Ударцева О.В., к.т.н.,доцент

Алтайский государственный аграрный университет

ТЕХНИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ОЦЕНКИ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ И ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОЦЕССА РАСПЫЛЕНИЯ ПЕСТИЦИДОВ.

Химический способ защиты растений в настоящее время используется во всем мире. Данный процесс направлен на снижение засорения сельскохозяйственных полей различными видами сорняков и вредителями.

Различные природно-климатические условия территорий, большой ассортимент используемых пестицидных препаратов выдвигает требования универсальности технологического процесса опрыскивания. К основным параметрам эффективности данного процесса относятся: распределение капель по поверхности растения, нормы расхода рабочей жидкости, густота покрытия растений рабочей жидкостью, предел диспергирования рабочей жидкости.

В результате анализа параметров эффективности и экологической безопасности процесса аэрозольного распыления пестицидов выделено пять групп критериев, характеризующих технико-технологический процесс аэрозольного распыления пестицидов, а именно:

- Группа критериев распределения капель по поверхности растения, характеризующих используемый тип распылителя, его конструктивные особенности, эксплуатационные параметры работы опрыскивателя, поверхность поля, наличие неровностей;

-Группа критериев нормы расхода рабочей жидкости- определяется видом опрыскивания. В зависимости от нормы расхода рабочей жидкости выделяют --многообъемное опрыскивание при расходе свыше 300л/га,

-полнообъемное опрыскивание - 250-300 л/га,

- ульрамалообъемное опрыскивание расход рабочей жидкости до25л/га,

-малообъемное опрыскивание с расходом рабочей жидкости 75-200л/га;

-Критерии густоты покрытия характеризуют степень покрытия обрабатываемого объекта определенными размерами капель пестицидного препарата и зависит от типа распылителя, обрабатываемой культуры, чувствительности вредителя.

Группы критериев предела диспергирования ( размера капель), характеризует вид опрыскивания с определенным размером капель распыла.

По данному показателю опрыскивание подразделяется на аэрозольное со средним размером капель 20- 50 мкм, мелкокапельное – от 51- 150 мкм, среднекапельное -от 151-300 мкм и крупнокапелькое – свыше 300мкм.

Критерий экологической безопасности характеризует концентрации «полезных» пестицидов т.е. пестицидов целевого действия и «вредных» создающих уровень консервативного загрязнения почв.

Таким образом, при разработке технико-технологической модели критериями оценки эффективности процесса распыления пестицидов явились следующие:

- По группе критерия экологической безопасности:

Аэ- экологической безопасности процесса распыления пестицидов для окружающей среды;

А кб- критерий безопасности последействия пестицида( период разложения, класс опасности)

- По группе критериев распределения капель на поверхности растения:

Ас- критерий скорости движения машинного комплекса;

Ап- критерий поверхности поля, наличие неровностей;

Аэ-критерий эксплуатационные параметров работы опрыскивателя;

Ад-критерий давления жидкости в ходе распыления;

Ав-критерий высоты установки штанги над обрабатываемой поверхностью.

-По группе критериев нормы расхода рабочей жидкости :

Аумо- критерий ультрамалообъемного опрыскивания;

А мо- критерий малообъемного опрыскивания;

Апо- критерий полнообъемного опрыскивания;

А мо – критерий многообъемного опрыскивания.

По группе критерия густота покрытия:

А п- критерий используемого пестицидного препарата;

Ак- критерий обрабатываемой культуры;

Атв- критерий типа вредителя;

Ас критерий вида обрабатываемого сорняка.

-По группе критерия предела диспергирования ( размера капель):

Ааэ- критерий аэрозольного распыления;

Амк- критерий мелкокапельного распыления;

Аск- критерий среднекапельного распыления;

Ак критерий крупнокапельного распыления.

При критериальной оценка необходимо определить ранги конкурирующих решений, исходя из того, что высший ранг присваивается решению, имеющему наивысший показатель по рассматриваемому критерию и он равен числу конкурирующих решений.

Весомость критериев определяется методом экспертных оценок специалистов с использованием таблицы 1. В результате умножения присвоенного ранга на соответствующее значение показатели приведенных значений по каждому из рангов.

Таблица 1. Весомость значимых факторов и критериев, влияющих на процесс распыления пестицидов.

критерий	АЭБ	Анррж	Агп	Апд	Арр
ранг	1	2	3	4	5
ранговая оценка	1	2	5	4	3
Весомость критерия	1	1	2	1	1

К основным критериям, определяющим позицию опасности /безопасность процесса распыления относятся Арр, А нррж, Апд, остальные критерии являются обеспечивающими.

Обобщенный приведенный критерий оценки эффективности и экологической безопасности процесса аэрозольного распыления пестицидов

(по i группам) имеет вид:

где - обобщенные приведенные значения по группам критериев; i – число группы критериев.

Обобщенный приведенный критерий экологической безопасности представлен в виде:

_,

где Rv-ранг от наиболее значимого до менее значимого (от n до 1);

Kv-весовые значения для каждого критерия v-й группы (от положительного свыше 0 до 1);

v-число критериев по n-й группе.

Обобщенный приведенный критерий распределения капель на поверхности растения описан в виде:

_,

где Rj-ранги от наиболее значимого до менее значимого (от i до 1);

Кj- весовые значения для каждого критерия j-й группы (от положительного свыше 0до 1);

j- число критериев по j-й группе.

Обобщенный приведенный критерий нормы расхода рабочей жидкости имеет вид:

_,

где Rt-ранг от наиболее значимого до менее значимого (от n до 1);

Kt-весовые значения для каждого критерия t-й группы (от положительного свыше 0 до 1);

t-число критериев по t-й группе.

Обобщенный приведенный критерий густоты покрытия представлен как:

_,

где Rn-ранг от наиболее значимого до менее значимого (от n до 1);

Kn-весовые значения для каждого критерия n-й группы (от положительного свыше 0 до 1);

n-число критериев по n-й группе.

Обобщенный приведенный критерий предела диспергирования имеет вид:

_,

где Rm-ранг наиболее значимого до наименее значимого (от mдо 1);

Km-весовые значения для каждого критерия m-й группы (от положительного свыше 0 до 1);

m-число критериев по m-й группе.

Таким образом, при создании технико-технологической модели оценки экологической безопасности и эффективности процесса распыления пестицидов, выполнены все требования, разработаны группы критериев и алгоритмы расчета как отдельных приведенных критериев по группам, так и обобщенного приведенного критерия оценки эффективности и экологической безопасности аэрозольного распыления пестицидов.

К основным критериям согласно рангу по обеспечения эффективности и экологической безопасности относятся:

1.критерий распределения капель на поверхности растения

2.критерий густоты покрытия

3.критерий предел диспергирования

Эти три основных критерия взаимосвязаны и взаимообусловлены с критериями расхода рабочей жидкости .

Все проранжированные критерии взаимосвязаны с обеспечением параметров экологической безопасности т .е. направлены на корректировку процесса распыления пестицидов у учетом параметров экологической безопасности. Структура оценки экологической безопасности и эффективности процесса распыления пестицидов представлена на рисунке 1.

Весомость критериев

Тех. требования

Стандарты РФ

Патент

Ап-используемый пестицидный препарат

Ак-обрабатываемая культура

Атв- тип вредителя

Ас- вид сорняка

Агп

Апд

Ааэ-аэрозольное распыление

Амк- мелкокапельное распыление

Аск-среднекапельное распыление

Ак- крупнокапельное опрыскивание

Арк

2.

Решение об оценке результативности и экологической безопасности процесса распыления пестицидов

Рис.1.Структура оценки экологической безопасности и эффективности процесса распыления пестицидов

Литература.

1.Е.С.Вентцель Исследование операций. Задачи Принципы. Методология.-М.;Наука, Главная редакция физико-математической литературы,1980.-208с.

2.Ударцева О.В. Информационно-программное обеспечение экологического мониторинга аэрозольного распыления пестицидов. //ж. Фундаментальные исследования №.3: (часть2),2013

3.УдарцеваО.В.Разработка программного обеспечения экологического мониторинга аэрозольного распыления пестицидов. Барнаул: Известия Алтайского государственного университета №1-1-С.125-127