СПОСОБ ОЦЕНКИ УРОВНЯ ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРЫ Российский патент 2009 года по МПК G01N33/00 

Изобретение относится к области экологии и охраны окружающей среды и может быть использовано дат определения степени загрязнения атмосферы отработанными газами автотранспорта.

Известны способы оценки степени антропогенного загрязнения воздушной среды с использованием фитоиндикации, в частности, по проценту пораженной растительной ткани, по диагностике живых и мертвых тканей [1], по ассимметрии листьев растений [2] и др.

Главным существенным недостатком этих методов является низкая оперативность, так как морфологические и структурные перестройки проявляются в растениях под действием загрязнения не сразу, а через длительный промежуток времени.

Имеется рассчетный метод оценки уровня загрязнения атмосферного воздуха, в основу которого положен учет интенсивности автотранспорта и вычисление на ее основе концентрации оксида углерода /CO, мг/м³/.

Существенным недостатком этого метода является низкие оперативность и объективность, что существенно снижает точность оценки. [3] - ближайший аналог.

Наиболее перспективным направлением биоиндикации является использование биохимических индикаторов, что позволяет фиксировать загрязнение атмосферного воздуха на ранних стадиях. Чаще всего в качестве физиолого-биохимических индикаторов используются изменчивость концентрации и активность ферментов, белков, АТФ и др. [4].

Известны также сведения о том, что в растениях в условиях стресса увеличивается содержание аминокислоты пролина [5]. Используя эту закономерность, мы разработали новый оперативный и объективный способ оценки уровня загрязнения атмосферы отработанными газами автотранспорта, предусматривающий определение степени накопления свободного пролина в хвое сосны обыкновенной.

Для этого растительный материал /хвою сосны/ отбирают в незагрязненной /контрольной/ зоне и в местах загрязнения воздуха отработанными газами автотранспорта.

Содержание свободного пролина определяют в двухграммовой навеске хвои, которую растирают в ступке с кварцевым песком до однородной массы в 20 мл водного раствора сульфосалициловой кислоты.

Два миллилитра фильтрата смешивают в пробирке с притертой стеклянной пробкой с 2 мл кислого нингидрина и 2 мл ледяной уксусной кислоты. Смесь выдерживают в течение часа на кипящей водяной бане, а затем реакцию ограничивают струей ледяной воды.

В пробирки с охлажденной смесью приливают по 4 мл толуола /или бензола/ и интенсивно встряхивают до полного перехода оранжевой окраски в органический растворитель.

Верхний окрашенный слой сливают в кюветы /20 мм/ и с помощью фотоэлектроколориметра /КФК-З или ФЭК-56М/ измеряют плотность оранжевой окраски на синем светофильтре с длиной волны 520 нм.

Концентрацию свободного пролина рассчитывают по графику, построенному на стандартных растворах пролина, и выражают в мг % на сырую массу.

По коэффициентам загрязнения /отношение содержания аминокислоты в хвое в загрязненной зоне к таковому в контрольной/ определяют уровень загрязнения атмосферы транспортом. При этом выделяют три уровня загрязнения: низкий /коэффициент 1,5 и ниже/; средний /1,6-3,0/ и высокий /3,1 и выше/.

Нами с помощью традиционного и нового методов оценивался уровень загрязнения атмосферного воздуха автотранспортом на автотрассах с различной интенсивностью движения. Результаты оценки приведены в таблице.

Интенсивность движения на автотрассе /по ГОСТу-17.2.2.03.77/Новый методАналогпролин, мг %коэффиц. загрязн.уровень загрязн.расчетная ПДК /СО мг/м³/Нет движения /контроль/
Низкая /2.7-3,6 тыс. сутки/
Средняя /8,0-17,0 тыс. сутки/
Высокая /18,0-27,0 тыс. сутки/13,7
17,8
32,9
56,2-
1,3
2,4
4,1-
низкий
средний
высокий-
0,9 ПДК /4,5/
3,4 ПДК /17,0/
5,3 ПДК /26,5/Примечание. ПДК для автотранспорта по оксиду углерода /СО/ составляет 5 мг/м³

Технический результат от реализации изобретения заключается в том, что предложенный нами способ по сравнению с аналогом позволяет существенно /в 2-3 раза/ сократить срок получения результата, что повышает оперативность оценки. Кроме того, использование биохимического теста, расчет коэффициентов загрязнения и уровней загрязнения позволяют значительно повысить объективность оценки.

Источники информации

1. Надежкина Е.В., Сашенкова С.А. Практикум по экологии и химии окружающей среды. - Пенза, 2003. - Стр.193.

2. Кражева Н.Г., Чистякова Е.К., Захаров В.М. Анализ стабильности развития березы повислой в условиях химического загрязнения / Экология. - 1996. - №6. - с.441-444.

3. Федорова А.И., Никольская А.Н. Практикум по экологии и охране окружающей среды. - Воронеж, ВГУ. - 1997. - с.84-88.

4. Мониторинг и методы контроля окружающей среды / Под ред. Ю.А.Афанасьева. - М.: МНЭПУ, 2001. - с.216.

5. Кузнецов В.В., Шевякова Н.И. Пролин при стрессе / Физ. растений, 1999, Т.46, №2. - с.321-336.

Изобретение относится к области экологии и охраны окружающей среды. Способ предусматривает отбор хвои сосны обыкновенной в незагрязненной зоне и местах загрязнения атмосферы, подготовку этих проб. Затем осуществляют анализ подготовленных проб на содержание свободного пролина в пробе. Вычисление коэффициентов загрязнения. При этом определяют три уровня загрязнения: низкий /коэффициенты 1,5 и ниже/; средний /1,6-3,0/ и высокий /3,1 и выше/. Изобретение позволяет сократить сроки анализа, повысить объективность оценки анализа. 1 табл.

Способ оценки уровня загрязнения атмосферы, отличающийся тем, что хвою сосны обыкновенной, отобранную в незагрязненной зоне и в местах загрязнения воздуха отработанными газами автотранспорта, анализируют на содержание свободного пролина с последующим вычислением коэффициентов загрязнения, являющихся отношением второго вышеназванного показателя к первому, при этом выделяют три уровня загрязнения: низкий (коэффициенты 1,5 и ниже); средний (1,6-3,0) и высокий (3,1 и выше).