Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2021. Т. 18. № 4. С. 149-165
Оценка экологического состояния земель, загрязнённых комплексом тяжёлых металлов, в окрестностях города Норильска за период с 2004 по 2019 г. по материалам NDVI MODIS с сервера Вега-Science
М.В. Евдокимова
1 , Г.П. Глазунов
1 , А.С. Яковлев
1 , И.О. Плеханова
1 , Р.А. Аймалетдинов
1 , М.В. Шестакова
1 1 Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, Москва, Россия
Одобрена к печати: 24.07.2021
DOI: 10.21046/2070-7401-2021-18-4-149-165
В статье проанализированы закономерности пространственной и временной (межгодовой и внутрисезонной) изменчивости вегетационного индекса NDVI в окрестностях источника поступления в окружающую среду тяжёлых металлов в зависимости от их концентрации в почвах. Целью исследования было научное обоснование возможности объективной количественной оценки экологического состояния земель, загрязнённых комплексом тяжёлых металлов, по материалам дистанционного зондирования Земли на базе теоретической модели отклика живого в форме NDVI на воздействие стрессоров в виде комплекса тяжёлых металлов с её предварительной параметризацией на основе подспутниковых измерений. Установлено, что внутрисезонная динамика NDVI и отклик экосистемы в форме NDVI на содержание комплекса тяжёлых металлов в почвах в окрестностях Норильска, испытывающих воздействие металлургического производства, удовлетворительно описываются теоретической моделью. Открывается возможность обобщения результатов спутниковых (NDVI) и подспутниковых (концентрация тяжёлых металлов в почве) наблюдений с получением оценки экологического состояния земель для целей обоснования мер по восстановлению их качества и разработки региональных нормативов качества почв.
Ключевые слова: экологическое состояние, биоиндикация, математическое моделирование, анализ данных дистанционного зондирования Земли, вегетационный индекс, оценка рисков, природный фон
Полный текстСписок литературы:
- Гендугов В. М., Глазунов Г. П. Ветровая эрозия почвы и запыление воздуха. М.: Физматлит, 2007. 240 с.
- Гендугов В. М., Глазунов Г. П. Макрокинетическая модель микробного роста на многокомпонентном субстрате // Вестн. Московского ун-та. Сер. 17. «Почвоведение». 2014. № 3. С. 10–16.
- Гендугов В. М., Глазунов Г. П., Евдокимова М. В. Макрокинетика роста и отмирания микробов в почве // Микробиология. 2011. Т. 80. № 4. С. 508–512. DOI: 10.1134/S0026261711040059.
- Глазунов Г. П., Гендугов В. М., Евдокимова М. В., Титарев Р. П., Шестакова М. В. Макроскопическая кинетика временной и пространственной изменчивости вегетационного индекса NDVI на территории заповедника «Ямская степь» в условиях загрязнения почвы тяжёлыми металлами // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2019. Т. 16. № 2. С. 111–127. DOI: 10.21046/2070-7401-2019-16-2-111-127.
- Колесников С. И., Пономарёва С. В., Казеев К. Ш., Вальков В. Ф. Влияние загрязнения Ba, Mn, Sb, Sn, Sr, V, W на фитотоксичность чернозема // Агрохимия. 2009. № 8. С. 49–53.
- Корец М. А., Рыжкова В. А., Барталев С. А. Оценка состояния растительного покрова в зоне воздействия промышленных предприятий с использованием данных ENVISAT MERIS и SPOT Vegetation // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2006. Вып. 3. Т. 2. С. 330–334.
- Лупян Е. А., Прошин А. А., Бурцев М. А., Кашницкий А. В., Балашов И. В., Барталев С. А., Константинова А. М., Кобец Д. А., Мазуров А. А., Марченков В. В., Матвеев А. М., Радченко М. В., Сычугов И. Г., Толпин В. А., Уваров И. А. Опыт эксплуатации и развития центра коллективного пользования системами архивации, обработки и анализа спутниковых данных (ЦКП «ИКИ-Мониторинг») // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2019. Т. 16. № 3. С. 151–170. DOI: 10.21046/2070-7401-2019-16-3-151-170.
- Методика «Критерии оценки экологической обстановки территорий для выявления зон чрезвычайной экологической ситуации и зон экологического бедствия» / Минприроды России. 1992.
- Плеханова И. О., Золотарева А. О. Оценка и нормирование экологического состояния почв, загрязненных тяжелыми металлами // Агрохимия. 2021. № 7. С. 83–94.
- Титов А. Ф., Казнина Н. М., Таланова В. В. Тяжёлые металлы и растения. Петрозаводск: Карельский НЦ РАН, 2014. 194 с.
- Яковлев А. С., Плеханова И. О., Кудряшов С. В., Аймалетдинов Р. А. Оценка и нормирование экологического состояния почв в зоне деятельности предприятий металлургической компании «Норильский никель» // Почвоведение. 2008. № 6. С. 737–750. DOI: https://doi.org/10.1134/S1064229308060100.
- Guidelines for Ecological Risk Assessment. U. S. Environmental Protection Agency, 1998. 188 p. Federal Register 63(93):26846-26924.
- Hardy A., Benford D., Halldorsson T., Jeger M. J., Knutsen K. H., More S., Mortensen A., Naegeli H., Noteborn H., Ockleford C., Ricci A., Rychen G., Silano V., Solecki R., Turck D., Aerts M., Bodin L., Davis A., Edler L., Gundert-Remy U., Sand S., Slob W., Bottex B., Abrahantes J. C., Marques D. C., Kass G., Schlatter J. R. Update: use of the benchmark dose approach in risk assessment // EFSA J. 2017. V. 15(1). Art. No. 4658. 41 p. DOI: 10.2903/j.efsa. 2017.4658.
- Using 21st Century Science to Improve Risk-Related Evaluations. National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine. Washington, DC: The National Academies Press, 2017. 200 p. DOI: 10.17226/24635.
- Using 21st Century Science to Improve Risk-Related Evaluations. National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine. Washington, DC: The National Academies Press. 2017. DOI: 10.17226/24635.