|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
Интеллектуальная Система Тематического Исследования НАукометрических данных |
||
Геохимия окружающей средыНИР
- Руководитель НИР: Касимов Н.С.
- Участники НИР: Богданова М.Д., Геннадиев А.Н., Герасимова М.И., Дорохова М.Ф., Жидкин А.П., Касатенкова М.С., Ковач Р.Г., Кошелева Н.Е., Кошовский Т.С., Кречетов П.П., Лычагин М.Ю., Пиковский Ю.И., Самонова О.А., Смирнова М.А., Сорокина О.И., Ткаченко А.Н., Тришин А.Ю., Цибарт А.С., Шарапова А.В.
- Подразделение: Кафедра геохимии ландшафтов и географии почв
- Срок исполнения: 3 февраля 2014 г. - 20 ноября 2015 г.
- Номер договора (контракта, соглашения): НШ-1689.2014.5
- Тип: Фундаментальная
- Приоритетное направление научных исследований: Глобальные и региональные изменения природной среды и общества
- ПН России: Рациональное природопользование
-
Рубрики ГРНТИ:
- 38.33.15 Геохимия отдельных элементов
- 38.33.17 Геохимия природных процессов
- 39.19.27 География почв
-
Ключевые слова:
картографирование, экологическая оценка, геохимия, ландшафты
-
Описание:
Сбор и анализ литературных, картографических и фондовых материалов, разработка подходов к картографической интерпретации ландшафтно-геохимической информации, составление программы среднемасштабной базовой ландшафтно-геохимической карты и предварительной схемы ландшафтно-геохимического районирования территории бассейна р. Селенги, выбор ключевых участков для экспедиционных исследований. Проведение полевых ландшафтно-геохимических исследований в бассейне Селенги на ключевых участках, расположенных в разных звеньях бассейна, в разных природных зонах, характеризующихся различным природным геохимическим фоном и разной техногенной нагрузкой. Проведение широкого комплекса химико-аналитических определений тяжелых металлов и других поллютантов в почвах, горных породах, растениях, поверхностных водах, взвешенных наносах и донных отложениях аквасистем, с последующей картографической интерпретацией полученных данных. Составление базовой ландшафтно-геохимической среднемасштабной карты и серии прогнозных эколого-геохимических карт на исследуемую территорию. Опробование нескольких природных сред в разных функциональных зонах г. Москвы, что позволит не только оценить их состояние и загрязнение, но и определить источники поллютантов, их геохимические потоки и характер перераспределения в ландшафтах. Для выявления ландшафтно-геохимической структуры урбанизированных территорий будет расширен состав измеряемых показателей с повышением точности их определения. Составление серии карт масштаба 1:20млн, 1:30 млн. для Экологического атласа России «Деградационные процессы в почвах». На карте будут отражены сочетания антропогенно спровоцированных процессов, характерных для различных видов антропогенных воздействий. Планируется представить на карте группы почв с качественной оценкой роли определенных функций - «Экологические функции почв». Планируется отразить на карте сочетания элементарных почвообразовательных процессов и ведущих ландшафтно-геохимических процессов – «Почвенные и ландшафтно-геохимические процессы». Будет выполнено совершенствование методики количественного анализа содержания магнитных сферул в почвенной массе на основе модернизации их микроскопического исследования и соответствующего программного обеспечения. В ходе полевых работ планируется провести морфологическое исследование рельефа, строения водосборных бассейнов и почв выбранных участков. Опробование почвенного покрова по схеме параллельных дублирующих трансект с охватом основных структурных элементов водосборного бассейна и зон рассеяния и концентрации твердофазных продуктов почвообразования. Будет проведена оценка факторов латеральной миграции вещества почв. Выявлен характер и тренды изменения почвенной гумусности, магнитной восприимчивости, морфологического строения различных генетических типов почв, а также трансформации почвенных комбинаций в составе почвенного покрова в связи с различными скоростями и объемами латерального переноса твердофазных продуктов почвообразования. В результате исследований впервые будут получены количественные параметры, характеризующие особенности механической миграции вещества в пределах карстовых воронок, и выделены участки с преимущественной денудацией и аккумуляцией почвенного материала. Анализ морфологических и химико-аналитических свойств почв выделенных участков позволит проследить трансформацию почвенных свойств в катенах: от автономных позиций к подчиненным и выявить роль механической миграции вещества в их формировании. В рамках данного проекта будут проведены полевые работы для изучения почвенного покрова, развитого под лесной и болотной растительностью и испытывающего различное влияние пирогенного фактора (Московская область). Исследование морфологических свойств почв, указывающих на трансформацию почвенных профилей после прохождения пожара. Проведен расчет объемов поступления и запасов полициклических ароматических углеводородов в пройденных пожарами органогенных и органо-минеральных почвах. Выполнена оценка вариабельности полициклических ароматических углеводородов в почвенном покрове фоновых территорий; определено количество полициклических ароматических углеводородов , подвергающихся деградации с течением времени. Планируется изучить молодой овраг – малую эрозионную форму, рассматриваемую как систему, в которой все звенья: склоны – днище – конус выноса находятся во взаимодействии не только между собой, но и с окружающими трансэлювиальными ландшафтами водосборной части и склонов долины р. Протва, с геохимических позиций. Будет выполнен анализ распределения содержаний металлов в общей почвенной массе и в отдельных гранулометрических фракциях, а также гумуса, значений рН, изучена трансформация содержаний металлов в отдельных фракциях в процессе механической миграции в малой эрозионной форме. Для геохимической характеристики малого водосбора или каскадной ландшафтно-геохимической арены первого порядка, на ключевом участке будут произведены крупномасштабная почвенная съёмка и съёмка рельефа. Аналитическая часть исследования включает определение запасов сферических магнитных частиц в пробах пахотного и подпахотного горизонтов почв; а также дополнительных характеристик почвенной массы – содержания гумуса, величины рН, концентрация полициклических ароматических углеводородов, валовое и фракционное содержание тяжёлых металлов. Планируется построение интерполяционных карт по запасам сферических магнитных частиц и гумуса, пространственный анализ распределения зон аккумуляции и смыва вещества; математическое моделирование эрозионно-аккумулятивных процессов и сравнение с полученными данными полевого исследования; выявление взаимовлияния процессов смыва и намыва вещества на свойства почв; сравнение нескольких водосборов по полученным данным распределения зон аккумуляции и смыва вещества почв; выявление факторов, оказывающих влияние на процессы смыва и намыва вещества почв. Будет разработана методика определения предельной и эколого-геохимической кислотно-основной буферности почв и проведение на единой методологической основе оценки предельной и эколого-геохимической буферности почв природных и техногенных ландшафтов, выполнено количественное определение различных видов буферной емкости для внутрипочвенных геохимических барьеров; выявлены основные процессы, контролирующих поведение протона в различных типах почв.
- Добавил в систему: Самонова Ольга Анатольевна
Источник финансирования НИР
| грант Президента РФ |
Этапы НИР
| # | Сроки | Название |
| 1 | 3 февраля 2014 г.-5 декабря 2014 г. | Геохимия окружающей среды |
| Результаты этапа: Выполнена эколого-геохимическая оценка состояния ландшафтов бассейна р. Селенги их картографирование. Продолжено развитие методологии эколого-геохимической оценки и среднемасштабного картографирования ландшафтно-геохимических систем речных бассейнов, создана серия оригинальных прогнозных ландшафтно и эколого-геохимических карт территории бассейна р. Селенги, испытывающей значительную антропогенную нагрузку и характеризующейся сложным геоморфологическим строением, контрастным литолого-геохимическим фоном, дифференциацией бассейновых систем в пределах нескольких природных зон. Задачей ландшафтно-геохимического (ЛГХ) районирования бассейна р. Селенга было отражение природного фона, как обстановки формирования и протекания разнообразных природно-техногенных миграционных процессов в ландшафтах. Методологической задачей данного исследования явился выбор показателей, адекватных масштабу, достоверных и отражающих ЛГХ специфику территории, их структуризация и введение в содержание карты. Объект картографирования – территория бассейна р. Селенги общей площадью 447060 км2, характеризующаяся контрастностью и сложностью природных условий. Выделено 16 ЛГХ процессов, сгруппированных в 3 блока: механическая миграция (процессы: обвально-осыпные, делювиальные, гляциальные, пролювиальные, солифлюкционные, флювиальные, эоловые) водная миграция (тонкодисперсного силикатного материала, карбонатов, легкорастворимых солей) и инситные преобразования твердофазного субстрата (физические и механические: физическое выветривание, криогенная сортировка, криотурбации, озерная седиментация; физико-химические: глеегенез и оксидогенез, детритогенез и гумусонакопление). Проведена интегральная оценка эколого-геохимического состояния территории г. Москвы, выполнено ландшафтно-геохимическое картографирование городских ландшафтов. На основе функционального зонирования, анализа ландшафтной и геохимической структуры урбанизированных территорий ВАО г. Москвы разработана методика составления комплексных крупномасштабных ландшафтно-геохимических карт, отражающих природно-антропогенные факторы и уровни загрязнения депонирующих сред. Составлена карта функционального зонирования, включающая ряд характеристик, необходимых для эколого-геохимических исследований. Совместный анализ комплекса карт ландшафтной структуры территории позволил выявить характеристики природной среды, отвечающие за индикацию и депонирование тяжелых металлов (ТМ) и других поллютантов в городских ландшафтах. Предложенная методика апробирована на территории урбанизированной южно-таежной экосистемы – ВАО Москвы. Разработано содержание и составлена комплексная ландшафтно-геохимическая карта М 1: 50 000, в легенде которой совмещены техногенные и природные факторы накопления-рассеяния ТМ, определены уровни и градации экологической опасности загрязнения городских ландшафтов. На территории округа выделено 20 ландшафтно-геохимических комплексов, природно-техногенный статус которых определяет качество среды обитания горожан и оценивает экологические риски их проживания. Проведен детальный анализ латерального распределения металлов в гранулометрических фракциях поверхностного горизонта почв малой эрозионной формы (оврага). Максимальные содержания Ti выявлены во всех пылеватых фракциях, Zr – в крупно пылеватой, Cu и Pb – в средне и мелко пылеватой фракциях, Mn, Co, Ni, Cr, Zn – в илистой фракции. В процессе механической миграции почвенного материала внутри оврага содержания металлов в гранулометрических фракциях изменяются. В почвах склонов оврага относительно окружающей территории уменьшаются содержания большинства металлов в песчаных и в илистой фракциях, а в пылеватых – увеличиваются. Рассеяние металлов в песчаных фракциях проявляется значительно интенсивнее, чем обогащение ими пылеватых. При миграции почвенного материала со склонов в днище оврага, в песчаных фракциях увеличивается содержание металлов, а в пылеватых и илистой фракциях элементы разделились на группы накапливающихся и рассеивающихся в этом процессе. В днище оврага, от верховьев к низовьям, содержания металлов изменяются, в основном, в песчаных фракциях. Различная геохимическая трансформация гранулометрических фракций в процессе механической миграции внутри овражной системы свидетельствует о многообразии форм нахождения металлов в их составе. Изучена эколого-геохимическая кислотно-основная буферная способность почв различных ландшафтов. Дана количественная оценка предельной и эколого-геохимической кислотно-основной буферной способности почв различных ландшафтов при воздействии оснований антропогенного происхождения. Основным методом исследования кислотно-основной буферной способности почв было потенциометрическое титрование, почвенных суспензий кислотой или основанием в образцах почв Северо-Восточного Алтая и Васюганской равнины. Установлено, что в природных условиях, в почвах естественного залегания, кислотно-основная буферность определяется не только химическими свойствами почвенных компонентов, но и биологическим фактором (деятельность растений и микроорганизмов). На содержание кислотно-основных компонентов в почвенных горизонтах оказывает влияние направление и интенсивность потоков влаги. Буферность почв в природных условиях является динамичным показателем и характеризуется способностью почв не только противостоять изменению pH при добавлении кислоты или основания, но и восстанавливать прежнее значение pH во времени. | ||
| 2 | 1 января 2015 г.-4 декабря 2015 г. | Геохимия окружающей среды |
| Результаты этапа: Методом магнитного трассера изучена механическая миграция вещества в малых водосборах, установлены зоны выноса и аккумуляции. Методология и методика исследований включала: определение морфометрических показателей рельефа, в том числе крутизны и протяженности склонов; изучение и разносторонний анализ морфологического строения почвенных профилей; рассмотрение распределения в почвенном покрове сферических магнитных частиц как маркера процессов передвижения твердофазного вещества почв. На основе проведенных полевых и лабораторно-аналитических работ получены данные о латеральном распределении на катенах запасов сферических магнитных частиц. Выявлены особенности пространственного проявления латеральной механической миграции и аккумуляции вещества почв. Отмечено высокое подобие миграционно-аккумулятивных кривых для склонов одинаковых экспозиций. Выполнена оценка скоростей и объемов латеральной миграции твердофазного вещества почв в карстовых воронках Среднего Приуралья. Установлено, что в верхних и средних частях склонов всех исследованных воронок процессы выноса преобладают над процессами аккумуляции твердофазного почвенного материала. Аккумуляция вещества происходит только в пределах нижних частей склонов карстовых воронок. Форма карстовых воронок обусловливает слияние миграционных потоков по направлению от верхних частей склонов воронок к нижним частям и увеличение объемов водных потоков, переносящих твердофазные почвенные частицы. Изучен состав пирогенных углеводородов в почвах после прохождения пожара. Выявлено, что при горении травянистой растительности формируются, в основном, те же соединения, что и при сжигании других растительных материалов: фенантрен, пирен, флуорен, но абсолютное содержание новообразованных углеводородов ниже, чем при сжигании хвойной растительности и сопоставимо с концентрациями при сжигании лиственных пород; после торфяных пожаров в почвах кроме пирена и нафталина появляются фенантрен, хризен, бенз(а)пирен, тетрафен. В пирогенных почвах под травянистыми сообществами фоновая ассоциация полициклических ароматических углеводородов (ПАУ) сохраняется, но содержание флуорена и нафталина возрастает. | ||
Прикрепленные к НИР результаты
Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".