СПОСОБ ВЫЯВЛЕНИЯ НА МЕСТНОСТИ ЗОН ЭКОЛОГИЧЕСКИХ АНОМАЛИЙ Российский патент 2007 года по МПК G01N33/00 G01D21/02 

Известен способ выявления на местности зон экологических аномалий, включающий прокладку на местности параллельных маршрутов, осмотр на маршрутах деревьев и кустарников, определение на них видового разнообразия и плотности популяции лишайников, статистическую обработку данных наблюдения, картирование местности по степени жизненности лишайников. При этом шаг между маршрутами выбирается произвольно, в результате чего снижается достоверность выявления зон экологических аномалий, затрудняется возможность сравнения данных, полученных разными авторами [1].

Указанные недостатки устраняются путем учета результатов взаимодействия ландшафта с воздушными потоками. Известно, что перепады высот рельефа и местных предметов способствуют образованию атмосферных вихревых зон [2]. В таких местах образуются повышенные концентрации вредных веществ, распространяемых воздушными потоками. Линейный размер (L_вз) вихревой зоны для непроницаемого препятствия составляет величину, равную произведению коэффициента вихреобразования (К) и высоты препятствия (Н). В зависимости от скорости ветра коэффициент (К) изменяется в пределах от 6 до 8 [3].

Если препятствие является проницаемым для воздушных потоков, то величина L_вз уменьшается. Проницаемость препятствия выражается через плотность застройки селитебной территории (густотой лесного массива).

Нами получено уравнение, позволяющее определить универсальный ландшафтный показатель, численно равный линейному размеру зоны вихреобразования на местности (L_вз)

где L_вз - длина вихревой зоны для господствующего направления ветра, м;

6<К<8 - коэффициент вихреобразования;

Н - средняя высота препятствия (здания, леса и т.п.), м;

Δh - перепад высот рельефа, м;

δ - коэффициент плотности застройки (густоты лесного массива).

По данным рекогносцировки городского ландшафта, на участке 10 км² на объеме выборки (n=12) были определены средние значения высот зданий, лесопарковых массивов, перепад высот рельефа на холмистых участках. В результате этого для расчета L_вз на местности получены следующие исходные данные:

перепад высот рельефа, м - 26<Δh<90;

средняя высота жилой застройки, м - 10<Н<60;

коэффициент плотности застройки, 0,4<δ<0,8.

С учетом этих данных размеры вихревой зоны по господствующему направлению ветра составили:

максимально (L_взмах) от 528 м до 704 м (среднее 610 м);

минимально (L_взмин) от 192 м до 296 м (среднее 250 м).

Средний минимальный размер вихревой зоны (универсальный показатель ландшафта) L_вз=250 м принят за шаг между маршрутами экологической разведки местности.

Одновременно с рекогносцировкой участка местности проведена лихеноиндикация загрязнения атмосферного воздуха на этом же участке. Лихеноиндикация проводилась по способу, изложенному в Российском патенте №2218753 [4], с учетом рекомендаций по составлению карт лихеноиндикации [5]. В результате лихеноиндикации на участке местности выявлены фактические зоны экологической аномалии.

Под зонами экологической аномалии понимаются участки местности, на которых в результате антропогенного загрязнения атмосферного воздуха жизненность эпифитных лишайников подавлена на столько, что они погибают, образуя зоны так называемой лишайниковой пустыни [5, 6].

Данные корреляционного анализа средних значений ландшафтного показателя (L_вз) и линейных размеров зон экологических аномалий (L_эа), выявленных по показателю жизненности лишайников, приведены в таблице 1.

Таблица 1Результаты корреляционного анализа показателей L_вз и L_эаПоказатели корреляционного анализаЗначение1. Средний ландшафтный показатель, L_вз, м4002. Среднеквадратическая ошибка, σ L_вз, м±953. Средняя длина зоны экологической аномалии L_эа, м5634. Среднеквадратическая ошибка,σ L_эа, м±845. Коэффициент корреляции, R0,96. Среднеквадратическая ошибка, σR0,17. Объем выборки, n12

Коэффициент корреляции, R

Таким образом, экспериментально подтверждено наличие сильной корреляционной связи (R=0,9) между длиной зоны экологической аномалий (L_эа), определенной по данным лихеноиндикации, и ландшафтным показателем (L_вз).

Литература

1. Л.Г.Бязров. Биоиндикация качества воздуха в Москве по картированию распространения эпифитных лишайников". Журнал "Экология и промышленность России", июль, 1998 г.

2. Скорер Р. Аэрогидродинамика окружающей среды. Перевод с английского под редакцией Прессмана А.Я. - М.: Мир. 1980. - С.231-243.

3. Environmental analiysis (instrumental techniques). Edited by Reizve D. Soniassy. Hewlett Packard Kompany, USA. - 1990, - 78 s.

4. Бадтиев Ю.С. Российский патент №2218753.

5. Шапиро И.А. Лишайники: удивительные организмы и индикаторы состояния окружающей среды. КРИСМАС+. Санкт-Петербург, 2003, с. 73.

6. Ашихмина Т.Я. Экология родного края. Киров-Вятка, 1996, с.368.

Способ выявления на местности зон экологических аномалий включает прокладку на местности параллельных маршрутов, осмотр на маршрутах деревьев и кустарников, определение на них видового разнообразия и плотности популяции лишайников, статистическую обработку данных наблюдения, картирование местности по показателю жизненности лишайников. Шаг между маршрутами устанавливают по величине ландшафтного коэффициента, численно равного средней длине вихревой зоны на местности, и вычисляемого по формуле L_вз=К(Н+Δh)δ, где L_вз - длина вихревой зоны, образуемой при обтекании препятствия ветром, м; 6<К<8 - коэффициент вихреобразования; Н - средняя высота препятствия, м; Δh - перепад высот рельефа, м; δ - коэффициент плотности застройки (густоты лесного массива). Способ позволяет достоверно выявить зоны экологических аномалий. 1 табл.

Способ выявления на местности зон экологических аномалий, включающий прокладку на местности параллельных маршрутов, осмотр на маршрутах деревьев и кустарников, определение на них видового разнообразия и плотности популяции лишайников, статистическую обработку данных наблюдения, картирование местности по показателю жизненности лишайников, отличающийся тем, что шаг между маршрутами устанавливают по величине ландшафтного коэффициента, численно равного средней длине вихревой зоны на местности и вычисляемого по формуле

L_вз=К(Н+Δh)δ,

где L_вз - длина вихревой зоны, образуемой при обтекании препятствия ветром, м;

6<К<8 - коэффициент вихреобразования;

Н - средняя высота препятствия, м;

Δh - перепад высот рельефа, м;

δ - коэффициент плотности застройки (густоты лесного массива).