Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Разработка методов и измерительно-вычислительного комплекса для оценки экологически значимых гидрооптических характеристик пресноводных водоёмов

ВАК РФ 25.00.27, Гидрология суши, водные ресурсы, гидрохимия

Автореферат диссертации по теме "Разработка методов и измерительно-вычислительного комплекса для оценки экологически значимых гидрооптических характеристик пресноводных водоёмов"

9 15-5/456

На правах рукописи

Акулова Ольга Борисовна

РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ И ИЗМЕРИТЕЛЬНО-ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОГО КОМПЛЕКСА ДЛЯ ОЦЕНКИ ЭКОЛОГИЧЕСКИ ЗНАЧИМЫХ ГИДРООПТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ПРЕСНОВОДНЫХ ВОДОЁМОВ (НА ПРИМЕРЕ ОЗЁР АЛТАЙСКОГО КРАЯ)

Специальность 25.00.27 - Гидрология суши, водные ресурсы,

гидрохимия

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

Барнаул - 2015

Работа выполнена в лаборатории гидрологии и геоинформатики Федерального государственного бюджетного учреждения науки (ФГБУН) Института водных и экологических проблем Сибирского отделения Российской академии наук (ИВЭГТ СО РАН)

Научныйруководитель:

БУКАТЫИ ВЛАДИМИР ИВАНОВИЧ, доктор физико-математических наук, профессор, Заслуженный работник высшей школы РФ

Официальные оппоненты:

ФИЛАТОВ НИКОЛАЙ НИКОЛАЕВИЧ, член-корреспондент РАН, доктор географических наук, профессор, ФГБУН Институт водных проблем Севера Карельского научного центра РАН, главный научный сотрудник и заведующий лабораторией географии и гидрологии (г. Петрозаводск)

СЕДАЛИЩЕВ ВИКТОР НИКОЛАЕВИЧ, доктор технических наук, профессор, ФГБОУ ВПО «Алтайский государственный университет», заведующий кафедрой вычислительной техники и электроники (г. Барнаул)

Ведущая организация:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшегс профессионального образования «Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова» (г. Барнаул)

Защита диссертации состоится «22» октября 2015 г. в 10-00 часов не заседании диссертационного совета Д 003.008.01 по защите докторских и кандидатских диссертаций при ФГБУН Институте водных и экологических проблем СО РАН по адресу: 656038, г. Барнаул, ул. Молодёжная, 1.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Института водных и экологических проблем СО РАН и на сайте www.iwep.ru.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, подписанные и заверенные печатью организации, просим высылать по адресу: 656038, г. Барнаул, ул. Молодёжная, 1. Диссертационный совет, факс (385-2) 24-03-96, e-mail: iwep(ai iwep.ru.

Автореферат разослан « июня 2015 г.

Учёный секретарь диссертационного совета

кандидат географических наук, доцент ц д Рыбкина

; . •: м

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ -----------------

Актуальность исследования. Гидрофизика применительно к задачам гидрологии суши изучает физические свойства природных вод и физические процессы, протекающие в водных объектах. Среди множества гидрофизических характеристик воды прежде всего выделяют: температуру, количество взвешенного органо-минерального вещества и оптические свойства водных масс, которые так или иначе оказывают влияние на формирование среды обитания живых организмов и их жизнедеятельность. Здесь также уместно вспомнить известное положение о том, что чем сильнее меняется определённый гидрофизический элемент среды в пространстве или во времени, тем обычно большее экологическое значение он имеет для сообщества организмов.

Работа направлена на решение одного из наименее изученных вопросов современной гидрофизики - разработки и применения новых методов и технических средств для экологической оценки и контроля над состоянием пресноводных водоёмов при изучении гидрооптических характеристик. Одними из наиболее важных гидрооптических характеристик как индикаторов экологического состояния водных экосистем являются показатели ослабления с, поглощения к и рассеяния а света, а также относительная прозрачность 2ь по белому диску Секки. В научной зарубежной и отечественной литературе наибольшее внимание уделяется исследованиям гидрооптических характеристик океанов и морей, а наименьшее - внутренних водоёмов. К отличительной особенности в исследованиях автора относится то обстоятельство, что прозрачность озёр определялась с помощью объективного спектрофотометрического метода, в то время как подавляющее большинство результатов, приведённых в научной литературе по данному вопросу, получено с использованием субъективного метода по диску Секки. Однако последний обладает значительной погрешностью измерений (20% и более) и существенным ограничением его использования в зимних подлёдных условиях.

В настоящее время на фоне интенсивного антропогенного воздействия на водные экосистемы возрастает общественный интерес к их состоянию, охране и рациональному использованию. Это в полной мере можно отнести к водоёмам Алтайского края. Водные объекты данной территории представляют не только теоретический, но и практический интерес в исследованиях гидрофизических, гидрохимических и гидробиологических характеристик. В гидрооптическом отношении озёра Алтайского края изучены недостаточно. Оценка качества воды и контроль состояния таких водоёмов необходимы для проведения и выполнения комплекса водоохранных мероприятий, направленных на предотвращение отрицательных экологических последствий антропогенного воздействия, защиту водоёмов от истощения, загрязнения и эвтрофикации. Это также необходимо для классификации озёрных экосистем по конкретным признакам на данной территории. В связи с этим изучение первичной гидрооптической характеристики - показателя ослабления света е, а также спектрального вклада компонентов озёрной воды в £ необходимо при решении основных вопросов гидрологии, важных разделов гидрофизики и экологии, что представляется весьма актуальным.

Изученность проблемы. Проблемы гидрооптических исследований водных экосистем в нашей стране в тех или иных аспектах решаются в Институте водных проблем Севера Карельского НЦ РАН (г. Петрозаводск). Институте озероведения РАН (г. Санкт-Петербург), Институте водных и экологических проблем СО РАН (г. Барнаул), Институте биофизики (г. Красноярск), Лимнологическом институте СО РАН (г. Иркутск),

Институте вычислительного моделирования СО РАН (г. Красноярск), и проводятся, в основном, на крупных водоёмах: озёрах - Ладожское, Онежское, Телецкое, Байкал, Ханка, Иваново-Арахлейских и водохранилищах - Новосибирское и Красноярское.

Нужно также отметить, что исследуемые водоёмы Алтайского края - озёра Лапа, Красиловское и Бол. Островное следует отнести к малоизученным водным объектам, по которым имеется сравнительно мало исходной информации (морфометрической, гидрологической, гидрооптической и т.д.), что требует дополнительных разработок и использования методов и приборов для экологической оценки озёр.

Цель работы. Исследование экологически значимых гидрооптических характеристик пресноводных водоёмов с использованием технологии расчёта спектрального вклада компонентов озёрной воды в показатель ослабления света и разработанного измерительно-вычислительного комплекса.

Основные задачи:

1. Разработать технологию расчёта и оценить спектральный вклад компонентов озёрной воды в показатель ослабления света (на примере озёр Алтайского края - Лапа, Красиловское и Бол. Островное).

2. Определить средний размер и среднюю счётную концентрацию частиц органо-минеральной взвеси в озёрной воде с помощью разработанного измерительно-вычислительного комплекса на основе оптического метода флуктуаций прозрачности.

3. Провести экспериментальные исследования концентраций и размеров частиц органо-минеральной взвеси в изучаемых озёрах с помощью метода флуктуаций прозрачности и метода оптической микроскопии.

4. Выявить закономерности изменения показателя ослабления света в поверхностном слое водоёмов Алтайского края с использованием технологии расчёта спектрального вклада компонентов озёрной воды и разработанного измерительно-вычислительного комплекса, а также изучить взаимосвязи спектральной прозрачности воды с гидробиологическими характеристиками исследуемых водных объектов.

Объект исследования: разнотипные озёра Алтайского края.

Предмет исследования: гидрооптические характеристики озёр Алтайского края.

На защиту выносятся:

1. Технология расчёта на основе физического моделирования и спектрального вклада компонентов озёрной воды в показатель ослабления света озёр Алтайского края.

2. Быстродействующий измерительно-вычислительный комплекс, позволяющий с высокой точностью определять концентрацию и средний размер частиц органо-минеральной взвеси в водной среде на основе оптического метода флуктуаций прозрачности.

3. Результаты измерений средних значений концентраций и размеров частиц органо-минеральной взвеси в исследуемых водоёмах с помощью двух методов - флуктуаций прозрачности и оптической микроскопии.

4. Данные экспериментальных исследований пространственно-временной изменчивости спектрального показателя ослабления света озёр Алтайского края.

Научная новизна исследования. На основе разработанной технологии расчёта спектрального вклада компонентов озёрной воды впервые изучен вклад чистой воды, жёлтого вещества, хлорофилла и органо-минеральной взвеси в показатель ослабления света для пресноводных водоёмов Алтайского края - Лапа, Красиловское и Бол. Островное. Впервые получены данные о концентрации и размерном составе взвеси в трёх исследуемых озёрах с помощью разработанного измерительно-вычислительного

4

комплекса на основе метода флуктуации прозрачности. Впервые выявлены особенности оптических свойств поверхностного слоя озёр Алтайского края с помощью спектрофотометрического метода определения спектральной прозрачности воды.

Научно-практическая значимость исследования. Технология расчёта спектрального вклада компонентов озёрной воды в показатель ослабления света пресноводных водоёмов с использованием модифицированной физической модели, позволяет рассчитывать спектральные вклады чистой воды, жёлтого вещества, хлорофилла, органо-минеральной взвеси и на их основе оценить концентрации вышеуказанных ингредиентов. Измерительно-вычислительный комплекс на основе оптического метода флуктуаций прозрачности может эффективно использоваться для экспресс-анализа качества пресноводных водоёмов для оценки содержания в них органо-минеральной взвеси. Экспериментальные данные по спектральной прозрачности разнотипных озёр и разработанный измерительно-вычислительный комплекс могут быть основой системы экспрессного гидрооптического мониторинга пресноводных водоёмов. Данные для диссертации получены при выполнении научной программы Президиума РАН 4.2 «Комплексный мониторинг современных климатических и экосистемных изменений в Сибири», междисциплинарного интеграционного проекта СО РАН 131. «Математическое и геоинформационное моделирование в задачах мониторинга окружающей среды и поддержки принятия решений на основе данных стационарного, мобильного и дистанционного наблюдения», госбюджетных проектов: IV.31.2.12. «Разработка проблемно-ориентированных ГИС и информационно-моделирующих комплексов для изучения водных объектов Сибири на основе новых методов интеграции пространственных междисциплинарных данных» (2010-2013 гг.) и IV.38.2.5. «Разработка информационно-аналитического обеспечения для исследования водно-экологических процессов в водоёмах, водотоках и водосборах Сибири» (2013-2016 гг.).

Достоверность полученных результатов подтверждается большим объёмом и воспроизводимостью экспериментальных данных; использованием стандартных, в том числе входящих в ГОСТы, методик анализа и эксперимента, современного научного оборудования. методов учёта погрешностей измерений. корреляционного и регрессионного анализа; непротиворечивостью результатов с подобными данными, полученных исследователями в других регионах России и мира.

Апробация результатов исследования. Основные результаты и отдельные положения исследования были доложены диссертантом на шестой, седьмой и восьмой всероссийских научно-практических конференциях «Виртуальные и интеллектуальные системы» (Барнаул, 2011. 2012 и 2013 гг.); на XIII, XIV и XV международных научно-технических конференциях «Измерение, контроль, информатизация» (Барнаул, 2012, 2013 и 2014 гг.); на XII. XIII и XIV конференциях молодых ученых ИВЭП СО РАН «Шаг в науку» (Барнаул, 2012, 2013 и 2014 гг.); на V Всероссийском симпозиуме с международным участием «Органическое вещество и биогенные элементы во внутренних водоёмах и морских водах» (Петрозаводск, 2012 г.); на I и II Всероссийских научных конференциях с международным участием «Водные и экологические проблемы Сибири и Центральной Азии» (Барнаул, 2012 и 2014 гг.); на научно-практической конференции «Применение методов инженерно-экологического анализа для повышения эффективности водных технологий» (Новосибирск, 2012 г.); па VII International Conference «Current problems in optics of natural waters» (St.-Petersburg, 2013); на XX Международном симпозиуме «Оптика атмосферы и океана. Физика атмосферы» (Новосибирск. 2014 г.).

Материалы диссертации обсуждались на научных семинарах лаборатории гидрологии и геоинформатики ИВЭП СО РАН.

Фактический материал и личный вклад автора. Основой для написания работы послужили результаты обработки и анализа 287 проб озёрной воды, отобранных на разных глубинах водоёмов при комплексных маршрутных и мониторинговых исследованиях (сезонных и суточных) трёх озёр Алтайского края в период 2011-2014 гг. Проведены 4716 измерений спектральной прозрачности воды на спектрофотометрах. Обработаны 150 микрофотографий с общим количеством частиц 18666 штук.

Автор принимал личное участие на всех этапах исследований, включая отбор проб озёрной воды, их обработку, систематизацию и анализ на спектральную прозрачность, концентрацию и размерный состав частиц взвеси. Автору принадлежит разработка и реализация технологии расчёта спектрального вклада компонентов озёрной воды в показатель ослабления света, создание измерительно-вычислительного комплекса для определения средней концентрации и размеров частиц водной взвеси на основе оптического метода флуктуаций прозрачности и проведение исследований. Автор принимал непосредственное участие в подготовке статей, тезисов и материалов конференций к публикации.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 40 работ, в том числе 15 статей в реферируемых журналах, из них 9 - в журналах, входящих в Перечень ВАК, 18 статей в материалах и трудах конференций, симпозиумов и съездов, 6 тезисов докладов и 1 препринт.

Структура и объём диссертации. Работа состоит из введения, 3 глав, заключения, содержащего основные выводы. Общий объём диссертации составляет 176 страниц; содержит 63 иллюстрации, 24 таблицы. Библиографический список включает 260 литературных ссылок, из них 48 работ на иностранных языках.

Благодарности. Считаю своим приятным долгом выразить глубокую благодарность за помощь и неоценимую поддержку на всех этапах работы научному руководителю д.ф.-м.н., проф. В.И. Букатому, а также всем коллегам и товарищам по Институту водных и эколог ических проблем СО РАН.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность выбранной темы диссертации, рассмотрена изученность проблемы, сформулированы цель и основные задачи работы, указаны объект и предмет исследования, изложены положения, выносимые на защиту, отмечена научная новизна исследования, научно-практическая значимость, достоверность полученных результатов и их апробация, приведён фактический материал и определён личный вклад соискателя, публикации автора, а также структура и объём работы.

В первой главе представлен литературный обзор по исследованию гидрооптичсских характеристик в озёрных экосистемах мира, приведены основные термины и определения, результаты исследований и методы измерения гидрооптических характеристик, а также приборы для их регистрации.

Во второй главе в разделе 2.1. проанализированы существующие методы исследований концентраций и размерного состава частиц водной взвеси. Это методы фильтрации и сепарации, пробоотборников, оптической и электронной микроскопии, нефелометрический и турбидиметрический методы, измерение объёмной концентрации

взвеси по пульсациям электропроводности природной воды, оптический метод флуктуации прозрачности и др.

Находящиеся в воде во взвешенном состоянии частицы играют важную роль в формировании качества вод и биопродуктивности водоёмов. Они определяют режим освещённости водных масс, механически воздействуют на гидробионтов, служат объектами адсорбции многих микроэлементов, обеспечивают формирование комплекса донных отложений и т.д. Таким образом, изучение состава и концентрации взвешенного вещества, а также его распределения в пространстве и изменения во времени, седиментации и взмучивания со дна. несомненно является приоритетным направлением в гидрооптических исследованиях с целью экологической оценки водных объектов.

В разделе 2.2. описан разработанный измерительно-вычислительный комплекс для определения средней концентрации и среднего размера взвешенных в воде частиц с помощью оптического метода флуктуаций прозрачности. Оптическая схема прибора приведена на рис. 1.

Рис. 1. Принципиальная схема измерительно-вычислительного комплекса 1 - лазер, 2 - линза для создания параллельного пучка, 3 - кювета с длиной пути 30 мм с исследуемой водой, 4 - диафрагма. 5 - фотодиодная линейка. 6 - ПК

В качестве источника излучения использовался полупроводниковый лазер с длиной волны в вакууме Хо=0,64 мкм. Диаметр выходного лазерного пучка составлял 2,5 мм. Размер отверстия диафрагмы, помещённой перед фотодиодной линейкой и предназначенной для отсекания рассеянного света, составлял 2 мм. Слаборасходящийся лазерный пучок с расходимостью порядка 10' направлялся в кювету с исследуемой жидкостью, оптический путь луча Г в среде составлял 30 мм. Измерение интенсивности прошедшего излучения проводилось с помощью фотодиодной линейки, сигнал с которой поступал на персональный компьютер (ПК) и обрабатывался специальной программой, разработанной в среде LabView 7.1. Угол приёма излучения был около 10'. Расстояние L от кюветы до приёмной фотодиодной линейки составляло 550 мм. С помощью данного комплекса измерялась интенсивность излучения лазера, прошедшего через кювету, расположенной перпендикулярно падающему потоку света.

Метод флуктуаций прозрачности заключается в одновременном измерении прозрачности и дисперсии интенсивности светового потока при прохождении через слой исследуемой воды, что позволяет определить средний размер и концентрацию частиц взвеси. Наблюдения по измерению прозрачности показывают, что если частиц в световом пучке сравнительно немного, то она испытывает заметные флуктуации. Данные

флуктуации вызваны в общем случае, как случайными перемещениями частиц, так и направленным их движением. Флуктуации частиц происходят преимущественно из-за броуновского движения, остальные механизмы (конвекция, вибрация, движение под действием силы тяжести и др.), которые могут привести к дополнительным перемещениям частиц, сводились к минимуму, что обеспечивалось методикой эксперимента. Окончательные расчётные формулы:

=(^//02) [5г/^(г>] п = Г/(/*«,) г = -1п(///0) =2лг2:

I N

где 1(> - интенсивность падающего параллельного пучка света, / - средняя интенсивность прошедшего через водную среду параллельного пучка света, 5« -поперечник ослабления света частицей, И - концентрация частиц, 5 - площадь сечения пучка, Т - оптическая толщина дисперсной среды, Г - средний радиус частицы, I - длина пути света в среде, <р(т) - специальная функция,

- дисперсия сигнала,

N - число

измерений.

После градуировки и апробации оптического метода флуктуаций прозрачности с использованием частиц ликоподия на измерительно-вычислительном комплексе были проведены измерения для определения среднего размера и счётной концентрации частиц водной взвеси трёх озёр Алтайского края. Для каждой отдельной пробы, отобранной в мае 2013 г.. было проведено 3 серии измерений, в каждой серии регистрировалось по 10 значений интенсивности с интервалом в 5 секунд. Погрешность в определении размеров составила 13%. Результаты сравнивались с данными, полученными методом оптической микроскопии (см. табл. 1).

Таблица I

Размер н концентрация взвешенных частиц в озёрах

Озеро Метод < шуктуаций Метод оптической микроскопии

Средний радиус частиц, мкм Счётная концентрация, см"3 Средний радиус частиц, мкм Счётная концентрация, см"3

Лапа 3,8 1,2 105 1,7 2,2-105

Красиловское 3,6 4,0 105 2,4 3,0 105

Бол. Островное 4,0 2,6 105 2,3 5,0-10'

В разделе 2.3. обосновано преимущество использования спектрофотометрического метода определения спектральной прозрачности воды, в основу которого, как известно, положен принцип измерения отношения двух интенсивностей световых потоков: интенсивность потока, прошедшего через исследуемый образец /, и интенсивность потока, падающего на исследуемый образец /о. Дана краткая характеристика используемых приборов для регистрации первичной гидрооптической характеристики -

показателя ослабления света с, которая рассчитывалась по следующей формуле: с = (1/L) tn(l/T), где L - длина кюветы, Т = 1 / к - прозрачность в относительных единицах, /, lo - интенсивности прошедшего и падающего света, соответственно. Максимальная абсолютная погрешность измерений величины с составила около 0,5 м"1. Данная погрешность обусловлена погрешностью измерения коэффициента пропускания с помощью спектрофотометра и погрешностью определения длины кюветы.

Здесь также приведены результаты исследований пространственно-временной изменчивости показателя ослабления света, оптической прозрачности, температуры воды и хлорофилла "а" на разных глубинах озёр Алтайского края, а также результаты расчётов средней концентрации и размеров частиц взвеси с помощью метода оптической микроскопии в поверхностном слое исследуемых водоёмов.

Основными водными объектами для исследования были выбраны три пресноводных озера Алтайского края: Лапа, Красиловское и Бол. Островное. Водоёмы отличаются по происхождению и положению в ландшафте, по морфологии, проточности и степени трофности, т.е. являются разнотипными, что обусловлено гидрологическими особенностями экосистем, литологией пород, составом вод питающего бассейна и различной степенью антропогенной нагрузки. Исследования на водоёмах проводились в разные сезоны 2011-2014 гг. Количественные пробы воды объёмом 0,5 л отбирались батометром через 0,5-1 м по глубине. Измерения спектральной прозрачности воды в области спектра 400-800 нм проводились спустя 1-3 часа после взятия проб в лабораторных условиях с помощью двух спектрофотометров - СФ-46 и ПЭ-5400УФ с погрешностью, равной 0,5%. Пробы с придонного горизонта брались на расстоянии 15-20 см от донного ила для предотвращения его взмучивания. Концентрацию хлорофилла в ацетоновых экстрактах водорослей фитопланктона определяли стандартным спектрофотометрическим методом согласно ГОСТу 17.1.4.02-90 и методическим рекомендациям. Погрешность определения концентрации хлорофилла составила не более 10%. Количество и размеры частиц взвеси определялись с помощью счётной камеры Нажотта объёмом 0,01 и 0,05 мл с использованием светового микроскопа Nikon Eclipse 80i.

Результаты вычислений показателя ослабления света f на разных глубинах исследуемых озёр по данным сезонных измерений спектральной прозрачности воды показали, что максимальные его значения имеют место в пробах воды, отобранных в придонном слое водоёмов. В ходе исследований сезонной изменчивости показателя ослабления света в поверхностном слое озёр было установлено, что наибольшие значения с практически во всём изучаемом спектральном диапазоне наблюдаются весной и в конце летнего периода, наименьшие - зимой, до вскрытия льда (см. рис. 2-4). Среднее значение показателя ослабления света е на характерной длине волны А =430 нм за исследуемый период 2011-2014 гг. составило для оз. Бол. Островное 25,3 м'1, для озёр Лапа и Красиловское - 5.2 м"1 и 7,4 м'1. соответственно.

Среднее значение прозрачности, измеренной с помощью диска Секки за исследуемый период составило для оз. Бол. Островное 35 см. для озёр Лапа и Красиловское - 95 см и 90 см, соответственно.

Полученные значения по температуре воды для исследуемых озёр свидетельствует о том, что данные по показателю ослабления света отражают все фазы годового гидротермического цикла водоёмов (периоды весеннего и летнего нагревания, а также осеннего и зимнего охлаждения).

—О— П.10.2011 —О— 15.02.2012 15.03.20)2 —*— 02.05.2012 —»—30.07.2012 —•— 12.10.2012 —|—04.02.2013

07.05.2013 «■ 06.08.2013

— 21.10.2013 -•-21.01.2014

— •—22.05.2014

31.07.2014

500 550 600 650 700 750 800 —— 14.10.2014

Рис. 2. Сезонное изменение е от Я для оз. Лапа

-•-23.05.2012

-о— 13.08.2012

—л— 31.10.20I2

—*--0S.02.2013

-«- 15.05.2013

-•— 08.08.2013

-1-23.10.2013

— л —27.02.2014 » I5.0S.2014

-•-30.07.2014

» — 02.10.2014

X. нм

500 550 бОО 650 700 750 800

450

е, М"1

18

16 14 12 Ю

8 6 4 2 О 400

Рис. 3. Сезонное изменение е от X для оз. Красиловское е, M • —•— 29.0S.20I2

—а- 1T.08.2012

30.10.2012

-«-26.02.2013

...а---22.0S.2013

25 -"- 13.08.2013

20 Т ---___ —»«">.2013

15 Ю

5

О .--->-■-■—------• X. нм

400 450 500 550 бОО 650 700 750 800

-«-26.02.2014

— •— 23.0S.2014

—о-22.08.2014

07.10.2014

Рис. 4. Сезонное изменение е от X для оз. Бол. Островное 10

В сезонной динамике содержания хлорофилла в озёрах наблюдалась картина, характерная для других озёр умеренной зоны, когда максимум обилия фитопланктона приходится на весенне-летний период. Зимой в условиях ледостава и мощного снежного покрова количество фитопланктона снижается до минимума и величины первичной продукции становятся близки к нулю. В результате проведённых исследований обнаружено, что между спектральной прозрачностью озёр и концентрацией хлорофилла "а" существует обратная зависимость, которая может быть представлена в виде аппроксимационной кривой, удовлетворяющей закону Бугера. Среднее значение концентрации хлорофилла "а" в поверхностном слое озёр за исследуемый период 2011-2014 гг. составило для оз. Бол. Островное 36,0 мг/м3, для озёр Лапа и Красиловское - 11,3 мг/м3 и 24.8 мг/м3. соответственно.

В июне 2013 г. на оз. Красиловское были проведены суточные исследования динамики спектрального показателя ослабления света е. концентрации хлорофилла "а" С и температуры воды Т на разных глубинах водоёма. Отбор проб в пелагиальной части озера осуществлялся каждые два часа для определения значений е и Т и каждые шесть часов - для значений С. Максимальные значения показателя ослабления света е в поверхностном слое озера зарегистрированы в полдень (12-00), в 22-00 и в полночь (00-00) 18 июня, но с резким падением в 10-00 часов 19 июня (см. рисунок 5а). В придонном слое водоёма (на границе раздела вода - донные отложения) наибольшие значения показателя ослабления отмечены в 20-00 18 июня и в полдень 19 июня. Резкий минимум наблюдался в полночь (см. рисунок 56).

■ 4Шим

• 4.М) им А *Ы1мм V 4*1 II*

• 520 мм ► 5 Я} мм

• Шпч

• 610 мм

• моим

• 670 мм

• ТОО им

• ЮЮим

«О МО «О НО МО 2» 00 2 0 40 ВО 10 100120 18 нюня 2013 г П> нюня 2013 г

нюня 2013 г 19 нюня 2013 г

а) б)

Рис. 5. Суточная динамика спектрального показателя ослабления света с в поверхностном (а) и придонном (б) слоях озера Красиловское

Суточные наблюдения на оз. Красиловское показали, что кривая динамики показателя ослабления света в придонном слое во время наблюдений в шести временных интервалах находится в противофазе и в шести - в фазе с кривой изменения этого параметра в поверхностном слое. Наибольшая концентрация хлорофилла "а" в поверхностном слое в течение суток отмечена ранним утром - 6:00, равная 21,1 мг/м3 и в полдень - 18,4 мг/м3, а в течение дня и ночью значения С понижались. Суточное изменение хлорофилла определяется чередованием низкой и высокой интенсивности света и колебанием температуры воды. Неравномерное вертикальное распределение

температуры воды Т в озере летом связано с прямой термической стратификацией, что

характерно для водоёмов умеренных широт. При этом максимальные значения в поверхностном слое отмечены в 18-00 часов 18 июня и в полдень 19 июня, минимальные - в 8-00 19 июня. В придонном слое наибольшие значения зафиксированы в полдень и вечером (20-00) 18 июня и в 4-00 19 июня.

Осенью 2014 года на озёрах Красиловское (2 октября) и Бол. Островное (7 октября) были проведены исследования по пространственному распределению показателя ослабления света и концентрации хлорофилла "а" в поверхностном слое двух водоёмов. На рис. 6 указаны точки отбора проб воды на озёрах Красиловское (Т.1-Т.13) и Бол. Островное (Т.1-Т.5). Для данного случая было обработано 18 проб воды и проведено 72 серии измерений спектральной прозрачности в диапазоне длин волн 400-800 нм до и после фильтрации проб озёрной воды через фильтры с диаметром пор 0,22 мкм.

а) б)

Рис. 6. Карта-схема озёр Красиловское (о) и Бол. Островное (б) с точками отбора проб

На рис. 7 приведены результаты измерений показателя ослабления света на трёх длинах волн - 430. 550 и 670 нм в различных точках отбора проб на озёрах.

t.M"

ю

170 4)0 4 40 J50 610 670 730

а)

Ii

-о- Т.!

->—Т,4 -»-TS

370 4 30 490 530 (10 6 70 730 б)

Рис. 7. Значения показателя ослабления света е в зависимости от длины волны X в различных точках в поверхностном слое озёр Красиловское (а) и Бол. Островное (б)

12

Из рисунка 7 видно, что наибольшие значения показателя ослабления света г приходятся на длину волны Х=430 нм. Это связано с тем, что в видимой области спектра находятся два максимума поглощения природной водой: первый - это область спектра 400-450 нм, которая соответствует полосе поглощения гуминовыми соединениями и второй - это максимум поглощения света хлорофиллом "а" в районе 430-440 нм. На длине волны Х=550 нм значения е больше, чем при Х=670 нм. Это можно объяснить повышенным содержанием органо-минеральной взвеси, которое подтверждается результатами расчётов автора по спектральному вкладу основных компонентов озёрной воды в общий показатель ослабления света. В результате анализа пространственного распределения показателя ослабления света е на длине волны Х=430 нм на оз. Красиловское было установлено, что значения с варьировали в пределах от 6,1 до 9,6 м'1. Величины е мало отличались во всех точках водоёма, за исключением точки Т.13. где зафиксировано максимальное значение г, равное 9,6 м'1. Это можно объяснить тем. что точка Т.13 находится в непосредственной близости от села Красилово (на юго-востоке). где озеро используется для хозяйственно-бытовых и рекреационных целей местными жителями. По сравнению с предыдущим водоёмом, на оз. Бол. Островное были зафиксированы наиболее высокие значения показателя ослабления света е при Х=430 нм значения параметра изменялись в пределах от 22,7 до 27,8 м'1, что примерно в два раза превышает подобные величины оз. Красиловское.

В этих же тринадцати точках отбора проб оз. Красиловское, на всех, кроме точки Т. 11, зарегистрированы значения концентрации хлорофилла " а Схл, превышающие 30,0 мг/м3. Максимальная величина С*л=38,0 мг/м3 и соответствует точке Т.З. которая расположена в пелагиальной зоне широтной части водоёма. Данное озеро по содержанию хлорофилла "а" может быть отнесено к объектам высокой степени экологического неблагополучия согласно критериям экологической оценки. Прозрачность воды в оз. Красиловское. измеренная в точке Т.З с помощью диска Секки 2 октября 2014 г., была 105 см, что свидетельствует о значительной толщине фотического слоя до 3 м.

На пяти точках оз. Бол. Островное зарегистрированы высокие концентрации хлорофилла "а". Почти на всех обследованных точках (кроме точки Т.4) значения Счл превышают 40,0 мг/м3. что позволяет отнести озеро к классу объектов высокой степени экологического неблагополучия. В точке Т. 1 (литоральная зона водоёма) зафиксирована максимальная величина концентрации хлорофилла -51,1 мг/м3. Данные по содержанию Счл на оз. Бол. Островное также значительно выше, чем на оз. Красиловское. Оптическая прозрачность по диску Секки на оз. Бол. Островное 2 октября 2014 г. составила 35-40 см.

Анализ пространственного распределения показателя ослабления света в поверхностном слое воды двух озёр Алтайского края показал, что водоёмы отличаются не только гидробиологическими характеристиками, но также и оптическими. Следовательно, ослабление света озёрной водой может служить объективным маркером гидрофизических характеристик водоёмов для их экологического состояния.

В третьей главе в разделе 3.1. описаны основные компоненты озёрной воды (чистая вода, органо-минеральная взвесь, растворённое органическое вещество, фитопланктон) и их оптические свойства.

В разделе 3.2. на основе физической модели поглощения и рассеяния света в природной воде приведена схема технологии расчёта и результаты спектрального вклада компонентов озёрной воды в показатель ослабления света для водоёмов Алтайского края.

С умётом вклада основных компонентов озёрной воды, влияющих на спектральный показатель ослабления света е(Х), его можно будет записать следующим образом, используя спектральную физическую модель ослабления света, которая впервые предложена О.В. Копелевичем:

е(к) = Кхл (к) + Кж, (к) + Ямал (к) + (Т., (к) + Кч, (2), (I)

где Кхл(Х) и Кж«(1) - показатели поглощения хлорофиллом и жёлтым веществом, <г„„„(Х.) -показатель молекулярного рассеяния чистой водой, ат(Х) - показатель рассеяния органо-минеральной взвесью, кт(к) - показатель поглощения чистой водой, X - длина волны света. В выражении (1) показатель поглощения хлорофиллом рассчитывался по формуле

к*, (X) = Kyo v (к) С„. (2)

Здесь CVi - концентрация хлорофилла "а", в мг/м3, кыч (к) — удельный показатель поглощения хлорофиллом, в м2/мг, его значения приведены в работе (Оптика океана / Под ред. Монина А.С. - Т. 1. Физическая оптика океана. - М.: Наука, - 1983. - 372 е.). Для расчётов Km, (к) используются табличные данные (Pope R.M., Fry E.S. Absorption spectrum (380-700 nm) of pure water. II Integration cavity measurements // Appl. Optics. - 1997. - 36. №33. - P. 8710-8723.), а для ov„ (к) - взяты из работы (Оптика океана / Под ред. Монина А.С. - Т. 1. Физическая оптика океана - М.: Наука, - 1983. - 372 е.).

Как видно из выражения (1) спектральное ослабление света описывается с помощью трёхпараметрической модели. Так как о.чал (к) и Km (к) принимаются постоянными для различных природных вод (т.е. не зависящими от температуры воды), то изменчивость е(к) определяется изменчивостью концентрации хлорофилла, жёлтого вещества и содержания взвеси, что проявляется по-разному от длины волны падающего света. Физическая модель ослабления света даёт возможность выявить механизм формирования рассеивающих и поглощающих свойств озёрной воды в оптическом диапазоне и оценить для реальных ситуаций различные характеристики этих свойств, для которых отсутствуют или недостаточно экспериментальных данных.

В отличие от ранее указанных работ, где параметр ап (к) считался известным по данным спектральных измерений, а параметр кп (к) определялся разностью между е(к) и суммой остальных параметров, автором впервые предложен другой подход. Так как в эксперименте определялся параметр Кж* (к), то спектральный показатель рассеяния взвесью о,, (к) можно найти из выражения (1) по формуле

№> (к) = е(к) - [Ki,(k)+ Кж. (к) + 0.\т.1 (к) + к«, (к)]. (3)

В результате во всех озёрах основной максимальный вклад в показатель ослабления света вносит взвесь. Зимой вклад взвеси варьирует в пределах 54-71%, весной диапазон расширяется от 28 до 92%, летом - от 34 до 90%, а осенью происходит заметное уменьшение вклада взвеси - от 11 до 77%. Жёлтое вещество даёт максимальный вклад в показатель ослабления света весной (вклад взвеси варьирует в пределах 6-59% и осенью -17-59%). Зимой диапазон значений составил 25-36%, летом - 5^2%. Чистая вода вносит несущественный вклад в ослабление света при Х=430 нм во всех водах и составляет не более 0,1%, но резко увеличивается при Х=670 нм, где вклад чистой воды в поверхностном слое оз. Лапа составил 16% (весной), оз. Красиловское - 13% (осенью) и оз. Бол. Островное - 5,8% (зимой). Это обусловлено значительным увеличением показателя ослабления чистой водой f™ на длине волны >.=670 нм и различными значениями е для других компонентов в исследуемых озёрах. Вклад хлорофилла в ослабление света максимален летом, его значения варьируют в широком диапазоне от 1 до 35% и осенью - от 1 до 43%. Весной вклад хлорофилла находился в диапазоне 1-17%,

зимой наблюдался минимальный вклад - 0,4—10%. Молекулярное рассеяние света чистой водой не вносит ощутимый вклад и составляет 0.1% во всех исследуемых озёрах.

В заключении сформулированы основные выводы на основе результатов, полученных в работе, в соответствии с задачами и положениями, выносимыми на защиту:

1. Впервые изучен спектральный вклад чистой воды, жёлтого вещества, хлорофилла и органо-минеральной взвеси в показатель ослабления света для трёх разнотипных пресноводных водоёмов Алтайского края (озёр Лапа, Красиловское и Бол. Островное) с помощью разработанной технологии расчёта с использованием модифицированной физической модели рассеяния и поглощения света. В результате получено, что основной максимальный вклад в показатель ослабления света в зависимости от сезона года вносит взвесь (значения варьируют в широком диапазоне - от 11,5% осенью до 92% весной). Максимальный вклад жёлтого вещества доходит до 59,5% осенью. Значения вклада хлорофилла в разные сезоны года находились в пределах 0,9-43,3%, чистой воды - от 0.1 до 29,5%. Молекулярное рассеяние света чистой водой не вносит ощутимый вклад и составляет 0,1% для всех исследуемых озёр.

2. Впервые получены данные о концентрации и размерном составе взвеси в трёх исследуемых озёрах при помощи разработанного измерительно-вычислительного комплекса на основе метода флуктуаций прозрачности. Измерительно-вычислительный комплекс обладает следующими преимуществами: высокой точностью измерений, быстродействием, относительной простотой конструкции прибора для его реализации и низкой стоимостью.

3. Проведены экспериментальные исследования и определены значения концентраций и размеров частиц органо-минеральной взвеси в изучаемых озёрах с помощью метода флуктуаций прозрачности и метода оптической микроскопии. Показано, что средний радиус частиц, измеренный методом флуктуаций прозрачности, в 1,5-2 раза превышал аналогичный размер, полученный по методу оптической микроскопии. Данное расхождение обусловлено различным временем регистрации размеров частиц взвеси, выполненное с помощью вышеуказанных методов.

Среднее значение радиуса частиц, полученное с помощью метода оптической микроскопии, в поверхностном слое оз. Лапа за исследуемый период составило 1,2 мкм, в озёрах Красиловское и Бол. Островное - 1,6 и 1,4 мкм, соответственно. Среднее значение счётной концентрации, измеренной с помощью камеры Нажотта, составило порядка 2,6-106 см"1 для оз. Лапа, 3,1 ТО6 см-3 для оз. Красиловское и 4.0-106см"3 для оз. Бол. Островное.

4. Изучены пространственное распределение и сезонная изменчивость спектрального показателя ослабления света в пресноводных водоёмах Алтайского края с использованием технологии расчёта спектрального вклада компонентов и разработанного измерительно-вычислительного комплекса. Выявлены особенности оптических свойств поверхностного слоя исследуемых озёр с помощью спектрофотометрического метода определения спектральной прозрачности воды. Среднее значение показателя ослабления света е на характерной длине волны А=430 нм за исследуемый период 2011-2014 гг. составило для оз. Бол. Островное 25,3 м"1, для озёр Лапа и Красиловское - 5,2 м-1 и 7,4 м"1, соответственно.

По данным сезонных измерений спектральной прозрачности воды и концентрации хлорофилла "а" на разных глубинах озёр обнаружена обратная зависимость величины прозрачности на исследуемых длинах волн от концентрации основного фотосинтетического пигмента, которая может быть представлена в виде

15

аппроксимационной кривой, удовлетворяющей закону Бугера, что позволяет по данным оптических измерений оценивать биомассу фитопланктона и. в конечном счёте, определять трофический статус водоёма. В результате получено, что трофический статус оз. Лапа можно охарактеризовать, как эвтрофное, оз. Красиловское - эвтрофно-гиперэвтрофное. оз. Бол. Островное - гиперэвтрофное.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Статьи в журналах, рекомендованных ВАК

1. Исследования спектральной прозрачности и концентрации хлорофилла в пойменном озере (бассейн Верхней Оби, Алтайский край) [Текст] / И.А. Суторихин,

B.И. Букатый. A.B. Котовщиков. О.Б. Акулова // Известия АлтГУ. - 2012. - №1/1. -

C. 226-228.

2. Исследования спектральной прозрачности воды и концентрации хлорофилла с учётом дисперсности гидрозольных частиц водоёма (на примере озера-старицы Лапа Алтайского края) [Текст] / И.А. Суторихин, В.И. Букатый. A.B. Котовщиков, О.Б. Акулова // Ползуновский вестник. - 2012. - №2/1. - С. 16-21.

3. Сезонная динамика спектральной прозрачности воды и концентрации хлорофилла в пойменном озере с учётом дисперсности частиц фитопланктона [Текст] / И.А. Суторихин, В.И. Букатый. A.B. Котовщиков, О.Б. Акулова // Известия АлтГУ. -2012.-№1/2.-С. 173-177.

4. Суторихин. И.А. Динамика гидрооптических характеристик разнотипных озёр Алтайского края [Текст] / И.А. Суторихин, В.И. Букатый, О.Б. Акулова // Известия АлтГУ. - 2013. - №1/1. - С. 178-183.

5. Суторихин, И.А. Сезонная динамика спектрального показателя ослабления света в озёрах Алтайского края [Текст] / И.А. Суторихин. В.И. Букатый. О.Б. Акулова // Известия АлтГУ. - 2013. -№1/2. - С. 184-188.

6. Исследования концентрации и размеров частиц водной взвеси с помощью оптического метода флуктуаций прозрачности [Текст] / И.А. Суторихин, В.И. Букатый, У.И. Залаева. О.Б. Акулова // Известия АлтГУ. - 2013. -№1/2. - С. 189-193.

7. Суторихин, И.А. Сезонные изменения спектральной прозрачности и концентрации хлорофилла "а" в разнотипных озёрах [Текст] / И.А. Суторихин. В.И. Букатый, О.Б. Акулова // Оптика атмосферы и океана. - 2014. - Т.27. -№9. - С. 801-806.

8. Сезонная изменчивость спектрального показателя ослабления света в озере Красиловское в 2012-2014 гг.) [Текст] / И.А. Суторихин, В.И. Букатый, О.Б.Акулова, У.И. Залаева//Известия АлтГУ. - 2014. -№1/2. - С. 228-232.

9. Акулова, О.Б. Суточные изменения спектрального показателя ослабления света и температуры воды (на примере оз. Красиловское) [Текст] / О.Б. Акулова, В.И. Букатый, У.И. Залаева// Ползуновский вестник. - 2014. -№2. - С. 123-126.

Публикации в других научных изданиях

1. Исследования прозрачности и концентрации хлорофилла в бессточном водоёме [Текст] / И.А. Суторихин. В.И. Букатый, A.B. Котовщиков. О.Б. Акулова // Ползуновский Альманах. - 2011. - № 1. - С.49-50.

2. Суторихин. И.А. Спектральная прозрачность воды и концентрация хлорофилла в континентальном водоёме [Текст] / И.А. Суторихин, В.И. Букатый, A.B. Котовщиков, О.Б. Акулова //Аэрозоли Сибири, XVIII Рабочая группа: тезисы докладов. Томск. - 2011. - С. 27-28.

3. Суторихин, И.А. Исследования спектральной прозрачности внутренних водоёмов (на примере озера-старицы Лапа Алтайского края) [Текст] / И.А. Суторихин, В.И. Букатый, О.Б. Акулова // ЭФТЖ. - 2012. - Т. 7. - С. 1-5. [Электронный ресурс -

http://cfti. secna.ru).

4. Спектральная прозрачность природных вод и её связь с концентрацией хлорофилла и дисперсностью гидрозольных частиц (на примере озера-старицы, бассейн Верхней Оби) [Текст] / И.А. Суторихин, В.И. Букатый, A.B. Котовщиков, О.Б. Акулова // Материалы XIII международной научно-технической конференции «ИКИ-2012», 28-29 марта 2012 г. - Том 2. - С. 78-82.

5. Сезонная динамика спектральной прозрачности воды и концентрации хлорофилла в разнотипных озёрах Алтайского края [Текст] / И.А. Суторихин, В.И. Букатый, О.Б.Акулова, A.B. Котовщиков // Препринт №3. - Барнаул: Изд-во АлтГТУ. - 2012. -50 с.

6. Исследования спектральной прозрачности воды и концентрации хлорофилла на разных глубинах водоёма (на примере озера-старицы Лапа Алтайского края) [Текст] / И.А. Суторихин, В.И. Букатый, A.B. Котовщиков, О.Б. Акулова // Материалы V-ro Всероссийского симпозиума с международным участием 10-14 сентября 2012 г. «Органическое вещество и биогенные элементы во внутренних водоёмах и морских водах», г. Петрозаводск: Карельский научный центр РАН. - 2012. - С. 415—420.

7. Сезонная динамика гидротермических параметров, спектральной прозрачности и содержания хлорофилла внутренних водоёмов Алтая [Текст] / И.А. Суторихин.

B.И. Букатый, О.Б. Акулова, A.B. Котовщиков, A.B. Дьяченко, С.А. Литвиненко // Материалы Всероссийской научной конференции с международным участием «Водные и экологические проблемы Сибири и Центральной Азии» (в трёх томах), 20-24 августа 2012 г. - Т. 1. - С. 144-148.

8. Суторихин, И.А. Сезонные изменения спектральной прозрачности и концентрации хлорофилла в пойменном озере Алтайского края [Текст] / И.А. Суторихин, В.И. Букатый, О.Б. Акулова // Аэрозоли Сибири, XIX Рабочая группа: тезисы докладов. Томск. - 2012. -С. 80.

9. Суторихин, И.А. Гидрооптические исследования разнотипных озёр Алтайского края [Текст] / И.А. Суторихин, В.И. Букатый, О.Б. Акулова // Ползуновский Альманах. -2012.-№2,-С. 51-54.

10. Суторихин, И.А. Оценка экологического состояния разнотипных озёр Алтайского края по спектральной прозрачности и концентрации хлорофилла [Текст] / И.А. Суторихин, В.И. Букатый, О.Б. Акулова // Материалы IV международной научно-практической конференции «Современные проблемы водохранилищ и их водосборов», 28-30 мая 2013 г. Пермь. - 2013. - Т. 1. - С. 302-307.

11. Суторихин, И.А. Сезонное изменение спектральной прозрачности озёр Алтайского края с учётом микрофизических и биологических параметров гидрозолей [Текст] / И.А. Суторихин, В.И. Букатый, О.Б. Акулова // Тезисы докладов XIX Международного Симпозиума «Оптика атмосферы и океана. Физика атмосферы», 1 -6 июля 2013 г. Барнаул - Телецкое озеро. - 2013. - С.73-74.

12. Акулова, О.Б. Сезонная динамика спектральной прозрачности воды в разнотипных озёрах Алтайского края [Текст] / О.Б. Акулова, У.И. Залаева // Материалы XIII конференции молодых ученых ИВЭП СО РАН «Шаг в науку», 7-8 февраля 2013 г. -

C.8-14.

13. Залаева, У.И. Исследования концентрации и размеров частиц водной взвеси оптическим методом флуктуаций прозрачности [Текст] / У.И. Залаева, О.Б. Акулова // Материалы ХШ конференции молодых ученых ИВЭП СО РАН «Шаг в науку», 7-8 февраля 2013 г. - С. 32-38.

14. Sutorikhin, l.A. Seasonal dynamics of light attenuation coefficient in different kinds of lakes located in Altai Krai [Text] / l.A. Sutorikhin, V.I. Bukaty, O.B. Akulova // Proceedings of VII International Conference «Current problems in optics of natural waters». - St.-Petersburg, September 10-14. 2013.-P. 114-117.

15. Measuring and computer complex used for determining concentration and size composition of solids suspended in water bi means of the method of optical transparency fluctuations [Text] / l.A. Sutorikhin, V.I. Bukaty, U.I. Zalaeva, O.B. Akulova // Proceedings of VII International Conference «Current problems in optics of natural waters». - St.-Petersburg, September 10-14, 2013. - P. 250-252.

16. База данных гидротермических и гидрооптических параметров водных объектов для оценки экологического состояния озёр с разной антропогенной нагрузкой [Текст] / И.А. Суторихин, В.И. Букатый, О.Б. Акулова, С.А. Литвиненко // Материалы Всероссийской научной конференции «Водная стихия: опасности, возможности прогнозирования, управления и предотвращения угроз» Краснодар, 7-12 октября 2013 г. -С. 391-397.

17. Суторихин, И.А. Экологическая оценка состояния водоёмов по гидрооптическим и гидробиологическим характеристикам (на примере разнотипных озёр Алтайского края) [Текст] / И.А. Суторихин, В.И. Букатый, О.Б. Акулова // Материалы Всероссийской научной конференции «Водная стихия: опасности, возможности прогнозирования, управления и предотвращения угроз» Краснодар, 7-12 октября 2013 г. - С. 386-391.

18. Суторихин. И.А. Динамика спектральной прозрачности воды разнотипных озёр Алтайского края в разные сезоны [Текст] / И.А. Суторихин, В.И. Букатый, О.Б. Акулова // Международный Научно-исследовательский журнал заочной конференции «Research Journal of International Studies XIII» г. Екатеринбург. - 2013. - №3(10). - Часть 2. -С.126-128.

19. Метод флуктуаций прозрачности для измерения концентрации и размеров частиц водной взвеси [Текст] / И.А. Суторихин. В.И. Букатый. У.И. Залаева, О.Б. Акулова // Международный Научно-исследовательский журнал заочной конференции «Research Journal of International Studies XIII» г. Екатеринбург. - 2013. -№3(10). - Часть 2. - С. 128.

20. Суторихин, И.А. Динамика показателя ослабления света на разных глубинах озёр Алтайского края [Текст] / И.А. Суторихин. В.И. Букатый, О.Б. Акулова // Материалы XIV международной научно-технической конференции «ИКИ-2013», 10 апреля 2013 г. -№3(10). - Часть 2. - Том 2. - С. 32-36.

21. Лабораторный комплекс для измерений размеров и концентрации частиц водной взвеси методом флуктуаций прозрачности [Текст] / И.А. Суторихин, В.И. Букатый, У.И. Залаева, О.Б. Акулова // Материалы XIV международной научно-технической конференции «ИКИ-2013». 10 апреля 2013 г. - Том 1. - С. 207-210.

22. Спектрофотометрический метод определения прозрачности разнотипных озёр для оценки качества воды [Текст] / И.А. Суторихин. В.И. Букатый, О.Б. Акулова, У.И. Залаева // Материалы VII Всероссийского гидрологического Съезда Санкт-Петербург, 19-21 ноября 2013 г. - С. 47. [Электронный ресурс - http://7hvdro.ru/indcx.plip/ru/agcnda1.

23. Суточная динамика спектральной прозрачности и хлорофилла "а" в надпойменном озере Алтайского края [Текст] / И.А. Суторихин, В.И. Букатый. О.Б. Акулова, У.И. Залаева, A.B. Дьяченко, Н.Ю. Сперанская II Аэрозоли Сибири, XX Рабочая группа: тезисы докладов. Томск. - 2013. - С. 80.

24. Рентгенофлуоресцентный анализ донных отложений (на примере озёр Алтайского края и Новосибирского водохранилища) [Текст] ! И.А. Суторихин, В.И. Букатый, О.Б. Акулова, У.И. Залаева, A.A. Тишкин // Аэрозоли Сибири. XX Рабочая группа: тезисы докладов. Томск. - 2013. - С. 80.

25. Сезонная динамика гидрофизических характеристик в озёрах Алтайского края в период 2011-2013 гг. [Текст] / И.А. Суторихин, В.И. Букатый, О.Б. Акулова, У.И. Залаева // Ползуновский Альманах. - 2013. - Xsl. - С. 98-101.

26. Акулова, О.Б. Суточная динамика показателя ослабления света на разных глубинах озера Красиловское [Текст] / О.Б. Акулова // Материалы XIV конференции молодых ученых ИВЭП СО РАН «Шаг в науку», 6-7 февраля 2014 г. - С. 3-8.

27. Оптические свойства поверхностного слоя озёр юга Западной Сибири в различные сезоны года [Текст] / О.Б. Акулова, В.И. Букатый. У.И. Залаева, И.А. Суторихин // Тезисы докладов XX Международного симпозиума «Оптика атмосферы и океана. Физика атмосферы». - Новосибирск, 23-27 июня 2014 г. - С.81.

28. Суточная динамика спектрального показателя ослабления света и температуры воды на озере Красиловское [Текст] / И.А. Суторихин, О.Б. Акулова, В.И. Букатый, У.И. Залаева // Материалы XV международной научно-технической конференции «ИКИ-2014», 23 апреля 2014 г. - С. 152-155.

29. Суторихин, И.А. Влияние компонентов озёрной воды на спектральное ослабление света (на примере озёр Алтайского края) [Текст] / И.А. Суторихин, В.И. Бука-ый, О.Б. Акулова // Труды II Всероссийской научной конференции с международным участием «Водные и экологические проблемы Сибири и Центральной Азии», Барнаул. 2529 августа 2014 г. - Т. II. - С. 66-70.

30. Суточная динамика спектрального показателя ослабления света, температуры воды и концентрации хлорофилла на озере Красиловское [Текст] / И.А. Суторихин. В.И. Букатый, О.Б. Акулова, У.И. Залаева // Труды II Всероссийской научной конференции с международным участием «Водные и экологические проблемы Сибири и Центральной Азии», Барнаул, 25-29 августа 2014 г. - Т. II. - С. 90-95.

31. Изменение спектрального показателя ослабления света и содержания хлорофилла "а" в разнотипных озёрах Алтайского края в период 2011-2014 гг. [Текст] / И.А. Суторихин. В.И. Букатый. О.Б. Акулова, У.И. Залаева // Труды II Всероссийской научной конференции с международным участием «Водные и экологические проблемы Сибири и Центральной Азии», Барнаул, 25-29 августа 2014 г. - Т. II. - С. 45-51.

Подписано п печать 20.06.2015 Формат 60x90/16. Усл. печ. л. - 1 Тираж 110 -жч. Заказ №22 Типография ООО «АРБАТ» 656038. г. Барнаул, пр. Ленина, 52 (385-2) 380-806, 366-580, 253-050 www.arbat-it.ru / www.printaltai.ru

2015675378

2015675378