Геоинформационная система сопровождения фоновых экологических исследований в Эльконском урановорудном районе

Изучение состояния природной среды требует создания адекватных инструментов, обеспечивающих хранение, обработку и визуализацию  информации. Географическая информационная система позволяет хранить всю собранную информацию и отображать ее в формате тематических карт и таблиц, сочетая наглядность и функциональность.  

Фоновые исследования

Неотъемлемой частью разработки резервных месторождений Эльконского урановорудного района является планирование природоохранных мероприятий. Для оценки изменений природной среды, сопутствующих разработке месторождений, первоочередной задачей является изучение фонового состояния ландшафтов.

Фоновые исследования Эльконского урановорудного района проводились в 2007 и 2008 годах в поселке Алексеевском при впадении реки Элькона в реку Алдан, городе Томмоте на левом берегу Алдана, поселке Заречном на берегу реки Курунга и на внешнем контуре месторождения «Дружное» в зоне «Южная» Эльконского рудного поля. В образцах природных вод района, снега, почв и растительности определено содержание вредных химических веществ, основных макроэлементов и радионуклидов. В общей сложности изучено содержание 25 элементов (Al, B, Be, V, Bi, Fe, Cd, Ca, Co, Si, Mg, Mn, Cu, Mo, As, Ni, Sn, Pb, Ag, Sr, Sb, Ti, P, Cr, Zn), в твердых образцах подвижной формы 6 анионов (Cl^-, F^-, NO₂^-, NO₃^-, SO₄^2-, PO₄^3-) и активность 11 радионуклидов (²³⁸U, ²²⁸Th, ²³⁰Th, ²²⁶Ra, ²²⁸Ra, ²¹⁰Pb, ²¹⁰Po, ⁴⁰K, ¹³⁷Cs, ⁹⁰Sr, ²³⁹Pu). Сформирован массив данных, содержащий результаты анализов пробоотбора, описания состояния почвенного покрова, растительных сообществ, экологические характеристики массовых видов птиц, насекомых и другой фауны.

Рис. 1. Структурная схема геоинформационной системы сопровождения фоновых исследований

Разработка ГИС

Поскольку все эти данные имеют четкую привязку к географическим координатам, наиболее эргономичная информационная система сопровождения исследований выстраивается на основе геоинформационных технологий.

Работа по созданию геоинформационной системы (ГИС) Эльконского урановорудного района проводилась с использованием программного пакета MapInfo Professional 7.0.

Система состоит из 11 слоев данных, содержащих информацию о водных объектах (реках и ручьях), элементах инфраструктуры района (к ним относятся границы месторождений, расположение штолен, отвалов и устьев шахт) и фоновом состоянии окружающей среды (эти данные относятся к ключевым участкам и точкам отбора проб снега, воды, почвы и растительности). Картографическая основа ГИС – топографическая растровая карта масштаба 1:200000.

Каждый слой сопровождается таблицей атрибутивных данных, где любая строка соответствует одному объекту (точечному, линейному или площадному), а в столбцах указаны их характеристики в текстовом формате или значения параметров в числовом формате. Для каждого слоя данных разработана отдельная структура таблиц.

Так, к характеристикам ключевых участков (то есть участков, характеризующих состояние типичных ландшафтов местности) относятся:

• тип почвы;
• геоботаническое описание;
• тип растительного сообщества;
• мощность дозы на поверхности почвы (мкР/ч);
• мощность экспозиционной дозы (мкР/ч);
• объемная активность ²²²Rn в воздухе (Бк/м³);
• местоположение участка относительно значимых природных объектов или населенных пунктов (например, «пойма реки Алдан»).

Для точек отбора проб указываются:

• краткая характеристика ландшафта;
• мощность дозы на поверхности почвы (мкР/ч);
• мощность экспозиционнной дозы (мкР/ч);
• объемная активность ²²²Rn в воздухе (Бк/м3);
• результаты лабораторных анализов.

Результаты анализов включают содержание стабильных элементов (Al, B, Be, V, Bi, Fe, Cd, Ca, Co, Si, Mg, Mn, Cu, Mo, As, Ni, Sn, Pb, Ag, Sr, Sb, Ti, P, Cr, Zn), содержание подвижной формы анионов (Cl^-, F^-, NO₂^-, NO₃^-, SO₄^2-, PO₄^3-) и активность изотопов (²³⁸U, ²²⁸Th, ²³⁰Th, ²²⁶Ra, ²²⁸Ra, ²¹⁰Pb, ²¹⁰Po, ⁴⁰K, ¹³⁷Cs, ⁹⁰Sr, ²³⁹Pu.

ГИС предоставляют возможность отображать данные в виде таблиц и карт, комбинировать составляющие систему слои и объекты в соответствии с целями пользователя. В любой момент информация может быть показана как таблица значений, карта или результат конкретного запроса, составленного на языке SQL.

В настоящее время система сопровождения фоновых экологических исследований Эльконского урановорудного района содержит информацию о текущем состоянии природной среды района, где планируется добывать руду. В дальнейшем, при изучении воздействия разработки месторождений на окружающую среду, эти данные будут приниматься в качестве фоновых. Планируется, что они будут дополнены результатами последующих исследований.

Рис. 2. Пример рабочего окна геоинформационной системы сопровождения фоновых исследований