Конференции по созданию программы международного полярного десятилетия 4 7 октября 2010 г

Вид материалаТезисы

Содержание


Ильин Г.В.
Приток растворенных химических веществ и антропогенная нагрузка на Обско-Тазовскую устьевую область
Гидрохимический институт Росгидромета
Долговременный мониторинг ртути в атмосферном воздухе Российской Арктики
Институт океанологии им. П.П.Ширшова РАН
Научно-методические подходы к развитию комплексного регионального мониторинга речных экосистем арктических регионов России
Гидрохимический институт Росгидромета
Разнообразие бактерий на поверхности снега прибрежных зон восточной Антарктики
Phormidium, Anabaena, Pseudoanabaena
Российский портал для управления данными Международного полярного года
Подобный материал:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10

Ильин Г.В.


Мурманский морской биологический институт КНЦ РАН


Хотя причины ухудшения промысловой обстановки в Баренцевом море, как и в других морских бассейнах многообразны, рыбодобывающие компании и потребители часто связывают ухудшение экологической обстановки в бассейне с техногенным влиянием. Неадекватное развитие промышленного производства и природоохранных мер даже в развитых странах, приводят к глобальному распространению загрязняющих веществ, в том числе нефтяных и полиароматических углеводородов, хлорорганических соединений. Баренцево море, как и Норвежское, находится в зоне влияния северо-европейских промышленных центров, и также становится объектом промышленной экспансии со стороны нефтедобывающей отрасли. В условиях сокращения вылова рыбы все больший интерес вызывают идеи развития в регионе прибрежной марикультуры. В тоже время, именно прибрежные районы моря испытывают наибольшую антропогенную нагрузку. В связи с этим актуальность приобретают исследования загрязненности гидробионтов.

Нефть и нефтепродукты, сбросы промышленных производств определяют загрязнение гидробионтов нефтяными алканами и ароматическими соединениями, ПХБ. Концентрации парафинов в тканях баренцевоморских рыб варьируют от 1.3 до 7.2 мкг/кг сырой массы. В структуре алканов углеводороды биогенного происхождения в диапазоне соединений С1420, составляют более 50% суммарного содержания. В мышцах трески и пикши, выловленных в западной периферии моря, обнаруживаются короткоцепочные алканы С1012, как результат инвазии соединений нефтяного происхождения.

Суммарное содержание ПАУ В мышцах донных и пелагических видов рыб южных промысловых районов – зубатке, и треске и камбале-ерше варьирует от 15 до 300 нг/г сырой массы. Различия концентрации даже у видов живущих в одном биотопе могут быть большими, к примеру, зубатка – камбала ерш (25 - 8.5 нг/г). Состав ПАУ в тканях разных видов изменчив. В мышцах зубатки, доминируют флуорантен, бенз(b+k)флуорантен, индено(1,2,3-c,d)пирен – более 52 %. Для состава ПАУ мышечной ткани камбалы-ерша характерны фенантрен и пирен – более 65 %. В мышцах сайки преобладают пирен, флуорантен и фенантрен – более 79%.

Содержание ПХБ в тканях баренцевоморских рыб варьирует в интервале от 10 до 63 нг/г сырой массы. Высокая вариабельность концентраций ПХБ (от 30 до 75%) характерна для большей части рыб. Среди ценных промысловых видов палтус характеризуется максимальными концентрациями полихлорбифенилов, хотя вариабельность увеличивается до 200%. Накопления хлорорганических соединений в мышцах рыб много ниже принятых норм ПДК для пищевых продуктов (Гигиенические, 2001). Преобладают в экосистеме Баренцева моря метаблиты ДДТ. В мышцах рыб наибольшее распространение получили р,р’ – ДДЕ и р’p-ДДТ. Но в зависимости от района соотношение метаболитов в тканях изменяется. Камбала-ерш, палтус и зубатка пятнистая устойчиво выделяются относительно повышенным уровнем накопления ДДТ. Кроме того, палтус, камбала-ерш, мойва выделяются и относительно повышенным содержанием ГХЦГ. Ткани трески и пикши характеризуются более низким уровнем накопления ДДТ и ГХЦГ. В целом, на общем низком фоне накопления ХОС относительно повышенными содержанием этих поллютантов характеризуются палтус и камбала-ерш. Наличие в мышцах изомеров - p,p’-DDT, γ-ГХЦГ и низкомолекулярных ПХБ, указывает на постоянные поступления хлорированных ксенобиотиков в экосистему Баренцева моря. Неравномерность распределения ХОС и дискретность их поступления в среду определяет относительно высокую вариабельность средних концентраций в мышцах рыб.

Приток растворенных химических веществ и антропогенная нагрузка на Обско-Тазовскую устьевую область


Никаноров А.М., Брызгало В.А., Кондакова М.Ю.

Гидрохимический институт Росгидромета


Обско-Тазовская устьевая область представляет собой сложный природный комплекс, включающий устьевые участки рек Обь, Надым, Пур и Таз, обширное устьевое взморье – Обская и Тазовская губы. В формировании гидролого-гидрохимического ее режима ведущая роль принадлежит не только взаимодействию рек, их придельтовых участков и моря, но и притоку растворенных химических веществ с речными водами.

На основе многолетней режимной информации Государственной службы наблюдений за состоянием окружающей среды (ГСН) по внутри- и межгодовым колебаниям объемов водного стока и концентраций таких гидрохимических показателей состояния водной среды как легкоокисляемые органические вещества (по БПК5), минеральные формы азота и фосфора, фенолы, нефтепродукты и соединения железа, меди, цинка на замыкающих створах рек проведена оценка изменчивости объемов притока растворенных химических веществ.

Проведенные расчеты позволили выявить, что наибольший объем притока наблюдается по легкоокисляемым органическим веществам, нефтепродуктам и азоту аммонийному. По остальным показателям величины их притока на один-два порядка меньше.

Сравнение среднемноголетних объемов притока приоритетных загрязняющих веществ с условно допустимыми по ПДК их значениями, показало, что превышение поступающих на замыкающие створы объемов притока составляет по:

-нефтепродуктам в 8-9 раз для рр. Пур, Таз и 11-17 раз для рр. Обь, Надым;

-соединениям меди в 8-9 раз для рр. Обь, Надым, 16 раз для р. Пур и 17 раз для р. Таз;

-соединениям железа в 10-11 раз для рр. Обь, Таз, 14 раз для р. Пур и 17 раз для р. Надым;

-фенолам в 2-4 раза для рр. Обь, Пур, 6-7 раз для рр. Надым, Таз.

Для сравнительной оценки антропогенной нагрузки на устьевые области рек использовался модуль притока химических веществ. Абсолютные значения модуля притока и их диапазон колебания довольно значительны и достигают своих максимальных значений по:

-легкоокисляемым органическим веществам для рр. Надым, Пур, Таз (1,6-1,7 тонн/км2 в год);

-нефтепродуктам для р. Надым (1,2 тонн/км2 в год);

-азоту аммонийному для р. Таз (0,6 тонн/км2 в год).

При этом антропогенная нагрузка на устьевые участки меняется от малой (р.Пур) до очень высокой (рр. Надым, Таз) по азоту аммонийному; от критической (р. Обь) до экстремальной (р. Надым) по нефтепродуктам; от малой (р. Обь) до высокой (рр. Надым, Таз) по легкоокисляемым органическим веществам.

Долговременный мониторинг ртути в атмосферном воздухе Российской Арктики


Коноплев А.В., Панкратов Ф.Ф.

Научно-производственное объединение «Тайфун»


Приведены данные непрерывных наблюдений концентрации паров элементарной ртути в приземном слое атмосферы на полярной станции Амдерма (69,72оN; 61,62oE) с помощью автоматизированного анализатора Tekran 2537A с июня 2001 г. по апрель 2010 г. Индивидуальные измерения проводились каждые полчаса. Показано, что на протяжении девяти лет наблюдений ежегодно в период с конца марта по начало июня наблюдалось т.н. «истощение» атмосферной ртути. Минимальная изменчивость концентрации ртути наблюдалась с сентября по декабрь каждого года; в сентябре-декабре 2009 г. концентрация ртути составляла 1.32±0.09 нг/м3. В период наблюдений среднегодовая концентрация паров элементарной ртути в атмосферном воздухе п. Амдерма достоверно снижалась с 1.68±0.29 нг/м3 в 2001 г. до 1.31±0.31 нг/м3 в 2009 г. По-видимому, это отражает уменьшение мощности глобальных антропогенных источников ртути в силу принятых запретов и ограничений.


Природные и антропогенные углеводороды в морях российской Арктики


Немировская И.А.

Институт океанологии им. П.П.Ширшова РАН


В настоящее время российская Арктика становится основным ресурсным регионом России, так как здесь сосредоточены главные запасы всех полезных ископаемых страны. Увеличение объемов добычи, производства и транспортировки полезных ископаемых в шельфовых морских районах, несомненно, должны привести к возрастающей антропогенной нагрузке на окружающую среду. Несмотря на многочисленные работы по оценке влияния нефтяных загрязняющих веществ на экосистемы арктических морей в настоящее время нет единого мнения по этой проблеме. В документах международного экологического мониторинга состояния морей Арктики отмечается, с одной стороны, «относительная чистота арктической среды» по сравнению с другими регионами мира и, с другой стороны, «острые локальные и региональные проблемы», связанные с освоением нефтегазовых месторождений на шельфе российских морей Арктики.

Вероятность нефтяных разливов на шельфе арктических морей сильно варьирует в зависимости от вида деятельности и объема разлива. По расчетным данным, пределы вероятности (частоты) возможных аварийных разливов лежат в диапазоне от 10-2/год до 10-5/год. Наибольший риск аварий в морях Западной Арктики связан с уже осуществляемыми и планируемыми танкерными перевозками нефти. Вероятность катастрофических инцидентов с разливом более 5 тыс. т нефти составляет около 10-3/год, что соответствует примерно одному катастрофическому разливу за 1000 лет. Для морей Восточной Арктики решающий вклад в суммарное поступление нефтяных УВ, принадлежит речному стоку. Это относится в первую очередь к рекам Обь и Енисей, которые отличаются максимальными объемами стока и повышенным нефтяным загрязнением. Международный опыт мероприятий по ликвидации последствий показывает, что в арктических условиях только 10-15 % нефти удается собрать и утилизировать. Наиболее опасным источником нефтяного загрязнения является транспортировка нефти и нефтепродуктов.

Проанализированы уровни углеводородов (содержание и состав алифатических углеводородов и ПАУ) в водах и донных осадках Карского, Баренцева, Белого и др. арктических морей. Обсуждается сходство и различие нефтяных углеводородов и углеводородов, существующих в морской среде. Подчеркивается, что распространение нефтяных углеводородов происходит на существующем биогенном фоне, поэтому при оценке нефтяного загрязнения необходимо разделять природную и биогенную составляющие. Установлено, что загрязнения, выносимые реками, оседают в области смешения речных и морских вод (маргинальный фильтр) и не попадают в открытые морские акватории. Показано, что, начиная с 1990 г., не произошло значительных изменений в концентрациях и составе УВ в донных осадках. Региональный уровень незамещенных ПАУ, а в их составе количество пирогенных и нефтяных соединений в донных осадках уменьшается к востоку в последовательности: Баренцево море>Печерское море > Карское море >море Лаптевых. К наиболее загрязненным относятся прибрежные районы Баренцева и Белого морей. Из полученных данных можно сделать вывод, что при современных уровнях нефтяных углеводородов и наиболее токсичных ПАУ в морских водах биологические эффекты отсутствуют либо проявляются в форме первичных (в основном обратимых) физиолого-биохимических реакций.

Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (гранты 08-05-00094а; 09-05-13510-офи_ц), Президиума РАН программа №20, Совета по грантам Президента РФ и государственной поддержке ведущих научных школ (НШ 2236.2006.5).


Научно-методические подходы к развитию комплексного регионального мониторинга речных экосистем арктических регионов России


Никаноров А.М., Минина Л.И., Брызгало В.А.

Гидрохимический институт Росгидромета


Усиление антропогенного воздействия и в первую очередь за счет интенсификации хозяйственной деятельности обусловливает необходимость расширения (углубления) исследований по выявлению его проявлений и разработку адекватных мер по снижению негативных последствий по следующим направлениям:

- определение текущих и возможных изменений состояния пресноводных экосистем;

- развитие методов прогнозирования возникновения кризисных экологических ситуаций.

Однако крайне малая плотность действующей сети режимных наблюдений, низкое временное и компонентное ее разрешение и крайне низкий охват по гидробиологическим наблюдениям не позволяет провести комплексную оценку изменчивости экологического состояния водных объектов.

Кроме того, специфика формирования пресноводных экосистем в условиях полярного региона требует специальных подходов к:

- организации и проведению комплексных наблюдений по специальным программам и региональным системам оценки качества поверхностных вод суши, учитывающих природные и климатические условия, специфику источников загрязнения и особенности функционирования водных экосистем;

- выбору региональных критериев оценки изменчивости экологического состояния;

- разработке методологии оценки антропогенной нагрузки на устьевые области крупных арктических рек и возможного поступления приоритетных загрязняющих веществ в прибрежные зоны морей.

Учитывая уровень и масштабы последствий антропогенных изменений экологического состояния арктических водных экосистем на фоне высокой их уязвимости, в качестве приоритетных целей последующих исследований по оценке антропогенных и естественных изменений поверхностных вод суши предлагается включить в программу исследований в полярных регионах по Международному полярному десятилетию следующие разработки:

1. Выполнить комплексную гидролого-гидрохимическую и гидробиологическую оценку текущих и будущих изменений состояния поверхностных вод суши в полярных регионах с интенсивной хозяйственной деятельностью;

2. Разработать рекомендации по развитию системы обеспечения репрезентативной режимной информацией заинтересованных ведомств, планирующих хозяйственную деятельность в арктических регионах, адекватно отражающей трансформацию экосистем в условиях усиления антропогенного воздействия.

3. Создать пакет нормативно-методических рекомендаций по обеспечению мониторинга речных экосистем, отвечающих современным международным требованиям исследований в полярных регионах мира.

Особое внимание следует при этом уделить развитию системы режимных наблюдений в устьевых областях арктических рек.

Развитие таких исследований в полярных регионах следует рассматривать как один из главных элементов государственной политики в регионе, направленной на сохранение и закрепление позиций нашей страны в Арктике.

Разнообразие бактерий на поверхности снега прибрежных зон восточной Антарктики


Лопатина, A. 1, Крыленков, В.2 и Северинов, K.1,3

1Институт молекулярной генетики РАН,

2 Санкт-Петербургский государственный университет,

3 Институт Ваксмана, Университет Ратгерс, Нью Джерси, США


Основная цель данной работы - оценить разнообразие бактерий поверхностного снега трех прибрежных областей восточной Антарктики. Наряду с описанием таксономического состава сообщества, была проведена работа по определению экологии детектированных бактерий и сделаны предположения об их возможном происхождении.

Образцы для данного исследования были собраны в ходе сезонной 54й Российской Антарктической Экспедиции на двух сезонных и одной законсервированной станции – Молодежная, Дружная и Ленинградская. Снег (объем талой воды 10 л) был растоплен и сконцентрирован в 10000 раз. Численность бактерий составляла от 04*104 до 26,76*104 клеток мл-1 и была максимальной на станции Молодежная. Из концентрированных образцов была экстрагирована тотальная ДНК, на матрице которой были получены библиотеки клонов, содержащие участок гена 16S рРНК. Около 250 последовательностей ДНК было секвенировано и использовано для последующей биоинформатической обработки. Отдельная библиотека, состоящая из ~50 последовательностей гена 16S рРНК, была получена для цианобактерий.

Все детектированные бактерии являлись представителями 7 классов: Alphaproteobacteria, Betaproteobacteria (самый многочисленный по трем станциям), Deltaproteobacteria Gammaproteobacteria, Bacteroidetes, Actinobacteria, и Verrucomicrobiae. Наблюдаемое разнообразие в ряду станций Дружная, Ленинградская и Молодежная составляло соответственно – 18, 23, 5 родов. Самыми представленными по трем станциями были бактерии родов Ralstonia, Sphingomonas, Sphingobacterium, Janthinobacterium, Novosphingobium, Acinetobacter, Phaselicystis, Delftia, Aquabacterium, Rhodoferax. Было показано, что во всех трех экосистемах присутствуют несколько одинаковых доминантных видов, другие бактерии встречались единично, что говорит о бедности микробных сообществ. Микробное разнообразие было наиболее высоким на станции Ленинградская (самая удаленная от открытой поверхности воды), и самым низким на станции Молодежная.

Цианобактерии были представлены родами Phormidium, Anabaena, Pseudoanabaena, однако общая численность цианобактерий в сообществах антарктического снега крайне низка.

Не было получено корреляции между данными молекулярного анализа и микробиологического исследования (бактериальный посев на чашку).

Большинство обнаруженных бактерий были найдены ранее в водных экосистемах, почвах и экосистемах, ассоциированных с человеком. Только 4,5-8,5% ближайших гомологов были ранее обнаружены в холодных местах обитания. Видимо, большинство бактерий, найденных в снежных экосистемах, были депонированы из атмосферы.


Российский портал для управления данными Международного полярного года


Вязилов Е.Д., Михайлов Н.Н., Кузнецов А.А., Пузова Н.В.

ГУ «Всероссийский научно-исследовательский институт гидрометеорологической информации – Мировой центр данных»


Для обеспечения сбора и распространения данных и информации, полученных по Научной программе участия Российской Федерации в проведении Международного полярного года (МПГ) 2007/08, в ГУ «ВНИИГМИ-МЦД» разработан портал для управления данными (МПГ-Инфо) (ссылка скрыта). Портал основан на технологиях и инфраструктуре Единой государственной системы информации об обстановке в Мировом океане (ЕСИМО, ссылка скрыта). Портал обеспечивает регистрацию, интеграцию и доступ к данным наблюдений и научных исследований, проводимых по программе МПГ 2007/08, а также к другой информации по полярным районам Земли. В поддержке работы портала МПГ-Инфо участвовали организации-исполнители национальной программы МПГ и семь центров данных в соответствии с процедурами и регламентом, установленными Планом управления данными МПГ 2007/08.

Портал МПГ включает нормативные документы, средства обеспечения сбора данных. Каждый набор данных сопровождается файлом описаний. Файл описания имеет стандартный формат и позволяет включать необходимые метаданные. Портал МПГ-Инфо осуществляет функции интеграции данных и метаданных, предоставления он-лайн доступа к этим информационным ресурсам. Участникам МПГ предоставлена возможность вводить метаданные через специальные удаленные формы ввода и загружать файлы данных в централизованное хранилище данных. Портал позволяет осуществлять мониторинг сбора данных и метаданных и предоставляет пользователям возможность поиска, отображения и извлечения данных МПГ.

Научная программа участия РФ в проведении МПГ объединяет свыше 170 научных проектов, выполненных более чем 70 организациями. На портале МПГ-ИНФО можно узнать об основных научных результатах, полученных в рамках проектов (раздел "Проекты"), получить доступ к загруженным данным. В разделе "Экспедиции" даны сведения об экспедициях с отметкой об их выполнении. В МПГ-Инфо представлено 56 описаний экспедиций за 2007 г. и 29 - за 2008 г. На 30 июня 2010 г. в МПГ-Инфо зарегистрировано всего 209 описаний массивов данных, полученных в 81 национальном проекте, из них доступны в режиме on-line 131 массив. Зарегистрировано 152 описания исторических данных, из них доступны в режиме on-line 93 массива. По направлениям МПГ информация дана в таблице 1.


Таблица 1.

Сведения о количестве зарегистрированных массивов данных и доступе к ним в режиме on-line

Направления МПГ

Зарегистрировано массивов данных

Доступны в режиме on-line

Гидрометеорологические и гелиогеофизические условия полярных областей

21

14

Строение и история геологического развития литосферы полярных районов

27

15

Наземные и морские экосистемы Арктики и Антарктики

18

6

Развитие систем наблюдений в полярных областях

4

3

Информационные системы. Управление данными

36

24

Качество жизни населения и социально-экономическое развитие полярных регионов

29

23

Наращивание образовательного и научного потенциала в области полярных исследований, распространение знаний среди широкой общественности

2

2

Другие работы по МПГ

74

44


Предложенные подходы по реализации портала МПГ-Инфо можно использовать и в Международном полярном десятилетии.