Лубкова Татьяна Николаевна
Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук
|
содержание |
Для решения задач по оценке и прогнозированию загрязнения локальных экосистем химическими элементами целесообразно использовать балансовые модели, позволяющие описать динамику отдельных геохимических показателей в некотором объеме природной среды, определяя связь между скоростями изменения миграционных потоков в пространстве и скоростями изменения состояния системы во времени (Кошелева, 1997, 2002). Потоки образуют приходную и расходную части в уравнении баланса, тогда как изменения в состоянии характеризуют приращение запасов вещества в системе.
Балансовые модели являются отражением системного подхода, в основе которого лежат представления о природном (природно-техногенном) комплексе (экосистеме, биогеоценозе, геохимическом ландшафте) как системе <блоков>, связанных между собой <потоками> вещества, а также входными и выходными потоками, связывающими изучаемую систему с другими (Гильманов, 1978, Елпатьевский, 1993, Глазовская, 1981).
Балансовый подход оказался наиболее продуктивным в геохимии - при изучении химического строения земной коры (Ронов и др., 1990), в геохимии ландшафтов - при изучении круговорота биогенных элементов (Родин, Базилевич, 1965; Глазовская, 1996; Алексеенко, Марунич, 1985 и др.), в агрохимии - при описании перемещения и трансформации азота, фосфора, калия в почве, растворения и поглощения удобрений (Кошелева, 1997, 2002).
Большой интерес представляют работы по изучению балансов химических элементов в локальных экосистемах, в которых использован метод <малых водосборов>, основу которого составляют режимные наблюдения за поступлением веществ на площадь водосбора (атмосферные выпадения, сточные воды) и выносом их с речным стоком (Елпатьевский, 1993; Schut et al., 1986; Rosenberry et al., 1999).
Практическая реализация балансового подхода для прогнозирования загрязнения депонирующих компонентов среды основывается на количественной оценке техногенных потоков миграции элементов в экосистемах.
Выделение техногенной составляющей в общем миграционном потоке химических элементов может быть реализовано при сравнительном анализе оценок статей баланса для экосистем, подверженных техногенному воздействию и не испытывающих влияние источников загрязнения (объекты-аналоги).
Балансовый подход широко используется при оценках критических нагрузок загрязнителей (серы, азота, тяжелых металлов) на наземные и водные экосистемы (Башкин и др., 2004), для расчетов общих предельно-допустимых техногенных кислотных нагрузок на почвы и поверхностные воды (Глазовская, 1994).
Балансовый подход находит свое применение при моделировании биогеохимических циклов тяжелых металлов с целью получения прогнозных оценок загрязнения почв в районах интенсивного развития сельского хозяйства (Кошелева, 2002; Обухов, Попова, 1992; Черных и др., 1994; Кузнецов и др., 1986; Минеев и др., 1988).
Полученные с помощью модели уровни содержания тяжелых металлов на конец расчетного периода позволяют определить допустимость текущих нагрузок на экосистемы и при необходимости принять решения об адаптации используемых технологий к условиям загрязнения. При неблагоприятных экологических ситуациях с помощью балансовой модели может проводиться обоснование мероприятий по ликвидации существующего загрязнения путем рекультивации земель (Кошелева, 2002; Обухов, Плеханова, 1995 и др.).
На основе данных, полученных в ходе эколого-геохимических исследований, оказывается возможным проводить оценки входных функций и параметров балансовых моделей и осуществлять долговременный прогноз загрязнения депонирующих компонентов природной среды - почв и донных отложений.
|
