Ассимиляционная способность
Ассимиляционная способность – это способность загрязняющих веществ поглощаться окружающей средой без вредного воздействия на окружающую среду или тех, кто ее использует. [1] Естественное поглощение в окружающую среду достигается путем разбавления , диспергирования и удаления посредством химических или биологических процессов . [1] Термин «ассимиляционная способность» использовался взаимозаменяемо с экологической способностью, способностью воспринимать и поглощающей способностью. [2] Он используется в качестве измерительного периметра в гидрологии , метеорологии и почвоведении для различных сред, например: озер, рек, океанов , городов и почв. Ассимиляционная способность - это субъективное измерение, которое правительствами и учреждениями, такими как Агентство по охране окружающей среды (EPA), количественно оцениваются в руководящих принципах. [3] [4] Использование ассимиляционной способности в качестве ориентира может помочь в распределении ресурсов, одновременно снижая воздействие на организмы в окружающей среде. [5] Эта концепция сочетается с пропускной способностью , чтобы способствовать устойчивому развитию городских регионов. [1] Эффективность ассимиляционной способности подвергалась критике из-за двусмысленности ее определения, которая может сбить с толку читателей, а также ложных предположений о том, что небольшое количество загрязняющих веществ не оказывает вредного воздействия на окружающую среду. [6]
Гидросфера
[ редактировать ]
Ассимиляционная способность в гидрологии определяется как максимальное количество загрязняющих веществ, которые водоем может естественным образом поглотить без превышения нормативов и критериев качества воды. Это определяет концентрацию загрязняющих веществ, которые могут оказать пагубное воздействие на водную жизнь и людей, которые ее используют. [4] [7] Самоочищение и разбавление являются основными факторами , влияющими на общую ассимиляционную способность водоема. [1] При оценке нарушений ассимиляционной способности основное внимание уделяется здоровью водных организмов с целью прогнозирования избытка загрязняющих веществ в водоеме. Разбавление является основным способом снижения концентрации загрязняющих веществ в водоемах до уровня, ниже их ассимиляционной способности. [1] Это означает, что водоем, который движется быстро или имеет большой объем воды, будет иметь большую ассимиляционную способность, чем медленно движущийся поток.
Прибрежные и морские
[ редактировать ]Прибрежная и морская среда будет иметь гораздо большую ассимиляционную способность из-за больших объемов воды, создающих гораздо больший коэффициент разбавления . Загрязнения, добавляемые в районы, потребуются в гораздо больших объемах, чтобы превысить ассимиляционную способность и оказать вредное негативное воздействие на водную жизнь. Однако океаны часто являются конечной точкой для многих загрязнителей, что приводит к их большому скоплению. По оценкам, «270 тонн азота ежегодно попадает в море» Западной Австралии. [2]
Реки
[ редактировать ]рек Мониторингу поскольку они являются основным местом стоков сельскохозяйственных уделяется большое внимание , предприятий. Это приводит к большим изменениям в их первоначальных условиях. Сельскохозяйственные стоки содержат большое количество загрязняющих веществ, включая фосфор и азот . Когда фосфор добавляется в реку, происходит эвтрофикация , и происходит быстрое размножение водорослей, производство которых ранее ограничивалось количеством фосфора в воде. [8] Эти водоросли имеют высокую биохимическую потребность в кислороде и уменьшают доступность кислорода для других водных организмов . Необходим тщательный мониторинг ассимиляционной способности рек, чтобы остановить эвтрофикацию, которая может привести к гибели многих водных организмов.
Атмосфера
[ редактировать ]
Ассимиляционная способность атмосферы определяется как максимальная нагрузка загрязняющих веществ, которую можно добавить без ущерба для ее ресурсов. Метеорологи рассчитывают ассимиляционную способность атмосферы, используя коэффициент вентиляции или потенциал загрязнения . [9] Коэффициент вентиляции рассчитывается путем умножения высоты смешивания (высоты, на которой происходит интенсивное перемешивание газов) на среднюю скорость ветра . [1] [9] Концентрации в атмосфере быстро меняются по мере перемещения газов из-за ветров, конвекционных течений и рассеивания газов. Потенциал загрязнения определяется путем расчета концентрации загрязняющих веществ и сравнения ее с допустимыми пределами. [9] Этот способ расчета учитывает текущий уровень загрязняющих веществ и оценивает, сколько еще можно добавить, чтобы достичь ассимиляционной способности. Диоксид серы (SO 2 ), оксид азота (NO) и диоксид азота (NO 2 ) и взвешенные твердые частицы (SPM) являются важными загрязнителями, подлежащими измерению. Высокие концентрации диоксида серы могут вызвать кислотные дожди , которые повреждают конструкции и повышают кислотность почв и водоемов. Высокие концентрации монооксида и диоксида азота могут вызвать фотохимический смог, который оказывает неблагоприятное воздействие на людей с пораженными легкими. Высокие концентрации взвешенных твердых частиц могут всасываться легкими в кровоток и вызывать пневмонию . [10]
Использование для определения управления средой.
[ редактировать ]Ассимиляционная способность используется в качестве мониторинга ориентира устойчивого роста городских регионов. Ассимиляционная способность позволяет правительствам понять, какое давление испытывает регион. Работа в рамках ассимиляционной способности означает, что регионы будут строиться с учетом будущей стабильности. «Исследование ассимиляционной способности разрабатывает конкретное научное моделирование для поддержки и помощи муниципалитетам и другим законодательным органам в прогнозировании последствий землепользования». [11]
Соединенные Штаты
[ редактировать ]В Соединенных Штатах законодательство об ассимиляционной способности в качестве ориентира для максимального количества загрязняющих веществ, добавляемых в водоемы, исходит от каждого отдельного штата и от агентства по охране окружающей среды. [12] Ассимиляционная способность – это полезная в количественном отношении концепция, закрепленная в Законе о чистой воде и других законах и постановлениях, которая не связана с восприятием экологического кризиса . Под ассимиляционной способностью понимается способность водоема поглощать компоненты без превышения определенной концентрации, например, целевого показателя качества воды . Целевые показатели качества воды устанавливаются и периодически пересматриваются регулирующими органами, такими как Агентство по охране окружающей среды (EPA), для определения пределов качества воды для различных целей, включая здоровье человека, а также другие экологически важные функции, среду обитания диких животных , орошаемое земледелие. и т. д. Например, если целевой уровень содержания соли в оросительной воде составляет 450 мг/л общего количества растворенных твердых веществ, ассимиляционная способность водоема будет равна количеству соли, которое можно добавить в воду так, чтобы ее концентрация не превышать 450 мг/л.
Индия
[ редактировать ]Индия использует ассимиляционную способность в управлении землей, водой и воздухом. [1] [9] Хотя каждый из них имеет в значительной степени различную ассимиляционную способность из-за различий в типах загрязнителей и различий в дисперсии разбавления, а также химическом и биологическом распаде в разных средах.
Сравнение с аккомодационной способностью
[ редактировать ]Способность к ассимиляции подвергалась критике за ее ценность как инструмента для создания руководств по гидрологии. В определении существует большая двусмысленность , поскольку оно субъективно. Возникает вопрос, какие именно утверждения, например, означают ли вред для водных организмов «смерть отдельных организмов, разрушение пищевых цепей или изменение структуры потоков энергии». [6] Несоответствие ассимиляционной способности привело к тому, что этот термин был ограничен Национальным управлением океанических и атмосферных исследований (НОАА) и Агентством по охране окружающей среды (EPA). Аккомодационная способность используется для обозначения «скорости, с которой отходы могут быть добавлены в водоем таким образом, чтобы концентрация загрязняющих веществ в окружающей среде поддерживалась ниже уровней, которые оказывают неприемлемое биологическое воздействие». [13] Было предложено использовать аккомодационную способность для устранения двусмысленности, поскольку ее использование более четко определено в количественных показателях.
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с д и ж г Ханна, П; Рам Бабу, П; Суджу, М. (1999). «Пропускная способность как основа устойчивого развития на примере национального столичного региона Индии». Прогресс в планировании . 52 (2): 101–166. дои : 10.1016/s0305-9006(99)00004-5 . ISSN 0305-9006 .
- ^ Jump up to: а б Мазини, Р.Дж.; Кэри, Дж. Л.; Симпсон, CJ; МакКомб, Эй Джей (1995). «Влияние света и температуры на фотосинтез лугообразующих морских трав умеренного пояса в Западной Австралии». Водная ботаника . 49 (4): 239–254. Бибкод : 1995AqBot..49..239M . дои : 10.1016/0304-3770(94)00432-л . ISSN 0304-3770 .
- ^ Гойал, П; Ананд, С; Гера, бакалавр наук (2006). «Исследования ассимиляционной способности и рассеивания загрязняющих веществ в городе Гангток». Атмосферная среда . 40 (9): 1671–1682. Бибкод : 2006AtmEn..40.1671G . дои : 10.1016/j.atmosenv.2005.10.057 . ISSN 1352-2310 .
- ^ Jump up to: а б Агентство по охране окружающей среды США (EPA) (2015). «Обзор общих максимальных ежедневных нагрузок (TMDL)» . Агентство по охране окружающей среды США . Проверено 29 июня 2020 г.
- ^ Кэрнс-младший, Дж. (1998). «Ассимиляционная способность – ключ к устойчивому использованию планеты». Журнал стресса и восстановления водной экосистемы . 6 (4): 259–263. дои : 10.1023/а:1009902127556 . ISSN 1386-1980 . S2CID 195219452 .
- ^ Jump up to: а б Стеббинг, ARD (1981). «Ассимиляционная способность». Бюллетень о загрязнении морской среды . 12 (11): 362–363. Бибкод : 1981MarPB..12..362S . дои : 10.1016/0025-326x(81)90403-3 . ISSN 0025-326X .
- ^ Парк, С; Аллаби, М. (2017). «Словарь окружающей среды и охраны природы». Оксфордский справочник . doi : 10.1093/acref/9780191826320.001.0001 .
- ^ Нил, К; Джарви, HP (2005). «Сельское хозяйство, сообщество, эвтрофикация рек и Рамочная директива по воде». Гидрологические процессы . 19 (9): 1895–1901. Бибкод : 2005HyPr...19.1895N . дои : 10.1002/hyp.5903 . ISSN 0885-6087 . S2CID 129462273 .
- ^ Jump up to: а б с д Манджу, Н; Балакришнан, Р; Мани, Н. (2002). «Исследования ассимиляционной способности и рассеивания загрязняющих веществ в промышленной зоне Манали». Атмосферная среда . 36 (21): 3461–3471. Бибкод : 2002AtmEn..36.3461M . дои : 10.1016/s1352-2310(02)00306-0 . ISSN 1352-2310 .
- ^ Мейнард, Р.Л; Уоллер, Р.Э. (1996). «Взвешенные твердые частицы и здоровье: новый взгляд на старую проблему» . Торакс . 51 (12): 1174–1176. дои : 10.1136/thx.51.12.1174 . ISSN 0040-6376 . ПМЦ 472758 . ПМИД 8994511 .
- ^ Управление охраны региона озера Симко (LSRCA). «Исследование ассимиляционной способности - Управление охраны региона озера Симко» . www.lsrca.on.ca . Проверено 29 июня 2020 г.
- ^ Бахадори, А; Вуталуру, Х.Б. (2010). «Простая функция типа Аррениуса точно прогнозирует концентрацию насыщения растворенного кислорода в водных системах». Технологическая безопасность и защита окружающей среды . 88 (5): 335–340. дои : 10.1016/j.psep.2010.05.002 . ISSN 0957-5820 .
- ^ Питер, Г; О'Коннор, Т. (2019), «Утилизация и мониторинг океана», Удаление отходов в океанах , Routledge, стр. 12–25, doi : 10.4324/9780429267246-2 , ISBN 978-0-429-26724-6 , S2CID 213381057
| Базы данных органов управления : Национальные |
|---|
