Застосування імітаційного моделювання для оцінки екологічної безпеки ґрунтів

Autor: Bojko, Tetyana, Skladannyy, Denys, Zaporozhets, Julia, Plashykhin, Sergii
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2019
Předmět:
Zdroj: Technology audit and production reserves; Том 1, № 3(51) (2020): Chemical engineering; 25-30
Technology audit and production reserves; Том 1, № 3(51) (2020): Хімічна інженерія; 25-30
Technology audit and production reserves; Том 1, № 3(51) (2020): Химическая инженерия; 25-30
ISSN: 2226-3780
2312-8372
Popis: The object of research is the ecological safety of soil pollution by an industrial enterprise. The general geofiltration process could be considered as a complex of individual physical and physico-chemical processes. During the study, the individual components of the geofiltration process were considered and a reasonable choice of mathematical models for their description is made. One of the problems is the soil type influence assessment and the corresponding geofiltration scheme on the overall filtration processes results. The classification of soils according to the filtration processes that occur in them is considered. For different soils types, influence coefficients of individual processes constituting geofiltration are established. As an assessment of the results of geofiltration, the ratio of the current concentration of the pollutant to its background concentration is proposed. A technique is proposed for determining indicators of purification efficiency, based on a simulation experiment. An algorithm for conducting a simulation experiment on a complex of models was developed taking into account the established coefficients and 10,000 of its implementations were carried out. Based on the simulation experiment results, the values that allow assessing the geofiltration quality is determined:– purification degree interval assessment$– soil layer height, which provides the maximum possible purification degree and the complete purification probability when the pollutant passing through the soil layer for all the examined soils.Considering the risk of contaminant entering groundwater through the soil layer is proposed and the assessing scale for this risk based on Harrington desirability scale is established. For all considered soils types, the risk of pollution penetration in cases when the initial concentration of the pollutant exceeds the background by three, five and ten times is assessed.It makes possible to obtain values of geofiltration performance indicators depending on the pollutant initial concentration, taking into account the soil type. This indicators is recommended to take into account for designing locations for potentially hazardous facilities and industries.
Объектом исследования является экологическая безопасность загрязнения почв промышленным предприятием. Общий процесс геофильтрации рассматривается как комплекс отдельных физических и физико-химических процессов. В ходе исследования рассмотрены отдельные составляющие процесса геофильтрации и проведен обоснованный выбор математических моделей для их описания. Одним из проблемных мест является оценивание влияния типа грунта и соответствующей этому типу схемы геофильтрации на общий результат фильтрационных процессов. Рассмотрена классификация грунтов с точки зрения процессов фильтрации, которые в них происходят. Для различных типов грунтов установлены весовые коэффициенты влияния отдельных процессов, составляющих геофильтрацию. В качестве оценки результатов геофильтрации предложено отношение текущей концентрации загрязнителя к его фоновой концентрации. Предложена методика определения показателей эффективности очистки, основанная на имитационном эксперименте. Разработан алгоритм проведения имитационного эксперимента на комплексе моделей с учетом установленных коэффициентов и проведено 10000 его реализаций. По результатам имитационного эксперимента определены величины, позволяющие судить о качестве геофильтрации:– интервальная оценка степени очистки;– высота грунтового слоя, которая обеспечивает максимально возможную степень очистки и вероятности полной очистки от загрязнителя при прохождении через слой грунта для всех рассмотренных грунтов. Предложено рассматривать риск проникновения загрязнителя в подземные воды через почвенныйслой и установлена шкала оценивания этого риска на основе шкалы желательности Харрингтона. Для всех рассмотренных типов грунтов оценен риск проникновения загрязнений в случаях, когда начальная концентрация загрязнителя превышает фоновую в три, пять и десять раз. Благодаря этому обеспечивается возможность получения значений показателей эффективности геофильтрации в зависимости от начальной концентрации загрязнителя с учетом типа грунта. Эти показатели рекомендуется учитывать при проектировании мест размещения потенциально опасных объектов и производств
Об'єктом дослідження є екологічна безпека забруднення грунтів промисловим підприємством. Загальний процес геофільтрації розглядається як комплекс окремих фізичних і фізико-хімічних процесів. В ході дослідження розглянуті окремі складові процесу геофільтраціїта проведено обґрунтований вибір математичних моделей для їх опису. Одним із проблемних місць є оцінювання впливу типу ґрунту та відповідної цьому типу схеми геофільтрації на загальний результат фільтраційних процесів. Розглянуто класифікацію ґрунтів з точки зору процесів фільтрації, які в них відбуваються. Для різних типів ґрунтів встановлені вагові коефіцієнти впливу окремих процесів, що становлять геофільтрацію. В якості оцінки результатів геофільтрації запропоновано відношення поточної концентрації забруднювача до його фонової концентрації. Запропоновано методику визначення показників ефективності очищення, заснована на імітаційному експерименті. Розроблено алгоритм проведення імітаційного експерименту на комплексі моделей з урахуванням встановлених коефіцієнтів і проведено 10000 його реалізацій. За результатами імітаційного експерименту визначено величини, що дозволяють судити про якість геофільтрації:– інтервальна оцінка ступеня очищення;– висота ґрунтового шару, яка забезпечує максимально можливу ступінь очищення та ймовірності повного очищення від забруднювача під час проходження через шар ґрунту для всіх розглянутих ґрунтів.Запропоновано розглядати ризик проникнення забруднювача в підземні води через шар ґрунту та встановлено шкалу оцінювання цього ризику на основі шкали бажаності Харрінгтона. Для всіх розглянутих типів ґрунтів оцінено ризик проникнення забруднень у випадках, коли початкова концентрація забруднювача перевищує фонову в три, п'ять і десять разів.Завдяки цьому забезпечується можливість отримання значень показників ефективності геофільтрації в залежності від початкової концентрації забруднювача з урахуванням типу ґрунту. Ці показники рекомендується враховувати під час проектування місць розміщення потенційно небезпечних об'єктів і виробництв.
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: