Экологический  мониторинг и экологическая экспертиза

Содержание


2.1. Расчёт экологической техноемкости территории (ЭТТ)

Если трём компонентам среды обитания – воздуху, воде и земле, включая биоту экосистем и совокупность реципиентов, приписать индексы 1, 2, 3, то оценку экологической техноемкости территории можно рассчитать по формуле



где Тэ – оценка ЭТТ, выраженная в единицах массовой техногенной нагрузки, усл. т/год;

Еi – оценка экологической емкости 1-й среды, т/год;

Хi – коэффициент вариации для естественных колебаний содержания основной субстанции в среде (например, кислорода О2 и углекислого газа СО2 в воздухе, воде, почве);

τi – коэффициент перевода массы в условные тонны или коэффициент относительной опасности примесей для каждой из сред, усл. т/т.

Для приближённых расчётов принимают: τ1 =0,46; τ2 = 0,3 и τ3 = 0,37 усл.т/т.


Экологическая ёмкость каждого компонента среды определяется как



где Vi – экстенсивный параметр, определяемый размером территории, км, км3;

(V1 = Sh, где h – приведённая высота слоя воздуха, подвергшегося техногенному загрязнению, S – площадь территории региона, области, города);

V2 – полный среднегодовой объём всех поверхностных водоёмов и водотоков территории, км3;

V3 = S – площадь территории;

Ci – содержание (концентрация, плотность) главных экологически значимых субстанций в 1-й среде.

Для расчёта принимают: C1 = 3 × 105 т/км3; С2 = 109 т/км3; C3 = B/V3 т/км2; (С – содержание кислорода О2 и углекислого газа СО2);

Fi – скорость кратного обновления объёма или массы среды, год–1.

В расчётах используются следующие зависимости:

F1 = 55896v/S (v – годовая средняя скорость ветра, м/с);

F2 = (0,0315 f + 4 × 10–5 ω S)/V2, (f суммарный расход воды в водоёмах при входе в территорию, м3/с; ω – среднегодовое количество осадков, мм /год);

F3 = Рв/В, (Рв – средняя годовая продукция сухого вещества биомассы, т/год; В – среднегодовая биомасса сухого вещества. Величины Рв и В определяются по прил. 12).

Данные для расчета по определенной территории теоретической области приведены в таблице 4.3.

Таблица 4.3 - Данные для расчета по определенной территории теоретической области.

Наименование параметров

Компоненты окружающей среды

воздух

вода

земля

Площадь, S, км2

3,3×103

3,3×103

3,3×103

Экстенсивный параметр, км (км3)

337

35


Величина Сi/км (т/км) (кислород + углекислый газ)

3×105

109

(31×10~4)

Величина X

3×106

4×105

0,325

Величина τi , усл. т/т

0,46

0,30

0,37

Скорость среднего ветра, v, м/с

8

Среднегодовое количество осадков, ω, мм/год

600


Население, N, чел.



17500

Плотность населения, р, чел/км2



5,2

Уровень солнечной радиации, R, ккал/см×год

94



Расход энергии на 1 чел., усл. т/год

1,0




Расчет

Скорость кратного обновления объемов, экологическую емкость пространства, техногенную нагрузку, экологическую техноемкость территории.

Воздух:

1. Скорость кратного обновления объема воздуха определяется по формуле

F1 = 55896v / S = 55896 × 8 / = 7790.

2. Экологическая емкость воздушного пространства:

Э1 = V1 C1 F1 = 337 × 3 × 105 × 7790 = 7,9 × 1011 т/год.

3. Техногенная нагрузка воздушной среды:

Н1 = Э1 X1 τ1 = 7,9 × 1011 × 3 × 10–6 × 0,46 = 10,9 × 105 усл.т/год.

Вода:

1. Скорость кратного обновления водного бассейна территории определяется по формуле

F2 =( 0,0315 f + 4 × 10–5 ω S)/V2= 0,0315 × 6 + 4 × 10–5 × 600 × 3,3 × 103/35 = 13,23.

2. Экологическая ёмкость водного пространства:

Э2 = V2 C2 F2 = 6 × 109 × 13,23 = 7,9 × 1010т/год.

3. Техногенная нагрузка водной среды:

Н2 = Э2 Х2 τ2 = 7,9 × 1010 × 4 × 10–5 × 0,3 = 9,48 × 105 усл.т/год.

Земля:

1. Скорость кратного обновления педосферы определяется по формуле

F3 = Рв / В = 6 / 8 = 0,75 т в год.

2. Экологическая ёмкость определится по формуле с учётом, что

C3 = B / V3,

V3 = S.

Тогда Э3 = V3 C3 F3 = V3 B / V3 × Pв / B = Рв, т. е.

Э3 = 6 т/год.

3. Техногенная нагрузка педосферы:

Н3 = Э3 Х3 τ3 = 6 × 0,325 × 0,37 = 0,72 усл.т/год.

Расчет ЭТТ (Тэ), выраженной в единицах массовой техногенной нагрузки, усл. т/год:



Тэ = 10,9 × 105 + 9,48 × 105 + 0,72 = 1090000 + 948000 + 0,72 = 2038000,7 усл.т/год.

Результаты расчетов по скорости кратного обновления компонентов окружающей среды, экологической емкости пространства, техногенной нагрузке представлены в таблице 4.4, таблицы перевода единиц энергии в прил. 9 и кратность единиц величин – в прил. 10.


Таблица 4.4 - Расчет экологической техноемкости территории района

Показатели

Формула расчета

Расчет

Величина показателя

Воздух

Скорость кратного обновления объема воздуха, F1

55896 × 8 /

7790

Экологическая емкость воздушного пространства, Э1

337 × 3 × 105 × 7790

7,9 × 1011 т/год

Техногенная нагрузка воздушной среды, Н1

7,9 × 1011 × 3 × 10–6 × 0,46

10,9 × 105 усл.т/год

Вода

Скорость кратного обновления водного бассейна, F2

0,0315 × 6 + 4 × 10–5 × 600 ×  3,3 × 103/6

13,23

Экологическая ёмкость водного пространства, Э2

6 × 109 × 13,23

7,9 × 1010т/год

Техногенная нагрузка водной среды, Н2

7,9 × 1010 × 4 × 10–5 × 0,3

9,48 × 105 усл.т/год

Земля

Скорость кратного обновления педосферы, F3

6 / 8

0,75 т/год

Экологическая ёмкость, Э3

V3 B/V3 × Pв/B = Рв

6 т/год

Техногенная нагрузка педосферы, Н3

6 × 0,325 × 0,37

0,72 усл.т/год

Экологическая техноёмкость, Э3

10,9 × 105 + 9,66 × 105 + 0,72

2038000,7 усл.т/год