FITO-INFO: Slovenski informacijski sistem za varstvo rastlin
FITO-INFO: Slovenski informacijski sistem za varstvo rastlin
FITOFARMACEVTSKA SREDSTVA V OKOLJU
Pripravila Jolanda Persolja in Marko Zupan (zadnja sprememba 14.12.2009)
MODELIRANJE USODE FFS V TLEH

POVEZAVE:

http://www.pfmodels.org
http://viso.ei.jrc.it/focus/
http://viso.ei.jrc.it/focus/gw/index.html
http://viso.ei.jrc.it/focus/sw/index.html
http://www.pesticidemodels.eu/
http://www.york.ac.uk/depts/eeem/resource/brown/sci/

KAZALO VSEBINE

Zakaj modeli?

Poljski poskusi za oceno usode in obnašanja FFS v tleh so zelo dragi, mestno specifični, dolgotrajni in škodljivi okolju. Zato se je za ocenjevanje tveganja FFS v okolju (med drugim tudi za namen postopkov njihove registracije za prodajo na trgu) razvoj usmeril predvsem v izdelavo in uporabo modelov za napoved njihove usode v različnih razmerah (Jantunen in sod., 2004). Prve simulacijske modele za opisovanje kompleksnih interakcij fizikalnih, kemijskih in bioloških procesov, ki določajo usodo FFS so razvili že v zgodnjih sedemdesetih letih (Jarvis, 2001).

Model definiramo kot matematični opis poenostavljene konceptualne obravnave izbranega dela stvarnega sveta (Šumrada, 2005). Razmerja med posameznimi procesi so izdelana eksplicitno, prevedena v matematične simbole in vključena v algoritme, ki poskušajo preprosto posnemati realnost. Ko je dokazano, da določen model lahko posnema realnost z zadostno natančnostjo, se lahko uporabi za simulacijo realnosti pri pomembno manjših stroških in v krajšem času, kot to zahtevajo poljski poskusi. V bližnji prihodnosti bodo imeli modeli za napoved usode kemikalij pomembno vlogo v postopku registracije in pri ocenah tveganja novih produktov (Jantunen in sod., 2004).

Modeliranje obnašanja FFS v tleh nam omogoča bolj sistematičen vpogled v procese, ki potekajo v tleh. Simulirajo lahko preteklo, trenutno ali potencialno onesnaženje tal, podzemne vode ali površinskih voda, zaradi česar so učinkovit interdisciplinaren način raziskovanja procesov v okolju in razmerja med FFS in okoljem (Jantunen in sod., 2004). Uporabni so za primerjavo različnih tehnik in postopkov v kmetijstvu in njihovega vpliva na okolje in uporabniku dopuščajo, da ovrednoti možne vplive alternativnih strategij ter zmanjšajo potrebo po dragih in dolgotrajnih poljskih poskusih (Jarvis, 2001; Jantunen in sod., 2004).

Modeli za napoved usode sredstev za varstvo rastlin, ki napovedujejo onesnaženje okolja, so primer matematičnih modelov, ki se neprestano razvijajo, njihova uporaba narašča v znanstvenih raziskavah in v zakonodajnih postopkih državnih organov, industrije in svetovalcev. Čeprav so bili ti modeli razviti za uporabo FFS v kmetijstvu, se lahko uporabljajo za opisovanje ali napoved obnašanja mnogih ksenobiotikov v tleh, vendar le, dokler zadostno upoštevajo vse pomembne lastnosti snovi in tal in razmere, v katerih se snovi pojavljajo (Jarvis, 2001; Jantunen in sod., 2004).

Izbira modela

Do danes, noben model za napoved usode FFS v okolju ni bil potrjen kot zadovoljivo orodje za vse namene. Ko model potrebujemo, ga moramo na osnovi tega, da najbolje ustreza potrebam uporabnika, izbrati iz množice dostopnih modelov. Pred izbiro modela mora potencialni uporabnik identificirati namen in cilje raziskave ali dela, natančne cilje načrtovanega modeliranja, dostopnost podatkov, čas, zmogljivost računalniške tehnologije in izkušnje uporabnika modela. To zoži izbiro modela, ki bo dal zadovoljive rezultate, ne da bi pri tem zahteval preveč časa in razpoložljivih virov (Jantunen in sod., 2004).

P(esticide)F(ate)MODELS.org je spletna stran namenjena uporabnikom modelov za napoved usode FFS v okolju in je na spletnem naslovu http://www.pfmodels.org. Glavna značilnost portala je seznam za diskusijo z uporabo elektronske pošte, katerega namen je zagotoviti neformalni in aktivni forum za diskusijo vidikov modeliranja usode FFS. Spletna stran ponuja tudi literaturo, povezave na obstoječe modele za napoved usode sredstev za varstvo rastlin, orodja, objave za prosta delovna mesta na področju modeliranja, objave izobraževanj, projekti v teku, novosti,...

Modeli za napoved usode FFS v tleh se med seboj razlikujejo predvsem po (Jantunen in sod., 2004):

  • namenu uporabe (izobraževanje, raziskave, zakonodaja);
  • procesih, ki jih obravnavajo;
  • procesih, ki jih obravnavajo;
  • merilu, za katerega so izdelani (prostorsko, časovno);
  • zahtevnosti;
  • količini potrebnih vhodnih podatkov;
  • stopnji zahtevanih vhodnih podatkov;
  • tipih rezultatov, ki jih ponujajo.

Pravilna uporaba modelov

Pravilna uporaba modelov zagotavlja uporabne in pomembne rezultate. Matematični modeli so najboljša možna poenostavitev stvarnosti, zato rezultatom simulacije nikoli ne smemo preveč zaupati, še posebno, kadar so v model vključene pomembne ekstrapolacije iz znane stvarnosti. Najbolj natančne rezultate dobimo, kadar modele uporabimo kot orodja za razlago rezultatov, ki izhajajo iz laboratorijskih ali poljskih poskusov. Kadar potrebujemo zanesljive kvantitativne napovedi npr. za. ocene tveganja, naj rezultate simulacije vedno podpirajo rezultati poljskih ali drugih poskusov. Modeli se uporabljajo tudi za prepoznavanje tistih površin, kjer so potrebne dodatne študije in na splošno omogočajo najboljšo možno uporabo zbranih podatkov (Jantunen in sod., 2004).

Pravilna uporaba modela vključuje tudi izbiro modela, ki ustreza namenu t.j. simulira želeni del stvarnosti in vključuje pomembne procese. Ko se za model odločimo, postane pomembna pravilna parameterizacija modela. Rezultati analiz občutljivosti modela povedo, kateri parametri najmočneje vplivajo na rezultate simulacije in jim moramo nameniti največ pozornosti (Jantunen in sod., 2004).

Namen potrjevanja modela je dokazati in izboljšati zanesljivost modela, da bi izzvali splošno zaupanje v njegovo delovanje in rezultate. Potrditev veljavnosti modela je še posebej pomembna, kadar se model uporablja za zakonodajne namene, ko imajo rezultati modeliranja neposredne in pomembne gospodarske kot tudi okoljske posledice (Jantunen in sod., 2004).  

VIRI:
 

http://extoxnet.orst.edu/faqs/pesticide/pestfate.htm
http://www.pfmodels.org
http://viso.ei.jrc.it/focus/
http://viso.ei.jrc.it/focus/gw/index.html
http://viso.ei.jrc.it/focus/sw/index.html
http://www.pesticidemodels.eu/
http://www.york.ac.uk/depts/eeem/resource/brown/sci/

Jantunen, A.P.K.; Trevisan, M.; Capri, E. 2004. Computer Models for Characterizing the Fate of Chemicals in Soil: Pesticide Leaching Models and Their Practical Applications. Soil-Water-Solute Process Characterization: An Integrated Approach, 816 str.: 715-756
 Padovani, L., Capri, E. 2001. Metamodelling to asses pesticides leaching on a wide scale, BCPC Symposium proceedings, Pesticide Behaviour in Soils and Water, 78: 283-289 Vanclooster, M., Boesten, J.J.T.I., Trevisan, M., Brown, C.D., Capri, E., Eklo, O.M., Gottesbueren, B., Gouy, V., van der Linden, A.M.A. 2000. A European test of pesticide-leaching models: methodology and major recommendations; Agricultural Water Management, 44:1-19
Jolanda Persolja, Matteo Balderacchi, Federico Ferrari, Ettore Capri: Influence of the irrigation practices on leaching and their simullatiion, Pesticide Behaviour in Soils, Water and Air – 27-29 March 2006 – University of Warwick (UK).

New Page 1
FITO-INFO: Slovenski informacijski sistem za zdravstveno varstvo ratlin