Картографирование негативного воздействия золотодобывающих предприятий на природную среду криолитозоны по спутниковым данным (на примере Магаданской области)

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Золотодобыча на рудных и россыпных месторождениях сопровождается значительным воздействием на природную среду криолитозоны, в частности нарушением земель и загрязнением рек взвешенными веществами. В настоящей работе рассматривается методика идентификации и картографирования негативного воздействия золотодобывающих предприятий на природную среду на основе многолетнего ряда открытых спутниковых данных Landsat и Sentinel-2. Исследование проведено на примере Тенькинского, Сусуманского и Ягоднинского районов Магаданской области, в пределах которых расположены крупнейшие золоторудные месторождения. Выявлены дешифровочные признаки участков действующих разработок и ранее отработанных участков, на которых начинается восстановление растительности. На основе экспертного дешифрирования и анализа значений NDVI установлено, что около 2% площади района исследования нарушены в результате золотодобычи, из них только на 10% наблюдаются процессы восстановления растительного покрова. В Тенькинском районе выявлено увеличение площади нарушенных земель за период 2001–2021 гг. более чем в 7 раз, что связано со значительным увеличением объемов золотодобычи. С применением модуля С2RCC программного пакета SNAP оценено содержание взвешенных веществ в воде рек Берелёх, Аян-Юрях и Колыма (которые подвергаются наиболее интенсивному загрязнению), в сравнении с фоновыми значениями. Установлено, что основным источником загрязнения рек взвешенными веществами являются разрабатываемые россыпные месторождения золота в пойме р. Берелёх. При этом сезонная изменчивость загрязнения определяется гидрологическими условиями (мутность уменьшается в период межени и растет при высоких уровнях воды).

Об авторах

П. Г. Илюшина

Географический факультет МГУ им. М.В. Ломоносова; Институт наук о Земле Санкт-Петербургского государственного университета

Email: and3131@inbox.ru
Россия, Москва; Россия, Санкт-Петербург

А. Н. Шихов

Пермский государственный национальный исследовательский университет; Институт наук о Земле Санкт-Петербургского государственного университета; Казанский (Приволжский) федеральный университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: and3131@inbox.ru
Россия, Пермь; Россия, Санкт-Петербург; Россия, Казань

О. М. Макарьева

Институт наук о Земле Санкт-Петербургского государственного университета

Email: and3131@inbox.ru
Россия, Санкт-Петербург

Список литературы

  1. Беликович А.В. Растительный покров Сусуманского района Магаданской области // Комаровские чтения. Владивосток: Дальнаука. 2001. Вып. 48. С. 125–154.
  2. Добыча золота в Магаданской области. URL: https://zolotodb.ru/article/11259 (дата обращения 01.09.2022).
  3. Иванов В.В. Геоэкологические особенности освоения месторождений полезных ископаемых Якутии // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2013. № 8-1. С. 59–62.
  4. Корниенко С.Г. Характеристика антропогенных трансформаций ландшафтов в районе Бованенковского месторождения по данным спутников Landsat // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2022. Т. 19. № 2. С. 106–129.
  5. Краснощеков К.В., Дергунов А.В., Пономарева Т.В. Геопространственный анализ техногенно-нарушенных экосистем Средней Сибири по спутниковым данным в ИК-диапазоне // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2022. Т. 19. № 3. С. 203–216.
  6. Лабутина И.А., Сафьянов Г.А. Исследования распространения твердого стока рек по аэрокосмическим снимкам на примере Кодора и Селенги // Космическая съемка и тематическое картографирование. М. Изд-во Моск. ун-та, 1980. С. 118–125.
  7. Ле Хунг Чинь, Заблоцкий В.Р., Тхи Тху Нга Нгуен. Разработка методики определения концентрации взвеси в поверхностных водах р. Дай (Вьетнам) по изображениям MSI Sentinel-2 с высоким пространственным разрешением // Исслед. Земли из Космоса. 2020. № 2. С. 15–23. https://doi.org/10.31857/S0205961420020037
  8. Радомская В.И., Радомский С.М. Анализ влияния предприятий золотодобычи на состояние водных ресурсов // Изв. Самарского научного центра РАН. 2014. Т. 16. № 1(3). С. 920–923.
  9. Страницы истории. 80 лет Сусуманскому ГОКу. 65 лет Сусуманскому району. Магадан: Охотник, 2018. 280 с.
  10. Чупаченко О.Н. Учебно-методическое пособие по проведению общественного мониторинга загрязнений рек при добыче россыпного золота с использованием космоснимков. М., Всемирный фонд дикой природы (WWF), 2020. 36 с.
  11. Brockmann C., Doerffer R., Peters M., Stelzer K., Embacher S., Ruescas A. Evolution of the C2RCC neural network for Sentinel 2 and 3 for the retrieval of ocean colour products in normal and extreme optically complex waters. European Space Agency, (Special Publication). 2016. V. 740. P. 54.
  12. Chen J., Quan W., Cui T., Song Q. Estimation of total suspended matter concentration from MODIS data using a neural network model in the China eastern coastal zone // Estuarine, Coastal and Shelf Science. 2015. V. 155. P. 104–113. https://doi.org/10.1016/j.ecss.2015.01.018
  13. Ding Y., Zheng X., Zhao K., Xin X., Liu H. Quantifying the Impact of NDVIsoil Determination Methods and NDVIsoil Variability on the Estimation of Fractional Vegetation Cover in Northeast China // Remote Sensing. 2016. V. 8. Art. № 29. https://doi.org/10.3390/rs8010029
  14. Gallo Corredor J.A., Lizeth Vargas González G., Velasco Granados M., Gutiérrez L., Pérez E.H. Use of the gray water footprint as an indicator of contamination caused by artisanal mining in Colombia // Resources Policy. 2021. V. 73. Art. № 102197. https://doi.org/10.1016/j.resourpol.2021.102197
  15. Jarsjö J., Chalov S.R., Pietroń J. et al. Patterns of soil contamination, erosion and river loading of metals in a gold mining region of northern Mongolia // Regional Environmental Change. 2017. V. 17. P. 1991–2005. https://doi.org/10.1007/s10113-017-1169-6
  16. Liu W., Wang S., Yang R., Ma Y., Shen M., You Y., Hai K., Baqa M.F. Remote sensing retrieval of turbidity in alpine rivers based on high spatial resolution satellites // Remote Sensing. 2019. V. 11(24). Art. № 3010. https://doi.org/10.3390/rs11243010
  17. Nazirova K., Alferyeva Y., Lavrova O., Shur Y., Soloviev D., Bocharova T., Strochkov A. Comparison of in situ and remote-sensing methods to determine turbidity and concentration of suspended matter in the estuary zone of the Mzymta River, Black Sea // Remote Sensing. 2021. V. 13(1). P. 1–29. https://doi.org/10.3390/rs13010143
  18. Nechad B., Ruddick K., Park Y. Calibration and validation of a generic multisensor algorithm for mapping of total suspended matter in turbid waters // Remote Sensing of Environment. 2010. V. 114. P. 854–866. https://doi.org/10.1016/j.rse.2009.11.022
  19. Neves V.H., Pace G., Delegido J., Antunes S.C. Chlorophyll and suspended solids estimation in Portuguese reservoirs (Aguieira and Alqueva) from Sentinel-2 imagery // Water. 2021. V. 13(18). Art. № 2479. https://doi.org/10.3390/w13182479
  20. Pyankov S.V., Maximovich N.G., Khayrulina E.A., Berezina O.A., Shikhov A.N., Abdullin R.K. Monitoring Acid Mine Drainage’s Effects on Surface Water in the Kizel Coal Basin with Sentinel-2 Satellite Images // Mine Water and the Environment. 2021. V. 40(3). P. 606–621. https://doi.org/10.1007/s10230-021-00761-7
  21. Ritchie J.C., Schiebe F.R., McHenry J.R. Remote sensing of suspended sediments in surface waters // J. American Society of Photogrammetry, 1976. V. 42. P. 1539–1545.
  22. Schueler V., Kuemmerle T., Schröder H. Impacts of surface gold mining on land use systems in Western Ghana // Ambio. 2011. V. 40(5). P. 528–539. https://doi.org/10.1007/s13280-011-0141-9
  23. Tripathi G., Pandey A.C., Parida B.R. Spatio- temporal analysis of turbidity in Ganga River in Patna, Bihar using Sentinel-2 satellite data linked with COVID-19 pandemic. IEEE India Geoscience and Remote Sensing Symposium, InGARSS 2020 – Proceedings. 2020. P. 29–32. https://doi.org/10.1109/InGARSS48198.2020.9358965.

Дополнительные файлы


© П.Г. Илюшина, А.Н. Шихов, О.М. Макарьева, 2023