|
Выбросы могут быть как постоянными, находящимися под контролем эксплуатационного персонала, так и аварийными, залповыми. Включаясь в многообразные движения атмосферы, поверхностных и подземных потоков, радиоактивные и токсические вещества распространяются в окружающей среде, попадают в растения, в организмы животных и человека. На Рис.3 показаны воздушные, поверхностные и подземные пути миграции вредных веществ в окружающей среде. Вторичные, менее значимые для нас пути, такие как ветровой перенос пыли и испарений, как и конечные потребители вредных веществ на рисунке не показаны:
Проблему оценки защищенности окружающей среды можно представить в виде последовательного решения некоторых математических задач -
· расчет изменений и возмущений состояния среды в результате внешних воздействий, определение поля концентраций опасных веществ после стационарных и аварийных выбросов, сбросов из технологических систем АС,
· оценки вредных последствий воздействий, дозовых, токсикогенных нагрузок,
· оценки экологического ущерба, вероятностей гибели особей, деградации популяций, измений видового разнообразия,
· выбора оптимального набора мер и средств управления состоянием среды для снижения последствий вредных воздействий.
Пусть мы знаем все параметры выбросов и сбросов АС в окружающую среду, т.е. вектор q(Q, .,t)
. Выделим в окружающем атомную станцию пространстве ряд биосферных объектов - характерных экосистем. Состояние объектов среды будем характеризовать вектором С=С(С1, Сi, B1, Bk, Т)- компоненты которого концентрации радиоактивных, химически вредных веществ, биомассы составляющих экосистему элементов и температуры в средах. Связь воздействий и реакции экосистем можно описать некоторым символическим уравнением
[ D+I ] (С,r,t)=q(t) d(r-r0)
где D - дифференциальный оператор, определяющий скорость переноса возмущений внутри рассматриваемых биосферных объектов, I - оператор взаимодействия биосферных объектов между собой, q(t) - выброс, d(r) - дельта-функция, к - координата источника выброса.
Это уравнение распространения тепловых, концентрационных и экологических возмущений в окружающей среде - некоторая система уравнений переноса вещества, биомассы и тепла в пространстве. Символическое решение для вектора состояния системы, т.е. вектора биомасс, концентраций радиоактивных продуктов и других веществ, температур, можно представить в виде
С(r,t)=[ D+I ]-1 q(t) d(r-r0).
Это поле биомасс, концентраций и температур в биосфере. В литературе имеются описания моделей экосистем различной степени сложности и детализации процессов переноса, перехода в элементах экосистем. В полном составе проблем такая задача представляется исключительно сложной как из-за большого объема вычислений, так и из-за необходимости задания большого числа эмпирических зависимостей [7]. Большой популярностью пользуется камерная модель окружающей среды, которая интегрально, в точечном приближении описывает распространение вредных нуклидов в среде и попадание их в организм человека. Расчет распределение опасных веществ во всех экозонах и сопоставление их концентраций с допустимыми значениями является основным методом исследования качества окружающей среды. Следующий этап заключается в преобразовании поля концентраций вредных веществ в поле радиационных, токсикогенных нагрузок всех элементов экосистем. Символически это преобразование есть некоторый функционал
|