О химическом составе снежного покрова Большехехцирского заповедника (Хабаровский край)

Государственный природный заповедник «Большехехцирский» (ГПЗБХ) находится в непосредственной близости от крупного промышленного центра Приамурья – г. Хабаровска и границы с КНР. Цель работы – оценка состояния атмосферы ГПЗБХ на основе индикаторов экологического состояния снежного покрова (СП) [5] с учетом местных факторов, трансграничного переноса со стороны КНР за зимний сезон 2016– 2017 г.

Интегральные пробы СП отобраны в период максимального влагозапа-са 10 марта 2017 г. на четырех станциях ГПЗБХ: на льду пр. Амурской у правого берега, на северо-восток от границы с КНР (ст. 1); на левом берегу руч. Со-снинский, в 60 м от станции 1 (ст. 2); в 1 км от с. Бычиха (ст. 3); в долине р. Чирка (устье) (ст. 4) – в соответствии с ГОСТ 17.1.5.05-85.

Образцы СП плавились при комнатной температуре в закрытой стеклянной посуде, фильтровались под вакуумом через ядерные фильтры с размером пор 0,45 мкм и подвергались химическому анализу на следующие компоненты: величина рН, удельная электропроводность (УЭП), главные ионы (Ca2+, Mg2+, HCO3-, Cl-, SO42-), биогенные (NH4+, NO3-, NO2-, HPO42-, SiO2) и взвешенные вещества (ВВ) по стандартизованным методам – РД [8], ПНД Ф. В расплавах СП рассчитаны: суммарная концентрация ионов натрия и калия, величина минерализации (М) как сумма всех определенных при анализе минеральных веществ, величина показателя относительной кислотности (рН/рNН4). Гидрохимические характеристики СП сравнивались с условно-фоновыми показателями и с предельно допустимыми концентрациями вредных веществ в водах водных объектов рыбохозяйственного значения (ПДК в.р.) [7] из-за отсутствия нормативных документов по ПДК для СП. Подробно методы, методики, расчетные формулы, данные по условно-фоновой территории приведены в работе [6].

В табл. 1, 2 представлены результаты мониторинга общего химического состава СП ГПЗБХ.

Химический состав СП на территории ГПЗБХ по классификации О.А. Алекина [1] в основном гидро-карбонатно-кальциевый II типа (C_II ^Ca ), гидрокарбонатно-аммониевый I типа (C_I ^NH 4 ) (ст. 4), в отличие от прошлогоднего сульфатного типа группы кальция или аммония.

По величине рН СП ГПЗБХ выделялись ст. 4 и 1 с минимальными значениями рН (6,25 и 6,43), что значительно выше показателей 2016 г. (сдвиг в сторону щелочной среды) (табл. 1). Это является указанием на явное влияние антропогенной деятельности на формирование химического состава СП ГПЗБХ. Для незагрязненных атмосферных осадков рН=5,60 [3]. Средняя величина pH/pNH4 СП – 1,6, в основном намного выше, чем в 2016 г., что является косвенным указанием на влияние переноса поллютантов со стороны КНР и хозяйственно-бытовых выбросов пос. Бычиха.

Средняя величина М СП в 2017 г. в 1,2 раза выше, чем в 2016 г., за счет

Таблица 1

Table 1

Интегральные показатели химического состава снежного покрова ГПЗБХ, 10 марта 2017 г., (n=4)

Integral indicators of the snow cover chemical composition, March 10, 2017, (n=4)

рН	УЭП, мкСм/см	М, мг/дм3	ВВ, мг/дм3	рН/рNН4
6,25-6,70	17,9-40,0	16,6-30,7	21,5-76,5	1,5-1,6
6,51	27,3	23,8	44,6	1,6

Примечание: здесь и далее над чертой – минимальное и максимальное значение, под чертой – среднее значение

Таблица 2

Содержание главных ионов и биогенных веществ в снежном покрове БХГПЗ, 10 марта 2017 г., (n=4), мг/дм3

Table 2

Major ions and biogenic substances content in the Bolshekhetsir Nature

Reserve snow cover, March 10, 2017, (n=4), mg/ dm3

Ca2+	0,94-3,52 1,97	Mg2+	0,57-0,84 0,66	Cl-	1,0-1,3 1,2	SO42-	2,29-3,82 3,40
HCO3-	6,1-13,3 9,3	NO3-	2,62-3,90 3,31	NH4+	0,82-2,90 1,49	NO2-	0,003-0,018 0,009
HPO42-(Р)	0,052-0,346 0,130	Na++K+	1,2-2,7 1,9	SiO2	0,28-0,83 0,45

увеличения М для ст. 2, 3, 4. В 2017 г. М СП на станциях 3, 4 – максимальная (5, 3, 4,8 условно-фоновых единиц), так же, как и удельная электропроводность (УЭП). Средняя величина УЭП в 2017 г. выше, чем в 2016 г., на 15%.

Содержание ВВ в СП ст. 1 максимальное, на ст. 2 – минимальное. По сравнению с прошлым сезоном наблюдений концентрация ВВ в СП 2017 г. снизилась в 1,5 раза из-за метеорологических особенностей сезонов наблюдений.

Среднее содержание HCO₃ ^- , Cl ^- , NO₃ ^- , Ca ²⁺ , НРО₄ ^2- в СП 2017 г. выше, чем в 2016 г., в 2,0, 2,0, 1,5, 2,3, 1,3 раза соответственно, а NO₂ ^- и SO₄ ^2- – ниже на 42% и 40%, SiO₂ и Mg ²⁺ – примерно на одном уровне, NH₄ ⁺ возросло незначительно по сравнению с 2016 г. Для НРО₄ ^2- отмечен наибольший диапазон концентраций (табл. 2), максимальное значение – в СП ст. 4. Источник НРО₄ ^2- в СП – сжигание ископаемого топлива, а также древесины, широко используемой в сельской местности. Содержание НРО₄ ^2- соответствовало концентрации НРО₄ ^2- в СП и в атмосферных осадках во время лесных пожаров [4], что объяснялось местными факторами и возможным трансграничным переносом со стороны КНР.

Минеральные соединения азота в СП представлены NH4+, NO3-, NO2-. Вклад NH4+ и NO3- в суммарное содержание минерального азота в СП 2017 г. – 49–72% и 28–51% соответственно, NO2- – 0,04–0,42%. Для СП 2016 г. доля вклада NH4+ – 61–86%, NO3- – 14–39%, NO2- – 0,27–0,35%. Поступление минерального азота в СП 2017 г. в виде NO3- возросло в 1,7 раза и уменьшилось в виде NH4+ – в 1,3, NO2- – в 2,5 раза по сравнению с 2016 г.

Влияние хозяйственной деятельности на химический состав снежного покрова заповедника проявлялось в повышении рН, увеличении величин pH/ pNH4 и минерализации. Во всех пробах снежного покрова отмечено до 1,6–5,8 (в среднем до 3) ПДК в.р. по ионам аммония.