Модель прогнозирования комплексного негативного воздействия технологий сельхозпроизводства на водные объекты

Автор: Субботин Игорь Александрович, Васильев Эдуард Вадимович

Журнал: Инженерные технологии и системы @vestnik-mrsu

Рубрика: Технологии и средства механизации сельского хозяйства

Статья в выпуске: 2, 2021 года.

Бесплатный доступ

Введение. Цель исследования - разработка математической модели, позволяющей оценивать и прогнозировать комплексное негативное воздействие на водные объекты технологий сельхозпроизводства. Данная проблема актуальна ввиду необходимости укрупнения сельхозпредприятий. Модель прогнозирования важна для оценки с учетом комплексного влияния машинных технологий сельхозпроизводства и всех биогенных элементов, отрицательно воздействующих на водные объекты. Материалы и методы. Использован метод логико-лингвистического моделирования Спесивцева - Дроздова, позволяющий формализовать экспертные знания в математическую модель. Были опрошены 4 эксперта, а полученные данные обработаны и подвергнуты регрессионному анализу. Адекватность модели проверена с помощью коэффициента детерминации и критерия Фишера. Результаты исследования. Сформирована иерархическая система из 6 факторов и 14 подфакторов, включающих как применяемые машинные технологии, так и принимаемые управленческие решения. Получена модель, содержащая полиномиальное уравнение, отражающее влияние факторов на уровень негативного воздействия технологий, и уравнения, определяющие влияние подфакторов на факторы. Обсуждение и заключение. Полученная модель может быть использована в практических целях для поддержки принятия решений планирования, прогнозирования и выбора сценариев модернизации сельхозпредприятий. Уравнения модели позволяют понять значимость факторов и подфакторов, влияющих на уровень негативного воздействия (диффузную нагрузку) на водные объекты. Это позволяет выбирать эффективные пути снижения негативного воздействия путем выбора в качестве объектов наиболее значимых факторов и/или подфакторов.

Еще

Технологии сельхозпроизводства, экологическая оценка, моделирование, прогнозирование, инженерная экология, комплексное негативное воздействие

Короткий адрес: https://sciup.org/147234628

IDR: 147234628   |   DOI: 10.15507/2658-4123.031.202102.227-240

Список литературы Модель прогнозирования комплексного негативного воздействия технологий сельхозпроизводства на водные объекты

  • Байрамукова, С. Р. Воздействие предприятий агропромышленного комплекса на окружающую среду / С. Р. Байрамукова, В. Ю. Мешарова // Стратегия устойчивого развития регионов России. - 2015. - № 29. - C. 52-55. - URL: https://clck.ru/U2G3o (дата обращения: 01.09.2020).
  • Степанова, Л. П. Экологические проблемы земледелия / Л. П. Степанова, Е. Н. Цыганок, И. М. Тихойкина // Вестник ОрелГАУ. - 2012. - № 1. - C. 11-17. - URL: https://cyberleninka.ru/ article/n/ekologicheskie-problemy-zemledeliya (дата обращения: 01.09.2020). - Рез. англ.
  • Афанасьев, В. Н. Снижение негативного влияния машинных технологий в сельском хозяйстве на состояние окружающей среды / В. Н. Афанасьев, Н. П. Козлова, А. В. Афанасьев // Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства. - 2013. - № 84. - С. 133-141. - URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=22677100 (дата обращения: 01.09.2020). - Рез. англ.
  • Попов, В. Д. Экология сельхозпроизводства: проблемы и решения / В. Д. Попов, Д. А. Максимов, А. Ю. Брюханов // Сельскохозяйственные машины и технологии. - 2016. - № 3. - С. 43-48. - URL: https://www.vimsmit.com/jour/article/view/138 (дата обращения: 01.09.2020). - Рез. англ.
  • Werf, H. M. G. Evaluation of the Environmental Impact of Agriculture at the Farm Level: A Comparison and Analysis of 12 Indicator-Based Methods / H. M. G. Werf, J. Petit. - DOI 10.1016/S0167-8809(01)00354-1 //Agriculture, Ecosystems & Environment. -2002. - Vol. 93, Issue 1-3. - Pp. 131-145. -URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0167880901003541?via°/o3Dihub (дата обращения: 01.09.2020).
  • Nooteboom, S. Comparing Strategic Environmental Assessment and Integrated Environmental Assessment / S. Nooteboom, K. Wieringa. - DOI 10.1142/S146433329900034X // Journal of Environmental Assessment Policy and Management. - 2012. - Vol. 1, no. 4. - Pp. 441-457. - URL: https://www.worM-scientific.com/doi/abs/10.1142/S146433329900034X (дата обращения: 01.09.2020).
  • Agelebe, D. Environmental Impact Assessment Systems / D. Agelebe, M. Prityi, J. Nielsen. - DOI 10.4324/9780429397615 // Environmental Law Across Cultures ; ed. by K. W. Junker. - 1st ed. - London : Routledge, 2019. - 41 p. - URL: https://www.taylorfrancis.com/books/edit/10.4324/9780429397615/ environmental-law-across-cultures-kirk-junker (дата обращения: 01.09.2020).
  • Орлова, И. В. Оценка сельскохозяйственного воздействия на природные системы: теоретико-методологические подходы / И. В. Орлова, С. Н. Шарабарина // География и природные ресурсы. -2015. - № 4. - С. 26-32. - URL: http://www.izdatgeo.ru/journal.php?action=output_more&id=3&lang_ num=1&year=2015&issue=4&nodoi=1&page=26 (дата обращения: 01.09.2020). - Рез. англ.
  • Canter, L. W. Environmental Impact of Agricultural Production Activities / L. W. Canter. - DOI 10.1201/9781351071796. - 1st ed. - Boca Raton : CRC Press, 1986. - 400 p. - URL: https://www. taylorfrancis.com/books/mono/10.1201/9781351071796/environmental-impact-agricultural-production-activities-larry-canter (дата обращения: 01.09.2020).
  • Using the Integrated Ecosystem Assessment Framework to Build Consensus and Transfer Information to Managers / P. Fletcher, Ch. Kelble, W. Nuttle, G. Kiker. - DOI 10.1016/j.ecolind.2014.03.024 // Ecological Indicators. - 2014. - Vol. 44. - Pp. 11-25. - URL: https://www.sciencedirect.com/science/ article/pii/S1470160X14001265?via%3Dihub (дата обращения: 01.09.2020).
  • Environmental Impact Assessment of Agricultural Production Systems Using the Life Cycle Assessment Methodology: I. Theoretical Concept of a LCA Method Tailored to Crop Production / F. Brent-rup, J. Küsters, H. Kuhlmann, J. Lammel. - DOI 10.1016/S1161-0301(03)00024-8 // European Journal of Agronomy. - 2004. - Vol. 20, Issue 3. - Pp. 247-264. - URL: https://www.sciencedirect.com/science/ article/pii/S1161030103000248?via%3Dihub (дата обращения: 01.09.2020).
  • Показатели негативного воздействия на окружающую среду при производстве сельскохозяйственной продукции / А. Ю. Брюханов, Е. В. Шалавина, Э. В. Васильев, Н. С. Обломкова. - DOI 10.24411/0131-5226-2019-10170 // Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства. - 2019. - № 2 (99). - С. 250-260. - URL: https://doi.org/10.24411/0131-5226-2019-10170 (дата обращения: 01.09.2020). - Рез. англ.
  • Sousa, P. Ecosystem Services in Environmental Impact Assessment / P. Sousa, D. Gomes, N. For-migo. - DOI 10.1016/j.egyr.2019.09.009 // Energy Reports. - 2020. - Vol. 6, Issue. 1. - Pp. 466-471. -URL: https://www.sciencedkect.com/science/article/pii/S2352484719305268?via%3Dihub (дата обращения: 01.09.2020).
  • Wu, J. Environmental Impact Assessment / J. Wu, I.-S. Chang. - DOI 10.1007/978-981-15-4894-9_42020 // Environmental Management in China. - Singapore : Springer, 2020. - Pp. 35-62. - URL: https://link.springer.com/chapter/10.1007%2F978-981-15-4894-9_4 (дата обращения: 01.09.2020).
  • Environmental Impact Assessment of Farming with Combined Methods of Life Cycle Assessment and Farm Carbon Calculator / D. Su, J. Smith, Y. Wu, Z. Ren. - DOI 10.1007/978-3-030-39149-2_12 // Sustainable Product Development ; ed. by D. Su. - Cham : Springer, 2020. - Pp. 249-270. - URL: https:// link.springer.com/chapter/10.1007%2F978-3-030-39149-2_12#citeas (дата обращения: 01.09.2020).
  • Gomiero, T. Environmental Impact of Different Agricultural Management Practices: Conventional vs. Organic Agriculture / T. Gomiero, D. Pimentel, M. G. Paoletti. - DOI 10.1080/07352689.2011.554355 // Critical Reviews in Plant Sciences. - 2011. - Vol. 30, Issue 1-2. - Pp. 95-124. - URL: https://www.tand-fonline.com/doi/full/10.1080/07352689.2011.554355 (дата обращения: 01.09.2020).
  • Ferro, V. Soil Sediment Loading and Related Environmental Impacts from Farms / V. Ferro. - DOI 10.1093/acrefore/9780199389414.013.267. - Текст : электронный // Oxford Research Encyclopedias. - 2017. - URL: https://oxfordre.com/environmentalscience/view/10.1093/acre-fore/9780199389414.001.0001/acrefore-9780199389414-e-267 (дата обращения: 01.09.2020).
  • Environmental Assessment of Livestock Farms in the Context of BAT System Introduction in Russia / A. Briukhanov, E. Vasilev, N. Kozlova [et al.]. - DOI 10.1016/j.jenvman.2019.05.105 // Journal of Environmental Management. - 2019. - Vol. 246. - Pp. 283-288. - URL: https://www.sciencedirect.com/ science/article/pii/S0301479719307339?via%3Dihub (дата обращения: 01.09.2020).
  • Li, Y. Agricultural Production Mode and Its Environmental Impact / Y. Li. - DOI 10.1142/9789811202919_0006. - Текст : электронный // Environmental Economics Research and China's Green Development Strategy ; ed. by Y. Zhang. - 2020. - URL: https://www.worldscientific.com/doi/ abs/10.1142/9789811202919_0006 (дата обращения: 01.09.2020).
  • Karayel, D. Environmental Impact of No-Tillage Farming / D. Karayel, E. Sarauskis. - DOI 10.5755/j01.erem.75.1.20861. - Текст : электронный // Environmental Research, Engineering and Management. - 2019. - Vol. 75, no. 1. - URL: https://erem.ktu.lt/index.php/erem/article/view/20861 (дата обращения: 01.09.2020).
  • Гриднев, П. И. Методология экологической оценки систем уборки и подготовки навоза к использованию / П. И. Гриднев, Т. Т. Гриднева, А. А. Шведов // Вестник ВНИИМЖ. - 2018. -Вып. 2 (30). - C. 159-167. - URL: http://www.vniimzh.ru/images/material/Magazines/n30.pdf (дата обращения: 01.09.2020). - Рез. англ.
  • Logical-Linguistic Model of Farm Organic Waste Recycling / A. Yu. Briukhanov, A. V. Trifanov, A. V. Spesivtsev [et al.]. - DOI 10.1109/SCM.2017.7970556 // 2017 XX IEEE International Conference on Soft Computing and Measurements (SCM). - St. Petersburg : IEEE, 2017. - Pp. 265-267. - URL: https://ieeexplore.ieee.org/document/7970556 (дата обращения: 01.09.2020).
  • Peigné, J. Environmental Impacts of Farm-Scale Composting Practices / J. Peigné, P. Girar-din. - DOI 10.1023/B:WATE.0000019932.04020.b6 // Water, Air, and Soil Pollution. - 2004. - Vol. 153. -Pp. 45-68. - URL: https://link.springer.com/article/10.1023%2FB%3AWATE.0000019932.04020. b6#citeas (дата обращения: 01.09.2020).
  • Assessment of Urban Groundwater Vulnerability in Arid Areas: Case of Sidi Bouzid Aquifer (Central Tunisia) / G. Safa, C. Najiba, B. N. El Houda [et al.] - DOI 10.1016/j.jafrearsci.2020.103849. - Текст : электронный // Journal of African Earth Sciences. - 2020. - Vol. 168. - URL: https://www.sciencedirect. com/science/article/pii/S1464343X2030100X?via%3Dihub (дата обращения: 01.09.2020).
  • Модель комплексной оценки экологической опасности и охраны труда в сельском хозяйстве в условиях развития органического земледелия / Н. Н. Новиков, Н. Т. Сорокин, Н. Н. Грачев [и др.]. - DOI 10.18470/1992-1098-2019-2-99-119 // Юг России: экология, развитие. - 2019. - Т. 14, № 2. - С. 99-119. -URL: https://ecodag.elpub.ru/ugro/article/view/1608 (дата обращения: 01.09.2020). - Рез. англ.
  • Mulyk, T. Environmental Impact Assessment of Agriculture: A Regional Aspect / T. Mulyk. - DOI 10.31521/modecon.V19(2020)-22 // Modern Economics. - 2020. - Vol. 19. - Pp. 135-142. - URL: https:// modecon.mnau.edu.ua/en/environmental-impact-assessment-of-agriculture/ (дата обращения: 01.09.2020).
  • Environmental Impact Assessment of Agricultural Production in Chongming Ecological Island / Sh. Li, B. Huang, F. Zhao [et al.]. - DOI 10.1007/s11367-019-01614-w // The International Journal of Life Cycle Assessment. - 2019. - Vol. 24. - Pp. 1937-1947. - URL: https://link.springer.com/ article/10.1007%2Fs11367-019-01614-w (дата обращения: 01.09.2020).
  • Achieving Good Environmental Status in the Black Sea: Scale Mismatches in Environmental Management / T. O'Higgins, A. Farmer, G. Daskalov [et al.]. - DOI 10.5751/ES-06707-190354 // Ecology and Society. - 2014. - Vol. 19, Issue 3. - Pp. 54. - URL: http://www.ecologyandsociety.org/vol19/iss3/ art54/ (дата обращения: 01.09.2020).
  • Mushtaq, B. Environmental Education and Environmental Impact Assessment / B. Mushtaq, S. A. Bandh, S. Shafi. - DOI 10.1007/978-981-15-3813-1_3 // Environmental Management. - Singapore : Springer, 2020. - Pp. 95-148. - URL: https://link.springer.com/chapter/10.1007%2F978-981-15-3813-1_3#citeas (дата обращения: 01.09.2020).
  • Якунин, Д. А. Прогнозы воздействия изменения климата на сельское хозяйство в Нижнем Поволжье / Д. А. Якунин, С. М. Мусаелян // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. - 2011. - № 2 (22). - С. 80-86. - URL: https://wwwelibrary.ru/item.asp?id=16452689 (дата обращения: 01.09.2020).
  • Logical-Linguistic Modeling in Addressing Agro-Environmental Challenges / A. Yu. Briukhanov, A. V. Trifanov, A. V Spesivtsev [et al.]. - DOI 10.1109/SCM.2016.7519716 // 2016 XIX IEEE International Conference on Soft Computing and Measurements (SCM). - St. Petersburg : IEEE, 2016. - Pp. 164-166. -URL: https://ieeexplore.ieee.org/document/7519716/metrics#metrics (дата обращения: 01.09.2020).
  • Энергоэкологическая оценка использования различных генерирующих источников в сельском хозяйстве / А. Ю. Брюханов, И. А. Субботин, Е. В. Тимофеев, А. Ф. Эрк. - DOI 10.15507/26584123.029.201903.366-382 // Инженерные технологии и системы. - 2019. - Т. 29, № 3. - С. 366-382. URL: http://vestnik.mrsu.ru/index.php/en/articles2-en/84-19-3/715-10-15507-0236-2910-029-201903-3 (дата обращения: 01.09.2020).
Еще
Статья научная