Применение методов дистанционного зондирования для оценки экологической ситуации в бассейне верхнего течения реки Лена

В статье затронута проблема загрязнения р. Лена золотодобывающими предприятиями, функционирующими в ее верхнем течении. Промышленная разработка рудных и россыпных месторождений золота активно ведется на территориях пяти  регионов Сибирского и Дальневосточного федеральных округов, наиболее масштабное освоение осуществляется в Иркутской области, Бурятии и Якутии. Дальнейшая интенсификация деятельности объектов золотодобывающей промышленности приведет к значительным негативным воздействиям на экосистемы бассейна верхнего течения р. Лена. В связи с этим рассмотрены возможности применения спутниковых данных Sentinel-2 для оценки экологической ситуации в речных системах Якутии. В работе использованы наиболее распространенные водные индексы NDTI, AMWI и Harma. Объектом применения данных индексов был выбран район устья р. Витим, в бассейне которого сосредоточено наибольшее количество действующих лицензионных участков по золотодобыче. Выделены тестовые участки на реках Витим и Лена, а также на оз. Охнинское в качестве контроля. Водные индексы проанализированы в программном пакете ArcGIS, статистическая обработка данных проведена в программе MS Excel. Выявлено, что для оценки мутности поверхностных вод в районе устья р. Витим наилучшие результаты дает использование индекса AMWI. Показаны пространственные закономерности и проанализирована сезонная динамика мутности изучаемых водных объектов. Предложенная методика с использованием индекса AMWI может применяться для оперативной оценки состояния водных объектов Якутии в условиях их активного техногенного загрязнения, с целью своевременного принятия превентивных природоохранных мероприятий.

1. Саввинов Г.Н. Эколого-почвенные комплексы Якутии. М.: Недра; 2007. 312 с.

2. Lacaux J.P., Tourre Y.M., Vignolles C., et al. Classification of ponds from high-spatial resolution remote sensing: Application to Rift Valley Fever epidemics in Senegal. Remote Sensing of Environment. 2006;106(1): 66–74. https://doi.org/10.1016/j.rse.2006.07.012

3. Березина О.А., Шихов А.Н., Абдуллин Р.К. Применение многолетних рядов данных космической съемки для оценки экологической ситуации в угледобывающих районах (на примере ликвидированного Кизеловского угольного бассейна). Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2018;(15)2:144–158. https://doi.org/10.21046/2070-7401-2018-15-2-144-158

4. Härmä P., Vepsäläinen J., Hannonen T., et al. Detection of water quality using simulated satellite data and semi-empirical algorithms in Finland. Science of the Total Environment. 2001;268(1-3):107–121. https://doi.org/10.1016/S0048-9697(00)00688-4

5. Голик В.И., Комащенко В.И., Дребенштедт К. Охрана окружающей среды. М.: Высш. школа; 2007. 270 с.

6. Логачев А.В., Голик В.И. Минимизация вредных последствий добычи золота на Дальнем Востоке. Вестник ДВО РАН. 2009;146(4):97–102.

7. Сотников В.И. Влияние рудных месторождений и их отработки на окружающую среду. Соросовский образовательный журнал. 1997;(5):62–65.

8. Росляков Н.А., Кириллова О.В. Ртутное загрязнение при добыче золота в России. Химия в интересах устойчивого развития. 1995;(3):43–56.

9. Антонинова Н.Ю. Экологическая реабилитация установок кучного выщелачивания (на примере Сафьяновского месторождения): Автореф. дис. ... канд. техн. наук. Пермь; 2007. 137 с.

10. Шаякубов Т.Ш. Золоторудное месторождение Мурунтау. Ташкент; ФАН; 1998. 539 с.

11. Толстов Е.А., Прохоренко Г. А., Браунли Дж. Кучное выщелачивание золота из забалансовой руды карьера Мурунтау на совместном предприятии «Зарафшан-Ныомонт». Цветные металлы. 1999;(7):53–56.

12. Курганович К.А. Использование нормализованного разностного индекса мутности воды NDTI для дистанционного мониторинга содержания взвешенных веществ в водах рек. В кн.: Кулагинские чтения: техника и технологии производственных процессов : Материалы XXII Международной научно-практической конференции. г. Чита, 28 ноября – 02 декабря 2022 г.Часть 2. Чита: Забайкальский государственный университет; 2022. С. 142–147.

13. Кочев Д.В., Эмих Н.А., Курганович К.А. Дистанционный мониторинг качества поверхностных вод водных объектов как фактор решения социально-экономических проблем Азиатско-Тихоокеанского региона. В кн.: Научный вектор в АТР: материалы международной научно-практической конференции молодых ученых, г. Чита, 10–11 ноября 2022 г. Часть 1. Чита: Забайкальский государственный университет; 2022. С. 35–39.

14. Шевченко И.А. Определение экологического состояния водоемов Киева по данным дистанционного зондирования Земли. Мелиорация. 2017;1(79):76–80.

15. Тихомиров О.А., Бочаров А.В. Использование данных дистанционного зондирования для оценки показателей мутности воды водных объектов. Вестник Тверского государственного университета. Серия: География и геоэкология. 2016;(1):5–11.

16. Тихомиров О.А., Бочаров А.В., Комиссаров А.Б. и др. Использование данных сенсора Landsat 8 (OLI) для оценки показателей мутности, цветности и содержания хлорофилла в воде Иваньковского водохранилища. Вестник Тверского государственного университета. Серия: Химия. 2016;(2):230–244.

17. Тихонова С.А., Стручкова Г.П., Капитонова Т.А. Оценка антропогенного загрязнения водоемов Якутии по спектральным характеристикам космоснимков. Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2021;(12–1):213–222. https://doi.org/10.25018/0236_1493_2021_121_0_213