CC BY
16
Ключевые слова: расторопша пятнистая, Silybum marianum (L.) Gaertn., патогенный комплекс, фитоэкспертиза, эндогенная инфекция, экзогенная инфекция, микромицеты.
Pospelova A.D. The Microflora of the Milk Thistle Seeds (Silybum Marianum (L.) Gaertn.)
The results of phytoexamination of Milk Thistle seeds are provided. Quality indicators, the degree of infestation and species composition of pathogenic microorganisms are characterised. Seven species of fungi, which in accordance with the classification belong to two classes: Deuteromycetes (species of the genera Fusarium, Alternaria, Botrytis), Stachybotrys) and Zygomycetes (representatives of the genus Mucor), are defined. Fungi of the genera Alternaria and Mucor (13-21 % and 24-44 % respectively) are revealed to dominate among the identified micromycetes. The fungi of the genera Fusarium, Botrytis and Stachybotrys appeared to be less common. The number of fungal spores ranged from 1 to 7 %.
Keywords: Milk Thistle, Silybum marianum (L.) Gaertn., pathogenic complex, phytoexa-mination, endogenous infection, exogenous infection, micromycetes.
УДК004.94:630 Acnip. О.В. Турковська1'2; acnip. I.A. Охремчук1;
доц. М.1. Густ!12' канд. техн. наук
ОЦ1НЮВАННЯ ЕФЕКТИВНОСТ1 ПОЛ1ТИКИ ЗМЕНШЕННЯ ВИКИД1В СО2 Л1САМИ УКРАШИ ПРИ Р1ЗНИХ СОЦ1АЛЬНО-ЕКОНОМ1ЧНИХ
СЦЕНАР1ЯХ
Розроблено три сощально-еконо]шчш сценарн, кожен з яких вщображае можливий напрям розвитку економши та енергетично! пол^ики Украши щодо використання вщ-новлювальних джерел енергй, фокусуючись на енергй бiомаси. Кожен сценарий е чи-сельно виражений через цшу на вуглець та динамику попиту на деревину. За допомогою Ьштацшно! моделi Global Forest Model (адаптовано! для Украши) показано, як змшюва-тиметься поглинання СО2 лiсами, а також ефект запровадження податку на викиди СО2 у секторi лiсового господарства для розроблених соцiально-економiчних сценарив.
Ключовi слова: соцiально-економiчнi сценарн, використання бюмаси, прогнозу-вання викидiв СО2
Постановка проблеми. Одшею з основних причин замши традицшних джерел енергл на вщновлювальш джерела енергй' (ВДЕ) е скорочення викидав парникових газш в енергетичному сектор^ як складово' пом'якшення змiни ктма-ту. Очевидно, що змiни в енергетичному балансi краши на користь тих чи шших джерел енергй' вплинуть не тшьки на сектор енергетики, а й на сумiжнi сектори.
Саме тому, в контекста охорони навколишнього середовища та пом'якшення 3Mira клшату, розглянуто питания використання ВДЕ з погляду змiни ви-кидш вуглекислого газу у секторi лiсового господарства залежно вiд обсяпв використання деревно' бiомаси, а також ефективносп впровадження оподаткуван-ня викидш вуглекислого газу. При цьому необхiдно вiдповiсти на питання, внас-лiдок яких причин i яким чином може змшитись обсяг використання деревно!' 6i-омаси як джерела первинно' енергй?
Щоб знайти вiдповiдi на щ питання розроблено соцiально-економiчнi сценарй' можливого розвитку економiки та енергетично!' политики щодо використання ВДЕ та зниження викидiв парникових газiв, а також проведено ощнку ви-
1 НУ "Львгвська полггехнка";
2 Мгжнародний шституг прикладного системного анал1зу, м. Лаксенбург
кидiв вуглекислого газу в лках для цих сценарй'в за допомогою моделi Global Forest Model (G4M), адаптовано' для Украши [2, 8].
Полiтико-економiчнi передумови для чисельно! iнтерпретацГí сцена-pi'iB. Початково було видалено можливi напрями полiтико-економiчного розвит-ку держави, на основi яких безпосередньо розробляли чисельш характеристики сценарй'в1:
1. Сценарш A (базовий). У цьому pa3i законодавчих змш, як1 могли б ктотно вплинути на обсяги використання ВДЕ, не вiдбуваeться. Зб1льшення вико-ристання бiомаси як джерела енергп вiдбуваeгься повiльно i здебiльшого в рамках локально!' Ыщативи. Гармонiзацiя украшського законодавства з директивами СС у сферi захисту навколишнього середовища e повiльною або не вщбуваеться. Податок на викиди двоокису вуглецю згiдно з Податковим кодексом Украши не змшюеться i далi становить 0,26 грн за тонну СО2.
2. Сценарш В (оптимктичний). Будуть прийнятi законодавчi iнiцiативи, як1 створять сприятлив! умови для використання ВДЕ (д!е удосконалений зеле-ний тариф для теплово! енергй' та електроенергп), а також будуть затвердже-ш нов1 ц1л1 щодо о6сяг1в використання р1зних джерел енергй'. Зокрема, буде збшьшено частку ВДЕ в енергетичному баланс Украши до р1вня, який зап-ропоновано у новому проект Енергетично! стратеги Украши до 2035 р. [9]. Також розглядають питання щодо шдвищення податку на викиди двоокису вуглецю.
3. Сценарш D (аграрний). Розвиток аграрного сектору економ^ стае прюри-тетним для держави, зростае виробництво та експорт сшьськогосподарських товарiв. Законодавчi iнiцiативи спрямованi як на розвиток сшьського госпо-дарства, так i на збiльшення використання поновлювальних джерел енергй' в енергобалансi Украши (дк удосконалений зелений тариф для теплово! енергй' та електроенергп). Також розглядають питання щодо шдвищення податку на викиди двоокису вуглецю.
Основш припущення щодо сценарш. Було розроблено три групи сощаль-но-економiчних сценарй'в, яш чисельно iнтерпретовано через динамку попиту на деревину. !сторичш данi щодо попиту на деревину в УкраМ отримано з бази даних Продовольчо' та сiльськогосподарськоí оргашзацп (ФАО) ООН. Згiдно зi статичними даними ФАО, приблизно половину вироблено! деревини в Украíнi використовують як паливну деревину [1]. ФАО визначае паливну деревину (fuel wood) як таку, що використовуеться для приготування íжi, опалення та вироб-ництва енергй' [1]. Отже, збшьшення чи зменшення використання деревно! бь омаси як джерела енергй', насамперед, впливатиме на попит на паливну деревину. Саме тому основну увагу придшено прогнозуванню попиту на паливну деревину для кожного сценарш, а для попиту на iншi типи деревини було збережено динамку попередшх ротв.
Сценарш A (базовий). Основою базового сценарш е припущення, що динамка попиту на паливну деревину в УкраЫ залишатиметься незмшною. Мож-на спостеркати сильну кореляцш мiж динамiкою попиту на деревину та ростом внутршнього валового продукту (ВВП) - коефщкнт кореляцц становить 0,85. Мiж ростом ВВП i попитом на паливну деревину кнуе лiнiйна залежнiсть. За допомогою методу найменших квадратiв визначено коефщкнти рiвняння:
1 Сценарп розроблено за методом UNEP 22. Бшьш детально процес розробки сценарив описано в [8]
У = 0,14 + 0,85х,
де: х - picT ВВП; y - змша попиту на паливну деревину.
Використавши прогноз динамiки росту ВВП для Украши до 2030 р., для базового сценарда з групи сценарш GEO-5, змодельованих у International Futures1 [3], обчислено динамку попиту на паливну деревину до 2030 р. Отримано, що до 2030 р. попит на паливну деревину скоротиться, поpiвняно з поточним пе-рюдом, i у 2030 р. становитиме 9 097 054 м3.
Сценарш В (оптимicтичний). Припустимо, що цiлi стосовно ВДЕ у проекта Енергетично! cтpатегií Украши до 2035 р. будуть затверджеш i частку ВДЕ у валовому юнцевому енеpгоcпоживаннi у 2035 р. буде збшьшено до 20,4 % [9]. За розрахунками Бюенергетично! асощацл Укра!ни, у 2011 р. Укра!на викорис-товувала 80 % свого потенщалу у деpевнiй бiомаci [7]. Припустимо, що до 2030 р. Украша використае свш потенциал у деревнш бiомаci на 100 %, таким чином попит на паливну деревину поступово зростатиме й у 2030 р. становити-ме 11 727 961 м3.
Використання тiльки потенцiалу бюмаси деревини не е достатшм для до-сягнення мети щодо частки бюмаси в енергоспоживанш - за допомогою палив-но! деревини можна отримати близько 2,37 млн т у. п. Украша мае значний не-використаний потенщал бiомаcи у виглядi соломи зернових, piпаку, лушпиння соняшника та iн. [7], тому, о^м використання деревно! бiомаcи, активно вико-ристовуватиметься бiомаcа з шших джерел.
Сценарiй D (аграрний). Останш доcлiдження ООН черговий раз шдтвер-дили прогноз щодо зростання населення на планетi - у 2050 р. населення може становити 9,6 млрд, а у 2100 р. - 10,9 млрд [5]. Закономipним наслвдком зростання населення е збшьшення виробництва та споживання продуктав харчування. Також cпоcтеpiгаетьcя тенденщя, що денний рацюн людини ставатиме бшьш ка-лоpiйним, зокрема, до 2050 р. бшьш шж 52 % населення землi житиме в крашах, де споживання пpодуктiв харчування на одну особу за день становитиме бшьш шж 3000 Ккал [4]. Для Украши характерним е поступове скорочення населення i за прогнозами Украша е одшею зi 43 краш, де незважаючи на свиову тенденцгю, населення надалi продовжуватиме скорочуватись [5].
Имовipно, що зростання кшькосп населення планети буде стимулом для розвитку агропромислового комплексу (АПК) Укра!ни, що дасть змогу нарощувати обсяг експортних поставок. При цьому скорочення населення кра!ни не буде ключо-вим фактором, який впливатиме на виробництво йльськогосподарсько! продукпд1.
У зв'язку з розвитком АПК i збшьшенням обсяг1в виробництва продукт1в харчування збшьшиться об'ем сировини, придатно! для використання як бюпа-ливо. Зб1льшення кшькосп сировини призведе до падiння цш на не!, вiдповiдно li використання буде економiчно вигiдним; окр1м цього, бiомаcу з с1льськогоспо-дарських вiдходiв значно пpоcтiше отримати та транспортувати. З огляду на це, припускаемо, що насамперед нарощувати частку бюмаси в енергоспоживанш будуть за рахунок сшьськогосподарських вiдходiв. Вщсоток деревно! бюмаси в енергобалана також збiльшуватиметьcя, але повiльнiшими темпами, нiж у сце-наpil деревно! бiомаcи, й у 2030 р. становитиме 10 953 755 м3.
1 Прогноз ВВП не враховуе анексп Криму Роаею та нодii на сходi Украши 2014 р.
Це зумовлено кшькома причинами: недоцшьшстю переходу з деревини на вщходи сiльськогосподарськоí продукцп для населення, яке поживае в лкис-тих регiонах кра'ни, та зростанням кiлькостi пiдприемств з виготовлення пелет в умовах збiльшення використання бiомаси. Бiльшiсть пiдприемств е оркнтовани-ми на виробництво пелет з рiзних видiв сировини. Зазвичай, залежно вiд сезону та наявностi сировини, вони переходять з соломи (наприклад) на деревину [6]. Таким чином, тдприемства, якi з'являтимуться на ринку пелет, потребуватимуть рiзних видiв сировини.
Щоб проаналiзувати вплив використання деревно' бiомаси як енергоре-сурсу на лкове господарство, використано адаптовану для Укра'ни iмiтацiйну модель 04М [8]. Це геопросторово розподтена модель лкокористування, яка на основi кторичних даних вiдтворюе процеси росту лку, рубок деревини та змiни землекористування (лiс< - >с/г землi). На основi динамiки наведених вище про-цесiв та впливу певних полггик чи лiсокористування G4M обчислюе динамку вуглецевого балансу лiсiв [2]. Отже, змшюючи попит на деревину (вхщний параметр для G4M) та вартiсть вуглекислого газу (вщ 0 до 400 $/т СО2), можна спос-теркати динамiку вуглецевого балансу Укра'ни до 2030 р.
Динамку попиту на деревину до 2030 р. (враховуючи паливну та iншi ти-пи деревини) наведено на рис. 1.
Рис. 1. Прогноз попиту на деревину в УкраШ до 2030р. (тис. м3у корг)
Аналiз результат моделювання. Найвищий попит на деревину спосте-ркаеться за сценарш В, що пояснюеться iнтенсивним використанням паливно' деревини. За сценарш D попит значно вiдрiзняеться вiд сценарш А, але дещо менший вiд сценарш В. Оскшьки у сценарп D держава нацшена на збiльшення використання бюмаси, хоча й за рахунок вiдходiв вiд сшьського господарства, це також спричинить збiльшення використання деревно' бiомаси, оскшьки умо-ви в державi так чи iнакше будуть сприятливi для використання бiомаси, то пев-нiй категорп споживачiв буде виидшше перейти на деревну бюмасу. Також у краМ зросте кшьккть пiдприемств, якi виготовлятимуть пелети. Оскшьки ви-робникам потрiбна рiзна сировина для пелет залежно вщ сезону, то в певний пе-рюд вони використовуватимуть деревну бiомасу, що збшьшить попит на не''. Це i е причиною зростання попиту на деревину порiвняно зi сценаркм А, однак у сценарп D використання деревно'' бiомаси не е прюритетним напрямком, що по-яснюе рiзницю в попитi за сценаркм В.
Граничш витрати на додаткове поглинання СО2 лiсами Укра'ни при оптимь заци лiсокористування для сценарш А у 2020 та 2030 рр. за умови, що заходи опти-мiзацií починають впроваджувати у 2015 р., наведено на рис. 2. У 2020 р. ефект е невеликим - до 1,6 Мт СО2/рк за вартосл вщ 0 до 370 $/т СО2. У 2030 р. ефект вже
становить до 3,7 Мт СО2/рш при вартосл вiд 0 до 370 $/т СО2. Без оптимiзaиiï пог-линання СО2 становить 9 та 4,8 Мт СО2/рк у 2020 та 2030 рр., вiдповiдно.
Поглинання
Рис. 2. rpаничн виmpаmи на додаmковe поглинання вуглeкислого газу л^ами У^ати щи опmимiзацiïлiсокоpисmування для ^e^pm А у 2020 та 2030 pp.
Граничш витрати на додаткове поглинання СО2 люами Украши при опти-]шзаип люокористування для сценарш В у 2020 та 2030 рр. за умови, що заходи оптимiзaиiï починають впроваджувати у 2015 р., наведено на рис. 3. У 2020 р. ефект e меншим, шж у базовому сиенарп - до 1,2 Мт СО2/рж за вaртостi вiд 0 до 370 $/т СО2. У 2030 р. ефект вже становить до 7,4 Мт СО2/рж за вартосл вщ 0 до 370 $/т СО2. Без оптимiзaиiï поглинання СО2 становить 5,6 та 1,2 Мт СО2/рж у 2020 та 2030 рр., вщповщно.
Рис. 3. ^анты виmpаmи на додаmковe поглинання вуглeкислого газу лками У^ати щи опmимiзацiïлiсокоpисmування для ^e^pm В у 2020 та 2030 pp.
Граничш витрати на додаткове поглинання СО2 люами Украши при опти-]шзаип люокористування для сиенарш D у 2020 та 2030 рр. за умови, що заходи ошташзаип починають впроваджувати у 2015 р., наведено на рис. 4.
Поглинання
Рис. 4. ^ан^ш виmpаmи на додаmковe поглинання вуглeкислого газу л^ами У^ати щи опmимiзацiïлiсокоpисmування для сцeнаpiю D у 2020 та 2030pp.
У 2020 р. ефект, як i в сиенарп В, e меншим, шж у базовому сиенарп - до 1,2 Мт СО2/рж за вартосл вщ 0 до 370 $/т СО2. У 2030 р. ефект вже становить до 6,5 Мт СО2/рш за вартосл вщ 0 до 370 $/т СО2. Збтьшення додаткового погли-
нання СО2 за цiн СО2 70-200 $/т СО2 до 7,2 Мт C02/pÍK пояснюеться неточностями моделювання. Без оптишзацп поглинання СО2 становить 6 та 2,4 Мт C02/pÍK у 2020 та 2030 рр., вщповвдно. Ефект вiд запровадження податку на eMidí СО2 у лiсовiй галузi у 2030 р. е найбшьшим за деревного сценарда. (див. рис. 3).
Висновки. Очевидно, що зростання попиту на деревину стимулюе íí ви-робництво i зменшуе обсяги поглинання СО2 лiсами. Зокрема, у 2030 р. за нульо-во! цiни за тонну СО2 поглинання у сценарц А становить 4,76 Мт СО2/рш, а у сценарц В, де попит на деревину е найвищим, обсяги поглинання скорочуються до 1,19 Мт СО2/рiк. Отже, скорочення викидiв в енергетичному сeкторi за раху-нок використання деревно! бiомаси, призводить до зменшення обсяпв поглинання СО2 лiсами. Проте, за рахунок шдвищення плати за тону СО2 можна також збшьшити поглинання СО2. Найбшьший ефект при запровадженш податку на вуглець спостертаеться у сценарй' В, коли додаткове поглинання може досягати 7,2 Мт СО2/рж, при цьому у сценарй' А додаткове поглинання не перевищуе 3,7 Мт СО2/рк станом на 2030 р. Такий ефект пояснюеться змшою способш ль сокористування, оскшьки пiдвищeння цiни стимулюе власникiв (користувачiв) лiсу накопичувати вуглець.
Отже, щоб мiнiмiзувати негативний ефект вiд збшьшення попиту на деревину, дощльним е запровадження податку на вуглець одночасно з штенсифжа-цiею рубок, хоча визначення бшьш точно! оптимально! щни потребуе додатко-вих до^джень i розрахункiв.
Лiтература
1. Food and Agriculture Organization of the United Nations: Statistics Division. [Electronic resource]. - Mode of access http://faostat3.fao.org/home/E - Назва з екрану.
2. Gusti M. An approach to modeling landuse change and forest management on a global scale / M. Gusti, G. Kindermann // SIMULTECH-2011: Proceedings of 1st Intern. Conf. on Simulation and Modeling Methodologies, Technologies and Applications, 29-31 July 2011 - Noordwijkerhout, 2011. - Pp. 180-185.
3. International Futures at the Pardee Center. [Electronic resource]. - Mode of access http://www.du.edu/ifs/help/intro/index.html. - Назва з екрану.
4. Smith P. Competition for land / P. Smith, P.J. Gregory, D. van Vuuren [та íh.] // Philosophical transactions of the Royal Society of London. Series B, Biological sciences. - 2010. - Vol. 365. - Pp. 2941-2957.
5. World population prospects: the 2012 revision / United Nations, Department of Social and Economic Affairs, Population Division. - New York, 2013. - 94 pp.
6. Кузнецова А. Виробництво пелет в Украгш: прибутковий варiант сталого розвитку? / А. Кузнецова. - 2012. [Електронний ресурс]. - Доступний з http://www.apd-ukraine.de/ima-ges/PP37_Pellets_UKR_f.pdf.
7. Гелетуха Г.Г. Перспективи виробництва теплово! енерги з бюмаси в украгш / Г.Г. Гелету-ха, Т. А. Железна, С.М. Олшник. - К. : Вид-во "Бюенергетична асощацш Украши", 2013. - 23 с.
8. Звгт про НДР "Геошформацшш технологи аналiзу стоку та емiсii парникових газiв у люо-вому господарита для шдтримки прийняття ршень" / Нацiональний унiверситет "Львшська поль технжа". - Львш, 2014. - 213 с.
9. Проект енергетично! стратеги украши на перюд до 2035 року / Мшстерство енергетики та вугшьно! промисловостi Украши. - 2014. [Електронний ресурс]. - Доступний з http://mpe.kmu.gov.ua/minugol/control/uk/doccatalog/list? currDir=50358.
Турковская О.В., Охремчук И.А., Густи М.И. Оценка эффективности политики уменьшения выбросов СО2 лесами Украины при разных социально-экономических сценариях
Разработаны три социально-экономических сценария, каждый из которых отражает возможное направление развития экономики и энергетической политики Украины отно-
сительно использования возобновляемых источников энергии, фокусируясь на энергии биомассы. Каждый сценарий численно представлен ценой на углерод и динамикой спроса на древесину. С помощью имитационной модели Global Forest Model (адаптированной для Украины) показано, как будет меняться поглощение СО2 лесами, а также какой эффект введения налога на выбросы СО2 в секторе лесного хозяйства для разработанных сценариев.
Ключевые слова: социально-экономические сценарии, использование биомассы, прогнозирована выбросов СО2.
Turkovska O. V., Ohremchuk I.A., Gusti M.I. The Assessment of Efficiency of a Policy on Reduction of CO2 Emissions in Ukrainian forests for Three Socioeconomic Scenarios
Three socio-economic scenarios were developed in order to explore possible ways of economy and energy policy development in Ukraine. They are focused on renewable energy sources, biomass energy in particular. Each scenario is represented numerically through carbon price and dynamics of wood demand. Global Forest Model adapted for Ukraine was applied to simulate changes in CO2 emissions as well as influence of carbon tax on forestry sector of Ukraine under developed scenarios.
Keywords: socio-economic scenarios, using biomass, projecting CO2 emissions.
УДК504.052:477.62 Доц. Н.В. Фоменко, канд. геогаф. наук -
Прикарпатський НУ т. Василя Стефаника
МОН1ТОРИНГ ГРУНТОВИХ вод урбоекосистем як основа РАЦЮНАЛЬНОГО ВИКОРИСТАННЯ ВОДНИХ РЕСУРС1В М1СЬКИХ
ТЕРИТОР1Й (НА ПРИКЛАД1 М1СТА 1ВАНО-ФРАНК1ВСЬКА)
Розглянуто систему еколопчного мониторингу шдземних вод мкта 1вано-Фран-ювська. Актуальшсть цього дослщження виходить iз необхщносй функщонування без-перервно! системи стеження за яюстю шдземних (грунтових) вод, осюльки часто цей компонент навколишнього середовища використовуеться в цшях мiського водопоста-чання. Запропоновано алгоритм мошторингу пiдземних вод, який включае створення ба-зи еколопчних даних iз 12 найбшьш поширених забруднювачiв пiдземних вод, оброб-лення даних шляхом розрахунку сумарного показника забруднення, вивчення фонових концентрацш шляхом дослiдження екологiчного стану шдземних вод 1вано-Франювсь-ко! областi, побудова карти еколопчного стану шдземних вод. На !х основi обгрунтовано систему постшно дшчого екологiчного монiторингу шдземних вод для урбоеко системи мiста Iвано-Франкiвська.
Ключовi слова: монiторинг, урбоекосистема, пiдземнi води, забруднення, геохiмiч-не картографування.
Актуальшсть дослiдження. Пiдземнi води е одним з тих природних ресурсов, використання якого могло б значною мiрою покращити ситуацда iз за-безпеченням населения чистою питною водою, що вiдповiдае саштарно-гшешч-ним вимогам. У формуванш хiмiчного складу шдземних вод беруть участь бага-то факторiв: склад водовмкних порiд, гiдродинамiчнi характеристики водонос-них горизоитiв, умови !х живлення i розвантаження, глибина залягання ргвня пiдземних вод, геоморфолопчш i клiматичнi умови територií, а також величина техногенного навантаження на довкшля.
Аналiз попереднгх дослщжень. Для ощнювання екологiчноí ситуацií i визначення джерел забруднення з 70-х ротв широко використовують методи ге-охгшчного картографування [1-7]. Основним об'ектом геохiмiчного картографу -
