Вінницький національний технічний...

1

Вінницький національний технічний університет ___________________________________________________________________________________________

(повне найменування вищого навчального закладу)

Інститут екологічної безпеки та моніторингу довкілля ___________________________________________________________________________

(повне найменування інституту, назва факультету (відділення))

Кафедра екології та екологічної безпеки ___________________________________________________________________________

(повна назва кафедри (предметної, циклової комісії))

Пояснювальна записка до магістерської кваліфікаційної роботи

_______магістр_______ (освітньо-кваліфікаційний рівень)

на тему МЕТОД БІОТИЧНОГО МОНІТОРИНГУ КАРАНТИННИХ

РОСЛИН ДЛЯ ОЦІНЮВАННЯ ЕКОЛОГІЧНОЇ БЕЗПЕКИ В

УРБОЕКОСИСТЕМІ

Виконав: студент групи_____ЕКО-14м______

спеціальності_8.04010601 ―Екологія та охорона

навколишнього середовища‖

(шифр і назва напряму підготовки, спеціальності)

_________ Цимбалюк В.А._________________ (прізвище та ініціали)

Керівник _ д.т.н., проф. Мокін В.Б._______ (прізвище та ініціали)

Рецензент _к.т.н., доцент Петрук Р.В.____ (прізвище та ініціали)

Вінниця – 2015 року

2

ЗМІСТ

РЕФЕРАТ ..................................................................................................................... 4

ABSTRACT .................................................................................................................. 5

ВСТУП .......................................................................................................................... 6

1 ЕКОЛОГІЧНЕ ОБҐРУНТУВАННЯ РОЗРОБКИ МЕТОДУ БІОТИЧНОГО

МОНІТОРИНГУ ПОШИРЕННЯ КАРАНТИННИХ РОСЛИН ДЛЯ

ОЦІНЮВАННЯ ЕКОЛОГІЧНОЇ БЕЗПЕКИ В УРБОЕКОСИСТЕМІ ................... 9

1.1 Роль рослинності в екосистемах і житті людей ................................................. 9

1.2 Шляхи поширення карантинних рослин та їх вплив на екологічну небезпеку

регіону ........................................................................................................................ 16

1.3 Загальна характеристика амброзії полинолистої та тополі ............................ 19

1.4 Постановка задачі ................................................................................................ 21

1.5 Вибір оптимального програмного середовища ................................................ 21

2 ДОСЛІДЖЕННЯ АРЕАЛІВ ПОШИРЕННЯ АМБРОЗІЇ ПОЛИНОЛИСТОЇ ТА

ТОПОЛІ У М. ВІННИЦІ .......................................................................................... 24

2.1 Алгоритм визначення та картування ареалів поширення карантинних

рослин ......................................................................................................................... 24

2.2 Результат картування ареалів поширення амброзії полинолистої у м.

Вінниця ....................................................................................................................... 26

2.3 Результат картування ареалів поширення тополі у м. Вінниця ..................... 36

3 ДОСЛІДЖЕННЯ ЗМІН ГРАНИЦЬ АРЕАЛІВ ПОШИРЕННЯ АМБРОЗІЇ

ПОЛИНОЛИСТОЇ НА ТЕРИТОРІЇ М. ВІННИЦІ ................................................. 40

3.1 Зміна ареалів поширення амброзії полинолистої ............................................ 40

3.2 Розроблення рекомендацій щодо заходів боротьби з карантинними

рослинами ................................................................................................................... 47

3.3 Розроблення рекомендацій щодо охорони навколишнього природного

середовища ................................................................................................................. 50

4 РОЗРОБКА МЕТОДУ БІОТИЧНОГО МОНІТОРИНГУ ПОШИРЕННЯ

КАРАНТИННИХ РОСЛИН ДЛЯ ОЦІНЮВАННЯ ЕКОЛОГІЧНОЇ БЕЗПЕКИ В

УРБОЕКОСИСТЕМІ ................................................................................................. 54

4.1 Оцінювання екологічної безпеки в урбоекосистемі на основі даних

біотичного моніторингу поширення карантинних рослин ................................... 54

4.2 Результати аналізу даних .................................................................................... 58

5 РОЗРАХУНОК ЕКОНОМІЧНОЇ ЕФЕКТИВНОСТІ ВПРОВАДЖЕННЯ

ЗАПРОПОНОВАНОГО МЕТОДУ .......................................................................... 61

5.1 Розрахунок умовного обсягу робіт при використанні запропонованого

методу ......................................................................................................................... 61

5.2 Розрахунок кошторису витрат на нову розробку ............................................ 62

5.3 Розрахунок експлуатаційних витрат при використанні нового методу ........ 65

5.4 Розрахунок річного економічного ефекту від використання методу ............ 67

5.5 Розрахунок терміну окупності витрат на запропонований метод ................. 67

ВИСНОВКИ ............................................................................................................... 68

3

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ ........................................................................................... 70

Додаток А Технічне завдання ........................ Ошибка! Закладка не определена.

Додаток Б Карти геопорталів з м. Вінниця .. Ошибка! Закладка не определена.

4

РЕФЕРАТ

Магістерська кваліфікаційна робота: 74 стор., 62 рис., 5 табл., 29 джерел.

Робота присвячена охороні рослинних організмів, підвищенню їх

біорізноманіття шляхом виявлення карантинних організмів та внесенням

рекомендацій щодо їх знешкодження в урбоекосистемі.

В магістерській кваліфікаційній роботі наведено загальні відомості про

проблеми поширення та екологічного контролю карантинних рослин, а саме:

класифікацію карантинних рослин, шляхи їх поширення та вплив на екологічну

небезпеку регіону, екологічне управління та контроль у сфері карантину

рослин. Розроблено алгоритм визначення та картування ареалів поширення

амброзії полинолистої та тополі у ГІС «Карта 2011». Проведено картування

ареалів поширення амброзії полинолистої у м. Вінниці згідно з даними

Державної фітосанітарної інспекції Вінницької області за 2008 рік, що дозволяє

підвищити ефективність екологічного контролю за змінами ареалів поширення

амброзії полинолистої та вчасно реагувати на них. Проведено картування

ареалів поширення тополі у м. Вінниці згідно з даними Департаменту

комунального господарства та благоустрою Вінницької міськради (ДКГБ ВМР)

та за результатами натурних обстежень території м. Вінниці щодо наявності

тополі. Досліджено зміни границь ареалів поширення амброзії полинолистої з

2008 по 2014 рік. Розроблено метод просторово-хронологічного визначення

територій населених пунктів з підвищеною екологічною небезпекою для

життєдіяльності населення через вплив алергенних (карантинних) рослин.

Метою роботи є розробка методу біотичного моніторингу поширення

карантинних рослин для оцінювання екологічної безпеки в урбоекосистемі.

Об’єктом досліджень є поширення амброзії полинолистої та тополі.

Галузь застосування – екологічний контроль за карантинними

організмами.

РОСЛИННІСТЬ, ЕКОЛОГІЧНИЙ КОНТРОЛЬ ЗА РОСЛИННІСТЮ,

ОХОРОНА РОСЛИННИХ ОРГАНІЗМІВ, АРЕАЛИ ПОШИРЕННЯ,

ГЕОІНФОРМАЦІЙНА СИСТЕМА ЕКОЛОГІЧНОГО МОНІТОРИНГУ,

АМБРОЗІЯ ПОЛИНОЛИСТА, ТОПОЛЯ, БІОТИЧНИЙ МОНІТОРИНГ, М.

ВІННИЦЯ.

5

ABSTRACT

Master's qualification work: 74 p., 62 fig., 5 tab., 29 sources.

The work is dedicated to the protection of plant organisms, to increase their

biodiversity by identifying quarantine organisms and to recommend their disposal in

urboecosystem.

In the master's qualification work the general information about the spread of

quarantine and environmental control plants, namely the classification of plant

quarantine, ways of their distribution and influence on regional environmental

hazard, environmental management and control of plant quarantine. The

methodology of identifying and mapping habitat and the spread of Ambrosia

artemisiifolia poplar in GIS "Map 2011". A mapping habitat of Ambrosia

artemisiifolia in. Winery according to the State Phytosanitary Inspection Vinnytsia

region for 2008, which improves the efficiency of environmental change control

spread of Ambrosia artemisiifolia habitats and to respond to them. A mapping habitat

of poplar in. Winery according to the Department of Utilities and Landscaping of

Vinnytsia City Council (DKHB BMP) and the results of field surveys of the territory.

Vinnitsa availability of poplar. The changes limits the spread of Ambrosia

artemisiifolia ranges from 2008 to 2014. The method of spatial and chronological

definition of populated areas of increased environmental concern for the life of the

population because of the influence of allergenic (quarantine) plants.

Purpose of work - develop a method of plant quarantine biotic monitoring the

spread to assess environmental safety in urboecosystem.

Object of study - the spread of ragweed artemisiifolia and poplar.

Areas of Application - environmental control of quarantine organisms.

VEGETATION, ENVIRONMENTAL MONITORING OF VEGETATION,

PROTECTION PLANT ORGANISMS, HABITAT DISTRIBUTION,

GEOGRAPHIC INFORMATION SYSTEM, RAGWEED ARTEMISIIFOLIA,

POPLAR, BIOTIC MONITORING VINNYTSIA.

6

ВСТУП

Актуальність. За останні роки значно збільшилося ввезення в Україну

сільськогосподарських продуктів рослинного походження, насіння і

посадкового матеріалу.

Водночас зросла і небезпека завезення небезпечних шкідників і хвороб

рослин, а також насіння бур’янів, що відсутні в Україні або наявні лише на

невеличких осередках. Це підвищує відповідальність карантинної служби за

охорону території нашої країни від проникнення карантинних та інших

небезпечних шкідників і хвороб та бур’янистих рослин, що можуть заподіяти

значних збитків сільському господарству.

Завезені види шкідників, хвороб і бур’янів нерідко знаходять в іншій

країні більш сприятливі умови для свого розмноження і поширення.

Розповсюдження небезпечних шкідників, хвороб і бур’янів є, значною

мірою, наслідком відсутності належної карантинної служби, яка сприяла б

появі різноманітних небезпечних об’єктів.

Згубними наслідками від завезення іноземних шкідників і хвороб рослин

є катастрофічні спустошення в сільському господарстві, що змусили чимало

країн стати на шлях законодавчого регулювання міжнародного товарообміну

живими рослинами й іншими рослинними матеріалами. Стали укладатися

міжнародні конвенції й угоди з карантину та захисту рослин, що мали на меті

пред’явлення до міжнародної торгівлі ряд вимог карантинного порядку, які

виключають завезення разом із рослинними й іншими вантажами небезпечних

шкідників і хвороб рослин.

Актуальність роботи полягає у тому, що метод біотичного моніторингу

поширення карантинних рослин використовується для оцінювання екологічної

безпеки в урбоекосистемі з урахуванням просторово-хронологічних

закономірностей цього поширення, що дозволяє розробити рекомендації щодо

їх знешкодження в урбоекосистемі.

Запропонований метод дає можливість просторово-хронологічного

визначення територій населених пунктів з підвищеною екологічною

небезпекою для життєдіяльності населення через вплив алергенних

(карантинних) рослин. Даний метод враховує багато факторів – і кількість

населення, яке проживає чи працює на цих територіях, і метеоумови тощо. А

головна його відмінність від існуючих в тому, що він враховує те, що

координати ареалів поширення алергенних рослин змінюються в часі.

Метою роботи є розробка методу біотичного моніторингу поширення


Задачі дослідження. Для досягнення поставленої мети були

сформульовані наступні задачі:

1. Обґрунтувати розробку методу біотичного моніторингу поширення


7

2. Розробити алгоритм визначення та картування ареалів поширення

карантинних рослин

3. Здійснити картування ареалів поширення амброзії полинолистої та

тополі у м. Вінниця.

4. Дослідити зміну ареалів поширення амброзії полинолистої.

5. Розробити рекомендації щодо охорони навколишнього природного

середовища.

6. Розробити метод біотичного моніторингу поширення карантинних

рослин для оцінювання екологічної безпеки в урбоекосистемі.

7. Розрахувати економічну ефективність впровадження

запропонованого методу.

Об’єктом досліджень є поширення амброзії полинолистої та тополі.

Предметом досліджень є зміни ареалів поширення амброзії

полинолистої та тополі у м. Вінниця з використанням геоінформаційних

технологій.

Наукова новизна одержаних результатів полягає у тому, що вперше

запропоновано метод біотичного моніторингу поширення карантинних рослин

для оцінювання екологічної безпеки в урбоекосистемі з урахуванням

просторово-хронологічних закономірностей цього поширення, що дозволяє

розробити рекомендації щодо їх знешкодження в урбоекосистемі.

Розроблено алгоритм визначення та картування ареалів поширення

амброзії полинолистої та тополі у ГІС «Карта 2011».

Вперше проведено картування ареалів поширення амброзії полинолистої

у м. Вінниці згідно з даними Державної фітосанітарної інспекції Вінницької

області за 2008 рік, що дозволяє підвищити ефективність екологічного

контролю за змінами ареалів поширення амброзії полинолистої та вчасно

реагувати на них.

Проведено картування ареалів поширення тополі у м. Вінниці згідно з

даними Департаменту комунального господарства та благоустрою Вінницької

міськради (ДКГБ ВМР) та за результатами натурних обстежень території м.

Вінниці щодо наявності тополі.

Досліджено зміни границь ареалів поширення амброзії полинолистої з

2008 по 2014 рік в результаті співставлення паперових карт м. Вінниці,

створених Державною фітосанітарною інспекцією Вінницької області, та

проведених натурних досліджень.

Практичне значення. Результати проведених досліджень передано

Державній фітосанітарній інспекції у Вінницькій області.

Методи дослідження. Використано методи комплексного та системного

науково-обґрунтованого аналізу.

Особистий внесок автора. Автором визначено основні завдання роботи,

обрано та опановано методи їх вирішення, підібрано та опрацьовано

літературні джерела, проведено картування ареалів поширення карантинних

рослин, здійснено їх актуалізацію в результаті натурних досліджень, а також

8

розроблено метод біотичного моніторингу поширення карантинних рослин для

оцінювання екологічної безпеки в урбоекосистемі та здійснено його апробацію

на прикладі м. Вінниці.

Публікації. Основні результати магістерської кваліфікаційної роботи

опубліковані у 4-х наукових працях. Викладені у МКР положення доповідались

на таких наукових конференціях: Міжнародна науково-практична конференція

«Наука. Молодь. Екологія.» в рамках І Всеукраїнського молодіжного з’їзду

екологів з міжнародною участю, (м. Житомир, 2014) [1], VІІІ-а науково-

теоретична конференція, (м. Житомир, 2014) [2], «V Всеукраїнський з’їзд

екологів з міжнародною участю» (Екологія/Ecology-2015), (м. Вінниця, 2015)

[3], а також у щорічних науково-технічних конференціях ВНТУ: XLIII науково-

технічна конференція професорсько-викладацького складу, співробітників та

студентів університету з участю працівників науково-дослідних організацій та

інженерно-технічних працівників підприємств м. Вінниці та області (м.

Вінниця, 2014), XLIV регіональна науково-технічна конференція професорсько-

викладацького складу, співробітників та студентів університету з участю

працівників науково-дослідних організацій та інженерно-технічних працівників

підприємств м. Вінниці та області (м. Вінниця, 2015).

Також результати дослідження були представлені на Міжнародному

конкурсі найкращих робіт з моніторингу стану довкілля України серед учнів,

студентів та молодих вчених 2014 року (диплом переможця за найкращу роботу

в галузі моніторингу біоресурсів та здоров’я населення).

За результатами магістерської кваліфікаційної роботи опубліковано

статтю у фаховому журналі "Екологічна безпека та природокористування" (м.

Київ, 2015) [4].

9

1 ЕКОЛОГІЧНЕ ОБҐРУНТУВАННЯ РОЗРОБКИ МЕТОДУ

БІОТИЧНОГО МОНІТОРИНГУ ПОШИРЕННЯ КАРАНТИННИХ

РОСЛИН ДЛЯ ОЦІНЮВАННЯ ЕКОЛОГІЧНОЇ БЕЗПЕКИ В

УРБОЕКОСИСТЕМІ

1.1 Роль рослинності в екосистемах і житті людей

Сонячна енергія є передумовою для існування усього живого та для

протікання життєвих процесів. Вона акумулюється в зелених рослинах як

формі органічних сполук. Для створення цих багатих на енергію органічних

сполук в лімничних екосистемах із води вилучаються неорганічні речовини

(поживні речовини). Під час розкладу органічних речовин, що супроводжується

вивільненням енергії, ці речовини знову повертаються в розчин (мінералізація).

Поживні речовини використовуються знову або в тих самих системах (замкнені

системи кругообігу поживних речовин), або в сусідніх системах (відкриті

системи з переходом поживних речовин) для створення нових органічних

субстанцій.

В середині великих екосистем, особливо в тих, що максимально

наближені до природних, існує багато малих екосистем (суб-систем). Своєрідні

специфічні за своєю природою малі системи – це будівельні камені більших

екосистем і для їх правильного функціонування вони мають вирішальне

значення. Кожна велика екосистема має велике число різноманітних зв’язків з

іншими екосистемами.

В багатьох випадках біотоп і біоценоз можуть бути змінені через зміну

балансу речовин, коли система отримує додаткові речовини, головним чином

поживні. Окремі екосистеми залежні одна від одної і порушення в одній

системі відбивається на іншій екосистемі. Людина на шляху свого

цивілізованого розвитку залишається залежною від довкілля як від середовища

виробництва та проживання, тому збереження свого природного оточення,

поряд з етичними, естетичними та науковими аспектами має для людини

суттєве значення як необхідна умова її подальшого існування.

Рослинний світ – це сукупність усіх видів рослин, а також грибів та

утворених ними угруповань на певній території; дикорослі рослини – рослини,

що природно зростають на певній території; природні рослинні угруповання –

сукупність видів рослин, що зростають в межах певних ділянок та перебувають

у тісній взаємодії як між собою, так і з умовами довкілля.

Об’єкти рослинного світу – це дикорослі та інші

несільськогосподарського призначення судинні рослини, мохоподібні,

водорості, лишайники, а також гриби на всіх стадіях розвитку та утворені ними

природні угруповання; природні рослинні ресурси – об’єкти рослинного світу,

що використовуються або можуть бути використані населенням, для потреб

виробництва та інших потреб. Акліматизацією є пристосування (адаптація)

виду до нових умов існування у зв’язку зі штучним його переселенням, а

10

інтродукцією – штучне введення виду до складу рослинного світу поза межами

його природного ареалу.

Згідно статті 39 Закону України «Про рослинний світ» моніторинг

рослинного світу є складовою частиною єдиного моніторингу довкілля і

здійснюється в порядку, що визначається КМУ. Статтею 28 Лісового кодексу

України регламентується проведення моніторингу лісів, який теж є складовою

частиною загального моніторингу довкілля і здійснюється відповідно до

постанови КМУ від 30.03.98 р. № 391 в рамках ДСМД [5].

Для сучасної людини значення рослин величезне, тому що вони – основа

її життя, підтримують гомеостаз – сталість біосфери, вони утворили запаси

деяких сучасних родовищ корисних копалин (вугілля, нафта, газ), забезпечують

ґрунтам водоохоронні та протиерозійні властивості.

Рослини – стійкі організми: спори мохів залишаються живими близько 30

років, насіння метеликових, мальвових – 50 років, насіння лотоса зберігає

властивість до проростання близько 2000 років. Але і рослини мають межі

витривалості до навантажень, особливо антропогенних [6].

Ліси, луки, степи та інші угруповання рослин є місцями життя тварин.

Тварини знаходять тут їжу, сховище, умови для розмноження. Кожному з

рослинних угруповань відповідає і певне угруповання тварин.

Велике значення мають зелені рослини і в житті людини. Рослини

збагачують атмосферу киснем, є джерелом палива, будівельних матеріалів і

сировини для промисловості. Вони є їжею для людини, а також для тварин.

Рослини озеленюють наші міста і селища, захищають повітря від

забруднення. Сади, парки, сквери, ліси, які оточують зеленим поясом великі

міста, необхідні людині. Рослини виділяють кисень, вбирають вуглекислий газ,

затримують дрібні частинки пилу та інші шкідливі домішки, які можуть

потрапити разом з повітрям у наші легені під час дихання, зволожують повітря,

приглушують шум на міських вулицях, протистоять великим вітрам і пиловим

бурям. Тому людина насаджує рослини у містах і населених пунктах.

Озеленювачі прагнуть створювати в містах багатоярусні насадження з дерев,

кущів, трав. У таких насадженнях поселяються тварини – комахи, птахи, дрібні

ссавці. Тут вони знаходять корм і сховище.

Рослинний покрив відіграє значну роль у покращенні екологічного стану

довкілля, він є основним джерелом кисню, рослини осаджують та поглинають

пил, збагачують атмосферу фітонцидами, приглушують звукові та

електромагнітні хвилі, вловлюють та нейтралізують важкі метали.

Саме рослині завдячує життям уся планета Земля. Зелені рослини

годують, одягають (усім відомі вироби з бавовни та льону) і зігрівають інших

живих істот.

Рослини є повсюди на поверхні земної кулі. Навіть спекотні пустелі

заселені певними видами рослин (наприклад, верблюжою колючкою,

кактусами). Величезні простори суходолу охоплені густою рослинністю. Ліси

вкривають майже шосту його частину. Неосяжні території степів, луків, земель,

11

засаджених культурними рослинами. Рослини населяють океани, моря,

прісноводні водойми. Навіть Арктика й Антарктика не позбавлені рослинності.

Рослини забезпечують певні взаємозв’язки між життєвими формами

рослин і тварин, їх пристосування до умов навколишнього середовища.

У різноманітних рослинних угрупованнях гніздяться птахи, влаштовують

свої домівки бджоли, оси, мурашки, лисиці та інші тварини.

Рослини беруть участь у формуванні ґрунтів та природних ландшафтів.

Відмерлі рештки рослин (листя, корені, плоди) збагачують ґрунт органічною

речовиною та мінеральними елементами, корені розпушують ґрунт.

Рослинні насадження запобігають руйнуванню ґрунтів, закріплюють яри,

гірські схили. Узимку в рослинних насадженнях затримується сніг, який

захищає ґрунт і його мешканців від промерзання. А навесні талі води поступово

просочуються в ґрунт, формують озера, болота, підтримують повноводдя річок.

Корисні копалини: кам’яне і буре вугілля, торф, сланці, а можливо, нафта

й газ – основа енергетичної промисловості – утворені внаслідок фотосинтезу

рослин минулих епох.

Рослини забезпечують людину продуктами харчування: вуглеводами

(крохмалем (хліб), цукрами), білками, оліями, вітамінами, пряними

речовинами, ліками, деревиною, папером тощо. Навіть м’ясо, молоко, масло,

сир, яйця, рибу, шовк, шерсть, шкіру тощо ми маємо завдяки тому, що свійські

тварини живляться рослинами.

Давно відома цілюща дія рослин (горіх волоський, дуб, береза, сосна,

ялина, яловець, кедр), що виділяють в атмосферу речовини (фітонциди), які

згубно діють на хвороботворних бактерій.

Зелені рослини (а також деякі бактерії та одноклітинні тварини) – єдині

на Землі виробники органічної речовини з неорганічних сполук. Усі інші живі

істоти - споживачі готової органічної речовини. В органічній речовині зелених

рослин накопичується сонячна енергія, завдяки якій і розвивається життя на

Землі.

Рослини підтримують необхідний для більшості живих організмів рівень

кисню в атмосфері й запобігають утворенню надлишку вуглекислого газу. Під

час фотосинтезу кисень, який виділяють рослини, постійно надходить в

атмосферу, підтримуючи рівновагу у співвідношенні вуглекислого газу (0,03 %)

і кисню (майже 21 %) в повітрі. З кисню, який виділяють рослини під час

фотосинтезу, утворюється озон, який захищає всіх живих організмів Землі від

згубного впливу ультрафіолетового випромінювання. Рослинам належить

провідна роль у колообігу речовин і енергії, що забезпечує неперервність

існування життя на Землі.

Важлива роль рослин полягає також в очищенні повітря від забруднення

шкідливими речовинами. Завдяки фотосинтезу рослини сформували умови для

життєдіяльності інших організмів, забезпечили їхнє поширення на планеті.

Спільно з іншими організмами вони також зумовили формування ґрунту. Так,

12

саме рослини вбирають із ґрунту певні неорганічні речовини та

використовують їх для створення органічних.

Не менш вагомий вплив рослин і на клімат та емоційний стан людини.

Кожному з вас нескладно пригадати ніжну прохолоду в лісі спекотного дня чи

затишок від сильного морозного вітру, медові пахощі квітучих лип, акацій,

гречки, конвалії, бузку, гарні кімнатні рослини.

Особливу групу екологічних чинників становить діяльність людини, яка

докорінно змінює умови існування живих істот. Людина може руйнувати одні

типи рослинних угруповань (вирубування лісів, осушення боліт, розорювання

цілинного степу тощо) і штучно створювати інші (сади, поля, городи,

пасовища, лісонасадження, парки та ін.).

Людина може масово винищувати певні види організмів (наприклад,

рослини, що мають цінну деревину, гарні квітки або ті, які застосовують у

медицині, їстівні гриби). Багато видів організмів уже зникли з нашої планети

або перебувають на межі зникнення.

Небезпечним для рослин та інших організмів є забруднення ґрунтів

різними хімічними речовинами (отрутохімікати, надлишки мінеральних добрив

тощо) та радіонуклідами. Крім того, унаслідок неправильного обробітку ґрунтів

порушується їхня природна структура та зменшується товща верхнього

родючого гумусового шару.

Відвернути екологічну катастрофу, спричинену господарською

діяльністю, можна лише формуючи екологічне мислення. Це означає, що будь-

яке господарське рішення людина повинна приймати, лише переконавшись, що

воно не зашкодить навколишньому природному середовищу і не порушить

природної рівноваги, що існує між складовими природи. Для охорони та

збереження рідкісних і зникаючих видів рослин, тварин і грибів створено

Червоні книги або Червоні списки. Усі питання, пов’язані з охороною

навколишнього середовища та природокористуванням, розробляються на

основі Конституції України.

Враховуючи те, що лише рослини спроможні задовольнити зростаючі

потреби споживачів у продуктах харчування, людина використовує

різноманітні способи і прийоми для підвищення продуктивності рослин. Так,

людина штучно переселила значну кількість видів, переважно культурних

рослин, з однієї території на іншу, де ці види раніше не росли. Ви вже знаєте,

що з Америки в інші частини світу людина завезла картоплю, помідори,

соняшник, кукурудзу, з Південно-Східної Азії - рис, з Африки - кавун.

Важливу роль деревних насаджень у зменшенні швидкості вітру можна

спостерігати на прикладі лісових полезахисних смуг. Вплив насаджень на

вологість повітря, яка зменшує прозорість атмосфери, змінює і тепловідчуття

людини. Рослини за рахунок випаровування підвищують вологість повітря [7].

Необхідним є охорона рослинності. Це забезпечується створенням

об’єктів природно-заповідного фонду. Головне в заповідній справі –

збереження біотичного й ландшафтного різноманіття. На жаль, не всі

13

розуміють, що виснаження ресурсів біорізноманіття обов’язково призведе до

значного погіршення якості життя майбутніх поколінь людей. Щоб зберігати

біорізноманіття, необхідно зберігати і розширювати природно-заповідний фонд

[8]. Згідно з Екологічним паспортом Вінницької області за 2012 рік [9]

визначено основні види флори, що охороняється.

Поряд із корисними рослинами існують й інші – карантинні.

Карантинний організм – вид шкідника, збудника хвороби рослини, який

відсутній або обмежено поширений на території України та може завдати

значної шкоди рослинам i рослинним продуктам [10].

Останнім часом все більшого значення набуває наявність інформації про

стан і рівні забруднення не тільки складових довкілля, але й стан біоти, тобто

всіх живих організмів біосфери. При цьому важливо знати характер та

інтенсивність відповідних реакцій біологічних об'єктів на антропогенні впливи.

Одним з найбільш оперативних методів отримання такої інформації є методи

біотичного моніторингу, зокрема, за допомогою певних видів рослин, тобто

методами біоіндикації та біотестування.

Основні принципи проведення біотичного моніторингу атмосферного

повітря і ґрунтів за допомогою рослин. Відомо, що вищі і нижчі рослини

можуть використовуватися як біоіндикатори забруднення в двох випадках:

а) якщо вони накопичують у своїх тканинах ЗР у набагато більш високих

концентраціях, ніж відповідні концентрації в геологічному середовищі;

б) якщо їхня чутливість до впливу визначених ЗР різко відрізняється від

чутливості інших рослин.

У випадку впливу високої концентрації ЗР протягом короткого періоду

часу можливе сильне (гостре) ушкодження рослини. У результаті загибелі

тканини (некрозу) її колір змінюється від металево-сірого до коричневого, а в

процесі старіння вона може знебарвлюватися і вигорати.

Хронічне ушкодження рослин виникає при впливі низьких концентрацій

ЗР протягом тривалого періоду часу. До ознак хронічного ушкодження

відносять бронзове фарбування листів, хлороз і їхнє передчасне старіння.

У природі часто зустрічається як хронічне, так і гостре ушкодження тієї ж

самої рослини. Ознаки ушкоджень рослин виявлені й описані у рослин, які

вирощені у природних умовах при відомих концентраціях ЗР. Потім ці ознаки

були підтверджені в лабораторних умовах на рослинах, що піддавалися дії тих

самих ЗР.

Рослина-індикатор – це така рослина, у якої ознаки ушкодження

з'являються при впливі на неї фітотоксичної концентрації однієї ЗР чи суміші

ЗР.

Для моніторингу важлива не тільки якісна, але і кількісна оцінка. Тому

метою біомоніторингу є перетворення рослини-індикатора в рослину-монітор.

Індикаторами можуть бути ті рослини, що акумулюють у тканинах

забруднювальну речовину або продукти метаболізму (обміну речовин), які

отримані в результаті взаємодії рослини і ЗР.

14

До фотохімічних оксидантів (речовин, для початку реакції спонтанного

утворення і взаємодії яких необхідне сонячне світло) відносять: озон,

пероксіацетилнітрат (ПАН) і оксиди азоту (NO2, NO, N2O і т. ін.). Озон

потрапляє в рослини через устячка в процесі звичайного газообміну між

рослинами і навколишнім середовищем. Ушкодження добре помітні на старих

листах, головним чином, на верхній поверхні листа. Загальна ознака

ушкодження озоном – плямистість.

ПАН також проникає в листи через устячка, у результаті чого на

внутрішній стороні листів виникають водянисті плями, що потім стають

глянсовими, сріблистими чи бронзовими.

Оксиди азоту (NOx). Для сильного ушкодження рослини оксидами азоту

необхідна більш висока концентрація NOx; часто його вмісту у повітрі не

досить для гострого ушкодження. Низькі концентрації NOx навіть стимулюють

зростання рослин, а їхня зелень стає більш темною.

Діоксид сірки (SO2) потрапляє в рослину й окислюється до

високотоксичного сульфіту SO3, а потім повільно – в менш токсичний сульфат

SO4. У результаті дії SO2 на широколистові рослини їхні листки

знебарвлюються між жилками (ефект «ялинки»).

Другорядні ЗР: фториди (джерело – плавильні заводи та інші

підприємства подібного профілю), аміак (джерело – аварії на виробництві,

втрати з трубопроводів), бор (джерело – виробництво скловолокна, печей і

рефрижераторів), хлор (джерело – целюлозно-паперове виробництво, при

використанні як окислювача, аварії при транспортуванні), етилен і пропілен

(містяться у вихлопах автотранспорту, є природним рослинним гормоном, що

утворюється при ушкодженні рослин іншими ЗР), соляна кислота.

Тверді частки і важкі метали. Вони можуть осідати на рослини,

засмічувати і проникати в устячка, негативно впливати на запилення квітів,

розмір і стан листів через вплив на рН ґрунту, впливати на склад лісових

насаджень. Найчастіше ВМ зустрічаються у вигляді твердих часток,

адсорбованих на інших частках, або у вигляді солей. З атмосфери вони

осідають на рослини чи ґрунт. ВМ, що осідають на поверхні ґрунту, мають

тенденцію накопичуватися в її верхніх шарах. Концентрація ВМ у ґрунті

залежить від вмісту в ній глини й органічної речовини. У цілому ж ВМ стійкі до

вилуджування і розпаду. При тривалому впливі концентрація їх збільшується і

може стати токсичною.

Свинець найбільш розповсюджений ВМ, який часто зустрічається в

повітрі і ґрунті. Природне джерело надходження свинцю – вивітрювання

гірських порід. При виплавлені 1 т свинцю в атмосферу викидається до 25 кг

Рb. Гумусовий шар ґрунту добре адсорбує Рb, який потім накопичується в

ґрунті і локалізується в пухирцях диктиосом, відкладається в клітинній

оболонці.

Ртуть – єдиний ВМ, що знаходиться в рідкому стані при нормальній

температурі, один із найнебезпечніших канцерогенів. Природне джерело –

15

вивітрювання гірських порід – близько 800 т. Нормально розвинуті ґрунти

мають високу сорбційну здатність, і вимивання Hg з них незначне.

Випаровування Hg з ґрунту зменшується зі збільшенням вологості ґрунту,

кислотності ґрунту і зі зменшенням гумусу. Hg негативно впливає на більшість

рослин, особливо на троянди. На їхніх листах з'являються бурі плями, листи

жовтіють, а потім обпадають.

Миш'як (відходи медичної і металургійної промисловості, виробництво

добрив, згоряння вугілля). Міграція As в ґрунті відбувається більш інтенсивно,

якщо він надходить у великих кількостях.

Кадмій – Cd (результат згоряння дизельного палива, при плавленні руд і

внесенні добрив). Максимальна адсорбція Cd відбувається в ґрунті з більшою

ємністю поглинання, значним вмістом гумусу, високим показником рН.

Цинк – Zn (відходи металургійного виробництва) більш мобільний, ніж

свинець і кадмій. Висока міграція в еродованих ґрунтах в умовах підвищеної

вологості. За наявними даними Zn, Cd і Cu викликають міжжилавий хлороз з

наступним почервонінням і пожовтінням листів дерев поблизу джерела в

середині літа.

Для біоіндикації ВМ використовують, в основному, мохи і лишайники,

що абсорбують ВМ з повітря і атмосферних опадів. Мохи є кращими

індикаторами. У Швеції, Фінляндії, Норвегії складені карти, що показують

регіональні розходження у випаданні Cd, Сu, Fе, Нg, Ni, Pb і Zn з атмосфери за

результатами аналізу мохів. Концентрація Рb у мохах збільшується при

випаданні атмосферних опадів, зменшується зі збільшенням відстані від доріг і

міст. Різні види мохів по-різному реагують на вміст того чи іншого ВМ.

Сфагновий мох добре абсорбує Сd, Pb і Zn, інші види – накопичують Нg.

Бородатий мох (Мексиканська затока) є активним акумулятором Рb.

Для біоіндикації можна вибрати недовговічні трав'янисті чи деревинні

рослини і висадити їх на потрібних ділянках. Дерева будуть рости і довго бути

індикаторами без особливого догляду.

Існує три способи одержати кількісну характеристику стану повітря через

реакцію рослини на забруднення:

1) зіставити ступінь викликаного ЗР ушкодження з відомою

концентрацією ЗР в навколишньому середовищі;

2) використовувати рослину як живий колектор (пробовідбірник);

3) виміряти кількість ЗР або зв'язаного з нею метаболіту і співвіднести

отримане значення з концентрацією ЗР у повітрі і ґрунті.

Для мінімізації помилок необхідно використовувати ту саму ґрунтову

суміш і насіння з одного джерела. Варто брати рослини, що легко вирощувати і

доглядати, стійкі до хвороб і шкідників.

Будуються криві «доза-відповідна реакція» (наприклад, певний сорт моху

– важкі метали, тютюн – О3).

Ступінь ураження листів трав'янистих рослин (боби, тютюн), зазвичай,

вимірюють візуально шляхом визначення площі (у %) ураженої листової

16

поверхні. Квасолю можна використовувати до появи трилопатевих листів 3-го

порядку [11].

1.2 Шляхи поширення карантинних рослин та їх вплив на екологічну

небезпеку регіону

Центральний орган виконавчої влади, що реалізує державну політику у

сфері карантину рослин, готує перелік регульованих шкідливих організмів,

який включає:

карантинні організми, відсутні в Україні;

карантинні організми, обмежено поширені в Україні;

регульовані некарантинні шкідливі організми.

Перелік регульованих шкідливих організмів встановлюється на основі

переліків шкідливих організмів, які занесені до списків А-1 та А-2

Європейської та Середземноморської організації захисту рослин та/або списків

інших відповідних міжнародних організацій, якщо на основі оцінки

фітосанітарного ризику встановлено високий рівень загрози занесення або

поширення таких шкідливих організмів для рослин на території України [12].

Рівень присутності регульованих некарантинних шкідливих організмів,

який становить зараження, визначається для кожного виду насіннєвого та

садивного матеріалу.

Перелік регульованих шкідливих організмів затверджується центральним

органом виконавчої влади, що забезпечує формування державної політики у

сфері карантину рослин, та публікується в офіційних друкованих виданнях

органів державної влади.

Перелік регульованих шкідливих організмів поновлюється за

необхідності відповідно до статусу шкідливих організмів в Україні та змін у

переліках А-1 та А-2 Європейської та Середземноморської організації захисту

рослин та затверджується у термін, що не перевищує 30 днів, і публікується в

офіційних друкованих виданнях органів державної влади, а також в мережі

Інтернет.

У Вінницькій області присутні такі види карантинних рослин [13]:

картопляна нематода (156,54 га);

рак картоплі (49,42 га);

ризоманія цукрового буряка (120,00 га);

опік плодових (53,00 га);

амброзія полинолиста (2160,79 га);

повитиця на трав’янистих рослинах (143,00 га).

Шляхи розповсюдження шкідливих організмів різноманітні. Вони можуть

бути активними й пасивними. Розселенню карантинних видів сприяють активні

міграції комах (перельоти, переповзання), насіння бур’янів переноситься на

шерсті тварин чи пір’ї птахів. Пасивні міграції пов’язані переважно з

17

переміщенням товару, абіотичними чинниками (повітряні та водні течії) та з

діяльністю людини (явище антропохорії).

Один із шляхів формування шкідливої флори і фауни інтродукованих

рослин – завезення шкідників, збудників хвороб рослин чи насіння бур’янів із

посадковим чи насіннєвим матеріалом з природних та культурних екосистем

різних регіонів.

За технічного прогресу небезпека поширення будь-яких карантинних

організмів посилилася. Розширення торговельних та наукових зв’язків,

зростаючий потік іноземних туристів збільшили кількість випадків завезення

разом із культурними рослинами економічно небезпечних видів шкідників,

збудників хвороб та бур’янів у багато країн світу.

Узагалі уникнути розсипання засміченої продукції під час перевезення,

перевантаження, переробки вкрай важко. Внаслідок цього можлива поява

первинних ареалів карантинних бур’янів. У разі виявлення вогнища якогось із

видів таких бур’янів на господарство накладають карантин та використовують

механічні й хімічні засоби знищення. Часто вдаються до випалювання [10].

Рослини амброзії виробляють величезну кількість пилку та насіння.

Квітковий пилок є дуже небезпечним і шкідливим для людини. При вдиханні з

повітрям в період цвітіння, з середини липня до настання осінніх заморозків,

потрапляючи у ніс і бронхи, порушує зір, підвищує температуру тіла, викликає

сльозотечу, різке запалення слизових оболонок дихальних шляхів. Це

призводить до алергійних захворювань – амброзійного полінозу, або так званої

«сінної лихоманки», риніту, кон’юнктивіту, мігрені, кропивниці та

супроводжується значним знесиленням організму. Слід додати, що у цей період

від її пилку страждають астматики, у яких загострюються приступи

бронхіальної астми. Лікування алергії, спричиненої пилком амброзії, тривале й

важке.

Амброзія полинолиста засмічує усі польові культури, сади, городи,

узбіччя доріг, залізничні насипи, луки та пасовища, пустирі та інші

необроблювані землі. Надмірно висушує і виснажує ґрунти, при великому

забур'янені культурні рослини гинуть. Амброзія полинолиста відзначається

великою біологічною активністю. Вона здатна заглушити та витіснити не

тільки культурні, а й дикорослі рослини, захоплюючи таким чином нові

земельні ділянки і площі. За рік бур’ян може захопити до 5 км території.

Спостерігаючи за амброзією можна сказати, що вона справжній «зелений

агресор»: успішно витісняє злаки, подорожник, ромашку, череду та рослини,

які прикрашають ландшафт.

Управління у сфері карантину рослин у Вінницькій області здійснює,

перш за все, Державна фітосанітарна інспекція (табл. 1.1). Основними

завданнями Державної фітосанітарної інспекції Вінницької області є такі [14]:

охорона території країни від занесення регульованих шкідливих

організмів;

18

своєчасне виявлення, локалізація та ліквідація регульованих

шкідливих організмів;

запобігання проникненню регульованих шкідливих організмів у

зони, вільні від таких регульованих шкідливих організмів;

контроль за дотриманням особливого карантинного режиму і

проведення заходів з карантину рослин при ввезенні, заготівлі, вивезенні,

перевезенні, зберіганні, переробці, реалізації та використанні об’єктів

регулювання;

реєстрація осіб, які здійснюють господарську діяльність, пов’язану

з обігом об’єктів регулювання;

здійснення контролю за виконанням загальнодержавних,

міждержавних, регіональних цільових програм захисту рослин;

здійснення нагляду за розвитком, поширенням і шкодочинністю

шкідливих організмів;

здійснення перевірки за додержанням підприємствами, установами,

організаціями вимог законодавства щодо захисту посівів від шкідливих

організмів, додержанням технологій та регламентів застосування засобів

захисту рослин.

Державна фітосанітарна інспекція робить приписи і далі їх реалізують

місцеві органи влади та приватні структури. Зокрема, у м. Вінниця цим

займається Департамент комунального господарства та благоустрою

Вінницької міськради.

Основними завданнями департаменту є такі [15]:

проведення на території міста державної політики комплексного

розвитку комунального господарства, виконання державних програм,

забезпечення додержання вимог нормативно-правових актів, розроблення і

реалізація міських програм в сфері благоустрою міста;

розроблення та здійснення ефективних і комплексних заходів з

благоустрою міста;

координація діяльності підвідомчих підприємств та установ.

Таблиця 1.1 – Карантинний стан амброзії полинолистої у Вінницькій

області станом на 01.01.2014 р.

Назва

карантинного

організму

Заражено Площа зараження, га

Рай

он

ів

міс

т і

нас

елен

их

пу

нкті

в

пр

иса

ди

бн

их

діл

ян

ок

госп

од

арст

в

всі

х

фор

м в

лас

но

сті

пр

иса

ди

бн

их

діл

ян

ок

госп

од

арст

в

всі

х

фор

м в

лас

но

сті

На

інш

их

зем

лях

Всь

ого

Амброзія

полинолиста 20,00 52,00 392,00 92,00 43,80 1918,06 198,93 2160,79

19

1.3 Загальна характеристика амброзії полинолистої та тополі

Амброзія полинолиста – один з небезпечних карантинних організмів. Це

однорічна рослина родини складноцвітних (рис. 1.1). Через свою виняткову

шкодочинність, негативний вплив на здоров’я людей амброзія посідає одне з

перших місць серед злісних бур’янів.

Рисунок 1.1 – Загальний вигляд амброзії полинолистої

За оптимальних умов амброзія дає спалах і стає домінуючим видом

бур’яну; за несприятливих умов вона зустрічається рідше, насіння продукує

менше, але все ж зберігається як вид. В зоні широкого розповсюдження

зустрічається в різних рослинних угрупованнях.

Пилок амброзії викликає в людей захворювання на поліноз:

спостерігається втрата працездатності, з’являється набряк слизових оболонок

очей і верхніх дихальних шляхів, розвивається астма. Алергени, що містяться в

листі, викликають дерматити. В пилку амброзії містяться особливі білки –

антигени Е і К. Через слизову оболонку антигени потрапляють до лімфи і крові,

спричиняючи захворювання [16].

Комплексна боротьба з амброзією передбачає проведення таких заходів:

– фітосанітарних заходів: контроль за фітосанітарним станом

підкарантинної продукції, сертифікація такої продукції, локалізація вогнищ

бур’яну, запровадження і скасування карантинного режиму. Впровадження

карантинного режиму передбачає проведення комплексу заходів, спрямованих

на ліквідацію вогнищ амброзії і попередження її подальшого розповсюдження;

– агротехнічних (ліквідаційних) заходів: застосування гербіцидів,

створення агрофітоценозів, механічне скошування тощо. На території з

карантинним режимом здійснюється комплекс спеціальних карантинних

заходів, спрямованих на знищення вогнищ карантинного бур’яну та

запобіганню його подальшого розповсюдження (відповідно до ст.10 Закону

«Про карантин рослин»).

Враховуючи велику шкоду амброзії полинолистої як для сільського

господарства, так і для здоров’я людей, боротьба з нею є одним з

20

найважливіших завдань всіх землекористувачів. Порушення вимог відносно

виконання фітосанітарних заходів щодо знищення амброзії полинолистої

спричиняє за собою накладення штрафів як на посадових осіб, так і на громадян

згідно ст. 105 Кодексу України «Про адміністративні правопорушення».

Механічне скошування рослин амброзії полинолистої до її цвітіння задля

знищення – не ефективне. До знищення рослини призводить лише її

викорінення, бо після підрізання стебла рослина здатна до швидкого

відтворення наземної частини, причому утворює декілька продуктивних стебел.

Механічне скошування рослин амброзії полинолистої застосовують після

початку її цвітіння, коли зрізана рослина вже не здатна утворити продуктивні

стебла і гине. Поза межами населених пунктів ефективним є застосування

гербіцидів.

Тополі – рід деревних листопадних рослин, родини вербуватих, заввишки

18 – 45 м і більше (рис. 1.2).

Швидкорослі світлолюбні дерева, деякі живуть по 120 – 150 pоків. Відомо

близько 150 видів, в Україні – 11.

Тополі широко використовують в озелененні міст та в полезахисних

лісонасадженнях, деякі вирощують як декоративні. Деревина м'яка, легка, біла,

її використовують у паперовому, сірниковому та фанерному виробництвах, у

будівництві, для виготовлення штучного шовку [17].

Рисунок 1.2 – Загальний вигляд тополі

Безконтрольне використання тополь в озелененні міст без належного

нагляду за ними призвело з роками до великих проблем. Коли тополі досягають

50-річного віку, вони становлять велику небезпеку для людей, транспорту та

міського господарства можливістю свого несподіваного падіння при сильних

поривах вітру.

Так званий «тополиний пух» в період цвітіння надзвичайно

пожежонебезпечний, а леткі речовини і пил, що поглинаються пухом, викликає

у багатьох людей найсильніші алергічні реакції.

21

1.4 Постановка задачі

Питання контролю за карантинними зонами та їх зміною є важливим і

потребує вирішення, оскільки за 2013 рік ареал поширення амброзії

полинолистої у Вінницькій області збільшився на 32,40 га в результаті

розширення старих ареалів.

Задачі роботи:

виявлення територій з найбільшими площами зараження;

дослідження зміни ареалів поширення амброзії полинолистої;

розробка рекомендацій щодо охорони навколишнього природного

середовища.

розробка методу біотичного моніторингу карантинних рослин для

оцінювання екологічної безпеки в урбоекосистемі.

Для забезпечення контролю за карантинними зонами та їх зміною

необхідно здійснити картування ареалів поширення амброзії полинолистої та

тополі за допомогою геоінформаційної системи.

Основною задачею магістерської кваліфікаційної роботи є підвищення

ефективності контролю за поширенням амброзії полинолистої та тополі та

розробка методу біотичного моніторингу поширення карантинних рослин для

оцінювання екологічної безпеки в урбоекосистемі.

Отже, для виконання поставленої задачі слід вирішити такі підзадачі:

– огляд та вивчення джерел, які містять інформацію про карантинні

організми;

– картування та аналіз отриманих даних від Державної

фітосанітарної інспекції Вінницької області;

– здійснення натурних спостережень для виявлення ареалів

поширення тополі.

1.5 Вибір оптимального програмного середовища

Щоб нанести дані на електронні карти, потрібно вибрати оптимальну

геоінформаційну систему (ГІС) та топооснову цих карт.

Відомі ГІС-пакети: ГІС-пакет «ArcGIS» (США), ГІС-пакет «Карта 2011»

(РФ), ГІС-пакет «GeoDraw» (РФ), ГІС-пакет «Digitals» (Україна).

ArcGIS – сімейство програмних продуктів американської компанії ESRI,

одного з лідерів світового ринку геоінформаційних систем.

ArcGIS дозволяє візуалізувати (представити у вигляді цифрової карти)

великі обсяги статистичної інформації, що має географічну прив'язку. У

середовищі створюються і редагуються карти усіх масштабів: від планів

земельних ділянок до карти світу. Також у ArcGIS вбудований широкий

інструментарій аналізу просторової інформації [18].

Пакет «GeoDraw» для MS Windows має функціональні можливості, що

дозволяють [19]:

22

здійснювати переведення карт і планів у цифрову форму за

допомогою екранного дигітизування за растровою підкладкою, введення

значень координат об'єктів за наявними даними або за результатами

вимірювань на місцевості;

вводити і редагувати просторові об'єкти типу точка, дуга, полігон за

допомогою дигітайзера, миші, клавіатури, шляхом введення координат або

імпорту з відкритих текстових форматів;

використовувати широкий спектр функцій відображення

просторових об'єктів на екрані: зміну масштабу відображення, зрушення

зображення в процесі цифрування поточної дуги, відображення тільки

визначених типів вузлів і шарів та ін;

довантажувати стільки шарів, скільки дозволить конфігурація

комп'ютера; оперативно змінювати їх статус і атрибути відображення;

здійснювати топологічне узгодження об'єктів і створювати

коректну багатошарову структуру за допомогою широкого набору операцій над

топологічною структурою – створення лінійної або вузлової структури,

цифрування спільних границь полігонів за один раз і складання полігонів з дуг,

захоплення довільних частин об'єктів з одного шару в інший та ін.;

виділяти групи об'єктів на карті або пов'язаній з нею таблиці,

видаляти, копіювати, генералізувати, ідентифікувати тільки виділені групи;

довантажувати в середовище редактора таблиці атрибутивних

даних, здійснювати перевірку ідентифікації об'єктів за табличними даними, за

необхідності вводити і редагувати записи таблиці для конкретних об'єктів

карти, показувати поточний об'єкт таблиці на карті або об'єкт, виділений на

карті – у таблиці, здійснювати перевірку відповідності карти з таблицею;

експортувати й імпортувати дані в широко використовувані

формати.

Професійна ГІС «Карта 2011» – універсальна геоінформаційна система,

що має засоби створення та редагування цифрових карт і планів міст, обробки

даних ДЗЗ, виконання різних вимірювань і розрахунків, побудови 3D-моделей,

обробки растрових даних, засоби підготовки графічних документів в

електронному та друкованому вигляді, а також інструментальні засоби для

роботи з базами даних. Що важливо у нашому випадку, ГІС "Карта 2011"

дозволяє підключати дані з геопорталів. При цьому забезпечується досить

висока швидкість використання відкритих даних дистанційного зондування

Землі, яка забезпечується за рахунок швидкого скачування та автоматичної

просторової прив’язки растрів.

Інтерфейс управління цифровими картами дозволяє запитувати і

змінювати опис окремих об'єктів або їх сукупності, обраної за заданим

критерієм, відображати карти із зміною масштабу, складу відображуваних

даних і форми подання.

23

Система є відкритою для користувачів – підтримуються різні формати

обміну, забезпечується настройка класифікаторів карт, бібліотек умовних

знаків, підтримуються різні системи координат і проекції карт [20].

Інші згадані вище ГІС-пакети мають менше можливостей.

Для створення ГІС за багатьма критеріями оптимальним було обрано ГІС-

пакет «Карта 2011».

24

2 ДОСЛІДЖЕННЯ АРЕАЛІВ ПОШИРЕННЯ АМБРОЗІЇ

ПОЛИНОЛИСТОЇ ТА ТОПОЛІ У М. ВІННИЦІ

2.1 Алгоритм визначення та картування ареалів поширення

карантинних рослин

Для картування ареалів розповсюдження амброзії полинолистої та тополі

на території м. Вінниці пропонується такий алгоритм:

1. У пакеті програм ГІС «Карта 2011» підключити відкриті дані

геопорталів.

2. Підключити топооснову з відомих геопорталів. Експериментальним

шляхом було досліджено, що оптимальним є поєднання векторних даних про

вулично-дорожню мережу та адресну схему геопорталу GoogleMaps та

растрових даних дистанційного зондування Землі геопорталу Yandex.Карти

(дані геопорталу GoogleMaps на територію м. Вінниці є менш якісними через

хмарність).

3. Створити карту користувача для збереження ареалів поширення

амброзії та тополі як векторних об’єктів поверх даних геопорталів.

4. У класифікаторі ГІС «Карта 2011» створити умовні позначення

об’єктів ГІС «Ареал поширення амброзії» (рис. 2.3) та «Ареал поширення

тополі» (рис. 2.4) з відповідними характеристиками.

Рисунок 2.3 – Створення об’єкту ГІС «Ареал поширення амброзії»

25

Рисунок 2.4 – Створення об’єкту ГІС «Ареал поширення тополі»

Для опису об’єктів карти необхідно зазначити:

- назву об’єкта (до 32 символів);

- ключ (до 32 символів), будь-яке унікальне значення;

- класифікаційний код об’єкта;

- характер локалізації (лінійний, площинний, точковий, підпис,

векторний, шаблон);

- номер шару;

- масштабування (залежність виду об’єкта від масштабу);

- список обов’язкових семантик;

- список допустимих семантик;

- види умовних знаків, які відповідають об’єкту.

Для картування ареалів поширення амброзії полинолистої та тополі

обираємо площинний характер локалізації, оскільки даний тип призначений для

нанесення окремих рослинних організмів або цілих областей (площ).

Для нанесення амброзії полинолистої обираємо світло-зелений колір,

оскільки він є характерним для даного виду організмів, а для тополі – темно-

зелений. Зелений колір є традиційним для позначення рослинності (рослин,

кущів, дерев).

5. Нанести об’єкти «Ареал поширення амброзії» згідно з

Розпорядженням голови Вінницької облдержадміністрації від 26 серпня 2008

року № 335 [21] з відповідними характеристиками на карту ГІС з урахуванням

того чи є на картах геопорталу об’єкти, що можна трактувати як рослинність у

місцях, в яких, за даними інспекції, є ці ареали [1].

26

6. Провести натурні обстеження території м. Вінниці щодо наявності

тополі згідно з даними Департаменту комунального господарства та

благоустрою Вінницької міськради (ДКГБ ВМР). Нанести об’єкти «Ареал

поширення тополі» з відповідними характеристиками на карту ГІС з

урахуванням попередніх досліджень.

7. Дослідити зміни ареалів поширення амброзії полинолистої на

території м. Вінниці з 2008 по 2014 рік в результаті співставлення паперових

карт м. Вінниці, створених Державною фітосанітарною інспекцією Вінницької

області, та проведених натурних досліджень.

8. Виявити закономірності та розробити рекомендації щодо

підвищення ефективності контролю за поширенням амброзії полинолистої та

тополі у м. Вінниця з використанням геоінформаційних технологій.

Запропонований алгоритм відпрацьовано на практиці.

2.2 Результат картування ареалів поширення амброзії полинолистої у

м. Вінниця

Результати картування основних ареалів карантинного організму амброзії

полинолистої на території м. Вінниці подані на рисунках 2.1 – 2.25.

Рисунок 2.1 – Ареали поширення амброзії полинолистої у м. Вінниця

(зелені полігональні об’єкти уздовж вулиць)

27

Рисунок 2.2 – Ареал поширення амброзії полинолистої по вулиці Ватутіна

Площа зараження амброзією полинолистою м. Вінниці по вулиці

Ватутіна становить 0,83 га.

Рисунок 2.3 – Ареал поширення амброзії полинолистої

по провулку Карла Маркса

Площа зараження амброзією полинолистою м. Вінниці по провулку

Карла Маркса становить 0,17 га.


по вулиці Карла Маркса

28

Площа зараження амброзією полинолистою м. Вінниці по вулиці Карла

Маркса становить 0,40 га.


по вулиці Дмитра Фурманова

Площа зараження амброзією полинолистою м. Вінниці по вулиці Дмитра

Фурманова становить 0,22 га.


по Залізничному провулку

Площа зараження амброзією полинолистою м. Вінниці по Залізничному

провулку становить 0,20 га.

29

Рисунок 2.7 – Ареал поширення амброзії полинолистої по вулиці Залізничній


Залізничній становить 1,12 га.

Рисунок 2.8 – Ареал поширення амброзії полинолистої по вулиці Форпостній


Форпостній становить 0,05 га.

Рисунок 2.9 – Ареал поширення амброзії полинолистої по вулиці А. Іванова

30

Площа зараження амброзією полинолистою м. Вінниці по вулиці А.

Іванова становить 0,30 га.

Рисунок 2.10 – Ареал поширення амброзії полинолистої по вулиці В.Сосюри


В.Сосюри становить 0,45 га.


по вулиці Немировича-Данченка


Немировича-Данченка становить 0,10 га.

Рисунок 2.12 – Ареал поширення амброзії полинолистої по вулиці Ю. Курія

31

Площа зараження амброзією полинолистою м. Вінниці по вулиці Ю.

Курія становить 0,28 га.

Рисунок 2.13 – Ареал поширення амброзії полинолистої по вулиці Яблуневій


Яблуневій становить 0,28 га.

Рисунок 2.14 – Ареал поширення амброзії полинолистої по вулиці В. Семенця

Площа зараження амброзією полинолистою м. Вінниці по вулиці В.

Семенця становить 0,90 га.


по вулиці Учительській

32


Учительській становить 0,08 га.

Рисунок 2.16 – Ареал поширення амброзії полинолистої по вулиці Гладкова


Гладкова становить 0,42 га.


по вулиці Сергеєва-Ценського


Сергеєва-Ценського становить 0,25 га.

Рисунок 2.18 – Ареал поширення амброзії полинолистої по вулиці Могильчака

33


Могильчака становить 0,30 га.


по вулиці Тухачевського


Тухачевського становить 0,40 га.

Рисунок 2.20 – Ареал поширення амброзії полинолистої по вулиці Блюхера


Блюхера становить 1,84 га.

34

Рисунок 2.21 – Ареал поширення амброзії полинолистої по вулиці

Чехова, 1-му, 2-му, 3-му провулках Чехова

Площа зараження амброзією полинолистою м. Вінниці по вулиці Чехова

становить 0,78 га, по 1-му, 2-му, 3-му провулках Чехова – 0,43 га.


по вулиці Жуковського


Жуковського становить 0,07 га.

35


по провулку Жуковського

Площа зараження амброзією полинолистою м. Вінниці по провулку

Жуковського становить 0,04 га.

Рисунок 2.24 – Ареал поширення амброзії полинолистої по вулиці Рєпіна

Площа зараження амброзією полинолистою м. Вінниці по вулиці Рєпіна

становить 0,04 га.


по вулиці Тарногродського

36


Тарногродського становить 0,05 га.

З отриманих результатів картування можна зробити наступні висновки:

найбільша площа зараження амброзією полинолистою – це вулиці Блюхера

(1,84 га) та Залізнична (1,12 га). Загальна площа ареалів поширення

карантинного організму у м. Вінниця складає 10 га.

2.3 Результат картування ареалів поширення тополі у м. Вінниця

У м. Вінниці є тополі двох видів, один з яких – пірамідальний, який

майже не дає пуху. Такі тополі за даними Департаменту комунального

господарства та благоустрою Вінницької міськради (ДКГБ ВМР) ростуть на:

вул. Коцюбинського, 78 (рис. 2.26);

вул. Київська (у зелених зонах) та біля повороту на вул. Чорновола

(Київський міст) (рис. 2.27).

Основні групи тополів (10 і більше) за даними Департаменту

комунального господарства та благоустрою Вінницької міськради (ДКГБ ВМР)

ростуть уздовж таких магістралей міста:

Немирівське шосе (рис. 2.28);

Вул. Примакова (рис. 2.29);

Вул. Карла Маркса (рис. 2.30);

Провулок Карла Маркса (рис. 2.31);

Вул. Червоноармійська (рис. 2.32, 2.33);

Вул. Пархоменка (рис. 2.34).

В результаті проведених натурних досліджень території м. Вінниці було

здійснено картування ареалів поширення тополі за допомогою

геоінформаційної системи [2].

Результати картування ареалів пірамідальних тополь на території м.

Вінниці подані на рисунках 2.26, 2.27.

Рисунок 2.26 – Ареал поширення тополі по проспекті Коцюбинського

37

Рисунок 2.27 – Ареал поширення тополі по вулиці Київській

Результати картування ареалів основних груп тополь на території м.

Вінниці подані на рисунках 2.28 – 2.34.

Рисунок 2.28 – Ареал поширення тополі по вулиці Немирівське шосе

Рисунок 2.29 – Ареал поширення тополі по вулиці Примакова

Рисунок 2.30 – Ареал поширення тополі по вулиці Карла Маркса

38

Рисунок 2.31 – Ареал поширення тополі по провулку Карла Маркса

Рисунок 2.32 – Ареал поширення тополі по вулиці Червоноармійській

Рисунок 2.33 – Ареал поширення тополі по вулиці Червоноармійській

Рисунок 2.34 – Ареал поширення тополі по вулиці Пархоменка


найбільша площа пірамідальної тополі зосереджена по вулиці Київській;

основних груп тополь – це провулок Карла Маркса та вулиця Немирівське

шосе.

Основна проблема тополі полягає в тому, що її насіння у період

визрівання розноситься вітром у великій кількості, дуже засмічує вулиці,

залітає у будинки, а також, що найголовніше, потрапляє в очі та дихальні

шляхи, викликаючи їх подразнення у здорової людини, та сприяє розвитку

алергійних захворювань у громадян з дуже чутливим організмом. Крім того,

пух вбирає в себе із повітря багато хімічних сполук, що підвищує вразливість

населення на амброзію та близькі до неї рослини.

39

Основними пропозиціями у боротьбі з тополями є наступні:

– інспектування та моніторинг відповідної території, об’єктів

регулювання;

– здійснення щорічного якомога точнішого картування ареалів

поширення тополі для відслідковування їх змін та негативних тенденцій

розвитку;

– нагляд за розвитком, поширенням і шкодочинністю шкідливих

організмів та розроблення разом із науково-дослідними установами прогнозів

розвитку та поширення шкідливих організмів;

– здійснення вирубки тополь.

40

3 ДОСЛІДЖЕННЯ ЗМІН ГРАНИЦЬ АРЕАЛІВ ПОШИРЕННЯ АМБРОЗІЇ

ПОЛИНОЛИСТОЇ НА ТЕРИТОРІЇ М. ВІННИЦІ

3.1 Зміна ареалів поширення амброзії полинолистої

В результаті проведених натурних спостережень отримали нові уточнені

дані щодо ареалів поширення амброзії полинолистої по території м. Вінниці

(дані за 2014 рік). Було досліджено 25 вулиць, на яких за попередніми даними

(за 2008 рік) було виявлено ареали поширення даного карантинного організму.

Зміни ареалів поширення амброзії полинолистої показано за допомогою

співставлення карт за 2008 та 2014 роки. Світло-зеленим кольором зображено

дані за 2008 р., а темно-зеленим – за 2014 р.

Далі було проаналізовано територію м. Вінниці по розташуванню

населення в зазначених вище територіях. За допомогою натурних досліджень

визначено приблизну кількість населення на кожній території зосередження

карантинного організму.

Результати картування основних ареалів карантинного організму амброзії

полинолистої на території м. Вінниці подані на рисунках 3.1 – 3.16.

Рисунок 3.1 – Зміна ареалів поширення амброзії полинолистої у м. Вінниця

протягом 2008-2014 рр. (світло-зелені полігональні об’єкти уздовж вулиць –

дані за 2008 р., темно-зелені – за 2014 р.)

41

а) б) в)

Рисунок 3.2 – Зміна ареалів поширення амброзії полинолистої по вулиці

Карла Маркса протягом 2008-2014 рр. (світло-зелені полігональні об’єкти

уздовж вулиць – дані за 2008 р., темно-зелені – за 2014 р.) (а), б)) та 3D-модель

вулиці

Карла Маркса (в)

а) б)

Рисунок 3.3 – Зміна ареалів поширення амброзії полинолистої по вулиці Д.

Фурманова протягом 2008-2014 рр. (світло-зелені полігональні об’єкти уздовж

вулиць – дані за 2008 р., темно-зелені – за 2014 р.) (а) та 3D-модель вулиці

Д.Фурманова (б)

42

а) б)

Рисунок 3.4 – Зміна ареалів поширення амброзії полинолистої по Залізничному

провулку протягом 2008-2014 рр. (світло-зелені полігональні об’єкти уздовж

вулиць – дані за 2008 р., темно-зелені – за 2014 р.) (а) та 3D-модель

Залізничного провулку (б)

а) б)


Ватутіна протягом 2008-2014 рр. (світло-зелені полігональні об’єкти уздовж


Ватутіна (б)

43

а) б)

Рисунок 3.6 – Зміна ареалів поширення амброзії полинолистої по вулиці Рєпіна

протягом 2008-2014 рр. (світло-зелені полігональні об’єкти уздовж вулиць –

дані за 2008 р., темно-зелені – за 2014 р.) (а) та 3D-модель вулиці Рєпіна (б)

а) б)


Жуковського протягом 2008-2014 рр. (світло-зелені полігональні об’єкти

уздовж вулиць – дані за 2008 р., темно-зелені – за 2014 р.) (а) та 3D-модель

вулиці Жуковського (б)

а) б)


Тарногродського протягом 2008-2014 рр. (світло-зелені полігональні об’єкти


вулиці Тарногродського (б)

44

а) б)

Рисунок 3.9 – Зміна ареалів поширення амброзії полинолистої по Залізничній

вулиці протягом 2008-2014 рр. (світло-зелені полігональні об’єкти уздовж

вулиць – дані за 2008 р., темно-зелені – за 2014 р.) (а) та 3D-модель Залізничної

вулиці (б)

а) б)

Рисунок 3.10 – Зміна ареалів поширення амброзії полинолистої по 3-му

провулку Чехова протягом 2008-2014 рр. (світло-зелені полігональні об’єкти

уздовж вулиць – дані за 2008 р., темно-зелені – за 2014 р.) (а) та 3D-модель 3-го

провулку Чехова (б)

а) б)


Чехова протягом 2008-2014 рр. (світло-зелені полігональні об’єкти уздовж


Чехова (б)

45

а) б)


А.Іванова протягом 2008-2014 рр. (світло-зелені полігональні об’єкти уздовж


А.Іванова (б)

а) б)


Гладкова протягом 2008-2014 рр. (світло-зелені полігональні об’єкти уздовж


Гладкова (б)

а) б)

Рисунок 3.14 – Зміна ареалів поширення амброзії полинолистої по Яблуневій

вулиці протягом 2008-2014 рр. (світло-зелені полігональні об’єкти уздовж

вулиць – дані за 2008 р., темно-зелені – за 2014 р.) (а) та 3D-модель Яблуневої

вулиці (б)

46

а) б)


Сергеєва-Ценського протягом 2008-2014 рр. (світло-зелені полігональні об’єкти


вулиці Сергеєва-Ценського (б)

а) б) в)


Ю.Курія та В.Сосюри протягом 2008-2014 рр. (світло-зелені полігональні

об’єкти уздовж вулиць – дані за 2008 р., темно-зелені – за 2014 р.) (а) та 3D-

модель вулиці Ю.Курія та В.Сосюри (б), в))


площа зараження амброзією полинолистою змінилася. На деяких вулицях

ареали поширення амброзії полинолистої відсутні (6 вулиць); на іншій

території м. Вінниці площі зараження карантинним організмом дещо

змінилися: з’явилися нові осередки або деякі з них зникли (16 вулиць). На

іншій території (3 вулиці) площа зараження амброзією полинолистою не

змінилася.

Найбільша площа зараження амброзією полинолистою – це вулиця

Блюхера (1,84 га). Загальна площа ареалів поширення карантинного організму у

м. Вінниця на 2014 рік складає приблизно 7 га.

Створена карта та проведене картування змін дозволяє виявляти

карантинні організми на території м. Вінниці, що дозволяє підвищити

ефективність екологічного контролю за змінами ареалів поширення амброзії

полинолистої та вчасно реагувати на них.

47

Проаналізувавши територію м. Вінниця на наявність населення в зонах

зараження амброзією полинолистою можна зробити такі висновки: найбільша

кількість населення зосереджена по вулиці Карла Маркса (багатоповерхові

будинки). Решта території – одноповерхові забудови. На даній території

населення та комунальні служби проводять роботи зі знищення карантинного

організму. Отже, значного впливу амброзії полинолистої зазнає населення

вулиці Карла Маркса.

3.2 Розроблення рекомендацій щодо заходів боротьби з карантинними

рослинами

У зв'язку з виявленням карантинного організму, який відсутній або

обмежено розповсюджений на території України та може завдати значної

шкоди рослинам або рослинній продукції на певних територіях (у межах

населеного пункту, району, декількох районів, області), може бути

введено/оголошено карантинний режим. При цьому в Законі не зазначено, в

якій кількості має бути наявний такий організм на певній території. Тобто

карантинний режим може бути оголошено навіть при виявленні одиничних

карантинних організмів. І це цілком обґрунтовано, адже одинична заражена

рослина, посаджена "приватником" на дачі, може викликати епіфітотію в

масштабах цілого регіону. Водночас, серед причин ситуацій, що можуть

зумовити виникнення надзвичайної екологічної ситуації на території України –

епіфітотії визначаються як надзвичайні ситуації. Епіфітотія полягає у значному

розповсюдженні грибкових, вірусних чи бактеріологічних захворювань

сільськогосподарських рослинних культур, лісових насаджень, водних та інших

рослин.

Отже, введення карантинного режиму рослин на певних територіях має

на меті вирішення, по суті, тих самих завдань, що постають при оголошенні

окремих місцевостей України зонами надзвичайної екологічної ситуації, а

також передбачає запровадження в карантинних зонах режиму, подібного до

того, що встановлюється для зон надзвичайної екологічної ситуації.

Правовий режим надзвичайних ситуацій, пов'язаних зі змінами в довкіллі,

небезпечними для функціонування рослинного світу, диференціюється

відповідно до підстав, визначених Законами України "Про охорону

навколишнього природного середовища" [22], "Про правовий режим

надзвичайного стану" від 16 березня 2000 р. [23].

Порядок запровадження та скасування карантинного режиму рослин, як

правового режиму надзвичайної екологічної ситуації, визначений у ст. 33

Закону України "Про карантин рослин" [10]. Для запровадження карантинного

режиму рослин до Кабінету Міністрів України, Ради міністрів Автономної

Республіки Крим або місцевої держадміністрацїї подаються такі документи:

висновок фітосанітарної експертизи; подання Головного державного інспектора

з карантину рослин України, головних державних інспекторів з карантину

48

рослин Автономної Республіки Крим, областей, міст Київ та Севастополь,

державних інспекторів з карантину рослин із зазначенням обставин

запровадження такого режиму, меж карантинної зони, суті карантинного

обмеження, заходів з локалізації та ліквідації карантинних організмів.

Відповідно до ст. 7, 8, 10 Закону повноваження щодо внесення подання

про запровадження або скасування карантинного режиму здійснюють:

Головна державна інспекція з карантину рослин України (до

Кабінету Міністрів України);

державні інспекції з карантину рослин Автономної Республіки

Крим, областей, міст Київ і Севастополь (до відповідних державних

адміністрацій).

У разі виявлення карантинних організмів Головний державний інспектор

з карантину рослин України, Головний державний інспектор з карантину

рослин Автономної Республіки Крим, головні державні інспектори з карантину

рослин областей, міст Києва і Севастополя та державні інспектори з карантину

рослин зобов'язані протягом доби внести відповідні подання про

запровадження карантинного режиму. Карантинний режим запроваджується

протягом доби з моменту виявлення карантинного організму: у межах

декількох областей Кабінетом Міністрів України; на території Автономної

Республіки Крим, областей, декількох районів, району, населеного пункту чи

території окремого господарства – відповідно Радою міністрів Автономної

Республіки Крим, місцевою державною адміністрацією за поданням відповідно

головних державних інспекторів з карантину рослин чи державних інспекторів

з карантину рослин. Орган, що приймає рішення про запровадження або

скасування карантинного режиму, протягом доби повідомляє осіб, які

розташовані, перебувають або проживають у регульованій зоні.

У рішенні про запровадження карантинного режиму обов'язково

зазначається таке:

обставини, що спричинили запровадження карантинного режиму,

включаючи ідентифікацію конкретного карантинного організму;

межі карантинної та регульованої зон, в яких запроваджується

карантинний режим;

час, з якого запроваджується карантинний режим;

фітосанітарні заходи, що здійснюються в карантинній зоні, та

органи, що їх здійснюють.

При запровадженні карантинного режиму на території вогнища

(ізольованої території, на якій наявний карантинний об'єкт), залежно від

фітосанітарного стану території, тобто наявності або відсутності карантинних

організмів, рівня їх чисельності, інтенсивності розвитку та потенційної загрози,

встановлюються зони – карантинна та регульована. Карантинною зоною

визначається територія, на якій запроваджено карантинний режим у зв'язку з

виявленням карантинного організму. У регульованій зоні здійснюються

фітосанітарні заходи з метою запобігання занесенню та/або розповсюдженню

49

карантинних організмів під час ввезення або вивезення об'єкта регулювання,

тобто здійснюється власне карантин рослин.

На території з карантинним режимом здійснюється комплекс спеціальних

карантинних (фітосанітарних) заходів, спрямованих на запобігання

проникненню карантинного організму, усунення факторів, що сприяють

подальшому його розповсюдженню, та знищення вогнища карантинного

організму. Розроблення відповідних карантинних заходів залежить від

правильного визначення карантинного об'єкта, який виявлений при обстеженні

та огляді підкарантинної рослинної продукції.

Відповідно до ст. 34 Закону «Про карантин рослин» у карантинних і

регульованих зонах здійснюються такі спеціальні заходи, як:

інспектування та фітосанітарна експертиза об'єктів регулювання;

здійснення контролю за проведенням локалізації та ліквідації

карантинних організмів особами;

заборона вивезення з карантинних та регульованих зон заражених

карантинними організмами об'єктів регулювання;

фумігація (знезараження) об'єктів регулювання;

технічне перероблення об'єктів регулювання, заражених

карантинними організмами.

Варто зазначити, що характерною ознакою, як надзвичайної ситуації,

пов’язаної з негативним впливом на середовище перебування людей, умови їх

життєдіяльності, так і карантинного режиму є необхідність застосування для їх

ліквідації комплексу надзвичайних заходів, тобто таких, що не вживаються в

загальноприйнятому порядку для вирішення наявних проблем охорони

довкілля в цій місцевості. Надзвичайні заходи мають особливу спрямованість,

порядок застосування, нерідко пов'язані з обмеженням прав суб'єктів, які

перебувають на певній території, покладенням на них додаткових обов’язків

щодо участі в ліквідації надзвичайних ситуацій. Для забезпечення здійснення

цих заходів створюється спеціальна система управління, окремі органи

виконавчої влади наділяються надзвичайними повноваженнями, створюються

надзвичайні органи управління (комісії, штаби, комендатури). Зазначені заходи

мають сприяти оперативному реагуванню на перебіг подій, небезпечних для

середовища перебування людини та її здоров’я, передбачають спеціальне

організаційне, фінансове та правове забезпечення.

З приводу зазначеного, карантинні заходи, що здійснюються в

карантинних та регульованих зонах при запровадженні карантинного режиму,

мають здійснюватися в комплексі з надзвичайними заходами.

Невизначеність у ст. 34 Закону комплексу саме тих заходів, що

здійснюються в карантинній зоні в разі впровадження карантинного режиму

рослин як надзвичайної екологічної ситуації, на нашу думку, є невиправданим.

Адже, відповідно до ст. 1 Закону України «Про захист населення і територій від

надзвичайних ситуацій техногенного та природного характеру» [24] ліквідація

надзвичайних ситуацій природного характеру полягає у здійсненні комплексу

50

заходів, що включає аварійно-рятувальні та інші невідкладні роботи, що

здійснюються в разі виникнення надзвичайних ситуацій природного характеру і

спрямовані на припинення дії небезпечних факторів, рятування життя та

збереження здоров'я людей, а також на локалізацію зон надзвичайних ситуацій

природного характеру.

Отже, аналіз проведеного дослідження дає підстави стверджувати, що

карантинний режим рослин є сукупністю не тільки ліквідаційних та

локалізаційних заходів знищення регульованих шкідливих організмів у

вогнищах зараження, відповідно до вимог визначеного законодавства, а ще й

спеціальних надзвичайних заходів, відповідно до вимог законодавства про

надзвичайні ситуації. До таких спеціальних надзвичайних заходів належать,

зокрема, заходи, визначені в Законі України «Про захист населення і територій

від надзвичайних ситуацій техногенного та природного характеру», а саме:

організаційні, радикальні механічні, біологічні, медичні, евакуаційні, аварійно-

рятувальні, фінансово-економічні та статті визначення у законодавстві

обов'язку держави застосування комплексу спеціальних надзвичайних заходів

при запровадженні карантинного режиму рослин може стати приводом для

порушення права на екологічну безпеку. Прогалини в системі екологічного

законодавства, ігнорування керівниками підприємств та місцевих органів влади

основних вимог чинного законодавства, відсутність належного контролю

державних органів, підприємств, громадських організацій за поширенням

хвороб та шкідників рослин призводить до погіршення екологічної ситуації в

багатьох регіонах України, а також рівня захворюваності алергозами від

цвітіння карантинних бур’янів.

3.3 Розроблення рекомендацій щодо охорони навколишнього

природного середовища

Для охорони навколишнього природного середовища та дотримання

екологічної безпеки в урбоекосистемі необхідно:

1. Прогнозувати розвиток і поширення шкідливих організмів;

2. Своєчасно інформувати органи виконавчої влади та органи

місцевого самоврядування, а також підприємства, установи, організації усіх

форм власності та громадян, діяльність яких пов'язана з користуванням землею,

лісом, водними об'єктами, вирощуванням, реалізацією, переробкою,

зберіганням і використанням рослин та продукції рослинного походження, про

фітосанітарний стан, строки та методи проведення захисних заходів;

3. Здійснювати контроль за виконанням загальнодержавних,

міждержавних, регіональних цільових програм захисту рослин;

4. Впроваджувати безпечні для здоров'я людини та охорони довкілля

інтегровані та інші системи захисту рослин;

5. Визначати обставини, межі території, час введення особливого

режиму захисту рослин та заходи щодо локалізації і ліквідації особливо

51

небезпечних шкідливих організмів, а також залучати в установленому

законодавством порядку для цих цілей ресурси держави, а також ресурси

підприємств, установ, організацій усіх форм власності та громадян з

попереднім відшкодуванням їм понесених ними витрат;

6. Вносити упродовж однієї доби до відповідного органу виконавчої

влади чи органу місцевого самоврядування подання про запровадження

особливого режиму та відповідних заходів захисту рослин;

7. В межах компетенції вести баланс потреб у засобах захисту рослин

за асортиментом і обсягами їх виробництва в Україні та закупівлі за імпортом.

До завдань фітосанітарного інспектора належить контроль за виконанням

заходів боротьби з карантинними рослинами. Однак чимало залежить і від

самих мешканців урбоекосистеми. Найважливішим завданням кожного

державного фітосанітарного інспектора є виявлення на обстежуваній території

ранніх сходів, контроль за їх знищенням механічним (скошування,

просапування) або хімічним методом (використання гербіцидів), щоб не

допустити цвітіння амброзії полинолистої, утворення пилку та дозрівання

насіння. З метою недопущення розповсюдження амброзії полинолистої на

території області наші спеціалісти проводять огляд насіннєвого, посадкового

матеріалу, який ввозиться на територію області з-за кордону або інших

областей України та вивозиться за її межі.

Боротьбу з амброзією варто розпочинати задовго до цвітіння. Уже з

початку липня можна її скошувати. Якщо верхівка рослини буде обрізана, то

вона не зможе розквітнути. Однак є ймовірність виросту додаткових пагонів.

Тому найкраще знищувати амброзію разом з кореневою системою. Стебла

найкраще спалювати. Перед знищенням необхідно захистити обличчя

респіратором, а тіло – одягом.

Для боротьби з бур’янами також використовують хімікати – гербіциди.

Доцільно використання гербіцидів у випадках, коли інші методи боротьби

неможливі або не ефективні, наприклад, для знищення амброзії полинолистої

на залізничних полотнах. Дозволяється використання гербіцидів, які занесені в

перелік дозволених до використання в Україні.

Не варто зволікати, якщо бачите на подвір’ї небезпечну рослину.

Напередодні цвітіння вона не така шкідлива. Тож самостійно – знищити

якнайбільше рослин до цвітіння, не допустити утворення пилку, насіння, а

відтак і засилля цією рослиною нових територій.

В населених пунктах рекомендується:

1. Знищувати рослини за допомогою перекопування або

переорювання ґрунту з подальшим висіванням на цих ділянках газонних трав,

які б створювали штучні фітоценози із суцільного рослинного покриву,

здатного пригнічувати амброзію;

2. Викопувати рослини амброзії із коренями і знищення їх

спалюванням або захороненням у санітарних ямах;

3. Періодично скошувати рослини до початку цвітіння.

52

Одним з основних завдань державного регулювання є виявлення,

локалізація та ліквідація небезпечних шкідливих бур’янів, які повинні

вирішуватися комплексно за участю органів місцевого самоврядування,

місцевими органами влади на ввірених їм адміністративних територіях,

землевласників та землекористувачів, підприємств автомобільних доріг,

залізничних станцій, управлінь водних господарств, оскільки проблемними

ділянками, які займають шкідливі бур’яни є пойми річок, землі розпайовані для

власного використання землекористувачами, що не оброблюється, пустирі, лінії

електропередач, узбіччя шосейних та залізничних доріг.

Зокрема, рекомендуємо:

1. Привернути увагу населення та громадськості до проблеми,

пов’язаної із засміченням земель шкідливими бур’янами;

2. Запровадити практику проведення толоки по благоустрою й

очищенню території (селища) села та оголошення червня-жовтня – місяцями по

знищенню небезпечних бур’янів;

3. Проводити боротьбу та ліквідацію бур’янів у населених пунктах, на

узбіччях доріг (автошляхів і залізниць), прилеглих канавах, полях

сільгосптоваровиробників, на залишених полях, що повністю заростають за

участю громадян через центри зайнятості;

4. Керівникам організацій, установ, приватних підприємців

здійснювати регулярне обстеження закріплених територій, з метою виявлення

амброзії полинолистої, а також проводити заходи по їх знищенню.

Відомий спосіб визначення реальної та потенційної екологічної загрози,

спричиненої агресивністю адвентивного виду рослин, який полягає у

визначенні еколого-ботанічних показників амброзії полинолистої та розрахунку

сумарного індексу загрози території з використанням спеціально розробленої

шкали для кожного з показників [25].

Відомий фітоценотичний спосіб боротьби з амброзією полинолистою,

заснований на важливій біологічній особливості цього карантинного бур'яну -

високій її вимогливості до світла, через що проростання амброзії в одновидових

посівах злакових і бобових багаторічних трав, а також злаково-бобових і

бобово-злакових травостоях істотно знижується [26]. Вирощування

одновидових посівів люцерни й еспарцету та їх травосумішей із стоколосом

безостим та житняком гребінчастим дозволяє стримувати розповсюдження

амброзії полинолистої на полях та отримувати зелені корми, збалансовані за

перетравним протеїном без внесення мінеральних азотних добрив, та мати

кращі попередники для зернових колосових культур.

В якості боротьби з тополями варто проводити їх заміну, тобто обрати

інші види тополі, які не дають пуху, наприклад тополя срібляста або

пірамідальна. У світі більше сотні видів тополь. Окрім цього, можна щоденно

поливати вулиці, і пух таким чином не буде літати в повітрі.

Пропонуємо здійснити заміну основних груп тополь на пірамідальні

тополі по вулиці Немирівське шосе. На даній території зростає 8 тополь.

53

Необхідно здійснити ліквідацію даних тополь і посадку пірамідальних тополь.

В середньому 1 тополя – 2 м3. Відповідно 8 тополь – 16 м

3. Вартість 1 м

3

деревини – 600 грн, отже, отримуємо в середньому 9600 грн від продажу

ліквідованих тополь. Вартість одного саджанця пірамідальної тополі (висотою

2 м) – 35 грн. За отримані кошти від продажу деревини можна купити 274

саджанці пірамідальних тополь.

54

4 РОЗРОБКА МЕТОДУ БІОТИЧНОГО МОНІТОРИНГУ ПОШИРЕННЯ

КАРАНТИННИХ РОСЛИН ДЛЯ ОЦІНЮВАННЯ ЕКОЛОГІЧНОЇ

БЕЗПЕКИ В УРБОЕКОСИСТЕМІ

4.1 Оцінювання екологічної безпеки в урбоекосистемі на основі даних

біотичного моніторингу поширення карантинних рослин

Ділянкою з підвищеною небезпекою вважатимемо таку, в якій, по-перше,

алергенні рослини займають найбільшу площу, по-друге, в якій знаходиться

найбільше громадян (проживають, працюють, навчаються та ін.), по-третє,

динаміка приросту площ алергенних рослин є найбільшою, а в-четверте, наявні

умови для впливу алергенних рослин на здоров’я населення.

Існує багато підходів до визначення ділянок підвищеної небезпеки через

вплив алергенних рослин [1]. Прикладом є інформаційна модель просторово-

часових даних (ПЧД), за якими можна проаналізувати вплив алергенних рослин

на здоров’я дітей за одним із відомих методів, наприклад за методом кошиків,

запропонованим Г. Гідофалфі [27] та розвинутим у роботі [28]. За цим методом

таблиці даних зв’язуються між собою у «кошики» даних.

Але їх недоліками є такі:

- Складність у збиранні вхідних даних;

- Неврахування динаміки зміни ареалів поширення АР.

Для виявлення першочергових місць для проведення знешкодження

алергенних рослин, тобто місць з підвищеною екологічною небезпекою, треба

проаналізувати, по-перше, динаміку їх поширення по роках та виявити місця,

де вона виникає регулярно. А по-друге, виявити місця з найбільшою кількістю

населення, яке проживає біля таких осередків і щодо яких пріоритетна роза

вітрів у вегетаційний період рослин спрямована саме на житлові будинки.

Для розв’язання цієї задачі пропонується такий метод [4]:

1. Збирання та систематизування вхідних даних. Розбиття території

населеного пункту на m ділянок (територій – мікрорайонів, кварталів тощо).

Вибір n репрезентативних років, за які є достатньо даних, необхідних для

застосування методу.

2. Здійснення картування ареалів поширення алергенних рослин за

даними n років та визначення їх площі на кожній ділянці за кожен рік окремо:

SI,j (i = 1, 2, …, n, j = 1, 2, …, m).

3. Визначення кількості населення Pi,j, яке теоретично може

проживати та працювати на кожній ділянці у кожний рік, що досліджуються –

це і кількість людей, які можуть жити у житлових будинках, і кількість дітей та

персоналу, на які розраховані дитсадки та навчальні заклади, і кількість

працівників підприємств тощо.

4. Розрахунок загальних ризиків для життєдіяльності Ri,j населення

через вплив алергенних рослин пропонується здійснювати за формулою (4.1):

55

𝑅𝑖 ,𝑗 = 𝛼𝑖 ,𝑗 ∙ 𝑟𝑆𝑖,𝑗∙ 𝑟𝑄𝑖,𝑗

, (4.1)

де:

𝛼𝑖 ,𝑗 – коефіцієнт, який враховує наявність факторів, що впливають на

ризик Ri,j у той же і-й рік та тій же j-й ділянці (вегетаційний період, наявність

вітру, опадів):

𝛼𝑖 ,𝑗 = 1, вегетаційний період = 1 𝑎𝑛𝑑 вітер = 1 𝑎𝑛𝑑 дощ = 0 ,

0, в інших випадках,

(4.2)

𝑟𝑆𝑖,𝑗– частка площі 𝑆𝑖 ,𝑗 поширення алергенного організму в і-й рік на j-й

ділянці від максимальної площі поширення у місті у цей же і-й рік 𝑆max 𝑖 :

𝑟𝑆𝑖,𝑗=

𝑆𝑖 ,𝑗

𝑆max 𝑖, (4.3)

𝑟𝑄𝑖,𝑗

– частка площі𝑄𝑗 j-ої території з алергенним організмом, яка незмінна

протягом усіх років від площі 𝑆𝑖 ,𝑗 :

𝑟𝑄𝑖,𝑗=

𝑄𝑗

𝑆𝑖 ,𝑗. (4.4)

5. Розрахунок загального ризику Rj для кожної j-ої ділянки з

урахуванням ризиків небезпеки за усі роки:

𝑅𝑗 = 𝑅𝑖 ,𝑗

𝑛

𝑖=1

. (4.5)

Для нормалізації ризику, тобто приведення його до значень 𝑅𝑗∗, що не

перевищують 1, ще можна або нормувати самі значення Rj, відносячи їх до

максимального за усі роки для усіх ділянок міста значення Rmax:

𝑅𝑗∗ =

𝑅𝑗

𝑅𝑚𝑎𝑥, 𝑅𝑚𝑎𝑥 = 𝑚𝑎𝑥𝑗 (𝑅𝑗 ), (4.6)

або ввести додаткові коефіцієнти βi, що враховують питомий вплив АР кожного

і-го року на сучасний стан здоров’я населення на ділянках міста:

𝑅𝑗∗ = 𝛽𝑖𝑅𝑖 ,𝑗

𝑛

𝑖=1

. (4.7)

56

Продемонструємо працездатність запропонованого методу на реальному

прикладі. Для дослідження обираємо три ділянки (рис. 4.1 – 4.3).

Рисунок 4.1 – Ділянка №1 (вул. Карла Маркса) для дослідження

запропонованого методу

Рисунок 4.2 – Ділянка №2 (вул. Фурманова) для дослідження


57

Рисунок 4.3 – Ділянка №3 (Залізнична вулиця) для дослідження


Вхідні дані наведено у таблиці 4.1.

Таблиця 4.1 – Вхідні дані

№ п/п Ділянка Pi,j,

осіб

SI,j, га Sj, га

2008 2014

1 Вул. Карла Маркса 720 0,4 0,45 10,8

2 Вул. Фурманова 1134 0,22 0,2 9,2

3 Залізнична вулиця 639 1,12 0,04 7,4

За наведеними у таблиці 4.1 вхідними даними за формулами (4.1), (4.5)

розраховуємо загальні ризики Rj для небезпеки для здоров’я населення через

вплив алергенних рослин.

𝑅1 = 1 ∙0,4

1,12∙

0,4

0,4+ 1 ∙

0,45

0,45∙

0,4

0,45= 0,35 + 0,89 = 1,24,

𝑅2 = 1 ∙0,22

1,12∙

0,2

0,22+ 1 ∙

0,2

0,45∙

0,2

0,2= 0,18 + 0,44 = 0,62,

𝑅3 = 1 ∙1,12

1,12∙

0,04

1,12+ 1 ∙

0,04

1,45∙

0,04

0,04= 0,03 + 0,09 = 0,12.

За формулою (4.6) розраховуємо нормалізовані ризики 𝑅𝑗∗:

𝑅1∗ =

1,24

1,24= 1,

𝑅2∗ =

0,62

1,24= 0,5,

58

𝑅3∗ =

0,12

1,24= 0,1.

4.2 Результати аналізу даних

За запропонованим методом було проведено дослідження ареалів

поширення амброзії полинолистої у м. Вінниці за 2008 р. Дані для проведення

дослідження були надані Державною фітосанітарною інспекцією у Вінницькій

області та Вінницькою міськрадою.


найбільша площа зараження амброзією полинолистою – це вулиці Блюхера

Залізнична (рис. 4.4) та Карла Маркса (рис. 4.5) [1].

Рисунок 4.4 – Ареал поширення амброзії полинолистої по Залізничній

вулиці

Рисунок 4.5 – Ареал поширення амброзії полинолистої по вулиці Карла

Маркса

За уточненими даними за 2014 рік площа зараження амброзією

полинолистою змінилася. На деяких вулицях ареали поширення амброзії

полинолистої відсутні (6 вулиць); на іншій території м. Вінниці площі

зараження карантинним організмом дещо змінилися: з’явилися нові осередки

59

або деякі з них зникли (16 вулиць). На іншій території (3 вулиці) площа

зараження амброзією полинолистою не змінилася.

Проаналізувавши територію м. Вінниця на наявність населення в зонах

зараження амброзією полинолистою, можна зробити такі висновки: найбільша

кількість населення у зоні найбільшого впливу цієї карантинної рослини

зосереджена по вулицях Карла Маркса (рис. 4.6), Залізничній (рис. 4.7) та Д.

Фурманова (рис. 4.8) (багатоповерхові будинки). Решта території –

одноповерхова забудова. На даній території громадськість та комунальні

служби проводять роботи зі знищення карантинних організмів, однак їх

діяльність має бути посилена.

а) б) в)


Карла Маркса протягом 2008-2014 рр. (світло-зелені полігональні об’єкти

уздовж вулиць – дані за 2008 р., темно-зелені – за 2014 р.) – різні ділянки

вулиці (а), (б); 3D-модель найбільшого будинку вулиці Карла Маркса,

побудована за даними аерофотозйомки (за даними сайту http://www.vin3d.net/)

(в)

а) б)

Рисунок 4.7 – Зміна ареалів поширення амброзії полинолистої по

Залізничній вулиці протягом 2008-2014 рр. (світло-зелені полігональні об’єкти


найбільшого будинку Залізничної вулиці, побудована за даними

аерофотозйомки (за даними сайту http://www.vin3d.net/)(б)

http://www.vin3d.net/

http://www.vin3d.net/)(�)

60

а) б)


Д. Фурманова протягом 2008-2014 рр. (світло-зелені полігональні об’єкти


найбільшого будинку вулиці Д.Фурманова, побудована за даними

аерофотозйомки (за даними сайту http://www.vin3d.net/) (б)

В результаті проведеного дослідження було визначено загальні ризики Rj

для кожної j-ої ділянки з урахуванням ризиків небезпеки за усі роки.

Нормалізовані ризики 𝑅𝑗∗для кожної j-ої ділянки з урахуванням ризиків

небезпеки за усі роки становлять:𝑅1∗ = 1, 𝑅2

∗ = 0,5 та 𝑅3∗ = 0,1.

Отже, найбільший ризик 𝑅1∗ = 1 спостерігаємо на ділянці вул. Карла

Маркса.

Запропонований метод просторово-хронологічного визначення територій

населених пунктів з підвищеною екологічною небезпекою для життєдіяльності

населення через вплив алергенних (карантинних) рослин. Даний метод

враховує багато факторів – і кількість населення, яке проживає чи працює на

цих територіях, і метеоумови тощо. А головна його відмінність від існуючих в

тому, що він враховує те, що координати ареалів поширення алергенних рослин

змінюються в часі. Здійснено апробацію даної методики на прикладі ділянок

вулиць м. Вінниці. Визначено загальні ризики Rj небезпеки для здоров’я

населення через вплив амброзії полинолистої. Також здійснено нормалізацію

значень ризиків за одним із запропонованих способів. Виявлено місця

підвищеної екологічної небезпеки, де значна кількість населення проживає у

зоні високої ймовірності поширення пилку амброзії на них під час її

вегетаційного періоду.

http://www.vin3d.net/

61

5 РОЗРАХУНОК ЕКОНОМІЧНОЇ ЕФЕКТИВНОСТІ ВПРОВАДЖЕННЯ

ЗАПРОПОНОВАНОГО МЕТОДУ

5.1 Розрахунок умовного обсягу робіт при використанні


Для визначення умовного обсягу робіт Q2 при використанні нового

методу потрібно знати час виконання конкретної функції (роботи) в умовах,

коли буде використовуватись новий програмний продукт.

Для визначення умовного обсягу робіт Q1 без використання нового

методу (або при використанні існуючого методу) потрібно знати час виконання

конкретної функції (роботи) при умові, що метод не буде застосовуватись (або

при використанні відомого методу).

Тоді умовні обсяги робіт Р можна розрахувати за формулами (5.1), (5.2):

𝑄1 =𝐹 ∙ 60 ∙ 𝛽

𝑡1, умов. од. (5.1)

𝑄2 =𝐹 ∙ 60 ∙ 𝛽

𝑡2, умов. од. (5.2)

де 𝑄1 – умовний обсяг робіт при застосуванні існуючого методу (або без

його використання), умовних одиниць, штук тощо;

𝑄2 – умовний обсяг робіт при застосуванні нового методу, умовних

одиниць, штук тощо;

F – ефективний фонд часу роботи за рік (для однозмінної роботи F =

1700...1800 годин, для двозмінної роботи Р = 3500...3600 годин);

𝛽 – частка часу, який витрачає працівник на виконання конкретних робіт

з застосуванням даного методу в загальному часі своєї роботи;

𝑡1та 𝑡2 – час виконання конкретної функції або роботи при застосуванні

відповідно існуючого та нового методу, хвилин.

Наприклад, при застосуванні нового методу певна функція "А"

здійснюється за 10 хв. (t2) замість 50 хв. (t1), що мало місце до застосування

цього методу. Домовимося також, що витрати часу оператора на виконання

саме цієї функції складають 7% від загального часу роботи.

Тоді для однозмінної роботи показники Р становлять:

𝑄1 =1700 ∙ 60 ∙ 0,07

50= 142,8 шт./рік

𝑄2 =1700 ∙ 60 ∙ 0,07

10= 714 шт./рік

62

Тобто, впровадження нового методу підвищує продуктивність при

виконанні певної роботи в 714 : 142,8 = 5 разів.

За умовний обсяг роботи можна прийняти кількість функцій, які

виконуються за допомогою використання існуючого або нового методу.

5.2 Розрахунок кошторису витрат на нову розробку

Кошторис на нову розробку може передбачити такі основні витрати,

розрахунок яких здійснюється за формулами:

1 Основна заробітна плата розробників (дослідників) З0:

З0 =М

Тр

∙ 𝑡 грн., (5.2)

де М – місячний посадовий оклад конкретного розробника (дослідника),

грн.

Тр – число робочих днів в місяці; приблизно Тр = 21...23 дні;

𝑡 – число днів роботи розробників (дослідників).

З01=

2000

22∙ 15 = 1364 грн.,

З02=

1500

22∙ 17 = 1159 грн.

Зроблені розрахунки зводимо до таблиці 5.1.

Таблиця 5.1 – Основна заробітна плата розробників (дослідників) З0

Найменування

посади

Місячний

посадовий

оклад,

грн.

Оплата за

робочий

день, грн.

Число

днів

роботи

Витрати

на

заробітну

плату, грн.

1Керівник проекту 2000 133 15 1364

2 Інженер 1500 88 17 1159

Всього 2523

1 Основна заробітна плата операторів Зр, що виконують роботи за

робочими професіями розраховується за формулою:

Зр = 𝑡𝑖 ∙ 𝐶𝑖 ∙ 𝐾𝑐 грн. ,

𝑛

1

(5.2)

де 𝑛 – число робіт за видами та розрядами;

63

𝑡𝑖 – норма часу (трудомісткість) на виконання конкретної роботи, годин;

𝐾𝑐 – коефіцієнт співвідношень, який установлений Генеральною

тарифною угодою між урядом і профспілками, 𝐾𝑐 = 1...5;

Зр = 66 ∙ 10,7 ∙ 4 + 66 ∙ 13,4 ∙ 4 = 6362,4 грн.,

𝐶𝑖 – погодинна тарифна ставка робітника відповідного розряду, який

виконує дану роботу, яка визначається за формулою:

𝐶𝑖 =Мм ∙ К𝑖

𝑇𝑝 ∙ 𝑇зм

грн.

годину, (5.3)

де: Мм – мінімальна місячна оплата праці, грн.

К𝑖 – тарифний коефіцієнт робітника відповідного розряду;

𝑇𝑝 – число робочих днів в місяці; приблизно 𝑇𝑝 = 21...23 дні;

𝑇зм – тривалість зміни, зазвичай 𝑇зм = 8 годин.

𝐶1 =1300 ∙ 1,45

22 ∙ 8= 10,7

грн.годину,

𝐶2 =1300 ∙ 1,82

22 ∙ 8= 13,4

грн.годину.


Таблиця 5.2 – Основна заробітна плата операторів Зр, що виконують

роботи за робочими професіями

Найменування робіт Трудомісткіс

ть, н. - годин

Розряд

роботи

Погодинна

тарифна

ставка, гри.

Величина

оплати, грн.

1 Розробка та

наповнення бази даних 66 6 10,7 2824,8

2 Налагоджувальні 66 10 13,4 3537,6

Всього 6362,4

2 Додаткова заробітна плата Зд всіх розробників та операторів, які

приймали участь в розробці нового технічного рішення. Розраховується як 10...

12 % від основної заробітної плати всіх розробників та операторів.

Зд = 0.1 ∙ 2523 + 6362,4 = 888,54 грн.

64

4 Нарахування на заробітну плату Нзн розробників та операторів, які

приймали участь в розробці нового технічного рішення. Розраховуються як

37,2...40 % від суми основної та додаткової заробітної плати всіх розробників та

операторів.

Нзн = 0,4 ∙ 2523 + 6362,4 + 888,54 = 3909,6 грн.

5 Амортизація обладнання, комп'ютерів та приміщень, які

використовувались для розробки нового методу.

В спрощеному вигляді амортизаційні відрахування по кожному виду

обладнання та приміщенням можуть бути розраховані за формулою:

А =Ц ∙ На

100∙

Т

12 грн., (5.4)

де Ц – балансова вартість обладнання, приміщень, грн. Для комп'ютерів

Ц=2000...5000 грн.;

На – річна норма амортизаційних відрахувань для даного виду

обладнання, приміщень, %; для електронних, оптичних, електромеханічних

приладів і інструментів, електронно-обчислювальних машин, інформаційних

систем, телефонів, мікрофонів, конторського обладнання На = 25 %; для іншого

обладнання - 15 %; для приміщень – 5 %;

Т – термін використання обладнання, приміщень, місяці.

А =5000 ∙ 25

100∙

3

12= 312,5 грн.,

6 Витрати на комплектуючі К, що були використані на розробку нового

методу, розраховуються за формулою:

n

ііі КЦНK1

,

(5.5)

де n – кількість видів комплектуючих;

Нi – кількість комплектуючих i-го виду, піт.;

Ці – покупна ціна комплектуючих i-го виду, грн.;

Кі – коефіцієнт транспортних витрат, Кi = 1,1...1,15.


65

Таблиця 5.3 – Витрати на комплектуючі К, що були використані на

розробку нового методу

Найменування

комплектуючих Кількість Ціна за штуку, грн. Сума, грн.

1 Флешка 2 100 200

Всього 200

К = 2 ∙ 100 ∙ 1,1 = 220 грн.

7 Інші витрати – Ів.

Інші витрати Ів охоплюють:

- загальновиробничі витрати (витрати на управління організацією,

оплата службових відряджень, витрати на утримання, ремонт та експлуатацію

основних засобів, витрати на опалення, освітлення, водопостачання, охорону

праці тощо),

- адміністративні витрати (проведення зборів, оплата юридичних та

аудиторcьких послуг, витрати на зв'язок тощо),

- витрати на збут (ремонт тари, витрати на рекламу, перепідготовка

кадрів тощо)

- та інші операційні витрати (штрафи, пеня, неустойки, матеріальна

допомога, втрати від знецінення запасів тощо).

Інші витрати доцільно прийняти як 200...300 % від суми основної

заробітної плати розробників та операторів, які були зайняті розробкою нового

методу, тобто, від суми Зо і Зр.

Ів = 2 ∙ 2523 + 2 ∙ 6362,4 = 17770,8 грн.

Загальна сума витрат розраховується за формулою:

В = З0 + Зр + Зд + Нзн + А + К + Ів (5.6)

В = 2523 + 6362,4 + 888,54 + 3909,6 + 312,5 + 200 + 17770,8

= 31966,8 грн.

5.3 Розрахунок експлуатаційних витрат при використанні нового

методу

Приблизний склад експлуатаційних витрат та порядок їх розрахунку

наведений нижче.

1 Заробітна плата обслуговуючого персоналу Зобс, яка розраховується за

формулою:

,12 MЗобс грн./рік, (5.7)

66

де 12 – число місяців;

М – місячний посадовий оклад інженерно-технічного працівника, грн. В

2004 році величини посадових окладів коливались в межах 400...600 грн.;

β – частка часу, який витрачає працівник на обслуговування виробу з

застосуванням даного програмного продукту, в загальному часі своєї роботи.

61203,0170012 обсЗ грн./рік,

де М = 1700 грн.,

β = 0,3

3 Додаткова заробітна плата Зд розраховується як 10...12% від

основної заробітної плати обслуговуючого персоналу Зобс.

Зд = 0,1 ∙ 6120 = 612 грн.

4 Нарахування на заробітну плату Нзп обслуговуючого персоналу

визначаються як 37,2...40 % від суми основної та додаткової заробітної плати

обслуговуючого персоналу, тобто, від (Зобс+3д).

Нзп = 0,4 ∙ 6120 + 612 = 2692,8 грн.

5.Амортизаційні відрахування для нового методу розраховуються за

спрощеною формулою:

А =Ц ∙ На

100, грн./рік, (5.8)

де Ц – балансова вартість нематеріального активу, за яку можна умовно

прийняти вартість робіт зі створення нового методу, грн.

На – річна норма амортизації нематеріального активу, в %, яку можна

прийняти На = 25 %.

А =31966,8 ∙ 25

100= 7991,7 грн./рік,

Загальна величина експлуатаційних витрат при використанні нового

методу становить:

Е2 = Зобс + Зд + Нзп + А, грн./рік (5.9)

Е2 = 6120 + 612 + 2692,8 + 7991,7 = 17416,5 грн./рік

67

5.4 Розрахунок річного економічного ефекту від використання методу

Річний економічний ефект від впровадження нового методу

розраховується за формулою:

∆Е = Е1

𝑄1−

Е2

𝑄2 ∙ 𝑄2, грн/рік (5.10)

де Е1 – експлуатаційні витрати при використанні існуючого програмного

методу (або без його використання взагалі), грн./рік;

Е2 – експлуатаційні витрати при використанні нового методу, грн./рік;

Q1 – умовний обсяг роботи, що виконується за рік при використанні

існуючого методу або без його використання взагалі (умовні одиниці, кількість

функцій тощо);

Q2 – умовний обсяг роботи, який виконується за рік при застосуванні

нового методу (умовні одиниці, кількість функцій тощо).

∆Е = 17416,5

142,8−

17416,5

714 ∙ 714 = 69664,98 грн/рік

5.5 Розрахунок терміну окупності витрат на запропонований метод

Термін окупності Т0 витрат, які були використані на розробку нового

методу, розраховується за формулою:

То =В

∆Е (5.11)

То =31966,8

69664,98= 0,5 років

При Т0 < 1...3 роки новий метод вважається економічно ефективним [29].

Оскільки, То = 0,5, новий метод є економічно ефективним.

Отже, загальна сума витрат на нову розробку становить 31966,8 грн. Загальні експлуатаційні витрати при використанні нового методу

становлять Е2 = 17416,5 грн./рік.

Річний економічний ефект від впровадження нового методу: ∆Е =69664,98 грн/рік.

Термін окупності Т0 витрат, які були використані на розробку нового

методу: То = 0,5 років, тобто новий метод є економічно ефективним.

68

ВИСНОВКИ

Робота присвячена охороні рослинних організмів, підвищенню їх

біорізноманіття шляхом виявлення карантинних організмів та внесенням

рекомендацій щодо їх знешкодження в урбоекосистемі.

У результаті виконання магістерської кваліфікаційної роботи було

отримано наступні результати:

1. Здійснено екологічне обґрунтування розробки методу біотичного

моніторингу поширення карантинних рослин для оцінювання екологічної

безпеки в урбоекосистемі.

2. Поставлено основні задачі магістерської кваліфікаційної роботи.

Вибрано оптимальне програмне забезпечення, яке максимально підходить для

вирішення поставлених задач. ГІС «Карта 2011» дозволяє підключати дані з

геопорталів. При цьому забезпечується висока швидкість використання

відкритих даних дистанційного зондування Землі.

3. Розроблено алгоритм визначення та картування ареалів поширення

амброзії полинолистої та тополі у ГІС «Карта 2011».

4. Проведено картування ареалів поширення амброзії полинолистої у

м. Вінниці згідно з даними Державної фітосанітарної інспекції Вінницької

області за 2008 рік, що дозволяє підвищити ефективність екологічного

контролю за змінами ареалів поширення амброзії полинолистої та вчасно

реагувати на них.

5. Проведено картування ареалів поширення тополі у м. Вінниці

згідно з даними Департаменту комунального господарства та благоустрою

Вінницької міськради (ДКГБ ВМР) та за результатами натурних обстежень

території м. Вінниці щодо наявності тополі.

6. Досліджено зміни границь ареалів поширення амброзії

полинолистої з 2008 по 2014 рік в результаті співставлення паперових карт м.

Вінниці, створених Державною фітосанітарною інспекцією Вінницької області,

та проведених натурних досліджень.

7. Розроблено рекомендації щодо основних заходів боротьби з

карантинними рослинами, які передано у Державну фітосанітарну інспекцію

Вінницької області. Зокрема, основною рекомендацією є проведення щорічної

актуалізації і картування карантинних рослин міста та планування заходів

боротьби з карантинними рослинами.

8. Запропоновано метод біотичного моніторингу карантинних рослин

для оцінювання екологічної безпеки в урбоекосистемі. Даний метод враховує

багато факторів – і кількість населення, яке проживає чи працює на цих

територіях, і метеоумови тощо. А головна його відмінність від існуючих в тому,

що він враховує те, що координати ареалів поширення алергенних рослин

змінюються в часі. Здійснено апробацію даного методу на прикладі ділянок

вулиць м. Вінниці. Визначено загальні ризики Rj небезпеки для здоров’я

населення через вплив амброзії полинолистої. Також здійснено нормалізацію

69

значень ризиків за одним із запропонованих способів. Виявлено місця

підвищеної екологічної небезпеки, де значна кількість населення проживає у

зоні високої ймовірності поширення пилку амброзії на них під час її

вегетаційного періоду.

9. Розраховано економічну ефективність впровадження розробленого

методу. А саме: загальна сума витрат на нову розробку – 31966,8 грн. Загальні

експлуатаційні витрати при використанні нового методу становлять Е2 =17416,5 грн./рік. Річний економічний ефект від впровадження нового методу:

∆Е = 69664,98 грн/рік. Термін окупності Т0 витрат, які були використані на

розробку нового методу: То = 0,5 років, тобто запропонований метод є

економічно ефективним.

Основні результати магістерської кваліфікаційної роботи опубліковані у

4-х наукових працях. Викладені у МКР положення доповідались на таких

наукових конференціях: Міжнародна науково-практична конференція «Наука.

Молодь. Екологія.» в рамках І Всеукраїнського молодіжного з’їзду екологів з

міжнародною участю, (м. Житомир, 2014) [1], VІІІ-а науково-теоретична

конференція, (м. Житомир, 2014) [2], «V Всеукраїнський з’їзд екологів з

міжнародною участю» (Екологія/Ecology-2015), (м. Вінниця, 2015) [3], а також

у щорічних науково-технічних конференціях ВНТУ: XLIII науково-технічна

конференція професорсько-викладацького складу, співробітників та студентів

університету з участю працівників науково-дослідних організацій та

інженерно-технічних працівників підприємств м. Вінниці та області (м.

Вінниця, 2014), XLIV регіональна науково-технічна конференція професорсько-

викладацького складу, співробітників та студентів університету з участю

працівників науково-дослідних організацій та інженерно-технічних працівників

підприємств м. Вінниці та області (м. Вінниця, 2015).

Також результати дослідження були представлені на Міжнародному

конкурсі найкращих робіт з моніторингу стану довкілля України серед учнів,

студентів та молодих вчених 2014 року (диплом переможця за найкращу роботу

в галузі моніторингу біоресурсів та здоров’я населення).

За результатами магістерської кваліфікаційної роботи опубліковано

статтю у фаховому журналі "Екологічна безпека та природокористування" (м.

Київ, 2015) [4].

70

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ

1. Визначення та картування ареалів поширення карантинних рослин

у Вінницькій області / Мокін В. Б., Цимбалюк В. А. / [Збірник матеріалів

Міжнародної науково-практичної конференції "Наука. Молодь. Екологія."] . –

2014. – С. 242-248.

2. Технологія аналізу динаміки поширення карантинних організмів,

що впливають на здоровя людей/ В. Б. Мокін, В. А. Цимбалюк // [ Збірник

матеріалів VІІІ-ої науково-теоретичної конференції] . – 2014. – С. 96-101.

3. Виявлення зон і періодів часу підвищеної небезпеки захворюваності

дітей м. Вінниці бронхіальною астмою внаслідок впливу осередків амброзії за

певних метеоумов / В. Б. Мокін, В. В. Родінкова, Т. Є. Вуж, В. А. Цимбалюк//

V-ий Всеукраїнський з’їзд екологів з міжнародною участю (Екологія/Ecology-

2015), 23-26 вересня, 2015. Збірник наукових статей. – Вінниця: Видавництво-

друкарня Діло, 2015. – С. 107.

4. Мокін В. Б. Методика просторово-хронологічного визначення

територій населених пунктів з підвищеною для життєдіяльності населення

небезпекою через вплив алергенних рослин/ В. Б. Мокін, В. А. Цимбалюк //

Екологічна безпека та природокористування: Зб. наук. праць. – К., 2015. – Вип.

19 – С. 73-80.

5. Зеркалов Д. В. Екологічна безпека та охорона довкілля.

Монографія. — К.: Основа, 2012. — 514 с.

6. Вербицький В. В. Роль рослин в оптимізації довкілля / В. В.

Вербицький // Запорожский медицинский журнал. – 2008. – № 2(2). – С. 37-38.

7. Вернадский В. И. Биосфера: Избранные труды по биологии./

Вернадский В. И. – М : Наука, 1967. – 351 с.

8. Заповідна справа: Навчальний посібник для студентів екологічних,

біологічних, природничих, лісівничих, агрономічних, зооінженерних

факультетів вищих навчальних закладів III, IV рівнів акредитації. – Миколаїв :

Вид-во МФ НаУКМА, 2001. – 140 с.

9. Екологічний паспорт Вінницької області за 2012 рік / [Електронний

ресурс] – Режим доступу : http://www.vineco.ucoz.org/load/st_d/e_p/ekologichnij_

pasport_za_2012_rik/2-1-0-443 – Назва з екрана.

10. Закон України «Про карантин рослин» / Відомості Верховної Ради

України від 24.08.1993 – 1993 р., № 34, стаття 352.

11. Міністерство аграрної політики України / Перелік регульованих

шкідливих організмів від 04.08.2010 № 467.

12. Карантинний стан Вінницької області на 01.01.2014 р.

13. Державна фітосанітарна інспекція Вінницької області /

[Електронний ресурс] – Режим доступу : http://www.fito.vn.ua/ – Назва з екрана.

14. Департамент комунального господарства та благоустрою

Вінницької міськради / [Електронний ресурс] – Режим доступу :

http://www.vineco.ucoz.org/load/st_d/e_p/ekologichnij_

http://www.fito.vn.ua/

71

http://www.vmr.gov.ua/Executives/Lists/DepartmentOfCommunalSectorAndBeautifi

cation/Default.aspx – Назва з екрана.

15. Моніторинг довкілля : підручник / [Боголюбов В. М., Клименко М.

О., Мокін В. Б. та ін.] ; під ред. В.М. Боголюбова.[ 2-е вид., перероб. і доп.]. –

Вінниця : ВНТУ, 2010. – 232 с.

16. Газета «Город». Амброзія полинолиста – небезпечний карантинний

бур’ян / [Електронний ресурс] – Режим доступу : http://gorod-

online.net/nuwspoln.php?nuws=210&number=270 – Назва з екрана.

17. Научно-информационный журнал «Боифайл» / [Електронний

ресурс] – Режим доступу : http://biofile.ru/bio/4064.html – Назва з екрана.

18. Справка по ArcGIS 10.2 / [Електронний ресурс] – Режим доступу :

http://resources.arcgis.com/ru/help/ – Назва з екрана.

19. Пакет GeoDraw GeoGraph / [Електронний ресурс] – Режим доступу :

http://geoknigi.com/book_view.php?id=639 – Назва з екрана.

20. КБ Панорама. Геоінформаційні технології / [Електронний ресурс] –

Режим доступу : http://www.panorama.vn.ua – Назва з екрана.

21. Розпорядження голови облдержадміністрації від 26 серпня 2008

року № 335.

22. Закон України «Про охорону навколишнього природного

середовища» / Відомості Верховної Ради України від 08.10.1991 – 1991 р., № 41,

стаття 546.

23. Закон України «Про правовий режим надзвичайного стану» /

Відомості Верховної Ради України від 09.06.2000 – 2000 р., № 23, стаття 176.

24. Закон України «Про захист населення і територій від надзвичайних

ситуацій техногенного та природного характеру» / Відомості Верховної Ради

України від 06.10.2000 – 2000 р., № 40, стаття 337.

25. Пат. UA Україна, МПК (2008) A01G7/00. Спосіб визначення

реальної та потенційної екологічної загрози, спричиненої агресивністю

адвентивного виду рослин / Сафонов А.І., Харкова А.П., Стрельніков І.І.;

заявник і патентовласник Донецький національний університет. – №

u200613741; заявл. 25.12.2006; опубл. 25.10.2007, Бюл. №17.

26. Сахно Г. В. Шкодочинність та заходи боротьби з амрозією

полинолистою в посівах сільськогосподарських культур південного степу

України / Г.В. Сахно // Зрошуване землеробство. – 2009. – Вип. 51. – С.207-215.

27. GuozoGidofalvi. Spatio-Temporal Data Mining for Location-Based

Services // Daisy Associate. – Dec. 17, 2007. – Pages: 104-109.

28. Мокін В. Б. Аналіз ризику впливу алергенних рослин на здоров’я

дітей чи дорослих у населених пунктах на основі просторово-хронологічної

моделі даних / Т. Є. Вуж, В. Б. Мокін // Екологічна безпека та

природокористування: Зб. наук. праць. – К., 2014. – Вип. 16. – С. 57-67.

29. Козловський В. О. Техніко-економічне обґрунтування і економічні

розрахунки в дипломних проектах і роботах. Навчальний посібник. – Вінниця:

ВНТУ, 2003. – 75 с.

http://www.vmr.gov.ua/Executives/Lists/DepartmentOfCommunalSectorAndBeautification/Default.aspx

http://www.vmr.gov.ua/Executives/Lists/DepartmentOfCommunalSectorAndBeautification/Default.aspx

http://gorod-online.net/nuwspoln.php?nuws=210&number=270

http://gorod-online.net/nuwspoln.php?nuws=210&number=270

http://biofile.ru/bio/4064.html

http://resources.arcgis.com/ru/help/

http://www.panorama.vn.ua/

Вінницький національний технічний...

Documents