Получен комплекс данных, характеризующих пространственные и временные параметры латеральной миграции твердофазного вещества (ЛМТВ) почв в пределах широколиственно-лесного участка лесостепи на территории Белгородской области. Объектами исследования были естественные лесные и распахиваемые почвы склонов с разной длительностью сельскохозяйственного освоения. На относительно молодых пашнях (возраст освоения 100 лет) по сравнению со староосвоенными территориями (150 лет) установлено уменьшение среднегодового темпа миграции и аккумуляции твердофазного вещества почв, как для катен южных, так и для катен северных склонов. Оценены особенности перемещения почвенного вещества на естественных лесных участках, связанные с зоогенным фактором. Количественно охарактеризован зональный (сегментарный) тренд изменения склонового экспозиционного эффекта при проявлении ЛМТВ почв. На морфологически сходных распахиваемых склонах отмечено высокое подобие латерального расположения зон (сегментов) разной интенсивности миграции и аккумуляции вещества почв при одинаковой экспозиции склонов. Выделены сегменты почвенных катен, отличающиеся ускорением или замедлением темпа ЛМТВ почв при движении вниз по склону: стационарный, прогрессивно-миграционный, регрессивно-миграционный, стационарно-миграционный и аккумулятивный.

Изучено латеральное распределение Fe, Mn, Ti, Zr, Ni, Co, Cr, Zn, Pb во фракциях 1–0,25; 0,25–0,05; 0,05–0,01; 0,01–0,001 и <0,001 мм в гумусовых горизонтах почв овражной системы в бассейне р. Протва (лесная зона). Металлы накапливаются в определенных гранулометрических фракциях почв: Ti – во всех пылеватых, Zr – в крупнопылеватой фракции; Zn и Pb – в физической глине; Mn, Co, Ni, Cr, Fe – в илистой фракции; второй максимум этих элементов установлен в крупном и среднем песке. С размерностью фракции связаны вариабельность содержания металлов и распределение в системе почв – от водосборной области оврага к его склонам, днищу и конусу выноса. Относительно равномерно распределены элементы в илистой, а также в средне- и мелкопылеватой фракциях и более контрастно в песчаных фракциях. Латеральные изменения концентрации металлов обусловлены разным генезисом (песчаные фракции) и дифференциацией вещества в процессе его миграции (песчаные, пылеватые и илистая фракции).

Для оценки миграции металлов изучено латеральное распределение обменных, органоминеральных, специфически сорбированных гидроксидами Fe и Mn форм металлов, и валового содержания Fe, Mn, Co, Cr, Cu, Ni, Pb, Sr и Zn в модельных суглинистых катенах на юге Большеземельской тундры, юго-западе Мезенско-Вычегодской равнины и Плавском плато. Установлено, что в почвах понижено валовое содержание Fe, Sr и Mn при околокларковых уровнях остальных металлов; в ряду тундровые – таежные – лесостепные катены уменьшается валовое содержание Pb, обменных соединений Fe, Cu, Zn и специфически сорбированного Fe и, наоборот, увеличивается валовое содержание Fe, Ni, Zn, Cu, Mn, органоминеральных Pb, Ni, Co, Zn. Сделан вывод, что контрастность латерального распределения форм металлов уменьшается от тундровых к таежным и лесостепным катенам.

Изучены экологические последствия многолетнего применения противогололедных реагентов (ПГР) на территории Восточного административного округа (ВАО) Москвы, проявившиеся в антропогенном засолении и осолонцевании почв. Рассмотрен химический состав вносимых реагентов, уровни содержания и особенности распределения легкорастворимых солей и обменных катионов в снеговых водах и почвах зон разного функционального назначения. Причина развития засоления и солонцеватости почв – входящие в состав ПГР смеси солей на основе NaCl и катион натрия, вызывающий диспергацию и пептизацию почвенных коллоидов, которые под влиянием электролитов солей коагулируют, повышая плотность почв. Подщелачивание снежного покрова ВАО характеризуется увеличением рН по сравнению с фоном в среднем на 0,6; средняя минерализация талой воды составляет 19,4 мг/л, что в 2 раза выше фона. По ионному составу снеговые воды относятся к хлоридно-натриевому и хлоридно-кальциевому типам, что объясняется влиянием солей NaCl и CaCl2, доминирующих в составе ПГР. Городские почвы, наследуя химический состав снега, приобрели нейтральную реакцию (среднее значение рН 7,2), повышенную в 16–20 раз относительно фона минерализацию (15,2 смоль(экв)/кг) и высокоплотный остаток (0,48%). В составе почвенного раствора преобладают ионы Cl и Na со значениями коэффициента накопления Кс  100. По данным за 2010 г. бóльшая часть городских почв имеет среднюю степень засоления и слабую степень солонцеватости. В почвенном покрове сформировались протяженные и контрастные техногенные аномалии солей и обменного Na. Наибольшая степень засоления NaCl и CaCl2 (до 1,3–1,6% плотного остатка) и солонцеватости (до 12–14,5% от суммы катионов) свойственна почвам в транспортной и промышленной зонах. Карты содержания легкорастворимых солей и обменного натрия в поверхностном слое почв, составленные на территорию ВАО, показали разную степень деградации почвенного покрова в результате развития в них антропогенной солонцеватости. Процессы деградации затронули свыше 50% территории округа. К разряду сильно- и среднедеградированных отнесены почвы вблизи крупных автомагистралей с общей площадью 22,2%. В центре округа распространены слабодеградированные почвы, занимающие 32% территории. Недеградированные почвы с площадью 45,8% сохранились в селитебной зоне южнее ш. Энтузиастов, а также в парке Кусково и на востоке округа за МКАД.

Выполнена эколого-геохимическая оценка аномалий металлов и металлоидов в ландшафтах южной части Восточного округа Москвы на основе сравнения техногенной геохимической специализации различных сред (снежный покров, дорожная пыль, поверхностные горизонты почв, листья клена платановидного и одуванчика лекарственного). Для оценки вклада компонентов ландшафта в общую геохимическую аномальность территории предложено создавать эколого-геохимические портреты, представляющие сумму значений коэффициентов концентрации поллютантов в отдельных компонентах. Приоритетные загрязнители ландшафтов в восточной части Москвы – Cd, As, Pb, Mo, Sb. Выявлены атмогеохимический (Sb, Mo, Sn, Ag, W, As), педогеохимический (Sb, Cd, Zn, Pb, Fe, As) и смешанный (Cd, Sb, Pb, Mo) парагенезисы элементов в сопряженных транзитных и депонирующих средах. С использованием системы интегральных показателей предложена типология техногенных геохимических аномалий, включающая прогрессивные, неопрогрессивные, биопрогрессивные, устойчивые, регрессивные, реликтовые и биоаккумулятивные аномалии. Устойчивые аномалии поллютантов с наименее благополучной экологической ситуацией расположены в северо-западной, северо-восточной, центральной и юго-восточной частях исследованной территории рядом с крупными автомобильными дорогами и промышленными зонами.

Биогеохимическая неоднородность рассматривается как отражение внутреннего разнообразия агроландшафтов. Для агроценозов и растительных сообществ экологического каркаса приведены данные о фитомассе, запасе минеральных веществ и интенсивности поглощения микроэлементов. Выявлены разнонаправленные изменения фитоценозов после прекращения сельскохозяйственного использования, а также увеличение биогеохимической контрастности постагрогенных катен.

Выполнен региональный бассейновый анализ формирования стока воды, взвешенных наносов и содержащихся в них тяжелых металлов и металлоидов (ТММ) в системе р. Селенга – оз. Байкал, основанный на результатах комплексных гидролого-геохимических исследований авторов, выполненных в 2011–2013 гг. по единой методике в основные фазы водного режима более чем на 100 створах в пределах России и Монголии. Показано, что количественные параметры транспортировки взвешенных наносов во многом определяются фазой водного режима. Вклад половодья и паводков в их перенос составляет от 52% годового стока на крупных реках до 99% на малых. Результаты химического анализа методом ICP-MS/ICP-AES более 400 проб воды и взвешенных наносов показали, что реки бассейна Селенги обогащены относительно среднего содержания в реках мира растворенными Sr, Li, U, Br, B, Мо, As, для которых преобладающей формой миграции является ионная, а также Fe, Al, Zn и Pb, мигрирующими в форме комплексных соединений с органическим веществом. Во взвешенных наносах Селенги и ее притоков повышено содержание As, Cd, Mo, Pb, Zn, Mn, Co, что обусловлено как геохимической специализацией региона (As), так и техногенным воздействием (Cd, Mo, Pb). Анализ соотношения форм миграции химических элементов в речных водах показал, что для большинства ТММ преобладают взвешенные формы в верхней части бассейна и растворенные в средней и нижней. Доля взвешенных форм миграции резко возрастает при прохождении паводков, особенно в верховьях рек; в нижней части бассейна влияние паводков на соотношение форм уменьшается, что особенно заметно в дельте Селенги. Геохимические потоки растворенных форм ТММ в паводок увеличивались по направлению к дельте Селенги по мере возрастания водности реки. В верхней части бассейна отмечены экстремально высокие потоки взвешенных форм, что обусловлено выпадением ливневых осадков, потоки быстро уменьшаются вниз по течению благодаря осаждению наносов. В нижней части бассейна потоки снова возрастают в связи с впадением крупных притоков. Наибольшие техногенные изменения потоков характерны для малых рек (Модонкуль, Хангалынгол, Туул, Уда и др.), испытывающих воздействие городов и объектов горнодобывающей промышленности. Выявлено экстремально высокое загрязнение р. Модонкуль Cd и другими металлами, которое существенно влияет на геохимические потоки ТММ в р. Джида вплоть до ее впадения в Селенгу.

Для комплексной оценки условий формирования природных и техногенных потоков вещества в пределах бассейна Селенги и возможностей их поступления в речную сеть составлена ландшафтно-геохимическая карта в масштабе 1:1,5 млн. Учитывались общие принципы систематики геохимических ландшафтов: биологический круговорот, продукция биомов, классы водной миграции. Контрастность рельефа и увлажнения определяет условия миграции вещества: преимущественный выносего из ландшафтов высокогорий; преобладание транзита в среднегорьях; существенная аккумуляция в межгорных котловинах, осложненная процессами транзита в речных долинах и дельтах. С этих позиций проведена целенаправленная интерпретация свойств основных компонентов ландшафта (рельеф, породы, мерзлота, климат, растительность, почвы) в связи с их ролью в геохимических процессах миграции и аккумуляции веществ. Биогенная миграция представлена традиционным способом (зональность, БИК, продукция); в оценке водной миграции подчеркиваются ее климатические ограничения (продолжительность активного периода, мерзлотные условия). Для механической миграции разные возможности ее проявления оцениваются на уровне миграционных структур разного порядка.

Изучены природные модификации углеводородного состояния (УВС) среднетаежных почв, формирующихся при их разном гранулометрическом составе, под различной растительностью и в разных условиях аэрации, в том числе в условиях спонтанной свободной циркуляции газа, обогащенного углеводородами. Проведено сравнение состава и содержания основных компонентов УВС исследованных среднетаежных почв и опубликованных ранее данных УВС южнотаежных почв. Сделан вывод о том, что характер локального увлажнения играет более важную роль в формировании УВС почв, чем подзональные биоклиматические различия. Показано, что преобладающий тип УВС природных почв – биогеохимический. В некоторых почвах можно выделить наложенный эманационный тип, отличающийся от биогеохимического главным образом газовой составляющей УВС почв.

Основной компонент донных осадков Карского моря – терригенный материал с огромных площадей водосбора крупнейших сибирских рек Обь и Енисей. Материал переносится преимущественно в форме взвесей и коллоидов и осаждается на геохимических барьерах река–море. На запад от п-ова Ямал часть Карского моря находится в стороне от главного направления речного сноса. Здесь более заметная роль в формировании донных осадков может принадлежать береговой абразии континента и арх. Новая Земля. Работа посвящена идентификации и группировке разнородных донных осадков западной части Карского моря на основании их геохимических особенностей. Установлено преобладание в осадках терригенного материала обского либо смешанного обско-енисейского геохимического типа. Широкое площадное распространение такого материала может происходить за счет миграции над соленой морской водой линз распресненных вод от эстуариев Оби и Енисея и осаждения транспортируемого терригенного материала на латеральном солевом геохимическом барьере. Области накопления минерального вещества иного происхождения, в частности за счет береговой абразии, трассируются повышенным или пониженным относительно обско-енисейского геохимического фона содержанием отдельных элементов и имеют меньшее площадное распространение.