Головна » Статті » Конференція_2016_05_19-20 » Секція_2_Біологічні науки

РАССЧЕТ ЭКСЭРГИИ ДЛЯ РАЙОНОВ С РАЗНОЙ СТЕПЕНЬЮ АНТРОПОГЕННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ

Мокрый Андрей

к.б.н., доцент

Иркутский государственный аграрный университет

г. Иркутск, Россия

 

РАССЧЕТ ЭКСЭРГИИ ДЛЯ РАЙОНОВ С РАЗНОЙ СТЕПЕНЬЮ АНТРОПОГЕННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ

 

Для оценки состояния водных экосистем уже много лет в нашей стране и за рубежом довольно успешно используется эксэргия – интегральный показатель, определяющийся как расстояние между текущим состоянием системы и её состоянием в термодинамическом равновесии с окружающей средой. Она указывает на количество работы, затраченной на создание данной системы из первичных компонентов (в случае экосистемы – из первичного неорганического “бульона”), и информации, использованной при этом. Таким образом, эксэргия – мера отклонения экосистемы от равновесного состояния. В случае ухудшения состояния экологической системы её эксэргия снижается. Эксэргия, отнесенная к общей биомассе (структурная эксэргия), отражает способность экосистемы усваивать поток энергии извне и, тем самым, противостоять внешнему неблагоприятному воздействию, служа, одновременно, индикатором степени развития экосистемы и её сложности [1, 2, 3, 4, 5].

Рассчитанные на одном материале и используемые совместно эксэргия и структурная эксэргия дополняют друг друга и позволяют учесть новые информационные аспекты, не содержащиеся в явном виде в исходных данных, а также использовать в конкретных случаях анализа весь ретроспективный опыт и функциональные закономерности, выявленные исследователями на водоемах других регионов.

Для оценки взаимосвязей между значениями структурной эксэргии и степенью антропогенного воздействия были рассчитаны значения структурной эксэргии для пяти станций отбора проб в пелагиали южной котловины оз. Байкал: фоновый район – станция напротив пос. Большие Коты; район сброса сточных вод Байкальского целлюлозно-бумажного комбината – станция Байкальск (зона прямого антропогенного воздействия); дельта реки Селенги – станции напротив проток Усть-Харауз и Средняя (зона опосредованного антропогенного воздействия); и станция в открытом Байкале на середине расстояния Байкальск–Б.Коты.

прим.: «0» означает отсутствие данных

Рисунок – Гистограмма значений структурной эксэргии в районах с разной степенью антропогенной нагрузки

Из полученных данных следует, что отсутствует четкая и однозначно объясняемая взаимосвязь между районами с различной степенью антропогенного воздействия и показаниями структурной эксэргии. Значения индекса варьируются на станциях отбора проб от года к году. Стабильно высокие значения структурной эксэргии наблюдаются лишь на фоновых участках. Наименьшее из всех зарегистрированных значений (67,7, 1997 г.) отмечалось на станции Усть-Харауз, т.е. в районе воздействия вод р. Селенги.

Значения структурной эксэргии на участках, подверженных антропогенному воздействию (станции Байкальск и Усть-Харауз) подвержены наибольшим колебаниям, наименьшии колебания – на фоновом участке (станция Б.Коты). Таким образом, большой размах колебаний показателя на станциях отбора проб также может свидетельствовать о неблагоприятности экологической ситуации в данном районе.

При этом следует подчеркнуть, что, несмотря на имеющиеся очаги локального загрязнения, вода озера Байкал остается самой чистой природной озерной водой в мире и пригодна для питья даже без предварительной очистки.

 

Литература

  1. Ludovisi A. Use of thermodynamic indices as Ecological indicators of the development state of lake ecosystems. 2. Exergy and specific exergy indices [Текст] / A. Ludovisi, A. Poletti // Ecol. Indic.. – 2003. – Vol. 159. – P. 223–238.
  2. Silow E.A., Mokry A.V. Exergy as a Tool for Ecosystem Health Assessment [Текст] / E.A. Silow, A.V. Mokry // Entropy. – 2010. – 12. – P. 902-925.
  3. Зилов Е.А. Возможность использования целевых функций для оценки «здоровья» водных экологических систем: эксэргия [Текст] / Е.А. Зилов // Сибирский экологический журнал. – 2006. – № 3. – С. 269–284.
  4. Зилов Е. А., Мокрый А.В. Оценка состояния водных экосистем (на примере озера Байкал) с помощью термодинамической целевой функции – эксэргии [Текст] // Известия Иркутского государственного университета. Серия «Биология. Экология». – 2008. – Т. 1, № 1. – С. 79–84.
  5. Мокрый А.В. Структурная организация и динамика фитопланктонного сообщества пелагиали Южного Байкала [Текст]: автореф. дис. ... канд. биол. наук.– Иркутск, 2011. – 23 с.
Категорія: Секція_2_Біологічні науки | Додав: Admin (18.05.2016)
Переглядів: 201
Всього коментарів: 0