Пример с агротехнологиями
й и н е т с а р
а т с о р
ии
к
ий
ти
св
ио
рл
ес
ту
ко
ае
рт
ае
Хм
|
Применение пестицидов в связи |
|
с метеоусловиями, ростом культурных |
2 1 3 |
растений и сорняков |
осадки |
|
Культурные |
сорняки |
растения |
|
Влажность
почвы
весна |
лето |
время |
1 - попадает в грунтовые воды
2 - не подействует и разложится до появления сорняков
3 - плохо подействует и попадает в растения
ВЫВОД:
•Для оптимизации применения агротехнологий –
НАДО СЧИТАТЬ! Но как?
Токсиканты быстро движутся по макропорам.
Полевой фильтрационный эксперимент
Схема полевыхпо УмаровойфильтрационныхА.Б, 2002экспериментов
( )
Глубина, см
Рама |
- H20 (60 мм) |
|
|
- 1M KCl, 2% крахмал (100 мм) |
|
130 cм |
|
Рама |
0 |
|
|
|
d = 50 см |
|
0 |
. . .. .. |
Отбор почвенных образцов |
10 |
|
по сетке для определения |
|
плотности, влажности, |
|
|
|
|
20 |
|
содержания ионов K+ ,Cl-, |
30 |
|
зарисовка крахмальных меток |
|
|
|
40 |
|
|
50 |
|
|
|
|
Определение объемов и |
|
|
|
концентраций Cl, K |
+ |
Лизиметры |
- |
||
в лизиметрических водах |
|||
(стаканчики для учета почвенного стока)
30 |
Пространственное30распределение0.90 |
||||
|
Плотность, г/cм3 |
|
|
|
|
|
преимущественных путей миграции |
||||
|
|
1.58 |
|
|
0.30 |
|
|
|
|
|
|
40 |
|
1.38 |
|
профиле |
0.10 |
в почвенном40 |
|
||||
|
10 30 50 70 90 110 cm |
1.18 |
10 30 |
50 70 90 110 cm |
0.01 |
|
|
||||
|
|
|
|||
Объемы лизиметрической воды, мл
мл |
890 |
1000 |
600 |
|
|
500 |
500 |
|
0
Лизиметр
Местоположение рамы
Относительная концентрация K+ в лизиметрической воде
1.0C/C0 0.96
0.690.54
0.5 |
|
0 . |
Лизиметр |
|
Местоположение рамы |
~ 5% порового пространства почв (макропоры, трещины, межагрегатные поры) проводят до 90% раствора
Основные уравнения переноса веществ по макропорам
• C1, Θ1 – концентрация вещества и влажность проточной зоны
• |
2 c2 |
c1 c2 |
|
|
|
|||
|
C 2, Θ2 – концентрация вещества и влажность застойной зоны |
|
||||||
|
|
t |
|
|
c |
2c |
|
c |
|
c |
|
v |
|||||
|
1 |
2 D * |
1 |
1 |
||||
|
1 t |
|
|
2 t |
z2 |
|
z |
|
1 2
Вид движущего в почве вещества
Несорбирующееся,
нераспадающееся нейтральное вещество
Анион
Катион
Распадающееся во времени (по кинетике нулевого порядка) вещество
Распадающееся во времени (по кинетике нулевого порядка) вещество при движении в структурированной почве
Параметры переноса, отражающие процессы
Диффузия и |
Отрицательная |
Равномерная |
Константы |
Наличие |
конвекция |
сорбция |
моментальная |
динамики |
застойных и |
|
|
сорбция |
распада |
проточных зон |
|
|
|
(разложения) |
в поровом |
|
|
|
|
пространстве |
D* - |
- |
- |
- |
- |
Гидродинам. |
|
|
|
|
диффузия или |
|
|
|
|
- шаг |
|
|
|
|
смешения |
|
|
|
|
D* |
* - |
|
|
|
|
нерастворяющий |
|
|
|
|
Объем |
|
|
|
D* |
- |
Кd – коэффициент |
|
|
|
|
распределения |
|
|
D* |
В зависимости от |
В зависимости от |
Т50 – период |
|
свойств вещества |
свойств вещества |
|
||
|
|
|
полураспада |
|
D* |
В зависимости от |
В зависимости от |
Т – период |
- |
|
свойств вещества |
свойств вещества |
50 |
коэффициент |
|
|
|
полураспада |
|
|
|
|
|
обмена между |
|
|
|
|
зонами |
|
|
|
|
порового |
|
|
|
|
пространства . |
Модели переноса пестицидов (на
примере MACRO_DB)
•Условия на верхней границе: метеоусловия месяца и «симулятор» погоды с точными географическими координатами;
•Экспериментальное обеспечение:
–почвенное: на основе традиционной информации и База Данных. Учитывает застойные и проводящие зоны порового пространства;
–описание свойств пестицида: растворимость, DT50, Ксорб.
•Условия на нижней границе
Конвективно-диффузионное уравнение
|
c |
2c |
c |
I |
t |
D* |
v |
||
|
z2 |
z |
|
Где I – это слагаемое «появление/исчезновение мигранта»