ГИС в загрязнении окружающей среды
ГИС загрязнения окружающей среды — это использование программного обеспечения ГИС для картирования загрязнителей в почве и воде с использованием инструментов пространственной интерполяции из ГИС. [1] [2] [3] Пространственная интерполяция позволяет более эффективно подходить к восстановлению и мониторингу загрязнений почвы и воды. Загрязнение почвы и воды металлами и другими загрязнителями стало серьезной экологической проблемой после индустриализации во многих частях мира. [4] В результате на экологические агентства возлагается ответственность за восстановление, мониторинг и смягчение последствий загрязнения почвы . ГИС используется для мониторинга участков на наличие металлических загрязнителей в почве, и на основе ГИС-анализа выявляются участки с самым высоким риском, на которых осуществляется большая часть работ по восстановлению и мониторингу.
ГИС по загрязнению почвы [ править ]
Загрязнение почвы тяжелыми элементами можно обнаружить в городской среде, что можно отнести к транспорту и промышленности, а также к фоновым уровням (выщелачивание полезных ископаемых тяжелыми элементами в результате выветривания). Кроме того, некоторые из наиболее загрязненных почв территорий находятся вокруг шахт, например, в Словении , Боснии и Герцеговине и в США (площадка Суперфонда Sulphur Bank в Калифорнии). [4] [5] [3] На исследуемой территории ГИС используется для анализа пространственного распределения загрязняющих веществ в почве.
почвы Словении Загрязнение в
В Идрии , Словения, где действует второй по величине в мире ртутный (Hg) рудник, происходит значительный объем выбросов ртути в атмосферу в результате поверхностного процесса адсорбции ртути с поверхности частиц почвы и на нее, что приводит к диффузии ртути через поры почвы. [3] Для расчета потока выбросов ртути была разработана модель выбросов ртути:
где F Hg — поток эмиссии Hg, E a — энергия активации , R — газовая постоянная, T s — температура почвы, n и m — константы, [Hg] s — концентрация Hg, 0,003* R z учитывает солнечную радиацию, поскольку солнечная радиация влияет на температуру и, следовательно, солнечная радиация влияет на поток выбросов Hg. [3] После сбора данных о концентрации ртути была подготовлена схематическая модель для ввода в ГИС, которая состояла из цифровой модели рельефа (ЦМР), спутниковой карты землепользования и данных EARS. [3] [6] [7] [2] Используя метод обратного взвешивания по расстоянию (IDW) с помощью геостатистических инструментов в ArcGIS 9.3, была создана растровая модель концентрации Hg для района Идрия. [3] [2] [8] [7]
Суммарный индекс DRASTIC, смоделированный с ГИС . использованием
При определенных гидрологических параметрах некоторые водоносные горизонты более подвержены загрязнению, чем другие . Параметры, которые принимаются во внимание при расчете уязвимости водоносных горизонтов к загрязнению: глубина до воды (фактор d), чистое пополнение (фактор r), среда водоносного горизонта (фактор a), почвенная среда (фактор s), топография (фактор t ), влияние вадозной зоны (фактор i) и гидравлической проводимости (фактор c), которые вместе составляют КРУТОЕ. [9] [10] Кроме того, каждому параметру присвоен весовой коэффициент, который может варьироваться от одного до пяти. Кроме того, чем ниже значения индекса DRASTIC после оценки водоносного горизонта, тем ниже риск загрязнения водоносного горизонта в этой области. [9] Эти семь параметров определяют сводный индекс DRASTIC, который определяет, какие из них более склонны к загрязнению, чем другие. Значение сводного индекса DRASTIC заключается в том, что он показывает области, которые более подвержены риску; в результате государственные или местные органы власти, в зависимости от масштаба, примут необходимые меры, которые предотвратят или уменьшат загрязнение системы водоснабжения. С помощью ГИС была разработана карта для семи округов (Хиллсборо, Полк, Ламанти, Харди, Сарасота, ДеСото и Шарлотт) во Флориде, на которой показан сводный индекс DRASTIC для системы водоносных горизонтов Флориды, системы поверхностных водоносных горизонтов и других пород. водоносный горизонт. Разработанная карта представляет собой комбинацию нескольких слоев, наложенных друг на друга, как показано на рисунке 1 .
Рисунок 1: Это сводный индекс DRASTIC для Западной Флориды. Синим цветом обозначена наименее уязвимая часть водоносного горизонта. Красным отмечена наивысшая уязвимость.
Ссылки [ править ]
- ^ Демерс, Миннесота (2003). Основы географических информационных систем. Джон Уайли и сыновья, Inc.
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б с Лонгли, Пенсильвания, Гудчайлд, М.Ф., Магуайр, DJ, и Ринд, DW (2005). Географические информационные системы и наука . Джон Уайли и сыновья, ООО
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б с д и ж Кокман Д. и Хорват М. (2011). Выбросы ртути из неточечных источников в районе ртутного рудника Идрия: модель выбросов ртути ГИС. Журнал экологического менеджмента , 1–9.
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б Ясминка А. и Роберт С. (2011). Распределение химических элементов в старом металлургическом районе Зеницы. Геодерма, 71–85.
- ^ Nacht, DM и др., e. (2004). Выбросы ртути в атмосферу и ее видообразование на площадке Суперфонда ртутной шахты Sulphur Bank, Северная Калифорния. Технология наук об окружающей среде, 1977–1983 гг.
- ^ Лиллесанд, ТМ, Кифер, Р.В., и Чипман, Дж.В. (2008). Дистанционное зондирование и интерпретация изображений. Джон Уайли и сыновья, Inc.
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б Демерс, Миннесота (2003). Основы геоинформационных систем . Джон Уайли и сыновья, Inc.
- ^ Горр, В.Л., и Юрланд, К.С. (2008). Учебное пособие по ГИС. Редлендс: ESRI.
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б Буковски П., Бромек Т. и Августыняк И. (2006). Использование системы DRASTIC для оценки уязвимости подземных вод к загрязнению на разрабатываемых территориях Верхнесилезского угольного бассейна. Шахтная вода и окружающая среда , 15–22.
- ^ Резкое покрытие системы промежуточного водоносного горизонта. (2002, 1 ноября). Получено 17 апреля 2011 г. из Библиотеки географических данных Флориды: http://www.fgdl.org/metadataexplorer/explorer.jsp.