CC BY
18
УДК 504:631.8
Матвеева М.П., асистент® Лъв\всъкий нацюналънийушеерситет еетеринарногмедицини та бютехнологт
¡меш С.З. Тжицъкого
ПРОГНОЗН1 ОЦ1НКИ ОБСЯГ1В ВИКИД1В ЗАБРУДНЮЮЧИХ РЕЧОВИН В АТМОСФЕРНЕ ПОВ1ТРЯ ТА IX ВПЛИВУ НА УРОЖАЙШСТЬ ЗЕРНОВИХ КУЛЬТУР
Проанал1зовано обсяги euKudie забруднюючих речовин в атмосферне повтря eid стацюнарних та пересувних джерел в Укра!т та Лъвгвсъми област1, обчислено прогнозт значения та i'x eidnoeidm ощнки для досл\джуваних показнитв. Побудовано множинну лШйну кореляцтно-регресшну модель залежност1 урожайност1 зерновых культур у сшьськогосподарських тдприемствах eid обсяг1в внесения мтералъных добрые та euKudie забруднюючихречовин пересувними джерелами.
Ключовг слова: стацюнарш джерела забруднення, пересувш джерела забруднення, оргашчш добрива, мшеральш добрива, урожайшсть зернових культур, викиди забруднюючих речовин.
Постановка проблеми. Урожайшсть сшьськогосподарських культур залежить вщ стану грунлв та внесения оргашчних та мшеральних добрив. При вирощуванш еколопчно! продукци внесения мшеральних добрив зменшують до мммальних норм. Проте на еколопчшсть продукци та р1вень урожайност1 впливае суттевий фактор - стан атмосферного пов1тря. 3 ростом иромислового виробництва та кшькост1 транспорту зростають обсяги викид1в забруднюючих речовин в атмосферне повтря. Оскшьки рух пов1тряних мае е необмеженим, то шюдлив1 викиди можуть иоширюватись на значш територи, забруднюючи грунти та водний басейн. Внаслщок иромислового забруднення пщвищуеться вм1ст в рослинах иоиелу, фенол1в, сульфапв, хлорид1в, мшерального азоту, фтору [2]. Зниження якост1 рослинницько! i тваринницько! продукци зумовлюе економ1чш збитки сшьськогосподарських пщприемств. Тому питания залежност1 урожайное^ сшьськогосподарських культур вщ стану довкшля е актуальним i потребуе д1агностики на державному, регюнальному та локальному р1внях.
Анал1з останн1х дослщжень. Проблематищ забруднення атмосферного пов1тря присвячено багато дослщжень науковщв р1зних галузей. Еколопчш аспекти та економ1чш наслщки впливу викид1в забруднюючих речовин на сшьське господарство, зокрема на урожайшсть сшьськогосподарських культур, дослщжували Гавриленко О.П.. Горб О.О., КалЫченко В.М., Писаренко В.М., Шапоренко 0.1. Значна увага придшяеться економ1чним втратам, що зазнають сшьськогосподарсью виробники та суспшьство, внаслщок еколопчного забруднення.
®Матвеева М.П., 2012
350
Мета статть Дослщження залежноси урожайноси зернових культур вщ обсяпв внесения оргашчних та мшеральних добрив у сшьськогосподарських пщприемствах Льв1всько! области Анал1з та побудова прогнозних ощнок стану забруднення атмосферного пов1тря в Укра!ш та Льв1вськш област1 забруднюючими речовинами вщ стащонарних та пересувних джерел та 1х вплив на урожайшсть зернових культур.
Виклад основного матер1алу. Оскшьки у сшьськогосподарських пщприемствах Льв1всько! област1 у 2010 рощ 60% поавних площ було вщведено пщ зернов1 культури, то розглянемо залежшсть 1х урожайност1 вщ ряду фактор1в впливу.
Урожайшсть сшьськогосподарських культур суттево залежить вщ стану грунт1в та внесения добрив. 3 2000 по 2011 обсяг внесения мшеральних добрив пщ зернов1 культури зрю з 22 кг на 1 га поЫвно! площ1 до 108 кг на 1 га. Цей иоказник е у 2 рази меншим вщ обсягу внесения мшеральних добрив у 1990 рощ. На основ! множинно! лшшно! кореляцшно-регресшно! модел1 залежност1 урожайност1 зернових культур у сшьськогосподарських пщприемствах вщ обсяпв внесения мшеральних \ оргашчних добрив (табл. 1) можна зробити висновок, що за даних умов збшьшення урожайност1 суттево залежить вщ вщсоткового збшьшення внесения мшеральних добрив, а внесения оргашчних добрив мае малий вплив на урожайшсть зернових культур.
Таблиця 1
Результата множннно!' лшшно*1 корелящйно-регресшноУ модел1 залежност1 урожайное™ зернових культур у сшьськогосподарських щдприемствах вщ обсяпв внесения мшеральних 1 оргашчних добрив
Роки Мшеральш добрива, кг/га Ы Оргашчш добрива, т/га (*2) Урожайшсть, ц/га (У) Коефшдент еластичност1
К(Х1) К(Х2)
2000 22 0,7 15,7 0,45 1,00
2001 32 0,6 14,9 0,61 0,81
2002 23 0,7 19,1 0,46 0,98
2003 34 0,7 19,3 0,56 0,80
2004 53 0,4 22,4 0,90 0,48
2005 58 0,4 19,7 0,91 0,44
2006 61 0,4 19,3 0,91 0,42
2007 73 0,4 24,2 0,92 0,36
2008 96 0,3 33,7 1,01 0,22
2009 85 0,4 30,3 0,93 0,31
2010 92 0,4 26,0 0,94 0,29
2011 108 0,4 39,4 0,95 0,25
Р1вняння регреси у = -0,71 + 32,26x1+ 2,27x2
Множинний коефшдент кореляци 0,9< Я = 0,93<0,99
Множинний коефщент детермшаци Я2 = 0,87
Ощнка значения множинного коефшдента кореляци за шкалою Чеддока (0,9<0,93<0,99) вказуе на значно високу щшьшсть кореляцшного зв'язку м1ж
351
сукупним впливом мшеральних та оргашчних добрив на урожайшсть зернових культур. Множинний коефщент детермшаци вказуе, що 87% загально! змши урожайност1 зумовлено впливом мшеральних та оргашчних добрив. За F-розподшом Фшера (Fpo^=29,93 >Fmafi,=8,02) дана економетрична модель з ймов1ршстю р=0,99 е адекватною статистичним даним. Пор1вняння коефщешгв еластичност1 вказуе, що вщсоткове збшьшення урожайност1 зростае при збшьшення внесения мшеральних добрив.
На змшу урожайност1 сшьськогосподарських культур суттевий вплив здшснюють промисловють та автотранспорт. На основ! даних викид1в забруднюючих речовин в атмосферне пов1тря стац1онарними та пересувними джерелами в Укра!н1 та Льв1вськш област1, представлених у табл. 2, будуемо HaftnpocTimi модел1 тренд1в i обчислюемо в1дпов!дн1 прогнозн1 значения та ix в1дпов1дн1 оц1нки для дослщжуваних показник1в. Bei обчислення проведено на персональному комп'ютерА з використанням пакету прикладних програм „STATGRAPHICS".
Таблиця 2
Динамжа викид1в забруднюючих речовин в атмосферне пов1тря стац1онарними та пересувними джерелами в УкраУш та Льв|вськш област1
PiK
2000 2001 2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010 2011
У11 млн. т 3,959 4,055 4,075 4,088 4,152 4,464 4,822 4,813 4,525 3,928 4,132 4,375
У12 ТИС. т 108,6 114,6
97.8 96,1
89.9 95,8 110,6 110,5 126,4 121,0 113,2 129,4
У13 млн. т 1,949 1,995 2,027 2,104 2,174 2,151 2,205 2,567 2,685 2,515 2,546 2,503
У14 ТИС. т
84,3 82,0
90.7
86.8 91,3 91,8 132,4 142,6 140,4 132,4 133,1 127,1
де, у11 - викиди забруднюючих речовин в атмосферне пов1тря стацюнарними джерелами в Укрш'ш, млн. т;
у12 - викиди забруднюючих речовин в атмосферне пов1тря стац1онарними джерелами у Льв1вськш област1, тис. т;
у13 - викиди забруднюючих речовин в атмосферне пов1тря пересувними джерелами в Укрш'ш, млн. т;
у14 - викиди забруднюючих речовин в атмосферне пов1тря пересувними джерелами у Льв1вськш област1, тис. т.
Лшшна (у л"), парабол1чна (у пр) та експоненц1альна (у ехр) модел1 тренд1в мають наступний вигляд:
У11лн = 4,0834 + 0,03065 t /1/
уИпр = 3,62577 + 0,22665 t - 0,01508 t2 /2/
упехр = ехр1,40577 + 0'00713 f /3/
352
У12л" = 95,703 + 2,12133 г У12пр = 112,261 - 4,9751 г + 0,54588 г2
У12ехр = ехр4,56608
0,01902 г
У13ЛН = 1,8622 + 0,06506 г У1зпр = 1,7983 + 0,09245 г - 0,00211 г2
У13ехр = ехр0'63418
0,02867 г
У14лн = 72,9439 + 589196 г
У14пр = 63,3614 + 9,99878 г - 0,31591 г2
л ехр _ 4,33291 + 0,05466 г
у 14 ехр
/4/ /5/ /6/
/7/ /8/ /9/
/10/ /11/ /12/
де, у,лн,у,пр,у,ехр (/ = 11,..., 14) - теоретичш чи усереднен1 значения дослщжуваних иоказник1в викид1в забруднюючих речовин в атмосферне пов1тря стац1онарними та пересувними джерелами в Укра!н1 (млн. т) та Льв1вськ1й област1 (тис. т); г - час.
На основ! иобудованих моделей тренд1в (1) - (12) обчислено ирогнозн1 значения та 1х в1диов1дн1 оц1нки для дослщжуваних показниюв викид1в забруднюючих речовин в атмосферне повтря стац1онарними та пересувними джерелами в Укра1ш та Льв1вськш област1 (табл. 3).
Таблиця 3
Прогнозш значения та ¥х оцшкн внкнд1в забруднюючих речовин в атмосферне повгтря стац1онарннмн та пересувними джерелами
в УкраУш (млн. т ) та Льв!вськш облаем (тис. т
Показник Прогноз показника МЕ М8Е
на 2012 р1к на 2013 р1к
млн. т
У11л" 4,482 4,512 0 0,0784
У11пр 4,024 3,844 0 0,0531
У11ехр 4,475 4,507 0,0089 0,0789
тис. т
~ ли У12 123,280 125,402 0 91,7820
~ пр У12 139,839 149,602 0 58,6396
~ ехр У12 123,144 125,509 0,4343 89,6824
МЛН. т
~ ли У13 2,708 2,773 0 0,01132
~ пр У13 2,644 2,680 0 0,01082
~ ехр У13 2,737 2,817 0,0022 0,01189
тис. т
~ ли У14 149,539 155,431 0 155,820
~ пр У14 139,957 141,426 0 144,720
~ ехр У14 155,077 163,715 0,6408 172,496
353
де, МЕ - середне значения похибки;
МБЕ - середньоквадратичне значения похибки.
Прогноз з найменшою похибкою викид1в забруднюючих речовин в атмосферне пов1тря стацюнарними джерелами в Укра!ш у11 обчислюемо на основ! парабол1чно! модел1 тренду (2):
= 4,024 млн. т;
= 3,844 млн. т
Прогноз з найменшою похибкою викид1в забруднюючих речовин в атмосферне пов1тря стацюнарними джерелами у Льв1вськш област1 у12 обчислюемо на основ! парабол1чно! модел1 тренду (5):
^2 = 139,839 тис. т;
= 149,602 тис. т
Прогноз з найменшою похибкою викид1в забруднюючих речовин в атмосферне пов1тря пересувними джерелами в Укра!ш у13 обчислюемо на основ! парабол1чно! модел1 тренду (8):
^12 = 2,644 млн. т;
~-20н13 = 2,680 млн. т
Прогноз з найменшою похибкою викид1в забруднюючих речовин в атмосферне повпря пересувними джерелами у Льв1вськш област1 у14 обчислюемо на основ! парабол1чно! модел1 тренду (11):
= 139,957 тис. т;
= 141,426 тис. т
За прогнозними ощнками викиди забруднюючих речовин в атмосферне пов1тря стацюнарними джерелами загалом по Укра!ш будуть зменшуватись. Це пов'язано як з вдосконаленням технологш в промисловост1 так \ покращенням очисних споруд. Негативною тенденщею е рют викид1в забруднюючих речовин пересувними джерелами. Для прикордонно! Льв1всько! област1 ця проблема е особливо актуальною у зв'язку з ростом потоку транспорту.
У пор1внянш з 1990 роком у 2011 рощ у Льв1вськш област1 загальний обсяг викид1в забруднюючих речовин зменшився з 567,3 тис. т до 256,5 тис. т. 3 2000 року по 2011 р1к обсяги викид1в забруднюючих речовин вщ стащонарних джерел зросли на 16%, вщ пересувних джерел (автомобшьний, зал1зничний, ав1ацшний, водний транспорт та виробнича техшка) - у 2 рази.
Оскшьки стацюнарш джерела здшснюють викиди забруднюючих речовин в переважнш бшьшост1 локально, а пересувш джерела - по всш територи облает^ доцшьним е розгляд впливу на змшу врожайносп зернових культур обсяпв викид1в забруднюючих речовин вщ пересувних джерел.
На основ! статистичних даних нами побудовано множинну лшшну кореляцшно-регресшну модель залежност1 урожайност1 зернових культур у сшьськогосподарських пщприемствах вщ обсяпв внесения мшеральних добрив
354
та викид1в забруднюючих речовин пересувними джерелами. Результата моделювання подано в табл. 4.
Таблиця 4
Результата множннно!' лшшноУ корелящйно-регресшноУ модел1 залежносп урожайное™ зернових культур у сшьськогосподарських шдприемствах вщ обсяпв внесения мшеральних добрив та
Роки М1неральн1 добрива, кг/га (xi) Викиди забруднюючих речовин, т (х2) Урожайшсть, ц/га (У) Коефщент еластичност1
K(xi) K(X2)
2000 22 65,4 15,7 0,41 -0,39
2001 32 82,0 14,9 0,50 -0,32
2002 23 90,7 19,1 0,44 -0,42
2003 34 86,8 19,3 0,53 -0,33
2004 53 91,3 22,4 0,64 -0,27
2005 58 91,8 19,7 0,66 -0,26
2006 61 132,4 19,3 0,76 -0,40
2007 73 142,6 24,2 0,81 -0,39
2008 96 140,4 33,7 0,85 -0,30
2009 85 132,4 30,3 0,81 -0,31
2010 92 133,1 26,0 0,83 -0,29
2011 108 127,1 39,4 0,84 -0,24
Р1вняння perpecii у = 1,43 + 27,50xi- 14,78x2
Множинний коефщент кореляци R = 0,91
Множинний коефщент детерм1нац11 R2 = 0,83
Оцшка значения множинного коефщента кореляци за шкалою Чеддока (0,9<0,91<0,99) вказуе на значно високу щшьшсть кореляцшного зв'язку м1ж сукупним впливом мшеральних добрив та викидами забруднюючих речовин вщ пересувних джерел на урожайшсть зернових культур. Множинний коефщент детермшаци вказуе, що 83% загально! змши урожайност1 зумовлено впливом мшеральних добрив та викидами забруднюючих речовин вщ пересувних джерел. За F-розподшом Фшера (Fpo3p=21,94 >^табл=8,02) дана економетрична модель з ймов1ршстю р=0,99 е адекватною статистичним даним. Пор1вняння коеф1ц1ент1в еластичност1 вказуе, що в1дсоткове зб1льшення урожайност1 зростае при зб1льшення внесения мшеральних добрив, але викиди забруднюючих речовин вщ пересувних джерел негативно впливають на picT урожайност1.
Висновки. За прогнозними оц1нками викиди забруднюючих речовин в атмосферне пов1тря стац1онарними та пересувними джерелами у Льв1вськш област1 протягом 2012-2013 p.p. будуть зростати. Серед розглянутих фактор1в впливу на урожайшсть зернових культур у сшьськогосподарських пщприемствах Льв1всько! област1 найвпливов1шими е обсяги внесения м1неральних добрив та обсяги викид1в забруднюючих речовин вщ пересувних
355
джерел. Еколопчний вектор розвитку сшьськогосподарського виробництва передбачае зменшення використання мшеральних добрив, тому нарощування обсяпв 1х внесения е недоцшьним. На зменшення обсяпв викид1в забруднюючих речовин вщ стацюнарних та пересувних джерел сшьськогосподарське пщприемство не може впливати, але зазнае внаслщок цього забруднення економ1чних втрат. Враховуючи це, необхщно:
- провести зонування територп област1 для визначення територш, на яких можна здшснювати вирощування еколопчно! продукцп;
- мш1м1зувати викиди забруднюючих речовин вщ стацюнарних та пересувних джерел;
- запровадити мехашзм вщшкодування економ1чних втрат виробникам сшьськогосподарсько! продукцп, пов'язаних i3 зовн1шн1м негативним еколог1чним впливом.
Л1тература
1. Еколопчна безпечн1сть та як1сть продукц11 агропромислового виробництва [Текст] : [монограф1я] / 1.Г. Власенко [та iH.]; ред. В.В. Власенко. - В1нниця : Едельвейс i К, 2007. - 326 с.
2. Писаренко В.М. Агроеколог1я. Навчальний пос1бник для ВНЗ / В.М.Писаренко [та iH.] - К: Ушверситетська книга, 2008. - 255 с.
3. Прусов В.А., Дорошенко А.Ю. Ф1зичш i математичш модел1, чисельн1 методи анал1зу i прогнозу природних та техногенних процеЫв в атмосфер!. -Укра!нський науково-дослщний г1дрометеоролог1чний ¿нститут. 1нститут програмних систем НАН Укра!ни. - Ки!в. Наукова думка, 2006. - 542с.
4. Шапоренко О.И. Охрана природы в агропромышленном комплексе [Текст] / О. И. Шапоренко; Донецкий гос. ун-т управления. - Донецк : Норд-Пресс, 2004. - 222 с.
5. http://database.ukrcensus.gov.ua/statbank_lviv
Summary Matveyeva M.P.
Lviv National University of Veterinary Medicine and Biotechnologies named after S.Z. Gzhytskyj
ESTIMATES EMISSIONS OF AIR POLLUTANTS AND THEIR EFFECT ON GRAIN FIELD
Emissions of air pollutants from hospital and mobile sources in Ukraine and Lviv region was analyzed and calculated predicted values and their corresponding estimates for the studied parameters. It was constructed multiple line arregression model based correlationyields of crops in farms on the volume of mineral fertilizers and pollutants mobile sources ofpollution.
Key words: stationary sources of pollution, mobile sources of pollution, organic fertilizer, fertilizers, yield crops, emissions.
Рецензент - д.е.н., професор Музика П.М.
356
