Аннотация результатов, полученных в 2022 году
В соответствии с планом работ в зимний период 2023 года были проведены экспедиционные исследования геохимических характеристик снежного покрова на территории Архангельской области (побережье Двинского, Онежского, Мезенского заливов Белого моря, Сийский заказник, Пинежский заповедник, Беломорско-Кулойское плато); Кольского полуострова (Апатиты, Мурманск, Кандалакшский залив); национального парка «Русская Арктика» (арх. ЗФИ); Ненецкого автономного округа (устье р. Нижняя Пеша, устье р. Индига, устье р. Печора, Ненецкий заповедник, пос. Харьягинский). Всего отбор проб снежного покрова был проведен на 45 площадках. Экспедиционные работы включали отбор проб снега с выбранных площадок, замеры высоты снежного покрова, объема отобранного снега, описание структуры снежной толщи, формы и размера зерен в снежной толще. Одновременно в воздухе были определены концентрации сажи и взвешенных микрочастиц газоанализатором ГАНК-4А. В пробах снега определены уровень pH и минерализация талой фазы снежного покрова, содержание биогенных элементов (формы фосфора, азота, кремния), концентрации хлорид-ионов, сульфат-ионов, ионов натрия, магния, кальция. Определены количественные характеристики взвешенного вещества. Эксперимент с использованием мембранных фильтров из различных материалов (полиэфирсульфон, нитритцеллозы, лавсан) показал, что полиэфирсульфоновые фильтры дают меньшую погрешность при определении количества взвеси гравиметрическим методом. По данным полевых замеров рассчитан влагозапас в снеге, плотность снега. Определены видовой состав и численность микроводорослей в снеге. По данным полевых работ высота снежного покрова в 2023 г. на рассматриваемой территории изменялась в диапазоне от 11–52 см на открытых участках, до 78–98 см в лесных массивах. Плотность снега на большей части территории изменялась в диапазоне от 0,14 г/см3 до 0,3 г/см3. Наибольшую плотность (0,37–0,46 г/см3) снежный покров имел на открытых прибрежных участках (Териберка, устье р. Печора), за счет ветрового уплотнения. Содержание нерастворимого вещества в снеге минимально на территории Сийского заказника и Пинежского заповедника: 0,2–0,3 мг/л. Повышенные значения концентрации взвеси были получены в пробах, отобранных на побережье Онежского залива вблизи выхода скальных пород: 7,0 мг/л. Уровень pH талой фазы снежного покрова изменялся в диапазоне 5,0–9,2. Более щелочные свойства снежный покров имел в прибрежных районах Ненецкого автономного округа: устье р. Индига (8,7-9,2), устье р. Пеша (до 7,0), устье р. Печора (7,0). Снежный покров в устье р. Индига оказался уникальным по своим характеристикам. Минерализация снежного покрова в данном районе доходила до значений 12,6 г/л, при том, что это не самая близкая точка к морской границе. Непосредственно в районе впадения реки Индига в море значения минерализации снега составили 1,3 г/л, что близко к значениям минерализации снежного покрова в некоторых прибрежных районах Двинского и Онежского заливов Белого моря. Такие высокие значения минерализации обусловлены пропитыванием снега морскими водами, которые просачиваются через лед. При этом ледяных корок или выход воды непосредственно на лед в местах отбора проб не наблюдается. Исследован состав атмосферных осадков в зимний период в трех точках Архангельской области: Онега (водосбор Онежского залива Белого моря), Северодвинск (водосбор Двинского залива), Заборье (бассейн р. Северная Двина, 260 км от моря). Каждая проба представляет собой суммарную пробу за месяц в период с ноября по апрель. Установлено, что наибольшие потоки нерастворимых частиц на юго-восточном побережье Белого моря наблюдаются в районе г. Северодвинска – центра судостроения и машиностроения. В течение зимнего периода происходит закономерное увеличение потока частиц в марте и, особенно, в апреле, что связано с увеличением поступления вещества за счет выдувания частиц почвы, освобождающейся от снежного покрова. Состав нерастворимой фракции свежевыпавшего снега юго-восточного побережья Белого моря значительно отличается от литогенного вещества. Отмечено обогащение нерастворимой фракции снега Zn, Cd, Pb, Bi относительно среднего состава земной коры (значения КО достигают нескольких сотен). Некоторые образцы оказались обогащены Cu, Ni, Mn, As (значения КО достигают десятков и первых сотен). Значения КО для упомянутых элементов снижаются в апреле c увеличением поступления литогенного вещества. Рассчитаны обратные траектории переноса воздушных масс для пунктов на территории Архангельской области – устья рек Онега, Северная Двина, Мезень, заповедник «Пинежский», арх. Новая Земля, арх. Земля Франца-Иосифа; на территории Ненецкого автономного округа – устья рек Индига, Пеша, Печора (заповедник «Ненецкий»); на территории Мурманской области – побережье Кандалакшского и Кольского заливов. Расчет проведен для 4 репрезентативных месяцев сезона (январь, апрель, июль, октябрь) для каждого года за период 2001-2021 гг. Проведен анализ дальнего переноса примесей в атмосфере методом статистики обратных траекторий движения воздушных масс (ARL NOAA, HYSPLIT model) с использованием функции чувствительности к потенциальным источникам субмикронного аэрозоля. Были рассчитаны основные показатели, отражающие загрязнение окружающей среды вблизи исследуемых объектов – концентрация примеси в приземном слое воздуха и поток примеси на поверхность по сезонам и за год. Для модельных расчетов были получены данные об эмиссиях черного углерода (Black carbon), Pb и Cd на территории севера Евразии из базы данных EMEP Centre on Emission Inventories and Projections. По данным модельных расчетов максимальные концентрации сажи в атмосферном воздухе на всей рассматриваемой территории наблюдаются в январе. Это связано с метеорологическими факторами, которые определяют расширение ареала территорий, с которых происходит перенос примесей в северные широты. Для большинства точек содержание сажи в атмосферном воздухе в январе находилось на уровне 1,3–1,6 мкг/м3. Минимальные значения получены для территорий архипелагов: 0,1 мкг/м3. Максимальные значения определены для устьевых областей крупных рек: Северной Двины и Печоры – 7,4–8,5 мкг/м3. Расчетные значения атмосферных потоков сажи для островных территорий также минимальны: 0,8–1,8 мг/м2 год. Это определяется как дальностью основных источников антропогенного воздействия, так и атмосферными процессами. Больше всего сажевых частиц из атмосферы выпадает в дельте Северной Двины – вблизи Архангельского промышленного узла: 680,7 мг/м2 в год. Потоки сажи в районе Кольского залива, где также расположены крупные промышленные объекты, уже практически в 2 раза ниже и составили 350,4 мг/м2 в год. Это в первую очередь может быть связано с развитием атомной энергетики в данном регионе. В отдаленных районах Ненецкого автономного округа (устья рек Пеша и Индига) потоки сажи составили 24,7–30,7 мг/м2 в год. На территорию заповедника «Ненецкий», расположенном ближе к источникам выбросов сажи – разрабатываемым нефтяным и газовым месторождениям, поступает порядка 252,7 мг/м2 сажи в год. Проведены исследования накопления тяжёлых металлов кустистыми эпифитными лишайниками в водосборном бассейне Онежского залива Белого моря. Изученные лишайники оказались значительно обогащены Cr, Mg, Ba, Ta, Sr, Cu, Rb, K, Pb, Bi, Ca, Sb, Mn, Zn, Cd относительно среднего состава земной коры. Обогащение лишайников Mg, Ba, Rb, K, Ca, Mn может быть объяснено тем, что эти элементы, являясь биофильными, лучше усваиваются лишайниками. Поступление в лишайники Cu, Pb, Bi, Sb, Zn и Cd в исследуемом регионе происходит в основном за счет атмосферного переноса от удаленных антропогенных источников. Результаты были доложены на 4 Конференциях, 3 из них международные. Опубликованы 3 статьи и принята к печати 1 статья в журналах, в том числе 2 в ведущих рецензируемых и зарубежных научных изданиях, индексируемых в библиографических зарубежных базах данных публикаций и/или Russian Science Citation Index. Опубликовано 5 публикаций в материалах конференций.