Применение спутниковых методов исследований для оценки состояния территорий снежных отвалов

Abstract

Вопросы размещения и эксплуатации снежных отвалов актуальны для всех регионов России с продолжительным залеганием снега. В работе изложены результаты дистанционного мониторинга и наземного обследования территорий четырех снежных отвалов г. Томска. Определено ранее неизвестное время начала их эксплуатации. Установлено, что они расположены с нарушением вида разрешенного использования территории, утвержденного документацией по градостроительному зонированию г. Томска. Приведены результаты оценки динамики площадей снежных отвалов, и показано, что площадь деградации почвенно-растительного покрова на территориях снежных отвалов, находящихся в эксплуатации, увеличивается в среднем на 18 % в год. На основе данных теплового канала камеры TIRS спутника Landsat-8 построены температурные профили территорий снежных отвалов и фоновых участков и проанализированы процессы прогревания почвы. Выявлено, что центральные участки территорий снежных отвалов находятся в переохлажденном состоянии до конца мая и переувлажненном – до третьей декады июня. Эти негативные факторы вызывают задержку развития растительности. С конца мая происходит ускорение прогревания почвы. Установлено, что средняя скорость прогревания почвы на территориях снежных отвалов в 2,1 раза выше, чем на фоновых участках за счет загрязнения поллютантами, содержащимися в снегу. Миграция опасных загрязнителей (тяжелые металлы, нефтепродукты) в почву и подземные воды представляет высокую экологическую опасность и требует принятия грамотных и своевременных управленческих решений.

The issues of allocation and operation of snow dumps are topical for all Russian regions with a long-lying snow. This paper presents the results of remote sensing and on-site research of four snow dump sites in Tomsk. Earlier unknown time of their operation start was identified. It was revealed that they are allocated in violation of the permitted type of the territory use approved by Tomsk urban zones documentation. Evaluation results of dynamics of snow dumps’ areas were presented, and it was shown that the area of degradation of soil and vegetation on the operated snow dump sites increases in average by 18 % per year. On the base of data from the thermal channel of the satellite Landsat-8 TIRS camera the temperature profiles of snow dump sites and background areas were made and the processes of soil warming were analyzed. It was discovered that the central areas of snow dump sites are overcooled till the end of May and over-wetted – till the third decade of June. These negative factors cause retardation of vegetation development. From the end of May, the acceleration of the soil warming begins. It was revealed that the speed of soil warming on the snow dump sites is 2,1 times higher than on the background areas at the expense of pollutants contained in the snow. Migration of dangerous pollutants (heavy metals, oil products) to the soil and underground water is very dangerous for the environment and requires correct and timely management decisions.