CC BY
28
ЭКОЛОГИЯ
УДК 622.831.32:519.673
Л.А. Белая, канд. техн. наук, доц., 8(4872)33-24-88, bliliy@yandex .ш (Россия, Тула, ТулГУ),
Л.Л. Рыбак, асп., (4872)35-20-41 ecology@tsu.tula.ru (Россия, Тула, ТулГУ),
В.Л. Рыбак, асп., (4872)35-20-41 ecology@tsu.tula.ru (Россия, Тула, ТулГУ)
МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ ПЫЛЕГАЗОВЫХ ВЫБРОСОВ В ГОРНОПРОМЫШЛЕННОМ РЕГИОНЕ
Разработана математическая модель образования пылегазовых выбросов в горнопромышленном регионе.
Ключевые слова: математическая модель, горнопромышленный регион, стационарный процесс, пылегазовые выбросы.
Исследуя потоки вещества и энергии в эколого-экономической системе, Т. А. Моисеенкова установила корреляционную зависимость между относительным вкладом отраслей хозяйства СССР в потребление энергии и в наработку вредных веществ в наработку вредных веществ, загрязняющих атмосферу. В качестве одной из эколого-экономических характеристик отраслей и отдельных предприятий Т.А. Моисеенкова предлагает использовать контаминационный эквивалент энергии - отношение валового количества выделяющихся загрязняющих веществ к потребленной энергии. Расчетная схема показана на рисунке.
Это предположение получило широкое применение и позволило получить следующие модели [2, 3]:
Известия ТулГУ. Науки о Земле. 2012. Вып. 2
МР
) к(+) Образование ПГВ
)
-► км Локализация ПГВ
Схема стационарного процесса образования пылегазовых выбросов (ПГВ)
^(+)~ = к(+)(М0-М); (1)
си
"<->=%=-*<-№ (2)
где , - скорости процессов образования и локализации пылегазовых выбросов соответственно; М- масса пылегазовых загрязнителей; Э -энергопотребление; к(+), к(_) - константы энергоемкости процессов воздействия на окружающую среду и нейтрализации этих воздействий соответственно; М0 - начальное значение пылегазовых выбросов в окружающую среду.
Равновесное состояние: =
Мр=м„= к{+) М0. (3)
V) Ч-)
Таким образом, математическая модель стационарного процесса образования пылегазовых выбросов имеет вид:
¿М
— = (4)
аЭ
где М0 = М(Э0); ^ = к(+) -к(_}; - равновесная масса пылегазовых загрязнителей.
Стационарный процесс образования пылегазовых выбросов при конкурентной борьбе за материальный ресурс. Удельное образование ПГВ
Ш (1Э
Удельная локализация ПГВ
Ж(+) = - = К(+/М0-М)М, (4)
ш■ м\ (5)
(-) ю (-) V у
Равновесное состояние: ¡¥(+) = ¡¥(_)
мР=м„= К{+) М0. (6)
Экология
Математическая модель стационарного процесса образования пыле-газовых выбросов при конкурентной борьбе за материальный ресурс:
dM
— = e(MM )M, (7)
аЭ
где M0 = M (Э0), e = K(+) - K(-); K(+), K(-) - константы энергоемкости процессов воздействия на окружающую среду и нейтрализации этих воздействия соответственно; M 0 - начальное значение пылегазовых выбросов в окружающую среду.
Используя логистические уравнения (4) и (7) для соответствующих ситуаций, можно прогнозировать пылегазовые выбросы в атмосферу от различных промышленных предприятий.
Список литературы
1. Качурин Н.М., Комиссаров М.С., Белая Л. А., Агеева И.В. Комплексная оценка состояния окружающей среды промышленно развитого угледобывающего региона // Известия ТулГУ / Естественные науки. 2009. Вып. 5. С.226 - 234.
2. Kachurin N.M., Komissarov M.S.,Ageeva I.V. Foundation and results of the monitoring environmental parameters // Energy Mining, New Technologies, Sustainable Development: 3-rd International Symposium ENERGY MINING. Serbia, Apatin City. 2010. P. 39 - 45.
3. Kachurin N.M., Komissarov M.S.,Ageeva I.V. Using energetic indexes for evaluating anthropogenic influence upon environment // Energy Mining, New Technologies, Sustainable Development: 3-rd International Symposium ENERGY MINING. Serbia, Apatin City. 2010. P. 46 - 52.
L.A. Belay, L.L. Ribak
MATHEMATICAL MODELING FORMING DUST-GAS EMISSION IN MINING-INDUSTRIAL REGION
Mathematical model of forming dust-gas atmospheric pollutants in mining-industrial region was created.
Key words: mathematical model, mining-industrial region, stationary process, dustgas emission.
Получено 12.11.12
