Лаборатория гидрохимии

Номер
5/4
Научные направления
Название отдела
Геохимия и экология океана
История

В июне 1974 г. Виктор Иванович Ильичев, доктор физико-математических наук, директор Сухумского филиала Акустического института, возглавил организованный в 1983 г. во Владивостоке Тихоокеанский океанологический институт Дальневосточного научного центра АН СССР (ТОИ ДВНЦ АН СССР). Виктор Иванович начал активно заниматься организаторской деятельностью, пригласив в институт на должности заведующих лабораториями ведущих специалистов СССР. Одним из результатов этой деятельности стал переезд в январе 1975 г. из солнечного и теплого Крыма на берега залива Петра Великого Михаила Федоровича Стащука, который возглавил лабораторию гидрохимии и геохимии ТОИ ДВНЦ. В первый состав лаборатории входили такие выдающиеся ученые, как Лев Михайлович Грамм-Осипов, Владимир Васильевич Аникиев, Анатолий Иванович Обжиров, Александр Семенович Бычков. Осенью 1975 г. В.В. Аникиев организовал свою лабораторию – ЛИЗОА (лаборатория исследования загрязнения океана и атмосферы). Таким образом, было создано два направления: одно – теоретическое, направленное на изучение аутигенного минералообразования в океане (основной теоретический метод – химическая термодинамика); другое – прикладная экология прибрежных и эстуарных экосистем. Чуть позже из состава лаборатории выделилась самостоятельная группа под руководством А.И. Обжирова, образовалась лабораторию газогеохимии. После смерти М.Ф. Стащука в 1991 г. лабораторию возглавил А.С. Бычков. В 1996 г. Александр Семенович Бычков уезжает в Канаду, где более 20 лет работает исполнительным секретарем международной организации PICES. В 1997 г. приказом академика В.А. Акуличева создается лаборатория гидрохимии под руководством Павла Яковлевича Тищенко.

В настоящее время штат лаборатории – 20 человек: три доктора наук (по химическим, биологическим и географическим), пять кандидатов наук (по химическим – 2, географическим – 1, биологическим – 1 и геолого-минералогическим наукам – 1).

Основное направление исследований – процессы продукции и деструкции органического вещества в речных, эстуарных, прибрежных водах, в водах открытых морей дальневосточного региона, в морском льду и донных осадках.

Методы исследований
  1. исследование карбонатной системы, как инструмента характеристики продукционно-деструкционных процессов в водной толще и направлений раннего диагенеза органического вещества в донных осадках;
  2. исследование первичной продукции фитопланктона на основе измерений содержания хлорофилла, ассимиляционного числа, глубины эвфотического слоя и теории;
  3. методы продукционной гидрохимии: растворенный кислород, биохимическое потребление кислорода, биогенные вещества (общий азот, общий фосфор, аммоний, нитриты, нитраты, анионы ортофосфорной кислоты, растворенный кремний), растворенный и взвешенный органический углерод, гумусовое вещество, хлорофилл-а;
  4. методы ионной хроматографии – макрокомпонентный состав (хлориды, сульфаты, натрий, калий, кальций, магний) в различных экосистемах (реках, эстуариях, мелководных бассейнах, окраинных морях, морского льда, поровых водах морских осадков);
  5. методы измерения органического углерода, гуминовых и фульвовых кислот, подвижных сульфидов и хлорофилла донных осадков.
Оборудование
  1. Анализатор органического углерода TOC-Vcpn «Shimadzu» (Япония);
  2. Жидкостной ионный хроматограф LC-20AD «Shimadzu» (Япония);
  3. Установка для получения сверхчистой воды – Aqua MAX water purification system Basic 360 and Ultra 370, «Youglin» (Южная Корея);
  4. Спектрофотометр UV-3600 «Shimadzu» (Япония);
  5. Проточный анализатор биогенных веществ «Skalar» SAN PLUS (Нидерланды);
  6. Анализатор изотопов 18О и D Picarro – L 2130i, (США);
  7. Лабораторный солемер PORTOSAL, 8410 (США);
  8. Лабораторный солемер AUTOSAL, 8400 (США);
  9. Центрифуга с охлаждением ALLYRO-64R;
  10. Атомно-абсорбционный анализатор «Shimadzu», AA-6800 (Япония);
  11. Анализатор фитопланктона Phyto PamII Modular Version, «Walz» (Германия);
  12. Титрационные электронные бюретки «Metrohm» (Швейцария);
  13. Аналитические и технические весы «Sartorius» (Германия);
  14. Фотометры «Юникон» (Россия);
  15. рН-метры с двойным высокоомным входом «Orion» (США);
  16. Сушильные шкафы «Binder» (Германия);
  17. Многопараметрическая автономная система WQM «Wet Labs» (США);
  18. Датчики растворенного кислорода ARO II «JFE Advantech Co., Ltd» (Япония);
  19. Батометры Нискина «Inter Ocean» (США);
  20. Гравитационные геологические трубки (Россия);
  21. Установки для отжима поровых вод из осадков (Россия);
  22. Планктонные сети (Россия);
  23. Фильтрационные установки (Россия);
  24. Надувные моторные лодки (Россия, Корея);
  25. Вспомогательное экспедиционное оборудование: GPS навигаторы, эхолот, радиостанции, такелаж, средства индивидуальной защиты (Россия, Китай);
  26. Диск Секки (Россия).
Гранты
  • РНФ № 21-77-00028, 2021-2023 гг. (рук. Семкин П.Ю.) «Эффект приливной накачки и вариаций водного режима на разгрузку грунтовых вод и потоки веществ в системе «поверхностный-подземный эстуарий» реки Раздольной (Амурский залив, Японское море)»;
  • РНФ № 21-17-00027, 2021-2023 гг. (рук. Пипко И.И., исполнитель Андреев А.Г.) «Динамика карбонатной системы и асидификация вод морей Восточной Арктики/Субарктики в условиях современного изменения климата»;
  • РНФ № 19-17-00006, 2019-2021 гг. (рук. Пранц С.В., исполнитель Андреев А.Г.) «Разномасштабные когерентные структуры в дальневосточных морях России и в северо-западной части Тихого океана и их значение для биопродуктивности и рыбного промысла»;
  • РНФ № 19-17-00058, 2019-2021 гг. (рук. Чаркин А.Н., исполнители: Семкин П.Ю., Павлова Г.Ю., Барабанщиков Ю.А.) «Влияние разгрузки субмаринных грунтовых вод на морские экосистемы в восточно-арктических морях России»;
  • Грант Президента РФ, МК-153.2020.5, 2020-2021 гг. (рук. Семкин П.Ю.) «Отклик эстуарной экосистемы трансграничной реки Раздольной (Китай – Приморский край РФ) на разгрузку грунтовых вод верхнего водоносного слоя»;
  • РФФИ 21-55-00381-а, 2020-2022 гг. (рук. Тищенко П.Я.; исполнители: Барабанщиков Ю.А., Павлова Г.Ю., Семкин П.Ю., Тищенко П.П., Уланова О.А., Шкирникова А.М., Швецова М.Г.) «Импульсная эвтрофикация эстуариев и заливов в субарктических (Россия) и субтропических (Китай) водах. Сравнительное исследование»;
  • РФФИ 20-05-00381-а, 2020-2022 гг. (рук. Тищенко П.Я., исполнители: Барабанщиков Ю.А., Павлова Г.Ю., Семкин П.Ю., Тищенко П.П., Рюмина А.А., Сагалаев С.Г., Шкирникова А.М., Швецова М.Г.) «Голубой углерод залива Петра Великого (Японское море)»;
  • РФФИ 16-05-00166-а, 2016-2018 гг. (рук. Шулькин В.М., исполнители: Тищенко П.Я., Павлова Г.Ю., Семкин П.Ю., Тищенко П.П., Ходоренко Н.Д.) «Временная изменчивость химического состава компонентов эстуарных экосистем: контролирующие факторы и влияние на биогеохимические циклы, потоки химических элементов и качество среды»;
  • РФФИ 15-05-03796-а, 2015-2017 гг. (рук. Тищенко П.Я. исполнители: Звалинский В.И., Барабанщиков Ю.А., Павлова Г.Ю., Семкин П.Ю., Тищенко П.П., Михайлик Т.А., Ходоренко Н.Д., Шкирникова А.М.) «Сезонная гипоксия Дальневосточного морского биосферного заповедника».
Важнейшие результаты
  1. созданы теоретические основы процессов первичного продуцирования фитопланктона (д.б.н. В.И. Звалинский);
  2. разработан метод измерения рН природных вод в ячейке безжидкостного соединения (д.х.н. П.Я. Тищенко). В ходе международного интеркалибровочного эксперимента, подтверждена корректность метода Бруевича для определения общей щелочности в морской и поровой воде;
  3. получены уравнения для растворимости жидкой двуокиси углерода в морской воде и параметров карбонатной системы в условиях высоких концентраций СО2 (д.х.н. П.Я. Тищенко и IOS, Канада);
  4. получены уравнения для диссоциации и растворимости газогидрата метана в морской воде (П.Я. Тищенко и GEOMAR, Германия);
  5. установлена сезонная гипоксия придонных вод залива Петра Великого (лаборатории 5/4, 1/1, 1/4);
  6. установлена гипоксия в эстуариях рек Туманная и Раздольная (лаборатории 5/4, 1/1, 1/4);
  7. установлен апвеллинг/даунвеллинг циркуляции Амурского залива и ее роли в формировании/разрушении гипоксии (лаборатории 5/1, 5/4, 1/1, 1/4);
  8. экспериментально установлена ацидификация, деоксигенация и обогащение биогенными веществами вод Японского моря (лаборатории 5/4, 1/1, 5/1).
Основные публикации

Важнейшие научные результаты были опубликованы в следующих статьях:

  1. Tishchenko P., Lobanov V., Kaplunenko D., Sagalaev S., Tishchenko P. Acidification and Deoxygenation of the Northwestern Japan/East Sea // J. Mar. Sci. Eng. 2021. V. 9 (9). 953. doi.org/10.3390/jmse9090953.
  2. Tishchenko P.Ya., Tishchenko P.P., Lobanov V.B., Mikhaylik T.A., Sergeev A.F., Semkin P.Yu., Shvetsova M.G. Impact of the transboundary Razdolnaya and Tumannaya Rivers on deoxygenation of the Peter the Great Bay (Sea of Japan) // Estuarine, Coastal and Shelf Science. 2020. V. 239. 106731.
  3. Тищенко П.Я., Семкин П.Ю., Павлова Г.Ю., Тищенко П.П., Лобанов В.Б., Марьяш А.А., Михайлик Т.А., Сагалаев С.Г.,Сергеев А.Ф., Тибенко Е.Ю., Ходоренко Н.Д., Чичкин Р.В., Швецова М.Г., Шкирникова Е.М. Гидрохимия эстуария реки Туманной (Японское море) // Океанология. 2018. Т. 58, № 2. С. 192-204.
  4. Тищенко П.Я., Семкин П.Ю., Тищенко П.П. и др. Гипоксия придонных вод эстуария реки Раздольная // ДАН. 2017. Т. 476, № 5. С. 576-580.
  5. Тищенко П.Я., Михайлик Т.А., Павлова Г.Ю., Тищенко П. П., Колтунов А. М., Jing Zhang. Карбонатное равновесие вод реки Раздольной // Геохимия. 2017. Т. 55, № 3. С. 236-248.
  6. Стунжас П.А., Тищенко П.Я., Ивин В.В., Барабанщиков Ю.А., Волкова Т.И., Вышкварцев Д.И., Звалинский В.И., Михайлик Т.А., Семкин П.Ю., Тищенко П.П., Ходоренко Н.Д., Швецова М.Г., Головченко Ф.М. Первый случай аноксии в водах дальневосточного морского заповедника // ДАН. 2016. Т. 467, № 2. С. 218-221.
  7. Звалинский В.И., Тищенко П.Я. Моделирование фотосинтеза и роста морского фитопланктона // Океанология. 2016. Т. 56, вып. 4. С. 577-591.
  8. Tishchenko P.P, Tishchenko P.Ya., Lobanov V.B., Sergeev A.F., Semkin P.Yu., Zvalinsky V.I. Summertime in situ monitoring of oxygen depletion in Amursky Bay (Japan/East Sea) // Continental Shelf Research. 2016. V. 118. P. 77-87.
  9. Тищенко П.П., Тищенко П.Я., Звалинский В.И., Семкин П.Ю. Скорость биохимического потребления кислорода при формировании гипоксии в Аморском заливе (Японское море) // ДАН. 2014. Т. 459, № 6. С. 750-754.
  10. Tishchenko P.Ya., Lobanov V.B., Zvalinsky V.I., Sergeev A.F., Koltunov A., Mikhailik T.A., Tishchenko P.P., Shvetsova M.G., Sagalaev S., Volkova T.I. Seasonal hypoxia of Amursky Bay (Japan Sea): Formation and destruction // Terr. Atmos. Ocean. Sci. 2013. V. 24. P. 1033-1050.
  11. Tishchenko P.Ya., Kang D.-J., Chichkin R.V.et al. Application of potentiometric method using a cell without liquid junction to underway pH measurements in surface seawater // Deep-Sea Research I. 2011. V. 58. P. 778-786.
  12. Тищенко П.Я., Лобанов В.Б., Звалинский В.И., Сергеев A.Ф., Колтунов А.М., Михайлик Т.А., Сагалаев С.Г., Тищенко П.П., Швецова М.Г. Сезонная гипоксия Амурского залива (Японское море) // Известия ТИНРО. 2011. Т. 165. С.108-129.
  13. Павлова Г.Ю., Тищенко П.Я., Волкова Т.И., Диксон А., Вальман К.. Интеркалибрация метода Бруевича для определения общей щелочности в морской воде // Океанология. 2008. Т. 48, № 3. С. 477-483.
  14. Тищенко П.Я., Сергеев А.Ф., Лобанов В.Б., Звалинский В.И., Колтунов А.М., Михалик Т.А., Тищенко П.П., Швецова М.Г. Гипоксия придонных вод Амурского залива // Вестник ДВО РАН. 2008. № 6. С.115-125;
  15. Chi Shing Wong, Pavel Tishchenko, Wm. Keith Johnson. Effects of High CO2 Molality on the Carbon Dioxide Equilibrium of Seawater // J. Chemical Engineering Data. 2005. V. 50, No 3. P. 822-831.
  16. Chi Shing Wong, Pavel Tishchenko, Wm. Keith Johnson. Solubility of Carbon Dioxide in Aqueous HCl and NaHCO3 Solutions from 278 to 298 K // J. Chemical Engineering Data. 2005. V. 50, No 3. P. 817-821.
  17. Tishchenko P., Hensen C., Wallmann K., Wong C.S. Calculation of the stability and solubility of methane hydrate in seawater // Chem. Geology. 2005. V. 219. P. 37-52.
  18. Тищенко П.Я., Вонг Чи Ши, Павлова Г.Ю., Джонсон В.К., Ким К.-Р., Канг Д.-Дж. Измерения рН морской воды с помощью ячейки безжидкостного соединения // Океанология. 2001. Т. 41, № 6. С.849-859.
  19. Тищенко П.Я. Стандартизация рН измерений на основе теории ионного взаимодействия. TRIS буфер // Известия АН. Сер. хим. 2000. Т. 49, № 4. C.676-680.
Научные мероприятия
  1. Участие в многочисленных региональных, национальных и международных научных конференциях.
  2. Участие в рабочих совещаниях NOWPAP, рабочих группах PICES.
Состав лаборатории
  • Сёмкин Павел Юрьевич – к.г.н., заведующий лабораторией; тел. 231-30-92
  • Тищенко Павел Яковлевич - д.х.н., гл.н.с.
  • Звалинский Владимир Иванович – д.б.н., гл.н.с.
  • Павлова Галина Юрьевна - к.х.н., вед.н.с.
  • Тищенко Пётр Павлович - к.г.н., с.н.с.
  • Вах Елена Александровна - к.г.-м.н., с.н.с.
  • Сагалаев Сергей Григорьевич – н.с.
  • Уланова Ольга Анатольевна - к.б.н., н.с.
  • Швецова Мария Геннадьевна – н.с.
  • Шкирникова Елена Михайловна – н.с.
  • Барабанщиков Юрий Александрович - н.с.
  • Рюмина Анна Александровна - н.с.
  • Колтунов Алексей Михайлович - вед. инженер
  • Середа Наталья Александровна – вед. инженер
  • Тибенко Евгения Юрьевна – вед. инженер
  • Чичкин Руслан Васильевич – вед. инженер
  • Федоров Максим Сергеевич – техник
Направления исследований
  • продукционные/деструкционные процессы в толще вод, в морском льду, в морских осадках окраинных морях Дальнего Востока
  • биогеохимические процессы и карбонатная система эстуариев
  • эвтрофикация прибрежных акваторий и ее влияние на цикл углерода
  • ранний диагенез органического вещества морских осадков и изменение химического состава поровых вод
  • динамика биогенных элементов карбонатной системы в мезомасштабных структурах дальневосточных морей
Сотрудники