23.09.2025 –, Стенд-холл 1 (коридор 3 этажа)
Метод «трассировки источников взвеси» (фингерпринтинг, от англ. fingerprinting) широко применяется для количественной оценки источников поступления взвешенных веществ в речных бассейнах. В урбанизированном бассейне применение данного метода осложняется мозаичной структурой зон землепользования, а также большим количеством антропогенных источников взвеси. Ключевым этапом метода «трассировки источников взвеси» является выбор наиболее репрезентативных трассеров, которые обеспечивают наиболее корректную дискриминацию между источниками. В бассейне реки Сетунь выполнена оценка долевых вкладов источников поступления взвеси согласно валовым концентрациям химических элементов и по фракциям PM1 и PM1-10 на основе моделей FingerPro и simmr. В качестве источников были выделены транспортная зона (дорожная пыль и почвы вдоль дорог), селитебная зона, а также природная зона (береговые уступы). Пробоотбор включал дорожную пыль, поверхностные почвы и пробы с береговых уступов р.Сетуни. В качестве трассеров использованы геохимические элементы: макроэлементы, тяжёлые металлы и редкоземельные элементы. Для отбора информативных трассеров применялся трехэтапный подход, который включает range test – проверка консервативности, Kruskal–Wallis test – статистическая различимость трассеров между источниками и дискриминантный анализ (DFA). По валовым концентрациям из исходных 44 элементов на этапе range test было исключено 15 (As, Be, Co, Cs и др.), на этапе Kruskal–Wallis test — ещё 2 (Cd, Bi), а после DFA осталось 13 информативных маркеров (Zr, Sm, Gd, Er, Tm, Yb, Hf, Ta, Tl, Th и др.). Для фракции PM1 исходный набор включал 34 переменные. После Kruskal–Wallis test исключено 5 (Ca, Cu, Zn, Mo, Bi), а DFA сократил набор до 13 наиболее дискриминирующих элементов (Na, Ti, V, Fe, As, Rb, Sr, Zr, Sn, Cs, Ta, W, Th). Для фракции PM1–10 после последовательного исключения переменных осталось 20 элементов, среди которых — Al, Ca, Sc, Cr, Fe, Co, Ni, Zn, Rb, Zr, Nb, Mo, Cd, Sn, Sb, Cs, Ba, Ta, Pb, Th. Таким образом для оценки долевых вкладов согласно различному фракционному составу наносов при статистическом отборе остается различной набор наиболее репрезентативных трассеров. Результаты расчётов по моделям FingerPro и simmr показали сходные закономерности при разных подходах. Для валовых концентраций основными источниками выступили транспортная зона и береговые уступы: 54,7% и 44,8% (FingerPro) и 47,8% и 50,9% (simmr) соответственно. Вклад селитебной зоны был минимальным (0,4–1,3%). Для фракции PM1 доминирующей оказалась дорожная пыль: 63,5% (FingerPro) и 61,1% (simmr). Береговые уступы обеспечили 36,5–38,9%. Таким образом, наиболее мелкая фракция формируется за счет дорожной пыли. Для фракции PM1–10 ситуация противоположная: береговые уступы становятся главным источником (66,9% по FingerPro и 91,1% по simmr), тогда как транспортная зона обеспечивает лишь 18,8% и 1,7% соответственно. Селитебная зона в этой фракции даёт 14,4% (FingerPro) и 7,1% (simmr). Долевые вклады источников поступления взвешенных веществ зависят от фракционного состава наносов. Доминирующим источником при расчете, согласно валовым концентрациям, является природная и транспортная зона. Тогда как при расчете по фракции PM1 транспортная зона является основным источником, по фракции PM1-10 – природная зона (береговые уступы). Выбор трассеров трехэтапным методом позволил получить устойчивые результаты при применение разных моделей для оценки долевого вклада источников. Кроме того, модели FingerPro и simmr показали схожие результаты при расчете долевых вкладов источников в бассейне р.Сетунь.
Фингерпринтинг, источники загрязнения, поллютанты, взвесь
-
Институт водных проблем РАН