Сотрудники лаборатории «БиоГеоКлим» Томского госуниверситета изучили химический состав снега, который в период весеннего половодья пополняет самую протяжённую реку Сибири Обь, несущую свои воды в Карское море, и ее притоки. Протяжённость маршрута исследований составила 2800 километров. Согласно полученным данным, весной в речной сток вместе с тающим снегом попадает большое количество таких элементов, как свинец, медь, кадмий, цезий, цинк, хром, селен, сурьма и кобальт. Проект реализован совместно с сотрудниками Института океанологии им. П.П. Ширшова РАН (ИО РАН) при поддержке РФФИ (грант 19-05-50096). Результаты исследований опубликованы в журнале Chemical Geology (Q1).
– Отбор проб снега проводился на большой территории в пределах водосборного бассейна реки Обь – от Барнаула до Салехарда, – рассказывает один из участников проекта, сотрудник лаборатории «БиоГеоКлим» Иван Крицков. – Анализ химического состава проб показал, что снег содержит довольно высокие концентрации многих элементов, включая тяжёлые металлы, которые могут оказывать влияние на состав речного стока в период таяния снега. В частности, выяснилось, что более половины весеннего речного стока Cd, Zn, Pb, Cs и Sb может быть обеспечено таянием снега. При этом в снегу отмечаются довольно высокое содержание коллоидных форм элементов, которое может составлять от 30 до 80 процентов, среди них сульфаты Fe, V, As, Cs, Sb, Y, Zr, Pb и U.
По словам учёных, в отдельных пробах выявлена достаточно высокая концентрация цинка, кобальта, кадмия, никеля. Как правило, такие пробы были отобраны в радиусе нескольких километров от крупных промышленных предприятий либо в зоне присутствия факельных хозяйств нефтегазодобывающих компаний.
– Ряд микроэлементов-загрязнителей – хром, никель, цинк, кадмий – продемонстрировали существенную связь, ярко выраженную на первых 20 километрах от локального источника загрязнения, – говорит заместитель директора ИО РАН Владимир Шевченко. – Некоторые элементы – фосфор, магний, цинк и барий – тоже показали увеличение их концентраций в коллоидной фракции вблизи очагов загрязнения, возможно, отражая поступление из промышленных центров и факелов сжигания попутного газа. Среди локальных источников загрязнения также крупные города и автомобильные дороги с высоким трафиком движения.
Отмечается, что к северу исследуемой территории значительно снижается концентрация Fe, Mn, Co, Ni, Cd в растворенной фракции снеговой воды, что связано с общим снижением плотности населения и соответствующего уменьшения количества предприятий относительно южных регионов.
Как отмечают сотрудники лаборатории «БиоГеоКлим» ТГУ, снег – очень информативный материал. Взятый керн можно «прочитать» послойно и составить «летопись», которая даст много новой информации о загрязнении атмосферы. Добавим, что данные о химическом составе снега важны с точки зрения миграции элементов, понимания их переноса с водами Оби в Карское море и Северный Ледовитый океан. Например, в исследовании впервые продемонстрировано недооцененное ранее значение коллоидных форм токсикантов и геохимических индикаторов в снеговой воде и их вклад в общий речной сток.
Дальнейшая количественная оценка влияния атмосферных осадков на вклад в миграцию микро- и макроэлементов, осуществляемую континентальными водами в годовом масштабе, требует систематического изучения дождевой и снеговой воды на данной территории. Такое исследование планируют провести сотрудники лаборатории «БиоГеоКлим» ТГУ.
Для справки:
Авторский коллектив статьи «Colloidal associations of major and trace elements in the snow pack across a 2800-km south-north gradient of western Siberia»: Иван Крицков (ТГУ), Артём Лим (ТГУ), Сергей Воробьёв (ТГУ), Владимир Шевченко (ИО РАН, ТГУ), Олег Покровский (ТГУ, обсерватория Миди-Пиринейз, Тулуза, Франция).
Лаборатория «БиоГеоКлим» ТГУ создана в рамках мегагранта при поддержке правительства РФ. Руководителем лаборатории является учёный ТГУ и обсерватории Миди-Пиринейз (Тулуза, Франция) Олег Покровский. Миссия лаборатории – изучение климатических изменений на территориях арктических и субарктических регионов России и их влияния на функционирование природных экосистем, биогеохимические процессы и социально-экономические аспекты деятельности человека.