Особенности современного режима снежного покрова и химический состав атмосферных осадков в южной части Иркутской области

Онищук, Наталья Анатольевна

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Особенности современного режима снежного покрова и химический состав атмосферных осадков в южной части Иркутской области
ВАК РФ 25.00.30, Метеорология, климатология, агрометеорология

Автореферат диссертации по теме "Особенности современного режима снежного покрова и химический состав атмосферных осадков в южной части Иркутской области"

004614624

пи правах рукописи

СЬс^^Р

Онищук Наталья Анатольевна

ОСОБЕННОСТИ СОВРЕМЕННОГО РЕЖИМА СНЕЖНОГО ПОКРОВА И ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ АТМОСФЕРНЫХ ОСАДКОВ В ЮЖНОЙ ЧАСТИ ИРКУТСКОЙ ОБЛАСТИ

Специальность 25.00.30 - метеорология, климатология, агрометеорология

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата географических наук

Казань-2010

004614624

Работа выполнена в Учреждении Российской Академии наук Лимнологическом институте Сибирского отделения РАН

Научный руководитель:

доктор географических наук Ходжер Тамара Викторовна

Официальные оппоненты:

доктор географических наук, профессор Васильев Александр Александрович

доктор химических наук, профессор Латыпова Венера Зиннатовна

Ведущая организация:

ГУ Институт глобального климата и экологии Росгидромета и РАН

Защита диссертации состоится 23 декабря 2010 г. в 15 часов на заседании диссертационного совета Д.212.081.20 в Казанском (Приволжском) федеральном университете по адресу: 420008, г. Казань, ул. Кремлевская, 18, корп. 2, ауд. 1512.

С диссертацией можно ознакомиться в Научной библиотеке им. Н.И. Лобачевского ФГАОУ ВПО «Казанский (Приволжский) федеральный университет».

Автореферат разослан ноября 2010 г.

Ученый секретарь диссертационного совета,

кандидат географических наук, доцент

Хабутдинов Ю.Г.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. В настоящее время изменения климата становятся очевидными для каждого жителя Планеты. С каждым годом они наносят все больший экономический ущерб и нередко влекут за собой необратимые экологические последствия. Атмосферная среда - один из важнейших климатообразующих факторов, поэтому изучение состояния ее естественной и антропогенной составляющих приобретает все большую актуальность. Региональные исследования такого рода восполняют дефицит информации, необходимой для понимания тенденций происходящих изменений. В Сибирском регионе вариации климата влияют на продолжительность залегания снежного покрова, а интенсивное развитие промышленности приводит к усилению эмиссий химических компонентов в атмосферу. В загрязнение атмосферы вносит свой вклад и трансграничный перенос псллютантов, который практически не изучен. В конечном счете, интенсивная техногенная миграция химических элеме1гтов в ряде случаев оказывается сопоставимой с их переносом в результате естественных геологических процессов. Поступление загрязнителей на земную поверхность с атмосферными осадками приводит к их накоплению в различных компонентах окружающей среды, что нарушает природное экологическое равновесие, необратимо влияя на течение биологических процессов.

В качестве объекта исследования был выбран юг Иркутской области, поскольку здесь можно проследить не только влияние климатических факторов на режим снежного покрова, но и воздействие районов с неблагополучной экологической обстановкой на состав атмосферных выпадений, а также оценить роль трансграничного переноса за1рязнителей. В последние десятилетия в регионе отмечено увеличение кислотности атмосферных осадков, которое способствует переходу нерастворимых соединений металлов в растворенное состояние, что усиливает их потенциальную угрозу растительному и животному миру. Особую актуальность работе придает тот факт, что в районе исследований находится озеро Байкал - уникальный природный объект, отнесенный к Участкам Мирового Наследия, в настоящее время приобретающий стратегическое значение как крупнейший источник питьевой воды на Планете. Промышленное загрязнение воздушного бассейна реально угрожает экосистеме озера и окружающим его природным комплексам.

Цель работы: исследовать отклик атмосферных выпадений на изменения климата и экологическую ситуацию на юге Иркутской области Задачи исследований:

1. исследовать динамику основных характеристик снежного покрова на территории Иркутской области;

2. определить химический состав атмосферных осадков и снежного покрова в промышленных и фоновых районах юга Иркутской области за период 2001-2009 гг.;

3. оценить поступление химических элементов из атмосферы на подстилающую поверхность в промышленных центрах исследуемой территории и выявить вклад растворимых и нерастворимых фракций атмосферных примесей в формирование состава атмосферных осадков и снежного покрова;

4. исследовать влияние продолжительности стационирования циклонов на химический состав атмосферных осадков;

5. выявить элементы-трассеры переноса атмосферных примесей от стационарных источников выбросов на юге Иркутской области и изучить возможность использования изотопных отношений свинца в качестве трассеров дальнего переноса загрязняющих примесей в атмосфере.

Научная новизна.

1. Впервые охарактеризованы изменения основных показателей устойчивого снежного покрова, произошедшие за последние десятилетия на территории юга Иркутской области на фоне региональных изменений климата.

2. Впервые рассмотрен химический состав атмосферных осадков на территории юга Иркутской области и его изменения в зависимости от продолжительности стационирования циклонических вихрей в регионе.

3. Впервые использованы современные методы пробоподготовки и анализа образцов (ИСП-МС, РФА-СИ), что позволило расширить набор изучаемых элементов (свыше 20), исследовать содержание их различных форм в атмосферных выпадениях, повысить надежность определения концентраций.

4. Впервые установлены различия в интенсивности накопления тяжелых металлов на подстилающей поверхности в промышленных центрах юга Иркутской области с учетом их индустриальных особенностей и влияния метеорологических факторов. Выявлены специфические трассеры загрязнения снежного покрова для городов Слюдянка и Шелехов.

5. Получены первые данные о концентрации растворенных и взвешенных форм элементов в атмосферных осадках и снежном покрове на территории исследуемого

региона на основе непрерывных наблюдений, выполненных с 2001 по 2009 гг.

6. Впервые показано что, изотопные отношения свинца в атмосферных осадках юга Иркутской области и Приморского края служат трассерами переноса атмосферных примесей на большие расстояния.

Достоверность полученных результатов подтверждена большим объемом исходной метеорологической информации (данные непрерывных наблюдений по 89 станциям и 92 постам за период 2000-2009 гг.), применением современных методов статистической обработки данных, а так же соответствием сделанных выводов данным, аналогичным результатам, опубликованным в отечественной и зарубежной литературе. Правильность выполнения химических анализов исследуемых элементов в изученных природных образцах подтверждена участием в международной программе мониторинга и оценки дальнего атмосферного переноса загрязняющих веществ в Европе (ЕМЕР, 2009).

Практическая значимость.

Многолетние исследования (2001-2009 гг.) состава атмосферных осадков и снежного покрова позволили оценить поступление элементов, в том числе тяжелых металлов, на подстилающую поверхность в районах юга Иркутской области, различных по метеорологическим условиям и уровню антропогенной нагрузки. Полученные результаты могут быть использованы природоохранными ведомствами для оценки современного состояния атмосферы и прогноза его возможных изменений в будущем с учетом колебаний климатических и антропогенных факторов на изучаемой территории.

Материалы работы использованы в отчетах по международной программе «Сеть станций мониторинга кислотных выпадений в Восточной Азии ЕАНЕТ» (EANET, 2008). Данные, регулярно получаемые в рамках созданной сети станций мониторинга, ежегодно передаются в Иркутское Управление гидрометеослужбы (УГМС), а также в Институт глобального климата и экологии Росгидромета и РАН.

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались на следующих российских и международных конференциях и совещаниях: VIH, X, XI, XIV, XV, XI рабочая группа «Аэрозоли Сибири» (Томск, 2001, 2003, 2004, 2007 - 2009), The 8th International Joint Seminar on the Regional Deposition Processes in the Atmosphere (Иркутск, 2002), IX International Symposium on Atmospheric and Ocean Optics, Atmospheric Physics (Иркутск, 2003), 6-й Международный симпозиум «Контроль и реабилитация окружающей среды» (КРОС-2008) (Томск, 2008), VII Международная конференция «Естественные и антропогенные аэрозоли» (Санкт-Петербург, 2010).

Публикации и личный вклад автора. В основу диссертации положены исследования, полученные при непосредственном участии автора. Им отобрано и проанализировано более 1000 проб атмосферных осадков и около 500 проб снежного покрова. Выполнено свыше 80 тыс. определений более 20 химических элементов методами

рентгенофлуоресцентного анализа с синхротронным излучением и масс-сиектрометрии с индуктивно связанной плазмой.

Работа выполнена в лаборатории гидрохимии и химии атмосферы ЛИН СО РАН в соответствии с планами НИР СО РАН по Программе СО РАН 24.3. «Атмосферные процессы и их влияние на природно-климатические изменения Сибири с учетом антропогенного воздействия», по Проекту 24.3.3. «Исследование малых примесей, аэрозолей и осадков (химические и биологические компоненты) над Байкальской природной территорией и газообмена Байкала с атмосферой в условиях глобального накопления СО2», по Международной программе EANET в рамках Национального центра контроля качества данных России - «Сеть станций мониторинга кислотных выпадений в Восточной Азии». Исследования поддержаны грантом РФФИ - Япония 08-05-91203. Диссертант был награжден стипендией фонда содействия отечественной науки «Лучшие аспиранты 2008 года». По теме диссертации опубликовано 14 работ.

Основные положения и результаты исследования, выносимые на защиту.

1. Современные изменения климата на территории Иркутской области сопровождаются увеличением запасов влаги в снежном покрове и уменьшением продолжительности залегания устойчивого снежного покрова.

2. Вокруг городов юга Иркутской области происходят изменения состава снежного покрова, полиэлементные ореолы его загрязнения отражают специфику основных источников выбросов загрязняющих веществ.

3. Изотопные отношения свинца в атмосферных выпадениях могут служить трассерами переноса примесей на большие расстояния.

4. Уровень загрязнения атмосферного воздуха в теплый период существенно зависит от продолжительности стационирования циклонов на территории юга Иркутской области.

Структура и объем диссертации; благодарности. Работа состоит из введения, 5 глав, заключения, списка литературы и приложения. Текст изложен на 149 страницах, содержит 50 рисунков, 22 таблицу. Список литературы включает 185 источника.

Автор выражает глубокую благодарность д.г.н. Т.В. Ходжер за научное руководство, к.т.н. Л.П. Голобоковой, д.г.н. Мизандронцеву И.Б., к.г.н. В.А. Оболкину, к.х.н. Е.П. Чебыкину, д.г-м..н. Л. 3. Граниной, сотрудникам лаборатории гидрохимии и химии атмосферы ЛИН СО РАН за содействие в выполнении исследований и помощь при оформлении диссертационной работы.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, определены цель и задачи исследования, сформулированы положения, выносимые на защиту, раскрыта научная и практическая значимость работы и показан личный вклад диссертанта.

В первой главе по литературным данным, отражено современное состояние изученности химического состава атмосферных осадков и снежного покрова в различных регионах земного шара, включая южные районы Сибири. Рассматриваются метеорологические условия, при которых формируется высокий уровень загрязнения атмосферного воздуха, химического состава атмосферных осадков. Подробно описаны основные источники загрязнения атмосферы на территории Иркутской области и современные методы их исследования с точки зрения прогнозирования неблагоприятного воздействия на окружающую среду.

Во второй главе дана краткая физико-географическая характеристика района исследования. Проанализированы циркуляционные и климатические условия в холодные и теплые периоды года в южной части Иркутской области, рассмотрены современные тенденции изменения климата в глобальном и региональном масштабах.

Иркутско-Черемховская предгорная равнина, на которой располагается исследуемая территория, наклонена на север и северо-запад. С юго-запада, юга и востока она ограничена горными хребтами. Значительные и резкие различия высот, особенно горной области Восточного Саяна, предопределяют многообразие в пространственном распределении климатических условий. Обилие форм котловинного типа непосредственно влияют на формирование температурного и ветрового режима юга Иркутской области.

Удаленность исследуемой территории от воздействия океана, сложная расчлененность рельефа, преобладание в умеренных широтах западного переноса способствует наиболее выраженным сезонным термическим различиям между восточными частями материков и западными частями океанов. С развитием резких сезонных возмущений, проявляющихся в значительных меридиональных составляющих воздушных течений, связаны существенные изменения синоптических процессов.

В зимний период над южной территорией Иркутской области господствует северовосточная антициклоническая форма циркуляции, при которой у земли наблюдается северо-восточная часть Азиатского антициклона. Весной преобладает западная форма циркуляции. Над регионом проходят циклоны в направлении с запада на восток, сопровождаясь тыловыми вторжениями антициклонов. Типичная форма циркуляции летом - центральная, когда у поверхности земли наблюдается слабоградиентное поле

пониженного давления. В целом, в течение года антициклонические формы циркуляции незначительно (на 10%) превосходят циклонический тип погоды.

В настоящее время циркуляционный режим испытывает серьезные изменения, наглядным отражением которых служат более частые погодные аномалии, наблюдаемые в различных регионах земного шара. Анализ макроциркуляционных характеристик атмосферы показывает значительное увеличение индексов зональной циркуляции, приземной циклонической деятельности. Ее усиление создавало условия для более глубокого проникновения воздушных масс из Атлантики в регион Байкала в холодную часть года. Следствием этих условий было аномально высокое повышение температуры воздуха (годовой на 1,9, зимней почти на 8°С) (Шимараев и др., 2002).

Наряду с изменением термического режима, в Восточной Сибири произошло увеличение годового количества осадков, хорошо выраженное по северу региона (~ 80 мм) и менее выраженное по югу, за исключением летнего сезона, в котором увеличение осадков в первой половине века сменилось их уменьшением во второй половине прошедшего века.

В целом, климатический режим юга Восточной Сибири характеризуется как резко континентальный с продолжительной малоснежной зимой и коротким, но влажным летом.

В третьей главе описаны методы и объекты исследования. За период с 2001 по 2009 гг. проанализировано более 1000 проб атмосферных осадков, около 500 проб снежного покрова. Выполнено свыше 80000 определений различных элементов. Осуществлялся анализ 28 элементов в нерастворимой фракции атмосферных выпадений методом РФА СИ (Институт геологии и геофизики СО РАН, г. Новосибирск) и 20 элементов в растворенной фракции методом ИСП МС (Лимнологический институт СО РАН, г. Иркутск). Проанализировано около 100 проб атмосферных осадков на изотопный состав свинца. Отбор проб атмосферных осадков производили в режиме мониторинга на трех различных по степени антропогенной нагрузки станциях: Иркутск - городская, Листвянка -импактная и Монды - фоновая (рис. I). С 2000 г. все станции вошли в международную программу «Сеть станций мониторинга кислотных выпадений в Юго-Восточной Азии» (ЕА№Т). Снежный покров отбирали в конце зимнего сезона в городах Иркутск, Шелехов, Слюдянка и вдоль трасс Иркутск - Листвянка, Иркутск - Байкальск. Использованы и статистически оценены данные непрерывных наблюдений по 89 станциям и 92 постам за период 2000-2009 гг.

Рис. 1. Карта-схема района исследования.

В четвертой главе рассмотрена динамика основных характеристик снежного покрова на территории Иркутской области, выявлены основные пространственно-временные закономерности в распределении характеристик снежного покрова и проведено картирование территории с учетом специфики производств в промышленных центрах юга Иркутской области.

На большей части рассматриваемой территории снежный покров появляется в первой - второй декадах октября. По данным наблюдений метеорологических станций, расположенных на территории Иркутской области, проведено сравнение дат формирования устойчивого снежного покрова за многолетний период (1891-1960 гг.) и в последнее десятилетие (2000-2009 гг.). Выявлено, что в современный период, устойчивый снежный покров в северных районах Иркутской области и на побережье Байкала образуется в среднем, на 5 дней позже сравнительно с многолетними данными.

По данным 1891-1960 гг. разрушение устойчивого снежного покрова на юго-востоке Иркутской области происходило, в среднем — 23 марта, в северной и центральной частях

области - 26 апреля, в южных районах - 20-25 апреля, а в высокогорных районах Хамар-Дабана - 21 мая. В настоящий период (2000-2009 гг.) в северных и южных районах Иркутской области снежный покров разрушается - в среднем на 10 дней раньше.

Проведенный анализ выявил, что в связи с более поздним установлением и более ранним разрушением снежного покрова, на значительной части Иркутской области в последнее десятилетие отмечена тенденция к уменьшению продолжительности его залегания (рис. 2).

041 ТЯ 644

100 104 108 112 116

Долгота, град.

100 104 108 Долгот;«, град.

Рис. 2. Среднемноголетнее число дней со снежным покровом на территории Иркутской области за периоды: 1891-1960 гг. (А) и 2000-2009 гг. (Б).

Наряду с данными о продолжительности залегания снежного покрова важно иметь представление о высоте покрова и запасах воды в снеге, что напрямую влияет на режим увлажнения почв и, следовательно, на эффективность сельского хозяйства. Известно (Щербакова, 1961), что длительное стационирование Азиатского антициклона в условиях частых инверсий температур и нисходящих движений воздушных масс не способствует образованию высокого снежного покрова на территории Иркутской области. Как правило, наиболее интенсивный рост высоты снежного покрова обычно происходит в ноябре-декабре, так как в этот период на фоне увеличения температурных контрастов между сушей и океаном возрастает вероятность выхода ныряющих и южных циклонов на южные районы Иркутской области, в которых происходят интенсивные процессы облако-и осадкообразования. Максимальной величины высота снежного покрова обычно достигает в марте, и на большей части Иркутской области она составляет 40-50 см (рис. 3). В отличие от снижения продолжительности залегания снежного покрова, временная динамика его высоты не показывает существенных изменений в последнее десятилетие, за исключением северно-восточных районов области, где высота снежного покрова в среднем на 10 см выше, чем в период 1891-1960 гг.

Долгота, гряд. Долгота, град.

Рис. 3. Высота снежного покрова на территории Иркутской области - за периоды: 18911960 гг. (А) и 2000-2009 гг. (Б).

Поскольку характер залегания снежного покрова находится в непосредственной зависимости от местных условий, степени защищенности территории и шероховатости подстилающей поверхности, большой практический интерес представляет исследование запасов воды в снежном покрове. Проведено картирование территории по данному показателю, которое показало, что преимущественно в северных и центральных районах Иркутской области в последние годы происходит незначительное увеличение запасов влаги в снежном покрове. На наш взгляд, это может служить откликом на региональные изменения климата, проявляющиеся в повышении средних температур воздуха, особенно, в зимний период (рис. 4).

Долгота, гряд. Долгота, гряд.

Рис. 4. Запасы воды в снежном покрове на территории Иркутской области за периоды: 1891-1960 гг. (А) и 2000-2009 гг. (Б).

Химический состав снежного покрова так же изменился за последние годы. На примере г. Иркутска, наиболее крупного промышленного центра Иркутской области, проведено сравнение наших данных (2001-2009 гг.) с материалами более ранних исследований (1986-1991 гг.) (Экогеохимия, 1993). Оно показало, что в снежном покрове отмечается почти шестикратное снижение концентраций свинца (с 445 мг/кг до 69 мг/кг), увеличение в два раза концентрации N1 (до 142 мг/кг) и Мп (до 530 мг/кг), в три раза концентрации 8г (до 407 мг/кг). Концентрации таких элементов, как Си (212 мг/кг), Сг (92 мг/кг), Ъп (249 мг/кг) в снежном покрове практически не изменились.

Сопоставление данных концентраций загрязняющих веществ с такими метеорологическими параметрами, как направление и скорость ветра, температура воздуха и количество атмосферных осадков выявило, что наибольшее накопление Хп, Эг и Аэ в снеге происходило тогда, когда в области были наиболее холодные зимы (рис. 5). Для этих же периодов характерно и преобладание ветров северо-западной четверти. А$ и Эг являются типичными элементами, содержащимися в углях, сжигаемых в ТЭЦ города. Крупная угольная Ново-Иркутская ТЭЦ расположена на северо-западе г. Иркутска, поэтому преобладание СЗ ветров в зимы 2005 и 2006 годов способствовало повышенному накоплению этих элементов в снежном покрове города. Аналогичное увеличение концентраций Ъп с ростом концентраций Аэ и Эг в снежной воде может свидетельствовать о том, что этот элемент также поступает в атмосферу при сжигании углей.

Рис. 5. Динамика накопления Zn, вг, Аэ в снежном покрове г. Иркутска и суммы отрицательных температур воздуха зимних месяцев (декабрь-февраль) за период 20012008 гг. Стрелками показаны преобладающие направления ветров в зимы с максимальным накоплением указанных элементов в снежном покрове.

Господствующие направления ветров определяют положение и конфигурацию ореолов рассеивания аэровыбросов относительно их источника. В качестве объекта

-60

-10 --

0 2001 2002 2003 2005 2006 2007 20С« 0 Годы

--Тос —Ъх —йг —А« (*5)

исследования были выбраны три города Иркутск, Слюдянка и Шелехов, различающиеся по мощности источников выбросов в атмосферу. Для них также характерна низкая способность атмосферы к самоочищению (количество осадков, скорость ветра, приземная стратификация). По результатам снегомерных съемок рассчитано накопление элементов в снежном покрове для каждого из городов.

Для характеристики пространственного распределения элементов был использован метод геометрической оценки, включающий в себя методику интерполяции естественного соседства. Этот метод позволяет создавать точные модели поверхностей из точечных данных, которые произвольно распределены в пространстве. На рис. 6 представлена карта накопления цинка и мышьяка, построенная по результатам исследований, выполненных автором в 24 точках отбора проб за период с 2002 по 2009 гг.

Рис. 6. Карты накопления цинка (слева) и мышьяка (справа) в снежном покрове г. Иркутска (2002-2009 гг.), мкг/м2

Выявлено, что в снежном покрове г. Иркутска наибольшие накопления мышьяка происходят в центральной части и на северо-западе города. Здесь они обусловлены, прежде всего, выбросами в атмосферу от — мелких котельных в центральной части Иркутска и значительным вкладом Ново-Иркутской ТЭЦ. Вклад теплоэнергетики от общего количества выбросов загрязняющих веществ в атмосферу Иркутска составляет 69.2 % (Гос. Доклад, 2008). Максимумы накопления цинка обусловлены выбросами в атмосферу от предприятий Иркутского авиационного завода, кирпичного завода и других источников (рис. 6). Так как основные источники выбросов расположены в Ленинском

районе города, а преобладающими являются ветры северо-западной четверти, ориентированные по долине реки Ангары, то при благоприятных ветровых потоках высока вероятность накопления цинка и в центральной части Иркутска.

Из карт накопления алюминия и мышьяка в снежном покрове, построенных для г. Шелехов, следует, что максимумы накопления наблюдаются вблизи предприятий, являющихся, согласно (Гос. Доклад, 2008), основными источниками загрязнения атмосферы: ОАО «ИркАЗ-СУАЛ» (67.5%), Шелеховская ТЭЦ (15,7%) и ЗАО «Кремний» (15%). Следует отметить, что растворимость алюминия в снежном покрове г. Шелехов аномально высокая и составляет около 50 %, при растворимости природных соединений алюминия 0,6-10 %. Это связано с высоким содержанием фтор-иона в составе снежного покрова.

В г. Слюдянка основными источниками загрязнения воздушного бассейна служат предприятия горнодобывающей индустрии (карьер «Перевал», Слюдянское рудоуправление), асфальтобитумный завод, 18 котельных, а также частные дома с печным отоплением (Гос. Доклад, 2008). Здесь максимальное накопление мышьяка в снежном покрове, как и в гг. Иркутск и. Шелехов, сосредоточено вокруг предприятий теплоэнергетики.

В районе карьера «Перевал», где проводятся взрывные работы при добыче мрамора, в снежном покрове г. Слюдянка выявлено максимальное накопление стронция и кальция. При горно-долинных ветрах загрязненные примеси распространяются на и на побережье оз. Байкал.

В таблице 1 представлены результаты химического анализа твердой взвеси снежного покрова гг. Иркутск, Шелехов и Слюдянка и состав золы углей, используемых в регионе. В снежном покрове городов содержание некоторых элементов повышено в сравнении с кларком земной коры. Известно, что при прохождении зольных выбросов через электрофильтры их состав изменяется. Возрастают концентрации микроэлементов, а это значит, что в атмосферу после очистки электрофильтров выбрасывается еще более обогащенная мелкодисперсная фракция золы (Бойко, 2003). Содержание мышьяка в летучей золе угольных электростанций составляет 43-312 мг/кг (Мышьяк, 1985). Концентрации некоторых элементов во взвеси снежного покрова г. Иркутска выше по сравнению с составом угольной золы. Вероятно, состав формируется не только под воздействием выбросов городских источников (промышленность, автотранспорт), но и в результате переноса примесей с воздушными массами от других районов Ангарско-Черемховского промышленного узла.

Таблица 1. Средний химических состав зол Ирша-Бородинского (I) и Азейского (II) месторождений, твердой взвеси снежного покрова городов и кларк земной коры, мг/кг

Элемент I II г.Иркутск г.Шелехов г.Слюдянка Кларк

зола углей* города

Ъп 53.0 100 290 140 113 68

РЬ 11.0 55.0 70 61 27 12.5

бе 0.80 8.2 9.8 6.2 3.2 1.5

N1 65.0 100 180 60 46 75

Сг 60.0 120 120 64 45 100

V 60.0 190 240 45 74 135

Си 56.0 230 260 68 120 55

Мо 2.4 5.3 2.9 2.1 0.9 1.5

Бг 6000 640 350 59 550 375

Аэ 3.5 70 69 17 1.8

и 22.0 13.0 6 1.4 7 2.7

ТЬ 19.0 40.0 28 15 17 9.6

Источник Бойко и др., 2003 Бойко и др., 2003 Гейлор, 196^

* - зола с электрофильтров ТЭЦ

Корреляционный анализ между концентрациями примесей в пунктах-источниках загрязняющих веществ в атмосферу и в пунктах-рецепторах показывает, что влияние выбросов г. Иркутска прослеживается на обширной территории. Наибольшая корреляция (г=0.84) выявлена в п. Листвянка, удаленном на 70 км от Иркутска. Несколько слабее она в долинах рек Переемная (г=0.72) и Снежная (г=0.55), расположенных на восточном берегу Байкала напротив долины р. Ангары. По долине Ангары возможен перенос в этот район от выбросов Иркутско-Ангарского промышленного узла (Аргучинцев, 1997). Выбросы предприятий г. Слюдянка, расположенного на берегу южной оконечности озера, не прослеживаются ни в одном из исследованных районов. Влияние выбросов предприятий г. Шелехов наблюдается по долине р. Иркут в г. Иркутске, а также в населенных пунктах Подкаменная и Глубокая, находящихся в 55 и 65 км в юго-западном направлении от города.

Концентрации элементов в снеговой воде зависят не только от загрязненности воздуха, но и от количества выпавшего снега. Поэтому для сравнения уровня загрязнения разных по абсолютному количеству атмосферных выпадений районов использовали

величину накопления элементов в снежном покрове (табл. 2). В окрестностях городов величины накопления элементов в снежном покрове в несколько раз выше, чем в отдаленных районах, даже в тех случаях, когда в последних величина влагозапаса выше, например, в населенных пунктах Глубокая и Подкаменная. В снежном покрове г. Иркутска отмечен высокий уровень накопления таких элементов, как Хп, "П, V и Си, в г. Шелехов - А1, К, Сг, Мп, Ав, Мо и РЬ. В г. Слюдянка повышено накопление в снежном покрове Са и 8г.

Таблица 2. Средние значения накопления элементов в снежном покрове в различных районах исследуемой территории, мг/м2

Элемент г. Иркутск г. Шелехов г. Слюдянка д. Подкаменная д. Глубокая

А1 72.0 920.0 180.0 290.0 190.0

К 71.0 96.0 32.0 48.0 69.0

Са 280.0 280.0 680.0 71.0 180.0

Т1 10.0 8.6 5.9 6.1 6.9

V 0.67 0.53 0.50 0.22 0.17

Сг 0.33 0.44 0.28 0.17 0.17

Мп 4.0 4.5 2.5 1.5 2.4

Ре 120.0 120.0 95.0 69.0 74.0

N1 0.66 0.68 0.23 0.21 0.16

Си 0.95 0.66 0.53 0.32 0.20

1п 2.0 1.6 0.57 1.07 0.78

Ав 0.19 0.60 0.09 0.01 0.02

вг 4.40 2.30 5.70 0.58 0.71

Мо 0.05 0.13 0.05 0.02 0.11

РЬ 0.25 0.37 0.12 0.13 0.02

\У*, мм 51 61 44 89 93

* - запас воды в снеге

В пятой главе представлена оценка влияния крупномасштабных атмосферных

процессов на концентрацию примесей в атмосферных выпадениях исследуемого региона.

Рассмотрен режим атмосферных осадков и их химический состав. Показаны соотношения

между содержанием элементов в растворимой и твердой фазах атмосферных осадков, а

также выявлены элементы-трассеры переноса загрязняющих веществ с воздушными

потоками на большие расстояния.

На большом фактическом материале (более 1000 проб), полученном на трех

станциях мониторинга атмосферы (Иркутск, Листвянка, Монды), различающихся по

степени антропогенной нагрузки, выявлена сезонная и межгодовая динамика содержания

растворенных и взвешенных форм ряда элементов в атмосферных осадках. На всех

станциях концентрации определяемых элементов в нерастворимой фракции атмосферных

осадков выше в зимний период. В растворимой фракции атмосферных осадков такая закономерность не сохраняется, концентрации многих элементов выше в летний период.

Для анализа синоптических ситуаций с использованием программы "Digital Atmosphere" (автор Tim Vasquez: www.weathergraphics.com) из общего ряда атмосферных осадков выбрано 22 случая выпадения дождей. Программа позволяет получать дистанционные синоптические данные в цифровом виде с международных сайтов через Интернет и строить синоптические карты для любого района мира и любого масштаба, в том числе, кольцевые карты. Выбранные 22 случая дождя группировали различным образом в зависимости от рассматриваемых гипотез влияния синоптических ситуаций на минерализацию осадков.

Согласно первой гипотеза при преобладающем западном и северо-западном переносе воздушных масс атмосферные осадки на юге Иркутской области могут быть более загрязнены, чем при южном и восточном, так как к западу и северо-западу от региона расположено больше крупных промышленных предприятий. Поэтому из 22 случаев были проанализированы 2 группы осадков (табл. 3).

Таблица 3. Характеристики изменчивости общей минерализации атмосферных осадков на территории юга Иркутской области при различных синоптических условиях

Синоптические условия Число случаев Средняя минерализация (мг/л) а Асимметрия распределения

Весь ряд 22 17.0± 1.9 8.7 0.37

Восточный перенос 3 19.2 ±7.8 11.0 -

Западный перенос 19 16.6 ± 1.9 8.2 0.28

Юго-западный перенос 4 16.5 ±2.9 5.8 -

Северный, северо-западный 13 17.3 ±2.7 9.3 0.16

перенос. 10 22.9 ± 1.6 4.9

Малоподвижный циклон

Крупномасштабные

интенсивные циклопы 8 10.5 ± 1.9 4.9 -

Вторая гипотеза заключалась в том, что минерализация осадков может зависеть от интенсивности атмосферных циркуляции над регионом. Для её проверки рассматриваемые дожди были объединены в следующие две группы. Первая включала атмосферные осадки, связанные с неглубокими малоподвижными циклонами над территорией юга Иркутской области со слабыми приземными скоростями ветра. Во вторую группу включены атмосферные осадки, связанные с интенсивными

крупномасштабными циклонами и интенсивным переносом воздушных масс над регионом.

Для шести случаев различных синоптических условий, а также для всего исходного ряда дождей (22 случая) подсчитывали среднюю минерализацию осадков и среднеквадратические отклонения (о) (табл. 3). Ожидалось, что для случаев, в которых имеется какая-либо закономерность, величина о должна существенно понижаться по сравнению с исходным рядом. Оценивали также асимметрию распределения, которая оказалась сравнительно невелика, что позволяет принять гипотезу о нормальном распределении рассматриваемых рядов.

Как видно из таблицы, существенные различия в минерализации осадков (более чем двукратные и выше, чем ошибка средней) получены только для тех групп, которые отличаются интенсивностью циклонических образований над регионом (показаны жирным шрифтом). Для этих же двух групп отмечается двукратное снижение среднеквадратического отклонения по сравнению с исходным рядом (а также по сравнению с другими группами), что также подтверждает не случайность обнаруженной закономерности. Вероятно, в периоды, когда над исследуемым регионом на долгое время задерживается неглубокий малоподвижный циклон, происходит накопление атмосферных загрязнений в регионе. Оно обусловлено более длительной конвергенцией воздушных движений в циклоне, постоянно обогащающих атмосферу загрязняющими веществами в процессе активизации восходящих токов. И напротив, когда осадки связаны с интенсивными крупномасштабными процессами, на территории исследуемого региона отмечаются повышенные скорости ветра в значительной толще нижней тропосферы, что способствует более быстрому рассеиванию загрязняющих веществ и, как следствие, меньшему уровню загрязнения атмосферы.

Рассчитаны соотношения между содержанием элементов в растворимой и твердой фазах атмосферных осадков на станциях мониторинга юга Иркутской области (рис. 7). В атмосферных осадках городской станции Иркутск большая часть металлов содержится в нерастворимой форме. Аналогичное соотношение концентраций металлов в растворимой и нерастворимой фракциях атмосферных осадков наблюдается и на ст. Листвянка. На фоновой ст. Монды доля растворимых форм элементов в атмосферных осадках выше.

Одной из задач исследования было выявление элементов-трассеров переноса загрязняющих веществ с воздушными потоками на большие расстояния. Для этого, помимо станций мониторинга на юге Иркутской области, была дополнительно выбрана станция Приморская, расположенная в сельской местности на удалении 150 км от г. Владивостока. В атмосферных осадках на всех станциях наблюдения проводили определения не только концентрации свинца, но и его изотопный состав.

К СаП V СгМпРе №Си2п БгМоРЬ 100

К Са Т]" V СгМпРе N1011211 вгМоРЬ

К Са Т) V Сг Мп Ре N1 Си Ъл Бг Мо р ■ нераств ■ раств

Рис. 7. Соотношение между содержанием элементов в растворимой и твердой фазе атмосферных осадков на станциях мониторинга юга Иркутской области: А - ст. Иркутск, Б - ст. Листвянка. В — ст. Монды.

В осадках на ст. Приморская концентрация свинца была выше, чем на станциях юга Иркусткой области и изменялась в течение года от 0.2 мкг/л до 12.7 мкг/л при среднем значении 3.22 мкг/л. Столь существенный разброс величин обусловлен различными синоптическими процессами, определяющими пути переноса атмосферных примесей с осадками в этот район. Для станций Монды. Иркутск и Листвянка средние концентрации свинца составили 0.22, 0.33 и 0.9 мкг/л, соответственно. При этом изотопный состав свинца в атмосферных осадках юга Иркутской области и Приморского края близок к изотопному составу рудного свинца Казахстанских месторождений средние изотопные отношения для которого характеризуются величинами 2"7РЬ/2<"'РЬ = 0.878; 0.862 и 2()8РЬ/2("РЬ = 2.116: 2.099. Полученные результаты свидетельствуют о том, что именно этот источник определяет присутствие свинца в атмосфере исследованных регионов. Установлено, что повышение на порядок концентрации свинца в атмосферных осадках на ст. Иркутск происходит во время прохождения циклонов, сформировавшихся над территорией Казахстана. На станции Приморская в ряде случаев отмечены высокие концентрации свинца (до 12.7 и 11.4 мкг/л) и одновременно низкие изотопные отношения для 207РЬ/Ж'РЬ (0.857 и 0.859) и для 208РЬ/206РЬ (2.087 и 2.101).

Согласно (Микаи 2001), в аэрозолях ближайших к ст. Приморская городов Китая Харбин и Чангчунь изотопные отношения в зимний период также низки: для РЬ/Ж'РЬ =

0.853 и 0.858; для 208РЬ/20(,РЬ = 2.098 и 2.113, соответственно. При этом суммарная концентрация свинца в атмосферных аэрозолях высока и составляет для г. Харбин 282 нг/м"', для г. Чанчунь - 177 нг/м3. В то же время, на станциях мониторинга юга Иркутской области (Иркутск, Листвянка, Монды) содержание свинца в атмосферном аэрозоле составляет 33.1, 18.3 и 1.7 нг/м3, соответственно.

NOAA HVSPLIT MODEL NOAA HYSPLIT MODEL

Backward trajectories ending at 0000 UTC 27 Dec 07 Backward trajectories ending at 0000 UTC 08 Apr 09

GDAS Meteoiological Data GDAS Meteorological Data

По нашим предположениям, высокие концентрации свинца и, соответственно, низкие изотопные отношения, определенные на ст. Приморская, связаны с периодическим поступлением загрязненных воздушных масс на территорию Приморского края из Китая. В качестве примера трансграничного переноса загрязненных примесей рассмотрен химический состав атмосферных осадков, выпавших на станции Приморская 12-13 и 2829 октября, а также 5 и 22 ноября 2006 г. Концентрация свинца в этих осадках повышена, а изотопные отношения близки между собой и схожи с таковыми для аэрозолей городов Китая. Анализ траекторий воздушных масс, полученных с использованием модели обратных траекторий HYSPL1T (Hybrid Single-Particle Lagrangian Integrated Trajectory Model) для 12.X.06 и 5.XI.06, показал, что атмосферные выпадения вызваны циклоном, который сформировался над территорией Китая t, ,.

Выводы

Выявлены изменен™ характеристик снежного покрова, произошедшие за последнее десятилетие на территории юга Иркутской области: смещение к более поздним срокам образования и более раним срокам разрушения снежного покрова и, соответственно, уменьшение продолжительности залегания снежного покрова на фоне повышения региональных температур, особенно в зимний период. Показано, что при малоподвижных циклонах происходит накопление примесей в атмосфере, в результате чего минерализация атмосферных осадков возрастает в два раза сравнительно с осадками, образующимися при циклонах с быстрой сменой воздушных масс.

Оценены закономерности пространственного распределения, а также сезонной и межгодовой динамики концентраций растворимых и нерастворимых форм двадцати шести элементов в составе атмосферных осадков и снежного покрова в изучаемом регионе.

Показано, что накопление загрязняющих веществ (Аэ, Си, РЬ, Бг, Мл) в снежном покрове существенно различается на разных по степени шггропогенной нагрузки территориях юга Иркутской области. В урбанизированных районах их накопление в 2-4 раза выше по сравнению с фоновыми.

Установлено, что в фоновых районах преобладает поступление с атмосферными осадками растворенных форм металлов, тогда как на урбанизированных территориях - взвешенных форм металлов.

Выявлены трассеры загрязнения снежного покрова в городах. Для г. Шелехов это алюминий, для г. Слюдянка - кальций и стронций. На формирование химического состава снежного покрова г. Иркутск оказывают влияние преимущественно такие типичные для крупных городов источники загрязняющих веществ, как транспорт и топливно-энергетический комплекс.

Получены данные по изотопным отношениям свинца в атмосферных осадках урбанизированных и фоновых районов юга Иркутской области и Приморского края. Показано, что они могут служить трассерами переноса атмосферных примесей на большие расстояния. В частности, по этим показателям выявлено влияние трансграничного переноса загрязненных атмосферных примесей из промышленных районов Китая на воздушную среду Приморского края.

Основные публикации по теме диссертации

1. Оболкин В.А. Элементный состав нерастворимой фракции зимних атмосферных выпадений в некоторых районах Южного Прибайкалья / В.А. Оболкин, Н.А. Онищук, Т.В. Ходжер, С.Ю. Колмогоров // Оптика атмосферы и океана. — 2004. — Т. 17. — № 5-6. — С. 414-417.

2. Obolkin V.A. Multi-elemental composition of insoluble particles in snow cover at some sites of South-Bast Siberia / V.A Obolkin, N.A. Kobeleva, Yu.P. Kolmogorov, T.V. Khodzher // The 8th International Joint Seminar on the Regional Deposition Processes in the Atmosphere. -Irkutsk.-2002.-P. 47-54.

3. Голобокова Л.П. Атмосферные выпадения в Прихубсугулье и на юге Восточного Саяна // Л.П. Голобокова, Т.В. Ходжер, В.А. Стальмакова, О.Г. Нецветаева, В.Л. Потемкин, Т.В. Погодаева, Н.А. Онищук // География и природные ресурсы. - 2004. — № 3. - С. 69-75

4. Khodzher T.V. Multyelement Composition of Atmospheric aerosol and Atmospheric Deposition in Eastern Siberia (Russia) / T.V. Khodzher, N.A. Onischuk, V.A. Obolkin, Yu.P. Kolmogorov // Geophys. Research Abstracts of EGU General Assembly, Nice (France). - 2004. -P. 6.

5. Semenov M. Y. Assessing the acidification risk in the Lake Baikal region / M.Y. Semcnov, T. V. Khodzher, V.A. Obolkin, V.M. Domysheva, LP. Golobokova, N.A. Kobeleva, O.G. Netsvetaeva, V.L. Potemkin, R. Van Grieken, N. Fukuzaki // Chemistry and Ecology. - 2006. -V. 22.l.-P. 1-11.

6. Голобокова Л.П. Мониторинг атмосферных аэрозолей Сибири и арктического бассейна России / Л.П. Голобокова, А.Г. Горшков, В.Л. Макухин, И.И. Маринайте, Е.В. Моложникова-Чипанина, О.Г. Нецветаева, В.А. Оболкин, Н.А. Онищук, В.Л. Потемкин, Т.В. Ходжер 1.3. Атмосферные исследования в Байкальском регионе // Интеграционные проекты СО РАН. - Вып.9. Аэрозоли Сибири. - 2006. - С. 58-148.

7. Onischuk N.A. Concentration and lsotopic Ratio of Lead in Wet Depositions in Several Regions of East Asian Russia / N.A. Onischuk, T.V. Khodzher, E.P. Chebykin, Y. Hiroaki, O. Tsuyoshi, S.A. Gromov // Eanet. Science Bulletin. - 2008. - V. 1. - P. 211-219.

8. Онищук II.A. Изотопные отношения свинца в атмосферных осадках как трассеры переноса атмосферных примесей на большие расстояния / Н.А. Онищук, Т.В. Ходжер // VI Международный симпозиум «Контроль и реабилитация окружающей среды» // Тез. докладов. - Томск. - 2008. - С. 370-371.

9. Онищук II.A. Элементный состав атмосферных выпадений на Байкальской природной территории / Н.А. Онищук, Т.В. Ходжер // XV рабочая группа «Аэрозоля Сибири». К 100-летию теории МИ // Тез. докладов. - Томск. - 2008. - С. 63.

10. Онищук H.A. Элементный состав атмосферных выпадений на Байкальской природной территории / H.A. Оншцук, Т.В. Ходжер // Оптика атмосферы и океана. — 2009. - Т. 22. — № 6. - С. 579-584.

11. Оншцук H.A. Свинец и его изотопные отношения в атмосферных выпадениях отдельных районов Азиатской территории России / H.A. Оншцук, Т.В. Ходжер, Е.П. Чебыкин, Е.В. Чипанина // География и природные ресурсы. — 2009. - №4. — С. 33-44.

12. Кучменко Е.В. Оценка вклада промышленной зоны г. Шелехова в загрязнение геосистемы долины реки Олхи / Е.В. Кучменко, М.С. Зароднюк, O.A. Балышев, Е.В. Чипанина, И.В. Томберг, Л.М. Сороковикова, H.A. Оиищук // Известия Самарского научного центра РАН. - 2009. - Т. - 11 №1(3). - С. 301-306.

13. Онищук H.A. Элементный состав атмосферных аэрозолей БПТ / H.A. Онищук, Л.П. Голобокова, Т.В. Ходжер // XVI рабочая группа «Аэрозоли Сибири» // Тез. докладов. -Томск.-2009.-С. 54.

14. Чипанина Е.В. Определение источников формирования элементного состава атмосферных осадков и атмосферного аэрозоля в Прибайкалье / Е.В Чипанина. H.A. Онищук // VII Международная конференция «Естественные и антропогенные аэрозоли» // Тез. докладов. -Санкт-Петербург. -2010. - С. 81.

Подписано к печати 29.10.2010 г. Формат 60*84/16, Объем 1,3 п л. Тираж 100 экз. Заказ № 493. Издательство Института географии им. В.Б. Сочавы СО РАН 664033 г. Иркутск, ул. Улан-Баторская, 1

Содержание диссертации, кандидата географических наук, Онищук, Наталья Анатольевна

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. АТМОСФЕРНЫЕ ВЫПАДЕНИЯ И СОСТОЯНИЕ ИХ ИЗУЧЕННОСТИ В ЮЖНОИЧАСТИ ИРКУТСКОЙ ОБЛАСТИ.

1.1. Атмосферные выпадения.

1.2. Исследования атмосферных примесей в Сибири и южной части Иркутской области.

1.3. Воздействие тяжелых металлов на здоровье человека.

1.4. Источники загрязнения атмосферы исследуемой территории.

ГЛАВА 2. КЛИМАТИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ РАЙОНА ИССЛЕДОВАНИЯ.

2.1. Физико-географические условия территории.

2.2. Атмосферно-циркуляционные условия.

2.3. Общая характеристика климата.

2.4. Сравнительная характеристика климата в районах исследования.

ГЛАВА 3. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ АНАЛИЗА.

3.1. Характеристика станций отбора проб атмосферных выпадений.

3.2. Отбор атмосферных осадков и подготовка проб к анализу.

3.3. Отбор снежного покрова и подготовка проб к анализу.

3.4. Методы определения элементного состава проб атмосферных выпадений.

ГЛАВА 4. ВЗАИМОСВЯЗЬ ПАРАМЕТРОВ КЛИМАТА И ХАРАКТЕРИСТИК

СНЕЖНОГО ПОКРОВА В ЮЖНОЙ ЧАСТИ ИРКУТСКОЙ ОБЛАСТИ.

4.1 .Изменения температурного и циркуляционного режима в южной части Иркутской области.

4.2. Межгодовая изменчивость характеристик снежного покрова в южной части Иркутской области.

4.3. Пространственное распределение элементного состава твердых нерастворимых взвесей в снежном покрове в южной части Иркутской области.

4.4. Распределение элементов в снежном покрове городов юга Иркутской области.

4.4.1. г. Иркутск.

4.4.2. г. Шелехов.

4.4.3. г. Слюдянка.

4.5. Распределение элементов в снежном покрове на трассе Иркутск - Листвянка (Южный

Байкал).

ГЛАВА 5. МНОГОЭЛЕМЕНТНЫЙ СОСТАВ АТМОСФЕРНЫХ ОСАДКОВ В ЮЖНОЙ ЧАСТИ ИРКУТСКОЙ ОБЛАСТИ.

5.1. Режим атмосферных осадков.

5.2. Влияние крупномасштабных синоптических процессов на изменение общей минерализации атмосферных осадков.

5.3. Элементный состав твердых частиц атмосферных осадков.

5.4. Растворимые формы элементов в атмосферных осадках.

5.5. Сезонная динамика растворимых форм элементов в атмосферных осадках.

5.6. Сравнительная характеристика растворимых и нерастворимых форм элементов в атмосферных осадках.

5.7. Свинец и его изотопные отношения в атмосферных осадках.

ВЫВОДЫ.126.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Особенности современного режима снежного покрова и химический состав атмосферных осадков в южной части Иркутской области"

В настоящее время катастрофические изменения климата становятся очевидными для каждого жителя Планеты. С каждым годом они наносят все больший экономический ущерб и нередко влекут за собой необратимые экологические последствия. Атмосферная среда - один из важнейших климато-образующих факторов, поэтому изучение состояния ее естественной и антропогенной составляющих приобретает все большую актуальность (Изменение климата., 2003). Региональные исследования такого рода восполняют дефицит информации, необходимой для понимания тенденций происходящих изменений. В Сибирском регионе вариации климата влияют на продолжительность залегания снежного покрова, а интенсивное развитие промышленности приводит к усилению эмиссий химических компонентов в атмосферу. В загрязнение атмосферы вносит свой вклад и трансграничный перенос поллютантов, который практически не изучен. В конечном счете, интенсивная техногенная миграция химических элементов в ряде случаев оказывается сопоставимой с их переносом в результате естественных геологических процессов. Поступление загрязнителей на земную поверхность с атмосферными осадками приводит к их накоплению в различных компонентах окружающей среды, что нарушает природное экологическое равновесие, необратимо влияя на течение биологических процессов.

В качестве объекта исследования был выбран юг Иркутской области, поскольку здесь можно проследить не только влияние климатических факторов на режим снежного покрова, но и воздействие районов- с неблагополучной экологической обстановкой на состав атмосферных выпадений, а также оценить роль трансграничного переноса загрязнителей. В последние десятилетия в регионе отмечено увеличение кислотности атмосферных осадков, которое способствует переходу нерастворимых соединений металлов в растворенное состояние, что усиливает их потенциальную угрозу растительному и животному миру. Особую актуальность работе придает тот факт, что в районе исследований находится озеро Байкал - уникальный природный объект, отнесенный к Участкам Мирового Наследия, в настоящее время приобретающий стратегическое значение как крупнейший источник питьевой*, воды на Планете. Промышленное загрязнение воздушного'бассейна реально* угрожает экосистеме озера и окружающим его природным комплексам.

Последние годы заметно активизировались, исследования состава и свойств атмосферы в южной части Иркутской области. Одной из приоритетных в ряду исследований этого периода была задача изучения временной и пространственной изменчивости уровня загрязнения атмосферы, а также источников этого загрязнения и степени его воздействия на различные экосистемы (Анохин и др., 1981; Ветров и др., 1983; Ветров, Кузнецова, 1997; Ходжер, 2005). Основными (по массе) антропогенными компонентами атмосферных выпадений на исследуемой территории являются соединения серы и азота (Ходжер, 1987, Оболкин и др., 1990; Бетепоу et а1., 2006; Голобокова и др., 2009; Оболкин и др., 2009). Их наличие приводит к загрязнению и закис-лению осадков и, соответственно, влияет на химический состав снежного покрова, льда, воды притоков Байкала и растительность, на которые они выпадают (Бетепоу & а1., 2002; Михайлова, 2003; Бешепоу, 2007; Сороковикова и ДР., 2009).

Использование в работе новейших аналитических методов (масс-спектрометрия с индуктивно-связанной плазмой, рентгено-флуоресцентный анализ с синхротронным излучением) дает возможность наиболее детально исследовать химию атмосферных выпадений в Байкальском регионе. Многие из микроэлементов являются трассерами при исследовании происхождения атмосферных аэрозолей и осадков, путей их дальнего переноса в атмосфере, процессов трансформации и осаждения на подстилающую поверхность (Ря-бошапко, 2002).

Цель работы: исследовать отклик атмосферных выпадений на изменения климата и экологическую ситуацию на юге Иркутской области

Задачи исследований:

1. исследовать динамику основных характеристик снежного покрова- на территории,Иркутской области;

2. определить химический состав атмосферных осадков и» снежного покрова в промышленных и фоновых районах юга Иркутской области за период 20012009 гг.;

5. выявить элементы-трассеры переноса атмосферных примесей от стационарных источников выбросов на юге Иркутской области, и изучить возможность использования изотопных отношений свинца в качестве трассеров дальнего переноса загрязняющих примесей в атмосфере.

Научная новизна.

1. Впервые охарактеризованы изменения основных показателей устойчивого снежного покрова, произошедшие за последние десятилетия в южной части Иркутской области на фоне региональных изменений климата.

2. Впервые рассмотрен химический состав атмосферных осадков в южной части Иркутской области и его изменения в зависимости от продолжительности стационирования циклонических вихрей в регионе.

З1. Впервые использованы современные методы пробоподготовки и анализа образцов (ИСП-МС, РФА-СИ), что позволило расширить набор изучаемых элементов (свыше 20), исследовать содержание их различных форм в атмосферных выпадениях, повысить надежность определения концентраций.

4. Впервые установлены различия в интенсивности накопления тяжелых металлов на подстилающей поверхности в промышленных центрах юга Иркутской области с учетом их индустриальных особенностей и влияния метеорологических факторов. Выявлены специфические трассеры-загрязнения снежного покрова для городов Слюдянка и Шелехов.

5. Получены, первые данные о концентрации растворенных и взвешенных форм элементов в атмосферных осадках и снежном покрове на территории исследуемого региона на основе непрерывных наблюдений, выполненных с 2001 по 2009 гг.

Практическая значимость.

Многолетние исследования (2001-2009 гг.) состава атмосферных осадков и снежного покрова позволили оценить поступление элементов, в том числе тяжелых металлов, на подстилающую поверхность в районах юга Иркутской области, различных по метеорологическим условиям и уровню антропогенной нагрузки. Полученные результаты могут быть использованы природоохранными ведомствами для5 оценки современного состояния атмосферы и прогноза его возможных изменений в будущем с учетом колебаний климатических и антропогенных факторов на изучаемой территории.

Материалы работы использованы в отчетах по международной программе

Сеть станций мониторинга кислотных выпадений в Восточной Азии- ЕАНЕТ» (EANET, 2008). Данные, регулярно получаемые в рамках созданной сети станций, мониторинга, ежегодно передаются в Иркутское Управление гидрометеослужбы (УГМС), а также в Институт Глобального климата и экологии при Росгидромете и РАН.

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались на следующих российских и международных конференциях и совещаниях: VIII, X, XI, XIV, XV, XI рабочая группа «Аэрозоли Сибири» (Томск, 2001, 2003, 2004, 2007 - 2009), The 8th International Joint Seminar on the Regional Deposition Processes in the Atmosphere (Иркутск, 2002), IX International Symposium on Atmospheric and Ocean Optics, Atmospheric Physics (Иркутск, 2003), Международная научно-практическая конференция «Аэрозоли и безопасность» (Прага, 2005), 6-й Международный симпозиум «Контроль и реабилитация окружающей среды» (КРОС-2008) (Томск, 2008), VII Международная конференция «Естественные и антропогенные аэрозоли» (Санкт-Петербург, 2010).

На защиту выносятся:

4. Уровень загрязнения атмосферного воздуха в теплый период существенно-зависит от продолжительности стационирования циклонов в южной части Иркутской области.

Публикации и личный, вклад автора; В основу диссертации положены исследования, полученные при непосредственном участии автора. Им отобрано и проанализировано более 1000 проб атмосферных осадков и около

500 проб снежного покрова. Выполнено свыше 80 тыс. определений более 20 химических, элементов методами рентгенофлуоресцентного анализа» с синхро-тронным излучением и масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой:

Работа выполнена» в лаборатории гидрохимии и химии атмосферы ЛИН СО РАН в соответствии с планами НИР СО РАН по Программе СО РАН 24.3. «Атмосферные процессы и их влияние на природно-климатические изменения Сибири с учетом антропогенного воздействия», по Проекту 24.3.3. «Исследование малых примесей, аэрозолей и осадков (химические и биологические компоненты) над Байкальской природной территорией и газообмена Байкала с атмосферой в условиях глобального накопления СОг», по> Международной программе EANET в рамках Национального центра контроля качества данных России - «Сеть станций мониторинга кислотных выпадений в Восточной Азии». Исследования поддержаны грантом РФФИ- а- Япония 0805-91203. Диссертант был награжден стипендией фонда содействия отечественной науки «Лучшие аспиранты 2008 года». По теме диссертации опубликовано 14 работ.

Структура и объем диссертации; благодарности. Работа состоит из введения, 5 глав, заключения, списка литературы и приложения. Текст изложен на 149 страницах, содержит 50 рисунков, 22 таблицы. Список литературы включает 185 источников.

Заключение Диссертация по теме "Метеорология, климатология, агрометеорология", Онищук, Наталья Анатольевна

ВЫВОДЫ

На территории Иркутской области в последнее десятилетие выявлена тенденция в изменении характеристик снежного покрова: смещение к более поздним срокам образования и более раним срокам разрушения снежного покрова и уменьшения продолжительности залегания снежного покрова на фоне повышения региональных температур, особенно в зимний период.

При малоподвижных циклонах происходит накопление примесей в атмосфере, в результате чего минерализация атмосферных осадков возрастает в два раза относительно циклонов с быстрой сменой воздушных масс.

Впервые получены количественные оценки пространственной, сезонной и межгодовой динамики растворимых и нерастворимых форм двадцати шести элементов в составе атмосферных осадков и снежного покрова южной части Иркутской области.

Показано, что накопление загрязняющих веществ (Аэ, Хп, Си, РЬ, Бг, Мп) в снежном покрове существенно различается в разных по степени антропогенной нагрузки районах юга Иркутской области. В урбанизированных условиях накопление 2-4 раза выше по сравнению с фоновыми районами исследуемой территории.

Большую нагрузку по поступлению растворимых форм металлов с атмосферными осадками испытывают фоновые районы. На урбанизированных территориях преобладает поступление нерастворимых форм металлов.

Для г.г. Шелехов и Слюдянка выявлены трассеры загрязнения снежного покрова: для Шелехова - алюминий, Слюдянки - кальций и стронций. На формирование химического состава снежного покрова г. Иркутск оказывают влияние, в основном, типичные для крупных городов источники загрязняющих веществ - транспорт и топливно-энергетический комплекс.

• Впервые получены данные по изотопным отношениям свинца в атмосферных осадках урбанизированных и фоновых районов юга Иркутской области и Приморского края. Показано, что они могут служить трассерами переноса атмосферных примесей на большие расстояния: выявлено влияние трансграничного переноса загрязненных атмосферных примесей из промышленных районов Китая на воздушную среду Приморского края.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата географических наук, Онищук, Наталья Анатольевна, Казань

1. Аргучинцев В.К. Оценка влияния на озеро Байкал аэропромвыбросов региональных источников / В.К. Аргучинцев, A.B. Аргучинцева, М.А. Крей-сик // Оптика атмосферы и океана. 2001. - Т. 14. - №3. - С. 236-239.

2. Аршинов М.Ю. Некоторые характеристики циркуляции воздуха вдоль береговой линии оз. Байкал / М.Ю. Аршинов, Б.Д. Белан, Г.А. Ивлев, A.B. Поданев, Е.В. Покровский, Т.М. Рассказчикова, Т. К. Скляднева // Метеорология и гидрология. 1999. -№8. - С.66-72.

3. Анохин Ю. А. Миграция и баланс микроэлементов в трофических цепях водной и наземной экосистем / Ю. А. Анохин, И.Л. Куликова, С. В Поли-тов // Мониторинг и оценка состояния Байкала и Прибайкалья. Л. : Гидрометеоиздат, 1991 а.-С. 120-134.

4. Анохин Ю.А. Аэрозольное загрязнение атмосферы над озером Байкал и влияние на него промышленных источников / Ю.А Анохин, А.О. Кокорин, Т.А. Прохорова, М.П. Анисимов // Мониторинг состояния озера Байкал. -Л. : Гидрометеоиздат, 1991' б. С. 44-50.

5. Байкал: Атлас / Гл. ред. Галазий Г.И. — М: : Федер. служба геодезии и картографии России, 1993. 160 с.

6. Башкин В.Н. Биогеохимия / В.Н. Башкин, Н.С. Касимов. М. : Научный мир, 2004. - 648 с.

7. Безуглова H.H. Периодичность многолетних рядов приземных температур и некоторых индексов циркуляции атмосферы на юге Западной Сибири / H.H. Безуглова, Г.С. Зинченко, Ю.А. Суковатов // Оптика" атмосферы, и океана. 2009. - Т. 22. - № Г. - С. 22-24.

8. Белан Б.Д. Результаты климато-экологического мониторинга на TORстанции. Ч. IV. - Оценка влияния города / Б.Д. Белан, Е.В. Покровский, Т.М.

9. Рассказчикова, Г.Н.Толмачев // Оптика атмосферы и океана. 1995. - Т. 8. — №9.-С. 1349-1355.

10. Беркин Н.С. Иркутская область (природные условия административных районов) / Н.С.Беркин, С.А. Филиппова, В.М., Бояркин В.М и др. Иркутск : Изд-во Иркутского университета, 1993. 302 с.

11. Беркин Н.С. Контрастность гидроклиматических условий как фактор формирования геосистем бассейна р. Селенги / Н.С. Беркин, Е.В. Бирюкова // Природные условия и ресурсы Монголии. Иркутск, 2000. Ч.З. - С. 100-102.

12. Белозерцева И.А. Техногенное воздействие на снежный покров Верхнего Приангарья / И.А. Белозерцева // География и природные ресурсы. -1999.-№2.-С. 46-51.

13. Белькова О.Н. Поведение малых элементов в процессах сжигания углей Черемховского месторождения / О.Н. Белькова, В.А. Бычинский, И.М. Щадов, Н.В. Котельников // Уголь. 2000. - №5. - С.43-47.

14. Бойко С.М. Геохимия промышленных зол углей Азейского месторождения и проблемы их утилизации / С.М. Бойко, А.Н. Сутурин // Геология и геофизика. 1994. - С. 100-108.

15. Бойко С.М. Геохимические особенности золы углей Ирша-Бородинского месторождения (Канско-Ачинский-бассейн) / С.М. Бойко, А.Н. Сутурин, Л.Ф. Парадина, H.H. Куликова // География и природные ресурсы. -2003. -№3.-С. 82-88.

16. Бондарь М.А. Затяжные дожди в южном Прибайкалье / М.А. Бондарь // Метеорология и гидрология. — 1940. — №3. С.47-53.

17. Бримблукумб П. Состав и химия атмосферы / П. Бримблукумб Пер. с англ. М. : Мир, 1988. - 352 с.

18. Василенко В.И. Мониторинг загрязнения снежного покрова / В.И. Василенко, И.М. Назаров, Ш.Д. Фридман. Л. : Гидрометеоиздат, 1985. - 185 с.

19. Ветров В.А. Микроэлементы в природных средах оз. Байкал / В.А. Ветров, А.И. Кузнецова. Новосибирск : Изд-во СО РАН НИЦ ОИГГМ, 1997.-238 с.

20. Виноградова Г.М. Изменчивость сезонных характеристик климата Сибири в течение XX века / Г.М. Виноградова, H.H. Завалишин, В.И. Кузин // Оптика атмосферы и океана. 2000. - Т. 13. - №6-7. - С. 604-607.

21. Виноградова Г.М. Внутривековые изменения климата Восточной Сибири / Г.М. Виноградова, H.H. Завалишин, В.И. Кузин // Оптика атмосферы и океана. 2002. - Т. 15. - №5-6. - С. 408-411.

22. Виноградова A.A. Влияние промышленности Норильска и Урала на окружающую среду различных районов Сибири / А.А.Виноградова, Л.О. Мак-сименков, Ф.А. Погарский // Оптика атмосферы и океана. 2008. - № 06. - Т. 21. - С.479-485.

23. Воейков А.И. Снежный покров его влияние на почву, климат и погоду, и способы исследования / А.И. Воейков // Избранные сочинения. M.-JI. : Изд-во АН СССР, 1952. - Т.З. - 153 с.

24. Вотинцев К.К. Гидрохимия оз. Байкал / К.К. Вотинцев //Труды Байк. Лимн. станции. М. : Изд-во АН СССР, 1961. - Т.20. - 311 с.

25. Вотинцев К.К. Химический состав атмосферных осадков в районе оз. Байкал / К.К. Вотинцев, Т.В. Ходжер // География и природные ресурсы. -1981.-№4.-С. 100-105.

26. Галазий Г.И. Байкал в вопросах и ответах / Г.И. Галазий. Иркутск : Вост.-Сиб. кн. изд-во, 1987. - 384 с.

27. Гадаскина И.Д. Яды вчера и сегодня: Очерки по истории ядов / И.Д. Гадаскина, H.A. Толоконцев; Под ред. В.А. Филова. - Л. : Наука, 1988. - 204 с.

28. Гидрология юга Восточной Сибири. М.: Наука, 1966. - 171 с.

29. Голобокова Л.П. Разработка и реализация методик для исследования химического состава газовых примесей и атмосферного аэрозоля (на примере

30. Байкальской'природной территории) : автореф. дис. . канд. техн. наук / ЛШ. Голобокова. Барнаул : 2004. - 19 с. .

31. Голобокова Л.П: Атмосферные выпадения в Прихубсугулье и на юге Восточного Саяна / Л;П. Голобокова, Т.В. Ходжер, В.А. Стальмакова, O.F. Нецветаева, В.Л. Потемкин, H.A. Кобел ева,. Т.В. Погодаева // География и природные ресурсы. 2004 а. - №3. - С.69-75.

32. Голобокова Л.П. Современная оценка сухих осаждений химических веществ на подстилающую поверхность в разных районах азиатской территории России / Л.П. Голобокова, Т.А. Ходжер, Т.В. Ходжер // Оптика атмосферы и океана. 2007. - Т.20. - № 6. - С.512-516.

33. Голубев В.Н. Закономерности формирования стратиграфии снежного покрова / В.Н. Голубев, М.Н. Петрушина, Д.М. Фролов // Лед и снег. 2010. -№1. - С. 58-72.

34. Гордеев B.B. Тяжелые металлы в снежном и ледовом покрове Барен-цева.моря / В.В. Гордеев, А.П. Лисицин // Океанология. 2005. - Т.45. - №5. -С. 777-784.

35. Гинзбург В. Ф. Формирование компонентов баланса- свинца в атмосфере над территорией России : автореф. дис. . канд. геогр. наук / В. Ф. Гинзбург М. : 2005. 27 с.

36. Густокашина H.H. Многолетние изменения основных элементов климата на территории Предбайкалья / H.H. Густокашина. Иркутск : Изд-во Института географии СО РАН, 2003. - 107 с.

37. Даувальтер В.А. Концентрации металлов в донных отложениях за-кисленных озер // Водные ресурсы. 1998. - Т. 25. - №3. - С. 358-365.

38. Добровольский В.В. Основы биогеохимии / В.В. Добровольский. М. : Высш. Шк., 1998.-413 с.

39. Дубинина Ю.Ю. Изучение образования металлсодержащего аэрозоля при окислении выделяемых растениями металлорганических газообразных веществ. Сибири / Ю.Ю. Дубинина, Г.Г. Дульцева // Оптика атмосферы и океана. 2003. - Т.16. - № 5-6. - С. 415-417.

40. Заборцева Т.И. О принципах составления городской экологической программы / Т.И. Заборцева, Н.М. Сысоева, В.П. Мосунов, C.B. Дуденко // География и природные ресурсы. — 1999. №3. — С.34-37.

41. Заиков Г.Е. Кислотные дожди и окружающая среда / Г.Е. Заиков, С. А. Маслов, B.JI. Рубайло. М. : Химия, 1991. - 144 с.5 37. Зилов Е.А. Химия окружающей среды / Е.А. Зилов // Учебное пособие. Иркутск : Иркутский государственный университет, 2005. 202 с.

42. Иванова A.C. Циркуляционные особенности формирования и «развития Азиатского максимума / A.C. Иванова, И.В. Латышева, В.И. Мордвинов // Тез. докл. // Аэрозоли Сибири. X рабочая группа. 2003. - С. 56.

43. Ивлев Л.С. Химический состав и структура атмосферных аэрозолей / Л.С. Ивлев. Л. : Изд-во ЛГУ, 1982. - 366 с.

44. Игамбердиев В. М. Оценка современного состояния природной среды: Норильский промышленный район / В. М. Игамбердиев, О.М. Терешен-ков, Х.А. Кутыев, E.H. Попова // Нар. хоз-во республики Коми. 1994. - №1. - С.54-61.

45. Изменение климата, 2001 г. Обобщенный доклад / Под ред. Р.Т. Уот-сона и основной группы авторов. Межправительственная группа экспертов по изменению климата, 2003. 220 с.

46. Изотопы свинца и вопросы рудогенеза / М-во гелогии СССР. Всесо-юз. Науч.- исслед. Геолог. Ин-т. Труды, новая серия. Л. : Недра. - Т. 342. -1988.-243 с.

47. Израэль Ю.А. Изменения глобального климата. Роль, антропогенных воздействий / Ю.А. Израэль, В.Г. Груза, В.М. Катцов, В.П. Мелешко // Метеорология и гидрология. 2001. - Т.14. — №5. - С. 5-21.

48. Инжененрная экология. Общий курс. В 2-х т. Е.2. Справочное пособие / под. ред. И.И. Мазура. М.: Высш. Шк., 1996. — 655 с.

49. Исидоров B.A. Экологическая химия- / В.А. Исидоров. Химиздат, 2001.-304 с.

50. Калачникова B.C. Синоптические условия формирования и разрушения Азиатского антициклона // Тр. // ДВНИГМИ, 1968. В:26. - С. 83-102.

51. Кац A.JT. Сезонные изменения общей циркуляции атмосферы и долгосрочные прогнозы / A.JI. Кац. JI. : Гидрометеоиздат, 1960. - 240 с.

52. Коваленко В.А. Долговременные вариации элементов радиационного баланса земной атмосферы и интенсивности космических лучей / В.А. Коваленко, С.И. Молодых // Исследования по геомагнетизму, аэрономии и физике Солнца, 1999.-С. 110.

53. Ковальская Г.А. Предел обнаружения следовых элементов в образцах атмосферных аэрозолей при рентгенофлуоресцентном элементном анализе на пучках синхротронного излучения / Г.А. Ковальская // Оптика атмосферы и океана. 2001. - Т. 14. - №1. - С.65-68.

54. Кокорин А.О. Поступление загрязняющих веществ-из атмосферы с осадками в Южном Прибайкалье / А.О. Кокорин, C.B. Политов II Метеорология и гидрология. 1991. - №1. - С.48-54.

55. Кондратьев К.Я. Окислы азота как химически и оптически активные малые газовые компоненты тропосферы / К.Я. Кондратьев, В.А. Исидоров // Оптика атмосферы и океана. 2001. - Т. 14. - №8. - С. 643-652.

56. Кондратьев К. Я. Аэрозоль и климат / К. Я. Кондратьев. JI. : Гидрометеоиздат, 1991. - 541 с.

57. Кривенцов В.В. Исследование атмосферных аэрозолей методами рентгеновской дифракции и рентгеновской спектроскопии поглощения с использованием синхротронного излучения / В.В. Кривенцов, А.Н. Шмаков,

58. В.П. Иванов, С.Н. Трухан, Д.И. Кочубей, О.Г. Нецветаева, Т.В. Ходжер // Химия в интересах устойчивого развития. 2002. - № 10. - С.609-613.

59. Кузьмин В.А. Ландшафты и,почвы высокогорий Предбайкалья и Северного Забайкалья / В.А. Кузьмин; В.М. Плюснин // География м природные ресурсы. 2002. - №2. - С. 16-23.

60. Куценогий К.П. Проект "Аэрозоли Сибири". Первые результаты / К. П. Куценогий // Оптика атмосферы и океана. 1994. - Т. 7. - №8. - С. 10151021.

61. Куценогий К.П. Мониторинг атмосферных аэрозолей в Сибири / К. П. Куценогий // Оптика атмосферы и океана. 1996. - Т. 9. - №6. - С. 704-711.

62. Куценогий К.П. Эмиссии крупного лесного пожара в Сибири / К.П. Куценогий, Э.Н. Валендик, Н.С. Буфетов, В.Б. Барышев // Сибирский экологический журнал. 1996 а. - №8. - С. 93-101.

63. Куценогий К.П. История развития исследований в области аэрозолей в Сибири / К.П. Куценогий // Оптика атмосферы и океана. 2000. - Т. 13. - № 6-7.-С. 577-587.

64. Куценогий К.П. Аэрозоли Сибири. Итоги семилетних исследований / К. П. Куценогий, П.К. Куценогий // Сибирский экологический журнал. 2000 а.-№ 1.-С. 11-20.

65. Латышева И.В. Мезомаштабные процессы атмосферного загрязнения в промышленных центрах Предбайкалья : автореф. дис. . канд. геогр. наук / И.В. Латышева Иркутск : 2000. - 22 с.

66. Лебединский А.Б. Особенности температурных инверсий Предбайкалья / А.Б. Лебединский // Тр. ЗСРНИГМИ. 1972. - В.7. - С. 100-116.

67. Мальдерен В.Х. Анализ индивидуальных аэрозольных частиц в сибирском регионе. Предварительные результаты / В.Х. Мальдерен, В.Р. Гри-кен, Т.В. Ходжер, Н.С. Буфетов, К.П. Куценогий // Оптика атмосферы и океана.-1994.-№7.-С. 1154-1162.

68. Мартынов В.П. Почвы горного Прибайкалья / В.П. Мартынов Улан-удэ : Бурятское книжное издательство, 1965. 168 с.

69. Маховер З.М. О причинах устойчивого положения центра Азиатского антициклона над Монголией / З.М. Маховер // Тр. НИИАК, 1967. В.38. -С.54-59.

70. Методика количественного химического анализа №480-Х. М. :2002. 24 с.

71. Миляева Л. С. Восточный Саян / Л. С. Миляева // Алтае-Саянская горная область, М.: Наука, 1969. С. 276-308.

72. Михайлова Т.А. Влияние промышленных выбросов на леса Байкальской природной территории / Т.А. Михайлова // География и природные ресурсы. 2003. -№ 1. - С. 51-58.

73. Могош Г. Острые отравления. Диагноз лечение / Г. Могош. Бухарест : Медицинское издательство, 1984. - 566 с.

74. Монин A.C. Климат как проблема физики / A.C. Монин, Ю.А. Шишков // Успехи физических наук. 2000. - Т. 170. -№4. - С.419-445.

75. Моложникова Е.В. Анализ механизмов формирования ионного состава атмосферных осадков юга Восточной Сибири, / Е.В. Моложникова, Е.В. Кучменко, О. Г. Нецветаева, H.A. Кобелева // Оптика атмосферы и океана. —2003. Т. 16. - № 5-6. - С. 500-503.

76. Нецветаева О.Г. Формирование химического состава вод притоков Южного Байкала в современный период : Автореф. дис . канд. геогр. наук / О.Г. Нецветаева. — Иркутск : 2004. 22 с.

77. Нечаева Е.Г. Ландшафтно-геохимическое районирование Азиатской России / Е.Г. Нечаева // География и природные ресурсы. 2001. - №1. -С.12-18.

78. О наблюдении за загрязняющими веществами в системе глобального мониторинга / Назаров И.М. / Мониторинг состояния окружающей природной среды. Л. : Гидрометеоиздат, 1977. - С. 81-95.

79. О состоянии озера Байкал и мерах по его охране в 2007 году. Государственный доклад Иркутск : Сибирский филиал ФГУНПП Росгеолфонд, 2008. - 443 с.

80. О состоянии окружающей природной среды Иркутской области в 2007 году. Государственный Доклад. Иркутск : МПРИЭИО, 2008. - 359 с.

81. Обзор фонового состояния окружающей природной среды на территории стран СНГ за 1998 г. и его динамики за последние 10 лет. С-Пб. : Гидрометеоиздат, 1999. - 120 с.I

82. Оболкин В.А. Годовое поступление из атмосферы сульфатов и минерального азота в регионе оз. Байкал / В.А. Оболкин, Т.В. Ходжер // Метеорология и гидрология. 1990. - №7. - С. 71-76.

83. Оболкин В.А. Кислотность атмосферных выпадений в регионе Байкала / В.А. Оболкин, Т.В. Ходжер, Ю.А. Анохин, Т.А. Прохорова // Метеорология и гидрология. 1991. - №1. - С. 55-60.

84. Оболкин В.А. Элементный состав и основные источники атмосферного аэрозоля Южного Байкала / В.А. Оболкин, B.JI. Потемкин, Т.В. Ходжер // География и природные ресурсы. 1994. - № 3. - С. 75-81.

85. Оболкин В.А. Сравнительные данные о химическом составе аэрозолей континентальных и арктических районов Восточной Сибири / В.А. Оболкин, В. Л. Потемкин, Т. В. Ходжер // Оптика атмосферы и океана. 1998. -Т.11 -№ 6.- С. 632-635.

86. Оболкин В.А. Элементный состав нерастворимой фракции зимних атмосферных выпадений в некоторых районах Южного Прибайкалья / В.А. Оболкин, H.A. Кобелева, Т.В. Ходжер, С.Ю. Колмогоров // Оптика атмосферы и океана. 2004. - Т. 17. - №5-6. - С. 414-417.

87. Обручев C.B. Развитие рельефа Восточного Саяна / C.B. Обручев. -М., 1946.-Вып. 37.- 160 с.

88. Опасные явления погоды на территории^ Сибири и Урала: Часть Iii Иркутская область, юго-западная часть Бурятской АССР / Под ред. д.г.н. С.Д. Кошинского, к.г.н. А.Д. Дробышева. JI.: Гидрометеоиздат, 1986. - 244 с.

89. Панченко М.В. Годовой ход содержания субмикронного аэрозоля в тропосфере над Западной Сибирью / М.В. Панченко, С.А. Терпугова // Оптика атмосферы и океана. 1994. - Т. 7. - №8. - С. 1033-1044.

90. Поздняков А. Опыт исследования химического состава осадков в зависимости от метеорологических факторов / А. Поздняков // Журн. Опытной агрономии. 1904. - Кн. 6. - Т.5. -230 с.

91. Покатилов Ю.Г. Геохимическая экология юга Средней Сибири : авто-реф. дис. . докт. биолог, наук / Ю.Г. Покатилов М., 1989. - 43 с.

92. Рогова В.П. Минеральный состав твердофазных частиц аэрозолей в городах Южного Прибайкалья / В.П. Рогова, В.Я. Киселев, Д.А. Чурсин, Н.В. Федорова, В.А. Скворцов // Оптика атмосферы и океана. 2002. - Т. 15. - № 5-6. - С.555-557.

93. Рябошапко А. Г. Дальний атмосферный перенос и атмосферные балансы соединений серы, азота и ртути : автореф. дис. . докт. физ-мат. Наук / А. Г. Рябошапко -М., 2002. 43с.

94. Сает Ю.Е. Геохимия окружающей среды / Ю.Е. Сает, Б.А. Ревич, Е.П. Янин. -М.: Недра, 1990.-335 с.

95. Салоп Л.И. Геология Байкальской горной системы. Том I. Стратиграфия / Л.И. Салоп. М. : Недра, 1964. - 517 с.

96. Седельников В.П. Высокогорная растительность Алтае-Саянской горной'области / В.П. Седельников. Новосибирск : Наука, 1988. - 221, с.

97. Седельникова Н.В. Лишайники Западного и Восточного Саяна / Се-дельникова Н.В. Новосибирск : Из-во СО РАН, 2001. - 189 с.

98. Семенченко Б.А. Физическая метеорология / Б.А. Семенченко. М. : Аспект- Пресс, 2002. — 416 с.

99. Сергеев Н.И. Синоптические сезоны и сезонные аномалии температуры воздуха холодного полугодия Восточной Сибири / Н.И. Сергеев // Сб. работ по синоптике. М.: Гидрометеоиздат, 1959. - №3. - С.93-138.

100. Смоляков Б.С. Ионный состав и кислотность атмосферных осадков в Новосибирской области в 2000-2005 гг. / Б. С. Смоляков, М.П. Шинкоренко Л.А. Павлюк, С.Н. Филимонова // Оптика атмосферы и океана. 2006. - Т. 19.-№6.-С. 504-512.

101. Сороковикова Л.М. Поступление сульфатов и азота в озеро Байкал с водами его притоков / Л.М. Сороковикова, В.Н. Синюкович, О.Г. Нецветаева, И.В.Томберг, Н.П. Сезько // География и природные ресурсы. 2009. - № 1. -С. 61-65.

102. Состояние и комплексный мониторинг природной среды и климата. Пределы измерений / Отв. ред. академика Ю.А. Израэль. М. : Наука, 2002. -248 с.

103. Справочник по климату СССР. Вып. 22. Влажность воздуха, атмосферные осадки и снежный покров 4.IV. Л.: Гидрометеоиздат, 1968. - 80 с.

104. Справочник по климату СССР. Вып. 23. Ветер. Ч.Ш. Л. : Гидрометеоиздат, 1968 а. - 188 с.

105. Справочник по климату СССР. Выпуск 22. ч.У. Облачность и атмосферные явления. Л.: Гидрометеоиздат, 1969. - 272 с.

106. Справочник по климату СССР. Выпуск 22. Часть 4. Л. : Гидрометеоиздат, 1967 . - 342 с.

107. Структура и ресурсы климата Байкала, и сопредельных' пространств / Отв. ред. Н.П: Ладейщиков. Новосибирск : Изд-во Наука СОБРАН, 1977. -272 с.

108. Тренды ландшафтно-геохимических процессов^ в. геосистемах юга Сибири / Е.Г.Нечаева, Н.Д. Давыдова, А.И. Щетников и др. Новосибирск : Наука, 2004. - 184 с.

109. Трофимова И.Е. Методические аспекты оценки качества воздушного бассейна Байкальской котловины // География и природные ресурсы. 2001. -№1. - С. 60-66.

110. Трофимова И.Е. Типизация и картографирование климатов Байкальской горно-котловинной системы / И.Е. Трофимова // География и природные ресурсы. 2002. - №2. - С.53-61.

111. Трунова В.А. Рентгенофлуоресцентный анализ с использованием синхротронного излучения-: автореф. дис. . канд. хим. наук / В.А. Трунова-Новосибирск : 1997. 25с.

112. Фундаментальные исследования, океанов и морей: в 2 кн. / гл. ред. Н.П. Лаверов. -М. : Наука, 2006. 535 с.

113. Ходжер Т.В. Поступление веществ из атмосферы в районе Прибайкалья и их роль в химическом балансе оз. Байкал : автореф. дис. . канд. гегр. наук / Т.В. Ходжер Л. : 1987. - 22 с.

114. Ходжер Т.В. Химический состав аэрозоля и малые газовые примеси в атмосфере над Байкалом / Т.В. Ходжер, В.Л. Потемкин, В.А. Оболкин // Оптика атмосферы и океана. 1994. - №7. - С. 1059-1066.

115. Ходжер Т.В. Сезонная изменчивость элементного состава аэрозолей над озером Байкал / Т.В. Ходжер, В.А. Оболкин, В.Л. Потемкин, У. Томза, К. Ран // Химия в интересах устойчивого развития. 1997. - №5. - 547-551.

116. Хорват Л. Кислотный дождь / Л. Хорват. М. : Стройиздат, 1990. -81 с.

117. Черняева Л.Е. Химический состав атмосферных осадков (Урал и Приуралье) / Л.Е. Черняева, A.M. Черняев, А.К. Могилевских. Л. : Гидрометеоиздат, 1978. -180 с.

118. Шевченко В.П. / Влияние аэрозолей на среду и морское осадконакоп-ление в Арктике / В.П. Шевченко. М.: Наука, 2006. - 226 с.

119. Шимараев М.Н. О проявлении на Байкале глобальных изменений климата в XX столетии / М.Н. Шимараев, Л.Н. Куимова, В.Н. Синюкович, В.В. Це-хановский // ДАН. 2002. - Т. 383. - №3. - С. 397-400.

120. Шимараев. М.Н. Циркуляционные факторы изменений ледово-термического режима Байкала / М.Н. Шимараев // География и природные ресурсы. 2007. - №4. - С. 54-60.

121. Шимараев М.Н. Современные изменения климата и температура глубинных вод озера Байкал / М.Н. Шимараев, Е.С.Троицкая, Р.Ю. Гнатовский // ДАН. 2009. - Т. 420. - №5. - С. 685-689.

122. Шмакин А.Б. Снежный покров и снежные лавины/ А.Б. Шмакин // Лед и снег. 2010. - № 1. - С. 43-57.

123. Экогеохимия городов Восточной Сибири / И.С. Ломоносов, В.Н. Макаров, А.П. Хаустов и др. Иркутск : Ин-т мерзлотоведения СО РАН, 1993. -108 с.

124. Экогеохимия Западной Сибири // Тяжелые металлы и радионуклиды / Ред. Чл. кор. РАН Г.В. Поляков. - Новосибирск : Изд-во РАН, НИЦ ОИГГМ, 1996. - 248 с.

125. Brown J. S. Ore lead and isotopes / J. S Brown // Economic Geology. -1962.-№57. -P. 620-773.

126. Brun E. A numerical model to simulate snow-cover stratigraphy for operational avalanche forecasting / E. Brun, P. David, M. Sudul, G. Brunot // Journal Of Glaciology. 1992. - V.38. -№128. - P. 13-22.

127. Callander, Global climatic change the latest scientific / Callander, A. Bruce // Geo Journal. - 1997 (May). -Vol. 42.1. - P. 55-63.

128. Migon C. Measurement of trace metal wet, dry end total atmospheric fluxes over the Liguria sea / C. Migon, B. Journel, E. Nicolas // Atmospheric Environment. 1997. -V. 31. -№ 6. - P. 889-896.

129. Galloway J.N. Acidification of the world: natural and anthropogenic/ J.N. Galloway // Water, Air and Soil Pollut. 2001. - Vol. 130. - №1/4. - P. 17-24.

130. GESAMP' (Group of Experts on- the Scientific Aspects of Marine Pollution) / The State of Marine environment. Land / Sea boundary flux of contaminants from rivers // Report and Studies. 1990. - № 39. — Ill p.'

131. Heavy metals and POP measurements, 2007 / Norwegian Institute for Air Research EMEP // CCC-Report. 2009. -№3. - 119 p.

132. Husar R.B. Historical trends in atmospheric sulfur deposition and methods or assessing long-term trends in surface water chemistry / R.B. Husar, T.J. Sullivan, D.F. Charles. // Acidic deposition and aquatic ecosystems. SpringerVerlag, 1991.-P. 65-82.

133. Hurrell J. W. Decadal trends in the North Atlantic Oscillation: regional temperatures and precipitation / J. W. Hurrell. Science. - 1995. - Vol. 269. - P. 676-679.

134. ICP Waters report 98/2009 / Norwegian Institute for Water Research. 2009. - 75 p.

135. Jambers W. Single particle and inorganic characterization of rainwater collected above the North Sea / W. Jambers, V. Dekov,V. R. Grieken // The Sci. of the Total Environ. 2000. - Vol. 256. - № 2-3. - P. 133-150.

136. Jouzel J. Climatic interpretation of the recently extended Vostok ice records / J. Jouzel, C. Waelbroeck, B. Malaize et al. // Climate dynamics. Vol. 12.-1996.-P. 513-521.

137. Karpenko S. Lead'isotope analyses of Calanas from selected ore deposits of the U.S.S.R. / S. Karpenko, M N. Delevaux, B.R. Doe // Economic Geology. -1981.-V.-76.-P: 716-742.

138. Khodzher T.V. A study of trace elements in atmospheric aerosols of the Eastern Siberia using neutron activation and synchrotron radiation X-ray fluorescence analysis / T.V. Khodzher, V.A. Obolkin, V.L. Potemkin, N. Bufetov,

139. Bringmark L. Site specific heavy metal pools and fluxes in ICP IM / L. Bringmark, L. Lundin // Acid Rain 7 International Conference on Acid Deposition. -2005.-P. 583.

140. Lowenthal D. Regional sources of pollution aerosol at Barrow, Alaska during winter 1979-80, as deduced from elemental tracers / D. Lowenthal, K. Rahn // Atmospheric Environment. 1985. - Vol. - 19. - № 12. - P. 2011-2024.

141. Matsui S. Toxic Substances Management in Lakes and Reservoirs / S Matsui. Shiga : ILEC, 1991. - 170 p.

142. Mukai H. Lead isotope ratios in the urban air of eastern and central Russia / H. Mukai, T. Machida, A. Tanaka // Atmospheric Environment. № 35. - 2001. -P. 2783-2793.

143. Mukai H. Regional characteristics of sulfur and lead isotope ratios in the atmosphere at several Chinese urban sites environ / H. Mukai, A. Tanaka, F. Toshiro et al.//Sci. Technol. 2001 a.-V.35.-P. 1064-1071.

144. Nguyen V. D. Atmospheric deposition of acid, heavy metals dissolved organic carbon and nutrients in the Dutch delta area in 1980-1986 / V. D. Nguyen, A. G. Merks, P. Valenta // The Sci. of the Total Environ. 1990. - № 99. - P. 7791.

145. Onischuk N.A. Lead and its isotopic ratios in atmospheric precipitation in the Baikal region and Primorski Krai / N.A. Onischuk, T.V. Khodzher, E.P. Chebykin E. V. Chipanina // Geography and Natural Resources. 2009. - №4. - P. 345-349.

146. Rahn K.A. The chemical composition of the atmospheric aerosol / K.A. Rahn // Technical Report // University of Rhode Island. 1976. - 265 p.

147. Semenov M.Y. Base Cation Fluxes in Mountain Landscapes of Lake Baikal Southern Shore / M.Y. Semenov/ Communications in Soil Science and Plant Analysis. 2007. - № 38. - P. 2635-2646.

148. Swietlicki E. European source region identification of long range transported ambient aerosol based on PIXE analysis and related techniques / E. Swietlicki. -Lund, Sweden. 1989. - 139 p.

149. Tumendemberel B. Determination of unanalyzed components in precipitation water / B. Tumendemberel // Eanet Science Bulletin. 2008. - Vol.1. -P. 37-47.

150. Viernes A. C. Determination of unanalyzed components in rainwater / A. C. Viernes, J. Nagata // Eanet Science Bulletin. 2008. - V. 1. - P. 21-35.

151. WMO statement on the status of the global climate in 1999 // World Meteorological Organization. 1999. -№913.-110 p.

Информация о работе

Онищук, Наталья Анатольевна
кандидата географических наук
Казань, 2010
ВАК 25.00.30

Диссертация

Особенности современного режима снежного покрова и химический состав атмосферных осадков в южной части Иркутской области - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Особенности современного режима снежного покрова и химический состав атмосферных осадков в южной части Иркутской области - тема автореферата по наукам о земле, скачайте бесплатно автореферат диссертации

Похожие работы