Химический состав аэрозоля в приземном слое прибрежной зоны Восточной Антарктиды

Рассмотрена временнáя и пространственная изменчивость химического состава атмосферного аэрозоля, отобранного в период сезонных работ 52, 53, 55, 58–60‑й РАЭ по маршруту следования НЭС «Академик Федоров» и «Академик Трешников» от станции Новолазаревская до станции Мирный. Заметное снижение суммы ионов в аэрозоле в 2007–2008 гг. хорошо согласуется с исследованиями в районе Восточной Атлантики и связано с гидрологическими процессами в Атлантическом океане. Установлено высокое обогащение аэрозольных частиц Zn, Cu, Cr, Ba, Pb, Se, As, Ni, Cd. Содержание преобладающих химических компонентов (Na+, Cl−, Zn, Fe), факторы и коэффициенты обогащения элементов (ФО = 27÷26 445) и ионов (K = 3,6÷13,0) в аэрозоле в поверхностном и свежевыпавшем снеге (K = 1,4÷6,1) прибрежной части Восточной Антарктиды свидетельствуют об идентичности источников формирования их состава.

1. Войткевич В.Г. Происхождение и химическая эволюция Земли. М.: Наука, 1973. 168 с.

2. Голобокова Л.П., Филиппова У.Г., Чипанина Е.В., Полькин В.В., Терпугова С.А., Тихомиров А.Б. Химический состав приводного аэрозоля в районе Антарктиды // Лёд и Снег. 2011. № 4 (116). С. 105–111.

3. Ивлев Л.С., Довгалюк Ю.А. Физика атмосферных аэрозольных систем. СПб.: изд. СПбГУ, 1999. 256 с.

4. Немировская И.А., Кравчишина М.Д., Реджепова З.Ю. Органические соединения и взвесь в снежно-ледяном покрове и почвах в районах антарктических станций России // Лёд и Снег. 2015. Т. 55. № 4. С. 114–126. doi: 10.15356/2076-6734-2015-4-114-126.

5. Полькин В.В., Полькин Вас. В., Голобокова Л.П., Панченко М.В., Терпугова С.А., Тихомиров А.Б. О межгодовой изменчивости широтного распределения микрофизических и химических характеристик приводного аэрозоля в Восточной Атлантике в 2006–2010 гг. // Оптика атмосферы и океана. 2013. Т. 26. № 6. С. 519–524.

6. Толстиков Е.И. Воздушные массы над центральными районами Восточной Антарктиды // Информ. бюл. Советской Антарктической экспедиции. 1960. № 19. С. 21–25.

7. Электронный ресурс: http://www.acap.asia

8. Электронный ресурс: http://www.nilu.no/

9. Электронный ресурс: http://www.qasac-americas.org

10. Artaxo P., Rabello M.L.C., Maenhaut W., Grieken R.V. Trace elements and individual particle analysis of atmospheric aerosols from the Antarctic Peninsula // Tellus B. 1992. V. 44. № 4. P. 318–334. doi: 10.1034/j.1600-0889.1992.00010.x.

11. Bertle N., Mayewski P.A., Aristarain A., Barrett P., Becagli S., Bernardo R., Bo S., Xiao C., Curran M., Qin D., Dixon D., Ferron F., Fischer H., Frey M., Frezzotti M., Fundel F., Genthon C., Gragnani R., Hamilton G., Handley M., Hong S., Isaksson E., Kang J., Ren J., Kamiyama K., Kanamor S., Kärkäs E., Karlöf L., Kaspari S., Kreutz K., Kurbatov A., Meyerson E., Ming Y., Zhang M., Motoyama H., Mulvaney R., Oerter H., Osterberg E., Proposito M., Pyne A., Ruth U., Simões J., Smith B., Sneed S., Teinilä K., Traufetter F., Udisti R., Virkkula A., Watanabe O., Williamson B., Winther J.G., Li Y., Wolff E., Li Z., Zielinski A. Snow chemistry across Antarctica // Annals of Glaciology. 2005. V. 41. № 1. P. 167–179.

12. Budhavant K.B., Rao P.S.P., Safai P.D. Chemical composition of snow-water and scavenging ratios over Costal Antarctica // Aerosol and Air Quality Research. 2014. V. 14. P. 666–676.

13. Butchart N. The Brewer-Dobson circulation // Reviews of Geophysics. 2014. V. 52. № 2. P. 157–184.

14. Cincinelli A., Desideri P.G., Lepri L., Checchini L., Bubba M.D., Udisti R. Marine contribution to the chemical composition of coastal and inland Antarctic snow // Intern. Journ. of Environmental Analytical Chemistry. 2001. V. 79. № 4. P. 283–299.

15. Dick A.L., Peel D.A. Trace elements in Antarctic air and snowfall // Annals of Glaciology. 1985. V. 7. P. 12–19.

16. Dorđević D., Stortini A.M., Relić D., Mihajlidi-Zelić F., Huremović J., Barbante C., Gambaro A. Trace elements in size-segregated urban aerosol in relation to the anthropogenic emission sources and the resuspension // Environmental Science and Pollution Research. 2014. V. 21. № 18. P. 10949–10959. doi: 10.1007/s11356-014- 2998-1.

17. EMEP: Manual for sampling and chemical analysis, Norwegian Institute for Air Research. EMEP/CCCReport 1/95. O‑7726. 1996. 176 p.

18. Fischer H., Siggaard-Andersen M.‑L., Ruth U., Rӧthlisberger R., Wolff E. Glacial/interglacial changes in mineral dust and sea-salt records in polar ice cores: Sources. transport. and deposition // Reviews of Geophysics. 2007. V. 45. RG1002. doi: 10.1029/2005RG000192.

19. Gabrielli P., Barbante C., Boutron C., Cozzi G., Gaspari V., Planchon F., Ferrari C., Turetta C., Hong S., Cescon P. Variations in atmospheric trace elements in Dome C (East Antarctica) ice over the last two climatic cycles // Atmospheric Environment. 2005. V. 39. № 34. P. 6420–6429.

20. ICS‑3000 Ion Chromatography System Operator's Manual // Document No. 065031. 2008. 392 p.

21. Khodzher T.V., Golobokova L.P.,Osipov E.Y., Shibaev Yu.A., Lipenkov V.Y., Osipova O.P., Petit J.R. Spatial–temporal dynamics of chemical composition of surface snow in East Antarctica along the Progress station–Vostok station transect // The Cryosphere. 2014. V. 8. № 1. P. 931–939. www.the-cryosphere. net/8/931/2014.

22. Koffman B.G., Kreutz K.J., Kurbatov A.V., Dunbar N.W. Impact of known local and tropical volcanic eruptions of the past millennium on the WAIS Divide microparticle record // Geophys. Research Letters. 2013. V. 40. № 17. P. 4712–4716. doi: 10.1002/grl.50822.

23. Legrand M., Pasteur E.C. Methane Sulfonic Acid to Non-sea-salt Sulphate Ratio in Coastal Antarctic Aerosol and Surface Snow // Journ. of Geophys. Research. 1998. V. 103. P. 10991–11006.

24. Liu Y., Zhang Y., Li G., Xiao L. Analysis of trace elements in the BHQ ice core // Journ. of Glaciology. 1988. V. 34. № 118. P. 297–300.

25. Maupetit F., Delmas R.J. Chemical composition of falling snow at Dumont d'Urville, Antarctica // Journ. of Atmospheric Chemistry. 1992. V. 14. № 1. P. 31–42.

26. McCusker K.E., Battisti D.S., Bits C.M. Inability of stratospheric sulfate aerosol injections to preserve the West Antarctic Ice Sheet // Geophys. Research Letters. 2015. V. 42. № 12. P. 4989–4997. doi: 10.1002/2015GL064314.

27. Osipov E.Y., Khodzher T.V., Golobokova L.P., Onischuk N.A., Lipenkov V.Y., Ekaykin A.A., Shibaev Y.A., Osipova O.P. High-resolution 900 year volcanic and climatic record from the Vostok area, East Antarctica // The Cryosphere. 2014. V. 8. № 1. P. 843–851.

28. Petit J.R., Jouzel J., Raynaud D., Barkov N.I., Barnola J.‑M., Basile I., Bender M., Chappellaz J., Davis M., Delaygue G., Delmotte M., Kotlyakov V.M., Legrand M., Lipenkov V.Y., Lorius C., Pepin L., Ritz C., Saltzmank E., Stievenard M.. Climate and atmospheric history of the past 420.000 years from the Vostok ice core. Antarctica // Nature. 1999. V. 399. № 6735. P. 429–436.

29. Prodi F., Belosi F., Santachiara G., Contini D., Di Matteo L., Grasso F. Chemical composition and shape of snow crystals in Antarctica // Il Nuovo Cimento C. 2008. V. 31. № 2. P. 157–173.

30. Taylor S.R. Abundance of chemical elements in the continental crust; a new table // Geochimica et Cosmochimica Acta. 1964. V. 28. № 8. P. 1273–1285. doi: 10.1016/0016-7037(64)90129-2.

31. Tin T., Fleming Z.L., Hughes K.A., Ainley D.G., Convey P., Moreno C.A., Pfeiffer S., Scott J. Snape I. Review Impacts of local human activities on the Antarctic environment // Antarctic Science Ltd. 2008. doi: 10.1017/S0954102009001722.

32. Tsunogai S., Saito O., Yamada K., Nakay S. Chemical composition of oceanic aerosol // Journ. of Geophys. Research. 1972. V. 77. P. 5283–5292.

33. Weller R., Wöltjen J., Piel C., Resenberg R., Wagenbach D., König-Langlo G., Kriews M. Seasonal variability of crustal and marine trace elements in the aerosol at Neumayer Station, Antarctica // Tellus B. 2008.V. 60. № 5. P. 742–752.

34. Xia L.L., Gao Y. Chemical composition and size distributions of coastal aerosols observed on the US East Coast // Marine Chemistry. 2010. V. 119. P. 77–90.

35. Xu G., Gao Y., Atmospheric trace elements in aerosols observed over the Southern Ocean and coastal East Antarctica // Polar Research. 2014. V. 33. 23973. doi: org/10.3402/polarv.33.23973.