Том 33, номер 10, статья № 4

Пожитков Р. Ю., Тигеев А. А., Московченко Д. В. Оценка пылевых выпадений в снежном покрове с использованием данных дистанционного зондирования Земли (на примере г. Нижневартовск). // Оптика атмосферы и океана. 2020. Т. 33. № 10. С. 767–773. DOI: 10.15372/AOO20201004.
Скопировать ссылку в буфер обмена
Аннотация:

Оценивается приток пылевого аэрозоля на снежный покров в районе Нижневартовска. Среднее содержание твердых нерастворимых частиц в снеготалых водах условно-фонового участка составляет 12,0 мг/л, что в 4 раза выше значений для эталонных незагрязненных территорий. Повышенный местный «фон» типичен для Среднего Приобья и связан с влиянием удаленных объектов нефтедобычи. В условиях города приток пылевого аэрозоля увеличивается в 7,5 раз относительно условно-фонового участка. Поступление пылевых частиц вызывает интенсивное подщелачивание снежного покрова. Результаты, полученные в ходе полевого опробования, сопоставлены со спектральными свойствами снега. По данным Landsat-8 (сенсор OLI) вычислены снеговые индексы (нормализованный разностный индекс, нормированный индекс, индекс загрязнения), которые согласуются с результатами наземных исследований и могут быть использованы для оценки уровня техногенного загрязнения. Для оценки количества пылевых выпадений оптимально использование нормированного индекса снега, для оценки кислотно-щелочных условий (рН) – индекса загрязнения снега.

Ключевые слова:

твердый осадок снега, пылевая нагрузка, снеговые индексы, Западная Сибирь, нефтедобыча, урбанизированные территории

Список литературы:

1. Алексеев В.Р. Снежный покров как индикатор кумулятивного загрязнения земель // Лед и Снег. 2013. Т. 121, № 1. С. 127–140.
2. Касимов Н.С. Экогеохимия городских ландшафтов. М.: Изд-во Моск. гос. ун-та, 1995. 336 с.
3. Касимов Н.С., Кошелева Н.Е., Власов Д.В., Терская Е.В. Геохимия снежного покрова в восточном округе Москвы // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 5. География. 2012. № 4. С. 14–24.
4. Бондур В.Г. Аэрокосмические методы и технологии мониторинга нефтегазоносных территорий и объектов нефтегазового комплекса // Исследование Земли из космоса. 2010. № 6. С. 3–17.
5. Усачев В.Ф. Временные методические рекомендации по использованию спутниковой информации: Оценка загрязнения снежного покрова вблизи промышленных центров. Л.: Гидрометеоиздат, 1984. 47 с.
6. Прокачева В.Г., Усачев В.Ф. Снежный покров в сфере влияния города. Л.: Гидрометеоиздат, 1989. 176 с.
7. Dozier J., Schneider S.R., McGinnis Jr.D.F. Effect of grain size and snowpack water equivalence on visible and near-infrared satellite observations of snow // Water Resour. Res. 1981. V. 17. P. 1213–122.
8. Dozier J. Snow reflectance from Landsat-4 thematic mapper // IEEE Trans. Geosci. Remote Sens. 1984. N. 3. P. 323–328.
9. Higuchi K., Nagoshi A. Effect of particulate matter in surface snow layers on the albedo of perennial snow patches // IAHS-AISH Publ. 1977. V. 118. P. 95–97.
10. Warren S.G. Impurities in snow: Effects on albedo and snowmelt // Ann. Glaciol. 1984. V. 5. P. 177–179.
11. Hall D.K., Riggs G.A., Salomonson V.V. Development of methods for mapping global snow cover using Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer data // Remote Sens. Environ. 1995. V. 54. P. 127–140.
12. Прокачева В.Г., Усачев В.Ф. Загрязнение земли по районам, городским поселениям и в речных водосборах. Уральский Федеральный округ России. СПб.: Недра, 2007. 110 с.
13. Лагутин А.А., Суторихин И.А., Синицин В.В., Жуков А.П., Шмаков И.А. Мониторинг крупных промышленных центров юга Западной Сибири с использованием данных MODIS и наземных наблюдений // Оптика атмосф. и океана. 2011. Т. 24, № 1. С. 60–66.
14. Сухинин А.И., Воробьева М.В., Охоткина Е.А. Космический мониторинг снегового покрова Сибири по данным радиометра MODIS // Вестн. Сиб. гос. аэрокосмич. ун-та им. акад. М.Ф. Решетнева. 2011. Т. 37, № 4. С. 90–96.
15. Рапута В.Ф., Ярославцева Т.В. Оценка длительного загрязнения атмосферного воздуха города по данным наземного и спутникового мониторинга состояния снежного покрова // Докл. XV Всерос. открытой конф. «Совр. проблемы дистанц. зондирования Земли из космоса»: Сб. тез. 2017. С. 109.
16. Рапута В.Ф., Ярославцева Т.В. Наземный и спутниковый мониторинг загрязнения снежного покрова города в оценке состояния здоровья населения // Интерэкспо ГЕО-Сибирь. 2017. Т. 4. № 1. С. 32–36.
17. Василевич М.И., Щанов В.М., Василевич Р.С. Применение спутниковых методов исследований при оценке загрязнения снежного покрова вокруг промышленных предприятий в тундровой зоне // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2015. Т. 12. № 2. С. 50–60.
18. Snyder-Conn E., Gabriano J.R., Hoffman G.L., Oelkers A. Soluble trace elements and total mercury in Arctic Alaskan snow // Acrtic. 1997. V. 50, N. 3. P. 201–215.
19. Guéguen C., Cussb C.W, Cho S. Snowpack deposition of trace elements in the Athabasca oil sands region, Canada // Chemosphere. 2016. V. 153. P. 447–454.
20. Московченко Д.В., Бабушкин А.Г. Особенности фор­мирования химического состава снегового покрова на территории Ханты-Мансийского автономного округа // Криосфера Земли. 2012. Т. 16, № 1. С. 71–81.
21. Пожитков Р.Ю., Московченко Д.В., Кудрявцев А.А. Геохимия снежного покрова г. Нижневартовска // Вестн. Тюмен. гос. ун-та. Экология и природопользование. 2018. Т. 4, № 1. С. 6–24.
22. Полищук Ю.М., Токарева О.С. Геоимитационное моделирование зон атмосферного загрязнения в результате сжигания газа на нефтяных месторождениях // Информационные системы и технологии. 2010. Т. 58, № 2. С. 39–46.
23. Антонович В.В., Белан Б.Д., Вавер В.И., Ковалевский В.К., Рассказчикова Т.М., Сибирко А.В., Толмачев Г.Н. Оценка качества воздуха нефтегазодобывающих районов // Исследования эколого-географических проблем природопользования для обеспечения территориальной организации и устойчивости развития нефтегазовых регионов России: Теория, методы и практика. Нижневартовск: НГПИ, ХМРО РАЕН, ИОА СО РАН, 2000. С. 216–220.
24. Геохимия окружающей среды / Ю.Е. Сает, Б.А. Ревич, Е.П. Янин и др. (ред.). М.: Недра, 1990. 335 с.
25. Руководство по контролю загрязнения атмосферы. РД 52.04.186 № 2932–83. М.: Госкомгидромет, 1991. 693 с.
26. Архив погоды в Нижневартовске. [Электронный ресурс]. URL: https://rp5.ru/ (дата обращения: 7.07.2020).
27. Saito A., Yamazaki T. Characteristics of spectral reflectances for vegetation ground surfaces with snow cover: Vegetation indices and snow indices // J. Jap. Soc. Hydrol. Water Resour. 1999. V. 12. P. 28–38.
28. Warren S.G., Wiscombe W.J. A model for the spectral albedo of snow – II: Snow containing atmospheric aerosols // J. Atmos. Sci. 1980. V. 37. P. 2734–2745.
29. Negi H.S., Kulkarni A.V., Semwal B.S. Study of contaminated and mixed objects snow reflectance in Indian Himalaya using spectroradiometer // Int. J. Remote Sens. 2009.V. 30, N 2. P. 315–325.
30. Negi H.S, Singh S.K, Kulkarni A.V., Semwal B.S. Field-based spectral reflectance measurements of seaso­nal snow cover in the Indian Himalaya // Int. J. Remote Sens. 2010. V. 31, N 9. P. 2393–2417.
31. Касимов Н.С. Регионы и города России: Интегральная оценка экологического состояния. М.: ИП Филимонов М.В., 2014. 560 с.
32. Крутских Н.В., Кравченко И.Ю. Использование космоснимков Landsat для геоэкологического мониторинга урбанизированных территорий // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2018. Т. 15, № 2. С. 159–168.
33. Шевченко В.П., Лисицын А.П., Штайн Р., Горюнова Н.В., Клювиткин А.А., Кравчишина М.Д., Кривс М., Новигатский А.Н., Соколов В.Т., Филиппов А.С., Хаас Х. Распределение и состав нерастворимых частиц в снеге Арктики // Проблемы Арктики и Антарктики. 2007. Т. 75, № 1. С. 106–118.
34. Шевченко В.П., Воробьев С.Н., Кирпотин С.Н, Крицков И.В., Манасыпов Р.М., Покровский О.С., Политова Н.В. Исследование нерастворимых частиц в снежном покрове Западной Сибири на профиле от Томска до эстуария Оби // Оптика атмосф. и океана. 2015. Т. 28, № 6. С. 499–504.
35. Язиков Е.Г., Таловская А.В., Жорняк Л.В. Оценка эколого- геохимического состояния территории г. Томска по данным изучения пылеаэрозолей и почв. Томск: Изд-во Томс. политехнич. ун-та, 2010. 264 с.
36. Литау В.В., Таловская А.В., Лончакова А.Д., Третьякова М.И., Михайлова К.Ю. Уровень пылевого загрязнения атмосферы г. Омска по данным снегогеохимической съемки // Современные проблемы геохимии: Материалы конф. молодых ученых. Иркутск: Изд-во Ин-та географии им. В.Б. Сочавы СО РАН, 2013. С. 82–84.
37. Ермолов Ю.В., Смоленцев Н.Б. Зимний фоновый сток примесей атмосферы на юго-востоке Западной Сибири // Оптика атмосф. и океана. 2020. Т. 33, № 1. С. 75–81.
38. Таловская А.В. Геохимическая характеристика пылевых атмосферных выпадений на территории г. Томска // Оптика атмосф. и океана. 2010. Т. 23, № 6. С. 519–524.
39. Сысо А.И., Артамонова В.С., Сидорова М.Ю., Ермолов Ю.В., Черевко В.С. Загрязнение атмосферы, снегового и почвенного покрова г. Новосибирска // Оптика атмосф. и океана. 2005. Т. 18, № 8. С. 663–669.
40. Таловская А.В., Филимоненко Е.А., Язиков Е.Г. Динамика элементного состава снегового покрова на территории северо-восточной зоны влияния Томск-Северской промышленной агломерации // Оптика атмосф. и океана. 2014. Т. 27, № 6. С. 491–495.
41. Онучин А.А., Буренина Т.А., Зубарева О.Н., Трефилова О.В., Данилова И.В. Загрязнение снежного покрова в зоне воздействия предприятий Норильского промышленного района // Сиб. экол. журн. 2014. Т. 21, № 6. С. 1025–1037.
42. Холодова М.С., Пастухов М.В., Полетаева В.И. Особенности минерально-вещественного состава твердофазных выпадений снегового покрова территории г. Свирска // Изв. Сиб. отделения РАЕН. Геология, поиски и разведка рудных месторождений. 2016. № 4 (57). С. 109–118.
43. Концепция пространственного развития города Нижневартовска. Схема пространственно-функциональной организации территории [Электронный ресурс]. URL: https://nizhnevartovsk.itpgrad.ru/spatialdevelopment (дата обращения: 30.04.2010).
44. Kulkarni A.V., Srinivasulu J., Manjul S.S. Field based spectral reflectance studies to develop NDSI method for snow cover monitoring // J. Indian. Soc. Remote Sens. 2002. V. 30. P. 73–80.