- Доминирующие в почвенном покрове автономных ландшафтов Кольского полуострова маломощные иллювиально-железистые/гумусовые подзолы сохраняют основные свойства, типичное строение профиля и классификационную принадлежность в условиях атмосферного промышленного загрязнения. Трансформация свойств почв под прямым и косвенным воздействием поллютантов проявляется в накоплении тяжелых металлов, обеднении элементами питания и органическим веществом и, в конечном итоге, приводит к деградации подзолов в абраземы альфегумусовые на техногенных пустошах.
- Маломощные подзолы характеризуются низкой устойчивостью к подкислению в связи с низкой скоростью выветривания - единственным долговременным источником оснований в почвах, низкой сульфат-адсорбционной способностью, низкими запасами обменных оснований. Для предотвращения антропогенного подкисления необходимо 90% сокращение выбросов диоксида серы в атмосферу по сравнению с уровнем 1990 г.
- Низкая буферность подзолов по отношению к тяжелым металлам определяет их высокую подвижность, биологическую доступность и токсичность. Анализ современных экологических рисков на основании зависимости критических содержаний тяжелых металлов от свойств почв свидетельствует об избыточном накоплении никеля и, особенно, меди в отношении биоразнообразия и функционирования наземных экосистем Кольского п-ова. Развит подход к нормированию содержания тяжелых металлов и рассчитаны их критические уровни в органогенных и минеральных горизонтах, дифференцированные в зависимости от свойств почв.
- Поведение основных поллютантов - протонов, серы, никеля и меди в подзолах обусловлено спецификой элементов, уровнем поступления и свойствами почв, в первую очередь, кислотностью, содержанием органического вещества и оксалаторастворимых соединений алюминия и железа, контролирующих процессы сорбции, ионного обмена и осаждения/растворения.
- Лесная подстилка является важным биогеохимическим барьером, эффективно связывающим поллютанты и препятствующим их проникновению вглубь почвы и в сопредельные среды. Под воздействием сильной техногенной нагрузки защитные функции подстилки ослабляются вплоть до полной утраты.
- В сочетании с экстремальными климатическими условиями и прямым воздействием атмосферных поллютантов техногенная трансформация почв - важный фактор дигрессии лесных экосистем на северном пределе их распространения. Среди почвенных свойств содержание в подстилке доступных соединений тяжелых металлов и обеспеченность ее элементами питания вносят определяющий вклад в сохранение и восстановление разнообразия и функционирования экосистем.
1.Влияние атмосферного загрязнения на свойства почв / Под ред. Л.А. Гришиной. М.: МГУ, 1990. 205 с.
2.Кислотные осадки и лесные почвы / Под ред. В.В. Никонова, Г.Н. Копцик. Апатиты, 1999. 320 с.
3.Копцик Г.Н., Соколова Т.А., Макаров М.И., Дронова Т.Я., Толпешта И. Гл. 6.2. Деградация почв под влиянием кислых осадков // Деградация и охрана почв / Под ред. Г.В. Добровольского. М., 2002. C. 290-331.
4.Koptsik, G., Lofts, S., Karavanova, E., Naumova, N., Rutgers, M. Heavy metals in forest soils: Speciation, mobility and risk assessment. Chapter 6 // Heavy Metal Contamination of Soil: Problems and Remedies / I. Ahmad, S. Hayat, J. Pitchel (Eds.). New Delhi: Oxford & IBH Publishing Co. Pvt. Ltd., 2005. P. 105-156.
5.Koptsik, G., Eldhuset, T., Koptsik, S., Aamlid, D. Response of boreal forest ecosystems to extreme air pollution from nickel-processing industry. Chapter 7 // Nickel in Relation to Plants / B. Ali, S. Hayat, A. Ahmad (Eds.). Narosa Publishing House Pvt Ltd., New Delhi, India, 2009. Chapter 7. P. 141-172.
6.Koptsik G.N., Demidova A.N., Smirnova I.E., Koptsik S.V., Prilepsky N.G. Response of pine forests to long-term air pollution at the northern tree line. Chapter 9 // Pine Forests: Types, Threats and Management / C.T. Frisiras (Ed.). New York: Nova Science Publishers, Inc., 2011.
Статьи в рецензируемых журналах, рекомендованных ВАК:
7.Копцик Г.Н., Силаева Е.Д. Буферность лесных подстилок к атмосферным кислотным осадкам // Почвоведение. 1995. № 8. С. 954-962.
8.Koptsik G., Koptsik S. Critical loads of acid deposition for forest ecosystems in the Kola Peninsula // Water, Air, Soil Pollut. 1995. V. 85. P. 2553-2558.
9.Koptsik G., Mukhina I. Effects of acid deposition on acidity and exchangeable cations in podzols of the Kola Peninsula // Water, Air, Soil Pollut. 1995. V. 85. P. 1209-1214.
10.Копцик Г.Н., Недбаев Н.П., Копцик С.В., Павлюк И.Н. Загрязнение почв лесных экосистем тяжелыми металлами в зоне влияния комбината “Печенганикель” // Почвоведение. 1998. № 8. С. 988-995.
11.Копцик Г.Н., Копцик С.В., Горленко, О.В. Модельный прогноз долговременной реакции подзолов Кольского полуострова на атмосферные кислотные выпадения // Почвоведение. 1999. № 2. С. 271-277.
12.Копцик Г.Н., Копцик С.В., Венн К., Омлид Д., Странд Л., Журавлева М.А. Изменение кислотности и катионообменных свойств лесных почв под воздействием атмосферных кислотных выпадений // Почвоведение. 1999. № 7. С. 873-884.
13.Копцик С.В., Копцик Г.Н., Странд Л. Венн К., Омлид Д. Многопараметрический анализ кислотности и катионообменных свойств лесных почв в условиях атмосферных кислотных выпадений // Почвоведение. 1999. № 8. С. 999-1008.
14.Копцик Г.Н., Копцик С.В., Омлид Д. Трансформация элементного состава растений лесных биогеоценозов северной тайги под воздействием атмосферного загрязнения // Вестн. Моск. ун-та, сер. почвоведение. 1999. № 3. С. 37-49.
15.Koptsik G., Teveldal S., Aamlid D., Venn K. Calculations of weathering rate and soil solution chemistry for forest soils in the Norwegian-Russian border area with the Profile model // Appl. Geochem. 1999. V. 14/2. P. 173-185.
16.Копцик С.В., Копцик Г.Н. Многомерный статистический анализ реакции подстилок лесных почв на атмосферное загрязнение // Экология. 2000. № 2. С. 89-96.
17.Копцик Г.Н., Копцик С.В., Мурашкина-Миис М.А. Изменение химического состояния подстилок лесных экосистем под воздействием атмосферного загрязнения // Лесоведение. 2001. № 6. С. 12-20.
18.Koptsik G., Koptsik S., Aamlid D. Pine needle chemistry near a large point SO2 source in Northernmost Europe // Water, Air, Soil Pollut. 2001. V. 130. P. 929-934.
19.Koptsik, S., Koptsik G. Effects of acid deposition on forest ecosystems in northernmost Russia: modelled and field data. // Water, Air, Soil Pollut. 2001. V. 130. P. 1277-1282.
20.Копцик Г.Н., Налбандян К.Ф. Загрязнение лесных экосистем тяжелыми металлами в зоне влияния медно-никелевого комбината на Кольском полуострове // Вестн. Моск. ун-та, сер. 17 - почвоведение. 2002. 4. С. 3-12.
21.Koptsik G., Teveldal S., Koptsik S., Srand L. Calculations of weathering rate and soil solution chemistry for forest soils in the Norwegian-Russian border area with the PROFILE model. A Reply to the comment by M.E. Hodson // Applied Geochemistry. 2002. V. 17, No. 2. P. 123-127.
22.Копцик С.В., Копцик Г.Н., Ливанцова С.Ю., Березина Н.А., Вахрамеева М.Г. Анализ взаимосвязи почв и растительности в лесных биогеоценозах методом главных компонент // Экология. 2003. 1. С. 37-45.
23.Копцик Г.Н., Копцик С.В., Ливанцова С.Ю., Налбандян К.Ф., Федоров И.Д., Чернявский А.Г. Пространственная изменчивость свойств подзолов лесных биогеоценозов Кольского полуострова в условиях атмосферного загрязнения // Вестн. Моск. ун-та, сер. 17 - почвоведение. 2003. № 2. C. 37-43.
24.Копцик Г.Н., Ерусланкина Л.В., Ливанцова С.Ю., Копцик С.В. Влияние атмосферного загрязнения на напочвенный покров лесных БГЦ Кольского полуострова // Вестн. Моск. ун-та, сер. 17 - почвоведение. 2003. № 3. C. 22-29.
25.Koptsik S., Koptsik G., Livantsova S., Eruslankina L., Zhmelkova T., Vologdina Zh. Heavy metals in soils near the nickel smelter: chemistry, spatial variation, and impacts on plant diversity // J. Environ. Monit. 2003. № 5. P. 441–450.
26.Копцик Г.Н. Устойчивость лесных почв к атмосферному загрязнению // Лесоведение. 2004. № 4. С. 61-71.
27.Копцик С.В., Копцик Г.Н., Меряшкина Л.В. Ординация растительных сообществ лесных биогеоценозов Кольского Севера в условиях атмосферного загрязнения // Экология. 2004. № 2. C. 1-10.
28.Копцик Г.Н., Алевелл К. Поведение серы в почвах лесных экосистем в условиях интенсивного атмосферного загрязнения // Почвоведение. 2004. № 11. C. 1335-1349.
29.Наумова Н.Б., Рутгерс М., Копцик Г.Н., Лукина Н.В., Милановский Е.Ю., Пампура Т.Н. Метаболическое разнообразие бактериального сообщества в генетических горизонтах ненарушенного Al-Fe-гумусового подзола // Почвоведение. 2004. № 10. C. 1211-1219.
30.Копцик Г.Н., Лукина Н.В., Копцик С.В., Ливанцова С.Ю., Щербенко Т.А., Ерасова С.А., Удачин Н.В. Поведение тяжелых металлов в подзолах под сосновыми лесами в условиях атмосферного загрязнения на Кольском полуострове // Вестн. Моск. ун-та, сер. 17 - почвоведение. 2004. № 4. С. 1-11.
31.Murashkina M., Southard R.J., Koptsik G.N. Soil-landscape relationships in the taiga of northwestern Russia highlight the differences in the U.S. and Russian soil classification systems // Soil Science. 2005. V. 170, No. 6. P. 469-480.
32.Вологдина Ж.В., Копцик Г.Н., Караванова Е.И. Основные закономерности и особенности поглощения меди подзолами Кольского полуострова // Вестн. Моск. ун-та, сер. 17 - почвоведение. 2006. № 2. С. 32-40.
33.Копцик Г.Н., Лукина Н.В., Смирнова И.Е. Влияние атмосферного промышленного загрязнения на состав почвенных растворов подзолов // Почвоведение. 2007. № 2. С. 223-234.
34.Ермаков И.В., Копцик Г.Н., Копцик С.В., Лофтс С. Миграция никеля и меди в лесных подстилках под воздействием имитированных атмосферных осадков // Вестн. Моск. ун-та, сер. 17 - почвоведение. 2007. № 3. С. 25-30.
35.Koptsik G., Alewell C. Sulphur behaviour in forest soils near the largest SO2 emitter in northern Europe. Appl. Geochem. 2007. V. 22, Iss. 6. P. 1095-1104.
36.Ermakov I., Koptsik S., Koptsik G., Lofts S. Transport and accumulation of heavy metals in undisturbed soil columns // Global NEST J. 2007. V. 9, No.3. P. 187-194.
37.Копцик С.В., Копцик Г.Н., Алябина И.О. Оценка риска избыточного поступления соединений серы в наземные экосистемы Кольского полуострова // Экология. 2008. № 5. С. 347-356.
38.Копцик Г.Н., Лукина Н.В., Копцик С.В., Щербенко Т.А., Ливанцова С.Ю. Поглощение макроэлементов и тяжелых металлов елью в условиях интенсивного атмосферного загрязнения на Кольском полуострове // Лесоведение. 2008 № 2. С. 3-12.
39.Щербенко Т.А., Копцик Г.Н., Гроненберг Б.-Я., Лукина Н.В. , Ливанцова С.Ю. Поглощение элементов питания и тяжелых металлов сосной в условиях атмосферного загрязнения // Вестн. Моск. ун-та, сер.17 – почвоведение. 2008. № 2. С. 9-16.
40. Благодатская Е.В., Пампура Т.В., Богомолова И.Н., Копцик Г.Н., Лукина Н.В. Влияние выбросов медно-никелевого комбината на микробные сообщества почв лесных биогеоценозов Кольского полуострова // Известия РАН. Серия биологическая. 2008. № 2. С. 232-242.
Статьи в сборниках, трудах международных и всероссийских конференций:
41.Koptsik G., N.P.Niedbaiev. Effect of atmospheric deposition on forest soils in the Northwestmost part of Kola Peninsula // Effect of Air Pollutants on Terrestrial Ecosystems in the Border Area between Russia and Norway. Proc. 1st symp. Svanvik, 1992. P. 48-55.
42.Koptsik G.N., Sokolova T.A., Terekhin V.G. Estimation of forest soil buffering to acid deposition // Effect of Air Pollutants on Terrestrial Ecosystems in the Border Area between Russia and Norway. Proc. 1st symp. Svanvik, 1992. P. 177-184.
43.Koptsik G., Silaeva E., Mukhina I., Nedbaev N. Forest soil buffering to acid deposition // Effect of Air Pollutants on Terrestrial Ecosystems in the Border Area between Norway and Russia. Proc. 2nd symp. Svanvik, 1994. P. 61-67.
44.Koptsik G., Koptsik S. Assessment of critical loads of acidity for soils in the Kola Peninsula // Effect of Air Pollutants on Terrestrial Ecosystems in the Border Area between Norway and Russia. Proc. 2nd symp. Svanvik, 1994. P. 54-60.
45.Aamlid D., Tømmervik H., Gytarsky M., Karaban’ R., Venn K., Rindal T., Vassilieva N., Koptsik G., Løbersli E. Determination of exceedance of critical levels in the border area between Norway and Russia // Effect of Air Pollutants on Terrestrial Ecosystems in the Border Area between Norway and Russia. Proc. 2nd symp. Svanvik, 1994. P. 19-24.
46.Koptsik G. Forest soil response on air pollution in the North-Western part of Kola Peninsula // 10th World Clean Air Congress. Helsinki, 1995. P. 419-422.
47.Koptsik G., Teveldal S. The main mineralogy in 9 profiles from Kola (6) and Finnmark (3). Norwegian Forest Research Institute Report. Ås, 1995. 78 p.
48.Koptsik, G., Koptsik, S., Moiseev, B., Makarov, M. and Morgun, L. Critical loads of acid deposition on forest soils in European Russia on different regional scales // ICEP-3. Budapest, 1996. P. 176-187.
49.Koptsik G.N., Koptsik S.V., Livantsova S.Yu. Assessment of soil quality for biodiversity conservation in boreal forest ecosystems // Sustaining the Global Farm – Selected papers from the 10th ISCO Meeting / D.E. Stott, R.H. Mohtar, G.C. Stein-hardt (eds). ISCO, USDA, Purdue Univ., West Lafayette, IN., 2001. P. 627-634.
50.Koptsik S.V., Koptsik G.N. Soil pollution patterns in terrestrial ecosystems of the Kola Peninsula, Russia // Sustaining the Global Farm – Selected papers from the 10th ISCO Meeting / D.E. Stott, R.H. Mohtar, G.C. Steinhardt (eds). ISCO, USDA, Purdue University, West Lafayette, IN., 2001. P. 212-216.
51.Ермаков И.В., Копцик Г.Н., Лофтс С., Копцик С.В. Исследование загрязнения и восстановления почв в окрестностях горно-металлургического комбината «Североникель» // Современные экологические проблемы Севера (к 100-летию со дня рождения О.И. Семенова-Тян-Шанского). Материалы международной конференции. Ч. 1. Апатиты: Изд-во КНЦ РАН, 2006. С. 64-66.
52.Смирнова И.Е., Щербенко Т.А., Копцик Г.Н. Подвижность и биологическая доступность тяжелых металлов в фоновых и загрязненных почвах Кольского полуострова // Антропогенная динамика природной среды. Материалы международной научно-практ. конференции. Т. 1. Пермь, 2006. С. 185-187.
53.Ермаков И.В., Смирнова И.Е., Копцик Г.Н., Копцик С.В. Ремедиация загрязненных подзолов в модельных условиях // Современные проблемы загрязнения почв. Сборник материалов 2-ой Международной научной конференции. Т. 2. Москва, 2007. С. 280-283.
54.Копцик С.В., Копцик Г.Н., Groenenberg B.-J., Lofts S., Voogd J.C., de Vries W. Экологические риски избыточного поступления тяжелых металлов в почвы Кольского полуострова // Современные проблемы загрязнения почв. Сборник материалов 2-ой Междунар. научной конференции. Т. 2. М., 2007. С. 86-87.
55.Смирнова И.Е., Ермаков И.В., Шевченко Я.В., Г.Н. Копцик. Оценка возможности применения сорбентов для восстановления загрязненной почвы в статических адсорбционных экспериментах // Современные проблемы загрязнения почв. Сборник материалов 2-ой Международной научной конференции. Т. 2. Москва, 2007. С. 323-327.
56.Смирнова И.Е., Копцик Г.Н. Исследование состава почвенных растворов как способ диагностики техногенной трансформации почв и фитоценозов // Ноосферные изменения в почвенном покрове. Материалы международной научно-практической конференции. Владивосток, 2007. С. 289-292.
57.Koptsik G., Koptsik S., Aamlid D. Bioavailability and phytotoxicity of heavy metals in soils affected by nickel-processing industry in northern Fennoscandia // Sudbury 2007 Mining and the Environment Conference Proceedings. / P. Beckett, J. Richard, G. Spiers (Eds.). Sudbury, 2007. 10 p.
58.Koptsik S., Koptsik G., de Vries W., Groenenberg B.-J., Lofts S., Voogd J.C. Present and future risks of excess heavy metal input to terrestrial ecosystems in the Kola Peninsula // Sudbury 2007 Mining and the Environment Conference Proceedings / P. Beckett, J. Richard, G. Spiers (Eds.). Sudbury, 2007. 10 p.
59.Копцик Г.Н., Копцик С.В., Лукина Н.В., Исаева Л.Г., Ермаков И.В., Смирнова И.Е., Ливанцова С.Ю. Апробация технологии Cleansoil для ремедиации загрязненных тяжелыми металлами почв // Экологические проблемы Северных регионов и пути их решения. Ч. 2. Материалы Всероссийской научной конференции с международным участием. Апатиты, 2008. С. 57-60.
60.Тонкова З.О., Смирнова И.Е., Копцик Г.Н. Фиторемедиация альфегумусовых подзолов, загрязненных никелем и медью // Экологические проблемы Северных регионов и пути их решения. Ч. 2. Материалы Всероссийской научной конференции с международным участием. Апатиты, 2008. С. 104-106.
61.Тонкова З.О., Шевченко Я.В., Смирнова И.Е., Копцик Г.Н. Влияние свойств почв на биодоступность и токсичность никеля и меди для растений // Экологические проблемы природных и урбанизированных территорий. Материалы второй Всероссийской научной конференции. Астрахань, 2008. С. 194-198.
62.Копцик Г.Н., Копцик С.В., Ливанцова С.Ю., Смирнова И.Е. Ремедиация загрязненных тяжелыми металлами почв путем промывания in situ // Экологический вестник Северного Кавказа. 2010. Т. 6, №2. С. 26-30.
63.Смирнова И.Е., Копцик Г.Н. Потенциальные возможности применения природных минералов и промышленных отходов для рекультивации почв, загрязненных тяжелыми металлами // Проблемы рекультивации отходов быта, промышленного и сельскохозяйственного производства. Сборник трудов II Всероссийской научной конференции. Краснодар, 2010. С. 44-48.
64.Смирнова И.Е., Копцик Г.Н. Изменение состава почвенного раствора при восстановлении почв, загрязненных тяжелыми металлами // Современные проблемы загрязнения почв. Сборник трудов Международной научной конференции. Москва, 2010. С. 283-287.
65.Копцик Г.Н., Копцик С.В., Смирнова И.Е. Современные возможности ремедиации загрязненных территорий: опыт Кольского полуострова. Охрана окружающей среды и промышленная деятельность на Севере. Материалы 2-ой международной экологической конференции. Норильск, 22-24 сентября 2011 г. Норильск, 2011. С. 24-28.