Новая технология поможет определить, как быстро восстановятся территории полигонов для отходов
Ученые Пермского Политеха, Университета природных ресурсов и прикладных наук (Австрия) и компании JOMA Umwelt-Beratungsgesellschaft mbH (Германия) изучили, как быстро возвращается к прежнему состоянию окружающая среда на закрытых полигонах отходов.
Они впервые предложили использовать для этого снимки из космоса и вегетационные индексы. Метод также можно применять и для отслеживания восстановления нарушенных территорий, например, после техногенных катастроф.
Результаты исследования ученые опубликовали в журнале «Экология и промышленность России». Разработка реализована на средства, полученные в рамках уникального проекта международных исследовательских групп (МИГов), который действует в Пермском крае с 2011 года и не имеет аналогов в России.
Полигоны, закрытые для приема коммунальных отходов, продолжают оказывать воздействие на окружающую среду в течение многих лет. Процессы, которые препятствуют зарастанию рекультивированных полигонов, пока недостаточно изучены. Ученые Пермского Политеха и их зарубежные коллеги предложили способ, который позволит удаленно получать информацию об этих территориях, проводить мониторинг оперативно и экономически эффективно.
– Сейчас восстановление растительности на бывших полигонах и свалках отслеживают с помощью наземных обследований. Мы изучили особенности восстановления территорий закрытых объектов захоронения отходов. Для оценки однородности растительности мы использовали данные дистанционного зондирования Земли, в частности, снимки космических аппаратов Landsat-5/TM и Landsat-8/OLI, сделанные в разные временные промежутки. Процесс восстановления территории полигонов мы оценили с помощью вегетационного индекса NDVI, – рассказывает профессор кафедры охраны окружающей среды Пермского Политеха, доктор технических наук, доцент Галина Батракова.
С помощью снимков из космоса сегодня также оценивают важные характеристики нелегальных свалок и интенсивность их воздействия на окружающую среду.
Исследователи сравнили полигоны на территории Пермского края, рекультивированные в разное время и различными способами, с участками, на которых не размещали отходы.
На одних из них территорию выровняли и засыпали смесью почвогрунта и песка, а на других провели полный цикл восстановления: возвели верхние гидроизолирующие покрытия из глинистых материалов, обустроили плодородный слой и посеяли многолетние травы.
– Космические снимки показали, что полный цикл восстановительных работ позволил обеспечить равномерный травостой и «сгладить» границы карты полигона. Многолетняя растительность формирует фитомассу, которая препятствует осыпанию откосов и возникновению просадок почвы. Но лиственные деревья и кустарники растут достаточно медленно. На самозарастающих полигонах растительность формируется только спустя 3—5 лет после закрытия, травостой появляется неравномерно, а кустарники растут стихийно, – поясняет профессор кафедры охраны окружающей среды, научный сотрудник лаборатории рационального природопользования и природоподобных технологий, доктор технических наук, доцент Наталья Слюсарь.
Ученые определили медианные значения индекса NDVI и вычислили коэффициент восстановления растительного покрова. Чем он выше, тем эффективнее происходит зарастание территории. На тех полигонах, где провели полный цикл восстановительных работ, уровень биомассы увеличился, а на самозарастающих участках сформировался медленнее.
По мнению экологов, разработка поможет в подготовке рекомендаций для более эффективного восстановления территорий.