Атмосферное поступление силикатов в Крыму и факторы, влияющие на него

А. В. Вареник, М. А. Мыслина*, Д. В. Тарасевич

Морской гидрофизический институт РАН, Севастополь, Россия

* e-mail: myslina@mhi-ras.ru

Аннотация

Кремний относится к основным биогенным элементам (N, P, Si) и входит в состав большого числа природных минералов, вследствие чего постоянно присутствует в природных водах. В природе он в основном присутствует в виде солей кремниевой кислоты (силикатов). Атмосферные осадки могут быть важным дополнительным источником поступления силикатов в экосистему. Целью данной работы является оценка содержания силикатов в атмосферных выпадениях на основе многолетних данных, анализ пространственно-временно́й изменчивости этого содержания, а также выявление возможных факторов, влияющих на атмосферное поступление силикатов. Представлены результаты непрерывного мониторинга поступления силикатов с атмосферными осадками в районе крымского побережья в 2015–2021 гг. Пробы осадков отбирались в г. Севастополе и п. Кацивели в два типа осадкосборников – постоянно открытый для отбора суммарных (сухие + влажные) атмосферных выпадений и для сбора только влажных атмосферных осадков. Показано, что в межгодовой динамике потока силикатов с атмосферными осадками в обоих пунктах отбора проб максимальная величина поступления этого биогенного элемента была определена в 2017–2018 гг. Выявлены основные факторы, влияющие на величину поступления силикатов с атмосферными осадками. Одним из основных факторов, влияющих на величину концентрации силикатов в осадках, является интенсивность пылевого переноса.

Ключевые слова

силикаты, отбор проб, атмосферные осадки, Крым, пылевые атмосферные выпадения, многолетнее изменение

Благодарности

Работа выполнена в рамках государственного задания ФГБУН ФИЦ МГИ по теме FNNN-2021-0005 «Прибрежные исследования». Авторы выражают благодарность сотрудникам Морской гидрометеорологической станции г. Севастополя и Черноморского гидрофизического подспутникового полигона ФГБУН ФИЦ МГИ за отбор проб атмосферных осадков и подготовку их к транспортировке в отдел биогеохимии моря ФГБУН ФИЦ МГИ для выполнения химического анализа.

Для цитирования

Вареник А. В., Мыслина М. А., Тарасевич Д. В. Атмосферное поступление силикатов в Крыму и факторы, влияющие на него // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон моря. 2023. № 1. С. 77–90. EDN VYBJPN. doi:10.29039/2413-5577-2023-1-77-90

Varenik, A.V., Myslina, M.A. and Tarasevich, D.V., 2023. Atmospheric Input of Silica in Crimea and Factors Affecting it. Ecological Safety of Coastal and Shelf Zones of Sea, (1), pp. 77–90. doi:10.29039/2413-5577-2023-1-77-90

DOI

10.29039/2413-5577-2023-1-77-90

EDN

VYBJPN

Список литературы

  1. Wedepohl K. H. The composition of the continental crust // Geochimica et Cosmochimica Acta. 1995. Vol. 59, iss. 7. P. 1217–1232. https://doi.org/10.1016/0016-7037(95)00038-2
  2. Atmospheric silicon wet deposition and its influencing factors in China / Y. Xi [et al.] // Environmental Research. 2022. Vol. 214, part 3. 114084. doi:10.1016/j.envres.2022.114084
  3. Kalinskaya D., Varenik A. The research of the dust transport impact on the biogeochemical characteristics of the Black Sea surface layer // Proceedings of SPIE. SPIE, 2019. Vol. 11208: 25th International Symposium on Atmospheric and Ocean Optics: Atmospheric Physics. 1120845. doi:10.1117/12.2540432
  4. Калинская Д. В., Вареник А. В., Папкова А. С. Фосфор и кремний как маркеры переноса пылевого аэрозоля над Черноморским регионом // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2018. Т. 15, № 3. С. 217–225. EDNXSNFSP. doi:10.21046/2070-7401-2018-15-3-217-225
  5. Леонова М. С., Потапова Е. А. Кварцевое сырье для производства кремния в руднотермических печах // Молодежный вестник ИрГТУ. 2012. № 4. С. 49. EDN XTDHGB.
  6. Tegen I., Kohfeld K. Atmospheric transport of silicon // The silicon cycle: human perturbations and impacts on aquatic systems. Washington, DC : Island Press, 2006. P. 81–91.
  7. Матвеев В. И., Тихомирова Е. А., Лучин В. А. Первичная продукция Охотского моря в годы с различными термическими условиями // Биология моря. 2015. Т. 41, № 3. С. 179–187. EDN TTVDJX.
  8. Полякова Т. В., Полякова А. В. Влияние изменчивости биогенной базы на фитопланктон Геленджикской бухты Черного моря // Вопросы современной альгологии. 2017. № 1 (13). URL: http://algology.ru/1148 (дата обращения: 05.03.2023).
  9. Мокиенко А. В. Кремний в воде: от токсичности к эссенциальности // Вестник морской медицины. 2020. № 4 (89). С. 136–142. doi:10.5281/zenodo.4430795
  10. Маккавеев П. Н., Завьялов П. О. Сток малых и средних рек российского побережья Черного моря и его влияние на характеристики вод // Система Черного моря. Москва : Научный мир, 2018. С. 287–322. EDN THXBYZ. doi:10.29006/978-5-91522-473-4.2018.287-322
  11. Зоткин Г. А., Караваев Д. А. Влияние деятельности человека на биогеохимические циклы // Современные наукоемкие технологии. 2013. № 8, ч. 2. С. 330.
  12. Spokes L. J., Jickells T. D. Is the atmosphere really an important source of reactive nitrogen to coastal waters? // Continental Shelf Research. 2005. Vol. 25, iss. 16. P. 2022–2035. doi:10.1016/j.csr.2005.07.004
  13. Баранов Д. Ю., Моисеенко Т. И., Дину М. И. Геохимические закономерности формирования атмосферных выпадений в условно фоновом районе Валдайского национального парка // Геохимия. 2020. Т. 65, № 10. С. 1025–1040. EDN VBERZN. doi:10.31857/S0016752520100039
  14. Redfield A. C. On the proportions of organic derivatives in sea water and their relation to the composition of plankton // James Johnstone Memorial Volume / J. Johnstone, R. J. Daniel. Liverpool : University Press of Liverpool, 1934. Р. 176–192.
  15. Хоружий Д. С., Коновалов С. К. Кремний в водах Севастопольской бухты весной 2008 года // Морской гидрофизический журнал. 2010. № 3. С. 40–51. EDN TMJWNJ.
  16. Вареник А. В., Козловская О. Н., Симонова Ю. В. Оценка поступления биогенных элементов с атмосферными выпадениями в районе Южного берега Крыма (Кацивели) в 2010–2015 годах // Морской гидрофизический журнал. 2016. № 5. С. 65–75. doi:10.22449/0233-7584-2016-5-65-75
  17. Iavorivska L., Boyer E. W., DeWalle D. R. Atmospheric deposition of organic carbon via precipitation // Atmospheric Environment. 2016. Vol. 146. P. 153–163. https://doi.org/10.1016/j.atmosenv.2016.06.006
  18. Вареник А. В. Применение метода Брандона для оценки содержания неорганического азота в атмосферных осадках // Метеорология и гидрология. 2019. № 5. С. 26–31. EDN LLDLGB.
  19. Brzezinski M. A. The Si:C:N ratio of marine diatoms: interspecific variability and the effect of some environmental variables // Journal of Phycology. 1985. Vol. 21, iss. 3. P. 347–357. https://doi.org/10.1111/j.0022-3646.1985.00347.x
  20. Демидов А. Б. Сезонная изменчивость и оценка годовых величин первичной продукции фитопланктона в Черном море // Океанология. 2008. Т. 48, № 5. С. 718–733. EDN JSJSHX.

Текст статьи

Русскоязычная версия (PDF)

Англоязычная версия (PDF)