Главная База знаний "Allbest" Экология и охрана природы Нормирование антропогенного влияния на почвенно-растительные системы

Нормирование антропогенного влияния на почвенно-растительные системы

Раскрытие сущности математического моделирования почвенно-растительных систем и описание механизма нормирования антропогенного влияния на почвенно-растительный покров. Порядок определения допустимого загрязнения почвенного раствора марганцем и кадмием.

Рубрика Экология и охрана природы
Вид статья
Язык русский
Дата добавления 18.07.2013
Размер файла 30,3 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

1

НОРМИРОВАНИЕ АНТРОПОГЕННОГО ВЛИЯНИЯ НА ПОЧВЕННО-РАСТИТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ

Кузьмин О.Н.

загрязнение почвенный раствор марганец кадмий

Одной из актуальных задач экологии является нормирование антропогенного влияния на почвенно-растительные системы. Одним из подходов базируется на математическом моделировании почвенно-растительных систем. В качестве базовой примем модель разработанную в работах Ефремова И.В. и соавт. Концентрации загрязнителей в модели определяются как:

;

;

. (1)

В уравнении 1 знаменатель является показателем взаимодействия в системе почва-растение (I). Этот показатель зависит от физико-химических свойств почв и растений.

(2)

Преобразуем выражение (2) таким образом, чтобы дифференциальный показатель зависел от двух переменных (л1, л2). Для этого выразим л3 через л1 и л2.

Зная, что:

, (3)

, (4)

. (5)

Выразим из выражения (5) СП:

(6)

И из выражения (6) - Сн:

(7)

Подставим формулы 7 и 6 в 5. Получим:

(8)

Подставив выражение (8) в (2), получим:

(9)

Таким образом, мы выразили дифференциальный показатель через две переменные.

Аналогично можно представить дифференциальный показатель как функцию от л1 и л3; л2 и л3.

(10)

Рассмотрим частные случаи интегральной функции при различных интенсивностях перехода веществ:

1. Если л1 >> 1, л2 >> 1, тогда

то уравнение (10) примет следующий вид:

(11)

2. Если 0 < л1 << 1, 0 < л2 << 1, тогда , в этом случае уравнение (10) будет выглядеть следующим образом:

(12)

3. Если л1 >> 1, 0 < л2 << 1, то , дифференциальный показатель будет рассчитываться следующим образом:

(13)

И наоборот, если л2 >> 1, 0 < л1 << 1, то, выражение (10) будет иметь следующий вид:

(14)

Сформулируем задачу следующим образом: определить допустимое загрязнение почвенно-растительных систем С0, при котором в компонентах среды (почве, надземной части растений, корневой системе) сформируется предельно-допустимая концентрация тяжелых металлов.

Согласно модели, концентрации загрязняющих веществ в компонентах почвенно-растительной системы можно определить из соотношений

; ; .(15)

где Сн, Ск, Сп - концентрация загрязнений в надземной части растений, корневой и почве;

Со - выпавшее исходное загрязнение.

Преобразуем систему к следующему виду

(16)

Подставив в уравнение вместо Сн , Сп значение ПДК для растений и почвы по конкретному загрязнению, получим

(17)

Используя полученное соотношение можно определить допустимую концентрацию исходного загрязнения, выпадение на почву которого может привести к созданию предельно-допустимых концентраций в растении или почве. В таблицах 1, 2 приведены результаты расчетов допустимых выпадений на почву, при которых в почве создается предельно-допустимая концентрация (расчеты выполнены для каждого металла в отдельности). Показаны концентрации тяжелых металлов в выпадениях, характерных для исследованных территориях.

Таблица 1 - Допустимое содержание марганца в почвенном растворе мг/л

+Пижма

+Овсюг

+Пырей

+Тысяче-листник

+Кострец

+Вейник

+Одуванчик

1.1

1413,6

1580,7

1911,1

621,4

1137,5

793,4

1102,4

1.2

921,2

51,3

523,2

835

709

921,3

1140,3

1.3

630,6

181,8

2507,2

389,9

926,4

902,3

957,4

1.4

1734,1

1607,3

832,5

1799,9

1000,4

631,6

314,9

1.5

388,6

1033

1553,3

1542,8

887

1623,4

1796,3

1.6

2285,5

744,4

98,7

56,8

624,8

1787,2

1586

1.7

1872

807,2

2055,4

27

1186,8

936,4

520,9

2.1

1347,8

119,8

3305,4

1602,7

732,1

1396,3

740,8

2.2

1355,2

1142,2

320,1

897,9

877,6

246,7

438,4

2.3

1327,8

1440,2

2097,5

1450,1

848,6

657,8

1891,3

2.4

612,7

615

924,9

81,2

449,5

1271,2

1041,5

2.5

877,3

1296,8

2175,8

578,9

822,2

1398,3

902,1

2.6

640,1

2475,2

1334,1

968,3

853,7

468,4

1414,7

2.7

966,4

413,2

1659,2

289,6

866,9

274,8

2169,7

3.1

1345,1

2524,4

959,3

1773,9

745,3

1445,7

832,1

3.2

1859,4

1974,4

879,5

404,9

836,5

994,7

1032,7

Таблица 2 - Допустимое содержание кадмия в почвенном растворе мг/л

+Пижма

+Овсюг

+Пырей

+Тысяче-листник

+Кострец

+Вейник

+Одуванчик

1.1

0,015

0,008

0,138

4,221

0,124

0,173

0,201

1.2

0,224

0,243

1,557

0,022

0,158

0,156

0,069

1.3

0,158

0,185

0,214

0,18

0,302

0,017

0,067

1.4

0,157

0,416

0,239

0,015

0,203

0,268

0,145

1.5

0,084

0,03

0,53

0,032

0,242

0,116

0,291

1.6

0,03

0,038

0,38

0,076

0,168

0,154

0,281

1.7

0,207

0,397

0,087

0,051

0,083

0,162

0,045

2.1

0,28

0,048

0,769

0,053

0,13

0,3

0,099

2.2

0,154

0,232

0,113

0,038

0,052

0,245

0,267

2.3

0,19

0,23

0,033

0,022

0,111

0,02

0,09

2.4

0,239

1,974

0,015

0,173

0,254

0,087

0,136

2.5

0,207

0,036

0,158

0,064

0,088

0,232

0,124

2.6

0,058

0,029

0,045

1,292

0,27

0,09

0,22

2.7

0,264

0,243

0,237

0,238

0,049

0,08

0,026

3.1

0,062

0,105

0,227

0,112

0,136

0,018

0,257

3.2

0,105

0,022

0,272

0,422

0,193

0,302

0,107

Данный подход позволяет прогнозировать воздействие промышленных предприятий и транспорта на природные системы путем расчета на этапе проектирования допустимой нагрузки на почвенно-растительные системы.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.

© 2000 — 2023, ООО «Олбест» Все права защищены