Навігація
Головна
ПОСЛУГИ
Авторизація/Реєстрація
Реклама на сайті
 
Головна arrow Екологія arrow Охрана природной среды. Механизмы государственного регулирования
< Попередня   ЗМІСТ   Наступна >

Раздел 1. Обоснование выбора операторов, описывающих поле загрязнения региона

Известно, что основой экологии, как науки, является понятие экосистемы. Модель экосистемы базируется прежде всего на трофических отношениях — питание и геохимический круговорот веществ. Из более чем ста химических элементов, присутствующих в таблице Д.И.Менделеева, около сорока являются жизненно необходимыми. Круговорот веществ в экосистеме редко бывает сбалансированным. Недостаток компенсируется связью с другими экосистемами.

К составляющим, участвующим в круговороте экосистемы, обычно относят:

  • 1. Круговорот углерода — это практически круговорот углекислого газа (С02). Он непосредственно связан как с круговоротом кислорода в экосистеме, так и с переносом энергии. Круговорот осуществляется через органические химические молекулы (жиры и углеводы) углеродными цепочками, которые являются основными структурными единицами. Важнейшие пути циркуляции включают в себя ассимиляцию (усвоение) С02 автотрофными организмами в процессе фотосинтеза и выброс С02 в атмосферу при дыхании (респирации) с энергетическим обеспечением процесса углеводородными молекулами;
  • 2. Круговорот кислорода — играет решающую роль на всех стадиях окислительных и восстановительных реакций во всех круговоротах веществ. Его перенос в экосистеме непосредственно связан с круговоротами С02, воды и углеводов. Молекулярный кислород расходуется на окисление неорганических веществ и потребляется в основном органическими молекулами при дыхании и извлечении энергии. К настоящему времени содержание кислорода в атмосфере Земли стабилизировалось на уровне 21% объема в основном благодаря океаническим газообменным процессам. Нарушение баланса касается прежде всего водяных экосистем из-за связывания кислорода биологическими стоками и при горении;
  • 3. Круговорот азота — попадает в экосистемы следующими путями: фотохимическое превращение азота воздуха в NN3 и ЫОх под действием высокоэнергетического высотного излучения; фиксация азота синезелеными водорослями и бактериями; фиксация азота воздуха (аммонификсация, нитрификсация, денитрификсация);
  • 4. Круговорот фосфора— в минеральный цикл попадает в виде фосфатиона. Фосфаты вымываются при выветривании из материнской породы или добываются при горных разработках и используются растениями. Многочисленные виды фосфатов плохо растворимы в воде и выпадают из цикла в виде осаждения;
  • 5. Круговорот серы — важен при энергообмене многочисленных видах бактерий и грибов;
  • 6. Круговорот кальция— циркуляция кальция в экосистеме является примером цикла с фазой осаждения без газовой фазы.

В настоящее время в связи с надвигающимся экологическим кризисом осуществляются интенсивные исследования биосферы, как экосистемы планеты Земля, так и экосистем отдельных регионов нашей планеты. При этом наибольшее прикладное значение приобретает изучение экосистемы отдельного промышленного региона, имеющего свои особенности антропогенного влияния на окружающую среду. Актуальность изучения отдельного промышленного региона обусловлена наличием в природе того факта, что наряду с круговоротом веществ естественного происхождения, которые были рассмотрены выше, в границах промышленного региона выбрасываются вещества и антропогенного происхождения. То есть вещества являющиеся результатом производственной деятельности человека. Многочисленные исследования показывают, что вещества антропогенного происхождения, так называемые загрязняющие вещества (ЗВ), имеют ту же тенденцию, что и вещества природного происхождения, а именно — перемещаться как внутри отдельных сфер региона, составляющих отдельную его экосистему, так и между этими сферами. В настоящее время существуют математические зависимости, описывающие движение ЗВ внутри отдельных сфер. К ним относятся как теоретические [1], [2], [4], так и расчетные зависимости практического применения [3], [8]. Недостатком перечисленных работ является отсутствие единого подхода к математическому описанию процессов происходящих в загрязненных сферах региона (атмосфере, гидросфере и литосфере) с точки зрения общепринятых понятий операторов поля к которому может относиться и поле загрязнения региона.

Для рассмотрения данного вопроса введем понятие поля загрязнения региона. Под этим определением понимается антропогенное загрязнение трех составляющих сфер в границах региона, а именно атмосферы, гидросферы и литосферы. Природные загрязнения сфер из рассмотрения исключаются.

Загрязнение региона и окружающих регион областей в результате воздействия антропогенной нагрузки на природную среду математически может быть описано тремя операторами поля, а именно: дивергенцией, ротором и градиентом. При этом антропогенные выбросы и сбросы загрязняющих веществ в сферы региона предлагается описывать оператором поля — дивергенцией, перемещение загрязняющих веществ в границах региона — оператором поля ротором, движение загрязняющих веществ за границами поля региона — оператором поля градиентом.

Рассмотрим вопросы обоснования выбора операторов поля для описания движения загрязняющих веществ внутри и вне границ региона.

 
Якщо Ви помітили помилку в тексті позначте слово та натисніть Shift + Enter
< Попередня   ЗМІСТ   Наступна >
 
Дисципліни
Агропромисловість
Банківська справа
БЖД
Бухоблік та Аудит
Географія
Документознавство
Екологія
Економіка
Етика та Естетика
Журналістика
Інвестування
Інформатика
Історія
Культурологія
Література
Логіка
Логістика
Маркетинг
Медицина
Менеджмент
Нерухомість
Педагогіка
Політологія
Політекономія
Право
Природознавство
Психологія
Релігієзнавство
Риторика
РПС
Соціологія
Статистика
Страхова справа
Техніка
Товарознавство
Туризм
Філософія
Фінанси
Інші