Навігація
Головна
ПОСЛУГИ
Авторизація/Реєстрація
Реклама на сайті
 
Головна arrow Екологія arrow Охрана природной среды. Механизмы государственного регулирования
< Попередня   ЗМІСТ   Наступна >

Корреляционные связи между антропогенными нагрузками и степенью загрязнения сфер региона

Результаты расчетов, представленные в разделе 3, проведенные на основании данных мониторинга состояния гидросферы и атмосферы показали, что импеданс загрязнения отдельным ингредиентом сфер региона не может превышать определенной фиксированной величины для каждой сферы. Таким образом исходя из того положения, что сопротивление загрязнению сфер среды ограничено, систему уравнений описывающих динамическую (23) и статическую составляющие состояния окружающей среды в регионе запишем в виде

Динамическая компонента — первое уравнение, описывает асимметрию загрязнения сфер среды (Bi — B-) по отношению к уровню воздействия на них антропогенных нагрузок (F — F.) . Таким образом оператор Rot (divF + B) = G определяет несимметричность загрязнения сфер, то есть определяет конечный итог процесса загрязнения — движение загрязняющих веществ между сферами региона.

Статическая компонента — второе уравнение системы, определяет способность отдельных сфер региона к сопротивлению (импедансу) загрязнению и указывает на ее определенную ограниченность

где 1 < т < 3 - количество исследуемых сфер региона.

В разделе 2 предложена схема движения загрязняющих веществ в сферах сред региона. Установлено, что в процессе действия антропогенных нагрузок на сферы окружающей среды их загрязнение (Вх, Ву, В2) зависит от величины воздействия на сферу отдельной нагрузки. Кроме того загрязнение сфер определяется перераспределением ЗВ между сферами, а также безвозвратными потерями ЗВ при диффузии их за границы региона. Нерешенными остаются три вопроса. Первый — в какой степени загрязнение сфер определяется мощностью образования, сбросов и выбросов ЗВ из источников загрязнения. Второй — каковы величины обмена загрязнениями между сферами региона. И третий — каковы безвозвратные потери ЗВ, образующиеся в следствии диффузии загрязнений за границы региона. Перечисленные вопросы можно решить как для всего региона в целом, как единой системы окружающей среды имеющей определенные границы, так и для отдельных сфер региона без связи их с соседними сферами. Решать данные вопросы предлагается методами математической статистики и в частности при помощи одного из ее разделов — корреляционного анализа.

Решение первого вопроса о связи степени загрязнения одной из сфер региона и антропогенной нагрузкой, действующей на рассматриваемую сферу находится путем:

— вычисления приведенной взаимной неоднородной корреляции между мощностью размещения твердых промышленных и бытовых отходов в литосфере и величиной ее антропогенного загрязнения. Под неоднородностью понимается математическая операция действия с различными физическими процессами - размещением отходов с единицами измерения т/с или г/с и загрязнением литосферы с единицей измерения мг/кг. Линейный корреляционный анализ позволяет установить прямые связи между указанными переменными величинами по их абсолютным значениям. Величина коэффициента линейной корреляции Пирсона для данного случая определится как

где ¥іх — значения і-ой антропогенной нагрузки на литосферу региона; В/х — значения і-го антропогенного загрязнения литосферы региона; — 1 п

Рх = — х V* ¥іх — среднее значение антропогенной нагрузки на литосферу региона в течении исследуемого периода времени;

— 1 п

Вх =~х/_.Віх — среднее значение антропогенного загрязнения

П 7=1

литосферы региона в течении исследуемого периода времени;

п - количество рассчитанных (¥іх) и измеренных (Ві ) параметров в течении исследуемого периода времени.

— вычисления приведенного взаимного неоднородного коэффициента корреляции между мощностью сбросов загрязняющих веществ сточными водами в гидросферу (море и/или реки) региона и величиной их антропогенного загрязнения. Под неоднородностью понимается математическая операция действия с различными физическими процессами — сбросами ЗВ в сточных водах с единицами измерения г/с и загрязнением объектов гидросферы с единицами измерения г / м3 или мг / дм3. Линейный корреляционный анализ позволяет установить прямые связи между указанными переменными величинами по их абсолютным значениям. Величина коэффициента линейной корреляции Пирсона для данного случая определится как

где ¥іу — значения і-ой антропогенной нагрузки на гидросферу региона; Віу — значения і-го антропогенного загрязнения гидросферы региона;

— 1 п

¥у = — х 2_.Ру — среднее значение антропогенной нагрузки на

п т:!

гидросферу региона в течении исследуемого периода времени; _ 1 п

Ву = — ></_, В- — среднее значение антропогенного загрязнения п ^

гидросферы региона в течении исследуемого периода времени;

п — количество рассчитанных (¥іу) и измеренных (Віу) параметров

в течении исследуемого периода времени.

— вычисления приведенного взаимного неоднородного коэффициента корреляции между суммарной мощностью выбросов загрязняющих веществ стационарными и передвижными источниками в атмосферу региона и величиной ее антропогенного загрязнения. Под неоднородностью понимается математическая операция действия с различными физическими процессами — выбросами ЗВ из источников

с единицами измерения г/с и загрязнением объектов атмосферы с единицами измерения мг / м3. Линейный корреляционный анализ позволяет установить связи между указанными переменными величинами по их абсолютным значениям. Величина коэффициента линейной корреляции Пирсона для данного случая определится как

где ¥{г — значения /-ой антропогенной нагрузки на атмосферу региона; Вгг — значения /-го антропогенного загрязнения атмосферы региона; _ 1 п

Ег = — х У,/ — среднее значение антропогенной нагрузки на ат-п 7"!

мосферу региона в течении исследуемого периода времени; — 1 п

Вг = — х У,В1г — среднее значение антропогенного загрязнения

п г=1

атмосферы региона в течении исследуемого периода времени;

п — количество рассчитанных () и измеренных (Вгг) параметров

в течении исследуемого периода времени.

Величина приведенного взаимного неоднородного коэффициента корреляции между антропогенной нагрузкой на сферу и загрязнением этой сферы может колебаться в пределах — 1 < Гу < 1. При проведении расчетов возможны следующие варианты величины:

Гу —> 0 — в этом случае все антропогенные ЗВ распространяются в сферу региона и не задерживаясь в ней уходят за его внешние границы. Обмен загрязнениями между сферами не происходит. Рассматриваемая величина коэффициента соответствует первому состоянию движения загрязняющих веществ в границах отдельного региона (смотри раздел 2);

0 -< Гу -< 1 — в этом случае все антропогенные ЗВ распространяются в сферу региона и частично задерживаются в ней. Часть их уходит за внешние границы региона. Другая часть диффундирует в соседние сферы. Данное положение может приближенно соответствовать второму состоянию движения загрязняющих веществ (смотри раздел 2);

Гу —> 1 — в этом случае все антропогенные ЗВ распространяются в сферу региона и задерживаются в ней. Обмен загрязнениями между сферами и вывод их за границы региона минимален.

Решение второго вопроса о величинах обмена загрязнениями между сферами региона находится путем:

— вычисления множественного коэффициента однородной корреляции, как меры тесноты линейной связи [56] между степенью загрязнения литосферы с одной стороны и загрязнением гидросферы с атмосферой с другой стороны. Под однородной корреляцией понимается математическая операция действия с физически одинаковыми процессами —степенью загрязнения объектов литосферы с единицами измерения мг / кг и степенью загрязнении гидросферы и атмосферы с единицами измерения г / м3 и мг / м3 соответственно. Корреляционная зависимость может быть представлена в виде

— вычисления множественного коэффициента однородной корреляции, как меры тесноты линейной связи между степенью загрязнения гидросферы с одной стороны и загрязнением литосферы с атмосферой с другой стороны. Корреляционная зависимость может быть представлена в виде

— вычисления множественного коэффициента однородной корреляции, как меры тесноты линейной связи между степенью загрязнения атмосферы с одной стороны и загрязнением литосферы с гидросферой с другой стороны. Корреляционная зависимость представлена в виде

где Гху, гхг, гух , гуг, гу, Гх - коэффициенты парной однородной корреляции между загрязненностями сфер "литосферы-гидросферы", "литосферы-атмосферы", "гидросферы-литосферы", "гидросферы-атмосферы", "атмосферы-гидросферы" и "атмосферы-литосферы" соответственно.

Величины коэффициентов рассчитываются на основании зависимостей вида

Обозначения величин аналогичные зависимостям (83),(84), (85) Решение третьего вопроса об определении величин безвозвратных потерь загрязняющих веществ, образующихся в следствии диффузии загрязнений за границы региона находится следующим образом. Пусть баланс антропогенных нагрузок в сферах окружающей среды региона в соответствии с обозначениями Рисунка 11 определится системой уравнений [25]

где ¥хх, ¥уу, ¥гг — части мощности размещения отходов в литосфере

(¥х ) , сброса ЗВ в гидросферу (¥у ), выброса ЗВ в атмосферу (¥2) , затрачиваемые непосредственно на загрязнение сферы региона.

Учитывая второе уравнение системы (82) представим в первом приближении систему уравнений (90) в виде

Задача определения степени статистической связи между антропогенными нагрузками действующими на три сферы окружающей среды (¥х, ¥у, ¥г) и загрязнением этих сфер ( Вх, Ву, Вг) решается путем определения выборочного множественного коэффициента корреляции. Последний согласно [83] определяет выборочный парный коэффициент корреляции между случайными величинами (¥х, ¥у, ¥г) и выборочной средне квадратичной регрессией в которую входят случайные величины ( Вх, Ву, Bz ).

Представим систему уравнений (91) в виде регрессии

ГДе /0 = /2х + Р2у + ¥2, + у + , + Яу_х + Яу-, + Я,-х + у .

В приведенных зависимостях принимается, что обмен антропогенными загрязняющими веществами между сферами не обладает свойством симметрии т.е. Ях _ , * Я, _ х , Ях _ у * Яу _ х , Яу - , * Я, - у (сМ. Ра3ДеЛ 4).

Тогда в соответствии с [83] множественный неоднородный коэффициент корреляции, характеризующий степень зависимости суммарного загрязнения сфер региона от суммарной антропогенной нагрузки определится как

где ¥im — антропогенная нагрузка на i —ю сферу из m сфер региона; Bim - антропогенное загрязнение i -ой сферы из m сфер региона;

_ 1 m

¥im = — х V* ¥im — средняя величина антропогенной нагрузки на m ¿=1

m (1 < m < 3) сфер региона;

_ 1 m

Bim = — х 2^Bim — средняя величина загрязнения m (1 < m < 3) m i=1 сфер региона;

m — количество исследуемых сфер региона.

Для решение вопроса об определении величин безвозвратных потерь загрязняющих веществ, образующихся в следствии диффузии загрязнений за границы региона необходимо определить коэффициент детерминации. Данная величина определяет уровень связи изменчивости степени антропогенного загрязнения сред региона и антропогенной нагрузки на эти среды. Величина коэффициента определится как

кд = г¥2в или в процентном отношении кд = г¥2в х 100% . Тогда принимая суммарную антропогенную нагрузку на сферы региона за 100% можно определить величину безвозвратных потерь загрязняющих веществ как

Данная зависимость (93) определяет степень опасности региона для окружающих его регионов страны. Величина воздействия на соседние регионы определится как

Окончательно система уравнений описывающая составляющие состояния среды в регионе запишется в виде

 
Якщо Ви помітили помилку в тексті позначте слово та натисніть Shift + Enter
< Попередня   ЗМІСТ   Наступна >
 
Дисципліни
Агропромисловість
Банківська справа
БЖД
Бухоблік та Аудит
Географія
Документознавство
Екологія
Економіка
Етика та Естетика
Журналістика
Інвестування
Інформатика
Історія
Культурологія
Література
Логіка
Логістика
Маркетинг
Медицина
Менеджмент
Нерухомість
Педагогіка
Політологія
Політекономія
Право
Природознавство
Психологія
Релігієзнавство
Риторика
РПС
Соціологія
Статистика
Страхова справа
Техніка
Товарознавство
Туризм
Філософія
Фінанси
Інші