Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Закономерности и уровни аэротехногенного загрязнения ландшафтов Мурманской области и севера Скандинавии

ВАК РФ 25.00.36, Геоэкология

Содержание диссертации, доктора географических наук, Раткин, Николай Егорович

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. Физико-географическая характеристика района исследований

1.1. Географическое положение

1.2. Климат

1.3. Геологическое строение и рельеф

1.4. Гидрологические условия

1.5. Растительность

1.6. Почвы 29 Выводы

Глава 2. Материалы и методы исследований

2.1. Современное состояние изученности проблемы

2.2. Методический подход к исследованию

2.3. Объекты, методы исследования и объем использованных 50 материалов

Выводы

Глава 3. Закономерности аэротехногенного загрязнения снежного покрова

3.1. Оценка влияния техногенного фактора на загрязнение снежного 63 покрова

3.2. Оценка влияния метеорологического фактора на загрязнение 66 снежного покрова

3.3. Оценка факторов формирования запаса влаги в снежном покрове

3.4. Оценка влияния орографического фактора на пространственное распределение содержания загрязняющих веществ в снежном покрове

Выводы

Глава 4. Количественная оценка распределения концентрации вещества в снежном покрове и жидких осадках во времени и пространстве

4.1. Верификация расчетного метода на территории типичного объекта

4.3. Оценка факторов интенсивности выпадения загрязняющих веществ 136 на подстилающую поверхность

4.4. Связь содержания вещества в снежном покрове с его содержанием в 143 жидких осадках

3.4. Оценка уровня концентрации вещества в снежном покрове и жидких 151 осадках регионально - фоновой зоны

Выводы

Глава 5. Количественная оценка атмосферного выпадения вещества на подстилающую поверхность во времени и пространстве

5.1. Верификация расчетного метода на территории водосборного бассейна

5.3. Пространственная оценка динамики выпадения вещества в зоне 202 локального загрязнения

5.4. Пространственная оценка динамики выпадения вещества в 208 регионально-фоновой зоне

4.2. Определение границы импактной зоны

5.2. Оценка выпадения вещества на модельном объекте

5.5. Оценка гидрохимического стока загрязняющих веществ

5.6. Визуализация аэротехногенной нагрузки на модельном водосборе и 227 территории Мурманской области

Глава 6. Количественная оценка дифференциации объема выброса 254 загрязняющих веществ во времени и пространстве

6.1. Оценка доли вещества, выпадающей на подстилающую поверхность 254 локальной зоны

6.2. Оценка доли вещества, выпадающей на подстилающую поверхность 264 регионально - фоновой зоны

6.3. Оценка вымывающей способности твердых и жидких осадков

6.4. Оценка вклада «сухих» и «мокрых» выпадений в суммарное 281 содержание вещества на подстилающей поверхности локальной зоны Выводы

Выводы

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Закономерности и уровни аэротехногенного загрязнения ландшафтов Мурманской области и севера Скандинавии"

В условиях научно-технического прогресса и роста численности населения на планете, действие антропогенных факторов на окружающую человека природную среду в целом усиливается. Выявление в ней возможных изменений, познание условий их возникновения и законов развития становится жизненно важной необходимостью, как основы сохранения природы и нахождения таких форм взаимодействия человека с окружающей средой, которые бы обеспечили их совместное развитие.

Особое внимание следует обратить на экологические проблемы Севера, относящегося к территориям с высокой экологической уязвимостью. На протяжении нескольких десятков лет интенсивное промышленное освоение Севера, в том числе и Мурманской области, направлено на использование природных ресурсов, таких, как цветные и черные металлы, сырье для производства фосфатных удобрений, слюда, газ, нефть, леса, рыба, энергия рек и пр. При этом хозяйственная деятельность ведется, как правило, без учета специфических природоохранных требований и без научной базы по нормированию уровней загрязнения и критических нагрузок на экосистемы для различных климатических зон (КгазоУБкауа, Уеузееу, 2001).

Определение критических (допустимых) нагрузок является одной из наиболее актуальных проблем современной экологии. В ее основе лежит решение сложнейших фундаментальных задач экологии, таких как: механизмы круговорота техногенных элементов, взаимодействие их с природными факторами, представление об устойчивости и адаптационных возможностях природных систем, «норма и патология» их состояния, ранняя диагностика нарушений и «критическая точка» необратимых изменений. Все вышеперечисленные вопросы по праву считаются труднейшими в теоретической экологии, однако без их решения невозможно определить, сколь долго природная среда способна выдержать все возрастающий поток загрязнений (Глазовская, 1984, 1990; Красовская, Светлосанов, 1989).

Несмотря на множество подходов, и взглядов на данную проблему, как в отечественной, так и зарубежной науке, в законченном виде пока такой концепции нет. Однако данная область знаний постоянно совершенствуется, в силу высокой актуальности и практической значимости для экологии.

Интерес к данной проблеме чрезвычайно высок и привлекает внимание многих исследователей (Лукъяненко, 1983, 1987; Израэль, 1979; Израэль и др., 1989; Федоров, 1975; Брагинский, 1981; Научн. осн. контроля качества вод, 1981; Строганов, 1983; Абакумов, 1985, 1991; Никаноров и др., 1988; Научн. осн. биомониторинга., 1988; Флеров, 1989; Никаноров, 1990; Сидоров, 1983; Волков, Заличева 1991; Михайловский и др., 1991; Warren, 1971; Sladechek, 1973; Cairns, Pratt, 1989; Hokanson, 1992;

Henriksen et al., 1992; Critical Loads and Critical Livit Values, 1994).

Выделяются подходы на уровне биосферных оценок (Кондратьев, 1995); геосистемных (Глазовская, 1988; Садыков, 1986; Евсеев, Красовская, 1996) и экосистем-ных (Израэль, 1979; Никаноров, 1990; Воробейчик и др., 1994; Алимов, 1994;

Henriksen etal., 1992; Krasovskaya et al, 1995, 1996 ).

Тот факт, что особенностью промышленного освоения Субарктических регионов является нацеленность на добычу и переработку минерального и топливного сырья, определяет сходные черты форм и характера техногенного воздействия на природу и, соответственно, формирование аналогичных параметров импактных районов. Как правило, наибольшее загрязнение природной среды связано с функционированием предприятий по добыче и переработке полезных ископаемых и транспортно-энергетических объектов, где обозначились локальные зоны загрязнения. Главными из них являются: Печенга, Никель, Мончегорск, Кировск, Кандалакша, Печора, Воркута, Надым, Норильск, Депутатский, Валькумей, Анадырь (Моисеенко и др., 1997). Для Севера Дальнего Востока характерно наличие небольших по масштабу изолированных импактных зон; освоение Сибирского Севера привело к формированию достаточно крупных импактных районов, таких как Норильский и Депутатский (Евсеев, Красовская, 1997).

По сравнению с зарубежными, российские арктические регионы испытывают значительно большую антропогенную нагрузку. Площади этих приполярных районов различаются незначительно, но современное население российского Заполярья в 4 раза больше, чем зарубежного и его большая часть сосредоточена в индустриальных центрах (Котляков, Злотин, 1989).

Наиболее длительно эксплуатируемым заполярным регионом является Кольский Север, где импактные зоны наибольшие по площади и часто сливаются. Учитывая, что загрязняемые зоны Севера в целом имеют сходный характер техногенных воздействий, где основной вклад в загрязнение ландшафтов вносит горнопромышленный комплекс, а по природным условиям формирования и функционирования геосистемы идентичны между собой, то можно предположить и развитие идентичных антропогенных процессов в этих ландшафтах. В этом случае территорию Кольской субарктики можно принять в качестве модельного региона для исследований.

Наличие на территории Кольского полуострова большого количества предприятий по добыче и переработке полезных ископаемых, обусловливает исключительно высокую антропогенную нагрузку на природные ландшафты ряда районов, особенно тех, к которым относятся горно-металлургические центры Мурманской области. В результате большого количества выбросов сернистого газа и тяжелых металлов в атмосферный воздух, в окрестностях гигантов цветной металлургии комбинатов "Пе-ченганикель" и "Североникель" образовались обширные зоны деградации почвенно-растительного покрова от угнетения лишайников до полного разрушения почв и образования техногенных пустошей.

Выбросы в атмосферу Мурманской области и, соответственно, поток загрязняющих веществ в экосистемы, характеризуются многокомпонентным химическим составом. В условиях ограниченности экономических возможностей, важным является, при решении природоохранных задач, вопрос о выделении приоритетных вредных веществ и источников загрязнения. Установление приоритетных веществ и источников загрязнения атмосферы для конкретной территории означает и определение первоочередных задач, направленных на сокращение выбросов и, вместе с экономическими и технологическими возможностями, обусловливает стратегию охраны окружающей среды от загрязнения (Ровинский, 1978; Красовская, 2000).

С учетом санитарно-гигиенического критерия и экологических требований к качеству природной среды, а также токсичности, массовости, возможных масштабов распространения и последствий миграции между средами приоритетными веществами (в составе выбросов местных источников загрязнения атмосферы) на Кольском полуострове в целом являются сернистый газ, никель и медь. Приоритетными источниками загрязнения - комбинаты «Североникель» и «Печенганикель» (Крючков, Макарова, 1989).

Мурманская область характеризуется сложно-пересеченным рельефом. Проблема количественной оценки аэротехногенного загрязнения подстилающей поверхности в горных условиях является сложной и многоплановой, поскольку требует учета множества природных факторов: абсолютных отметок, ориентацию и крутизну склонов, особенностей ветрового режима, типа подстилающей поверхности и растительности, мезорельефа. (Ивероиова, 1956; Соседов, 1962, 1967; Северский и др., 1983, 1987; Раткин и др., 1992).

Вопросы влияния природных факторов на пространственное распределение загрязняющих веществ в горных условиях изучены недостаточно. Это связано с необходимостью постановки многолетних и весьма трудоемких натурных наблюдений на репрезентативных площадках, достаточно полно отражающих присущее данному району разнообразие локальных условий загрязнения подстилающей поверхности. Постановка таких работ в настоящее время вряд ли осуществима, и рентабельна.

Поэтому особую актуальность приобретают исследования, направленные на выявление пространственно-временных закономерностей загрязнения субарктических территорий и, на этой основе, разработку расчетных методов, позволяющих адекватно оценить величину аэротехногенной нагрузки приоритетных загрязняющих веществ на подстилающую поверхность за долговременную ретроспективу, а с целью прогноза, и перспективу, не прибегая к полевым работам в условиях сложно-пересеченного рельефа.

Цель работы. На основе оригинальной методики геоэкологических исследований, количественно оценить распределение величины выброса приоритетных загрязняющих веществ (диоксида серы, никеля и меди) на территории субарктического региона во времени и пространстве.

Задачи исследований. Для достижения поставленной цели необходимо было решение следующих основных задач: 1. Установить влияние природных и техногенных факторов на пространственное распределение содержания загрязняющих веществ в снежном покрове и жидких осадках в условиях сложно-пересеченного рельефа во времени. 2. Определить границы локальных зон для сульфатов, и тяжелых металлов.З. Разработать метод расчета аэротехногенной нагрузки на подстилающую поверхность импактных территорий во времени и пространстве. 3. Установить уровень загрязнения регионально-фоновых территорий во времени и пространстве 5. Оценить долю вещества от годового выброса, поступающую на подстилающую поверхность локальной и регионально-фоновой зоны. 6. Произвести сравнительную оценку вымывающей способности снега и дождя. 7. Оценить вклад «сухих» и «влажных» выпадений в суммарное накопление вещества в снежном покрове и жидких осадках на подстилающей поверхности локальной зоны. 8. Оценить, дифференцированную по сезонам, величину стока загрязняющих веществ в водоемы области. 9. Оценить долю вещества, увлекаемого в дальний перенос.

Методологическая основа. Методологической основой данной работы является системный междисциплинарный подход, объединяющий современные направления географии, геоморфологии, метеорологии, картографии, геоэкологии, охраны окружающей среды, направленный на выявление закономерностей аэротехногенного загрязнения субарктических территорий в условиях сложно-пересеченного рельефа.

Для оценки дифференциации воздушного потока вещества на территории Кольского полуострова, использовался метод типизации природных объектов по орографическим, морфометрическим и растительным признакам, с выделением опытных (модельных) полигонов, позволяющих выявить влияние природных и техногенных факторов на особенности загрязнения снежного покрова и жидких осадков на, сравнительно, небольшой по площади территории.

Благодаря данному подходу, становится возможным экстраполировать результаты исследований на другие типичные объекты в пределах исследуемого региона и, как следствие, на другие типичные регионы Субарктики.

Защищаемые положения.

1. Метод расчета пространственного распределения содержания сульфатов, никеля и меди в снежном покрове и жидких осадках локальной зоны, характеризующейся сложно-пересеченным рельефом, во времени.

2. Протяженность зоны локального загрязнения сульфатами и ТМ определяется особенностями циркуляции атмосферы и характером производственного и технологического процесса, существующего на территории того, или иного субарктического региона. При характерных для Мурманской области климатических условиях и существующей специфике производственного и технологического процесса, протяженность локальной зоны для конкретного элемента одинакова по различным сторонам света относительно источника загрязнения и представляет собой окружность с радиусом 65-70 км для сульфатов и 35-40 км для никеля и меди.

3. Уровень воздушного загрязнения ландшафтов локальной зоны зависит не только от расстояния, объема выброса и распределения направлений ветра по сторонам света относительно источника загрязнения, но, также, определяется орографическим фактором, видовым составом древесной растительности, физико-химическими свойствами загрязняющих веществ, количеством и вымывающей способностью твердых и жидких осадков.

4. Концентрация вещества в снежном покрове и жидких осадков в ландшафтах региональной фоновой зоны не зависит от орографии, расстояния от источника выбросов, распределения ветра по сторонам света и объема выброса вещества в атмосферу, обусловленного внутренними и внешними источниками загрязнения, по, крайней мере, в широком диапазоне этого объема. Во времени уровень воздушного загрязнения ландшафтов зависит от количества и вымывающей способности твердых и жидких осадков, а в пространстве - от видового состава древесной растительности. 5. В зоне локального загрязнения, способность атмосферы к самоочищению наиболее хорошо выражена по отношению к меди, чуть ниже к никелю и еще ниже - сульфатам. В регионально-фоновой зоне лучше выносятся из атмосферы сульфаты, значительно хуже - медь и еще хуже - никель.

Научная новизна. Впервые, на основе долговременных, комплексных физико-географических, метеорологических, гидрохимических исследований, изучены закономерности аэротехногенного загрязнения субарктической территории, характеризующейся низко - и среднегорным рельефом. На примере модельного региона, которым является Мурманская область, показано влияние природных и техногенных факторов на пространственно-временные особенности загрязнения территории сульфатами, никелем и медью.

Впервые разработан метод расчета величины содержания сульфатов, никеля и меди в снежном покрове и жидких осадках во времени и пространстве. Метод позволяет количественно оценить величину поступления приоритетных загрязняющих веществ в экосистемы региона за холодный, теплый и годовой промежуток времени как в ретроспективе, так и перспективе при известных фактических и прогнозируемых объемах выброса от стационарного источника загрязнения. Результаты расчетов реализованы в разработке картографической модели на основе применения современных ГИС - технологий.

Установлена связь содержания вещества в снежном покрове с его содержанием в жидких осадках и связь содержания вещества на подстилающей поверхности вершин и склонов с их содержанием на поверхности равнинных участков. Определены границы локальных зон для сульфатов и тяжелых металлов и установлена величина уровня аэротехногенной нагрузки сульфатов, никеля и меди на территории регионально-фоновой зоны.

Выявлены особенности осаждения загрязняющих веществ на подстилающую поверхность твердыми и жидкими осадками. Определена пространственная динамика уровня загрязнения природных объектов сульфатами и тяжелыми металлами в пределах границ их локальных зон.

Установлена доля вещества, поступающая на подстилающую поверхность локальной и регионально фоновой зоны от годового выброса элемента в атмосферу стационарным источником загрязнения, а, также, поступающая с гидрохимическим стоком в водоемы области от их накопления на площади водосборных бассейнов.

Произведена количественная оценка доли «сухих» выпадений элементов из атмосферы в общей сумме их содержания на подстилающей поверхности. Определена доля вещества, уходящая за пределы региона.

Практическая значимость работы и реализация результатов. Результаты, полученные на основе исследований, могут быть использованы для:

1. количественной оценки буферной емкости экосистем;

2. количественной оценки способности экосистем к самоочищению;

3. разработки критических нагрузок на экосистемы;

4. оценки запаса влаги в снежном покрове;

5. контроля за выбросами;

6. разработки уровня ПДВ сульфатов и тяжелых металлов;

7. планирования природоохранных мероприятий.

Результаты исследований были использованы: 1) при проведении экологической экспертизы и принятии согласованных природоохранных мероприятий по снижению выбросов загрязняющих веществ металлургическими предприятиями (отчет совместной российско-норвежской экспертной группы проблем загрязнения поверхностных вод приграничных территорий между Россией и Норвегией, подготовленный для Министерств экологии России и Норвегии: «Acidification of surface waters, nickel and copper in water and lake sediments in the Soviet-Norwegian border areas»); 2) при разработке ОВОС выбросов и стоков комбинатов «Печенганикель» и «Североникель» (отчеты: «Оценка влияния комбината «Североникель» на окружающую среду», «Оценка влияния комбината «Печенганикель» на окружающую природную среду»); 3) при написании дипломного проекта в Апатитском филиале Мурманского государственного технического университета на кафедре геоэкологии по теме: «Количественная оценка аэротехногенной нагрузки комбината «Печенганикель» на водосбор озера Куэтсъярви». Работа поддержана фондом РФФИ 03-04-96160 р2003севера: «Оценка последствий долговременных воздействий малых доз загрязнения на водоемы Кольского севера».

Апробация. Основные положения диссертации доложены на семинаре по проблемам воздушного загрязнения Северных регионов ФЕННОСКАНДИИ, включая Кольский полуостров «Proceedings from the Seminar «Air Pollution problems in the Northern Region of Fennoscandia included Kola», Svanvik, Norway, 1-3 June, 1993), на Международном симпозиуме «Загрязнение водосборных бассейнов в Российской Арктике» (Санкт-Петербург, 20-22 января, 1996), на Всероссийском совещании "Экологические проблемы Севера Европейской территории России" ( Апатиты, 11-15 июня 1996), на Международном симпозиуме "Тяжелые металлы в окружающей среде"

Пущино, 15-18 октября 1996), на Всероссийском совещании и научной выездной сессии «Антропогенное воздействие на природу севера и его экологические последствия» (Апатиты, 22-25 июня, 1998), на Международной конференции. "Экологические проблемы северных регионов и пути их решения. Часть 1"(Апатиты, 31 августа-3 сентября, 2004).

Публикации. Результаты исследований отражены в 33 публикациях, в том числе в 2 монографиях, 12 статьях в центральных отечественных и международных журналах и изданиях, 13 статьях в сборниках и'6 тезисах докладов.

Автор выражает глубокую благодарность научному консультанту работы, члену-корреспонденту РАН, первому заместителю по науке Института Географии РАН, д.г.н., профессору [Н.Ф. Глазовскому, а также всем коллегам, в особенности д.б.н. H.A. Кашу-лину, д.г.н. В.А. Даувальтеру, д.б.н. A.A. Лукину, д.б.н. Н.В. Лукиной, д.б.н. В.В. Нико-нову, к.г.н. Т.Д. Макаровой за совместную работу и написание статей, предоставленные материалы.

Автор глубоко признателен к.г.н. С.С. Сандимирову за большую помощь в проведении полевых исследований и камеральных работ; к.г.н. Л.П. Кудрявцевой, Н.П. Воеводиной, Г.С. Платоненковой - за выполнение большого объема химико-аналитических работ; Власовой И.В. - за помощь в выполнении картографических работ; Шабловой A.B. - за техническое оформление работы.

Автор глубоко благодарен Советнику губернатора Финмарка по вопросам охраны окружающей среды Перу-Енару Фескебеку за оказание финансовой и технической помощи в исследованиях.

Заключение Диссертация по теме "Геоэкология", Раткин, Николай Егорович

ВЫВОДЫ

Проведенные исследования показали, что формирование уровня аэротехногенной нагрузки, ее пространственного распределения в условиях техногенного воздействия, происходит в результате влияния разнообразных природных и техногенных факторов.

К природным факторам, главным образом, определяющим характер загрязнения подстилающей поверхности, следует отнести климатический и орографический факторы, а, также, фактор видового состава древесной растительности.

Среди климатических факторов значительная роль в промышленном загрязнении территории принадлежит атмосферным осадкам, распределению направлений ветра по сторонам света и его скорости.

Загрязнение территории исследований происходит в условиях умеренного ветрового режима, с проявлениями оттепелей и частыми метелями в зимний период, обусловленных прохождением циклонов и фронтов. А, также, при, относительно, невысоком количестве атмосферных осадков, значительная часть которых приходится на теплый период года, и среднемноголетних скоростях ветра в пределах 4-7 м/сек.

Зимой осадки выпадают в основном в виде снега, а, иногда, и в виде мокрого снега. Весной, летом и осенью чаще всего - обложные, реже - моросящие и еще реже - ливневые. При метелях происходит перераспределение снега, а, вместе с ним, и перемещение в пространстве загрязняющих веществ и накопление их в местах, ослабляющих скорость ветрового потока.

Определяющим фактором, влияющим на аэродинамику метелевого потока в условия низко - и среднегорного рельефа, является видовой состав древесной растительности. Наибольшей способностью задерживать, переносимый во время метелей, снег обладает лиственный лес. Это определяет более высокое накопление вещества в л V лиственном лесу, чем в хвойном и, особенно, чем на безлесных участках.

Вариации выпадающих атмосферных осадков, определяют вариации накопления вещества в снежном покрове и жидких осадках во времени. При сокращении выброса и значительном увеличении количества осадков, вымывающая роль последних проявляется в том, что поступление загрязняющих веществ из атмосферы на подстилающую поверхность не уменьшатся, а растет, а, значит, не сокращаться, а растет аэротехногенная нагрузка на экосистемы. Это характерно как для локальной, так и регионально-фоновой зоны.

С вариациями атмосферных осадков, связаны и вариации объема вещества, уходящего за пределы региона. В Мурманской области, где среднемноголетний коэффициент вариации, равен 0,17, величина сульфатов увлекаемых в дальний перенос, составляет 58-82% от выброса, никеля - 47-67%, а меди - 37-51%.

Роль орографического фактора проявляется в различии содержания вещества на подстилающей поверхности равнин, склонов и вершин локальной зоны. Самому высокому воздушному загрязнению подвержены вершины и, особенно, те которые покрыты лиственным лесом и расположены по направлению преобладающих ветров со стороны источника загрязнения.

Статистически достоверно установлено, что интенсивность поступления сульфатов на поверхность вершин в локальной зоне в 1,8 раза выше, чем на поверхность равнин. На поверхность склонов сульфаты поступают из атмосферы в 1,5 раза интенсивнее, чем на поверхность равнин. Уровень загрязнения равнин и склонов никелем, также как и медью, одинаков, но на вершины и никель, и медь поступаю в 1,5 раза интенсивнее, чем на равнины.

Физико-химические свойства загрязнителей определяют различия в интенсивности их выпадения на подстилающую поверхность. Интенсивность выпадения меди на поверхность всех форм рельефа на 20% выше, чем интенсивность выпадения никеля.

Интенсивность загрязнения жидких осадков сульфатами и медью во всех формах рельефа выше, чем снежного покрова. В тоже время, интенсивность загрязнения жидких осадков никелем ниже, чем интенсивность загрязнения снежного покрова. Причем, это характерно как для локальной, так и для региональной фоновой зоны. Статистически достоверно установлено, что загрязнение жидких осадков сульфатами в 1,7 раза протекает интенсивнее, чем снежного покрова, а медью в 1,2 раза. Интенсивность загрязнения снежного покрова никелем на 10% выше, чем жидких осадков.

В регионально-фоновой зоне концентрация элемента, соответственно, в снежном покрове и жидких осадках не изменяется во времени и пространстве. Она не зависит от орографического фактора, фактора расстояния, количества выпадающих твердых и жидких осадков, распределения направлений ветра по сторонам света, объема выброса вещества в атмосферу источником загрязнения, и обусловленного трансграничным переносом, по, крайней мере, в широком диапазоне этого объема. Величина концентрации сульфатов, никеля и меди в снежном покрове составляет, соответственно, 0.7 мг/л, 1.88 и 1. 69 мкг/л, а в жидких осадках, соответственно, 1.65 мг/л, 2.35 и 2.84 мкг/л. При постоянных, концентрациях веществ и среднемноголетних суммах твердых и жидких осадков, накопление сульфатов за холодный и теплый периоды гоу да составляет, соответственно, 78 и 480 кг/км , никеля, соответственно, 0.21 и 0.68 кг/км2, а меди, соответственно, 0.19 и 0.83 кг/км2.

Выпадение вещества на единицу площади фоновой зоны, во времени изменяется в зависимости от вариаций выпадающих осадков. В пространстве содержание вещества на единице площади фоновой зоны, также, изменяется в зависимости от распределения видового состава древесной растительности по территории зоны, определяющей характер перераспределения вещества вместе со снегом во время метелей.

В локальной зоне лучшей способностью к выпадению обладает медь, значительно хуже - никель и еще хуже - сульфаты. В регионально-фоновой зоне лучше выводятся из атмосферы сульфаты, значительно хуже медь и еще хуже - никель.

Особенности осаждения вещества твердыми и жидкими осадками, во многом, наряду с природными, определяются техногенными факторами и, в первую очередь, физико-химическими свойствами элементов, где определяющую роль играет фазовый состав вещества, форма, размеры и электрические свойства аэрозольных частиц.

Протяженность зоны локального загрязнения сульфатами и ТМ, также, наряду с природными, определяется техногенными факторами, обусловленными технологией производства и методами очистки газопылевых выбросов.

Среди природных факторов определяющую роль играет скорость ветра. Среди техногенных - высота источника выбросов и дисперсный состав загрязнителей.

При характерных для Мурманской области специфике производственного процесса (при высоте труб в 150 метров) и среднемноголетней скорости ветра по сторонам света 4-7 м/с среднемноголетняя зона локального загрязнения сульфатами представляет собой окружность с радиусом 65-70 км от источника выбросов, а никелем -35-40 км.

Вклад внутренних и внешних источников загрязнения в суммарное загрязнение Мурманской области является зависимой переменной величиной во времени. Выпадение загрязняющих веществ зависит не только от эмиссии вещества в атмосферу, но определяется особенностями синоптической ситуации, в частности режимом циркуляции атмосферы и количеством выпадающих осадков. Статистически достоверный интегральный с нарастающим итогом вклад внутренних и внешних источников загрязнения в суммарное выпадение сульфатов на территории области за многолетний период составляет 50% от интегрального с нарастающим итогом годового выброса вещества в атмосферу. Подобный вклад в выпадение меди составляет 93%, а никеля 63%. Из этого количества, 38, 87 и 60%, соответственно, сульфатов, меди и никеля, выпадает в зоне с локальным уровнем загрязнения и, соответственно, 12, 6 и 3% - в зоне с региональным фоновым уровнем загрязнения.

Вклад внутренних источников загрязнения в суммарное загрязнение Мурманской области является, также, зависимой переменной величиной во времени. Статистически достоверный интегральный с нарастающим итогом вклад внутренних источников загрязнения в суммарное выпадение сульфатов за многолетний период составляет 30% от интегрального с нарастающим итогом годового выброса вещества в атмосферу. Подобный вклад в выпадение меди составляет 56%, а никеля 43%. Таким образом, за пределы области от внутренних источников загрязнения в течение года уходит 70% сульфатов, 44% меди и 57% никеля.

Значительный вклад в воздушное загрязнение подстилающей поверхности вносит трансграничный перенос загрязняющих веществ. Вклад трансграничного переноса в суммарное загрязнение территории Мурманской области сульфатами составляет 40-45%, никелем 30-35 и медью 35-40%.

Общая площадь локальной зоны загрязнения никелем и медыо, оценивается в 5%, а сульфатами в пределах 50% от площади Мурманской области.

Статистически достоверное интегральное с нарастающим итогом суммарное выпадение сульфатов на единицу площади локальной зоны за холодный, теплый и годовой периоды составляет, соответственно, 0,00047, 0,0024 и 0,0029 процентов от интегрального с нарастающим итогом выброса внутренними источниками загрязнения. Подобное выпадение никеля, соответственно, 0,0024, 0,011 и 0,013, а меди - 0,0033, 0,017 и 0,020 процентов на 1 км2.

На площади водосборного бассейна модельного озера «Чунозеро» за холодный, теплый и годовой периоды достоверное накопление сульфатов на 1 км составляет, соответственно, 0,00018, 0,0016 и 0,0018 процентов от интегрального, с нарастающим итогом, выброса комбинатом «Североникель». Накопление никеля, соответственно, 0,00015, 0,00095 и 0,0011, а меди - 0,00017, 0,0015 и 0,0017 процентов на 1 км2. На всей площади водосбора озера, равной 570,8 км2, накопление сульфатов за холодный период составляет 0,1% от выброса; за теплый - 0,9, а за год - 1%. Накопление никеля составляет 0,09, 0,54 и 0,63, соответственно, за холодный, теплый и годовой промежуток времени. Меди накапливается на площади водосбора за холодный период - 0,1%, теплый - 0,86%, за год - 0,96%.

По отношению к сульфатам и меди, вымывающая способность жидких осадков выше, чем твердых. Твердые осадки вымывают никеля больше, чем жидкие.

Произведенная оценка показала, что в Мурманской области жидкие осадки вымывают из атмосферы на 70% и 20% больше, соответственно, сульфатов и меди и на 10% меньше никеля, чем твердые. Причем, поступление сульфатов на подстилающую поверхность в среднем на 90-95% обусловлено мокрыми и на 5-10% сухими выпадениями. Поступление меди, соответственно, на 70-75 и 25-30%, а никеля, соответственно, на 60-65 и 35-40%. Это означает, что сульфатов твердыми и жидкими осадками вымывается из атмосферы на 20% больше, чем меди и на 30% больше, чем никеля. Меди выносится атмосферными осадками на 10% больше, чем никеля. Более высокая способность меди к мокрому осаждению, чем никеля может объясняться лучшей растворимостью меди в атмосферных осадках.

Физико-географические условия территории во многом определяют объем гидрохимического стока вещества.

Геологические, геоморфологические, климатические (особенно температурно-влажностные - за холодный период года, влияющие на характер таяния снега) особенности территории исследований, определяют региональную специфику гидрохимического стока веществ с территории в поверхностные водоемы.

Наличие выхода кристаллических пород на поверхность, относительно крутые склоны, часто не очень высокая мощность рыхлых отложений на водосборе, обусловливают достаточно высокий модуль водного стока с площади водосборного бассейна, достигающего в отдельных районах 20 л/сек с км . В этих условиях, при сравнительно не большом количестве снежного покрова, залегающего на водосборе к моменту снеготаяния, и положительной, достаточно высокой, температуры и влажности воздуха, зимне-осенний сток может приближаться к 100% от накопления вещества в снеге. В то же время, при высокой мощности снега и, изменяющейся в течение суток от положительной до отрицательной, температуры воздуха и низкой влажности в течение периода снеготаяния, сток вещества может не превышать и 30% от накопления в снежном покрове.

Изменение летне-осеннего стока во времени происходит не так резко, как зимне-весеннего. Практически всегда гидрохимический сток вещества составляет 40-60% от накопления в жидких осадках.

В Мурманской области за холодный период года статистически достоверный интегральный с нарастающим итогом гидрохимический сток сульфатов, никеля и меди с площади водосборного бассейна составляет 70% от их интегрального с нарастающим итогом накопления в снежном покрове. Подобный сток за теплый период года составляет 50%, а за год - 60%. Таким образом, в течение года, 40% загрязняющих 1 веществ остается на подстилающей поверхности и поступает в почвы, грунтовые и подземные воды, усваивается растительностью и др.

Полученные результаты реализованы в разработке картографической модели, с использованием ГИС - технологий. Произведена визуализация среднемноголетней аэротехногенной нагрузки на территории Мурманской области и модельном полигоне - водосборе озера Чунозеро.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ V

•ч

Охрана природы - бурно развивающаяся отрасль знаний, направленная на разработку основ рационального использования и защиты природы. Основной задачей охраны природы является оптимизация воздействия общества на природу с целыо наиболее эффективного и разностороннего ее использования. Охрана природы учит тому, как использовать и охранять природу одновременно.

Практические меры по охране природы основываются на теоретических I положениях и рекомендациях, которые предлагает наука. Важными ее задачами необходимо считать оценку последствий антропогенного влияния на природную среду, выявление способов защиты природы от избыточных техногенных загрязнений и нарушений, разработку методов рационального использования, сохранения и восстановления природных ресурсов.

При решении природоохранных проблем важно определить основные направления теоретических и практических работ. Одно из направлений - изучение возможностей трансформации и нейтрализации природой огромного количества поступающих в среду различных веществ, чтобы не нарушался химический баланс, который сложился на нашей планете за многие миллионы лет ее развития. Чтобы решить эти задачи, нужны стационарные исследования и разработка методологических подходов и методики наблюдений за круговоротом и трансформацией веществ и энергии в различных природных зонах и районах.

Другое направление - решение проблемы экологического нормирования, определения критических нагрузок и управления нагрузками. Очевидно, что нормирование аэротехногенных нагрузок на экосистемы, оценка их современного и прогноз будущего состояния должны основываться на оценке динамики поступления загрязняющих веществ (в первую очередь - приоритетных) в природную среду с учетом V V комплекса природных и антропогенных факторов, влияющих на их накопление в экосистемах. Самым сложным в решении этой задачи является определение ретроспективных (с момента возникновения источника воздействия на среду) и перспективных техногенных нагрузок на природные системы в зонах не только локального, но и регионального загрязнения. Поскольку воздействие загрязняющих веществ на природную среду носит кумулятивный характер, и их негативное влияние I проявляется не сразу, а по истечении некоторого времени, то решение поставленной задачи необходимо, главным образом, для того, чтобы определить, при каких нагрузках и за какой период времени природные комплексы переходят из одного состояния в другое. Это даст реальную возможность оперативно управлять нагрузками и экологической ситуацией в регионе.

Заполярное расположение территории исследований, соприкосновение с незамерзающим Баренцевым морем, климатические и геоморфологические условия обусловливают специфические особенности аэротехногенного загрязнения территории выбросами загрязняющих веществ большим количеством предприятий по добыче и переработке рудного сырья.

Поэтому проблема изучения закономерностей аэротехногенного загрязнения территории, характеризующейся сложными природными условиями (впрочем, как и любой другой), требует разработки методики проведения полевых исследований, позволяющей подойти к решению, или решить данную проблему.

Методическое обеспечение данной работы формировалось на представлении о ландшафтно-бассейновом подходе к комплексной оценке состояния окружающей человека природной среды. Этот подход предусматривает исследование геохимических ландшафтов приуроченных к элементарным формам рельефа, определяющих особенности накопления и миграции химических элементов в экосистемах.

Закономерности пространственно-временного распределения содержания загрязняющих веществ по территории Мурманской области изучались на модельных объектах.

Полевые исследования на модельных объектах предусматривали выделение, в их пределах, элементарных ландшафтов, которые типизировались по форме рельефа, его морфометрическим параметрам, типу растительного покрова и ориентации склона относительно стороны света. Количество типизированных ландшафтов по каждому, вышеприведенному признаку, составляло не менее 30, каждый из которых исследовался в течение ряда лет, на разных расстояниях и направлениях от источника выбросов загрязняющих веществ в атмосферу.

Индикатором загрязнения выступал снежный покров и жидкие осадки. Определялось суммарное содержание в снежном покрове и жидких осадках, приоритетных для области, сульфатов, никеля и меди к моменту максимального снегонакопления и начала зимы.

По характеру поступления на подстилающую поверхность и происхождению, суммарное содержание сульфатов, никеля и меди в снеге и жидких осадках складывалось из сухих и влажных выпадений от местных источников загрязнения и выпадений, связанных с трансграничным переносом. В сумму содержания сульфатов входили также сульфаты морского происхождения.

Доверительность полученных результатов достигалась с помощью применения методов математической статистики (нуль-гипотеза, коэффициенты вариации и корреляции).

Предусматривалось, что выявленные закономерности, после проведения верификации полученных результатов, будут адаптированы не только на территории Мурманской области, но и на других субарктических территориях с идентичными физико-географическими и климатическими условиями, где характер производства и технологического процесса будет, также, близок его характеру в Мурманской области.

Расчет аэротехногенных нагрузок на природные комплексы преследует одну из главных целей - определение интегрального количественного показателя воздействия, выход за пределы которого, ведет к нарушению структурно - функциональных особенностей природной системы, изменению ее состояния.

Критическое воздействие является величиной неоднозначной и зависит от свойств и организации ландшафта, а также от уровня и продолжительности воздействия, когда нелинейность связи "доза - эффект" определяется протяженностью времени, необходимого природной системе, с заданными свойствами, для перехода из одного состояния в другое. В этом случае связь нагрузки с состоянием осуществляется по схеме "доза" - "черный ящик" - "эффект". Все процессы, связанные с окислением и восстановлением элементов, их нейтрализацией, миграцией, выносом и т.д. найдут отражение в "черном ящике", а их негативная направленность скажется, а может быть, и нет, через определенный промежуток времени на состоянии экосистемы в виде "эффекта".

Поэтому комплексным показателем критической нагрузки на ландшафт в конкретном промышленном регионе, с характерными для него климатическими условиями и определенным набором техногенных химических элементов, поступающих в природную среду, может быть поступление в экосистему одного, или нескольких приоритетных загрязняющих веществ, которые будут оказывать влияние на скорость протекания химических реакций в "черном ящике". Возможность расчета количественных показателей поступления приоритетных веществ в экосистему за длительную ретроспективу, даст возможность определить величину критической нагрузки на природный объект, промежуток времени за который она достигается и при которой природный объект изменит, свое состояние. Причем время перехода экосистемы из одного состояния в другое будет определяться ее структурно-функциональной организацией, определяющей устойчивость к воздействию, способностью к самоочищению и степенью аэротехногенной нагрузки на нее.

Верификация расчетного метода, произведенная на различных природных объектах Мурманской области, показала, в значительной степени, хорошую адекватность экспериментальным результатам. Однако, очевидно, что говорить о безоговорочном применении его в, абсолютно всех, других Субарктических регионах преждевременно. Это объясняется двумя основными причинами.

Во-первых, территории, идентичные, по всем природным свойствам, Кольскому региону, по всей видимости, не во всех случаях удастся выделить.

Во-вторых, идентичные территории могут отличаться спецификой промышленного производства или технологией производственного процесса.

В связи с этим, возникает необходимость определения приоритетных задач исследований на будущее, связанных с расширением географии применения полученных результатов: 1. Произвести анализ физико-географических условий субарктических российских и зарубежных территорий. 2. Выделить территории, где физико-географические условия идентичны условиям в Мурманской области, но характер промышленного производства и технологического процесса отличается от характера на Кольском полуострове. 3. Выделить территории, где, и физико-географические условия, и характер промышленного производства идентичны Кольскому региону. 4. Произвести верификацию расчетного метода на идентичных территориях. 5. Произвести верификацию расчетного метода на отличных, по природным и промышленным показателям, от Кольского региона территориях, и, при необходимости, определить поправочные коэффициенты к расчетному методу.

В рамках Мурманской области, на основе разработанных методов исследований и расчетного метода, предусматривается, в ближайшей перспективе, проведение научно-исследовательских работ, направленных на установление количественных показателей емкости озерных экосистем и их способности к самоочищению, что требует постановки следующих задач: 1. Проведение типизации озер Мурманской области по генетическим и морфометрическим показателям. 2. Выделение модельного озера и установление «датировок» изменения его состояния по гидробиологическим показателям с использованием материалов по состоянию гидробионтов за долговременный период, как Института проблем промышленной экологии Севера КНЦ РАН, так и архивных, а, также, возможно, полученных в результате дешифрирования аэрокосмических снимков. 3. Ретроспективный расчет интегральной, с нарастающим итогом, величины аэротехногенной нагрузки сульфатов, никеля и меди на водосборе модельного водоема. 4. Ретроспективный расчет интегрального, с нарастающим итогом, гидрохимического стока загрязняющих веществ в акваторию модельного водоема. 5. Установление емкости модельного озера и промежутка времени, за который она превышается. 6. Определение количественных показателей способности модельного водоема к самоочищению.

Установление количественных показателей емкости и самоочищения водоема, позволит определить предельно-допустимый выброс сульфатов, никеля и меди в атмосферу от стационарного источника загрязнения, при котором не будут превышаться ни емкость, ни способность водной экосистемы к самоочищению.

В настоящее время, Институт располагает ретроспективными «датировками» состояния биоты озера Чунозеро, что определяет первоочередность постановки, вышеприведенных, задач на данном объекте. Успешное решение поставленных задач, позволит перенести полученные результаты на другие озера, которые по своим природным свойствам идентичны озеру Чунозеро.

На современном этапе, предлагаемый метод может быть использован для:

1. расчета концентрации вещества в снежном покрове и жидких осадках во времени и пространстве на любом типичном природном объекте Мурманской области, расположенном в зоне с локальным уровнем загрязнения;

2. расчета интегрального, с нарастающим итогом, выпадения загрязняющих веществ на подстилающую поверхность любого типичного природного объекта в локальной и региональной фоновой зоне за холодный, теплый и годовой периоды;

3. долговременного расчета гидрохимического стока с водосборов области в водоемы;

4. решения обратной задачи: по замерам загрязнения снега в контрольных точках определение годового выброса сульфатов, никеля и меди от предприятия;

5. расчета запаса влаги в снежном покрове;

5. расчета доли вещества, уходящего за пределы региона.

Библиография Диссертация по наукам о земле, доктора географических наук, Раткин, Николай Егорович, Апатиты

1. Опубл. в Б.И., N5, МПК. Абакумов В.А. Закономерности изменения водных биоценозов под воздействием антропогенных факторов Комплексный глобальный мониторинг Мирового океана. Труды I Международного симпозиума. Л.: Гидрометеоиздат, 1985. 273-

2. Абакумов Экологические В.А. Экологические и модификации и развитие биоценозов Л.: модификации критерии экологического нормирования. Гидрометеоиздат, 1991. 18-

3. Авиационная гамма-съемка снежного покрова и влажности почвы Труды ВНИИСХМ, 1986. Вып. 17. 128 с. Авт. св. 857900 (СССР). Способы определепия запаса загрязняющих веществ в снежном покрове, обусловленных их глобальным и региональным переносом. Василенко В.Н., Назаров И.М., Фридман Ш.Д. Бюлл. открытий, изобретений, промыщленных образцов и товарных знаков, 1981.

4. Алекин О.А., Бражникова Л.В. Сток растворенных веществ с территории СССР. М.: Изд-во «Наука», 1964. 143 с. Алимов А.Ф. Разнообразие, сложность, стабильность, выносливость экологических систем Журнал общей биологии, 1994. Т. 55, 3. 285-

5. Андрианов А.Н., Дроздова В.М. Исследования химического состава снега вокруг г. Ленинграда Атмосферная диффузия и загрязнение воздуха. Л.: Гидрометеоиздат, 1975. 208-212.

6. Атлас Мурманской области. М., 1971. 33 с. Безуглая Э. М. Мониторинг загрязнения атмосферы в городах. Л.: 1986. 124 с. Беликова Т.В., Василенко В.Н., Назаров И.М. и др. Характеристика фонового загрязнения сульфатами снежного нокрова на территории СССР Метеорология и гидрология, 1984. 9. 47-

7. Берлянд М.Е. Современные нроблемы атмосферной диффузии и загрязнения атмосферы. Л.: 1975. 448 с. Берлянд М.Е., Генихович Е.Л., Демьянович В.К. Некоторые актуальные вопросы исследования атмосферной диффузии Труды ГГО: Вопросы атмосферной диффузии и загрязнения воздуха. Л.: Гидрометеоиздат, 1965, вып. 172. 3-

8. Бобовникова Ц.И. Влияпие глобальных выпадений на загрязнение реки малого водосбора хлорорганическими нестипидами Загрязнение атмосферы, почвы, природных вод и растительности. М.: Гидрометеоиздат, 1983. 39-

9. Брагинский Л.П. Теоретические аспекты «Нормы и патологии» Теоретические вопроеы водной токсикологии. Л.: «Наука», 1981. 29-

10. Брюханов П.А., Крюков Е.В., Назаров И.М., Рябошапко А.Г. Опенка переноса двуокиси серы и сульфатов на территорию СССР Труды Института прикладной геофизики. М., 1982. Вып. 41. 14-

11. Брюханов Н.А., Нсправникова В.В., Королев СМ., Лысак А.В. Исследование раснространения загрязняющих веществ в атмосфере и их поступление на снежный

12. Брюханов П.А., Иснравникова В.В. Экспериментальная оценка параметров выведения загрязняющих веществ на подстилающую поверхность на побережье Финского залива Загрязнение атмосферы в регионе Балтийского моря: Миграция загрязняющих веществ и их воздействие на окружающую среду. Л.: Гидрометеоиздат, 1989. 49-

13. Бызова Н.Л. Рассеяние примеси в пограничном слое атмосферы. М.: Гидрометеоиздат, 1974. 191 с. Вангенгейм Г.Я. О колебании атмосферной циркуляции над северным полушарием Изв. АН СССР, сер. геогр. и геофиз., 1946. N5. 406-

14. Василенко В.Н., Назаров И.М., Фридман Ш.Д. Изучение сульфатного загрязнения территории ETC Метеорология и гидрология, 1983. 9. 64-

15. Василенко В.Н., Назаров И.М., Фридман Ш.Д. Мониторинг загрязнения снежного покрова. Л.: Гидрометиздат, 1985.181 с. Василенко В.Н., Назаров И.М., Фридман Ш.Д. О некоторых закономерностях атмосферных выпадений загрязняющих веществ от локальных и площадных источников Нроблемы фонового мониторинга состояпия природной среды. Л.: Гидрометеоиздат, 1986. Вып. 4. 205-

16. Василенко В.Н., Негоев А.Н.,Фридман Ш.Д. Факторный анализ изменчивости загрязнения снежного покрова металлами вблизи горнометаллургического комбината Труды ИНГ, 1982. Вып. 41. 30-35.

17. Владимирская М.И. Рыбы озер центральной части Кольского полуострова. Мончегорск, 1951. 130 с. Воеводова З.И. Возможность онределения влияния загрязнения атмосферы на водные ресурсы путем отбора проб снега Влияние хозяйственной деятельности человека на водные ресурсы Коми АССР. Сыктывкар, 1979. 80-

18. Воейков А.И. Снежный нокров, его влияние иа климат, почву и погоду и способы исследования А.И.Воейков. Избр. соч. Т.З.М. Л.: Изд-во АН СССР, 1952. 77-

19. Волков И.В., Заличева И.Н. Регламентирование антропогенной нагрузки на водные экосистемы с учетом биографических факторов и токсикорезистентности Вторая всесоюзная конференция по рыбохозяйственной токсикологии. -П., 1991. 97-

20. Воробейчик Е.Л., Садыков О.Ф., Фарафонтов М.Г. Экологическое нормирование техногенных загрязнений наземных экосистем. Екатеринбург, 1994. УИФ, Наука. 280 с. Газиев Я.И., Соснова А.К. Физико-математическое моделирование процессов аэрозольного загрязнения почв промышленными дымовыми выбросами в атмосферу и продуктами их физико-химических превращений ТИЭМ. 1987. Вып. 14/129.

21. Гарцман И.Н. Снежный покров Сихотэ-Алиня Изв. СО АН СССР, 1958. N9. 138-141.

23. Геткер М.И. Метод расчета максимальных снегозанасов в горно-ледниковых районах для построения карт в Атласе снежно-ледовых ресурсов мира Материалы гляциол. исслед. Вып. 40, 1981. 133-

24. Глазовская М.А. Факторы устойчивости биогеоценозов к техногенным воздействиям и критерии экологического нормирования Влияние промышленных предприятий на окружающую среду. Тезисы даюгада. Пущино, 1984, с. 39-

25. Глазовская М.А., Касимов Н.С. Ландщафтно-геохимические основы фонового мониторинга природной Среды Вестн. МГУ. Сер. геогр., 1987. N1. С 11-

26. Глазовская М.А. Геохимия нриродных и техногенных ландщафтов. М.: Высщая школа, 1988.328 с. Глазовская М.А. и др. Ландщафтно-геохимические основы фонового мониторинга природной Среды. М.: 1989. 187с. Глазовская М.А. Опыт классификации почв мира по устойчивости к техногенным кислотным воздействиям Почвоведение, 1990. 9. 82-

27. Глазовский Н.Ф., Звонкова Т.В. Природную географию на службу обществу Вестн. Моск. университета. Сер. геогр., 1987. N5. 5-

28. Глазовский П.Ф., Злобина А.И., Учватов В.П. Химический состав снежного покрова некоторых районов Верхнеобского бассейна Региональный экологический мониторинг. М.: Паука, 1983. 67-83.

29. Дмитриев А.В., Фридман Ш.Д. Осповы дистанционных методов измерения влагозапасов в снеге и влажности почв по гамма-излучению Земли. М.: Гидрометеоиздат, 1979. 304 с. Долгов Н.Е. Борьба со снегом на русских железных дорогах, вып.

30. Екатеринослав, 1909. 327 с. Добровольский В.В. География микроэлементов: Глобальное рассеяние. М.: Недра, 1983. 272 с.

31. Евсеев А.В., Красовская Т.М. Современные конфликты нриродонользования на Севере России Нроблемы геоконфликтологии. М.: Нресс-Соло, 2004. 76-

32. Елпатьевский Н.В. Химический состав снеговых вод и его изменение техногенными факторами Геохимия зоны гинергенеза и техническая деятельность человека. Владивосток, 1976. 48-

33. Жигаловская Т.Н., Назаров И.М. и др. Об учете вклада местных источников в дальний атмосферный неренос аэрозольных загрязняющих веществ Метеорология и гидрология, 1984. 6. 111-

34. Жигаловская Т.Н., Назаров И.М., Фридман Ш.Д., Рейне О.С. Снеговые съмки на службе контроля загрязнения окружающей среды. М.: Гидрометеоиздат, 1979. 11 с. Змиева Е.С., Субботин А.И. О точности измерения занасов воды в снежном покрове стандартным нлотномером Метеорология и гидрология, 1977. N6. 114-117.

35. Работы Тянь-Шаньской физико-географической станции. М.: 1956. Вып. 5. 127

36. Израэль Ю.А. Экология и контроль состояния природной среды. Л.: Гидрометеоиздат, 1979. 375 с. Израэль Ю.А., Назаров И.М., Нрессман А.Я., Ровинский Ф.Я., Рябошапко А.Г., Филлипова Л.М. Кислотные дожди. Л.: Гидрометеоиздат, 1989. 269 с. Израэль Ю.А., Назаров И.М., Рябошапко А.Г. Методология исследования дальнего переноса соединений серы Труды ИПГ. М.: 1982. Вып. 41. 4-

37. Израэль Ю.А., Назаров И.М., Фридман Ш.Д. и др. Мониторинг трансграничного переноса загрязпяющих воздух веществ. Л.: Гидрометеоиздат, 1987. 303 с. Изюмов Н.Н. Измерения перепоса снега Работы по снегоборьбе. М.: Госстройиздат, 1931. 162-

38. Инсаров Г.Э., Филиппова Л.М. и др. Модель влияния фоновых конпептраций сернистого ангидрида на растения Нроблемы экологического мониторинга и моделирования экосистем. Л.: 1981. Т. 4. 235-

39. Кайданова О.В. Изучение распределения технических веществ в окрестностях г. Курска по их содержанию в снеге Изучение и оценка воздействия человека на природу. М.: Из-во АН СССР, 1980. 91-

40. Калуцков В.Н., Дончева А.В. и др. Ландшафтная индикация загрязнения природной Среды. М.: 1992. 216 с.

41. Катаев Г.Д., Попова М.Ф. О состоянии в связи с антропогенным фактором в условиях Крайнего Севера Биологические проблемы Севера: Тезисы VIII симпозиума. Апатиты, 1979. 112-

42. Кислотные дожди Израэль Ю.А., Назаров И.М., Прессмон А.Я. и др. Л.: Гидрометеоиздат, 1983. 206 с. Китаев Л.М. Изучение распределения снежного покрова в центральной лесостепи. Известия АН СССР, 1992. Вып. 1. Сер. география. 64-

43. Экодипамика Нзв. Русск. геогр. общ-ва. 1995. Т. 127. Вып. 3. 1-

44. Копанев И.Д. Влияние лесных полезащитных полос на распределение снежного нокрова в засушливой зоне Европейской территории СССР. Л.: Гидрометеоиздат, 1955. 198с.

45. Котляков В.М. Снежный покров Земли и ледники. Л.: Гидрометеоиздат, 1968. 480 с. Котляков В.М., Злотин Р.И. Обсуждение актуальных проблем Арктики. Изв. АН СССР, сер. геогр., 1989, Х» 5. 94-

46. Красовская Т.М., Светлосанов В.А. Моделирование дальнего распространения тяжелых металлов по Кольскому полуострову География и природные ресурсы, 1989.№2. 177-

47. Красовская Т.М. Эколого-экономические проблемы Севера России Вест. МГУ. Сер.

48. География, 2000. т 4. 25-

49. Крючков В.В. Север на грани тысячелетий. М.: Мысль, 1987. 269 с. Крючков В.В. Север: природа и человек. Нерспективы освоения. М.: Наука, 1979. 127 с. Крючков В.В., Макарова Т.Д. Аэротехногенное воздействие на экосистемы Кольского Севера. Апатиты. Изд. Кольского Научного пентра АН СССР, 1989. 96 с.

50. Крючков В.В., Раткин Н.Е., Лукин А.А. Экологические проблемы и пути их решения Планирование интенсификации производства и ее основные направления в Мурманской области. Апатиты, изд-во КФ АН СССР, 1989. 95-

51. Крючков В.В., Сыроид Н.А. Изменение экосистем Кольского Севера под влиянием антропогеппой деятельности Биологические проблемы Севера: Тезисы VIII Всесоюзного симнозиума. Апатиты, 1979. 39-

52. Крючков В.В., Сыроид Н.А. Ночвенно-ботапический мониторинг в Центральной части Кольского региона Мониторинг природной среды Кольского Севера. Анатиты, изд. КФАН СССР, 1984. 15-

53. Лопатина Е.Б. Пространственный анализ интегральной антропогенной нагрузки Региональный экологический мониторинг. М.: Гидрометеоиздат, 1983. 24-

54. Лукин А.А., Кашулин Н.А., Даувальтер В.А, Раткин Н.Е.. Влияние аэротехногенного загрязнения на водосборный бассейн озер Субартктики и рыб Экология, 1998, №2. 109-

55. Лукина Н.В., Никонов В.В. Биогеохимические циклы в лесах Севера в условиях аэротехногенного загрязнения. Апатиты: Изд-во Кольск. Науч. Центра РАН, 1996. 213 с. Лукьяненко В.И. Ихтиотоксикология. М.: Агропром, 1983. 383.

56. Махонько Э.П., Работнова Ф.А., Реут Г.М., Чумичев В.Б. Связь радиоактивных выпадений с осадками Радиоактивность природной среды. М.: Гидрометеоиздат, 1977.С.50-

57. Махонько Э.П., Малахов Г., Блинов Б.К., Неспятина Т.В. Содержание

58. Метеорология и атомная энергия. Л.: Гидрометеоиздат, 1971. 648 с. Мельник Д.М. Предупреждение снежных заносов на железных дорогах. М.: изд. Транспорт, 1966. 243 с. Миклашевский А.З., Павлоцкая Ф.И., Савельев Б.В., Яковлев Ю.В. Содержание

59. Михайловский Е., Пучков А.Н., Малицкий С В Экологическое нормирование как концептуальная база экологической экспертизы Экологические модификации и критерии экологического пормирования. Л.: Гидрометеоиздат, 1991. 348-

60. Михель В.М., Руднева А.В. Характеристика снегопереноса и снегоотложений на Европейской территории СССР. Труды ГГО, 1971. Вып. 283. 87-

61. Моисеенко Т.И Закисление поверхностных вод Кольского Севера: критические нагрузки и их превыщения Водные ресурсы, 1996. Т. 23. 2. 200-211.

62. Назаров И.М., Ренне О.С., Фридман Ш.Д., Шаповалова Л.Г., Махонько Э.П. Защита атмосферы от загрязнений. Содержание

63. Назаров И.М., Фридман Ш.Д., Ренне О.С. Использование сетевых снегосъемок для изучения загрязнения снежного покрова. Метеорология и гидрология, 1978, N7. 74-

64. Наставление гидрометеорологическим станциям и постам. Вып. 3, ч. 1. Л.: Гидрометеоиздат, 1969. 201 с.

65. Никаноров A.M., Тарасов М.Н., Трунов М.М., Клименко О.А., Матвеева Н.Н. Проблемы нормирования качества поверхностных вод и натурное экологическое моделирование Экологическое нормирование и моделирование антропогенного воздействия на водные экосистемы. Л.: Гидрометеоиздат, 1988. 5-

66. Никольская Н.К., Попова З.А., Попов К.И. Роль снежного нокрова и растительности в охране атмосферного воздуха от загрязнения Региональный экологический мониторинг. М.: Наука, 1983. 86-

67. Обзоры состояния загрязнения атмосферного воздуха и выброс вредных веществ в атмосферу на территории деятельности Мурманского УГКС за 1979-1994 г.г. Мурманск, МУГКС. Павленко И.А., Батоян В.В., Кучумова Н.А. Выявление зон промышленного загрязнения по исследованию снежного покрова Техпогенные потоки вещества в ландшафтах и состояние экосистем. М., 1981. 193-210.

68. Раткин Н.Е Снежный покров и его роль в количественной оценке аэротехногенпого агрязнения подстилающей поверхпости Известия АН. Серия географическая, 2002, №6. 46-

69. Раткин Н.Е. Загрязнение воздушного бассейна Экология и охрана природы Кольского Севера. Апатиты, из-во Кольского паучного центра РАН, изд. 1, 1993. 132-

70. Раткин Н.Е. Загрязнение воздушного бассейна Экология и охрана природы Кольского Севера. Апатиты, из-во Кольского научного центра РАН, изд. 2, 1994. 146-155.

71. Раткин Н.Е. Климат География Мурманской области. Мурманск. Кн. изд-во, 1993. 39-

72. Раткин Н.Е. Количественная оценка аэротехногенного потока вещества на подстилающую поверхность расчетным методом Вестник МГТУ, том 3. 1, 2000. 145-

73. Раткин Н.Е. Оценка содержания загрязняющих веществ в снежном покрове расчетным методом Эколого-географические проблемы Кольского Севера. Апатиты, изд-во КНЦ РАН, 1999. 42-

74. Раткин Н.Е. Сравнительная оценка накопления и интенсивности атмосферного выпадения сульфатов, никеля и меди в различных формах рельефа Экологогеографические проблемы Кольского Севера. Анатиты, изд-во КНЦ РАН, 1999. 5

75. Раткин Н.Е., Асминг В.Э., Кошкин В.В. Влияние природных локальных факторов па загрязнение снежного покрова (на примере Неченгского района) Вестник МГТУ,№3, 1998. 151-

76. Раткин Н.Е., Асминг В.Э., Кошкин В.В. Закономерности нространственного распределепия аэротехногенных веществ в ландщафтах Кольского полуострова Известия АН. Сер. геогр., 1999. 6. 79-

77. Раткин Н.Е., Асминг В.Э., Кошкин В.В. Картографическое моделирование аэротехногенного загрязнения снежного покрова (на примере Нечепгского района)

78. Раткип Н.Е., Асминг В.Э., Кощкин В.В. Моделирование аэротехногенного загрязнения снежного покрова в условиях сложно-нересеченного рельефа Антропогенное воздействие на природу севера и его экологические последствия: Тез. докл. Всерос. Совещан., Апатиты, 22-15 июня 1998 г. Апатиты, 1998. 148-

79. Раткин Н.Е., Асминг В.Э., Кощкин В.В. Моделирование аэротехногепного загрязнения снежного покрова (на примере Печенского райопа) Эколого- географические проблемы Кольского Севера. Апатиты, изд-во КНЦ РАН, 1999. 2

80. Раткин Н.Е., Макарова Т.Д. Роль снежного покрова в загрязнении ландщафтов Мурманской области Эколого-географические проблемы Кольского Севера. Апатиты, из-во Кольского научного центра РАН, 1992. 20-

81. Раткин Н.Е., Терещенко Л.М. Миграция растворимых солей никеля и меди в снежном покрове Антропогеппое воздействие на экосистемы Кольского Севера. Апатиты, Кольский филиал АН СССР, 1988. 60-

82. Раткии Н.Е., Шаблова А.В. Миграция растворимых солей никеля и меди по вертикальному профилю снежного покрова Проблемы региональной экологии, 2006, №2. 73-

83. Ресурсы поверхностных вод СССР. Т. 1, Кольский полуостров. Л.: Гидрометеоиздат, 1970. 213 с. Рихтер Г.Д. Снежный нокров, его формирование и свойство. М., Л., Из-во АН СССР, 1945. 120 с.

84. Руководство по контролю загрязнения атмосферы. Л.: Гидрометеоиздат, 1979. 448 с. Руководство по снегомерным работам в горах. Л.: Гидрометеоиздат, 1958. 145 с. Рыбкина М.П., Щеголева Г.Н. Расчет снегозапасов в горах на примере бассейна р. Малая Алматипка Сб. работ Алма-Атинской ГМО. 1978, Вып. 7. 27-

85. Рябошапко А.Г. Закисление атмосферных осадков в западных районах СССР Метеорология и гидрология. 1984. J o 2. 39-45. N Садыков О.Ф. Экологическая экспертиза в условиях Севера Рациональное использование природных ресурсов и охрана окружающей среды. Петрозаводск, 1986. 42-

86. Сатаева Л.В., Мельчаков Ю.Л., Малахов Г. Анализ пространствепного загрязнения снежного покрова металлами вблизи источников промышленных выбросов ТИЭМ. 1990. Вып. 17 (145). 22-

87. Северский И.В. К методике расчета спегозапасов в горах Ледники, снежный покров и лавины горных районов Казахстана. Алма-Ата. Наука, 1983. 98-

88. Северский И.В., Благовещенский В.П. Оценка лавинной опасности горной территории. Алма-Ата. Наука, 1983. 217 с.

89. Северский И.В., Северский С И Влияние локальных природных факторов на раснределение снежного покрова в горах Снежный покров в горах и лавины. М.: Наука, 1987. 16-

90. Семенов-Тян-Шанский О.И. Лапландский заповедник. Мурманск, Кн. изд-во, 1975. 244 с. Сидоров B.C. Экологическая биохимия рыб. Липиды. Л.: Наука, 1983. 240 с. Сленян Э.И. Фитогигиена

91. Снег: Справочник Под ред. Д.М. Грей, Д.Х. Мэйл. Пер. с англ. нод ред. В.М. Котлякова. Л.: Гидрометеоиздат, 1986. 751 с. Соломатина И.И. О влиянии рельефа на метеорологические характеристики в приземном слое воздуха// Труды ГГО: Вопросы атмосферной диффузии и загрязнения воздуха. Л.: Гидрометеоиздат, вып.172, 1965. 58-

92. Соседов И.С. Исследование баланса снеговой влаги на горных склонах. АлмаАта. Паука, 1967. 197 с. Соседов И.С. О влиянии ориентации горных склонов на режим снежного покрова: (На примере бассейна р. Малой Алматинки) Снежный покров, его распространение и роль в народном хозяйстве. М., 1962. 87-97.

93. Сыроид Н.А. Влияние газообразных отходов промышленных предприятий на фитоценозы окружающих территорий Проблемы изучения и охрана природы Прибеломорья. Мурманск, 1987. 139-

94. Сыроид Н.А., Рехколайнен Г.И., Щур Т.Е., Щульгина М.П. Микроэлементы в растениях и почвах и методика рентгено-снектрального определения Состояние природной среды Кольского Севера и прогноз ее изменения. Апатиты, изд-во. КФАН СССР, 1982. 123-

95. Федоров В.Д. Концепция устойчивости экологических систем Всесторонний анализ окружающей среды. Д., 1975. 207-

96. Федосеева В.И., Макаров В.Н., Федосеев Н.Ф. О минерализации снежного покрова. Метеорология и гидрология, 1986, Хо4. 75-

97. Экологический атлас Мурманской области. Москва-Апатиты. 1999.48 с. Юнге Х.О. Химический состав и радиоактивность атмосферы. М.: Мир, 1965. 218 с. Яковлев Б.А. Климат Мурманской области. Мурманск, 1961. 180 с. Alcamo J., Bartnicki J., Olendrzynski К., Pacyna J. Computing heavy metals in Europes atmosphere.

98. Model development and testing Atmos. Environ. A. 1992. Vol. 26, 1 8 P. 3355-3

99. Barrie L.A., Schemenauer R.S., Wet deposition of heavy metals Control and fate of atmospheric trace metals. Dordrecht etc.: Kluwer, 1988. P. 203-

100. Cairns J. Jr., Pratt J.R. (Eds) Functional testing of aquatic biota for estimating hazards of chemicals. Philadelphia, 1989. 242 p. Carroll T.R., Glynn J.E. and Goodison B.E. A comparison of US and Canadian airborne gamma radiation snow water eguivalent measurements. Proceedings of the 51 st Western Snow Conference, Vancouver, WA, 1983. P. 27-

101. Critical Loads and Critical Limit Valus. Edit. H. Raitio, T. Kilponen. Finland, 1994. 192 p. Eillani N.V., Kohli S., Wilson W.E. Gas-to-particle conversion of sulfur in power plant plumes//Atmos. Environ., 1981. Vol. 15. N 10/11. P. 2293-2

102. Elliot R.F., Holey M.E. A description on the diet of Lake Michigan coho salmon and collections for contaminant analysis as part of the 1994-1995 Lake Michigan mass balance project. Green Bay (Wl.), 1998. 89 p. (US Fish and Wildlife Service. Rep.; N 98-3).

103. Higuchi K., Nagoshi K. Effect of particulate matter in surface snow layers on the albedo of perennial snow patches Isotopes and Impurities in Snow and Ice, IAHS Publ. N2 118. P.95-

104. Hokanson L. Water pollution criteria to rank threats and risks to aquatic ecosystem. Swedish Environmental Protection Agency, Informs, 1992. 103 p. Johannessen M., Henriksen A. Chemestry of snow weltwater: changes in consentrations during meeting Water Resowices Res. 1978. Vol. 14. Jo 4. P. 615-

105. Kashulin N.A., Ratkin N.E., Dauvalter V. A., Lukin A.A.. Impact of airborne pollution on the drainage area of subarctic lakes and fish Chemosphere, 2001. V. 42. No 1. P. 51-

106. Kelley J.A., Jaffe D.A., Baklanov A. and Mahura A. Heavy metals on the Kola Peninsula: Aerosol size distribution The Science of the Total Environment, 1995. V.I60. P.135-

107. Krasovskaya T.M., Vilchek G., Tsyban A.V. The environment in the Russian Arctic: status report Polar Geography, 1996. V. 1. P. 20-

108. Krasovskaya T.M., Yevseev A.V., Ford J. Monitoring of cryptogams in the Arctic terrestrial ecosystems. Biological methods for use in monitoring the Arctic TemaNord., 1995. V. 604. P. 70-

109. Krasovskaya T.M., Yevseev A.V. Technogenic load in small river watersheds in the Hibiny Mountains Chemosphere, 2001. V. 42. P. 79-83.

110. Makarova T.D., Ratkin N.E., Varshal G.M., Komarova T.V. Results of the Snow Cover Pollution investions at Russian Norwegian border area Air Pollution problems in the Northern Region of Fennoscandia included Kola. Norwegian institute for Air Research (NILU), 1993.P.74-

111. Makarova T.D., Ratkin N.E. Long-term effect of technogenic pollution as a factor for landscape change in Northern Fennoscandia Environment in the Barents Region abstracts. Norway (NILU), 1996. P. 69-

112. Meagher J.F. The oxidation of sulfur dioxide to sulfate aerosols in the plume a coalfired power plant Atmos. Environ., 1978. 12. P. 2045-2

113. Muler J. Residence time and deposition of particle bound atmospheric substances Deposition of atmospheric pollutants. Dordrecht, 1982. P. 43-

114. Olmez L, Ames M.R., Gullu G. Canadian and US sources impacting the mercury levels in fine atmospheric particulate material across New York State Environ. Sci. and Technol., 1998. Vol. 32. P. 3048-3

115. Olszyczka В., Crowther J.M. The application of gamma ray attenuation to the determination of canopy mass and canopy surfacewater storage //.T. Hydrol., 1981. V.49. P.355-

116. Pacyna J.M. Emissions, atmospheric transport and deposition of heavy metals and persistent organic pollutants Proceedings of the first workshop on emissions and modelling of atmospheric transport of persistent organic pollutants and heavy metals. 1993. P. 45-137 (US Environ. Protect. Agency. EMEP/CCC-Rep.; 7/93).

117. Ratkin N.E Asming V.E., Koshkin V.V. Cartographic modeling of aerotechnogenic pollution in snow cover in the landscapes of the Kola Peninsula Chemosphere, 2001, V. 42, No 1. P. 1-

118. Ryaboshapko A., Gusev A., Afinogenova 0 et. al. Monitoring and modelling of lead, cadmium and mercury transboundary transport in the atmosphere of Europe. Moscow, 1999. 78 p. (Joint Report of EMEP Centers: MSC-E/CCC. EMEP Rep.; 3/99). Scott B.C. Sulfate washout rations in winter storms J. Appl. Meteorol., 1981. V.20. P.619-

119. Sladechek V. System of water quality from the biological point of view Arch. Hydrobiol. Ergeb. Limnol., 1973. Bd. 7. P. 210-218.

120. Vogel R.M., Carroll T.R. and Carroll S.S. Simulation of air-Bome snow water aguivalent measurement errors made over a forest environment Proceedings of the American Society of Civil Engineers Symposium. Denver, 1985. CO. 9 p. Warren C.E. Biology and water pollution control. Saunders Pensylvania, 1971. 11 p. Windom H.L. Atmospheric dust records in permanent snow fields: Implications to marine sedimentations //Geol. Soc. Amer. Bull., 1969. Vol. 80. P. 761-