Прогноз та розрахунки вмісту важких металів

Прогнозування екологічних процесів має велике значення і повинно бути базою для раціонального використання і охорони природних ресурсів, також може використовуватись для оцінки умов життя людини на майбутнє.

Для цього застосовується екологічний моніторинг, який спрямований на отримання певних даних про сучасне становище окремих природних компонентів. Дані моніторингу аналізуються і визначається реальна екологічна ситуація. Прийняті висновки і відповідні рішення спрямовані, по-перше, на забезпечення сприятливого стану природних компонентів в цілому, і, по друге, допомагають передбачити можливі несприятливі зміни.

Експериментальні дослідження з визначення залежності вмісту окремих важких металів у рослинах від їх вмісту у ґрунті мають бути основою для визначення міграційних властивостей важких металів і використання певних рослин як індикаторів екологічного стану ґрунту.

На підставі даних щодо стану рослин Борівського району, отриманих на Борівський станції захисту рослин, було визначено особливості накопичення важких металів у різних частинах рослини (на прикладі вівсяниці) протягом періоду вегетації. Вміст хрому визначався у ґрунті на глибині 0-10 см та у листях, стеблі і корінні вівсяниці.

З аналізу залежності вмісту хрому від його вмісту у ґрунті протягом періоду вегетації з травня по вересень (рис.3.9 - 3.10) визначено, що його вміст зменшується, а у рослині - зростає. При цьому слід зазначити, що у листях хрому менше ніж у стеблах та коріннях, при максимальній концентрації у коріннях.

Для прогнозних розрахунків було застосовано лінійну модель середньорічної залежності вмісту хрому у рослинах (рис.3.11) від його вмісту у ґрунті. Загальний вигляд якої є

(3.1)

де y - вміст хрому у частинах рослини, мг/кг, x - вміст хрому в ґрунті, мг/кг, a та b - коефіцієнти, які визначаються за методом найменших квадратів.

(3.2)

В результаті розрахунків за допомогою програми Microsoft Excel отримано такі прогнозні рівняння (рис.3.13):

для листя

У = -0,075 Х + 0,36(3.3)

- для стебла

У = -0,085 Х + 0,45(3.4)

- для коріння

У = - 0,085 Х+ 0,58(3.5)

Коефіцієнти детермінації, що визначають якість апроксимації експериментальних залежностей вмісту хрому у частинах рослини від вмісту хрому у ґрунті лінійною залежністю розраховано за формулою

(3.6)

де у1 - фактичні дані, - розрахункові значення за моделлю, n- кількість даних.

Рисунок 3.9 - Вміст хрому в рослинах вівсяниці в залежності від його вмісту у ґрунті протягом терміну вегетації (травень-вересень) (ділянка 1)

Рисунок 3.10 - Вміст хрому в рослинах вівсяниці в залежності від його вмісту у ґрунті протягом терміну вегетації (травень-вересень) (ділянка 2)

Рисунок 3.11 - Експериментальні дані та лінії тренду щодо моделювання залежності вмісту хрому в рослинах вівсяниці від його вмісту у ґрунті на глибині 0-10 см

Для лінійної моделі - визначення вмісту хрому: у листах - R2 = 0,93, для стебла - 0,99, для коріння - 0,75. Це свідчить, про досить високу якість апроксимації обраної моделі.

В результаті виконаного моделювання можливо спрогнозувати, можливі зміни вмісту хрому у частинах вівсяниці у залежності від вмісту хрому у ґрунті.

Висновки

У Борівському районі Харківської області переважає сільськогосподарське виробництво з незначною долею промисловості (переважно переробної) та помірно розвинутим транспортом.

В Борівському районі налічується до 200 організованих та понад 50 неорганізованих джерел забруднення атмосферного повітря. Щільність викидів складає для Борівського району 2263,72 кг, що у перерахунку обсягів викидів на душу населення складає 90,43 кг. Загальний обсяг викидів до атмосферного повітря району у 2005 році становив 2,56 тис.т. забруднюючих речовин.

Основними водокористувачами та забруднювачами водних об’єктів району є Червонооскільське ДВРСП, ВКД Комунгоспу та Первомайське управління магістральних газопроводів.

В структурі забруднення твердими відходами у Борівському районі побутові відходи переважають над промисловими, та частка перших постійно зростає. В районі функціонує лише один полігон (зареєстроване місце) для складування відходів площею 39 000 м2 , фактичним обсягом 204,242 м3 та загальною масою 46,750 тис.т.

Цікаві статті з розділу

Наукові нормативи гранично допустимих викидів (ГДВ)
В умовах науково-технічного прогресу значно ускладнились взаємовідносини суспільства з природою. Людина отримала можливість впливати на хід природних процесів, підкорила сили природи, почал ...

Глобальні екологічні проблеми людства. Шляхи їх вирішення
Перед людством постійно виникають багаточисленні проблеми, що потребують невідкладного вирішення. Одні з них мають локальний характер, інші торкаються значних регіонів світу. Розвиток сучасної цивілі ...

Гідрометцентр як суб’єкт екологічного моніторингу
Комплексна лабораторія спостереження за природним середовищем (КЛНЗПС) Донецького центру гідрометеорології (ЦГМ) входить у склад базової системи моніторингу за забрудненням навколишнього середовища, з ...