预测核事故后果的动态食物链模式与程序

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岳天祥编著
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Chinese {{currentDetailLanguage}} Chinese

预测核事故后果的动态食物链模式与程序

(1)干、湿沉积截获与初始滞留:

1)干沉积量Adij(te)模型:

 

式中,Adij(te)为放射性烟云经过某处上方所造成的j类植物i核素的干沉积量;Vdiji核素向j类植物的干沉积速度,Vdij,maxi核素向j类植物的最大沉积速度,Ila j(te)为沉积结束时刻tej类植物的叶面积指数;λii核素的放射性衰减常数;△t为放射性烟雨飘过计算区的时间长度。

2)湿沉积量Awi(te)模型:

 

式中,Awi(te)为事故放射性烟雨尾部离开计算区域时刻te因飘雨过期间发生的下雨过程的时沉积造成i核素的总沉积量;Qii核素源强;x为计算区域距事故源项的下风距离;Λik为烟雨飘过期间发生的第K次降雨过程所对应的i核素的冲洗系数;tk为烟雨飘过期间发生的第K次降雨过程的持续时间;tktk-1分别为第k次降雨过程的结束和起始时间。

3)植物对湿沉积核素的截获量Awij(te)模型:

 

式中,fWjj类植物的截获份额,Sjj类植物有效储水能力,R为放射烟雨飘过期间的降水总量,Ilaj为沉积时的j类植物叶面积指数。

4)土壤表面的总沉积量Asij(te)模型:

 

式中,fa为沉积核素种未被截获而到达土壤的份额。

(2)易位模型:

1)易位因子Tr(a)模型:

 

2)收割时j类植物可食部位中的放射性核素i的浓度Aij(tp)模型:

 

式中,tp为收割日期;δt=tp-te,为沉积结束到收割的时间间隔;Yjj类植物的单产。

3)因干、湿沉积和易位导致的收割时的浓度:

收割时j类植物可食部分中i核素的浓度Aij(tp)模型:

 

式中,λw为环境衰减常数。

4)入渗与土壤表层的放射性核素浓度:

土壤表层的放射性核素浓度Asijte模型:

 

式中,λper为入渗常数。

(5)根部吸收:

1)土壤根系区域的放射性核素浓度Arij(t)模型:

 

式中,Arij(t)为沉积时间结束后经t时刻在种植j类植物的土壤根系区域的土壤中i核素的浓度;L为根系区土壤深度;ρ为土壤密度;λs为核素通过浸出过程迁移出根系区域造成浓度减少的减少常数;λf为被土壤固着的速率常数。

2)根部吸收浓度Asrij(t)模型:

 

式中,Asrij(t)为因根部吸收贡献的植物中i核素的浓度;Bv为植物中放射性核素浓度与土壤中放射性核素浓度之比。

(6)耕作对土壤表层与根系区核素浓度的影响:

1)耕作时间后浓度Asij’(t)Arij’(t)模型:

 

 

式中,Asij’(t)Arij’(t)分别为在种植有j类作物土壤中,耕作后t时刻土壤表层与耕作区域内的i类核素浓度;大括号{  }内这一项分别为在耕作时刻土壤表层与根系区内i核素的总储量;大括号乘以fsfr分别为这些总储量因耕田而在表层与根系区内进行再分配,然后以各自的减少速率减少;td-te为沉积事件结束至耕作之间的时间间隔。

2)根部吸收对植物可食部分核素浓度的贡献Asrij’(tp)模型:

 

式中,Asrij’(tp)j类植物收割时植物可食部分中因根部吸收贡献的i核素浓度;Arij’(tp)为考虑了沉积事件对根系影响的j类作物收割时的土壤根系区域中i类核素的浓度;frf为植物的干重与鲜重之比值。

(7)植物可食部分核素浓度:

1)沉积事件发生在当年耕作前(即考虑耕作的影响),浓度AijT(tp)模型:

 

式中,AijT(tp)为收割时j类植物中因叶面沉积与根部吸收造成的i核素浓度;Aij(tp)Asrij’(tp)分别为叶面沉积与根部吸收两个途径的贡献。

2)沉积发生在耕作之后,作物核素浓度AijT(tp)模型:

 

(8)动物产品核素浓度:

核素浓度Cmki(T)模型:

 

式中,Cmki(T)T时刻m类动物中K类产品中的i核素浓度;Aami(t)t时刻m类动物对i类核素的摄入速度;λbkn为相应于K类动物产品的n类生物转移速率的生物衰减常数;aknK类动物产品中发生n类生物转移的份额;Fmkim类动物食入含i核素的食物后转移到K类产品的转移系数。

(9)人体食入途径放射性核素摄入率:

人体通过食入途径摄入放射性核素的速率AHi(t)模型:

 

式中,AHi(t)t时刻人体对i核素的摄入速率;AijT(tp)为收割时第j类植物中i核素的浓度;FrjFrk分别为j类植物与K类动物制品食品加工滞留因子;PejPek分别为j类植物与K类动物产品的加工效率;Cmki(ts)m类动物宰割时(ts)K类动物产品中i核素的浓度;Vj(k)Vk(k)为不同年龄组居民对j类植物制品与K类动物产品的日消费量。

 

参考文献

胡二邦,高占荣,张和原等:一个预测核事故后果的动态食物链模式与程序。生态学报,1998,18(4)

Model Metadata

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How to Cite

《资源环境数学模型手册》 (2018). 预测核事故后果的动态食物链模式与程序, Model Item, OpenGMS, https://geomodeling.njnu.edu.cn/modelItem/972eccde-ad59-4da7-beee-47e835a74af7
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