. Установлено, что при загрязнении почв НДМГ происходит образование малотоксичных продуктов разложения НДМГ. Кроме того, вещественный состав и свойства почв аридной зоны способствуют появлению высокотоксичного НДМА. Определена скорость деградации НДМГ в почвах с различным уровнем биологической активности. При высоких концентрациях НДМГ происходит полная гибель почвенной биоты, а их изменение в течение первой недели определяется абиотическими факторами. Последующая биотрансформация НДМГ определяется исходным уровнем биологической активности почв. Растительные ткани при прямом контакте способны активно поглощать НДМГ. Основным механизмом, определяющим высокую емкость поглощения НДМГ, является, по-видимому, образование гидразонов между молекулами НДМГ и карбонильными группами растительных тканей. В дальнейшем гидразоны необратимо превращаются в нетоксичные соединения. Полевые исследования на местах падения показали, очень локальное аэрогенное загрязнение наземных экосистем на местах падения первой ступени РН «Протон» – в радиусе 5-10 м от топливных баков. На основе анализа вещественного состава черноземов разработана схема структурной организации буферных систем карбонатных черноземов, которая складывается из карбонатной и ионообменной в твердых фазах и ионно-солевой в составе почвенного раствора. Буферная система определяется карбонатно-кальциевой системой равновесий с участием углекислого газа почвенного воздуха, составом почвенного поглощающего комплекса, карбонатных и органических солей в почвах. Высокое содержание карбоната кальция и углекислого газа приводит к стабилизации почвенной кислотности карбонатных черноземов в диапазоне рН 7,5-8,2. Значение рН, которое может быть достигнуто при кислотном воздействии в присутствии карбонатных солей, не может быть ниже 6. |
Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".
№ | Имя | Описание | Имя файла | Размер | Добавлен |
---|---|---|---|---|---|
1. | Otchet_po_proektu_14-27-00083_v_Istine.doc | Otchet_po_proektu_14-27-00083_v_Istine.doc | 85,0 КБ | 30 ноября 2016 [vasilchuk] | |
2. | Publikatsii_po_proektu_14-27_00083.docx | Publikatsii_po_proektu_14-27_00083.docx | 40,0 КБ | 30 ноября 2016 [vasilchuk] |