Применение ГИС – технологий для биомониторинга загрязнения атмосферных выпадений тяжелыми металлами

Ю.В. Королева, И.А. Пухлова
Российский государственный университет им. Иммануила Канта,
г. Калининград

Развитие визуальной интерпретации данных и ГИС-технологий связано, в частности, с тем, что человеку с его пространственным воображением легче анализировать и давать обобщенные оценки пространственным площадным явлениям загрязнения его «среды обитания».

Полнофункциональные инструментальные ГИС (AutoCAD MAP, Autodesk World и др.) предназначены для создания, просмотра, редактирования и управления графическими базами данных географических или геологических карт, анализа окружающей среды, транспортных схем т.д., а также создания и редактирования топологических данных этих карт. Таким образом, любая из существующих ГИС может быть использована для визуализации результатов химического анализа объектов окружающей среды и последующей оценки степени загрязнения территории, выявления источников загрязнения, характера переноса загрязняющих веществ.

Комплексный анализ пространственного распределения атмосферных выпадений тяжелых металлов (ТМ) осуществлен с использованием метода биоиндикации и влияния ряда факторов – в нашем случае – рельефа территории, ветровых потоков и расположения собственных автомагистралей и промышленных центров на распределение ТМ.

Концентрации ТМ в покровообразующих видах мхов (Pleurosium s c hreberi, H y lo comium splendens) хорошо коррелируют с атмосферными выпадениями, переход к абсолютным величинам содержаний ТМ в воздухе осуществляется через калибровку по общему количеству осадков [1].

C применением AutoCAD MAP и дополнения к программе (разработанного в Центр новых информационных технологий РГУ) созданы карты распределения ТМ (в мкг/г и мкг/м²год) на территории Калининградской области в 1994, 1999, 2000, 2005 гг.

Для специалиста – химика, занимающегося экологическими исследованиями и владеющего методами химического анализа, применение специфического программного обеспечения затруднительно. Малодоступность ГИС (стоимость, отсутствие навыков работы с ним) обусловило поиск других доступных способов визуализации результатов исследования. Решением задачи стало применение популярных графических редакторов, таких как Photoshop и Сorel Draw(рисунок).

Фото рабочего стола. Визуализация результатов исследования в Corel Draw.

Влияние транспортных сетей, рельефа и господствующего направления ветра на атмосферные выпадения свинца, в мкг/м²год

В составе программного обеспечения Corel Draw, предназначенного для работы с векторными изображениями, возможно наложение слоев, что позволяет моделировать взаимосвязи и выявлять закономерности между атмосферными выпадениями ТМ и географическими, климатическими факторами [2]. Поочередное наложение слоев позволяет интерпретировать результаты химического анализа применительно к территории предполагаемого загрязнения.

Наличие базы данных и алгоритмов обработки делает возможным решение задач комплексного анализа состояния экосистем региона, позволяет оценить характер совокупной антропогенной нагрузки в отношении загрязнения территории ТМ, осуществлять прогноз развития экологической обстановки и на этой основе предлагать ряд рекомендаций по направлениям устойчивого эколого-экономического развития и социально-экологической реабилитации территорий.

Список литературы

1. . Berg and E. Steinnes. Use of mosses (Hylocomium splendens and Pleurozium schreberi) as biomonitors of heavy metal deposition: from relative to absolute deposition values //Environmental Pollution, Vol. 98, No.1 (1997) p.61-71.

2. Королева Ю.В. Использование ГИС технологий для оценки трансграничного переноса тяжелых металлов //Мат-лы межд. конф. Интеркарто/ИнтерГИС-15, Устойчивое развитие территорий. Теория ГИС и практический опыт / Ю.В. Королева, Г.М. Баринова, И.А. Пухлова. - Пермь, 29 июня-4 июля 2009 г., С. 576-581.

Назад к списку