Грунти. Комплексні лімітовані показники якості ресурсів.
Пов’язані з порогами токсичності хімічних інгредієнтів у ґрунтових розчинах для видів с/г культур на різних стадіях їх використання, оптимальним станом якості ґрунту, рівнями її антропогенного перетворення.
Під порогом токсичності (ПТ) варто розуміти точні концентрації визначених солей чи іонів у ґрунті, чи ґрунтовому розчині, вище яких починається пригнічення росту рослин.
Розрізняють ПТ за сумою розчинених солей, сумою токсичних солей, окремими солями і іонами.
Величина ПТ залежить від водного режиму у грунті та типу засолення:
- ПТ за засоленістю порід
- ПТ за концентрацією іонів у поровому розчині
- найменша вологоємність порід
- максимальна гігроскопічність
- щільність порід
- кількість солей, що знаходяться у породів твердій фазі
і оцінюються за нижньою межею засоленості почвогрунтів чи концентрації іонів у порових розчинах слабозасолених порід при вологості рівній найменшій вологоємності.
Солі, більш токсичні для рослин лише в розчиненому стані , величини є абсолютними, а - відносно залежними в умовах одного іону засоленості від щільності породи та її вологості.
Важливими є дані про іонно-сольовий склад порових розчинів, що дозволяє безпосередньо оцінювати токсичність грунту в певний момент часу. Оскільки важко визначити склад порових розчинів, то величину розраховують так:
Абсолютні величини визначаються експериментально для різних видів рослин. Залежно від солестійкості рослин може коливатися від інших різних умов (склад порід, водний режим та ін) від 3 до 18 кг/м3
Величина ТП за сумою розчинених порід залежно від типу засоленості грунтів змінюється від 0,005 до 0,03% для .
ПТ за сумою розчинених солей в умовному поровому розчині:
За сумою токсичних солей (без обміну карбонатів Сa і Mg) ПТ знижується від 0,03 до 0,15% за соленістю порід, і від 2,2 до 11 кг/м3 – за концентрацією солей в умовних гіпотетичних порових розчинах залежно від засоленості порід.
У разі наявності в обмінному процесі порід іонів Na ТП визначається не тільки наявністю легкорозчинних солей, а й наявністю Na у відсотках від обємної ємності породи концентрації іонів у типових усереднених скорегованих порових розчинах, які властиві слабо засоленим породам різним рівнем засолення, близькі порогам токсичності.. Оскільки рослини легше споживають солі в розчиненому стані, при розрахунках порогів токсичності варто враховувати, що в порових розчинах частина солей перебуває у вигляді молекул, частина – у вигляді комплексних іонів (асоціацій).
Оцінка вмісту хімічних інгредієнтів,що визначать пороги токсичності солей у порових розчинах порід з різним рівнем засолення виконується для гіпотетичних, скорегованих іонно-молекулярних розчинів, розрахованих для слабо засолених порід з різним станом засолення за вмісту солей при =18% =1300кг/м3, що для грунтів півдня України обумовлено усередненою вологістю і щільністю порід.
Для хлора гранично-допустимий вміст за імперичною залежністю:
N – питома вага іонів Na кг-екв/м3 Na i Mg в даній породі.
Сума легкорозчинних солей не повинна перевищувати 21,7 12,6 11,1 кг/м3.
Для суми легкорозчинних токсичних солей у скорегованому й іонно-молекулярних розчинах пороги токсичності становлять 10,5 і 9,1 кг/м3.
Забруднення через атмосферне повітря:
Постійно діюче джерело :
випадкові функції факторів,при цьому ,як вагові коефіцієнти еквівалентні часу діб метеорологічних умов.
При розгляді кінцевої різницевої форми:
А для одномірного:
З метою визначення кількості домішок,що падає на землю,що перевіряється експериментальними вимірюваннями.
Max припадає на 3-ри 5км,ще є наявність змін до 10км, а потім стабілізація на практиці розглядається.
Приклади моделювання іонів забруднення водоймищ.
Продовження пр..№5
Проводиться на основі даних натурних спостережень за принципом – алгоритмом самоорганізації, що базується на методі групового врахування аргументів МГВА.
Завдяки самоорганізації при остійному навантаженні стійка рівновага самоочищення полем.надходження:
При цій моделі зважених речовин і показника мінералізації визначається функція
Нормована відносно середнього значення показник. В j-тій в наступний t+1 момент часу.
Що залежить від вхідних змінних(аргументів
- нормовані функції відносно середніх значень змінних Vj,t
Середні значення дослідженої концентрації.
Загалом модель незмінна і за умови граничних значень.
Визначити вид за 24
a-1=0.1355; a0=0; a1=0.791
b0=0.053; d-1=0.224; d1=-0.799
f1=0.52 b1=0.449
Практика №7
Правила розв’язку задач на оцінку ризику.
На практиці оцінка характеристик випадкових величин визначається за 2 формулами:
Де:
xi – вибіркові значення випадкової величини щодо якої здійснюються розрахунки;
ni – число разів повторюваних значень xi у виборці.
Pi – ймовірності появи відповідних значень xi Ймовірності оцінюються як відношення добрих випадків до всієї кількості випадків, тобто:
Задача №1. Кількісна оцінка ризику з визначенням міри і ступеня ризику.
Є можливість вибору із 2-х технологій очищення СВ, що дозволяють очікувати забезпечення до 150 млн.м3 умовно чистої води. За даними моніторингу дотримання екологічних вимог залежить від дій природних стохастичних факторів; можлива екологічна рівновага при 200 млн.м3 у випадку вдалого сполучення факторів і 100 млн.м3 якщо є посилююча негативна дія. Загалом 0,9 ймовірність встановить 151 млн і з ймовірністю 0,01-51 млн. Оцінювати ризик і прийняти рішення щодо випуску очищених вод.
Технології очищення |
Результат 1 |
Результат 2 |
||
ймовірність |
Кількість очищених вод |
ймовірність |
Кількість очищених вод |
|
1 |
0,5 |
200 |
0,5 |
100 |
2 |
0,99 |
151 |
0,01 |
51 |
Розв’язання
-
Оцінка міри і ступеню ризику випуску СВ як міру ризику прийнято математичне очікування одержання допустимо чистої води певного об’єму (обсягу). Як сукупність ризику – середньоквадратичне відхилення цього параметра
R1=x1p1+x2p2=200*0,5+100*0,5=150 млн м3
R2=151*0,99+51*0,11=150 млн м3
Таким чином, міра ризику випуску у двох випадках однакові, то необхідна оцінка ступеню ризику:
– меньше
Задача №2 Кількісна оцінка ризику за допомогою маточікування, середньоквадратичного відхилення і коефіцієнта варіації.
Задача: необхідно оцінити ризик не дотримання нормативів випуску СВ з трьох створів за наявними статистичними даними їх роботи за 10 попередніх місяців
Виконання вимог випуску СВ
Номер місяця |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
створ 1 |
70 |
39 |
58 |
75 |
80 |
120 |
70 |
42 |
50 |
80 |
створ 2 |
50 |
63 |
32 |
89 |
61 |
45 |
31 |
51 |
55 |
50 |
створ 3 |
60 |
70 |
30 |
10 |
30 |
60 |
70 |
40 |
70 |
60 |
Розв’язання Вибір найменш ризикованого створу
(оцінка)
Як міру ризику – математичне очікування виконання вимог
ступінь ризику – середньоквадратичне відхилення
Ймовірність дотримання за відсутністю інших даних як кількість повторюваних значень ознаки
Ймовірність дотримання вимог
-
№ місяця
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
створ №1
0,2
0,1
0,1
0,1
0,2
0,1
--
0,1
0,1
--
№2
0,2
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
№3
0,3
0,3
0,2
0,1
--
--
--
--
--
--
Математичне очікування, що те саме – середні значення випусків дотримання:
R1=70·0,2+39·0,1+58·0,1+75·0,1+80·0,2+120·0,1+42·0,1+50·0,1=68%;
R2=53 ;
R3=53;
D1=(70-68)2·0,2+(39-68)2·0,1+(58-68)2·0,1+(75-68)2·0,1+(80-68)2·0,2+(120-68)2·0,1+(42-68)2+(50-68)2·0,1=498,9;
D2=247,5;
D3=400;
Відповідно σ1=22,3; σ2=15,7; σ3=20;
Таким чином менш ризикований №2.
У випадку, коли потрібно порівняти варіанти з різними мірою і ступенем ризику, особливо вираженими в різних найменуваннях інтерес становить коеф. варіації, що дає розмір ступеня ризику на одиницю міри ризику на користь №2
∂1=0,33; ∂2=0,3; ∂3=0,4;