Главная – Журналы – Поиск по журналам

Исследован вклад карбонильных соединений в образование атмосферного органического аэрозоля в присутствии типичных загрязнителей городской атмосферы. Альдегиды и кетоны, поступающие в атмосферу из природных и антропогенных источников, идентифицированы методом высокоэффективной жидкостной хроматографии. Натурные измерения проведены на территории Новосибирского научного центра и в прилегающих лесных массивах. Обнаружено, что при переносе типичных газообразных загрязнителей городского воздуха (оксиды азота, озон) в воздух лесных массивов, а биогенных соединений (алкенов, альдегидов) на территорию города резко меняются кинетика и механизм образования органического аэрозоля по сравнению с процессами в типичной городской атмосфере. Так, в присутствии озона выход аэрозольных продуктов фотонуклеации формальдегида, ацетальдегида и пропаналя увеличивается в 4-8 раз, а бензальдегида и акролеина уменьшается в 5 и 30 раз соответственно, тогда как для ароматических замещенных альдегидов и фурфураля выход аэрозоля увеличивается незначительно (до 30%). Полученные результаты позволяют проводить количественные оценки мощности природных и антропогенных источников органического аэрозоля в условиях лесостепной зоны Западной Сибири и прогнозировать биологическое действие образующегося аэрозоля при разных сочетаниях выбросов.

Опустыненные территории являются основным источником пылевого аэрозоля. На эмиссию и перенос пылевого аэрозоля в приповерхностном слое атмосферы сильно влияет электризация ветропесчанного потока. Нами выполнено экспериментальное исследование электрических процессов в ветропесчаном потоке. По данным синхронных измерений на опустыненной территории в Астраханской области плотности электрических токов сальтации и токов, обусловленных переносом заряженных частиц пылевого аэрозоля, на высотах 4 и 12 см рассчитаны статистические характеристики вариаций плотности и модулей плотности указанных токов. Показано, что в ветропесчаном потоке в слое 4-12 см модули плотности электрических токов сальтации и токов, обусловленных переносом пылевого аэрозоля, убывают с высотой значительно медленнее (логарифмические градиенты -0,025 и -0,07 см^-1), чем концентрация сальтирующих частиц (логарифмический градиент -0,32 см^-1). Подтверждено, что модули плотности электрических токов сальтации коррелируют друг с другом и со скоростью ветра в приземном слое атмосферы теснее, чем сами плотности токов. Полученные результаты представляют интерес при разработке моделей эмиссии пылевого аэрозоля на опустыненных территориях.

По результатам трехлетних измерений проведено исследование зависимости концентрации культивируемых микроорганизмов и суммарного белка от метеопараметров: направления и скорости ветра, солнечной радиации, температуры, атмосферного давления, относительной и абсолютной влажности. Отбор проб осуществлялся на площадке ФБУН ГНЦ ВБ «Вектор» Роспотребнадзора (р.п. Кольцово Новосибирской области) с одновременной фиксацией метеоусловий. Концентрацию суммарного белка определяли методом флуоресценции реагента, связывающегося с белком, а концентрацию культивируемых микроорганизмов - стандартными культуральными методами. Метеоданные поступали с метеопоста, расположенного вблизи точки пробоотбора. Анализ данных показывает, что концентрации биологических компонент в аэрозоле растут с увеличением средних температуры, абсолютной влажности и освещенности в течение пробоотбора и снижаются с ростом средних значений относительной влажности, скорости ветра и атмосферного давления.

Активная роль наночастиц аэрозолей в гетерогенных процессах, приводящих к изменению оптических и физико-химических свойств атмосферы, состояния экосистем и климата, вызывает повышенный интерес к изучению механизмов их образования и трансформации. Условия аэрозолеобразования, его географические и сезонные особенности оказывают влияние на микрофизические характеристики высокодисперсного аэрозоля. В настоящей работе анализируются первые результаты полевых наблюдений за микрофизическими характеристиками наночастиц аэрозолей в приземном слое атмосферы сухостепной зоны юга России в летние периоды 2021 и 2022 гг. С учетом синоптико-метеорологических параметров изучены суточные вариации счетной концентрации и распределения по размерам наночастиц трех субфракций (нуклеационной моды, моды Айткена и переходной субфракции). Установлено постоянное наличие ярко выраженной моды Айткена независимо от времени суток и метеорологических условий. Выявлен минимум концентрации частиц нуклеационной моды и моды Айткена в ночные и предутренние часы. Наибольшая скорость генерации нуклеационных частиц характерна для утренних часов, когда интенсифицируются фотохимические процессы, обусловливающие утренний максимум концентрации частиц нуклеационной моды и моды Айткена. В ночные часы наблюдается рост концентрации частиц переходной субфракции. Рассмотрены особенности короткопериодной временной изменчивости характеристик высокодисперсного аэрозоля в сухостепной зоне юга России с учетом общей картины суточной динамики аэрозолеобразования и последующего роста частиц в атмосфере, а также в сравнении с результатами аналогичных наблюдений в других географических районах мира. Настоящая работа направлена на восполнение существующего пробела в экспериментальных данных о наночастицах аэрозолей в европейской части России. Полученные результаты могут быть использованы при исследовании состава атмосферы, а также в химико-транспортных моделях при уточнении вклада аэрозолей в прямой и косвенный радиационный эффект, а также в процессы изменения климата.

Инфекционные заболевания, поражающие дыхательную систему, являются в настоящее время серьезной проблемой для здравоохранения. Одним из путей повышения эффективности терапии таких заболеваний является адресная доставка лекарственных препаратов. Такой подход требует разработки новых методов генерации аэрозоля лекарственных средств, с помощью которых можно получать частицы с размерами, позволяющими проникать в заданные участки дыхательной системы. В настоящей работе предложен и реализован метод генерации сухих аэрозольных частиц, основанный на ультразвуковом распылении раствора лекарственного вещества. На примере раствора лекарственного противогрибкового вещества флуконазола показано, что с помощью данного метода можно генерировать аэрозоль со стабильными концентрацией и средним размером частиц в течение более 2 ч. Полученный аэрозоль имеет оптимальные ингаляционные параметры: размер от 1 до 1,9 мкм, счетная концентрация 70 000 ± 6500 см^-3. Представленный метод позволяет в дальнейшем проводить исследование биологического действия аэрозоля лекарственных средств.

Измерительное оборудование, способное в режиме реального времени определять характеристики частиц в газовой фазе, необходимо при проведении широкого спектра исследований, включая изучение влияния антропогенных загрязнений на климатические изменения и здоровье человека, а также при разработке новых способов доставки лекарственных средств и синтезе нанокомпозитных материалов. Представлен разработанный и созданный в ИХКГ СО РАН измерительный комплекс, включающий диффузионный аэрозольный спектрометр, оптический аэрозольный спектрометр и измеритель массовой концентрации аэрозоля. Проведены лабораторные испытания приборов измерительного комплекса с использованием стандартных тестовых систем. Cопоставление показало хорошее согласие измеренных размеров частиц с данными, полученными независимыми методами (просвечивающая электронная микроскопия, измерение скорости седиментации частиц). Приборы комплекса позволяют измерять концентрацию и размер аэрозольных частиц в широком диапазоне значений с представлением результатов в реальном времени. Измерительный комплекс может быть использован в лабораторных и полевых исследованиях в области химии, физики и медицины, а также на станциях мониторинга состояния воздуха окружающей среды.

Газообразная элементарная ртуть (GEM) является преобладающей формой ртути в атмосфере. В результате осаждения она поступает в наземные и водные экосистемы, где в дальнейшем преобразуется в экотоксикант - метилртуть. Работа посвящена изучению GEM в атмосферном воздухе и общей ртути в атмосферных осадках в Южном Прибайкалье. Отбор проб проводился на станции мониторинга Листвянка (51,9° с.ш., 104,4° в.д.) в 2022-2023 гг. Концентрация ртути в воздухе измерялась газоанализатором РА-915АМ (Санкт-Петербург, Россия). Концентрация общей ртути в атмосферных осадках определялась по методике ПНД Ф 14.1:2:4.271-2012, метод А (перманганатная минерализация). За период исследования концентрация GEM в атмосферном воздухе составила в среднем 1,61 нг/м³; коэффициент парной корреляции между Hg⁰ и SО₂ - 0,47; между Hg⁰ и NО₂ - 0,44; в 12 случаях отмечена сильная положительная корреляция (коэффициент > 0,9) между Hg⁰, SО₂ и NО₂. Средневзвешенное содержание общей ртути в атмосферных осадках составило 44 нг/л, медиана - 29 нг/л, максимальное значение - 282 нг/л. Для каждого эпизода повышения концентрации ртути свыше 2,0 нг/м³ рассчитаны обратные траектории движения воздушных масс с помощью модели HYSPLIT. Траекторный анализ также подтвердил наше предположение об едином типе источника ртути и малых газовых примесей. Дополнены существующие представления о содержании ртути в атмосфере Южного Прибайкалья. Установлено, что несмотря на значительное удаление от крупных городов, содержание ртути в атмосферных осадках на побережье оз. Байкал сопоставимо с результатами, полученными в городских агломерациях Непала, Канады, Кореи, Китая.

Пространственная разнонаправленность климатических изменений обусловливает необходимость создания прогнозных моделей состояния растительного покрова. Предлагаемое нами решение для пространственного моделирования биопродуктивности природных экосистем создает основу для дальнейшей количественной оценки потенциального поглощения СО₂, что в настоящее время считается одной из наиболее актуальных экологических задач. В предлагаемой работе с помощью методов геоанализа условий произрастания отработана оригинальная технология моделирования потенциального распространения биоценозов и их продуктивности, отражающая внутренний аттрактор развития биоценозов под влиянием локальных гидролого-климатических условий их произрастания. Методика реализована для территории юго-востока Западной Сибири в рамках общедоступной ГИС Saga на основе цифровой модели рельефа и данных климатического реанализа WorldClim 2.0. Для прогноза данных на период третьего десятилетия XXI в. использовался региональный климатический прогноз В. В. Паромова на основе адаптивной модели - метода экспоненциального сглаживания. Верификация результатов моделирования выполнялась на основе базы данных “Продуктивность экосистем Северной Евразии”. В результате получены пространственно-распределенные данные в виде растров с высоким пространственным разрешением для среднемноголетней потенциальной биопродуктивности по данным реанализа за 1970-2000 гг. и спрогнозированным данным на период 2021-2030 гг. Выявлена как положительная, так и отрицательная тенденция потенциальной биопродуктивности для различных природных зон юго-востока Западной Сибири, обусловленная пространственной разнонаправленностью изменения теплоэнергетических ресурсов и атмосферных осадков по территории. В целом наблюдаемое потепление на достаточно дренированных территориях способствует увеличению биологической продуктивности агро- и биоценозов, а на переувлажненных - к ее уменьшению.

Длинноцепочечные алкеноны продуцируются исключительно некоторыми видами микроводорослей Isochrysidales отряда гаптофитовых (Haptophyta). Это полиненасыщенные метил- и этилкетоны C35-C42 с 2-4 транс -двойными связями в алифатической цепи. Длина углеводородной цепи и степень ненасыщенности двойных связей данного класса липидов могут варьировать в зависимости от условий среды обитания их продуцентов. Данный класс веществ хорошо сохраняется в донных отложениях морей и озер и поэтому может служить палеоиндикатором климатических изменений. В настоящее время активно ведутся исследования по выявлению функциональных зависимостей состава длинноцепочечных алкенонов от температуры и солености воды в континентальных водоемах. В аридных регионах соленые бессточные озера чутко реагируют изменением объема воды и ее солености на вариации баланса “осадки - испарение”, а следовательно, отложения таких озер являются источниками информации о вариациях влажности климата в прошлом. В настоящей работе мы проанализировали вертикальный профиль длинноцепочечных алкенонов в верхней части донных отложений соленого оз. Утичье-3, расположенного в степном регионе юга Сибири, и сопоставили его с изменениями уровня поверхности и солености воды озера, зарегистрированными за период около 100 лет. Показано, что содержание длинноцепочечных алкенонов в отложениях может увеличиваться в периоды повышенной солености. Следовательно, состав алкенонов может быть использован для реконструкции изменений солености по донным отложениям бессточных озер, а значит, можно выявить засушливые периоды в истории климата степной зоны юга Сибири.

Чтобы получить представление о разнообразии трематод у моллюска-вселенца Viviparus viviparus, была исследована встречаемость личинок трематод (церкарий и метацеркарий) в р. Туре в районе г. Тюмени, Западная Сибирь. Всего исследовано 53 моллюска с высотой раковины 17-32 мм. Обнаружено три вида трематод: церкарии Cercaria nigrospora (3,77 %), церкарии Neoacanthoparyphium echinatoides (5,56 %), метацеркарии N. echinatoides (58,5 %, 47-279), неинцистированные метацеркарии Leucochloridiomorpha constantiae (62,3 %, 2-69).