АНАЛИЗ И МОДЕЛИРОВАНИЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ ПО РУСЛУ ВОДНОГО ОБЪЕКТА ВБЛИЗИ ЗОНЫ МЕЛИОРАЦИИ

И.Г. Суходоев, Е.В. Курилова, В.А. Зубарев, Е.Я. Фрисман

Аннотация


Работа посвящена изучению миграции тяжелых металлов по руслу водного объекта с одним мелиоративным каналом. Рассмотрена простая математическая модель, позволяющая анализировать характер распределения концентрации поллютантов, тяжелых металлов по руслу реки при наличии сброса в этот водоем вод из зоны мелиорации. Предложен простой метод оценки интенсивности снижения концентрации металлов, по речному стоку. Предполагается, что основными параметрами, влияющими на распространение металлов являются скорость течения воды и интенсивность осаждения металла при перемещении его по руслу реки. По предложенной модели были выполнены расчеты концентрации металлов вдоль русла реки Ульдура в Еврейской автономной области. Проведена оценка интенсивности уменьшения концентрации металла вдоль водоема при удалении от зоны мелиорации. В частности, показано, что падение концентрации железа (Fe) за счет осаждения металла по руслу рассматриваемого водного объекта достигает ее фонового значения на расстоянии около 20 км. Также проведено исследование, основанное на обработке данных осенних проб, взятых в трех разных участках по руслу реки Ульдура. В результате анализа данных показано, что изменение концентрации выявленных металлов в разные годы наблюдаемого периода имеют сильные отклонения как в сторону резких скачков, так и падения значений, что может быть описано достаточно простой моделью, представленной в данной работе.


Ключевые слова


водный объект; тяжелые металлы; концентрация; динамика; математическая модель

Полный текст:

PDF

Литература


ОБРАЗЕЦ ЦИТИРОВАНИЯ: Суходоев И.Г., Курилова Е.В., Зубарев В.А., Фрисман Е.Я. Анализ и моделирование распределения тяжелых металлов по руслу водного объекта вблизи зоны мелиорации // Региональные проблемы. 2023. Т. 26, № 1. С. 3–11. DOI: 10.31433/2618-9593-2023-26-1-3-11.

Алексеев Г.В., Вахитов И.С., Соболева О.В. Оценка устойчивости в задачах идентификации для уравнения конвекции-диффузии-реакции // Журнал вычислительной математики и математической физики. 2012. Т. 52, № 12. С. 2190–2205.

Астафьева Л.С. Экологическая химия: учебник для студ. сред. проф. учеб. Заведений. М.: Академия. 2006. 224 с.

Бекман И.Н. Математика диффузии: учеб. пособие. М.: ОнтоПринт, 2016. 402 с.

Зубарев В.А. Влияние осушительной мелиорации на содержание тяжелых металлов в пойменных почвах Среднеамурской низменности // Вестник Томского государственного университета. Биология. 2014. № 4. С. 6–16. DOI: 10.17223/19988591/28/1.

Зубарев В.А. Оценка состояния малых рек Еврейской автономной области в районах осушительной мелиорации в периоды с различным уровнем затопления пойм // Региональные проблемы. 2015. Т. 18, № 4. С. 70–75.

Зубарев В.А., Коган Р.М. Влияние крупномасштабного наводнения 2013 г. на химический состав воды малых рек Среднего Приамурья в районах осушительной мелиорации // Вода: химия и экология. 2015. № 3 (81). С. 3–10.

Левшина С.И. Распределение железа в поверхностных водах бассейна Среднего и Нижнего Амура // Водные ресурсы. 2012. Т. 39, № 4. С. 377–384.

Михайлов С.А. Диффузное загрязнения водных экосистем. Методы оценки и математические модели: аналит. обзор. Барнаул: День, 2000. 130 с.

Мониторинг качества вод: оценка токсичности / А.М. Никаноров, Т.А. Хоружая, Л.В. Бражникова, А.В. Жулидов. СПб.: Гидрометеоиздат, 2000. 159 с.

Мур Дж.В. Тяжелые металлы в природных водах: контроль и оценка влияния: пер. с англ. / Дж.В. Мур, С. Рамамурти. М.: Мир, 1987. 286 с.

Муратова Г.В., Глушанин М.В. Исследование процессов переноса, диффузии и трансформации радиоактивных примесей, поступающих в атмосферу при авариях на объектах энергетики // Вычислительные технологии. 2009. Т. 14, № 2. С. 85–97.

Наводнение-2013. Талакан, 2014. 144 с.

Папина Т.С. Транспорт и особенности распределения тяжелых металлов в ряду: вода – взвешенное вещество – донные отложения речных экосистем: аналит. обзор. Новосибирск, 2001. 58 с. (Сер. Экология. Вып. 62).

Селезнева А.В. Антропогенная нагрузка на реки от точечных источников загрязнения // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2003. Т. 5, № 2. С. 268–277.

Смоляков Б.С., Жигула М.В. Экологические последствия трансформации химических форм металлов-поллютантов в реальном пресном водоеме // Химия в интересах устойчивого развития. 2001. № 9. С. 283–291.

Суриц О.В. Дефицит фтора, кальция и магния в питьевой воде и его отражение на заболеваемости населения ЕАО: автореф. дис. ... канд. биол. наук: 03.00.16. Владивосток, 2009. 23 с.

Темерев С.В., Галахов В.П., Плотникова Ю.Е. Формирование и распределение химического стока реки Барнаулки // Известия Алтайского государственного университета. 2001. Т. 21, № 3. С. 32–37.

Чудаева В.А., Шестеркин В.П., Чудаев О.В. Микроэлементы в поверхностных водах бассейна реки Амур // Водные ресурсы. 2011. Т. 38, № 5. С. 606–617.

Шулькин В.М. Изменчивость химического состава речных вод Приморья как индикатор антропогенной нагрузки и ландшафтной структуры водосборов // Вестник ДВО РАН. 2009. № 4 (146). С. 103–114.

Wood J.M. Biological cycles for toxic elements in the environment // Science. 1974. Vol. 183. P. 1049–1052.


Ссылки

  • Ссылки не определены.