ПАРАМЕТРИ СТІЙКОСТІ ЕКОСИСТЕМ

Визначення стійкості будь-якої екосистеми - складний і багатоступінчастий процес. Як вже говорилося вище, потенціал стійкості складається з декількох потенціалів, причому їх можна визначати на основі якоїсь спрощеної моделі. Чим більше факторів буде враховано в моделі, тим точніше вийде прогноз. У будь-якій екосистемі діє закон внутрішньої динамічної рівноваги, що враховує комплексну взаємодію всіх параметрів і характеристик екосистеми. Згідно з цим законом будь-яка зміна характеристик середовища - кількісного чи якісного складу речовини, кількості енергії або динамічних характеристик - завершальна стадія природних цінних реакцій, що ведуть до нейтралізації змін або до необоротного утворення нових природних систем. Всередині екосистеми діє принцип Ле Шательє - Брауна: при зовнішньому впливі, що виводить систему зі стану стійкої рівноваги, саме рівновага зміщується в бік ослаблення цього впливу[1] . Для експрес-оцінки стійкості екосистеми застосовується спрощений підхід, що враховує кінцевий результат самоочищення.

Так, для оцінки інтенсивності процесів самоочищення можна використовувати наступні параметри.

1. Ступінь самоочищення S rn - характеризує інтенсивність зменшення (або збільшення) маси забруднювача в природному середовищі:

де Q - об'ємна витрата забрудненої води (ЗВ), повітря, м 3 / с; З н і С до - концентрації речовини в початковій і кінцевій точках спостереження (наприклад, в точці скидання ЗВ і в віддаленій точці з фонової концентрацією), моль / м 3 .

Позитивні значення показника S m говорять про те, що відбувається процес самоочищення, негативні - про те, що відбувається забруднення екосистеми.

2. Швидкість самоочищення S r - визначає швидкість зміни концентрації забруднюючої речовини:

Показник S r характеризує динаміку процесів, що протікають в екосистемі, тому дозволяє розрахувати, як швидко відновиться екосистема.

3. Асиміляційна ємність екосистеми (термін запропонований акад. Ю. А. Ізраель) - максимальна динамічна місткість (маса) забруднюючої речовини, яке за одиницю часу може бути накопичено, зруйновано, трансформовано або виведено за межі екосистеми в результаті комплексу процесів самоочищення без порушення її функціонування. Серед великої різноманітності процесів самоочищення (див. Підпункті 2.4.1 і 2.4.2) необхідно виділити домінуючі для даної екосистеми процеси. Наприклад, згідно з С. А. Мошарову [2] для морської води кінцева концентрація забруднюючої речовини залежить від багатьох параметрів, тобто є складною функцією:

де q R - кількість речовини, що виділяється точковим джерелом забруднення / ?; v R -швидкість упорядкованого перенесення; зі я - коефіцієнт турбулентної дифузії; і - коефіцієнти швидкостей фізичної і хімічної (біохімічної) трансформації / -го речовини ву-е; х, - коефіцієнт, що характеризує швидкість акумуляції забруднення біогенними зваженими речовинами; X, - - коефіцієнт, що характеризує швидкість мікробного розкладання / -го речовини; t 0 - час усереднення (для визначення концентрації речовини і його нормування).

Однак через переважаючого і інтегруючого характеру процесів мікробіологічного окислення над процесами біологічної трансформації і безпосередньо хімічними перетвореннями органічних речовин можна спростити цю залежність і вважати, що ассимиляционная ємність А практично визначається трьома основними процесами: гідродинамічним [А (о, з)], мікробіологічними окисленням органічних екотоксікантов [А (х)] і біоседіментаціей [А (х, о)], тобто

Асиміляційна ємність також є інтегральним (результуючим) показником і має розмірність потоку забруднюючих речовин (тобто маси, віднесеної до одиниці часу).

На закінчення можна сказати, що захисний потенціал природних екосистем, і отже, їх стійкість не безмежні. Розуміння механізмів самоочищення природного середовища та їх спрямоване регулювання лежать в основі методології екологічного нормування і сучасних технологій захисту навколишнього середовища.

Сучасні ремедіаціонние технології дозволяють використовувати самоочищається потенціал як в природних умовах (пасивна ремедіації), так і з його штучної активізацією.

  • [1] Гусельников М. Е.} Стройпова В. II. Біоекология: навч, посібник. Томськ: Изд-во ТПУ, 2002.
  • [2] Мошаро С. Л. Асиміляційна ємність (морської екосистеми) // навчитися-ііформа-ційний портал ВІНІТІ. URL: http://science.viniti.ru (дата звернення: 05.02.2014).
 
Переглянути оригінал
< Попер   ЗМІСТ   ОРИГІНАЛ   Наст >