Какие направления развития Росийской науки Вы считаете наиболее перспективными

Математическая модель биоразложения нефтяных загрязнений в почвогрунтах

(3)

Тогда уравнение конвективного переноса для G записывается в виде:

,

(4)

где aG – экономический коэффициент биоразложения (г/с).

Скорость эмульгирования – процесс, быстрый по сравнению с микробиологическими, поэтому полагали, что равновесие между фазами эмульсии биоПАВ устанавливается мгновенно. БиоПАВ является продуктом жизнедеятельности бактерий, поэтому скорость производства биоПАВ пропорциональна скорости роста бактерий:

(5)

где aS – экономический коэффициент производства биоПАВ (гбиоПАВнефти). Уравнение переноса для эмульсии с концентрацией С:

(6)

Уравнения (2), (4) и (6) образуют систему, описывающую изменение концентрации бактерий, сорбированного на грунте и эмульгированного нефтепродукта в почвенной среде.

Важной особенностью этой системы является существование волнового режима, когда в почвенном слое формируется фронт концентраций M, G и C, перемещающийся по глубине без деформаций со скоростью w, т.е. когда все концентрации зависят от единственной переменной x = xwt с нулевыми содержаниями нефтепродукта, бактерий и эмульсии при x® – ∞ (поверхностные слои почвы при достаточно большом времени) и максимальными концентрациями нефтепродукта при x® + ∞ (глубокие слои).

Для волнового режима концентрации M, G и C зависят только от x и в этом случае получаем систему обыкновенных дифференциальных уравнений:

(v/ nэ – w)dM/dx = [f(G) – l]M

–w dG/dx = –aG f(G)M – v dC/dx

(v – nw) dC/dx = baS M.

(7)

(8)

(9)

Из уравнений (8) и (9) получаем на волне связь концентраций нефтепродукта G и эмульсии С:

1 2 3 4