Главная – Журналы – Поиск по журналам

Аэрозольные частицы, образующиеся в атмосфере в результате фотоокисления органических соединений, несут на своей поверхности реакционноспособные функциональные группы, ответственные за биологическое действие органического аэрозоля. В работе исследованы кинетика и механизм атмосферной фотонуклеации о-дихлорбензола как соединения, моделирующего хлорированные ароматические углеводороды, известные своей устойчивостью к факторам окружающей среды, а также влияние водяного пара и перекиси водорода на выход и состав аэрозольных продуктов. Концентрации и размеры образующихся частиц измеряли при помощи диффузионного спектрометра аэрозолей; состав газовых и аэрозольных продуктов фотонуклеации определяли методами высокоэффективной жидкостной хроматографии и хроматомасс-спектрометрии. С использованием констант скоростей элементарных стадий аэрозолеобразования определены механизмы образования соединений, идентифицированных в аэрозольных продуктах. Показано, что атмосферное фотоокисление дихлорбензола не приводит к фотохимической генерации озона в приземном слое воздуха; напротив, продукты фотолиза дихлорбензола способствуют разрушению озона. На основании полученных данных качественно оценен вклад выбросов, содержащих хлорированные ароматические соединения, в формирование органического аэрозоля в городском воздухе. Наличие реакционноспособных функциональных групп в аэрозольном продукте позволяет предположить его потенциально неблагоприятное биологическое воздействие. Полученные результаты могут быть использованы для моделирования фотохимических процессов в загрязненном городском воздухе.

Воздействие крупного мегаполиса на состав приземного воздуха в пригородах остается одной из наиболее актуальных экологических проблем современности. Представлены оценки влияния характеристик горизонтального ветра (направление, скорость) на концентрацию аэрозолей в приземном воздухе мегаполиса и на расстоянии 50-60 км от него. Использованы данные о концентрации аэрозоля РМ₁₀, полученные авторами в районе г. Звенигород (западный пригород) и в центре Москвы, а также измеренные на всех станциях контроля загрязнения атмосферы ГПБУ «Мосэкомониторинг», расположенных в Москве (мегаполис) и в г. Павловский Посад (восточный пригород). Анализируются частоты направления ветра, его скорости и концентрации аэрозолей РМ₁₀ в рассматриваемых пунктах в разные сезоны в среднем за 2021-2024 гг. Несмотря на преимущественный перенос воздушных масс с запада в течение всего года во всех трех пунктах, результирующие средние потоки аэрозолей РМ₁₀ имеют разные направления и величины как в городе, так и в подмосковных районах в различные сезоны. В целом годовой поток аэрозолей РМ₁₀ в приземном воздухе рассматриваемых пунктов имеет северо-северо-западное направление, в пригородных районах он выше, чем в городе. Полученные результаты могут быть полезны при оценке экологических рисков для окружающей среды и здоровья населения Московской области, а также в климатических расчетах и верификации их результатов.

Биологическая составляющая атмосферных аэрозолей имеет в своем составе грибы, бактерии, вирусы, различные органические микрочастицы природного и антропогенного происхождения, способна влиять на климат, характер атмосферных процессов и здоровье населения. В период с апреля по август 2025 г. на территории р.п. Кольцово Новосибирской области проведен отбор атмосферных аэрозолей с целью определения в них концентрации и биоразнообразия грибов как одной из важных многофункциональной составляющей микробиома атмосферы. Отбор проб выполнен с использованием импинджеров со средой Хенкса; полученные суспензии высевали на питательные среды для изолирования чистых культур и их дальнейшего изучения. Идентификацию выделенных грибов проводили при секвенировании нуклеотидных последовательностей геномной ДНК изолятов грибов. По результатам секвенирования получены нуклеотидные последовательности маркерных участков ДНК грибов, далее идентифицированных путем сравнении с базой данных GenBank с использованием алгоритма BLASTn. Общая численность микроорганизмов, выделенных из разных образцов аэрозолей, колебалась от нуля до 1,85 × 10⁴ КОЕ/м³. Концентрация грибов во многих исследуемых образцах значительно преобладала над концентрацией бактерий. Отмечены суточные колебания концентрации грибов в аэрозолях. Среди изолятов широко представлены плесневые грибы Aspergillus, Aureobasidium, Candida, Fusarium, Penicillium, Cladosporium и др., а также высшие грибы родов Trametes, Coprinellus , Bjerkandera, Phanerodontia, Schizophyllum , др., включая сапротрофы и патогены, ответственные за инфекции и аллергические реакции у людей и животных. Полученные данные говорят о необходимости мониторинга микробиома атмосферы для оценки вредоносности для экологии региона и здоровья населения. Результаты работы могут применяться для учета периодов наиболее активного спороношения грибов в целях составления календарей уровня концентрации в атмосфере спор патогенных грибов и разработки своевременных профилактических мероприятий.

Загрязнение атмосферного воздуха мелкодисперсными частицами PM_2.5 в крупных промышленных центрах в зимний период является одной из наиболее острых экологических угроз, влияющих на продолжительность и качество жизни населения. В работе исследованы процессы формирования температурного инверсионного слоя и его влияние на загрязнение атмосферы PM_2.5 в г. Красноярске в зимние периоды 2022-2024 гг. на основе данных сети мониторинга воздуха, которая измеряет температуру воздуха, атмосферное давление, скорость и направление ветра, концентрацию РМ_2.5, облачность, а также данных профилемера МТР-5, определяющего вертикальное распределение температуры атмосферы. Проанализированы многочасовые и многосуточные режимы формирования радиационных и адвективных инверсий, установлены необходимые и достаточные условия их возникновения. Определена статистическая зависимость концентрации PM_2.5 от категории и интенсивности инверсий. Полученные результаты могут найти применение в задачах краткосрочного прогнозирования температурных инверсий и связанных с ними периодов повышенного загрязнения воздуха PM_2.5 в г. Красноярске.

Роль растительности в химии атмосферы не ограничивается поглощением углекислого газа и выделением кислорода при фотосинтезе. Известно, что выделяемые растительностью органические соединения (алкены, альдегиды) участвуют в образовании атмосферного аэрозоля, но механизмы протекающих при этом процессов детально изучены только для алкенов. В нашем исследовании оценено влияние городских древесных насаждений на качество воздуха на примере Новосибирска. Определены виды растений, устойчивые к загрязнителям городского воздуха (оксиды азота, озон, органические пероксиды, кислоты), определены биохимические факторы газоустойчивости этих видов и изучен состав выделяемых этими растениями летучих органических соединений. В лабораторных условиях исследована аэрозолеобразующая способность выявленных соединений, установлены механизмы их фотоокисления и измерен выход аэрозольных продуктов в этом процессе. У некоторых видов деревьев (осина, береза, липа, тополь, клен), используемых для озеленения городов Сибири, обнаружена способность поглощать из загрязненного городского воздуха такие аэрозолеобразующие компоненты, как формальдегид, муравьиная кислота и органические пероксиды. На основе полученных количественных данных о поглощении и выделении аэрозолеобразующих компонентов древесными растениями оценен вклад зеленых зон в химию органического аэрозоля городской среды. Показано, что целенаправленное озеленение городов газопоглощающими видами древесных растений способно снизить аэрозольную нагрузку на жилые зоны не менее чем на 20-30%. Полученные результаты могут использоваться при проектировании озеленения городов для снижения техногенной нагрузки на жилые районы.

В условиях наблюдаемого потепления климата в высокогорьях Центральной Азии особую актуальность приобретают исследования теплового состояния и динамики многолетнемерзлых пород. В статье представлены результаты мониторинга температурного режима пород на двух ключевых участках в Северном Тянь-Шане - на перевале Жосалы Кезен и на склоне западной экспозиции в районе Большого Алматинского озера. На высокогорном перевале происходит статистически значимое повышение среднегодовой температуры мерзлых пород: от 0.13 °C/10 лет на подошве сезонноталого слоя (5 м) до 0.06 °C/10 лет в нижней части разреза (25 м). Особенно заметные изменения произошли после 2010 г., когда глубина сезонного протаивания стабильно превысила 5 м. Полученные результаты свидетельствуют о деградации мерзлоты за счет как увеличения мощности сезонноталого слоя, так и поднятия ее подошвы. Эти процессы развиваются на фоне роста среднегодовой температуры воздуха на 0.30 °C/10 лет. Во внутригодовой динамике наиболее интенсивное повышение температуры пород происходит в летние месяцы (до 0.89 °C/10 лет) в верхних горизонтах разреза (1-2 м) и связано с повышением температуры воздуха в апреле-июле (до 0.80 °C/10 лет). Среднегодовая температура сезонномерзлых пород на склоне вблизи Большого Алматинского озера на глубинах до 3 м стабильна, на глубинах 5.0-9.8 м имеет тенденцию к повышению на 0.31-0.35 °С/10 лет. Выявленные тенденции согласуются с данными по температуре талых и многолетнемерзлых пород в других районах горной криолитозоны Азии.

Геотехнический мониторинг зданий и сооружений, возведенных на территории распространения многолетнемерзлых пород, в настоящее время стал неотъемлемой частью нормативной документации. Так, существуют четкие требования к методике и периодичности наблюдений, однако в отношении геотехнического прогноза нормативный документ от 2020 г. дает общие требования к выполнению прогнозных тепло- и геотехнических расчетов. Анализ же результатов мониторинга и сопоставление их с прогнозом остаются в руках неких “специализированных организаций”. В настоящей статье показано, что разработка программы (документа, на основании которого выполняются работы) геотехнического мониторинга требует не только составления прогноза теплового поля и планирования сети наблюдений за геокриологическими параметрами, но и обязательной проработки способов восстановления геокриологических условий в случае выявления отклонений от прогноза. Это позволит оценить время, необходимое для выполнения работ по возвращению температурного поля в проектное состояние.

Рассмотрены результаты бурения профиля скважин в Центральной Якутии. Скважинами на глубине 250-300 м в карбонатных отложениях кембрия и терригенно-осадочной толще нижней юры были вскрыты зона сульфидной минерализации и контрастные геохимические аномалии. Зона горных пород, насыщенная сульфидами, локализована в интервале: подошва вечномерзлых отложений - кровля подмерзлотных вод, распространяется по латерали на 80 км и не зависит от состава и возраста отложений. Формирование зоны сульфидной минерализации в карбонатных отложениях кембрия и терригенно-осадочной толще нижней юры обусловлено процессами криогенеза в ходе резкого и глубокого похолодания климата. В этот период сформировались подземные воды преимущественно гидрокарбонатно-натриевого состава, обедненные литохалькофильными элементами. Этот процесс сопровождался образованием зоны сульфидной минерализации и контрастных аномалий Mo, V, Ni, Cu, Li, Sn, Ta, Nb, Ge, Au у подошвы многолетнемерзлых пород.

Рассматривается вопрос применимости машинного обучения для прогнозирования динамики берегов, сложенных мерзлыми дисперсными породами. Для тестирования данных технологий выбраны три хорошо изученных участка побережья в юго-западной части Карского моря, на которых лаборатория геоэкологии Севера МГУ ведет мониторинг береговых процессов с 80-х годов прошлого века. Для каждого участка с шагом 10 м были собраны данные о категориальных характеристиках береговой зоны (геоморфологический уровень, литология, доминирующий мерзлотный процесс) и количественные показатели темпов отступания берегового уступа. Последовательное применение корреляционного анализа с использованием алгоритма случайного леса и дисперсионного анализа (Welch’s ANOVA) позволило выявить признаки, наиболее сильно влияющие на динамику береговых уступов, определить сегменты береговой линии с наибольшим риском интенсивных изменений и средними значениями темпов отступания берега c определенной комбинацией категориальных признаков. Предложен подход, позволяющий на основе технологий машинного обучения проводить сегментацию морского побережья в криолитозоне по устойчивости берегов к основным природным факторам.

Представлены результаты шестилетнего (2018-2024) геокриологического мониторинга на площадке CALM R24A-2 “Кумжа” в дельте реки Печоры. Исследование основано на комплексном применении георадиолокационных методов: профилирования для прослеживания границ с антенной 300 МГц и зондирования для точного определения скоростей с антенной 150 МГц. Установлено, что средняя глубина залегания кровли многолетнемерзлых пород увеличилась на (1.3 ± 0.2) м, что соответствует среднему тренду 20 см/год. Применение комплекса георадиолокационного профилирования и зондирования продемонстрировало свою эффективность в качестве метода ненарушающего геокриологического мониторинга. Полученные данные являются основой для верификации и усовершенствования прогнозных моделей развития криолитозоны, что крайне важно для планирования устойчивого природопользования и минимизации ущерба от деградации мерзлоты.