Анализ статистических методов моделирования загрязняющих веществ в окружающей среде

Актуальность исследования. Деятельность человека приводит к попаданию в окружающую среду загрязняющих веществ многих видов: загрязнителей воздуха от промышленности и электростанций, выхлопных газов транспортных средств, радионуклидов от испытаний ядерного оружия и отходов урановых заводов, а также пестицидов, сточных вод, моющих средств и других химических веществ, которые попадают в озера, реки, поверхностные и подземные воды. В настоящее время проводится множество мониторинговых и исследовательских работ для количественной оценки количества загрязняющих веществ, поступающих в окружающую среду, и мониторинга уровней загрязнения окружающей среды на предмет тенденций и потенциальных проблемы. Другие исследования направлены на определение того, как загрязняющие вещества распределяются и сохраняются в воздухе, воде, почве и биоте, а также на определение воздействия загрязняющих веществ на человека и окружающую его среду. Моделирование процессов загрязнения атмосферы снимает ряд неточностей и решает такие задачи как прогнозирование, размещение постов мониторинга (стационарных и мобильных), вклад конкретного промышленного объекта в общее загрязнение окружающей среды.

---

Нужно написание диплома? цена на сайте вам понравится.

---

. В связи с возрастающим значением экологического мониторинга возникает необходимость разработки эффективных вычислительных моделей, описывающих динамику приземного слоя атмосферы и его взаимодействие с подстилающей поверхностью, явления переноса и диффузионного рассеяния загрязняющих веществ в условиях пограничного слоя атмосферы в пределах локального объема, которые являются сугубо нестационарными. Мониторинг загрязняющих веществ является одной из ключевых социально-экономических проблем, затрагивающих интересы каждого субъекта современной экономической системы (домашнего хозяйства, предприятия, государства). Во всех развитых странах мира экологическая информация стала предметом особого внимания государственной власти на всех уровнях. Поэтому, возникает задача обоснования экономической целесообразности для предприятия и государства схемы формирования источника затрат на внедрение систем мониторинга загрязнения окружающей среды. Цель исследования: проанализировать статистические методы моделирования загрязняющих веществ в окружающей среде. Объект исследования: загрязняющие вещества. Предмет исследования: статистические методы моделирования для мониторинга загрязняющих веществ в окружающей среде. Задачи исследования: 1. Провести общую характеристику загрязняющих веществ. 2. Проанализировать литературные и иные источники по вопросу анализа методов мониторинга окружающей среды загрязняющими веществами. При написании курсовой работы были использованы следующие методы научного исследования: - анализ; - систематизация; - классификация. Практическая значимость: заключается в объединении важных задач по всесторонней оценке влияния загрязняющих веществ в окружающей среде и их мониторинга с помощью современных информационных технологий и математического моделирования. Техническая значимость: определение оптимального комплекта технических средств наблюдения и контроля из числа серийно выпускаемых различными предприятиями и ведомствами на основе нормативной базы экологического мониторинга.

Воздействие человека на окружающую среду приняло угрожающие масштабы. Чтобы в корне улучшить положение, понадобятся целенаправленные и продуманные действия. Ответственная и действенная политика по отношению к окружающей среде будет возможна лишь в том случае, если мы накопим надёжные данные о современном состоянии среды, обоснованные знания о взаимодействии важных экологических факторов, если разработает новые методы уменьшения и предотвращения вреда, наносимого природе человеком. В настоящее время для решения задач природопользования используется достаточно широкий спектр информационных технологий. Среди этих технологий особое место занимает система ГИС, обеспечивающая решение как традиционных задач по геокартированию и мониторингу окружающей среды загрязняющими веществами, так и месторождений полезных ископаемых, задач по изучению глубинного строения земной коры, геоэкологии и мониторингу природных систем. При этом, в отличие от других компьютерных технологий, ГИС является интегрированной системой в смысле обработки и интерпретации разноуровневой и разнометодной информации. Также наряду с традиционными методами, применяемыми в экологии для оценки состояния экосистем, возможно использование метода математического моделирования. Данный метод позволяет не только определять качественный и количественный состав природных сред при антропогенном воздействии, но и дает возможность прогноза протекания тех или иных химических и физико-химических процессов, происходящих в экосистеме с учетом различных параметров рассматриваемого природного объекта.

1. Афанасьева А.А. Математическое моделирование миграции и многостадийных превращений химических веществ в подземных водах / А.А. Афанасьева, Д.И. Назаренко, Е.В. Казарезова // Системы анализа и обработки данных. – 2019. – № 3. – С. 7–20. 2. Губер К.А. ГИС и экологический мониторинг // Материалы XIV Международной студенческой научной конференции «Студенческий научный форум». (Сочи, 7-10 нояб. 2021 г.). – М., 2021. – С.1–5. 3. Джаббарова Н.С. Оценка загрязненности почв тяжелыми металлами вокруг Дашкесанского горно-обогатительного комбината // Бюллетень науки и практики. 2019. – № 9. – С. 175– 183. 4. Ермаков А.Ю. Физическая модель и математическое описание переноса метана в горном массиве сорбирующих пород // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2018. – № 5. – С. 81–88. 5. Злобина В.Л. Источники загрязнения подземных вод в зоне активного водообмена // Восточно-европейский научный журнал. 2018. – № 30. – С. 4– 12. 6. Карпушенко И.С. Статистические методы обработки данных мониторинга выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух // Вестник Витебского государственного технологического университета. – 2019. – № 1. – С.138–146. 7. Матвеев Ю.Н. Математическое моделирование процессов распространения загрязняющего вещества в почвогрунтах и атмосфере при его аварийном разливе / Ю.Н. Матвеев, Масленников Б.И., Карельская К.А. // Вестник евразийской науки. – 2016. – № 5. – С. 1–9. 8. Молдагазыева Ж.Ы. Воздействие ТЭЦ на окружающую среду // Символ науки. 2021. – № 4. – С. 191–195. 9. Сегал А.М. Оценка экологического состояния территории и мониторинг окружающей среды с использованием ГИС-технологий / А.М. Сегал, Э.А. Арустамов // Вестник евразийской науки. – 2018. – С. 1–8. 10. Степанов Ю.А. Некоторые методологические и технические аспекты разработки программных систем экологического мониторинга на базе ГИС-технологий // Вестник Кузбасского государственного технического университета. – 2014. – С. 104–107. 11. Шалькевич П.К. Математическое моделирование распространения загрязняющих веществ от экологически опасных объектов с учетом поверхностного стока и инфильтрации // Доклады Белорусского государственного университета информатики и радиоэлектроники. –2017. – № 7. – С. 45–52. 12. Щепетова В.А. Основы математического моделирования в экологии: моногр. / В.А. Щепетова. – Пенза: ПГУАС, 2015. с. 1–133. 13. Nanting Liu. Distribution characteristics and potential pollution assessment of heavy metals (Cd, Pb, Zn) in reservoir sediments frоm a historical artisanal zinc smelting area in Southwest China / Hongyan Liu, Pan Wu, Wei Meng, Xuexian Li // Environmental Science and Pollution Research. –2022. – Vol. 29. – P. 14288–14298. 14. Teagan Goforth. Air pollution disparities and equality assessments of US national decarbonization strategies // Nature Communications volume. –2022. – Vol. 13. – P. 74–88. 15. Yemelin P.V. The methodological approach to environmental risk assessment frоm man-made emergencies at chemically hazardous sites // Environmental Engineering Research. – 2021. – Vol. 26. – P. 1–12.