CC BY
50
- очень высокий - от 20 до 28 баллов;
- высокий - от 10 до 20 баллов;
- низкий - от 6 до 10 баллов;
- бесперспективный - до 6 баллов.
Используя формулу, получаем 11,5 баллов. Экотуристский потенциал национального парка «Шорский» можно оценить как высокий.
Для каждого вида экологического туризма набор классификационных признаков и их значимость будут различны. Поэтому, оценка потенциала ООПТ будет не полной без определения возможности диверсификации экотуров. Оценка наиболее перспективных туров приведена в таблице 3.
Таким образом, проведенный анализ и оценка позволяет сделать следующие выводы.
1. Национальный парк «Шорский» и сопредельные с ним территории имеют высокую привлекательность и обладают необходимым потенциалом для развития экологического туризма.
2. Наиболее перспективными категориями для развития экотуров в парке «Шорский» и сопредельных с ним территориях являются познавательный и научный туризм.
3. Высокий экотуристский потенциал Шорского национального парка и широкий охват целевых групп туристов свидетельствует о перспективности развития экотуризма на базе Ташта-гольского рекреационного района.
Следовательно, развитие экологического туризма в Кемеровской области не только возможно, но и необходимо.
Таблица 3
Оценка потенциала развития различных видов экологического туризма применительно к национальному парку «Шорский»
Категории экотуров
Детские программы Туры выходного дня, однодневные экскурсии Приключенческий туризм Познаватель-ный туризм Научный туризм Другое
Летние эколола-геря Дополнения к деловым поездкам Треккинги «Классические» познавательные экотуры Научные туры Лечебные туры
«Приключенческ ие» программы Дополнения к поездкам в санатории, дома отдыха Сплавы по рекам на рафтах и катамаранах Наблюдение птиц Полевые практики для студентов
Экскурсии для школьников и взрослых Конные туры Ботанические туры Совместные исследова-ния, экспедиции
Велосипедные туры Археологические туры
Лыжные туры Культурные, этнографические туры
Библиографический список:
1. Храбовченко, В.В. Экологический туризм. - М., 2006.
2. Ледовских, Е.Ю. Экологический туризм на пути в Россию. Принципы, рекомендации, российский и зарубежный опыт / Е.Ю. Ледовских,
Н.В. Моралева, А.В. Дроздов. - Тула, 2002.
3. Колбовский, Е.Ю. Экологический туризм и экология туризма. - М., 2006.
Bibliography
1. Khrabovchenko, V.V. Ehkologicheskiyj turizm. - M., 2006.
2. Ledovskikh, E.Yu. Ehkologicheskiyj turizm na puti v Rossiyu. Principih, rekomendacii, rossiyjskiyj i zarubezhnihyj opiht / E.Yu. Ledovskikh, N.V.
Moraleva, A.V. Drozdov. - Tula, 2002.
3. Kolbovskiyj, E.Yu. Ehkologicheskiyj turizm i ehkologiya turizma. - M., 2006.
Статья поступила в редакцию 2.03.12
УДК 51-74
Vragova E.V., Zeltser R.I. EXPERT ASSESSMENT TO THE EVALUATION PROCESS LIMITATIONS OF ENVIRONMENTAL TECHNOLOGIES. The possibility of applying the method based on peer review in the information technology systems analysis of technological limitations of environmental technologies and the new method of assessment.
Key words: information systems analysis experts, environmental technology.
Е.В. Врагова, канд. тех. наук, зав. каф. «Системный анализ в природопользовании» НФ ФАОУ ДПО ГАСИС, E-Mail: [email protected]; Р.И. Зельцер, научный сотрудник НФ ФАОУ ДПО ГАСИС.
ЭКСПЕРТНЫЕ ОЦЕНКИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ОГРАНИЧЕНИЙ ПРИРОДООХРАННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
Исследованы возможности применения предложенного метода на базе экспертных оценок в информационных технологиях системного анализа технологических ограничений природоохранных технологий и предложен новый метод оценки.
Ключевые слова: информация, системный анализ, эксперты, природоохранные технологии.
Истоки концепции лимитирующих факторов восходят к немецкому агрохимику Юстусу Либиху, сформулировавшему в 1840 году знаменитый закон минимума ^е^д, 1840 [1]; имеется перевод: Либих, 1936 [2]): «Каждое поле содержит одно или несколько питательных веществ в минимуме и одно или несколько других в максимуме. Урожаи находятся в соответствии с этим минимумом питательных веществ...» [2, с. 345]. Следует особо
отметить, что Ю.Либих понимал под минимумом относительный минимум питательного вещества по сравнению с содержанием остальных веществ: «...Закон минимума имеет силу не для одного только питательного вещества, но для всех. Если в данном случае урожаи какой-либо культуры ограничены вследствие минимума фосфорной кислоты в почве, то при увеличении количества фосфорной кислоты урожаи повысятся до такой вели-
чины, при которой прибавленная фосфорная кислота будет находиться в правильном соотношении с количеством другого питательного вещества, находящегося в минимуме» [2, с. 377]. За фактором, который, по Либиху, находится в минимуме, позже в экологической литературе установилось название лимитирующего. Закон, аналогичный либиховскому, для процессов фотосинтеза в 1905 г. предложил Ф.Блэкман (Blackman, 1905) [3], а в 1965 г. для скоростей ферментативных реакций - Н.Д.Иеру-салимский (1965) [4].
Современные практические подходы к выделению лимитирующих факторов фактически сводятся к принципу минимума Либиха. Принцип минимума Либиха трансформировался на практике в концепцию сбалансированных соотношений питательных элементов в среде, активно применяющуюся в областях, связанных с культивированием растительных организмов
- агрохимии и альгологии [5; 6; 7; 8]; заметим, что применение принципов лимитирования в гидробиологии обосновал С.А. Зернов, 1934) [9].
Другой областью экологии, где часто возникает проблема лимитирующих факторов, является математическое моделирование экосистем. Фактически все модели, использующие описание скоростей роста популяций или сообществ растительных организмов, основываются на принципе Либиха. В данном случае общая скорость моделируемого процесса определяется минимальной из скоростей потребления биогенных элементов [10; 11; 12; 13; 14].
Однако принцип «Закон минимума» в агрономии и все последующие исследователи рассматривают ситуации одного дефицита. В экономике, при наличии «нескольких» узких мест (минимумов или дефицитов ресурсов) и поэтому действует правило перемножения всех экономических коэффициентов - тем более что все они являются некоторой нелинейной функцией от финансовых ресурсов.
В самом деле, если дефициты ресурсов невелики (5-10%), то статистически они большей частью не совпадают по времени. Дефицит одного ресурса обесценивает пропорционально все другие ресурсы, не находящиеся в данный момент в дефиците. В экономике ресурсы взаимозаменяемы, однако их взаимозаменяемость ограничена и неравноценна. Например, отсутствие надежного внешнего энергоснабжения потребует развития собственного энергопроизводства, неразвитость сервиса можно компенсировать увеличением запаса запчастей, оборудования, наймом дополнительных наладчиков. Во всех случаях необходима избыточность по нескольким другим позициям, причем всегда, кроме того, по позиции финансы, и как правило, сумма избытков в денежном выражении будет превышать дефицит.
Менее очевиден, но для дальнейшего анализа принципиален другой вывод - коэффициент ресурсообеспечения именно произведение, а не среднее арифметическое из трех позиций.
Реализации природоохранных мероприятий препятствует кризисное состояние экономики. Это бесспорный факт заслоняет менее очевидный - технологические ограничения, на пути природоохранного оснащения хозяйственной деятельности, действующие при любом состоянии экономики.
Изобилие справочной литературы по очистным и иным природоохранным мероприятиям создает иллюзорное представление о почти неограниченных возможностях рекультивации, мелиорации и озеленении. Одним словом - внедрить «экологически чистые и безотходные технологии».
Большинство из предлагаемых природоохранных технологий действительно уже где-нибудь работают или представлены в виде экспериментальных образцов. В последнем случае, правда, следует учитывать, что обслуживающий их персонал состоит из высоквалифицированных инженеров и техников, а руководителем является минимум кандидат наук.
Иллюзорность заключается в невозможности, либо нецелесообразности осуществления принципиально работоспособных технологий во множестве конкретных ситуаций и условий. Наиболее влиятельная категория - условия ресурсосбережения.
Каждая технология, хозяйственная либо природоохранная, требует для своего успешного функционирования достаточного и своевременного обеспечения всем необходимым, сводимым к нескольким основным экономическим ресурсам: финансы, труд, энергия, материалы, сервис. Рассмотрим основные из этих факторов влияющих на природоохранные технологии:
2. Экспертные оценки в информационном обеспечении управления природоохранной технологией.
Вследствие высокой степени сложности любого крупного природоохранного проекта возникают трудности в эффективном управлении его деятельностью. В этих ситуациях возникает риск принятия не самого оптимального решения, а только лишь одного из возможных по причине неполноты информации или полного ее отсутствия. Поэтому необходимо иметь определенные подходы для выбора управленческих решений в условиях риска, характеризующихся неполнотой данных для их обоснования.
Метод экспертных оценок основан на обработке результа--тов опроса группы экспертов, причем результаты опроса являются единственным источником информации для принятия решений. Данный подход направлен на использование интел-лек-туального потенциала экспертов. В этом случае возникает возможность использования интуиции, жизненного и профессионального опыта участников опроса.
Применение метода экспертных оценок связано с решени--ем ряда специфических проблем, от успешного решения кото--рых зависит эффективность данного подхода. К числу таких проблем относятся формирование группы экспертов и организация их опроса [12].
Рассмотрим методы обработки информации по результатам оценочной деятельности. Результаты оценок каждого из экспертов можно рассматривать, как реализацию некоторой случайной величины, принимающей значение из множества Q , и применять к ним методы математической статистики. Статистические методы позволяют определить согласованность мнений экспертов, значимость полученных оценок (Андронов и др., 2004 [16]). Степень согласованности указывает на качество результирующей оценки. Предположим, что эксперты оценивают альтернативы в числовых шкалах, и пусть х.. _ оценка (ранг) некоторой альтернативы ]-м экспертом ^=1,..т).
Оценки х,х2,_,хт можно рассматривать, как отдельные измерения истинной характеристики х. Результирующая оценка ищется как выборочное среднее:
1
х„
x
j=i
(1)
В случае многокритериальной задачи, например при вычислении обобщенного показателя качества проектного решения, оценка ищется в виде средневзвешенной суммы, в которой используются «веса», присвоенные экспертами.
1
W* = -1 I
mj-1
x
jk , (2)
]=1 к=1
х]к - оценка показателя к-ой группы, присвоенная ]-м экспертом.
Еще одно уточнение вводят, придавая различные веса мнениям экспертов, имеющим разную квалификацию. Если О ] -«вес» j-го эксперта, то оценка находится по формуле:
WP =I I«jXjk .
(3)
]=\ к=1
Чем выше значение полученной оценки по показателю, тем меньше его значимость.
Определение весов экспертов можно провести экспертным методом, т. е. сами эксперты оценивают компетентность друг друга и свою собственную. Пусть это числа, заключенные между нулем и единицей. Тогда матрица оценок имеет следующий вид:
"«11 «12... «1m '
а 21 .2 2 а « 2т
v«m1 2 m а а mm
Первый индекс соответствует номеру оценивающего эксперта, а второй - оцениваемого. По главной диагонали располагаются оценки компетентности, присвоенные экспертами самим себе.
3. Метод ранжирования
Метод ранжирования состоит в том, что эксперту предлагается присвоить ранги каждому из приведенных в анкете показателей. Ранг, равный единице, приписывается наиболее важному, по мнению эксперта, показателю, а ранг, равный двум, присваивается следующему по важности фактору и т.д.
Ранжирование удобно применять в следующих ситуациях:
- когда необходимо упорядочить какие-либо объекты во времени или пространстве (в этом случае интерес представляет не сравнение степени выраженности какого-либо качества, а лишь взаимное пространственное либо временное расположение объектов);
- когда нужно упорядочив объекты в соответствии с каким-либо качеством, но при этом не требуется его точное измерение;
- когда какое-либо качество в принципе измеримо, однако в настоящий момент не может быть измерено по причинам практического или теоретического характера.
Порядковая шкала, получаемая в результате ранжирования, должна удовлетворять условию равенства числа рангов N числу ранжируемых показателей. Результаты опроса экспертов оформляются в виде таблицы 1.
Таблица 1
Результаты опроса экспертов
Объекты Эксперты
1 1 2 т
2 Г11 Г12 Г1п
Г21 Г22 Г2п
п Гт1 Гт2 Гтп
Сумма Г1 Г2 Гп
Показатели деятельности
начный процесс. Особенно это становится очевидным, когда происходит определение нефинансовых показателей. Финансовые показатели в компаниях отслеживаются постоянно, а вот определение нефинансовых показателей достаточно сложно из-за их неоднозначности. При оценке показателей имеет смысл расположить их по степени значимости в каждой из трех перспектив и оставить не более пяти ключевых и наиболее важных из них по каждому аспекту деятельности предприятия.
Показатель представляет собой измеритель степени достижения цели функционирования предприятия. Использование показателей призвано сделать цель измеримой. Показатели можно идентифицировать только тогда, когда существует ясность в отношении целей [17]. Без наличия целевых значений показатели, разработанные для измерения стратегических целей, не имеют смысла. В качестве перечня показателей деятельности газотранспортного предприятия были выбраны показатели, приведенные в таблице 2.
5. Обработка информации по результатам оценочной деятельности экспертов
Целью обработки материалов коллективной экспертной оценки является определение показателя обобщённого мнения и степени согласованности мнений экспертов по каждому вопросу, а также выявление экспертов, высказавших оригинальные суждения (резко отличающиеся от мнения большинства), и групп экспертов, придерживающихся противоположных точек зрения. Для назначения весов каждому из показателей, проводится анкетирование экспертов. Веса мнений экспертов устанавливались самими экспертами и заносятся в таблицу 3.
Таблица 2
¡транспортного предприятия
№ Показатели Формулировки
СЕРВИС
1 Научный потенциал сопровождения (Х1) Внешнее по отношению к данной компании
2 Стоимость проектного решения (Х2) обслуживание, гарантированное по срочности и
3 Оперативность согласований (Х3) качеству, включая научное и проектное
4 Гарантийное сопровождение (Х4) сопровождение.
ТРУД
1 Количество человек выделенных на проект (Х1) Количество и качество (квалификация и исполнительность) персонала, администрации.
2 Средний стаж работы по специалиста (Х2)
3 Т екучесть кадров (Х3)
4 Опыт администрации проведения подобных работ (Х4)
ЭНЕРГИЯ + МАТЕРИАЛЫ
1 Своевременная доставка (Х1) Энергия электрическая, тепловая, собственные энергетические возможности; Сырье, материально-техническое обеспечение
2 Наличие и доступность энергии (Х2)
3 Оборачиваемость складских запасов (Х3)
4 Затраты на гарантии (Х4)
Таблица 3
Распределение весов мнений экспертов
Эксперт Вес мнения экспертов Итог
1 2 3 4 5 6 7
1 1 1 1 1 2 1 1 1
2 4 3 4 3 3 4 3 3
3 3 4 3 4 4 3 4 4
4 2 2 2 2 1 2 2 2
5 7 6 7 6 6 6 6 6
6 5 5 5 5 7 5 5 5
7 6 7 6 7 5 7 7 7
В строках таблицы указываются ранги, присвоенные соответствующим экспертом ранжируемым показателям. Упорядочение показателей проводится в соответствии с суммами рангов, присвоенных экспертами. На первое место ставится объект, у которого эта сумма является наименьшей и т.д.
4. Создание перечня показателей
Выбор показателей - достаточно ответственный и неодноз-
Для анализа результатов анкетирования по определению весов показателей используем формулу (3).
6. Оценка согласованности мнений экспертов с применением коэффициента конкордации
Расчет показателя рейтинговой оценки Dj:
п т
т У ТХУ
Ц= у х - ---- (4)
1=1 п
j - индекс показателя, п- количество показателей; i - эксперты, т - количество экспертов; х1 - показатель оценки; ху -ранг.
Согласованность мнений экспертов определяется посредством коэффициента конкордации Кендалла [17; 18], характеризующего корреляцию между переменными, если их число больше двух,
_ = 12* £
т 2(п3 - п) ' (5)
£ = 'П (то т(п +1))2
£ =У (У ка----------2—’ . (6)
¡=1 1=1 2
Величина коэффициента конкордации может м еня ться в пределах от 0 до 1, причем его равенство единице означает, что
все эксперты дали одинаковый ранг, а равенство нулю, что связи между оценками, полученными от разных экспертов, не существуют.
Если W =0, то это свидетельствует о противоположности мнений экспертов.
Если значение коэффициента конкордации превышает 0,40-
0,50, то качество оценки считается удовлетворительным, если W> 0,70-0,80 — высоким.
В случае W<0,2 - 0,4 говорят о слабой согласованности экспертов, а большие величины W>0,6 - 0,8 свидетельствуют о сильной согласованности экспертов. Слабая согласованность обычно является следствием следующих причин:
- в рассматриваемой группе экспертов действительно отсутствует общность мнений;
- внутри группы существуют коалиции с высокой согласованностью мнений, однако обобщенные мнения коалиций противоположны.
Степень согласованности мнений экспертов при проведении численного оценивания определяется через коэффициент Пирсона с2:
х2 =
£
1
12
т х п(п +1)
(7)
числитель - среднее суммы рангов.
Коэффициент с2 - простейший показатель обоснованности вывода о наличии или отсутствии связи между сопоставляемыми характеристиками.
Таким образом, полученным результатам по оценке коэффициентов, по степени их значимости, можно доверять и исполь-
зовать их в дальнейших исследованиях. Тем самым мы получаем оценки по трем основным позициям ресурсообеспечения. И мы возвращаемся к основной задаче
В таблице 4 приведено несколько гипотетических вариантов ресурсообеспечения.
Таблица 4
Варианты ресурсообеспечения
Ресурс I II III IV V
Сервис 1,0 0,9 0,9 1,1 0,7
Труд 1,0 1,0 0,9 1,1 0,7
Энергия + материалы 1,0 1,0 0,9 0,9 0,7
Коэффициент ресурсообеспечен ия 1,0 0,9 0,729 1,0 0,343
Как мы знаем определитель матрицы есть объем параллелепипеда построенного на векторах, являющимися строками данной матрицы, что и приведено для наглядности на рис. 1.
Вариант I. Достаточное и своевременное обеспечение ресурсами, в каждой позиции - единицы, а их произведение по вертикали дает общий коэффициент ресурсообеспечения, равный единице.
Вариант II. Дефицит (0,9) по одной из позиции дает общий коэффициент ресурсообеспечения, равный (0,9) и ниже. Наиболее сложные технологии, требующие строгого соблюдения многочисленных параметров - не работают вообще, либо с перебоями.
Вариант III. Технология почти обеспечена ресурсами, но коэффициент ресурсообеспечения равен всего (0,729). Простые
Вариант №1
(10 0 ^
det
0 1 0 0 0 1
= 1
Вариант №11
(0,9 0 0^
det
10
01
= 0,9
Вариант №111
( 0,9 0 0 >
det 0 0.9 0 = 0,729
V 0 0 0,9 У
Вариант №М Вариант №V
(1,1 0 0 ^ ( 0,7 0 0 ^
det 0 1,1 0 = 1,089 det 0 0,7 0 = 0,343
0 0 ,9 0, V 0 0 ,7 0,
Рис. 1. Соответствие определителя матрицы объему параллелепипеда построенного на векторах,
являющимися строками данной матрицы
технологии работаю с эффективностью (0,8) и ниже. Сложные не работают вообще. Наиболее соответствует развитию гражданских отраслей в социалистической экономике.
Вариант IV. Некорректен математически, но соответствует экономической логике. В социалистической экономике в оборонной отрасли, где в основном действовал принцип - столько, сколько нужно, а поскольку в экономике, даже социалистической, никогда нет «лишних» ресурсов, их избыток в оборонной отрасли обеспечивался переливом ресурсов из гражданских отраслей, вследствие чего они и работали в варианте III.
Вариант V. Современное состояние ресурсообеспечения в России. Самая оптимистична оценка по каждой позиции (0,7), при этом коэффициент ресурсообеспечения менее (0,343).
Методика анализа, приведенная в таблице, не дает приемлемых количественных оценок. Однако на качественном уровне хорошо иллюстрирует трудно формализуемый, но понятный специалистам термин - «уровень технологической культуры» или «уровень производства».
Произошла хорошая корреляция между «жизненными постановками» и нашим предположением о том, что коэффициент ресурсообеспечения именно произведение, а не среднее арифметическое из трех основных позиций (сервис, труд, энергия и материалы).
Следует учитывать еще две объективные зависимости.
1. Природоохранная технология, как правило, редко дает доход и никогда не дает прибыли, следовательно - не имеет собственной экономической базы. При внедрении в действующую хозяйственную технологию отвлекает на себя часть ресурсов, усугубляя дефицитность его ресурсообеспечения. При наличии системы государственных капиталовложений на предприятие ложится бремя эксплуатационных природоохранных издержек и амортизации, при ее отсутствии - и инвестиционные издержки.
Библиографический список
2. Если природоохранная технология сложнее действующей или проектируемой хозяйственной, то прогноз ее работоспособности будет заведомо пессимистичным. Предприятие просто объективно не способно создать необходимые условия для природоохранных технологий, если без них может обойтись основная технология, которая дает прибыль.
Таким образом, компетентные экспертные оценки резко снижают уровень неопределённости при принятии решений в условиях неполноты и даже недостоверности информации.
Системный подход к анализу эффективности природоохранных технологий должен включать сбалансированную систему показателей, учитывающих все существенные аспекты его деятельности. Сбалансированная система показателей позволяет проводить всесторонний анализ и своевременно отслеживать как позитивные, так и негативные изменения в различных сферах и влиять на них.
Решению задачи повышения эффективности природоохранных технологий наиболее соответствует применение концепции экспертных оценок, как эффективного инструмента помощи в принятии управленческих решений. В условиях сложившегося мирового финансового кризиса задача принятия правильных решений в управлении бизнесом является весьма актуальной.
Резюмируя технологические ограничения, отметим следующее:
• чем сложнее и совершеннее природоохранная технология, тем меньше вероятность ее эффективности и работоспособности;
• чем примитивнее оснащение хозяйственного предприятия, тем меньше возможности реализации на нем природоохранных мероприятий, способных обеспечить соблюдение экологических норм и правил;
• технологические ограничения, являющееся проблемой при нормальном состоянии экономики, в кризисной экономике существенно усугубляются.
1. Liebig, J. Chemistry in its application to agriculture and physiology. - London: Taylor and Walton, 1840.
2. Либих, Ю. Химия в приложении к земледелию и физиологии. - М.; Л., 1936.
3. Blackman, F.F. Optima and limiting factors // Annales of Botany (London). - 1905. - V. 19.
4. Иерусалимский, Н.Д. Теоретические и промышленные аспекты микробио-логического синтеза // Вестник АН СССР - 1965. - № 4.
5. Ahlgren, G. Effects on algal growth rates by multiple nutrient limitation // Ar-chiv f. Hydrobiologie. - 1980. - V. 89. - № 1/2.
6. Ринькис, Г.Я. Сбалансированное питание растений макро- и микроэлементами / Г.Я. Ринькис, В.Ф. Ноллендорф. - Рига, 1982.
7. De Groot, W.T. Modelling the multiple limitation of algalgrowth // Ecological Modelling. 1983. - V. 18.
8. Церлинг, В.В. Диагностика питания сельскохозяйственных культур. - М., 1990.
9. Зернов, С.А. Общая гидробиология. - М.; Л., 1934.
10. Полетаев, И.А. Модели Вольтерра «хищник-жертва» и некоторые их обобщения с использованием принципа Либиха // Ж. общ. биол.
- 1973. - Т. 34. - № 1.
11. Умнов, А.А. Математическая модель биотического круговорота вещества и энергии, происходящего в загрязненной реке // Биологические процессы и самоочищение на загрязненном участке реки (на примере Верхнего Днепра). - Минск, 1973.
12. Larsen D.P, Mercier H.T., Malweg K.W. Modeling algalgrowth dynamics in Shagawa Lake, Minnesota // Modeling the Eutrophication Process.
Ann Arbor: Ann Arbor Publishers, 1974.
13. Bierman, V.J. Mathematical model of the selective enhancement of blue-green algae by nutrient enrichment // Modeling biochemical processes in aquatic ecosystems, 1976.
14. Алексеев В.В. Модель конкуренции между водорослями в замкнутом фитоценозе / В.В. Алексеев, Т.Г. Сазыкина // Ж. общ. биол. -1981. - Т. 52. - № 3.
15. Шелобаев, С.И. Математические методы и модели в экономике, финансах, бизнесе. М., 2000.
16. Андронов, А.М. Теория вероятностей и математическая статистика: учебник для вузов / А.М. Андронов, Е.А. Копытов, Л.Я. Гринглаз.
- СПб., 2004.
17. Лапач, С.Н. Статистика в науке и бизнесе / С.Н. Лапач, А.В. Чубенко, П.Н. Бабич. - К., 2002.
18. Орлов, А.И. Прикладная статистика. - М., 2004.
Bibliography
1. Liebig, J. Chemistry in its application to agriculture and physiology. - London: Taylor and Walton, 1840.
2. Libikh, Yu. Khimiya v prilozhenii k zemledeliyu i fiziologii. - M.; L., 1936.
3. Blackman, F.F. Optima and limiting factors // Annales of Botany (London). - 1905. - V. 19.
4. lerusalimskiyj, N.D. Teoreticheskie i promihshlennihe aspektih mikrobio-logicheskogo sinteza // Vestnik AN SSSR. - 1965. - № 4.
5. Ahlgren, G. Effects on algal growth rates by multiple nutrient limitation // Ar-chiv f. Hydrobiologie. - 1980. - V. 89. - № 1/2.
6. Rinjkis, G.Ya. Sbalansirovannoe pitanie rasteniyj makro- i mikroehlementami / G.Ya. Rinjkis, V.F. Nollen-dorf. - Riga, 1982.
7. De Groot, W.T. Modelling the multiple limitation of algalgrowth // Ecological Modelling. 1983. - V. 18.
8. Cerling, V.V. Diagnostika pitaniya seljskokhozyayjstvennihkh kuljtur. - M., 1990.
9. Zernov, S.A. Obthaya gidrobiologiya. - M.; L., 1934.
10. Poletaev, I.A. Modeli Voljterra «khithnik-zhertva» i nekotorihe ikh obobtheniya s ispoljzovaniem principa Libikha // Zh. obth. biol. - 1973. -T. 34. - № 1.
11. Umnov, A.A. Matematicheskaya modelj bioticheskogo krugovorota vethestva i ehnergii, proiskhodyathego v zagryaznennoyj reke // Biologicheskie
processih i samoochithenie na zagryaznennom uchastke reki (na primere Verkhnego Dnepra). - Minsk, 1973.
12. Larsen D.P, Mercier H.T., Malweg K.W. Modeling algalgrowth dynamics in Shagawa Lake, Minnesota // Modeling the Eutrophication Process.
Ann Arbor: Ann Arbor Publishers, 1974.
13. Bierman, V.J. Mathematical model of the selective enhancement of blue-green algae by nutrient enrichment // Modeling biochemical processes in aquatic ecosystems, 1976.
14. Alekseev V.V. Modelj konkurencii mezhdu vodoroslyami v zamknutom fitocenoze / V.V. Alekseev, T.G. Sazihkina // Zh. obth. biol. - 1981. -T. 52. - № 3.
15. Shelobaev, S.I. Matematicheskie metodih i modeli v ehkonomike, finansakh, biznese. M., 2000.
16. Andronov, A.M. Teoriya veroyatnosteyj i matematicheskaya statistika: uchebnik dlya vuzov / A.M. Andronov, E.A. Kopihtov, L.Ya. Gringlaz. -SPb., 2004.
17. Lapach, S.N. Statistika v nauke i biznese / S.N. Lapach, A.V. Chubenko, P.N. Babich. - K., 2002.
18. Orlov, A.I. Prikladnaya statistika. - M., 2004.
Статья поступила в редакцию 12.02.12
УДК 631.095
Kusakina N.A., Chemeris M.S. ECOLOGICAL EFFICIENCY OF ACTIONOF DEPOSITS OF SEWAGE AT CULTIVATION РАПСА OF THE SUMMER The conducted researches by ecological efficiency of action of deposits waste at cultivation race of the summer have shown expediency of application of deposits of city sewage together with a microbiological preparation to BakSib.
Key words: precipitation of sewage, colza summer, ecological safety, chernozem vyshchelochenny, heavy metals.
Н.А. Кусакина, канд. биол. наук, доц. каф. химии Новосибирского гос. аграрного университета, г. Новосибирск, E-mail: [email protected]; М.С. Чемерис, д-р биол. наук, проф., каф. химии
Новосибирского гос. аграрного университета, г. Новосибирск, E-mail: [email protected]
ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ДЕЙСТВИЯ ОСАДКОВ СТОЧНЫХ ВОД ПРИ ВОЗДЕЛЫВАНИИ РАПСА ЯРОВОГО
Проведенные исследования по экологической эффективности действия осадков сточных при возделывании раса ярового показали целесообразность применения осадков городских сточных вод совместно с микробиологическим препаратом Бак Сиб-ЭМ.
Ключевые слова: осадки сточных вод, рапс яровой, экологическая безопасность, чернозем выщелоченный, тяжелые металлы.
Проблема использования осадка сточных вод (ОСВ) на удобрения носит разноплановые аспекты и неотделима от проблемы плодородия почв и экологии. В настоящее время дискуссия относительно целесообразности использования ОСВ в качестве удобрения продолжается. Взвешиваются положительный эффект, полученный при внесении этого вида отходов, и те отрицательные последствия для окружающей среды и здоровья человека, которые могут при этом возникнуть. Осадки сточных вод индивидуальны по составу, а по удобрительной ценности не уступают подстилочному навозу. Основным фактором, сдерживающим применение ОСВ в растениеводстве, является наличие в нем солей тяжелых металлов, влияние которых на почву, растения и безвредность продуктов мало изучено. Снизить техногенное воздействие ОСВ на почву и растения позволяет регламентирование содержания в них тяжелых металлов. В настоящее время возделывание рапса в мире значительно расширилось. Этому способствовало появление сортов, не содержащих эруковую кислоту. Рапсовый шрот применяют для кормления жвачных животных. Кроме того, посевы рапса улучшают экологическую обстановку в агроэкосистемах, активизируя процессы биотрансформации остатка органических загрязнителей.
Цель исследований. Обосновать возможность и безопасность использования осадка сточных вод под кормовую культуру рапса ярового. В задачи исследований входило выявить влияние осадка сточных вод на качество растений рапса ярового.
Объект и методы исследований - рапс яровой сорта Сиб-НИИК - 198. Исходным материалом явился образец № 4579 коллекции ВНИИР Исследования проводились на черноземе выщелоченном опытного поля ОПХ «Элитное», согласно методикам полевых опытов [1].
Основные элементы агротехники возделывания рапса соответствовали общепринятым методикам для региона. Осадок городских сточных вод МУП «Горводоканал» г. Новосибирска вносили в почву из расчета 20 т/га. Дозы ОСВ рассчитывали таким образом, чтобы не допустить загрязнения почвы тяжелыми металлами с учетом бездефицитного баланса гумуса. С целью снижения возможного негативного влияния ОСВ применяли микробиологический препарат «БакСиб» (эффективные микроорганизмы, выделенные сотрудниками кафедры агроэкологии и микробиологии из сибирских почв и засеянные на пшеничные отруби), позволяющий увеличить долю полезных микроорганизмов в почве, усилить их физиологическую активность и тем самым повысить продуктивность растений, оздоровить почву [2].
Обработку семян проводили путем опрыскивания перед посевом. Схема опыта включала 4 варианта: контроль; осадок сточных вод 20 т/га; осадок сточных вод 20 т/га + БакСиб; БакСиб.
Содержание тяжелых металлов в осадке сточных вод и в растениеводческой продукции определяли методом инверсионной вольтамперометрии, спектрально-количественным и атомно-абсорбционным методом.
Результаты и обсуждение. Создание и эффективное применение удобрений при значительном увеличении продуктивности выращиваемой продукции и сохранения ее качества позволит обеспечить полноценность питательного рациона людей и животных, адекватную его сбалансированность [3]. Одним из факторов, ограничивающих использование осадков сточных вод городских очистных сооружений, как удобрения, может быть накопление металлов в почве и в получаемой продукции выше допустимых медико-санитарными нормами количеств, так как они по трофическим связям могут попадать в организм человек [4,5]. Увеличение микроэлементной нагрузки на агроценоз при применении осадков таит в себе угрозу поступления металлов по пищевым цепям в организм животных и человека. Установлено, что в растения переходит примерно 1 % количества металлов, поступивших с осадками
в почву. Многие ферменты, ответственные за превращения азота в почве и растениях, а также участвующие в окислительновосстановительных реакциях дыхания и фотосинтеза, представляют собой металлопротеиды, для успешной работы которых необходимы медь, молибден, железо, марганец, которые в достаточном количестве присутствуют в ОСВ. Следует ожидать положительного влияния ОСВ на растения рапса ярового в дозах 20 т/га, т.к. микроэлементный состав ОСВ способен усиливать энергетический потенциал растений, что приводит к повышению их продукционной способности.
С учетом валового содержания тяжелых металлов и их подвижных форм в ОСВ не выявлено существенного ограничения доз по таким элементам, как свинец, кадмий, цинк (таблица1).
Избыточное накопление тяжелых металлов выше пДк в стеблях и цветках растений рапса ярового не отмечено при использовании данной дозы ОСВ (таблица 2).
Поступление тяжелых металлов из почвы в растения определяется не только валовым их содержанием и количеством подвижных форм, но и многообразием взаимодействия в системе почва - растение. Многое зависит от биологических особен-
