Giáo trình bảo vệ môi trường - Phần 3 Bảo vệ đại dương thế giới - Chương 2

Mô hình hóa sự lan truyền các chất ô nhiễm trong đại dương Tìm kiếm những ph-ơng tiện tích cực đấu tranh chống ô nhiễm môi tr-ờng biển là một trong những vấn đề thời sự của khoa học hiện đại. Một trong các h-ớng của vấn đề này là nghiên cứu các quá trình tự làm sạch khỏi chất ô nhiễm của biển và đại d-ơng. Trong môi tr-ờng biển, bên cạnh những quá trình sinh học và lý - hóa học, có tác động làm giảm nồng độ tạp chất, thì các quá trình thủy động lực cũng...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình bảo vệ môi trường - Phần 3 Bảo vệ đại dương thế giới - Chương 2 do rß rØ. Nh÷ng t×nh huèng sù cè còng gãp phÇn ®¸ng kÓ vμo ®é phãng x¹ ®¹i d−¬ng. ThÝ dô, n¨m 1963 sau khi ch×m tÇu ngÇm “Treser”, t¹i ®¸y §¹i T©y D−¬ng ®é phãng x¹ ®· trë nªn cao h¬n 1016 Bk. §Õn nay, tæng l−îng phãng x¹ do con ng−êi mang vμo ®¹i Ch−¬ng 2 d−¬ng ch−a v−ît qu¸ 5,5.1019 Bk, vÉn ch−a nhiÒu so víi møc tù M« h×nh hãa sù lan truyÒn c¸c chÊt « nhiÔm nhiªn (18,5.1021 Bk). Tuy nhiªn, tÝnh tËp trung vμ ph©n bè trong ®¹i d−¬ng kh«ng ®Òu c¸c chÊt phãng x¹ t¹o nªn mèi nguy hiÓm nhiÔm x¹ n−íc vμ thñy sinh vËt ë mét sè vïng riªng biÖt cña ®¹i d−¬ng. T×m kiÕm nh÷ng ph−¬ng tiÖn tÝch cùc ®Êu tranh chèng « nhiÔm m«i tr−êng biÓn lμ mét trong nh÷ng vÊn ®Ò thêi sù cña khoa häc hiÖn ®¹i. Mét trong c¸c h−íng cña vÊn ®Ò nμy lμ nghiªn cøu c¸c qu¸ tr×nh tù lμm s¹ch khái chÊt « nhiÔm cña biÓn vμ ®¹i d−¬ng. Trong m«i tr−êng biÓn, bªn c¹nh nh÷ng qu¸ tr×nh sinh häc vμ lý − hãa häc, cã t¸c ®éng lμm gi¶m nång ®é t¹p chÊt, th× c¸c qu¸ tr×nh thñy ®éng lùc còng ®ãng vai trß quan träng. ChÝnh lμ c¸c dßng ch¶y biÓn vμ khuyÕch t¸n rèi quyÕt ®Þnh sù vËn chuyÓn, ph©n t¸n vμ lμm lo·ng t¹p chÊt. Ch−¬ng nμy sÏ tr×nh bμy nh÷ng ph−¬ng ph¸p lý thuyÕt tÝnh lan truyÒn c¸c chÊt « nhiÔm trong ®iÒu kiÖn biÓn, nghiªn cøu vÒ ¶nh h−ëng cña hoμn l−u n−íc vμ khuÕch t¸n rèi tíi kÕt qu¶ tÝnh nång ®é c¸c chÊt, lμm quen víi nh÷ng kÕt qu¶ chÝnh trong nghiªn cøu thùc nghiÖm vÒ khuyÕch t¸n rèi trong nh÷ng ®iÒu kiÖn thùc. 2.1. Ph¸t biÓu to¸n häc bμi to¸n vÒ lan chuyÒn t¹p chÊt trong m«i tr−êng biÓn DiÔn biÕn cña t¹p chÊt trong m«i tr−êng biÓn tïy thuéc vμo 415 416 nhiÒu nh©n tè: hãa häc (sù ph©n r·, liªn kÕt víi chÊt kh¸c, l¾ng trung b×nh nång ®é t¹p chÊt, tøc ∂C ®äng vμo trÇm tÝch); lý häc (chuyÓn sang tr¹ng th¸i pha kh¸c, T ΦC j = ρ K C i j . hÊp phô, kÕt h¹ch); thñy ®éng lùc häc (vËn chuyÓn bëi c¸c dßng ∂ xj ch¶y vμ ph¸t t¸n trong qu¸ tr×nh khuÕch t¸n rèi); sinh häc (sù 2) Tuú thuéc vμo nh÷ng tÝnh chÊt lý – hãa cña t¹p chÊt ®éc tÝch tô vμ vËn chuyÓn bëi sinh vËt biÓn). Sù biÕn ®æi nång ®é h¹i, trªn c¬ së ph−¬ng tr×nh (2.1) cã thÓ nghiªn cøu sù lan t¹p chÊt trong tr−êng hîp tæng qu¸t ®−îc m« t¶ b»ng ph−¬ng truyÒn cña t¹p chÊt tÝch cùc ®éng lùc (l¾ng xuèng, wC > w , hoÆc tr×nh khuÕch t¸n rèi ba chiÒu, cã tÝnh ®Õn sù t−¬ng t¸c lý – hãa næi lªn, wC < w ), hoÆc cña t¹p chÊt thô ®éng ®éng lùc, kh«ng cã cña t¹p chÊt víi m«i tr−êng vμ sù hiÖn diÖn c¸c nguån t¹p chÊt: vËn tèc träng lùc riªng ( wC = 0 ) vμ bÞ mang ®i víi vËn tèc cña ∂C ∂C ∂C ∂C +u +v + ( w + wC ) = ∂t ∂x ∂y ∂z c¸c dßng ch¶y. 3) Do nh÷ng qu¸ tr×nh sinh hãa, nång ®é t¹p chÊt liªn tôc ∂ ∂C ...