Перенос веществ с преимущественными потоками растворов в почве
•Определение преимущественных потоков (“preferential flows”).
•Модели переноса токсикантов в почвах.
•Модели конвективно-диффузионного переноса (КДП) или «хроматографические» и модели «двойной пористости».
•Модели MACRO, MACRO_DB, Pearl и др.
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)
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
Переходим ко второму вопросу
•Модели переноса токсикантов (пестицидов)
–Понятие об экологическом риске
–Оптимизация агроприемов
–Модели с двойной пористостью. Модель MACRO_DB
Главное, - введение концепции
риска
• «Риск – это вероятность возникновения какого-либо события с предсказуемыми последствиями за определенный промежуток времени» (Г.Г.Онищенко,
С.М.Новиков, Ю.А.Рахманин и др., 2002)
• «Риск – сочетание вероятности нанесения ущерба и тяжести этого ущерба» (ГОСТ Р
ИСО/МЭК 51-2002. Аспекты безопасности)
• РИСК=(опасность) х (доза) х (время)
Исследования Оценка риска Управление
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Результаты лабораторных |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
натурных исследований |
|
|
|
|
|
|
|
|
Управленческие |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
Токсичность |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
Результаты |
|
|
|
|
|
Расчет |
|
|
решения: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
моделирования |
|
|
|
|
|
риска |
|
|
• |
контроль |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
Оценка |
|
|
|
• |
нормирование |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
экспозиции |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Сведения о популяциях 
и чувствительных группах
по Г.Г.Онищенко и др., 2002
Вопрос 1 лекции 1
1. Зависимость «доза-ответ».
Статистический анализ кривой «доза-эффект» |
|||
|
Çîíà |
Çîíà |
Патологические |
|
неясных |
заметных |
проявления |
|
(стертых) |
функцональных и |
|
|
биохимических |
||
|
эффектов |
изменений |
|
|
NOAEL |
|
|
10% |
|
|
|
RfD |
BD10 |
ED10 |
ÏÄ |
ÎÁÓÂ |
|
|
LOAEL |
Доза/концентрация, мг\кг
ОБУВ - Ориентировочный Безопасный Уровень Воздействия, действует 3 года BD – benchmark dose (реперные или опорные дозы),
ED – эффективная доза