Алгоритм расчета констант скоростей переноса химических веществ в гидросфере с использованием геоинформационных систем

Алгоритм расчета констант скоростей переноса химических веществ в гидросфере с использованием геоинформационных систем

Автор: Макарова Анна Сергеевна, Васильева Евгения Григорьевна

Журнал: Известия Самарского научного центра Российской академии наук @izvestiya-ssc

Рубрика: Информатика, вычислительная техника и управление

Статья в выпуске: 4-1 т.19, 2017 года.

Бесплатный доступ

Изложен алгоритм расчета констант скоростей переноса химических веществ в гидросфере, с использованием геоинформационных систем, который позволяет учесть пространственную дифференциацию в этой подсистеме при расчетах химической нагрузки. При оценке переноса химических веществ учитывались многофакторные зависимости, в том числе свойства химических веществ, условия переноса в различных подсистемах окружающей среды, георграфические особенности территорий и т.д.. Алгоритм составлен с учетом использования двух больших групп данных: глобальные базы данных, содержащих необходимые данные для всего земного шара с шагом ячейки 0,5°×0,5° и данные, полученные с помощью эмпирических зависимостей. Разработанный алгоритм позволяет учитывать пространственную дифферциацию времени пребывания вещества в подсистемах окружающей среды при составлении глобальных оценок на уровне мира, отдельной страны или региона.

Еще

Константы скоростей переноса, химические вещества, химическая нагрузка, химиечский след, окружающая среда

Короткий адрес: https://sciup.org/148205273

IDR: 148205273

Список литературы Алгоритм расчета констант скоростей переноса химических веществ в гидросфере с использованием геоинформационных систем

  • Rosenbaum R. K., Margni M., Jolliet O. A flexible matrix algebra framework for the multimedia multipathway modeling of emission to impacts//Environment International. 2007. Volume 33. С. 624-634.
  • Бутусов О. Б., Мешалкин В. П. Эколого-экономическая оценка воздействия металлургического комбината на природную среду полярного региона//Север и рынок: формирование экономического порядка: научно-информационный журнал. 2014. № 3. С. 114-118.
  • ГОСТ Р ИСО 14040-2010. Экологический менеджмент. Оценка жизненного цикла. Принципы и структура. М.: Стандартинформ, 2010. 23 с.
  • P 2.1.10.1920-04. Руководство по оценке риска для здоровья населения при воздействии химических веществ, загрязняющих окружающую среду (2.1.9. Состояние здоровья населения в связи c состоянием окружающей природной среды и условиями проживания населения). Москва, 2004.
  • The state of multimedia mass-balance modeling in environmental science and decision-making/MacLeod M., Scheringer M., McKone T. E., Hungerbühler K. Environ.//Environmental Science & Technology. 2010. Volume 44 (22). P. 8360-8364.
  • Chemical footprint method for improved communication of freshwater ecotoxicity impacts in the context of ecological limits/Bjørn A., Diamond M., Birkved M., Hauschild M.Z., Environmental Science & Technology. Nov 18. 2014. Volume 48(22), P. 13253-13262.
  • M. C. Zijp, L. Posthuma, Dik van de Meent. Definition and Applications of a Versatile Chemical Pollution Footprint Methodology//Environmental Science & Technology. 2014. Volume 48. P.10588-10597.
  • McKone T. E. Ecological toxicity potentials (ETPs) for substances released to air and surface waters. Berkeley, CA: Environmental Health Sciences Division, School of Public Health, University of California, 2001
  • McKone T.E., Bodnar A. CalTOX 4.0. Technical Support Document, vol. 2. Berkeley, CA: Lawrence Berkeley National Laboratory, 2001.
  • McKone T.E., Bennett D., Maddalena R. CalTOX 4.0 Technical Support Document, vol. 1. Berkeley, CA: Lawrence Berkeley National Laboratory, 2001.
  • Brandes L. J., Den H. H., Van dM. D. SimpleBox 2.0: A Nested Multimedia Fate Model for Evaluating the Environmental Fate of Chemicals. Bilthoven, the Netherlands: RIVM report National Institute of Public Health and the Environment, 1996.
  • BETR North America: a regionally segmented multimedia contaminant fate model for North America/MacLeod M., Woodfine D. G, Mackay D., McKone T. E., Bennett D. H., Maddalena R.//Environmental Science & Technology. 2001. Volume 8. P.56-63.
  • Multimedia fate and human intake modeling: spatial versus nonspatial insights for chemical emissions in Western Europe/Pennington D. W, Margni M., Ammann C., Jolliet O.//Environmental Science & Technology. 2005. Volume 39. P.1119-1128.
  • USEtox-the UNEP-SETAC toxicity model: recommended characterisation factors for human toxicity and freshwater ecotoxicity in life cycle impact assessment/Rosenbaum R. K., Bachmann T. M., Gold L. S., Huijbregts M. A. J., Jolliet O., Juraske R., Koehler A., Larsen H. F., MacLeod M., Margni M., McKone T. E., Payet J., Schuhmacher M., Van de Meent D., Hauschild M. Z.//International Journal of Life Cycle Assessment, 2008, no13 (7), P. 532-546. DOI 10.1007/s11367-008-0038-4.
  • Potting J, Hauschild M.Z. Spatial differentiation in life cycle impact assessment-a decade of method development to increase the environmental realism of LCIA//Int J Life Cycle Assess. 2006. Volume 11. P. 11-13.
  • Potting J, Blok K. Spatial aspects of life-cycle impact assessment. In: Udo de Haes HA, Jensen AA, Klöpffer W, Lindfors L-G (eds) Integrating impact assessment into LCA//Society of Environmental Toxicology & Chemistry. 1994. Brussels, P. 91-98.
  • Potting J, Blok K./Life-cycle assessment of four types of floor covering//J Cleaner Prod. 1995. Volume 3(4). P. 201-213.
  • Site-dependent life-cycle impact assessment of acidification/Potting J, Schöpp W,Blok K, Hauschild MZ//(1998). J Indust Ecol. 1998. Volume 2(2). P. 63-87.
  • Huijbregts MAJ, Seppälä J. Towards region-specific, European fate factors for airborne nitrogen compounds causing aquatic eutrophication//Int J Life Cycle Assess. 2000. Volume 5(2). P. 65-67
  • Spatially explicit fate factors of phosphorous emissions to freshwater at the global scale/Helmes, R.J.K.; Huijbregts, M.A.J.; Henderson, A.D.; Jolliet, O.//Int. J Life Cycle Assess. 2012. Volume 17, P. 646-654.
  • Estimation of the phosphorus loading with consideration for the planetary boundaries (for the Russian Federation as an example/Tarasova N.P., Makarova A.S., Vasileva E.G., Savelova D.D.//Pure and Applied Chemistry. Jan 2017. Volume 38, Issue 6, P. 8 -11.
  • Geomorphometric attributes of the global system of rivers at 30-minute spatial resolution (STN-30)/Vörösmarty CJ, Fekete BM, Meybeck M, Lammers R.//J Hydrol. 2000a. Volume 237. P. 17-39.
  • Fekete B.M., Vorosmarty C.J. and Grabs W. High-resolution fields of global runoff combining observed river discharge and simulated water balances//Global Biogeochem. 2002. Volume 16(3). P. 15-1-15-10.
  • Tarasova N.P., Makarova A.S. Assessment of the Chemical Pollution in the context of the planetary boundaries//Russian Chemical Bulletin, International Edition. 2016. Volume 65 (5). P. 1-12.
  • USEtox® 2.0 Documentation (Version 1)/Fantke, P. (Ed.), Bijster, M., Guignard, C., Hauschild, M., Huijbregts, M., Jolliet, O., Kounina, A., Magaud, V., Margni, M., McKone, T.E., Posthuma, L., Rosenbaum, R.K., van de Meent, D., van Zelm R.//2015. http://usetox.org.
  • Asselman NEM 1997: Suspended sediment in the river Rhine: The impact of climate change on erosion, transport, and deposition. Doctoral thesis Thesis, Utrecht University, Utrecht, 257 P.
  • New method for calculating comparative toxicity potential of cationic metals in freshwater: Application to copper, nickel, and zinc/Gandhi N, Diamond ML, van de Meent D, Huijbregts MAJ, Peijnenburg WJGM, Guinée J.//Environmental Science and Technology. 2010. Volume 44. P. 5195-5201.
  • Global system of rivers: its role in organizing continental land mass and defining land-to-ocean linkages/Vörösmarty C.J., Fekete B.M., Meybeck M., Lammers R.//Global Biogeochem Cycles. 2000b. Volume 14. P. 599-621.
  • Miller Z. F., Pavelsky T. M., Allen G. H. Quantifying river form variations in the Mississippi Basin using remotely sensed imagery//Hydrol. Earth Syst. Sci. 2014. № 18. P. 4883-4895 DOI: 10.5194/hess-18-4883-2014
  • Relationship between river size and nutrient removal/Wollheim W.M., Vörösmarty C.J., Peterson B.J., Seitzinger S.P., Hopkinson C.S.//Geophysical Research Letters. 2006. Volume 33. P. L06410
  • Implementation of Depthdependent Soil Concentrations in Multimedia Mass Balance Models/Hollander A., Hessel L., de Voogt P., van de Meent D.//(2004):. SAR and QSAR in Environmental Research. 2004. Volume 15. P. 457-468.
  • Сайт Университета Нью-Гемпшира. World Water Development Report II. Indicators for World Water Assessment Programme. URL: http://wwdrii.sr.unh.edu/index.html (дата обращения 14.04.2017).
  • Paterson S., Mackay D. Interpreting chemical partitioning in soil-plant-air systems with a fugacity model. In: Trapp S, McFarlane JC (Editors), Plant Contamination. Lewis Publishers, Boca Raton, Florida, U.S., 1995. P. 191-214.
  • Сайт Университета Нью-Гемпшира. World Water Development Report II. Indicators for World Water Assessment Programme. URL: http://wwdrii.sr.unh.edu/index.html (дата обращения 14.04.2017).
Еще
Статья научная
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp