Возможна ли трофическая цепь без вторичных консументов.

Трофическая цепь - пищевая цепь, цепь питания, взаимоотношения между организмами, через которые в экосистеме происходит трансформация вещества и энергии; группы особей (бактерии, грибы, растения и животные), связанные друг с другом отношением пища — потребитель.

В трофической цепи при переносе потенциальной энергии от звена к звену большая её часть (до 80-90%) теряется в виде теплоты. Поэтому число звеньев (видов) в трофической цепи обычно не превышает 4-5 и, очевидно, чем длиннее трофическая цепь, тем меньше продукция её последнего звена по отношению к продукции начального. В состав пищи каждого вида входит обычно не один, а несколько или много видов, каждый из которых в свою очередь может служить пищей нескольким видам. Поэтому трофические взаимоотношения видов в природе точнее передаются термином трофическая сеть (или паутина). Однако представление о трофической цепи сохраняет своё значение, когда оказывается возможным разнести всех членов сообщества по отдельным звеньям цепи — трофическим уровням.

Организмы второго трофического уровня называются первичными консументами, третьего трофического уровня – вторичными консументами и т. д. Первичные консументы – это травоядные животные (многие насекомые, птицы и звери на суше, моллюски и ракообразные в воде) и паразиты растений (например, паразитирующие грибы). Вторичные консументы – это плотоядные организмы: хищники либо паразиты. В типичных пищевых цепях хищники оказываются крупнее на каждом уровне, а паразиты – мельче.

Экологически чистая тепловая энергетика

Сюда включены разработки по новым технологиям подготовки и сжигания на крупных тепловых электростанциях наиболее характерных для России твердых топлив: канско-ачинских бурых, кузнецких каменных, антрацитового штыба ухудшенного качества, а также используемых на Урале экибастузских каменных углей.

Основными требованиями для создания экологически чистых электростанций являются:

выбросы оксидов серы (SOX) — не более 200…300 мг/нм3;

выбросы оксидов азота (NOX) — не более 150…200 мг/нм3;

выбросы золовых частиц — не более 50 мг/нм3;

очищение жидких стоков от ТЭС — 100%;

доля используемой золы и других твердых отходов — не менее 80%.

Основной научно-технической задачей, которая должна быть решена в рамках этого направления, является создание:

• котлов с новыми типами топочных устройств с циркулирующим кипящим слоем, котлов-утилизаторов, высоконапорных парогенераторов;

• высокотемпературных газовых турбин мощностью 115 МВт и мощных парогенераторов для их работы в составе парогазовых установок с внутрицикловой газификацией твердого топлива;

• сероочистных установок с производительностью по дымовым газам до 3 млн м3/ч;

• комплексных азотоочистных установок, включая каталитические реакторы, газо-газовые теплообменники, высоконапорные дымососы, а также технических средств для подавления оксидов азота при горении топлива;

• высокоэффективных фильтров, в том числе принципиально новых конструкций, для очистки дымовых газов от золы;

• нового поколения автоматизированных высокопроизводительных систем и комплексов экологически чистого горно-транспортного оборудования для вскрышных работ и добычи угля в угольных разрезах;

• способов и средств обеспечения производства отгружаемого угля стабильного качества, в том числе при разработке сложноструктурных угольных пластов;

• технологии и технических средств, обеспечивающих утилизацию отходов производства тепловых электростанций и предприятий угольной промышленности.

Решение указанных задач ведется по следующим проектам.

Топливно-энергетический комплекс (ТЭК) на базе Березовского угольного разреза, включающий проекты Березовской ГРЭС-2 с мощностью 6,4 млн кВт (8?800 МВт) с паротурбинными энергоблоками и котлами уменьшенных габаритов, рассчитанных на трехступенчатое сжигание пыли с предварительным подогревом и подсушкой угольной пыли, с установкой тканевых фильтров для улавливания золы, оксидов серы и азота. Здесь же проектируется опытная парогазовая установка на базе газовой турбины мощностью 100…120 МВт и котла-утилизатора в качестве прототипа для полномасштабной парогазовой установки с внут рицикловой газификацией канско-ачинских углей (КАУ) под давлением.

Южно-Уральская ГРЭС мощностью 2,0 млн кВт (4?500) с паротурбинными блоками повышенной эффективности с котлами 1650 т/ч, мокроизвестковой сероочисткой и каталитической азотоочисткой (на экибастузских каменных углях).

Кировская ТЭЦ-5 с двумя парогазовыми установками мощностью 300 МВт, оснащенными газификаторами кузнецкого каменного угля, высоконапорными парогенераторами производительностью 700 т/ч и газотурбинными установками мощностью 115 МВт.

Для сжигания АШ ухудшенного качества разрабатываются два проекта:

Ростовская ГРЭС мощностью 2,0 млн кВт с восемью паротурбинными энергоблоками по 300 МВт с котлами паропроизводительностью 2?500 т/ч с циркулирующим кипящим слоем (ЦКС) и электрофильтрами со знакопеременным напряжением;

опытно-промышленная установка (ОПУ) мощностью 200 МВт (тепл.) для сжигания твердого топлива в шлаковом расплаве в качестве прототипа полномасштабной энергетической безотходной установки на Несветай ГРЭС. Ряд типов разрабатываемых в России оригинальных конструкций агрегатов для экологически чистых ТЭС с новой технологией пылесжигания будут рассмотрены в отдельной работе.

Задача:

Определить величину максимальной приземной концентрации вредных веществ C_М и расстояние x_М, на котором она достигается, для выбросов оксидов азота и серы (с учетом эффекта суммации) из трубы ТЭС, расположенной в центральном районе. Исходные данные: высота трубы 135 м, диаметр устья трубы 4,4 м, скорость выхода газов из устья трубы 35 м/с, температура уходящих газов 145ºС, мощность выброса M_SO2 = 140 г/с, M_NO2 = 16 г/с.

Решение:

Величину максимальной приземной концентрации находим по формуле:

где - безразмерный коэффициент, учитывающий влияние рельефа. Для равнинного ландшафта = 1;

A – климатический коэффициент (для ивановской области A = 140);

F – коэффициент, учитывающий скорость оседания вредных веществ в атмосфере. F=1;

Разность температур выбрасываемых газов и атмосферного воздуха:

Полный расход выбрасываемых газов на срезе трубы:

Коэффициенты m и n учитывающие подъем факела под трубой определяются по вспомогательным величинам, вычисляемым в свою очередь по конструктивным параметрам:

при и коэффициент n =1.

Масса выбрасываемого в атмосферу в единицу времени вещества:

где ПДК – максимальные разовые предельно допустимые концентрации веществ.

Отсюда величина максимальной приземной концентрации:

Расстояние x_М вычисляем по формуле:

где d при и определяется как:

Ответ: , .