Прогнозування якостi довкiлля

Деякi базовi методики прогнозування стану довкiлля

Методика довгострокового прогнозування забруднення водного об’єкта. У разi iнтенсивного забруднення водного об’єкта максимальна величина антропогенної складової iонного стоку розраховується у такий спосiб.

Перiод часу, охоплений статистичною базою даних, i перiод, на який складається прогноз, поділяється на iнтервали (1; 2; 3...) однакової тривалостi. Потiм за результатами обробки статистичних даних визначається максимальне значення антропогенної складової iонного стоку на кожному з таких iнтервалiв на момент складання прогнозу.

Пiдставою для такого методу прогнозування є гiпотеза сталостi темпiв iнтенсифiкацiї забруднення, за яких змінюється з ростом в геометричнiй прогресiї. Тому такий прогноз буде реалiстичним тiльки при тривалому збереженнi темпiв розвитку регiону. У протилежному випадку (наприклад, в умовах кризи) данi такого прогнозу можуть виявитися помилковими. У такому разi слiд збiльшити перiод прогнозування і iнтервал прогнозування або ж зробити його таким, що дорівнює перiоду коливань темпiв розвитку господарської дiяльностi в регiонi.

Регресiйна модель поширення забруднення. Для побудови моделi поширення забруднень по території, що оточує джерело забруднення, часто користуються методом регресії. У цьому методi iстинна залежнiсть концентрацiї забруднення вiд часу і координат апроксимується деяким поліномом, що залежить вiд часу i вiдстанi уздовж напрямку поширення забруднення. Перiод часу спостереження i підконтрольна дiлянка простору розбивається на однаковi інтервали, а середню концентрацiю забруднювача на кожному з таких iнтервалiв нормують шляхом дiлення на певне значення концентрацiї (наприклад, на величину ГДК або ж на значення концентрацiї в початковий момент на початковiй дiлянцi пiдконтрольної території).

Однією з поширених задач екологiчного прогнозування є отримання прогнозу якостi довкiлля i головними критерiями є показники якостi води та атмосферного повiтря.

Оцiнка якостi атмосферного повiтря. Якiсть атмосфери оцiнюють за результатами статистичної обробки проб атмосферного повiтря та проб атмосферних опадiв. Для забезпечення достатнього представництва статистичної вибiрки необхiдно вiдiбрати досить велику кількiсть проб, iнакше важко одержати достовiрну iнформацiю про наявнiсть кореляцiй мiж складом проб i рiзними факторами, такими, як висота, швидкість вiтру, напрямок вiтру тощо.

Виявлення кореляцiй — це необхiдна процедура для побудови прогнозу якостi екологiчного середовища. З цiєю метою проводять дисперсiйний, кореляцiйний i регресiйний аналiз бази даних, отриманих у ходi відбору проб. При доборi проб фіксуються параметри, вiд яких прогнозується залежнiсть стану атмосфери. Наприклад, якщо очікується мати залежнiсть від точки розташування, напрямку вiтру, висоти, часу доби, сезону, то як незалежнi параметри вибирають:

— час добору проби (ранок, вечiр тощо);

— мiсце добору проб;

— сезон;

— напрямок вiтру;

— висоту добору проби тощо.

Для кожного параметра вiдбирають не менше 5-10 проб, тобто, у кожнiй фiксованiй точцi вiдбору (беруть не менше п’яти таких точок). Проводять вiдбiр проб не менш як п’ять разiв у ранцi й п’ять разiв у вечерi в кожний iз сезонiв так, щоб напрямок вiтру був щоразу рiзним. За результатами аналiзу проб будується багатофакторна база даних. Потiм база даних групується в групи за кожним з факторiв i проводиться дисперсiйний аналiз результатiв вимiрювань.

Наприклад, статистичнi дослiдження iонного складу опадiв показали, що ступiнь i характер мiнералiзацiї атмосфери рiзнi в рiзних регiонах України: над морями й океанами домiнують iони натрію і хлору, тодi як над сушею переважає сульфатно-кальцiева i сульфатно-магнiева мiнералiзацiя. Зокрема, у повiтрi над територією України переважають iони магнію.

Атмосфернi iони впливаютъ на формування загального iонного стоку, складаючи до 40 % останнього, а, отже, визначають показники якостi води.

Ієрархічний пiдхiд до керування якiстю води. Керування якiстю води здійснюється на основi прогнозування наслiдкiв оперативного технологiчного втручання у ходi її очистки. Особливiсть такого керування полягає в тому, що при вiдповiдному моделюваннi процесу стосовно регiональних водних систем розмаїття форм таких систем i шляхiв їхнього використання спричинює множинність моделей, що задовольняють поставленим вимогам. Цi моделi можугь бути як взаємодоповнюючими, так i несумiсними (тобто такими, що взаємно виключають одна одну).

Отже, одна iз задач при ухваленнi керiвного рiшення полягає у виборi оптимальної моделi з погляду на вартiсть та обсяги розв’язуваних проблем.

Для оцiнки великого числа альтернативних можливостей використовують принцип ієрархії моделей. Для моделей якостi води існує трирiвнева iєрархiя:

— планувальнi моделi;

— проектувальні моделi;

— оперативнi моделi.

Планувальнi моделi розробляються для оцiнки вартостi принципових рiшень (не включаючи подробиць цих рiшень). Це обмежує термiни i вартiсть таких проектiв.

Проектувальнi моделi будуються на базi моделей, вiдiбраних з загального числа планувальних, що дають найбiльш дешевi рiшення. Цi моделi розробляють бiльш ретельно, проробляючи данi рiшення з аналiзом довгострокових перспектив одержання потрiбної якостi води.

Оперативнi моделi будуються на базi проектувальних моделей, вiдiбраних iз загальної кількості таких моделей. На основi оперативних моделей, що включають докладний аналiз прийнятих рiшень, будується стратегiя керування якiстю води.

Дата добавления: 2014-10-23