119017, Москва, Пыжевский пер, 7, стр. 2
119991, Москва, Ленинские горы, 1, стр. 12
7 Bld. 2 Pyzhevskiy per., Moscow 119017
12 Bld. 1 Leninskie Gori, Moscow 119991
119017, Москва, Пыжевский пер, 7, стр. 2
7 Bld. 2 Pyzhevskiy per., Moscow 119017
119017, Москва, Пыжевский пер, 7, стр. 2
7 Bld. 2 Pyzhevskiy per., Moscow 119017
119017, Москва, Пыжевский пер, 7, стр. 2
7 Bld. 2 Pyzhevskiy per., Moscow 119017
Запыленность атмосферы оказывает влияние как на здоровье человека, так и на изменение климата. Поэтому изучение пыли в атмосфере является одной из важных задач многих научных направлений. Целью наших исследований была косвенная оценка связи атмосферной пыли над пахотными угодьями двух тестовых участков в Тверской и Тульской областях с почвами. Анализировалась пыль на фильтрах аспиратора после прокачки заданных объемов воздуха на уровне 20–30 см над поверхностью пашни. В качестве критерия почвенного происхождения пыли была использована ее спектральная отражательная способность, которая сравнивалась с отражательной способностью размерной фракции почв (50–200 нм), выделенной сухим просеиванием образца пахотного горизонта почвы. Спектральная отражательная способность пыли была рассчитана на основе подходов линейного разделения спектральной смеси с учетом проективного покрытия частичек пыли на фильтрах, которое определялось путем анализа фотографий фильтров, полученных под микроскопом, в ГИС. В результате было установлено, что восстановленные спектры пыли на фильтрах хорошо коррелируют со спектрами одноразмерной фракции почв, выделенной сухим просеиванием, что косвенно подтверждает преобладание на фильтрах именно почвенной пыли. Коэффициенты корреляции Спирмена 0.84–0.90, коэффициент корреляции Тау Кендалла 0.70–0.79 (на уровне значимости p < 0.05). В условиях незначительной запыленности атмосферы и трудоемкости сбора достаточного количества пыли для прямого анализа использованный подход может служить альтернативой для косвенного подтверждения почвенного происхождения пыли в приземном слое атмосферы. В перспективе данный подход можно использовать в качестве основы для мониторинга дефляции почв пахотных угодий.
Atmospheric dust affects both human health and climate change. Therefore, the study of atmospheric dust is one of the important tasks of many scientific fields. The aim of our research was to indirectly assess the relation of atmospheric dust over arable lands of two test sites in Tver and Tula regions of Russia with soils. Dust was analyzed on aspirator filters after pumping specified volumes of air at the level of 20–30 cm above the arable surface. Its spectral reflectance was used as a criterion of soil origin of dust, which was compared with the reflectance of the size fraction (50–200 nm) of soils isolated by dry sieving of a sample of arable soil horizon. The spectral reflectance of dust was calculated based on approaches of linear separation of spectral mixture, taking into account the projective coverage of dust particles on filters, which was determined by analyzing microscope photographs of the filters in GIS. As a result, it was found that the recovered dust spectra on the filters correlate well with the spectra of the same size soil fraction separated by dry sieving, which indirectly confirms the predominance of specifically soil dust on the filters. Spearman correlation coefficient is within the range of 0.84–0.90, Kendall's Tau correlation coefficient varies within 0.70–0.79 (at significance level p < 0.05). Under the conditions of insignificant atmospheric dust load and when collecting a sufficient amount of dust for direct analysis is time and labour consuming, the approach used may serve as an alternative for indirect confirmation of the soil origin of dust in the near ground layer of the atmosphere. In the future, this approach can be used as a basis for monitoring of arable soils deflation.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.