Учебно-методическое пособие для студентов естественных специальностей Павлодар (стр. 8 из 17)
А – зона организованного загрязнения; Б – зона переброса факела; В – зона задымления; Г – зона постепенного снижения уровня загрязнения
Рисунок 1 - Распределение концентраций вредных веществ в атмосфере у земной поверхности от организованного высокого источника выбросов
Максимальная концентрация примесей в приземной зоне пропорциональна производительности источника и обратно пропорциональна квадрату его высоты над землей. Подъем горячих струй почти полностью обусловлен подъемной силой газов, имеющих более высокую температуру, чем окружающий воздух.
3.3.3 Расчет эффективности фильтра ФРО - 6300
Расчет эффективности газоочистной станции проводится регулярно каждый квартал. Специалисты лаборатории берут необходимые пробы, с помощью приборов получают данные для проведения вычислений и определения дальнейшей пригодности фильтра к использованию. В таблице 2 приведены числовые данные, полученные лабораторией за I квартал 2008 года.
Таблица 2 – Числовые данные, полученные лабораторией за I квартал 2008 года
| Параметр | Темпе-ратура | Площадь сечения | Скорость газа | Объем газа при н.у. | Объем газа | Концентрация веществ |
| Единицы измерения | °С | м2 | м/сек | м3/ч | м3/ч | мг/м3 |
| до очистки | 23 | 3,2 | 23,8 | 274176 | 253428 | 590 |
| после очистки | 40 | 3,2 | 15,5 | 212040 | 185349 | 5,80 |
Мощность N побудителя движения газов определяется гидравлическим сопротивлением и объемным расходом Q очищаемого газа:
N = kΔpQ / (ηм ηв), (8)
где k – коэффициент запаса мощности, обычно k от 1,1 до 1,15;
ηм – КПД передачи мощности от электродвигателя к вентилятору, обычно ηм от 0,92 до 0,95; ηв – КПД вентилятора, обычно ηв от 0,65 до 0,8 [18].
Приложение Л
Методика геоботанических исследований
Оценка состояния экосистем и их антропогенной нарушенности
Растительный покров и составляющие его элементы – фитоценозы являются автотрофной подсистемой экосистем различной размерности, вплоть до биосферы. Происходящая в процессе антропогенного воздействия потеря биологического разнообразия, а также нарушение структуры и продукционных процессов сообществ приводят к потере растительным покровом его основных функций и, в конечном итоге, к деградации экосистем.
Методика оценки состояния экосистем и их антропогенной нарушенности
Антропогенные процессы непосредственно связаны с хозяйственной деятельностью человека на данной территории. Они вызваны влиянием разнообразных факторов, связанных с деятельностью человека и вызывающих механическое (выпас, сенокошение, вырубки, уничтожение) и химическое повреждение растительности и других компонентов экосистем (почв, животного мира и др.). Антропогенные смены протекают более быстрыми темпами и ускоряют природные и природно-антропогенные процессы.
При оценке современного состояния растительности определённой территории рассматриваются все факторы воздействия, имеющие место в настоящее время, а также остаточные эффекты прошлых воздействий.
Факторы антропогенного воздействия могут быть разделены на физические – таблица Л1 - и химические - таблица Л2 (Трансформация..., 1999). Реакция растительности и механизмы сукцессий при механическом воздействии в общих чертах универсальны, независимо от типа растительности и условий местообитания. Наиболее сильное влияние на растительность оказывает площадной тип воздействия.
Таблица Л1 - Основные физические факторы антропогенной трансформации растительности
| Физические факторы | Объекты | Характер распространения |
| Сельскохозяйственные | ||
| Земледельческий | поля | площадное |
| Пастбищный | пастбища, сенокосы | площадное, локально-площадное |
| Животноводческий | места содержания скота, места водопоя | локально – диффузное, локально-точечное |
| Лесохозяйственный | вырубки, сбор плодов, ягод | локально-площадное |
| Техногенные | ||
| Пирогенный | пойма р. Иртыш, т.д. | площадное |
| Транспортный, строительство и эксплуатация линейных сооружений | все типы дорог, ЛЭП, трубопроводы | линейно-локальное |
| Гидротехнический | накопители сбросных вод и отстойники, коллекторно-дренажная сеть | локально-площадное и линейное |
| Функционирование селитебно-промышленных комплексов | населенные пункты различного статуса, временные и хозяйственные объекты и сопровождающие их свалки отходов | локально-мелкоплощадное, диффузное |
| Рекреационные | ||
| Рекреация | территории отдыха населения | локально-мелкоплощадное, диффузное |
Появление новых мезо- и микроформ рельефа (промоин, выемок, насыпей, карьеров, и т.п.), наряду с геоботаническими показателями, служит надёжным индикатором нарушенности экосистем. Антропогенный характер нарушений устанавливается на основании присутствия явно антропогенных объектов (дорог, строений и т.п.) или по виду использования земель. Для оценки степени деградации почв рассматриваются величины проявления водной эрозии и дефляции, изменение структуры, содержание солей или гумуса.
Химическое загрязнение относят к площадным необратимым типам антропогенного воздействия. Оно наиболее интересно для нас, поскольку предприятия региона систематически производят выбросы веществ, загрязняющих атмосферу, гидро- и литосферу. Из этих сред поллютанты поступают в растения, вызывая их повреждение и в конечном итоге, если воздействие продолжается - гибель. В таблице Л2 – анализ литературных данных по реакции растений и фитоценозов на дымогазовые эмиссии (Огарь Н.П., 1997,1999; Менщиков С.Л., 2003).
Иногда физиологические повреждения, вызванные воздействием различных загрязнителей, не сопровождаются внешними изменениями, но обычно признаки поражения растений токсикантами выражаются в некрозе края листа, побурении листьев, скручивании, ожогах, уродливых формах роста. Результатом нарушения роста и развития растений также становится снижение устойчивости их к другим неблагоприятным факторам – засухам, заморозкам, засолению почв. В тяжелых случаях происходит засыхание и опадение листьев, отмирание растений (Атабаева С.Д., 2000; Батыргожина А.А., 2005).
Длительное воздействие совокупности антропогенных факторов – физических и химических - приводит к изменению состава фитоценозов в сторону образования малопродуктивных и маловидовых сообществ, вплоть до образования индустриогенных пустынь. (методика разработана Н.П. Огарь и Ю.В. Титовым -Советско-монгольская экспедиция, 1990г).
Для определения состояния растительного покрова и факторов, могущих оказывать на него какое-либо воздействие, необходимо проведение полевых исследований со сбором гербария (методики - см. Бондаренко А.П., Жумадилов Б.З., Альмишев У.Х., 2008) и составлением геоботанических описаний растительных сообществ на пробных площадках.
Таблица Л2 - Влияние выбросов промышленных предприятий (теплоэнергетики и др.) на растительность степной зоны
| Токсиканты | Действие на растения и растительные сообщества | Примечание |
| 1 | 2 | 3 |
| Кислые газы (F, Cl, CO и CO2, окислы фосфора P2O5 и H2S) | Вызывают нарушения физиолого-биохимических процессов в результате подкисления протоплазмы клетки, что ведет к прекращению фотосинтеза, усилению окислительных процессов | обладают наибольшей токсичностью для растений. Характер действия различных кислых газов и паров кислот сходен в концентрациях, не приводящих к появлению видимых повреждений |
| Сернистый газ SO2 | Вызывает разрушение хлорофилла, недоразвитие пищевых зерен, нарушает функции сосудистой системы Усиливается монодоминантность фитоценозов, в основном за счет выпадения мхов и лишайников. | |
| Газообразный NO и NO2 | вызывает понижение интенсивности фотосинтеза, что приводит к снижению продукции биомассы и общей жизнедеятельности растений. | |
| Фториды | влияют на темпы роста и урожайность растений. Основная опасность для многолетних растений – длительное влияние очень низких концентраций | в случае накопления в растениях как компонентах пищевой цепи – опасно для животных, т.к. вызывает отравления и заболевания (флуорозы) |
| Щелочные газы (аммиак), как и кислые газы | проникают в мезофилл, повреждающее действие связано с подщелачиванием клеточной среды, нарушением транспорта электронов в дыхательной цепи и фосфорилирования | |
| Пары кислот (HCl, HNO3, H2SO4, H3PO4 и органических, аэрозоли H2SO4, HCl) | часто вызывают ожоги листьев различной локализации | |
| 1 | 2 | 3 |
| Углеводороды | вызывают у растений эпинастию (движения листьев, лепестков и других органов растений в результате более быстрого роста верхней стороны органа) и другие серьезные нарушения формообразовательных процессов | |
| Соединения металлов (свинец, медь, мышьяк, ртуть, др.) | вызывают угнетение роста и уменьшение накопления биомассы, хлороз, нарушение водного обмена. Понижается устойчивость сообществ к различным нагрузкам, обеднение их, выпадение элементов сообществ и развитие опустынивания | накапливаясь в почвенных субстратах, могут поглощаться корнями (в зависимости от свойств субстрата) и/или перемещаются в надземные части растения |
| Пыль (золоотвалы ТЭЦ и ТЭС, др.) | сильное запыление вызывает нарушение температурного и водного режимов растения, разрушение хлорофилла препятствует поглощению световой энергии, что сказывается на фотосинтезе и газообмене. Ослабляется жизненное состояние и репродуктивная способность растений. Снижается урожайность | является мощным фактором деградации растительности. Из состава сообществ выпадают чувствительные (опушенные и широколиственные), малообильные виды |
| Шламы | вследствие высокой фитотоксичности шламов растительность у шламоотвалов практически отсутствует | на небольших участках распространены тростниковые фитоценозы |
| Тепловое загрязнение | Фенологические ритмы растений изменяются. На промышленных площадях предприятий растения начинают вегетационный период на 1-2 недели раньше и на месяц раньше заканчивают. | Листья деревьев и кустарников мельчают, побеги укорочены и утолщены |
Пробная площадка (Быков Б.А., 1973) - специально выделенный участок данного фитоценоза, предназначенный для его описания, т.е. выявления всех его характерных черт; основные требования к ПП: идентичность условий местообитания, сходство видового состава, строения, общей биомассы фитоценоза и определенных количественных отношений между его компонентами. Также необходимо учитывать удаленность ПП от источника воздействия. Т.е. если основным источником воздействия на растительный покров рассматриваемой территории является промышленная зона (либо промышленное предприятие, но выделить воздействие одного предприятия чаще всего достаточно сложно), то участки, где будут производиться описания растительности, выбираются на определенном расстоянии от нее (например, 1-3-5-10-25-50 км) по направлению сторон света, учитывая преобладающее направление ветра.