< Попер   ЗМІСТ   Наст >

Второе состояние движения загрязняющих веществ в границах отдельного региона

Рассмотрим второе состояние движения ЗВ — О = N + М + Р в уравнении загрязнения (23). В настоящее время отсутствуют четко сформулированные зависимости, которые в аналитическом виде описывают способность сфер загрязнения (атмосферы, гидросферы и литосферы) к самоочищению. То есть восстановления своего первичного состояния до действия на среду антропогенного загрязнения. В понятие восстановления первичного состояния сферы должны входить следующие факторы:

  • — ассимиляционные процессы происходящие при загрязнении отдельной сферы;
  • — обмен загрязнениями между сферами (Кх_ , Ку_х, Ку_2, К - у , &х - 2 К - х на рисунке
  • — процессы вывода загрязнений в отдельных сферах за границы рассматриваемого региона (Б2х,. Б2 , Б22 на рисунке 11).

Исходя из общепринятых посылок оценка способности сфер к самоочищению должна включать в себя две величины. Первая —величину антропогенной нагрузки на среду региона, которая действует в течении данного периода времени. Вторая — реакция среды (степень ее загрязнения) за тот же период на данную нагрузку.

По мнению авторов следуя аналогии, приведенной в работе [26], величину степени сопротивления загрязнению сфер среды региона можно характеризовать импедансом сферы загрязнения и определять его как отношение величины суммарной антропогенной нагрузки всех источников загрязнения среды к средней величине загрязненности среды. В частности указанная величина определится как (1тх, 1т , 1т2 на рисунке 11):

Третье состояние движения загрязняющих веществ в границах отдельного региона

Рассмотрим третье состояние движения ЗВ — С —> оо в уравнении загрязнения (23). Поступление ЗВ из источников региона в его сферы (лито-, гидро- и атмосферу) определяется оператором поля загрязнения

й 77 дР* дРУ дР,

йіГ =--1---1--, который оценивается мощностью размещения, сброса и выброса ЗВ в сферы ^х,^) соответственно. Попадая в сферы загрязнения региона загрязняющие вещества в соответствии с данными приведенными в разделе 1 начинают перемещаться между сферами загрязнения по схемам, которые в общем виде описываются оператором поля загрязнения rotF. Движение ЗВ происходит по двум направлениям:

Первое направление — движение ЗВ по часовой стрелке, которое описывается операторами в следующем виде: (литосфера - гидросфера) — (гидросфера - атмосфера) — (атмосфера - литосфера).

Второе направление — движение ЗВ против часовой стрелки, которое описывается операторами в следующем виде: (литосфера - атмосфера) — (атмосфера - гидросфера) — (гидросфера - литосфера).

Таким образом в результате движения ЗВ между сферами региона часть ЗВ задерживается в регионе и не выходит свободно за его пределы (границы). Масса ЗВ находящихся в пределах региона и определяющих степень его загрязнения оценивается суммой двух величин, а именно: величиной массы ЗВ движущейся по часовой стрелке движения и аналогичной массой ЗВ движущейся против часовой стрелки. В операторах поля по правилу сложения операторов Rot выражение примет вид

где Rot рез —оператор поля загрязнения, определяющий результирующую массу ЗВ, остающихся в границах региона;

Rot (divF + B)no —оператор поля загрязнения, определяющий массу ЗВ в пределах границ региона, при вращении ЗВ между сферами по часовой стрелке;

Rot (divF + B)npom —оператор поля загрязнения, определяющий массу ЗВ в пределах границ региона, при вращении ЗВ между сферами против часовой стрелки, г/с.

В случае наличия обмена загрязняющими веществами между сферами региона оператор поля загрязнения может стремиться к бесконечности Rotpe3 —> оо. В этом случае ЗВ поступающие от антропогенных источников региона не выходят за его границы, что приводит к постоянному повышению массы (концентраций) ЗВ внутри границ региона и как следствие экологической катастрофе. В случае наличия описанного процесса появляется полная экологическая безопасность для граничных регионов окружающих исследуемый регион. В случае отсутствия обмена ЗВ между сферами региона оператор Rotрез = 0 и как следствие загрязняющие вещества не задерживаясь в границах региона выбрасываются за его пределы. Поэтому регион достаточно чист, но является экологически опасным для окружающих его регионов.

Поле загрязнения вне границ отдельного региона

Поле загрязняющих веществ, созданное в результате генерирования ЗВ внутри региона, может характеризоваться следующими состояниями: 1. Оператор, характеризующий обмен ЗВ между сферами региона

стремится к нулю Rotрез —> 0 . В этом случае генерируемые ЗВ не задерживаясь внутри региона проходят за его границы и рассеиваясь в соседних регионах загрязняют их. Величина рассеивания загрязнения вне границ региона описывается оператором градиента концентраций ЗВ (14).

Величина С — концентрация загрязняющих веществ в соответствующих сферах окружающей среды вне границ региона в ближнем поле будет определяться мощностью размещения, сброса или выброса ЗВ a F dF* dFz r, из источников, а именно оператором aivr =--1---1--. Окончательно, состояние загрязнения сфер (лито-, гидро-, атмо-) вне границ отдельного региона в ближнем поле будет описываться оператором градиента рассеивания исходя из условия F = F2 (xyz), где F2 (xyz) — мощность размещения, сбросов, выбросов ЗВ, поступающих за границы региона, и определяющих степень загрязнения соседних регионов.

2. Оператор, определяющий обмен ЗВ между сферами региона стремится к фиксированной величине Rotрез —> G где G = N + M + P (раздел 2.2)). В этом случае генерируемые источниками региона загрязняющие вещества частично задерживаются внутри региона. А также частично проходят за его границы и рассеиваясь в соседних с контролируемым регионах загрязняют их. Величина рассеивания загрязнения вне границ региона описывается оператором градиента концентраций (14). Величина С — концентрация загрязняющих веществ в соответствующих сферах окружающей среды вне границ региона в ближнем поле будет определяться внерегиональной мощностью размещения, сброса или выброса ЗВ из источников, а именно величиной

где F1(xyz) — мощность размещения, сбросов, выбросов ЗВ, остающихся в границах региона и определяющих степень его загрязнения.

3. Оператор, характеризующий обмен ЗВ между сферами внутри региона стремится к бесконечности Rotрез —> оо . В этом случае генерируемые ЗВ задерживаясь внутри региона не проходят за его границы, рассеиваясь в самом регионе загрязняют его. Величина рассеивания загрязнения вне границ региона описывается оператором градиента концентраций (14) и приравнивается нулю. Окончательно, состояние загрязнения сфер (лито-, гидро-, атмо-) вне границ отдельного региона будет описываться оператором градиента рассеивания исходя из условия F2 (xyz) = 0.

 
< Попер   ЗМІСТ   Наст >