Комплексный анализ качества водных объектов на основе замеров автоматизированных датчиков, натурных исследований и данных дистанционного зондирования Земли

Мониторинг качества вод играет важную роль в управлении водными ресурсами и обеспечении их устойчивого использования, режимные наблюдения традиционно выполняются путём отбора проб в полевых условиях и их последующего анализа в лаборатории. Эти измерения обеспечивают высокую точность, но являются трудоёмким процессом, который представляет собой точечные оценки качества водных объектов во времени и пространстве и не всегда позволяют получить объективную информацию об их состоянии. Мониторинг качества воды на основе дистанционного зондирования стал использоваться повсеместно и показал свою высокую эффективность, как во временных, так и в пространственных масштабах. Однако, применение данных дистанционного зондирования Земли имеет ряд ограничений, в связи с чем для оценки качества вод в зонах техногенного воздействия, например, при загрязнении нефтепродуктами или шахтными водами, целесообразно применение комплексного подхода. Он включает в себя объединение разных типов данных: традиционного отбора проб, спутниковых наблюдений и информацию с автоматизированных датчиков для ведения непрерывного мониторинга гидрохимических параметров (поверхностных и подземных вод), что позволяет сформировать принципиально новые знания о временных и пространственных закономерностях состояния компонентов окружающей среды и состояния водных объектов.
Комплексный мониторинг гидрохимических параметров поверхностных и подземных вод выполнялся в 2024-2025 г. Натурные исследования позволили получить детальное представление о концентрациях химических элементов и соединений в водных объектах. При функционировании автоматизированных устройств были выявлены значительные краткосрочные изменения гидрохимических параметров, которые могут быть критически важными при оценке экологической ситуации района исследований. При этом обработка данных ДЗЗ и расчет спектральных индексов позволили выявить источники загрязняющих веществ, зоны их переноса и аккумуляции. Постоянный мониторинг и комплексный анализ в единой цифровой системе обеспечивает поток достоверных данных, что минимизирует риски получения необъективной информации и позволяет своевременно фиксировать возможные изменения гидрохимических параметров, вызванные техногенными и природными факторами. Исследование выполнено при финансовой поддержке Министерства образования и науки Пермского края в рамках Соглашения № С-26/354.2.