Реферат на тему:

Основи моделювання стану довкілля. Моделювання впливу атмосферних
забруднень на сільськогосподарське виробництво

ПЛАН

1. Методика визначення фізичних втрат рослинницької продукції
(натуральної шкоди) у зв’язку з атмосферним забрудненням

2. Статистичне вивчення впливу промислових забруднень на зниження
урожайності сільськогосподарських культур

3. Література

1. Методика визначення фізичних втрат рослинницької продукції
(натуральної шкоди) у зв’язку з атмосферним забрудненням.

Металургійні, хімічні, коксохімічні і вугільні підприємства, теплові
станції, цементні, алюмінієві та інші заводи забруднюють атмосферу, що
негативно впливає на рослинний покрив, а культурні рослини значно
знижують урожайність. Проходить це внаслідок загазованості атмосфери
промислових зон сполуками сірки, фтору, оксидами азоту та вуглецю,
парами фенолів, запиленістю повітря сажею і частинками вугілля, золи,
металів, цементу.

Шкідливий вплив промислових забруднень залежить від характеру і
потужності забруднюючих підприємств і спостерігається на значній
відстані – від декількох сотень метрів до 3-5 км і навіть до 10-25 км.

Дослідження багатьох вчених підтверджують негативний вплив промислових
викидів на природну і культурну рослинність.

Отже, у результаті забруднення довкілля рослинність зазнає певної шкоди.
Розглянемо на прикладі одного із промислових районів недобір урожаю
внаслідок впливу шкідливих викидів в атмосферу (дані умовні).

Позаяк розділити вплив забруднення атмосфери і водних джерел на втрати
врожаю овочів неможливо, тому надалі в розрахунках умовно все це
приписується дії забруднення атмосфери.

Розрахунок натуральної шкоди від недобору врожаю сільськогосподарських
культур під впливом шкідливих промислових викидів здійснюється у
наступній послідовності: 1) Встановлюється зона забруднення – територія,
в атмосфері якої містяться найбільш шкідливі для рослин газоподібні
промислові викиди. У середині забрудненої зони виявляються райони з
різним ступенем забруднення атмосфери: район “А” з максимальним ступенем
забруднення, віддалений на відстань від 0 до 5 км від джерел викиду;
район “Б” з середнім ступенем забруднення, віддалений від джерел викиду
на 6-8 км; район “В” з мінімальним ступенем забруднення, віддалений від
джерел викиду на 8-12 км. 2) Показники забруднення атмосфери
розраховуються як середньоарифметичні величини на основі середньодобових
концентрацій за період вегетації сільськогосподарських культур
(травень-вересень) за даними санітарної служби, пости контролю якої
знаходяться поблизу полів, що зайняті під визначеними культурами.

Для порівняння втрат урожаю від шкідливих викидів підбирається умовно
чиста контрольна зона, де газоподібні промислові викиди в атмосфері
відсутні.

Для кожного типового агрогосподарства забрудненого району підбирається
аналогічне в контрольній зоні. Підбір яких проводиться за наступними
ознаками, загальними для типових агрогосподарств забруднених районів:
Соціальний тип агрогосподарств: 1. Райони забрудненої зони вибирались за
напрямом пануючих у даній місцевості вітрів; 2. Якість грунтів ( у
розрізі грунтового району); 3. Середньорічна кількість опадів; 4.
Розміщення основних масивів земель на однакових елементах рельєфу
(вододіли, схили, долини, заплави); 5. Спеціалізація та інтенсивність
виробництва; 6. Забезпеченість трудовими й енергетичними ресурсами; 7.
Структура посівних площ і сівозміна культур.

,

де ?yk – різниця в урожайності з кожного гектару k-ої культури, лук,
пасовищ у типових агрогосподарствах забруднених районів і їх аналогів –
агрогосподарствах контрольної зони, ц/га;

– урожайність k-ої культури, лук, пасовищ в агрогосподарствах –
аналогах контрольної зони, ц/га;

yk – урожайність k-ої культури, лук, пасовищ у типових агрогосподарствах
забруднених районів, ц/га.

Величина недобру врожаю з 1 га кожної із культур у типових
агрогосподарствах є базою для розрахунку недобору врожаю у забруднених
районах “А”, “Б”, “В” (із врахуванням площ посіву).

Отже, за розрахунками є недобір урожаю у всіх без виключення групах
культур, а також, що він знижується в міру віддалення агрогосподарств
від джерел забруднення і зменшення концентрації шкідливих викидів в
атмосферу.

Для додаткової інформації проводять анкетування.

Анкета.

Негативний вплив шкідливих промислових викидів на земельні угіддя й
культурну рослинність у сільському господарстві промислових зон.

1. Назва агрогосподарств, район.

2. Промислові підприємства (заводи, фабрики і т.д.), що забруднюють
земельні угіддя агрогосподарств (перелічити).

3. Джерела забруднення.

4. Види забруднень: дим, пилюка та інші викиди підприємств.

5. Віддаль сільськогосподарських угідь від джерел забруднень.

6. Площа угідь, що піддається забрудненню.

7. Негативний вплив забруднень на урожай сільськогосподарських культур
за період 1990-1995 рр.

8. Негативний вплив забруднень на якість грунтів.

2. Статистичне вивчення впливу промислових забруднень на зниження
урожайності сільськогосподарських культур

На основі порівняння урожайності в типових агрогосподарствах контрольних
і забруднених районів виявлено недобір урожаю по k-м культурам, залежить
від дії забруднювачів. У багатофакторній моделі залежності недобору
врожаю від дії промислових викидів розраховується для умов кожного
виділеного району забрудненої зони за такими показниками:

?y – недобір урожаю (ц/га) під впливом промислових викидів за окремими
сільськогосподарськими культурами; концентрації шкідливих домішок в
атмосфері (мг/м3 при середніх за сезон вегетації добових концентрацій);

z1 – сірчаного ангідриду (SO2);

z2 – оксидів азоту (NOx);

z3 – фенолу (C6H5OH);

z4 – аміаку (NH3);

z5 – промислового пилу.

Далі будується рівняння регресії ?y=f(z1,… z5) при обсязі інформації за
певний період.

,

де а0 і аq –коефіцієнти регресії.

Рівняння регресії для озимої пшениці має вигляд:

?y=-8,0452+2,0763z1+2,8812 z2+4,6968 z3+0,72828 z4+2,086 z5,

а матриця коефіцієнтів парної кореляції між z1,… z5 –

z1 z2 z3 z4 z5

z1 1 0,95 0,96 0,98 0,99

z2 0,95 1 0,96 0,90 0,97

z3 0,96 0,96 1 0,95 0,96

z4 0,98 0,90 0,95 1 0,97

z5 0,99 0,97 0,96 0,97 1

позитивний, про це свідчить дія окремо взятого чинника z3 на ?y.

Сильна залежність між z1,…,z5 – один із аргументів для виключення із
вихідного рівняння регресії деяких чинників, у першу чергу – негативних.
Інший аргумент для виключення чинника із вихідного рівняння – перевірка
статистичного значення коефіцієнтів регресії за t-критерієм.
Розрахункові значення t-критерію для коефіцієнтів регресії рівняння (2)
наступні: ta0=-234,76; ta1 = 3,49; ta2 =0,59; ta3 = -0,74; ta4 =0,59;
ta5 = 3,21. Теоретичне значення tтабл. для даної вибірки при 5-му рівні
ймовірності помилки рівно 2,093. Статистично важливим на основі
порівняння |tрозр.|>= |tтабл.| стали а1 (SO2) і а5(пил). Незначимість
а2, а3, а4 можна пояснити як відносно малою вибіркою даних, так і тісним
зв’язком між факторами.

Коефіцієнт множинної кореляції R рівний 0,998, а розрахункове значення
F- критерію рівно 828,7, що значно більшим від відповідного значення
таблиці.

Відсіваємо незначні чинники і залишається рівняння регресії для озимої
пшениці наступного виду:

?y = — 7,0653+2,3047z1+2,1833z5

при R=0,988; ta0=-218,51; ta1=5,87; ta5=5,66.

Таким чином, для озимої пшениці в умовах району “А”
промислово-забрудненої зони із всіх аналізованих інгредієнтів
забруднення найбільш токсичними є сірчистий ангідрид і промисловий пил.

Аналогічні розрахунки проведені для вівса, картоплі й столового буряка.

Отже, статистичний аналіз залежностей недобору урожаю по чотирьох
культурах від дії забруднення показав, що недобір урожаю картоплі
залежить від дії одного чинника (промислового пилу); озимої пшениці й
столового буряка – від двох чинників (сірчаного ангідриду й пилу); вівса
– від трьох чинників (сірчаного ангідриду, аміаку й пилу).

Література:

1. Охрана окружающей среды (модели управления чистотой природной среды)
// Под ред. К.Г.Гофмана и А.А.Гусева.– М.: Экономика, 1977.– С.112–123.

Похожие записи