Моніторинг гідроресурсів радіаційно забруднених осушувальних систем за комплексом даних космічних знімків і наземних спостережень (у контексті регіональних змін клімату)
Рубрика:
| Азімов, ОТ, 1Томченко, ОВ, Шевченко, ОЛ, Кірєєв, СІ 1Державна установа «Науковий центр аерокосмічних досліджень Землі Інституту геологічних наук Національної академії наук України», Київ |
| Косм. наука технол. 2024, 30 ;(2):69-92 |
| https://doi.org/10.15407/knit2024.02.069 |
| Мова публікації: Українська |
Анотація: На прикладі території Прип’ятської лівобережної осушувальної системи Чорнобильської зони відчуження для усього відповідного регіону Полісся прогнозується вірогідне настання наприкінці 2022 р. багатоводної фази водності в рамках повного гідрологічного циклу. Ознаками перебігу такого процесу є: 1) відносне збільшення сумарної кількості атмосферних опадів за період вересень-жовтень-листопад-грудень у 2022 р. порівняно з аналогічним періодом попередніх років у межах усієї лівобережної частини водозбірного басейну р. Прип’ять (за даними платформи ERA5); 2) зростання ступеня обводнення території осушувальної системи – як мiждамбової ділянки, так і району, що розташований пiвнiчно-східнiше старої дамби (це засвідчує аналітичне порівняння результатів тематичного дешифрування матеріалів, отриманих з супутника Sentinel-2 від 02.05.2023 р., та даних космічного знімання різними апаратами за квітень-травень попередніх років); 3) встановлені факти рясних дощів, що пройшли у квітні 2023 р. у досліджуваному регіоні, затоплення, підтоплення значних площ, паводок на його території у квітні-травні цього ж року.
Як наслідок, порівняно з періодом 2015-2021 рр., тобто вже після припинення постійного функціонування польдерної насосної станції в районі лівобережного польдера, у 2022 р. значно зросли обсяги активності 90Sr, що за розрахунками могли бути винесеними зі стоком з цієї території: у 4 раза порівняно з 2021 р., у 20 разів – порівняно з 2020 р. Отже, зважаючи на зазначені вище гідрометеорологічні фактори, обґрунтованим є прогноз щодо зростання обсягів активності 90Sr, що виноситиметься зі стоком з району лівобережного польдера до р. Прип’ять як у 2023 р., так і в наступні 2-3 роки. |
| Ключові слова: винесення радіонуклідів, гідроресурси, дистанційні методи, лівобережна осушувальна система, моніторинг, поверхневий стік, Чорнобильська зона відчуження |
References:
1. Azimov O., Kuraeva I., Trofymchuk O., Zlobina K., Karmazynenko S. (2020). Monitoring assessment of the surface water quality within the areas for the municipal solid waste disposal. Visnyk of Taras Shevchenko Nat. Univ. of Kyiv: Geology, 4 (91),
56-60.
http://doi.org/10.17721/1728-2713.91.08 [in Ukrainian with English abstract].
2. Azimov O. T., Shevchenko O. L. (2005). Instillation the modern information systems as a means for increasing the effectivity of water protection measures within radioactivity contaminated areas of the Chornobyl Exclusion Zone. Ecology of the
Environment and Safety of Human Livelihood, 1, 37-40 [in Ukrainian with English summary].
3. Azimov O. T., Shevchenko O. L., Tomchenko O. V. (2022). Geoinformation analysis of the satellite imagery data in order to assess the changes in radiohydrological conditions over the study territories. Ukr. J. Remote Sensing, 9 (2), 13-36.
https://doi.org/10.36023/ujrs.2022.9.2.213 [in Ukrainian with English abstract].
4. Bairak G. R., Mukha B. P. (2010). Remote sensing of the Earth: Training manual. Lviv: Ivan Franko Nat. Univ. Publ. center, 712 p. ISBN 978-966-613-761-9 [in Ukrainian].
5. Vyshnyakov V. Y., Okhariev V. O., Radchuk I. V., Shumeiko V. O. (2013). GIS-technologies for decision making in context of water resource management and ecological safety of limnological ecosystems. Sci. Notes of Taurida V. Vernadsky Nat.
Univ.: Geography, 26 (65), 1, 49-54 [in Ukrainian with English summary].
6. Derevets V. V., Kireev S. I., Obrizan S. M., Hodun B. O., Khaliava V. H., Kupchenko P. H., Bytsulia V. V., Horskyi B. O., Nazarov O. B., Palanskyi V. A. (2002). The radiation status of the Exclusion Zone in 2001. Bull. Ecological State Exclusion
Zone and Zone Absolute (Mandatory) Resettlement, 1 (19), 3-31 [in Ukrainian].
7. Dovhyi S. O., Lyalko V. I., Trofymchuk O. M., Fedorovsky O. D., Azimov O. T., Veriuzhskyi G. Yu., Vulfson L. D., Grekov L. D., Kononov V. I., Kopiika O. V., Kostyuchenko Yu. V., Krot V. M., Lovtsov I. V., Pererva V. M., Prusov V. A., Riabokonenko
O. D., Savytskyi O. A., Sakhatsky O. I., Teremenko O. M., Khodorovsky A. Ya., Yatsenko O. V. (2001). Informatisation of aerospace Earth science. Eds. S. O. Dovhyi, V. I. Lyalko. Kyiv: Naukova Dumka, 607 p. ISBN 966-00-0743-4
[in Ukrainian].
8. Information Report on the results of radiation and environmental monitoring of the Exclusion Zone for 2022. (2022). Chornobyl: SSE Ecocentre, 35 p. [in Ukrainian].
9. Kondratiev K. Ya., Pozdniakov D. V. (1985). Remote methods of controlling after quality of natural waters. Leningrad: Nauka, 62 p. [in Russian].
10. Krasovsky G. Y., Voloshkina O. S., Ponomarenko I. G., Slobodian V. A. (2005). Inventory of water bodies in the region using the satellite images and geoinformation systems. Ecology and Resources, 11, 19-42 [in Ukrainian with English abstract].
11. Krasovsky G. Y., Petrosov V. A. (2003). Information technologies of the satellite monitoring of aquatic ecosystems and predicting urban water consumption. Kyiv: Naukova Dumka, 224 p. [in Ukrainian].
12. Kronberg P. (1985). Fernerkundung der Erde: Grundlagen und Methoden des Remote Sensing in der Geologie. Stuttgart: Ferdinand Enke Verlag, 394 p. ISBN 3-432-94601-5
13. Lyalko V. I., Fedorovsky O. D., Boyev A. G., Dranovsky V. Y., Knysh V. V., Korotaev G. K., Sirenko L. A., Azimov O. T., Bushuev Ye. I., Vulfson L. D., Yefimov V. B., Kolodyazhnyy O. A., Kostyuchenko Yu. V., Kurekin A. S., Malynovsky V. V.,
Mashkovsky O. G., Mychak A. G., Moyseyenko K. Ya., Pererva V. M., Pustovoytenko V. V., Radaykina L. M., Sakhats ky O. I., Suslin V. V., Khodorovsky A. Ya., Tsymbal V. N., Yakymchuk V. G., Voloshyn V. I., Gunchenko V. O., Kolokolov
O. O., Kotlyar O. L., Lischenko L. P., Riabokonenko O. D., Teremenko O. M., Kharechko O. G., Shchepets M. S. (2001). Space for Ukraine: Atlas. Thematically interpreted images of Ukraine's territory acquired in the frame of Ukrainian-
Russian "Okean-O" program and other space missions. Eds. V. I. Lyalko, O. D. Fedorovsky. Kyiv: NAS of Ukraine, Nat. Space Agency of Ukraine, 99 p.
14. Obodovskyi Y. O., Khilchevskyi V. K., Obodovskyi O. G. (2018). Hydromorphoecological assessment of the river bed processes of rivers in the upper Tisza river basin (within Ukraine): Monograph. Ed. O. G. Obodovskyi. Kyiv: Print-Service, 193 p.
ISBN 978-617-7069-71-4 [in Ukrainian with English abstract].
15. Podgorodetskaia L. V., Zub L. N., Fedorovskii O. D. (2010). Tte use of remote sensing data for estimation of ecological state of water bodies by the example of the Svityaz Lake. Space Science and Technology, 16 (4), 51-56.
https://doi.org/10.15407/knit2010.04.051 [in Ukrainian with English abstract].
16. Fedorovsky O. D., Sirenko L. Ya., Yakymchuk V. G. (1999). Using space images for controlling of water objects. New methods in the aerospace Earth exploration: Sci. and learning guide. Ed. V. I. Lyalko. Kyiv: CASRE IGS NAS of Ukraine,
143-148. ISBN 966-02-1398-0 [in Ukrainian].
17. Shevchenko O., Azimov O., Sakhatsky O. (2004). Modern remote aerospace technologies for integral radiohydrological monitoring. Visnyk of Taras Shevchenko Nat. Univ. of Kyiv: Geology, 29, 40-44 [in Ukrainian with English summary].
18. Shevchenko A. L., Kozitsky O. M., Nasedkin I. Yu., Akinfiev G. A., Kireev S. I., Sakhatsky A. I., Khodorovsky A. Y. (2001). Performance analysis and the variants of water-protecting complex at Left-bank polder system. Probl. Chernobyl Exclusion
Zone, 7, 112-125 [in Ukrainian with English abstract].
19. Shevchenko O. L., Nasedkin I. Yu., Kozitsky O. M., Shabatura S. S., Khodorovsky A. Ya., Sakhatsky O. I., Azimov O. T. Akinfiev G. O. Dolin V. V., Osadchyi V. I., Levchenko A. S., Tyshkevych Yu. O., Charnyi D. V., Onanko G. G., Gudzenko V.
V. (1998). Calculation of the water-radiation balance of reclamative systems of the Left-bank flood plain of the Pripyat river in 30-km Zone of the ChNPP: Report on research. Kyiv: Radioecological Center, NAS of Ukraine. 1, 213 p. [in Ukrainian].
20. Shevchenko O. L., Skorbun A. D., Charny D. V. (2021). Subordination of fluctuations of groundwater levels in the Southern
Bug River basin to climate change. Odesa Nat. Univ. Herald: Geography & Geology, 26, 2 (39), 175-194.
https://doi.org/10.18524/2303-9914.2021.2(39).246202 [in Ukrainian with English abstract].
21. Shevchenko O. L., Shestopalov V. M., Sakhatsky O. I., Nasedkin I. Yu., Gudzenko V. V., Akinfiev G. O. (1999). Left-bank floodplain: ways to solve the problem of overwetting and increase 90Sr removal through the duct in the dam No 7. Bull. Ecological
State Exclusion Zone and Zone Absolute (Mandatory) Resettlement, 14, 51-57. [in Ukrainian].
22. Shumakov F. T., Azimov O. T. (2013). On the use of GIS and satellite imagery data to assess the quality of water in reservoirs. 12th EAGE Int. Conf. on Geoinformatics - Theoretical and Applied Aspects (13-16 May 2013, Kiev, Ukraine).
Conf. Papers, id: cp-347-00049.
https://doi.org/10.3997/2214-4609.20142427 [in Russian with English summary].
23. Advances in geoscience and remote sensing. Ed. G. Jedlovec. (2009). Vukovar, Croatia: In-Teh, 741 p.
24. Azimov O. T., Dorofey Ye. M., Trofymchuk O. M., Kuraeva I. V., Zlobina K. S., Karmazynenko S. P. (2019). Monitoring and assessment of impact of municipal solid waste landfills on the surface water quality in the adjacent ponds. 13th Int. Sci.
Conf. on Monitoring of Geological Processes and Ecological Condition of the Environment (12-15 November 2019, Kyiv, Ukraine). Conf. Papers, 2019, 1-6.
https://doi.org/10.3997/2214-4609.201903228
25. Azimov O. T., Kireev S. I., Tomchenko O. V., Veremenko D. M. (2022). Monitoring of the radioecological state of the atmospheric air using the ground survey and multispectral satellite imaging data during wildfires. 16th Int. Sci. Conf. on
Monitoring of Geological Processes and Ecological Condition of the Environment (15-18 November 2022, Kyiv, Ukraine).Conf. Papers, 2022, 1-5.
https://doi.org/10.3997/2214-4609.2022580105
26. Azimov O. T., Tomchenko O. V., Andreiev A. A., Dorofey Ye. M., Shevchenko O. L., Kireev S. I. (2023). Monitoring of the current underflooding processes of drainage systems in the Exclusion Zone by means of remote sensing and GIS-technologies.
17th Int. Sci. Conf. on Monitoring of Geological Processes and Ecological Condition of the Environment (7-10 November 2023, Kyiv, Ukraine). Conf. Papers, 2023, 1-5.
https://doi.org/10.3997/2214-4609.2023520129
27. Azimov O., Tomchenko O., Shevchenko O., Dorofey Ye. (2022). Satellite monitoring of the natural and technogenic events on the left-bank Pripyat reclamation system of the Chornobyl Exclusion Zone. 16th Int. Sci. Conf. on Monitoring of
Geological Processes and Ecological Condition of the Environment (15-18 November 2022, Kyiv, Ukraine). Conf. Papers, 2022. 1-6.
https://doi.org/10.3997/2214-4609.2022580102
28. Campbell J. B., Wynne R. H. (2011). Introduction to remote sensing (5th ed.). New York, London: Guilford Press, 718 p. ISBN 978-1-60918-176-5
29. Doerffer R. (1978). Zum Problem der Fernerkundung von Substanzen im Wasser mit dem Multispektralabtaster. Bildmessung und Luftbildwesen, 4, 133-138.
30. Doerffer R. (1979). Untersuchungen über die Verteilung oberflächennaher Substanzen im Elbe-Ästuar mit Hilfe von Fernmeßverfahren. Archiv für Hydrobiologie, Supplement, 43 (Elbe-Ästuar 4) (2/3), 119-224.
31. ERA5 hourly data on single levels from 1940 to present.
URL: https://cds.climate.copernicus.eu/cdsapp#!/dataset/reanalysis-era5-singl...
32. Fekrache F., Boudeffa K. (October 16th, 2023). Application of mapping and statistical study for the assessment of surface water quality in the Safsaf River (North-Eastern Algeria). Res. Square, 1-17. https://doi.org/10.21203/rs.3.rs-3440178/v1
33. Heiskary S. A., Wilson C. B. (2005). Minnesota lake water quality assessment report: Developing nutrient criteria (third ed.).Minnesota Pollution Control Agency, 188 p.
34. McFeeters S. K. (1996). The use of the Normalized Difference Water Index (NDWI) in the delineation of open water features. Int. J. Remote Sensing, 17 (7), 1425-1432.
https://doi.org/10.1080/01431169608948714
35. Olmanson L. G., Bauer M. E., Brezonik P. L. (2008). A 20-year Landsat water clarity census of Minnesota's 10,000 lakes. Remote Sensing of Environment, 112 (11), 4086-4097.
https://doi.org/10.1016/j.rse.2007.12.013
36. Rowland E. D., Okpobiri O. (2021). Floodplain Mapping and Risks Assessment of the Orashi River Using Remote Sensing and GIS in the Niger Delta Region, Nigeria. J. Geographical Res., 4 (2), 10-16. https://doi.org/10.30564/jgr.v4i2.3014
https://doi.org/10.30564/jgr.v4i2.3014
37. Rubin H. J., Lutz D. A., Steele B. G., Cottingham K. L., Weathers K. C. Ducey M. J., Palace M., Johnson K. M., Chipman J. W. (2021). Remote sensing of lake water clarity: Performance and transferability of both historical algorithms and machine
learning. Remote Sensing, 13 (8), 1434.
https://doi.org/10.3390/rs13081434
38. Santos G. M. D., Navarro-Pedreño J., Meléndez-Pastor I., Gómez Lucas I. (2021). Using Landsat Images to Determine Water Storing Capacity in Mediterranean Environments. J. Geographical Res., 4 (4), 58-67.
https://doi.org/10.30564/jgr.v4i4.3780
39. Van Loon A. F. (2015). Hydrological drought explained. WIREs Water, 2 (4), 359-392.
https://doi.org/10.1002/wat2.1085