ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ГЕОИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ В ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКОМ МОНИТОРИНГЕ ПОЧВ, ЗАГРЯЗНЕННЫХ ТЯЖЕЛЫМИ МЕТАЛЛАМИ В РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

АННОТАЦИЯ

В данной статье рассмотрено как геоинформационные системы можно использованить в геоэкологическом мониторинге, а также рассмотрены геоинформационные системы в мониторинге загрязненных земель тяжелыми металлами.

Ключевые слова: геоинформационные системы, геоэкологическая оценка, загрязнение почв, мониторинг, тяжелые металлы.

В настоящее время в городах наряду с развитой индустрией комфорта обострились проблемы качества среды обитания человека. Оставшиеся в урбанизированных системах фрагментированные природные экосистемы не способны компенсировать негативное воздействие антропогенных факторов.

Для принятия эффективных мер по снижению экологических рисков необходима не только количественная оценка негативного воздействия на окружающую среду, но и качественная с последующей визуализацией полученных результатов мониторинга в наглядной и доступной форме. Мощнейшим катализатором принятия разнообразных управленческих решений, касающихся всех сторон жизни города, является эколого- географическое изучение городских и пригородных территорий [1].

Наиболее удобными и мощными инструментами для обработки данных, имеющих как пространственную, так и семантическую привязку, являются различные геоинформационные системы (ГИС).

В связи с этим цель данной работы заключается в анализе геоинформационных систем в геоэкономическом мониторинге загрязненных земель тяжелыми металлами.

Геоинформационная система (ГИС) – это программно-аппаратный комплекс, решающий совокупность задач по хранению, отображению, обновлению и анализу пространственной и атрибутивной информации по объектам территории [2].

Среди всего многообразия традиционных областей использования геоинформационных систем заметно доминирует новая её отрасль – геоэкологическая. Использование геоинформационных систем позволяет оперативно получать информацию по запросу и отображать её на картооснове, оценивать состояние экосистемы и прогнозировать её развитие.

Мониторинг осуществляется с помощью дистанционных, в частности спутниковых карт.

Данные об антропогенных нагрузках накладываются на карты зонирования территории с выделенными областями, представляющими особый интерес с природоохранной точки зрения, например парками, заповедниками и заказниками. Оценку состояния и темпов деградации природной среды можно проводить и по выделенным на всех слоях карты тестовым участкам [3].

Создаваемая карта предназначена для информационного обеспечения при решении экономических и управленческих задач связанных с использованием земельных ресурсов и его анализом, в том числе и для геоэкологического мониторинга земельных объектов. Использование материалов дистанционного зондирования для получения геоданных позволяет обеспечить информационную актуальность создаваемой карты, а ГИС – быстрое создание карты и ее получение потребителем.

Геоэкологический мониторинг почв с помощью ГИС позволяет разделять полигональные объекты по границам районов, связывать атрибутивную информацию объектов с районами, в которых они расположены, объединять полигональные объекты в один для конкретного района, вычислять площадь загрязнения полигональных объектов (участков земель), наносить точки загрязнения по веществам и многое другое.

На рисунке 1 представлена карта загрязнения почв тяжелыми металлами в РФ.

Рисунок 1. Карта загрязнения почв тяжелыми металлами в Российской Федерации

Мониторинг загрязнения почв тяжелыми металлами проводится в основном в районах источников промышленных выбросов металлов в атмосферу.

В качестве измерения в почвах обследуемых территорий определяются массовые доли алюминия, железа, кадмия, кобальта, магния, марганца, меди, никеля, свинца, ртути, олова, хрома, цинка и мышьяка в различных формах: валовых, подвижных, кислоторастворимых, водорастворимых.

В Российской Федерации по показателю загрязнения – индикатора неблагоприятного воздействия на здоровье населения (Zф) не было выявлено населенных пунктов с опасной категорией загрязнения почв. К умеренно опасной категории были отнесены участки почв на территориях семи населенных пунктов, их отдельных районов, а именно г. Кирово-Чепецк, г. Новосибирск г. Медногорск, г. Асбест, г. Ревда, г. Томск, г. Ижевск.

Согласно показателю загрязнения Z за период 2015-2019 гг. к опасной категории загрязнения почв тяжелыми металлами отнесено 3,1 % обследованных населенных пунктов (за период 2010-2014 гг. – 5,5 %), к умеренно опасной – 9,3 % (в 2010-2014 гг. – 10 %).

В целом, прослеживается динамика на снижение содержания комплекса ТМ в почвах обследованных территорий, а также общего количества населенных пунктов с опасной и умеренно опасной категорией загрязнения почв.

В таблице 1 представлены населенные пункты, с почвами загрязненными тяжелыми металлами в 2015-2019гг.

Таблица 1.

Загрязненные почвы тяжелыми металлами

По результатам наблюдений за последние пять лет выявлены города со значительным загрязнением почв различными тяжелыми металлами.

Геоинформационные системы позволяют обрабатывать большие объемы информации, повышать её точность, наглядность и достоверность, получать наиболее эффективные проектные решения, изготавливать качественную землеустроительную документацию.

Таким образом, геоинформационные системы способствуют геоэкологическому мониторингу за состоянием окружающей среды. С помощью технологий ГИС разработаны различные онлайн карты, на которых можно отслеживать загрязнение окружающей среды, и ГИС технологии активно усовершенствуются.

Список литературы:

1. Хаустов И. А., Рылев С. С., Ковалева Е. Н. Разработка и применение современных геоинформационных систем для мониторинга экологического состояния объектов //  Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. – 2019. – №4. С. 263-268.
2. Геоинформационные системы в почвоведении и экологии. Интерактивный курс/ Под ред. И.И. Васенева – М.: РГАУ-МСХА, 2010. – 212 с.
3. Иванова Е. Ю. Анализ результатов мониторинга загрязнения земель с использованием ГИС-технологий на примере Октябрьского района города Новосибирска // Студент года 2019. Сборник статей IX Международного научно-исследовательского конкурс. –2019. – С.170-174.
4. Майорова О. В., Малева М. Л., Майоров А., Н. Земельныый мониторинг РФ на основе применения ГИС технологий // International agricultural journal. – 2020. – №6. – С.38-56.
5. О состоянии и об охране окружающей среды Российской Федерации в 2019 году. Государственный доклад. – М.: Минприроды России; МГУ имени М.В.Ломоносова, 2020. – 1000 с.