Публикации и результаты проекта
2025
Tamara Dudnikova, Evgenyi Shuvaev, Anastasia Nemtseva, Andrey Barbashev, Elena Antonenko, Tatiana Minkina, Svetlana Sushkova, Kristina Prokopeva, Sergey Chalov
Development and adaptation of methods for PAHs extraction from bottom sediments using subcritical water extraction, saponification, and ultrasound extraction.
Eurasian Journal of Soil Science, 2025, 14(2):116-124
Anatolii Tsyplenkov, Alexei Grachev, Oleg Yermolaev, Valentin Golosov
Impacts of post-Soviet land-use transformation on sediment dynamics in the Western Caucasus.
Journal of Hydrology, 2025, 656:132965
Sergey Chalov, Kristina Prokopeva, Vasily Efimov, Victor Ivanov, Berenger Koffi, Dmitry Botavin, Zygmunt Babinski, Nikita Zimov, Ekaterina Pavlyukevich, Michal Habel
Implications of Yedoma bank outcrop on the Arctic river sediment transport.
Sci. Rep., 2025, 15: 19320
Ivanov M.M., Golosov V.N., Konoplev A.V., Ivanova N.N.
Floodplain contamination as a proxy for long-term changes in Chernobyl-derived 137Cs in river basin.
Journal of Environmental Management, 2025, 391, 126558
Nikolay S.Kasimova, Jessica YuVasil'chuka, Maria A.Tereshinaa, Sergey R.Chalova, Oxana N.Erinaa, Natalia E.Koshelevaa, GalinaShinkarevab, Dmitrii I.Sokolova, DmitriiVlasovcd, Alexey V.Konoplev
Metals and metalloids pollution levels, partitioning, and sources in the environmental compartments of a small urban catchment in Moscow megacity
Environmental Pollution, 2025, 367, 125551
2024
Основные результаты проекта 2024 года:
1.     Запущены уникальные по частоте (в период межени – раз в 7 дней) и пространственному охвату (бассейны 6 крупнейших рек России, в том числе измерения в нижних (замыкающих) створах Северной Двины, Оби, Енисея, Лены, Дона, Оки) наблюдения ПТЭиС. В программу мониторинга включены как базовые гидрологические и гидрохимические параметры, так и специальные характеристики, такие как содержание растворенных и взвешенных форм микроэлементов, биогенные вещества, формы органического углерода. Отработаны протоколы отбора, фиксации и пробоподготовки. Получены первые данные, всего за 6 месяцев функционирования системы мониторинга отобрано более 170 проб с 9 станций мониторинга. Проведены аналитические лабораторные работы для первых пробоотборов. Уникальная для российских рек программа мониторинга включает в себя расширенную систему сбора данных о формах транспорта тяжелых металлов и металлоидов, о биогенных и органических соединениях, направленную на изучение метаболизма речных систем, выявление факторов и источников поступления ПТЭиС в реки.
2.     Сформирована база данных по содержанию и транспорту микрочастиц крупными реками России. В базу данных вошли материалы экспедиционных исследований на 13 крупных реках России: Волге, Оке, Оби, Надыме, Пуре, Тазе, Енисее, Колыме, Лене, Селенге, Тереке, Дону, Кубани и их притоках. База включает в себя данные измерений расходов воды, гидрофизических показателей и результаты лабораторного определения содержания тяжелых металлов в пробах речных взвешенных наносов (включая полученные методом зонд-ловушек).
3.     Проведен анализ уровней широкого спектра химических элементов в растворенных и взвешенных формах для крупных рек бассейнов Северного Ледовитого океана, Каспийского, Черного и Азовского морей на основе собственных данных участников проекта и опубликованных данных других исследователей. Полученные данные о фоновом содержании химических элементов в речных водах могут быть предложены в качестве новых региональных кларков.Гидрокларки взвешенных форм химических элементов для крупных речных бассейнов России обоснованы впервые.
4.     Организована и осуществлена комплексная экспедиция в дельту Лены (июль-август 2024) как основа для оценки миграции ПТЭиС в дельте, которая базируется на массивах образцов взвеси, воды, донных отложений и береговых отложений, колонок береговых и озерных отложений. Получены оценки объемов эрозии и аккумуляции взвешенного вещества в дельте Лены за два периода: с 1964 до 2000 (до начала активных климатических изменений) и с 2000 по 2021 (за период интенсивного роста температуры воздуха в этом регионе. Изучен вклад таяния многолетнемерзлых пород на потоки взвесей, микроэлементов и углерода.
5.     Проведены комплексные экспедиции в бассейне р. Урал, р. Мзымта и р.Херота (Адлер), организованы стационарные наблюдения на реках Москвы (р. Чертановка, р. Сетунь). Осуществлены измерения потоков взвешенных и растворенных форм микроэлементов, биогенных и органических веществ. На малых реках Москвы организованы серийные эксперименты наблюдений быстрой трансформации состава взвеси при прохождении плюмов от точечных сбросов сточных вод, выявлен феномен гидравлической сортировки крупности взвеси. Во всех малых водосборах городских рек (р. Чертановка, р. Сетунь, р. Херота) проведен сбор базы данных для последующего применения метода фингерпринтинга для идентификации источников поступления материала на водосборную площадь. По результатам анализа данных гидрохимических наблюдений на р. Москве собрана база данных и описаны закономерности пространственной и временной изменчивости концентраций минеральных и органических форм фосфора и азота, содержащихся в растворе и в виде взвеси, а также интегральных характеристик содержания органического вещества. Показано, что количественная оценка степени трансформации биогенного и органического состава реки показала, что содержание азота и фосфора под воздействием города изменяется до 10 и более раз, при этом наиболее значительные изменения характерны для периода минимальной самоочищающей способности в зимнюю межень.
6.     В рамках развития системы наблюдений миграции ПТЭиС на разных уровнях речных бассейнов отработаны методики отбора проб воды, наносов и почв, полевой и лабораторной пробоподготовки, консервации проб при необходимости, методов лабораторного инструментального анализа проб. Выполнена отработка методики точной схемы отбора, предварительной подготовки, консервации, транспортировки и химического анализа проб, позволяющая добиться точных результатов при достаточно ограниченных возможностях, когда большая часть работ по пробоподготовке производится вне условий стационарной гидрохимической лаборатории Разработаны методические подходы к определению содержания полициклических ароматических углеводородов (ПАУ) во взвешенных наносах и донных отложениях крупнейших рек РФ. Систематизированы сведения о международной практике нормирования содержаний ПАУ в донных отложениях; дан сравнительный анализ различных методов экстракции полиаренов из донных отложений.
7.     Разработаны технологии количественной идентификации источников поступления химических элементов и соединений в речные системы. Первая из них основана на статистических алгоритмах и совокупности методов, выстроенных в последовательности от полевых работ и лабораторной обработки отобранных на местности проб до численного статистического моделирования и оценки неопределенности получаемых долевых вкладов источников загрязнений и наносов. Центральным звеном технологии являются численные методы поиска питающей провинции (или sedimentsourcesfingerprinting). Вторая представляет собой реализацию алгоритмов переноса ПТЭиС в распределенных бассейновых моделях. В рамках реализации работ первого года заложена основа для программной реализации блока бассейновой и русловой эрозии модели ECOMAG, который позволит рассчитывать перенос взвешенного вещества в речных бассейнах достаточного широкого диапазона пространственных размеров, что даст возможность исследовать изменения этого показателя под воздействием климатического фактора и хозяйственной деятельности
8.     Создана база данных для речных бассейнов, расположенных в пределах Плавского цезиевого пятна, включающая разнородную тематическую информацию, представленную в виде векторных и растровых пространственных данных, а также в табличном формате, которая будет пополняться по мере выполнения проекта. Способ организации и доступа к базе данных (те. ПО, используемое в качестве системы управления базы данных – СУБД) – ArcMAP. База данных представлена в виде ГИС-проекта, объединяющего доступные и собранные коллективом материалы для территории региона исследования. Организация базы в виде ГИС-проекта позволяет не только использовать язык запросов для извлечения и анализа табличных данных, но и проводить пространственные операции наложения разнокачественных данных, анализировать территориальные взаимоотношения факторов трансформации поля радиоактивного загрязнения.
9.     Проведено рекогносцировочное обследование территории Плавского радиоактивного пятна Тульской области, выбраны искусственных водоёмы, на которых организованы постоянные посты мониторинга содержания растворённого и связанного с взвешенными наносами 137Cs, а также перехода 137Cs в биомассу растений водных экосистем. Выполнена батиметрическая съёмка на выбранных искусственных водоёмах, расположенных в бассейнах р. Плавы и р. Упы, которая будет использована для выбора участков отбора кернов донных отложений зимой 2025 года с определением вертикального распределения 137Cs в толще отложений. Полученные результаты будут использованы для оценки суммарных запасов 137Cs Чернобыльского происхождения за период с 1986 г до момента отбора проб в исследованных водоёмах и верификации расчётов латеральной миграции 137Cs на водосборах исследованных водоёмов. На 5 участках в днище долины р. Плавы , относительно равномерно расположенных по длине реки от её истоков до устья, проведён детальный послойный отбор проб на разных уровнях поймы и выполнен отбор интегральных образцов пойменных отложений по площади каждого уровня поймы для оценки суммарных запасов 137Cs Чернобыльского происхождения за период с момента его начального выпадения в мае 1986 г. до момента опробования и выявления тренда изменений переотложения 137Cs в днище долины р. Плавы по её длине на основе сопоставления с результатами аналогичной съёмки, выполненной на данных участках днища в 2009 г. Полученные пока неполные результаты проведённых анализов указывают на отчётливый тренд снижения темпов переотложения цезий-содержащих наносов, обусловленных изменением гидрологического режима рек региона, а именно снижением уровней максимальных расходов при прохождении весеннего половодья.
10.  Проведена систематизация и обобщение ранее полученных с участием руководителя и исполнителей проекта данных о вертикальном распределении 137Cs в донных отложений водоёмов, расположенных в зонах радиоактивного загрязнения после аварий на Чернобыльской АЭС и АЭС Фукусима-1. Выявлены характерные особенности механизмов фиксации 137Cs на почвенных частиц, транспорта и накопления 137Cs в ловушках наносов, в том числе в водоёмах, для Чернобыльской зоны на территории ближней и дальней зон Чернобыльского загрязнения и загрязнения после аварии на АЭС Фукусима-1.  Разработаны подходы к реконструкции долговременной динамики радиоцезия в речных бассейнах, загрязненных в результате ядерных аварий (Чернобыль и Фукусима), на основе анализа эпюр вертикального распределения 137Cs в донных отложениях водоёмов ловушек наносов. Результаты представлены в статье в журнале Вестник Московского университета, серия 5, географическая, котрая опубликована в 6 номере за 2024 год.  
11.  Для получения количественных параметров перехода 137Cs в биомассу растений наземных и водных экосистем на территории Плавского радиоактивного пятна Тульской области проведены исследования в агроэкосистемах склонового пространства, природных биогеоценозах пойменных лугов и сообществах макрофитов в бассейне р. Плава. Учтены современные особенности радиального распределения 137Cs в профилях пахотных почв при традиционном и орошаемом земледелии, а также в профилях аллювиальных луговых почв. Установлены глубины массового проникновения радионуклида вглубь почв разных типов и условий землепользования (от ≈10 см в целинных выщелоченных черноземах и аллювиальных луговых карбонатных почвах до ≈50 см в пахотных выщелоченных черноземах при орошаемом земледелии). Определены текущие уровни накопления 137Cs в корнеобитаемом пространстве сельскохозяйственных культур и луговых трав (от 106±10 до 226±21 кБк/м2), показано превышение в 2,5-4,5 раз величин удельной активности радионуклида в аллювиальных почвах поймы над показателями сопряженных донных отложений р. Плава, что отразило ключевую роль супераквальных фаций ландшафта как участков отложения 137Cs-содержащих наносов, сносимых с эродируемых позиций долинных склонов. Проведено измерение мощности доз и спектрометрия пойменных участков рек Плава и Верховьев Упы, расположенных в Плавском цезиевом пятне. Мощности доз не превышали 0.40 мкЗв/ч, при этом удалось выявить участки аккумуляции наносов с повышенным радиационным фоном. В результате спектрометрии удалось четко зафиксировать пик 137Cs в местах его аккумуляции в эллювиально-аккумулятивных и супераквальных позициях. Разработана и сконструирована установка фильтрации и концентрирования природных вод на наличие в них радиоцезия. Система состоит из насоса, генератора и фильтрующей системы с размером пор 0,5 мкм для определения радиоактивного цезия во взвеси, а также ферроцианидного сорбента АНФЕЖ для сорбции радиоцезия в растворенном состоянии. Установка предполагает работу в автономном режиме более чем 8 часов непрерывного использования. Проведено опробование установки на постах мониторинга пресноводных экосистем в бассейне р. Плавы, отобраны образцы воды и взвеси для проведения в лабораторных условиях содержания в них 137Cs. Параллельно проводились измерения температуры и отбор проб воды на содержание основных конкурентных катионов по отношению к 137Cs – калия и аммония, которые затем анализировались в лаборатории.
Публикации
Komissarov M., Golosov V., Zhidkin A., Fomicheva D., Konoplev A.
The Cross-Verification of Different Methods for Soil Erosion Assessment of Natural and Agricultural Low Slopes in the Southern Cis-Ural Region of Russia.
Land, 2024, 13, 1767
Ekaterina D. Pavlyukevich, Inna N. Krylenko, Ivan V. Krylenko
Modern evolution and hydrological regime of the Bashkara Glacier Lakes system (Central Caucasus, Russia) after the outburst on September 1, 2017
GEOGRAPHY, ENVIRONMENT, SUSTAINABILITY, 2024, № 17(4)
Inna N. Krylenko, Ekaterina D. Pavlyukevich (Kornilova), Aleksandr S. Zavadskii, Pavel P. Golovlyov, Eugenia A. Fingert, Natalya M. Borisova, Vitaly V. Belikov
Modelling of potential impact of climate change on water regime and channel processes in the river Lena near city Yakutsk: possibilities and limitations.
GEOGRAPHY, ENVIRONMENT, SUSTAINABILITY, 2024, № 17(4)
Коноплев А.В., Иванов М.М., Комиссаров М.А., Голосов В.Н., Кузьменкова Н.В.
Реконструкция долговременной динамики радиоцезия в водных объектах, загрязненных в результате ядерных аварий (Чернобыль и Фукусима).
Вестник МГУ, серия 5, география, 2024, №6, с. 129-145
Иванов В.А. , Голосов В.Н., Цыпленков А.С., Коноплев А.В.
Влияние суммарного стока наносов на эрозионно-аккумулятивные процессы в долине ручья Джанкуат, Большой Кавказ.
Вестник МГУ, серия 5, география, 2024, №6, с. 3-14