Оценка гранулометрического состава взвесей в снеге Сихотэ-Алинского заповедника и близлежащего поселка Терней

Для изучения состава атмосферных взвесей природоохранной зоны нами был выбран отдаленный от крупных техногенных источников Си-хотэ-Алинский государственный природный биосферный заповедник имени К.Г. Абрамова – биосферный заповедник в Приморском крае. В настоящее время заповедник является одной из ключевых территорий мониторинга состояния популяции амурского тигра ( Panthera tigris altaica ) [4]. Заповедник организован в 1935 г., а в 2001 г. был внесён в Список Всемирного наследия ЮНЕСКО как «Объект, включающий в себя наиболее важную или значительную естественную среду обитания для сохранения в ней биологического многообразия, в том числе исчезающих видов исключительной мировой ценности с точки зрения науки и охраны». Посёлок городского типа Терней выбран как ближайшее к заповеднику поселение – 5 км.

Цель работы: оценка гранулометрического состава частиц взвесей, которые содержатся в снеге, собранном в районе Сихотэ-Алинского заповедника и поселка Терней.

Материалы и методы. Сихотэ-Алинский государственный природный заповедник расположен в восточной и центральной водораздельных

частях хребта Сихотэ-Алинь, на территории трёх административных районов Приморского края: Тернейского, Красноармейского и Дальнегорского. Территория заповедника простирается от скалистых берегов Японского моря вглубь материка на 93 км, включая восточные и западные отроги горного хребта Сихотэ-Алинь. Посёлок городского типа (пгт) Терней стоит на правом берегу реки Серебрянка в трёх километрах до впадения её в бухту Серебрянка Японского моря (рис. 1).

Пробы снега собирались в 7 точках заповедника и 2 точках в пгт Терней (табл. 1). Атмосферные осадки в виде снега отбирались зимой (январь) 2014 г. Пробы, во избежание вторичного загрязнения антропогенными аэрозолями, отбирались во время снегопадов. Собирался только верхний слой (5-10 см) свежевыпавшего снега с площади 1 м2. Отбор (N=3) проводился без использовании подложки, поскольку слой снега составлял в момент отбора более 20 см. Для чистоты эксперимента снег помещали в стерильные контейнеры вместимостью 3 л. Когда снег в контейнерах полностью растаивал (объем растопленной пробы составлял 390-400 мл), из каждого образца после взбалтывания набирали по 60 мл жидкости и анализировали на лазерном анализаторе частиц Analysette 22 NanoTec plus (Fritsch). Исследования проводились с использованием оборудования ЦКП «Межведомственный центр аналитического контроля состояния окружающей среды» ДВФУ.

Результаты и обсуждение. Как видно из данных табл. 2, 3, самые мелкие по размеру частицы присутствуют во всех точках, причем в точках 3 и 5 доля частиц размером менее 10 мкм достигает 40%. Эти же частицы обладают и самой высокой удельной поверхностью. Стоит отметить, что в районе 3 содержаться наночастицы неустановленного происхождения (рис. 2). В каждой точки отбора Сихотэ-Алинского заповедника содержаться мик-роразмерные частицы экологически значимых размеров (менее 10 мкм). Доля их от 19,7% (точка

1) до 36,7% (точка 5) (рис. 3). Доля крупных частиц (более 700 мкм) составляют от 23,2 до 73,2% (рис. 4).

Рис. 1. Расположение районов отбора на карте Приморского края

Таблица 1. Станции отбора снеговых проб

Точка отбора	Место отбора
Сихотэ-Алинский заповедник
1	урочище Благодатное
2	река Голубичная
3	река Куналейка, 35 км трассы Терней-Пластун, 50 м от трассы
4	граница Сихотэ-Алинского заповедника, 11 км трассы Терней-Пластун, 50 м от трассы
5	река Заболоченная близ устья р. Ясной
Терней
6	рядом с котельной, отапливаемой углем
7	частный сектор на удалении от трассы

Выводы: при сравнении гранулометрического профиля заповедника и ближайшего населенного пункта – пгт Терней стоит отметить, что они очень схожи. Очевидно, что характер взвесей этого района формируются под влиянием одних и тех же мощных географических факторов. Как свидетельствуют данные Кондратьева [1], в зимнее время наибольшее влияние на состав атмосферы данного региона оказывают воздушные массы с севера Дальнего Востока и Сибири.

Наши данные свидетельствуют о том, что Сихотэ-Алинский заповедник, как уникальное место обитания амурского тигра, содержит в своей атмосфере опасные для биоты микрочастицы – менее 10 мкм. Объемная доля таких частиц в образцах почти со всех точек наблюдения составляет более 30%. В независимости от состава этих частиц они могут представлять потенциальную опасность. Хотя с другой стороны доля крупных частиц также достаточно велика – до 73,2%. Поэтому желательно вести постоянный мониторинг за микроразмер-ным загрязнением атмосферы Сихотэ-Алинского заповедника в дополнение к уже существующему наблюдению [2, 3].

Таблица 2. Распределение частиц по фракциям в пробах снега из различных районов Сихотэ-Алинского заповедника и пгт Терней

Клас с	∅ , мкм	Доля частиц в разных точках отбора
		заповедник					Терней
		1	2	3	4	5	6	7
1	менее 1	2,5	2,6	5,3	2,2	3,2	2,1	2,5
2	1 - 10	29,6	33,2	34,4	19,7	36,7	28,7	20,6
3	10 - 50	3,4	18,7	4,1	1,3	26,9	13,9	5,5
4	50 - 100
5	100 - 400		13,6
6	400 - 700	20,7	6,2	11,3	3,5	10,8	7,6	29,9
7	более 700	43,8	25,7	44,9	73,2	23,2	48,7	41,2

Таблица 3. Физические параметры частиц взвеси, содержавшихся в пробах снега из различных районов Сихотэ-Алинского заповедника и пгт Терней

Параметры / район	Заповедник					Терней
	1	2	3	4	5	6	7
средний арифмети ческий диаметр, мкм	528,15	319,62	481,57	785,17	280,85	520,68	538,03
мода, мкм	800,52	854,25	826,95	972,78	800,52	882,46	750,17

0,01                 0,1                  1                   10                 100                 1000

x [pm]

Рис. 2. Типовая гистограмма долей частиц взвесей в образце снеговой воды, собранной в районе 3

0,01                 0,1                  1                   10                 100                1000

x [pm]

Рис. 3. Типовая гистограмма долей частиц взвесей в образце снеговой воды, собранной в районе 5

Рис. 4. Типовая гистограмма долей частиц взвесей в образце снеговой воды, собранной в районе 4

Работа выполнена при поддержке Научного Фонда ДВФУ (№13-06-0318-м_а) и Министерства образования и науки Российской Федерации (уникальный идентификатор работ RFMEFI59414X0006).