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.

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.

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)

Мы используем Яндекс Метрику. Подробнее.