Нормирование антропогенного влияния на почвенно-растительные системы
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 (λ1, λ2). Для этого выразим λ3 через λ1 и λ2.
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 λ1 и λ3; λ2 и λ3.
(10)
Рассмотрим частные случаи интегральной функции при различных интенсивностях перехода веществ:
1. Если λ1 >> 1, λ2 >> 1, тогда
то уравнение (10) примет следующий вид:
(11)
2. Если 0 < λ1 << 1, 0 < λ2 << 1, тогда , в этом случае уравнение (10) будет выглядеть следующим образом:
(12)
. Если λ1 >> 1, 0 < λ2 << 1, то , дифференциальный показатель будет рассчитываться следующим образом:
(13)
И наоборот, если λ2 >> 1, 0 < λ1 << 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
Еще статьи по теме
Содержание нитратов и нитритов в продуктах питания
Курсовая
работа на тему «Содержание нитратов и нитритов в продуктах питания» состоит из
39 листов. Подразделяется на 3 главы и 7 подпунктов раскрывающих тему. В конце
курсовой работы имеются приложение в виде фотографий в количестве 10 шту ...
Правовой режим пользования животным миром
Животный
мир, являясь составной частью природной среды, выступает как неотъемлемое звено
в цепи экологических систем, необходимый компонент в процессе круговорота
веществ и энергии природы, активно влияющий на функционирование естественных ...