Способ оценки экологического состояния территории Российский патент 2020 года по МПК G01N33/00 

Заявляемое изобретение относится к области экологии, а именно, мониторингу загрязнения окружающей среды, а также геологии, геоэкологии и может найти применение при оценке степени токсичности определенного участка территории.

Известен способ оценки экологического состояния территории, в основе которого используют метод биоиндикации хвойных деревьев путем определения в соке хвои кислотности и при рН=5÷5,2 и ниже оценивают загрязненность участка как опасную. [Патент РФ № 2375869, опубликован 20. 12.2009 г - прототип].

Недостатком известного способа является низкая точность оценки экологического состояния территории, поскольку в прототипе используется в качестве индикатора – листовые пластинки (хвоя) деревьев, находящаяся на высоте двух метров и более над поверхностью почвы и индикация степени загрязнения территории в данном случае не учитывает ее загрязнение на высоте менее 2-х метров, где в большей степени концентрируются опасные для окружающей среды вещества.

Также недостатком способа по прототипу является использование при исследованиях сложного оборудования (метод Кьельдаля), органических растворителей и сложной пробоподготовки (метод хроматографии по Сапожникову Д.М.).

Технический результат – повышение точности и эффективности оценки экологического состояния территории.

Задачей заявляемого изобретения является повышение точности и эффективности способа оценки экологического состояния территории за счет оценки абсорбции травянистыми растениями опасных пылевидных частиц из приземного слоя атмосферного воздуха на высоте менее 2-х метров и адсорбции загрязняющих веществ корнями растений из недр земли при одновременном снижении трудоемкости осуществления способа, его экологической безопасности и невысоких капитальных вложениях на его осуществление.

Решение технической задачи

Способ оценки экологического состояния территории в зонах антропогенного и природного влияний, включающий отбор проб растительного материала, испытание проб растительного материала для определения кислотности среды по показателю концентрации ионов водорода, анализ результатов испытаний, по которому определяют уровень загрязнения окружающей среды, при этом в качестве проб при испытании растительного материала для оценки экологического состояния территории используют листья и побеги любых травянистых растений с находящимися на их поверхности пылевидными частицами и загрязняющими веществами внутри растений, которые они поглощают из почвы, а оценка экологического состояния территории включает пять стадий: на первой стадии в сухую погоду в конце летнего сезона одновременно как на исследуемой экспериментальной территории, так и на контрольной условно - чистой территории производят сбор листьев и побегов травянистых растений примерно одинаковых видов, срезая их острым ножом или секатором на высоте выше 5 см от поверхности почвы и укладывают в полиэтиленовую пленку или крафтбумагу, при этом в процессе исследования выделяют точечную пробу отобранного за один прием растительного материала на площадке размером 1,5х1,5м² , при этом масса растительного материала в одной точечной пробе составляет не менее 200-300г, а общее количество проб составляет 10 точечных проб, при чем отбор исследуемых образцов в точечных пробах производят по диагонали участка или по маршруту отбора проб растительного материала, а в качестве контрольного образца служат побеги с листьями травянистых растений, произрастающих на условно-чистой территории не менее чем за 5-10 км от экспериментальной исследуемой территории, полученные пробы укладывают на полог из брезента или полимерной пленки размером 2х2 м², измельчают ножницами или секатором побеги с листьями на части 1-2 см, осторожно перемешивают и расстилают ровным тонким слоем 0,5-1см на пологе получая таким образом объединенную пробу не менее 3 кг с одной исследуемой территории, затем из объединенной пробы из 10 различных мест по всей площади полога отбирают измельченный растительный материал случайным образом массой по 50-100 г таким образом, чтобы осыпавшиеся части растений также были включены в пробу, а из объединенной пробы растительного материала выделяют среднюю пробу для анализа, массой не менее 0,5-1,0 кг, на второй стадии осуществляют испытания средней пробы, для этого измельченный растительный материал средней пробы массой по 50 г -100 г помещают в химические стаканы (V=600 мл) и добавляют в них дистиллированную воду объемом по 500 мл, стеклянной палочкой перемешивают растительный материал в дистиллированной воде в течение 2-3 минут и получают водные суспензии с содержанием пылевидных частиц, смытых с побегов и листовых пластинок травянистых растений, на третьей стадии через 3-5 минут после перемешивания производят измерение полученной водной суспензии (смыв с побегов и листьев растений пылевидных частиц) по водородному показателю рН, или мере активности ионов водорода в растворе, количественно выражающий его кислотность и показателю количества содержащихся в водных суспензиях растворенных пылевидных частиц - TDS, мг/л, по известной математической зависимости рассчитывают среднеарифметические значения показателя активности ионов водорода - рН и показателя количества содержащихся в водных суспензиях растворенных пылевидных частиц – TDS, по которым оценивают экологическое состояние экспериментальной территории (приземной слой атмосферного воздуха) в сравнении с показателями рН и TDS водных пылевидных суспензий, полученных из растений, произрастающих на контрольной условно-чистой территории, на четвертой стадии осуществляют холодную водную экстракцию растительного материала - настаивание водной суспензии с измельченными побегами и листьями в течение 24 часов при комнатной температуре без попадания на водную суспензию солнечных лучей, на пятой стадии через 24 часа после настаивания растительной пылевидной водной суспензии (холодная водная экстракция растительного материала), производят снова ее измерение по двум параметрам: рН и TDS, рассчитывают их среднеарифметические значения, по которым производят оценку экологического состояния территории (состояния почвы и приземного слоя атмосферного воздуха одновременно), анализ и сравнение их со значениями показателей рН и TDS водных растительных пылевидных суспензий, полученных из травянистых растений, произрастающих на контрольной условно-чистой территории, при этом, если значение рН меньше 6 или больше 8, а значение показателя TDS больше значения этого же показателя на контрольной условно - чистой территории, экологическое состояние территории оценивается как опасное, при чем, выбор условно-чистой территории обусловлен нормативными показателями и при значении водородного показателя рН в диапазоне 6-8, а пылевидных частиц TDS менее 1000 мг/л, экологическое состояние территории (приземного слоя атмосферного воздуха и почвы) оценивают как не опасное (п.6.4 РД-АПК 1.10.09.01-14), а оценка экологического состояния загрязнения территории в зонах антропогенного и природного влияний по значению водородного показателя рН с одновременной диагностикой общего количества растворенных в водной суспензии пылевидных частиц TDS и измерение значений показателей рН и TDS производят на приборе Монитор качества воды – «РНТ-028» при температуре 25+0,1 °C.

Сущность изобретения заключается в следующем

Способ оценки экологического состояния территории в зонах антропогенного и природного влияний, в том числе вызванного геологическими процессами, происходящими в недрах Земли, заключающийся в одновременном взятии исследуемых образцов, а именно побегов с листьями у различных травянистых растений на экспериментальной исследуемой территории и на контрольной условно чистой территории, испытание исследуемых образцов, анализ и сравнение результатов испытаний исследуемых образцов на экспериментальной территории с результатами испытаний контрольных образцов, взятых на условно чистой территории, при этом оценка экологического состояния территории включает пять стадий.

На первой стадии в сухую погоду в конце летнего сезона одновременно как на исследуемой экспериментальной территории, так и на контрольно-условно чистой территории производят сбор побегов с листьями различных видов травянистых растений с находящимися на их поверхности пылевидными частицами и загрязненными веществами внутри растения, которые они поглощают из почвы. Сбор растений производят на высоте выше 5 см от поверхности почвы. Отбор исследуемых образцов в точечных пробах располагают по диагонали участка или по маршруту отбора проб растительного материала. Побеги с листьями травянистых растений срезают острым ножом или секатором и укладывают в полиэтиленовую пленку или крафтбумагу. В качестве контрольного образца служат побеги с листьями различных травянистых растений, произрастающих на условно чистой территории не менее чем за 5-10 км от экспериментальной исследуемой территории.

Исследуемые образцы - растительный материал в виде побегов с листьями различных травянистых растений примерно одинаковых видов собирают на экспериментальной исследуемой территории и на контрольной условно чистой территории

В процессе исследования выделяют следующие виды проб.

Точечная проба - небольшое количество растительного материала (побеги с листьями различных травянистых растений), /исследуемые образцы/, отобранного из одного места за один прием на площадке размером 1,5х1,5 м², масса растительного материала в одной точечной пробе составляет не менее 200-300 г.

Полученные точечные пробы (не менее 10 шт) растительного материала с исследуемой территории собирают на полог (полог должен быть из брезента или полимерной пленки размером 2х2 м²), измельчают ножницами или секатором побеги с листьями травянистых растений по 1-2 см, осторожно перемешивают и расстилают ровным тонким слоем 0,5-1 см на пологе, получая таким образом объединенную пробу не менее 3 кг с одной исследуемой территории.

Объединенная проба - совокупность всех точечных проб (не меньше 10 шт.) растительного материала, отобранных на исследуемом участке (экспериментальная территория), масса растительного материала объединенной пробы должны быть не меньше – 2-3 кг.

Из объединенной пробы, из 10 ее различных мест по всей площади полога отбирают измельченный растительный материал случайным образом массой по 50-100 г таким образом, чтобы осыпавшиеся части растений также были включены в пробу. Из объединенной пробы растительного материала выделяют среднюю пробу для исследования. Выделенная средняя проба – это часть объединенной пробы и должна быть не менее 0,5-1 кг.

На второй стадии осуществляют испытания средней пробы. Измельченный растительный материал средней пробы массой по 50 г-100 г помещают в химические стаканы объемом равным 600 мл и добавляют в них дистиллированную воду объемом по 500 мл, стеклянной палочкой перемешивают растительный материал в дистиллированной воде в течение 2-3 минут и получают водные суспензии с содержанием пылевидных частиц, смытых с побегов и листовых пластинок травянистых растений.

На третьей стадии через 3-5 минут после перемешивания производят измерение полученной водной суспензии (смыва с побегов и листьев растений) по двум параметрам: водородному показателю рН или мере активности ионов водорода в растворе, количественно выражающей его кислотность и показателю количества содержащихся в водных суспензиях растворённых пылевидных частиц TDS, г/л. По известной математической зависимости рассчитывают среднеарифметические значения показателей рН и TDS и сравнивают с показателями рН и TDS водных растительных пылевидных суспензий, полученных из травянистых растений, произрастающих на контрольно-условно-чистой территории, при этом выбор ее обуславливается тем, чтобы значение показателя рН было в диапазоне: 6-8, а значение показателя TDS менее 1000 мг/л (п. 6.4 РД-АПК 1.10.09.01-14), что способствует нормальному росту и развитию травянистых растений, и тогда оценивают экологическое состояние территории (приземного слоя атмосферного воздуха) на экспериментальной территории как не опасное.

На четвертой стадии осуществляют холодную водную экстракцию растительного материала - настаивание водной суспензии с измельченными побегами и листьями в течение 24 часов при комнатной температуре без попадания на водную суспензию солнечных лучей.

На пятой стадии через 24 часа после настаивания растительной пылевидной водной суспензии производят снова ее измерение по тем же двум показателям: рН и TDS и по известной математической зависимости рассчитывают их среднеарифметические значения, по которым производят сравнение со значениями показателей рН и TDS водных растительных пылевидных суспензий, полученных из травянистых растений, произрастающих на контрольной условно-чистой территории и оценивают экологическое состояние экспериментальной территории (состояние почвы и приземного слоя атмосферного воздуха одновременно), при этом, если значение рН меньше 6 или больше 8, а значение показателя TDS больше значения этого же показателя на контрольной условной чистой территории, то тогда экологическое состояние территории (состояние почвы и приземного слоя атмосферного воздуха одновременно) оценивается как опасное, что свидетельствует о неблагоприятной экологической обстановке.

Величину водородного показателя – рН и TDS, мг/л измеряли на приборе Монитор качества воды - «PHT-028» при температуре 25±0,1°С.

Таким образом, заявленный способ по сравнению со способом по прототипу, позволяет производить более точную и эффективную оценку экологического состояния территории, выявлять опасные зоны и обеспечивать своевременную их коррекцию; экологически безопасен, не требует высоких трудозатрат и капитальных вложений на его осуществление, не токсичен.

Пример конкретного исполнения

В соответствии с вышеизложенной сущностью изобретения приводится пример осуществления способа.

Исследования проводились на экспериментальных территориях в сухую погоду в конце летнего сезона вблизи пруда-испарителя «Большой Лиман» в Среднеахтубинском районе Волгоградской области, а именно в его северной, западной, восточной и южной частях на расстоянии примерно в 500 м от пруда-накопителя, а также на контрольной условно-чистой территории вблизи коттеджного поселка «Прибрежный» на берегу реки Волга, гогрод Волгоград в 36 км от экспериментальных территорий. В качестве исследуемых образцов был использован растительный материал в виде микс-дикорастущей травы: побеги с листьями полыни (Artemisia absinthium, Artemisia vulgaris, Artemisia frigida), лебеды (Chenopodium album).

На первой стадии производили сбор побегов с листьями различных видов дикорастущих травянистых растений (полыни (Artemisia absinthium, Artemisia vulgaris, Artemisia frigida), лебеды (Chenopodium album)) с предполагаемыми пылевидными частицами на поверхности побегов и листьев растений на высоте 5 см от поверхности почвы (точечная проба, масса: 300 г). Отбор исследуемых образцов в точечных пробах осуществляли по маршруту отбора проб растительного материала в сухую погоду в конце августа. Видовая растительность в виде полыни (Artemisia absinthium, Artemisia vulgaris, Artemisia frigida) и лебеды (Chenopodium album)) на исследуемой экспериментальной территории и контрольной условно чистой территории совпадали. Исследуемые образцы дикорастущих травянистых растений (полыни (Artemisia absinthium, Artemisia vulgaris, Artemisia frigida), лебеды (Chenopodium album)) срезали ножницами и укладывали аккуратно в крафтпакет. Растительный материал отбирался на четырех экспериментальных площадках в равном удалении от пруда-накопителя «Большой Лиман» на расстоянии 500 м на север, юг, запад, восток. Было выполнено 10 точечных проб в 500 м от пруда-накопителя «Большой Лиман» на севере; на юге (10 точечных проб); на востоке (10 точечных проб); на западе (10 точечных проб) в т.ч. 10 точечных проб на контрольной условно чистой территории вблизи коттеджного поселка «Прибрежное», расположенном на берегу реки Волга, г. Волгоград. Каждая исследуемая территория включала 10 точечных проб по 300 г растительного материала. Соответственно было исследовано 12 кг растительного материала, по 3 кг на каждой из четырех экспериментальных территорий и 3 кг растительного материала (10 точечных проб по 300 г) на контрольной условно чистой территории.

Полученные точечные пробы растительного материала (полыни (Artemisia absinthium, Artemisia vulgaris, Artemisia frigida), лебеды (Chenopodium album)) с северной части (10 шт), южной части (10 шт), с востока (10 шт), с запада (10 шт) пруда-накопителя «Большой Лиман» собирали поочередно на полог из полимерной пленки размером 2х2 м², измельчали секатором побеги с листьями по 1-2 см, осторожно перемешивали и расстилали ровным тонким слоем (0,5-1 см) на пологе, получая таким образом объединенные пробы (по 3 кг) с четырех исследуемых экспериментальных и одной контрольной условно чистой территорий. Всего было собрано 15 кг растительного материала, из них 12 кг – на 4-х экспериментальных территориях около пруда-накопителя «Большой Лиман» и 3 кг растительного материала на одной контрольной условно-чистой территории вблизи коттеджного поселка «Прибрежный» на берегу реки Волга, г. Волгоград.

Из каждой объединенной пробы растительного материала (полыни (Artemisia absinthium, Artemisia vulgaris, Artemisia frigida), лебеды (Chenopodium album)) выделяли средние пробы для анализа. Для этого не менее чем из 10 различных мест по всей площади полога отбирали измельченный растительный материал случайным образом массой по 50г таким образом, чтобы осыпавшиеся части растений также были включены в пробу. Выделенная средняя проба была не менее 0,5кг. Всего было получено 4 средние пробы с 4-х экспериментальных территорий вблизи пруда-накопителя «Большой Лиман»: (экспериментальная территория №1 – западная часть (Э1); экспериментальная территория №2 – северная часть (Э2); экспериментальная территория №3 – южная часть; экспериментальная территория №4 – восточная часть (Э4)) по 0, 5 кг и одна средняя проба из контрольной условно чистой территории вблизи коттеджного поселка «Прибрежное» на берегу реки Волга, город Волгоград (0,5 кг).

На второй стадии осуществляли испытания исследуемых образцов растительного материала (полыни (Artemisia absinthium, Artemisia vulgaris, Artemisia frigida), лебеды (Chenopodium album)), для чего отобранный случайным образом измельченный растительный материал массой по 50 г из средних проб поочередно помещали в химические стаканы (объемом: 600 мл), добавляли в каждый из них дистиллированную воду объемом 500 мл, перемешивали в течение 2-3 минут и получали водную суспензию с содержанием пылевидных частиц, смытых с побегов и листовых пластинок дикорастущих растений. Всего было получено 50 водных суспензий с содержанием пылевидных частиц, смытых с побегов и листовых пластинок дикорастущих растений, из них: 40 водных суспензий с экспериментальных территорий и 10 суспензий из контрольной условно-чистой территории.

На третьей стадии через 3-5 минут после перемешивания 50 водных суспензий, производили в них поочередное измерение показателя содержания растворенных в водных суспензиях пылевидных твердых веществ TDS, мг/л и рН раствора. Измерения производили на приборе Монитор качества воды - «PHT-028» при температуре 25±0,1°С. По известной математической зависимости рассчитывали среднеарифметические значения 50-ти количественных показателей содержания растворенных в водной суспензии пылевидных веществ TDS, мг/л и рН раствора. Среднеарифметические значения количественных показателей (по 10 шт. из каждых пяти средних проб) на содержание растворенных в водных суспензиях пылевидных веществ TDS, мг/л, рН представлены в таблице 1.

Таблица 1

№ Параметры Контрольная (К) Э 1
(запад) Э 2
(север) Э 3
(юг) Э 4
(восток) 1 Общее солесодержание (TDS), мг/л 20 220 223 67 1093 2 рН 6,8 5,68 5,91 6,75 5,9

Из таблицы 1 видно, что показатели количества содержащихся в водных травяных суспензиях (полыни Artemisia absinthium, Artemisia vulgaris, Artemisia frigida), лебеды (Chenopodium album)) пылевидных частиц в виде неорганических и органических солей т.е. общее солесодержание, TDS,мг/л водных суспензий на всех четырех экспериментальных территориях значительно превышали свои значения по сравнению с контрольной, условно-чистой территорией (К). Так, наибольшее превышение (в 55 раз) по этим показателям приходилось на восточную территорию вблизи пруда-накопителя Большой Лиман (Э4), наименьшие значения (в 3 раза) в южной его части (Э3) и примерно одинаковые значения (в 11 раз) в его западной (Э1) и северной части (Э2). Что касается водородного показателя – рН, то только на экспериментальной территории (Э3) рН близко к нейтральной среде (6,75) и соответственно на этом участке содержащиеся вещества в водных травяных суспензиях представляли меньшую опасность для окружающей среды и здоровья человека. На экспериментальных территориях (Э1, Э2, Э4) показатели рН меньше 6, значит восточная, западная и северная часть территории пруда-накопителя «Большой Лиман» содержат загрязняющие вещества в приземном слое атмосферного воздуха, которые могут представлять опасность для окружающей среды. Поскольку водные травяные суспензии - смыв пылевидных частиц с листьев и побегов полыни (Artemisia absinthium, Artemisia vulgaris, Artemisia frigida), лебеды (Chenopodium album)) с экспериментальных территорий показали аномальные значения по показателям общего солесодержания (TDS) особенно в его восточной, западной и северной части вблизи пруда-накопителя Большой Лиман, то из этого следует, что пылевидные частицы, смытые с побегов и листьев полыни (Artemisia absinthium, Artemisia vulgaris, Artemisia frigida), лебеды (Chenopodium album)) содержат неорганические и органические вещества, которые могли попасть на травянистые растения из приземного слоя атмосферного воздуха. В данном случае исследование водных растительных пылевидных суспензий проводилось практически сразу после погружения измельченных дикорастущих растений в дистиллированную воду, соответственно в воде оказалась пыль, смытая с листьев и побегов дикорастущих растений, попавшая туда из приземного слоя атмосферного воздуха и экологическое состояние на экспериментальных территориях (Э1, Э2, Э4) (приземной слой атмосферного воздуха) оценивается там как опасное.

На четвертой стадии осуществляли холодную водную экстракцию растительного материала - настаивание 50-ти водных суспензий с измельченными побегами и листьями полыни (Artemisia absinthium, Artemisia vulgaris, Artemisia frigida), лебеды (Chenopodium album)) в течение 24 часов при комнатной температуре без попадания на водные суспензии солнечных лучей в дистиллированной воде.

На пятой стадии через 24 часа после настаивания 50-ти водных пылевидных суспензий с измельченными побегами и листьями полыни (Artemisia absinthium, Artemisia vulgaris, Artemisia frigida), лебеды (Chenopodium album)), (холодная водная экстракция растительного материала), производили снова их поочередное измерение по двум параметрам: рН и TDS, рассчитывали их среднеарифметические значения, по которым оценивали экологическое состояние территории (состояние почвы и приземного слоя атмосферного воздуха одновременно), анализ и сравнение их со значениями показателей рН и TDS водных растительных пылевидных суспензий, полученных из травянистых растений, произрастающих на контрольной условно-чистой территории. Измерения производили на приборе Монитор качества воды - «PHT-028» при температуре 25±0,1°С.

Среднеарифметические значения количественных показателей рН и TDS в растительных водных пылевидных суспензиях средних проб с четырех экспериментальных территорий (Э1, Э2, Э3, Э4) и условно контрольно-чистой территории (К) представлены в таблице 2,

Таблица 2

№ Параметры Контрольная (К) Э 1
(запад) Э 2
(север) Э 3
(юг) Э 4
(восток) 1. Общее солесодержание (TDS), мг/л 335 1990 2886 1356 3720 2. рН 6,69 5,53 5,84 6,71 5,7

Из таблицы 2 видно, что показатель количества содержащихся в водных травяных суспензиях растворенных пылевидных частиц - TDS, мг/л, после холодной водной экстракции в течение суток (полыни Artemisia absinthium, Artemisia vulgaris, Artemisia frigida), лебеды (Chenopodium album)) на всех четырех экспериментальных территориях превышал свои значения по сравнению с контрольной, условно-чистой зоной в 4-11 раз. Так, наибольшее превышение (в 11 раз) по этим показателям приходилось на восточную экспериментальную территорию вблизи пруда-накопителя «Большой Лиман» (Э4), в 9 раз – на его северную часть (Э2), наименьшие значения показателей TDS, мг/л, (в 4 раза) наблюдались в южной части вблизи пруда-накопителя «Большой Лиман» (Э3), в 6 раз – в западной части вблизи пруда-накопителя «Большой Лиман». При этом водородный показатель, рН меньше 6 был зарегистрирован на всех 4-х экспериментальных территориях.

Исходя из анализа полученных данных, которые были сделаны после настаивания водных травяных суспензий в течение 24 часов, можно сделать вывод, что прогрессирующее увеличение пылевидных частиц в водных травяных суспензиях за сутки говорит о том, что произошла возможная их холодная экстракция из растительного материала в дистиллированную воду. Таким образом, результаты испытаний показывают, что данные пылевидные частицы попали в организм растений как из приземного слоя атмосферного воздуха, так и из почвы в результате поднятия глубинных флюидов с микрочастицами из недр Земли в верхние слои почвы в виду различных геологических процессов, происходящих на изучаемых экспериментальных территориях и поглощались корнями растений и экологическое состояние (состояние почвы и приземного слоя атмосферного воздуха) на экспериментальных территориях оценивается как опасное.

Аномальное содержание растворенных пылевидных частиц в водных травяных суспензиях, (полыни Artemisia absinthium, Artemisia vulgaris, Artemisia frigida), лебеды (Chenopodium album)), исходящее из их количественных показателей TDS, мг/л, рН может быть вызвано присутствием в суспензиях неорганических солей, органических веществ, в т.ч. с высоким содержанием щелочноземельных металлов, которые указывают как на антропогенное загрязнение изучаемых экспериментальных территорий, идущие от пруда-накопителя «Большой Лиман», так и на природное загрязнение которое могло быть вызвано возможными геологическими процессами, происходящими глубоко в недрах Земли в том числе процессами рудообразования и др. В этой связи, экологическое состояние четырех экспериментальных территорий (состояние почвы и приземного слоя атмосферы одновременно) оцениваются как опасные. При этом, особое внимание обращается на то, что пылевидные частицы как из приземного слоя атмосферы так и из недр Земли могут попадать на культурные растения, выращиваемые на фермерских сельскохозяйственных полях в восточной части пруда-накопителя «Большой Лиман» (Э4) и в его северной части (Э2), а на западе (Э1) представлять определенные экологические риски для здоровья населения, проживающего в поселке «Звездный», в том числе для их приусадебных хозяйств при возделывании различных сельско- хозяйственных культур и выпаса скота.

Способ оценки загрязнения окружающей среды по показателям TDS и рН травяных водных суспензий с пылевидными частицами позволяет производить более точную и эффективную оценку антропогенного или природного загрязнений территорий во всех природных поясах и населенных пунктах, то есть является универсальным, экологически безопасным, не требующим больших трудовых затрат при одновременном снижении трудоемкости осуществления способа, и невысоких капитальных вложениях на его осуществление.

Изобретение относится к области экологии, мониторингу загрязнения окружающей среды и может найти применение при оценке степени токсичности земельного участка территории. Способ заключается в одновременном взятии исследуемых образцов побегов с листьями у различных травянистых растений на экспериментальной исследуемой территории и на контрольной условно чистой территории, испытании исследуемых образцов, анализе и сравнении результатов испытаний. Оценка экологического состояния территории включает пять стадий: на первой стадии производят сбор побегов, на второй стадии осуществляют испытания средней пробы: по 50-100 г, на третьей стадии производят измерения полученных водных пылевидных суспензий с экспериментальной территории по двум параметрам: рН и TDS, г/л, и сравнивают со значениями из условно чистой зоны, где рН должен быть в пределах 6-8, а значение показателя TDS менее 1000 мг/л, и оценивают экологическое состояние территории на экспериментальной территории как не опасное, на четвертой стадии осуществляют холодную водную экстракцию растительного материала, на пятой стадии производят снова измерение водной суспензии по тем же двум показателям рН и TDS, по которым производят сравнение со значениями показателей рН и TDS водных растительных пылевидных суспензий, полученных из травянистых растений, произрастающих на контрольной условно чистой территории, и оценивают экологическое состояние экспериментальной территории (состояние почвы и приземного слоя атмосферного воздуха одновременно), если значение рН меньше 6 или больше 8, а значение показателя TDS больше 1000 мг/л, экологическое состояние территории, т.е. почвы и приземного слоя атмосферного воздуха одновременно, оценивается как опасное. Способ обеспечивает повышение точности и эффективности оценки экологического состояния территории. 2 з.п. ф-лы, 2 табл., 1 пр.

1. Способ оценки экологического состояния территории в зонах антропогенного и природного влияний, включающий отбор проб растительного материала, испытание проб растительного материала для определения кислотности среды по показателю концентрации ионов водорода, анализ результатов испытаний, по которому определяют уровень загрязнения окружающей среды, отличающийся тем, что в качестве проб растительного материала используют листья и побеги любых травянистых растений с находящимися на их поверхности пылевидными частицами и загрязняющими веществами внутри растений, которые они поглощают из почвы, а оценка экологического состояния территории включает пять стадий: на первой стадии в сухую погоду в конце летнего сезона одновременно как на исследуемой экспериментальной территории, так и на контрольной условно чистой территории производят сбор листьев и побегов травянистых растений примерно одинаковых видов, срезая их острым ножом или секатором на высоте выше 5 см от поверхности почвы, и укладывают в полиэтиленовую пленку или крафтбумагу, при этом в процессе исследования выделяют точечную пробу отобранного за один прием растительного материала на площадке размером 1,5×1,5 м² , при этом масса растительного материала в одной точечной пробе составляет не менее 200-300 г, а общее количество проб составляет 10 точечных проб, причем отбор исследуемых образцов в точечных пробах производят по диагонали участка или по маршруту отбора проб растительного материала, а в качестве контрольного образца служат побеги с листьями травянистых растений, произрастающих на условно чистой территории не менее чем за 5-10 км от экспериментальной исследуемой территории, полученные пробы укладывают на полог из брезента или полимерной пленки размером 2×2 м², измельчают ножницами или секатором побеги с листьями на части 1-2 см, осторожно перемешивают и расстилают ровным тонким слоем 0,5-1 см на пологе, получая таким образом объединенную пробу не менее 3 кг с одной исследуемой территории, затем из объединенной пробы из 10 различных мест по всей площади полога отбирают измельченный растительный материал случайным образом массой по 50-100 г таким образом, чтобы осыпавшиеся части растений также были включены в пробу, а из объединенной пробы растительного материала выделяют среднюю пробу для анализа, массой не менее 0,5-1,0 кг, на второй стадии осуществляют испытания средней пробы, для этого измельченный растительный материал средней пробы массой по 50-100 г помещают в химические стаканы (V=600 мл) и добавляют в них дистиллированную воду объемом по 500 мл, стеклянной палочкой перемешивают растительный материал в дистиллированной воде в течение 2-3 минут и получают водные суспензии с содержанием пылевидных частиц, смытых с побегов и листовых пластинок травянистых растений, на третьей стадии через 3-5 минут после перемешивания производят измерение полученной водной суспензии (смыв с побегов и листьев растений пылевидных частиц) по водородному показателю рН или мере активности ионов водорода в растворе, количественно выражающему его кислотность, и показателю количества содержащихся в водных суспензиях растворенных пылевидных частиц TDS, мг/л, по известной математической зависимости рассчитывают среднеарифметические значения показателя активности ионов водорода рН и показателя количества содержащихся в водных суспензиях растворенных пылевидных частиц TDS, по которым оценивают экологическое состояние экспериментальной территории (приземной слой атмосферного воздуха) в сравнении с показателями рН и TDS водных пылевидных суспензий, полученных из растений, произрастающих на контрольной условно чистой территории, на четвертой стадии осуществляют холодную водную экстракцию растительного материала - настаивание водной суспензии с измельченными побегами и листьями в течение 24 часов при комнатной температуре без попадания на водную суспензию солнечных лучей, на пятой стадии через 24 часа после настаивания растительной пылевидной водной суспензии (холодная водная экстракция растительного материала) производят снова ее измерение по двум параметрам: рН и TDS, рассчитывают их среднеарифметические значения, по которым производят оценку экологического состояния территории (состояние почвы и приземного слоя атмосферного воздуха одновременно), анализ и сравнение их со значениями показателей рН и TDS водных растительных пылевидных суспензий, полученных из травянистых растений, произрастающих на контрольной условно чистой территории, при этом, если значение рН меньше 6 или больше 8, а значение показателя TDS больше значения этого же показателя на контрольной условно чистой территории, экологическое состояние территории оценивается как опасное.

2. Способ оценки экологического состояния загрязнения территории в зонах антропогенного и природного влияний по п.1, отличающийся тем, что выбор условно чистой территории обусловлен нормативными показателями и при значении водородного показателя рН в диапазоне 6-8, а пылевидных частиц TDS менее 1000 мг/л экологическое состояние территории (приземного слоя атмосферного воздуха и почвы одновременно) оценивается как не опасное.

3. Способ оценки экологического состояния загрязнения территории в зонах антропогенного и природного влияний по п.1, отличающийся тем, что измерение водородного показателя рН с одновременной диагностикой общего количества растворенных в водной суспензии пылевидных частиц TDS производят на приборе Монитор качества воды – «РНТ-028» при температуре 25±0,1 °C.