Изобретение относится к способам исследования и анализа воды и грунтов и может применяться для решения задач охраны окружающей среды. В частности, способ полезен для использования в структуре комплексного экологического мониторинга химически опасных объектов, включая объекты по уничтожению химического оружия на всех этапах жизненного цикла с целью оценки влияния химически опасных объектов на окружающую природную среду и прогноза развития экологической обстановки на территории санитарно-защитной зоны.
Из уровня техники известен способ оценки экологического состояния территории (RU 2735034 C1, МПК G01N 33/00, опубл. 27.10.2020). Способ заключается в одновременном взятии исследуемых образцов побегов с листьями у различных травянистых растений на экспериментальной площадке и на контрольной условно чистой территории, испытании исследуемых образцов путем измерения получаемых из образцов водных пылевидных суспензий по параметрам pH и TDS, г/л, анализе и сравнении результатов испытаний.
Недостатком известного способа является отсутствие привязки точек отбора исследуемых образцов на экспериментальной площадке к местам наиболее вероятной аккумуляции загрязняющих веществ, в результате чего в методе не учитывается явление миграции загрязняющих веществ в окружающей среде и, как следствие, снижается эффективность комплексной оценки экологического состояния территории.
Наиболее близким техническим решением к заявленному изобретению и выбранным в качестве прототипа признан способ экологического мониторинга опасных производственных объектов (RU 2413220 C1, МПК G01N 33/18, G01N 33/24, опубл. 27.02.2011). Способ включает в себя отбор проб компонентов окружающей природной среды, их обработку и анализ экологической обстановки в санитарно-защитной зоне химически опасных объектов, проводимый до начала работы объекта и в процессе его функционирования с последующим сравнением данных для оценки влияния объекта на окружающую среду, с учетом выделения областей максимально вероятного присутствия загрязняющих веществ в компонентах окружающей среды, проводимого на основе расчета рассеивания загрязняющих веществ, и расстановки точек отбора проб в зонах вероятной максимальной концентрации загрязняющих веществ.
Недостатком способа организации экологического мониторинга является сложность выявления локальных очагов аккумуляции загрязняющих веществ на всей территории санитарно-защитной зоны вследствие необходимости проведения большого количества исследований отобранных проб. Эффективность применения подобного способа организации экологического мониторинга в рамках комплексной оценки экологического состояния территории санитарно-защитной зоны невысока ввиду ее большой площади.
Технической задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является повышение точности и оперативности проведения мониторинга окружающей среды в санитарно-защитной зоне химически опасных объектов.
Указанная задача решена тем, что способ биологического мониторинга химически опасных объектов включает в себя этап полевых исследований влияния загрязняющего вещества на параметры травяного покрова и древесной растительности и этап лабораторных исследований реакции растительных объектов на воздействие раствора загрязняющего вещества. При этом на этапе полевых исследований на экспериментальных площадках квадратной формы, обвалованных грунтом, производят троекратное разлитие раствора загрязняющего вещества, после чего раз в месяц в течение вегетационного сезона фиксируют реакцию биоты на внесенное загрязняющее вещество путем регулярных наблюдений за состоянием травяного покрова, при этом одновременно осуществляют определение валового содержания загрязняющего вещества в пробах почвы, отобранных с экспериментальных площадок; на этапе лабораторных исследований на первой стадии исследований оценивают изменения параметров состояния древесной растительности под воздействием раствора загрязняющего вещества, на второй стадии исследований оценивают влияние загрязняющего вещества на генеративную сферу деревьев, отобранных на этапе полевых исследований и подвергнутых воздействию раствора загрязняющего вещества, на третьей стадии исследований оценивают возможность использования различных видов древесных растений в качестве индикаторов и мелиорантов на основе измерения скорости усыхания ветвей растений при помещении их в емкости с водой, в которой предварительно растворено загрязняющее вещество, на четвертой стадии исследований оценивают возможность применения травянистых фитомелиорантов для рекультивации загрязненных территорий путем сравнения свойств незагрязненного и загрязненного загрязняющим веществом почвенно-растительных комплексов в лабораторных условиях.
Для осуществления способа используют экспериментальные площадки квадратной формы площадью 4 м2 в границах идентификационного экологического полигона. Разлитие раствора загрязняющего вещества производят в пяти вариантах концентрации и трех предельно-допустимых концентрациях загрязняющего вещества. При фиксации реакции биоты на внесенное загрязняющее вещество проводят оценку внешнего вида и размеров растений, видового обилия растений, общего проективного покрытия, сроков прохождения фаз развития по сравнению с аналогичными показателями на участках фоновой территории. Оценку изменения параметров состояния древесной растительности под воздействием раствора загрязняющего вещества осуществляют, проращивая черенки древесного растения длиной от 20 до 25 см, срезанные с соблюдением физиологических требований на территории минимально подверженной техногенному прессингу, при этом проращивание черенков осуществляют помещением их в емкости с раствором загрязняющего вещества на срок от 3 до 4 недель до сбрасывания почечных чешуй и появления первых листьев в лабораторных условиях при комнатной температуре и искусственном освещении. Оценку влияния загрязняющего вещества на генеративную сферу деревьев, отобранных на этапе полевых исследований и подвергнутых воздействию раствора загрязняющего вещества, осуществляют в лабораторных условиях путем проращивания семян деревьев и оценки скорости их прорастания в чашках Петри на субстрате из обеззоленных фильтров, при комнатной температуре и искусственном освещении.
Положительным техническим результатом, обеспечиваемым раскрытой выше совокупностью признаков способа, является повышение точности и оперативности оценки экологической обстановки в санитарно-защитной зоне химически опасного объекта, а также возможности прогнозирования путей ее дальнейшего развития.
Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлена модель захвата загрязняющих веществ осадками, на фиг. 2 - модель сбора загрязняющих веществ из атмосферы осадками, на фиг. 3 - модель процесса аппроксимации карты рельефа местности в разрезе рельефа, на фиг. 4 - визуализация процесса аппроксимации карт рельефа местности.
Способ биологического мониторинга химически опасных объектов осуществляют следующим образом.
Целью полевых исследований, осуществляемых в рамках способа, является оценка изменений параметров травяного покрова и древесной растительности под влиянием загрязняющего вещества с выявлением видов, устойчивых к загрязнению, а также способностей загрязняющих веществ к миграциям в природном ландшафте. Основной целью лабораторных исследований является оценка реакции различных растительных объектов, характерных для флоры санитарно-защитной зоны химически опасного объекта на воздействие раствора загрязняющего вещества, а также детализация этой реакции для определения пригодности каждого исследованного объекта к применению в качестве биоиндикатора, тест-объекта или мелиоранта.
Экспериментальная площадка идентификационного экологического полигона для оценки влияния загрязняющих веществ на лесной фитоценоз (древостой) имеет размеры 25×25 м, на луговой фитоценоз - 10×10 м. Внутри площадки лугового фитоценоза для количественного учета видов закладываются три площадки размерами 1×1 м или 8÷10 площадок площадью 0,25 м2.
Одной из стадий полевых исследований является построение модели сбора загрязняющих веществ из атмосферы осадками, которая представляет собой условное место понижения рельефа на местности в разрезе. h1 и h2 (м) - высота рассматриваемого слоя атмосферы и глубина понижения рельефа соответственно, L (м) - ширина рассматриваемого места понижения рельефа. При прохождении дождя интенсивностью Q (мм/ч) происходит сбор загрязняющего вещества концентрации I0 (1/м3) из атмосферного воздуха с площади, равной VОБЩ=V1+V2=(L×h1)+(1/2(L×h2)), в общий объем V3. При этом V1 (м) - объем атмосферного воздуха над местом понижения рельефа, V2 (м) - объем атмосферного воздуха непосредственно в месте понижения рельефа, V3 (м) - объем пространства, занимаемого дождевой водой, стекающей в место понижения рельефа. Исходя из того, что V3 значительно меньше чем VОБЩ, можно утверждать, что концентрация загрязняющего вещества I1 (1/м3) значительно превышает показатель I0.
Исходя из моделей, представленных на фиг. 1 и фиг. 2, проводится расчет путей миграции загрязняющих веществ из атмосферы осадками на территории санитарно-защитной зоны химически опасного объекта и выявление на этой территории мест скопления загрязняющих веществ. Процесс аппроксимации карт объясняется моделью, представленной на фиг. 3. Модель описывает процедуру сглаживания рельефа местности в разрезе (зеленая линия) аппроксимирующей линией (красная линия), проводимую для исключения некоторых неоднородностей рельефа и незначительных перепадов высот на территории санитарно-защитной зоны. Аппроксимация производится при заданных граничных условиях перепада высоты +/- 0,5 м. При изменении высоты рельефа местности относительно аппроксимирующей линии менее 0,5 м данным перепадом высоты можно пренебречь. При изменении высоты рельефа местности относительно аппроксимирующей линии более 0,5 м данный перепад должен быть учтен в процессе построения аппроксимирующей линии.
С помощью упомянутой модели производится аппроксимация карт рельефа местности в трехмерном виде, представленном на фиг. 4, где слева изображен снимок участка понижения рельефа местности (овраг) и процесс его аппроксимации (зеленая линия). После проведения процедуры аппроксимации карты приобретают вид, представленный справа на фиг. 4, где понижения рельефа обозначены различными цветами, исходя из глубины понижения.
В основе явления миграции загрязняющих веществ в окружающей природной среде лежит процесс вымывания примесей из атмосферы с помощью осадков. При этом, исходя из того, что концентрация дождевых капель при самом интенсивном дожде не превышает 103 м-3, а размеры частиц загрязняющих веществ на 3÷4 порядка меньше характерного размера капель, соседние капли дождя не оказывают влияния на поле течения воздуха вблизи капли. Следовательно, совокупность дождевых капель можно представить как систему изолированных сферических препятствий, образующих своеобразную фильтрующую среду для улавливания загрязняющих веществ.
Расстановку экспериментальных площадок, предусматриваемых полевым этапом способа экологического мониторинга, c учетом явления миграции загрязняющих веществ, осуществляют следующим образом.
Для достижения необходимой точности при проведении расчета вымывания примеси концентрации N (мг/м3) из подоблачного слоя атмосферы, территорию атмосферы санитарно-защитной зоны химически опасного объекта необходимо разделить на одинаковые участки длиной a (м), шириной b (м) и высотой h (м). Для удобства проведения расчетов для каждого участка длина принимается равной ширине, высота при этом будет различная в зависимости от заданной высоты рассматриваемого атмосферного пространства. В большинстве случаев приравнивается к высоте, с которой происходит выпадение осадков и высоты рельефа местности на каждом конкретном участке местности.
Объем каждого отдельного участка VУЧ. (м3) в таком случае вычисляется по известной формуле:
, (1)
где а - длина участка (м); b - ширина участка (м); h - высота участка (м).
Далее каждый участок атмосферы временно рассматривается изолированно друг от друга. При прохождении через участок дождя определенной интенсивности R (мм/ч) в течение определенного времени t (ч), количество выпавшего осадка Vос. (м3) вычисляется по формуле:
(2)
При этом прошедший дождь впитывает в себя определенное количество загрязняющего вещества со всего объема участка VУЧ. (м3), причем количество собранного загрязняющего вещества зависит от коэффициента вымывания L (1/с), равного отношению скорости накопления аэрозольных частиц в облаке за время выпадения осадков:
, (3)
где E - эффективность улавливания аэрозолей; D - диаметр дождевых капель (мм).
Эффективность улавливания аэрозолей Е системой дождевых капель диаметра D можно связать с коэффициентом захвата n следующей формулой:
, (4)
где γ - коэффициент, зависящий от макроскопических параметров фильтрующей среды, который можно получить на основе зависимости:
, (5)
В свою очередь h - размер аэрозольного облака по вертикали (от 102 до 103 м), α - плотность упаковки дождевых капель (меняется в пределах от 10-5 до 10-10 для капель от 0,1 до 6 мм соответственно):
(6)
,
где nst, nD, nDK - коэффициенты инерционного захвата, диффузионного захвата и захвата за счет сцепления аэрозольной частицы дождевой каплей соответственно:
, (7)
, (8)
, (9)
где St - число Стокса; St* - критическое число Стокса; Re - число Рейнольдса, вычисленное для дождевой капли диаметром D; μ, μw - динамическая вязкость воздуха и воды (Па×с); r - параметр зацепления, рассчитываемый, как отношение диаметра аэрозольной части d к диаметру дождевой капли D.
После проведения расчета объема выпавших осадков, а также количества загрязняющего вещества, вымытого из атмосферы этим объемом, на каждый участок размерами 1×1 м, проводится наложение результатов проведенного расчета на аппроксимированные карты рельефа местности и дальнейшее моделирование путей перемещения осадков в места понижения рельефа местности и их скопления на данных участках. Важнейшим параметром при этом становится учет объема понижений рельефа местности, так как при превышении данного объема объемом выпавших осадков, скопление осадков и, как следствие, загрязняющего вещества в этом месте прекратится, а расположение идентификационных экологических полигонов в каждой даже самой малой точке скопления загрязняющего вещества является нецелесообразным вследствие того, что проведение экспериментов на каждом идентификационном экологическом полигоне потребует значительных ресурсных затрат. В связи с этим, необходимо провести ранжирование всех участков понижения рельефа по определенному пороговому значению их объема, при достижении или не достижении которого понижение необходимо учитывать или им можно, соответственно, пренебречь, причем пороговое значение объема определяется индивидуально, исходя из общей картины рельефа конкретной территории санитарно-защитной зоны химически опасного объекта.
При проведении процедуры моделирования путей перемещения осадков в места понижения рельефа местности и их скопления на данных участках, необходимо учитывать также и типы грунтов на каждом участке, а также характер подстилающей поверхности, поскольку данные факторы оказывают существенное влияние на перемещение загрязняющих веществ в силу различных степеней водопроницаемости для каждого типа грунта.
На основе данных, полученных по результатам проведенного расчета, производится расстановка экспериментальных площадок идентификационных экологических полигонов. Количество необходимых площадок определяется исходя из необходимого объема данных для прогнозирования и оценки возможного влияния загрязняющих веществ на окружающую природную среду на территории санитарно-защитной зоны химически опасного объекта.
С целью имитации загрязнения почвенного покрова, на экспериментальных площадках квадратной формы (площадь - 4 м2) в границах идентификационного экологического полигона производится разлитие раствора загрязняющего вещества в пяти вариантах концентрации (1, 1,5, 2, 2,5) и трех предельно-допустимых концентрациях (ПДК) в трехкратной повторности. Во избежание латеральной миграции загрязнителя с поверхностным стоком экспериментальные площадки обвалованы грунтом.
Далее производится исследование реакции биоты в рамках идентификационного экологического полигона на внесенное загрязняющее вещество путем регулярных наблюдений за состоянием травяного покрова на экспериментальных площадках. При этом производится оценка:
1) внешнего вида и размеров растений;
2) видового обилия растений;
3) общего проективного покрытия;
4) сроков прохождения определенных фаз развития по сравнению с аналогичными показателями на участках фоновой территории.
Частота фиксирования параметров растительного покрова и отбора проб почв - один раз в месяц в течение вегетационного сезона (с мая по октябрь).
Одновременно с выполнением наблюдений за растительным покровом, производится отбор проб почвы с экспериментальных площадок для дальнейшего анализа валового содержания загрязняющего вещества с использованием методов химического анализа.
Оценка изменения параметров древесной растительности после внесения раствора загрязняющего вещества на почву производится путем выбора в качестве тест-объектов для наблюдения модельных деревьев, характерных для произрастания в санитарно-защитной зоне химически опасного объекта и обладающих наиболее жесткими требованиями к химизму почвы. Отбор модельных деревьев производится в трех группах по следующим возрастным категориям (календарный возраст деревьев определяется при помощи лесопатологического бура):
1. I категория - до 10 лет;
2. II категория - 10-15 лет;
3. III категория - 15-20 лет.
Для имитации загрязнения производится разлив загрязняющего вещества в основании каждого модельного дерева в трех концентрациях загрязняющего вещества - 1, 2, 3 ПДК. Повторность 30-кратная по каждой дозировке: по 10 модельных деревьев на каждый указанный возраст.
После внесения загрязняющего вещества ежемесячно производится оценка прироста модельных деревьев по возрастам на трех физиологических уровнях по каждому дереву (50, 100 и 150 см от уровня почвы), на основе которой производится оценка воздействия загрязняющего вещества на вегетативную сферу.
Одновременно с этим, производится отбор семян модельных деревьев, которые в дальнейшем проращиваются в лаборатории с целью оценки их фертильности и жизнеспособности приростков. На основании полученных данных производится оценка влияния загрязняющего вещества на генеративную сферу модельных деревьев.
Помимо оценки влияния внесенного загрязняющего вещества на растительный покров и древесную растительность проводятся исследования способности загрязняющего вещества к миграциям в природном ландшафте путем проведения наблюдений за изменением валовой концентрации загрязняющего вещества в верхних горизонтах почв. Отбор проб почвы производится по трансектам по сравнению с местом разлива загрязняющего вещества:
1. трансекта 1 - небольшой подъем;
2. трансекта 2 - отсутствие уклона;
3. трансекта 3 - небольшой уклон;
4. трансекта 4 - сильный уклон (до 5°).
Полученные пробы обрабатываются методами химического анализа с использованием оборудования для анализа элементного состава вещества, которое позволяет определить содержание химических элементов в различных веществах, в результате чего производится оценка взаимосвязей типа «доза-эффект» и «время-реакция» между изменением состояния окружающей среды и внесенным загрязняющим веществом.
Так же как и в полевых экспериментах, в лабораторных исследованиях важным является изучение зависимостей «доза - эффект» и «время - реакция», но, по возможности, более детально.
На стадии 1 производится оценка изменения параметров состояния модельных ветвей видов древесной растительности, характерных к произрастанию на территории санитарно-защитной зоны химически опасного объекта под воздействием раствора загрязняющего вещества.
Модельная ветвь - черенок древесного растения длиной 20÷25 см, срезанный с соблюдением физиологических требований. Черенки заготавливаются в зимний период на ненарушенной территории (минимально подверженной техногенному прессингу).
Предварительно, перед помещением модельных ветвей в емкости с раствором загрязняющего вещества, в течение 3÷4 недель проводят выгонку калиброванных черенков модельных деревьев до сбрасывания почечных чешуй и появления первых листьев (иголок) на водном растворе жидкой подкормки в лабораторных условиях при комнатной температуре и искусственном освещении.
Вегетационные исследования проводят в четырех вариантах концентрации раствора загрязняющего вещества - контроль (фон), 10-кратное превышение фона, 20-кратное превышение фона, 40-кратное превышение фона, исходя из усредненных фоновых значений содержания загрязняющего вещества в почве региона расположения идентификационного экологического полигона, в лабораторных фарфоровых стаканах 250 мл, в четырехкратной повторности для каждой концентрации.
Изменение параметров состояния модельных ветвей под воздействием раствора загрязняющего вещества оценивают по скорости усыхания почек на ветвях, и изменению внешнего вида модельных ветвей - пожелтение листьев (иголок), изменение окраски ствола (покраснение). Частота фиксирования параметров растительных организмов - один раз в двое суток в течение вегетационного периода.
Анализ реакции модельных ветвей на загрязняющее вещество позволяет судить о возможности использования исследуемого вида древесной растительности в качестве индикатора, аккумулятора или деструктора растворенного загрязняющего вещества.
На стадии 2 производится оценка влияния загрязняющего вещества на генеративную сферу модельных деревьев, отобранных ранее на этапе полевых экспериментов и подвергнутых воздействию раствора загрязняющего вещества в трех дозировках: 0, 1 и 2 ПДК. С этой целью в лабораторных условиях осуществляется проращивание семян модельных деревьев и оценка скорости их прорастания.
Исследование проводят в чашках Петри на субстрате из обеззоленных фильтров, при комнатной температуре и искусственном освещении. Субстрат увлажняется по мере высыхания дистиллированной водой. Семена модельных деревьев помещаются в чашки по 10 шт.
После этого ведут наблюдения за прорастанием семян, его темпами по сравнению с прорастанием контрольных семян, количеством аномалий морфологии и отклонений в физиологических процессах, степенью пораженности плесневыми грибками. Частота фиксирования параметров - один раз в двое суток в начале опыта, один раз в сутки после начала прорастания большей части семян.
На основании динамики полученных данных оценивают влияние загрязняющего вещества на генеративную сферу модельных деревьев.
На стадии 3 производится исследование возможности использования различных видов древесных растений в качестве индикаторов и мелиорантов при загрязнении почвы определенным загрязняющим веществом. Для этого производится выбор некоторого количества видов древесных растений, характерных для произрастания в санитарно-защитной зоне химически опасного объекта и заготовка черенков (модельных ветвей). Заготовка производится в зимний период на ненарушенной территории (минимально подверженной техногенному прессингу).
Основной оцениваемый показатель - скорость усыхания модельных ветвей при помещении их в емкости с водой, в которой предварительно растворяется некоторое количество загрязняющего вещества. Загрязнение вносится кратно фоновому содержанию загрязняющего вещества в почвах региона расположения идентификационного экологического полигона.
По реакции модельных ветвей производят оценку возможности использования древесной растительности в качестве индикаторов, аккумуляторов или деструкторов растворенного загрязняющего вещества.
На стадии 4 производится оценка возможности применения травянистых фитомелиорантов для рекультивации территорий, несущих определенное загрязняющее вещество.
Для организации фитомелиорации производят подбор спектра видов трав, соответствующих следующим условиям:
1) способность произрастать в конкретных экологических условиях;
2) развитие значительной фитомассы за короткий вегетационный период (до 30 дней);
3) доступность семенного материала.
После отбора нескольких видов трав, удовлетворяющих представленным требованиям, производится посев семян, по 10 семян в 1 чашку Петри, в трехкратной повторности. Субстратом для проращивания семян мелиорантов является прокаленный песок из расчета 50 г на одну чашку Петри. Исследования ведутся путем сопряженного анализа свойств незагрязненного и загрязненного определенным видом загрязняющего вещества почвенно-растительного комплекса в лабораторных условиях.
Параметры оценки эффективности фитомелиорантов:
1) всхожесть (выживаемость), % - показатель физиологической устойчивости растения к данному загрязнению.
2) сроки наступления фенофаз - показатель реакции на загрязнение биоритмов растения: задержка или опережение индивидуального развития, что определит скорость набора биомассы.
3) аномалии развития проростков (тераты, пораженность болезнями), %.
В качестве опорной концентрации при расчете экспериментальных загрязнений выбирается фоновое содержание загрязняющего в почвах региона расположения идентификационного экологического полигона: контроль (фон), 5-кратное превышение фона, 10-кратное превышение фона, 15-кратное превышение фона, 20-кратное превышение фона, 25-кратное превышение фона.
На основании анализа эффективности мелиорантов производят оценку возможности использования выбранных видов растительности в качестве индикаторов, аккумуляторов или деструкторов загрязняющего вещества.
Проведение, как полевого этапа, так и лабораторного этапа мониторинга подразумевает многократную визуальную фиксацию состояния контролируемых объектов биоты, при этом присутствие вблизи объектов лиц проводящих наблюдения не желательно, вследствие возможного значительного заражения почвы на экспериментальных площадках или лабораторной посуды в лаборатории.
С целью повышения безопасности осуществления измерений и наблюдений, предусмотренных способом, может применяться специализированное устройство (на фигурах условно не показано), построенное на основе микроконтроллера, содержащего микропроцессорное ядро, состоящее из арифметико-логического устройства и регистров общего назначения, подключенных к FLASH-памяти программ и SRAM-памяти данных. Микропроцессорное ядро с помощью системной шины подключено к USB-контроллеру, контроллеру SD-карты и универсальным восьмиразрядным двунаправленным GPIO-портам ввода-вывода. К USB-контроллеру подключено устройство фотовидеофиксации с возможностью макросъемки растений, а к SD-контроллеру подключен слот модуля подключения SD-карты, в который вставлена и электрически соединена с модулем SD-карта. К первому GPIO-порту ввода-вывода подключен LCD-индикатор для индикации режимов работы устройства, а ко второму GPIO-порту ввода-вывода подключена кнопочная клавиатура для задания режимов его работы.
Устройство используют для удаленной автоматической фиксации текущего состояния биоты на экспериментальных площадках и в лабораториях с помощью устройства фотовидеофиксации, при этом получаемые изображения сохраняются на SD-карте с возможностью их передачи на персональный компьютер и дальнейшей автоматической обработки, при этом частота фиксаций внешнего вида биоты может быть предварительно настроена с помощью LCD-индикатора и кнопочной клавиатуры.
Таким образом, рассмотренный в настоящей заявке способ биологического мониторинга химически опасных объектов является эффективным методом оценки экологического состояния почвы, воды и растительности, который может применяться для оценки состояния не только промышленных площадок опасных химических производств, но также и в городских условиях, например для контроля текущего состояния полигонов хранения и утилизации бытовых отходов антропогенного происхождения.
| название | год | авторы | номер документа |
|---|---|---|---|
| СПОСОБ КОМПЛЕКСНОЙ ОЦЕНКИ СОСТОЯНИЯ ЛЕСНЫХ ЭКОСИСТЕМ В РАЙОНАХ ТЕХНОГЕННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ ОБЪЕКТОВ | 2011 |
|
RU2489846C2 |
| Способ экологического мониторинга на законсервированных участках горных работ | 2016 |
|
RU2655623C2 |
| СПОСОБ СТРОИТЕЛЬСТВА НЕФТЕГАЗОВОЙ СКВАЖИНЫ | 2012 |
|
RU2513488C2 |
| СПОСОБ ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ НЕФТЕЗАГРЯЗНЕННЫХ ГРУНТОВ, СПОСОБ ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ ОТРАБОТАННЫХ БУРОВЫХ ШЛАМОВ | 2011 |
|
RU2486166C2 |
| СПОСОБ КАРТОГРАФИРОВАНИЯ ЗЕМЕЛЬ | 2005 |
|
RU2308679C2 |
| Способ переработки отходов бурения | 2020 |
|
RU2767535C1 |
| СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КАЧЕСТВА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ МЕТОДОМ ЭПР-СПЕКТРОСКОПИИ ЛИШАЙНИКОВ | 2013 |
|
RU2549471C2 |
| СПОСОБ РАДИАЦИОННОГО МОНИТОРИНГА ЭКОСИСТЕМ ПО БИОИНДИКАЦИИ РАДИОАКТИВНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ ТЕРРИТОРИЙ ПО ФИТОКОМПОНЕНТУ | 1999 |
|
RU2154936C1 |
| СМЕСИ ГРУНТОШЛАМОВЫЕ ДЛЯ РЕКУЛЬТИВАЦИИ НАРУШЕННЫХ ЗЕМЕЛЬ И СПОСОБ РЕКУЛЬТИВАЦИИ ЗЕМЕЛЬ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СМЕСЕЙ ГРУНТОШЛАМОВЫХ | 2015 |
|
RU2631391C2 |
| СПОСОБ ОЦЕНКИ УДЕЛЬНОЙ АКТИВНОСТИ ЦЕЗИЯ-137 В РАСТИТЕЛЬНЫХ РЕСУРСАХ ЛЕСА | 2012 |
|
RU2528910C2 |
Изобретение относится к способам биологического мониторинга химически опасных объектов. Сущность: способ включает проведение полевых и лабораторных исследований. На этапе полевых исследований на экспериментальных площадках квадратной формы, обвалованных грунтом, производят троекратное разлитие раствора загрязняющего вещества. После этого раз в месяц в течение вегетационного сезона фиксируют реакцию биоты на внесенное загрязняющее вещество путем регулярных наблюдений за состоянием травяного покрова. При этом одновременно осуществляют определение валового содержания загрязняющего вещества в пробах почвы, отобранных с экспериментальных площадок. На этапе лабораторных исследований на первой стадии исследований оценивают изменения параметров состояния древесной растительности под воздействием раствора загрязняющего вещества. На второй стадии исследований оценивают влияние загрязняющего вещества на генеративную сферу деревьев, отобранных на этапе полевых исследований и подвергнутых воздействию раствора загрязняющего вещества. На третьей стадии исследований оценивают возможность использования различных видов древесных растений в качестве индикаторов и мелиорантов на основе измерения скорости усыхания ветвей растений при помещении их в емкости с водой, в которой предварительно растворяют загрязняющее вещество. На четвертой стадии исследований оценивают возможность применения травянистых фитомелиорантов для рекультивации загрязненных территорий путем сравнения свойств незагрязненного и загрязненного загрязняющим веществом почвенно-растительных комплексов в лабораторных условиях. Технический результат: повышение точности и оперативности проведения мониторинга окружающей среды в санитарно-защитной зоне химически опасных объектов. 6 з.п. ф-лы, 4 ил.
1. Способ биологического мониторинга химически опасных объектов, включающий этап полевых исследований влияния загрязняющего вещества на параметры травяного покрова и древесной растительности и этап лабораторных исследований реакции растительных объектов на воздействие раствора загрязняющего вещества, отличающийся тем, что на этапе полевых исследований на экспериментальных площадках квадратной формы, обвалованных грунтом, производят троекратное разлитие раствора загрязняющего вещества, после чего раз в месяц в течение вегетационного сезона фиксируют реакцию биоты на внесенное загрязняющее вещество путем регулярных наблюдений за состоянием травяного покрова, при этом одновременно осуществляют определение валового содержания загрязняющего вещества в пробах почвы, отобранных с экспериментальных площадок; на этапе лабораторных исследований на первой стадии исследований оценивают изменения параметров состояния древесной растительности под воздействием раствора загрязняющего вещества, на второй стадии исследований оценивают влияние загрязняющего вещества на генеративную сферу деревьев, отобранных на этапе полевых исследований и подвергнутых воздействию раствора загрязняющего вещества, на третьей стадии исследований оценивают возможность использования различных видов древесных растений в качестве индикаторов и мелиорантов на основе измерения скорости усыхания ветвей растений при помещении их в емкости с водой, в которой предварительно растворено загрязняющее вещество, на четвертой стадии исследований оценивают возможность применения травянистых фитомелиорантов для рекультивации загрязненных территорий путем сравнения свойств незагрязненного и загрязненного загрязняющим веществом почвенно-растительных комплексов в лабораторных условиях.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что экспериментальные площадки квадратной формы выполняют площадью 4 м2 в границах идентификационного экологического полигона.
3. Способ по любому из пп. 1, 2, отличающийся тем, что разлитие раствора загрязняющего вещества производят в пяти вариантах концентрации и трех предельно-допустимых концентрациях загрязняющего вещества.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что при фиксации реакции биоты на внесенное загрязняющее вещество проводят оценку внешнего вида и размеров растений, видового обилия растений, общего проективного покрытия, сроков прохождения фаз развития по сравнению с аналогичными показателями на участках фоновой территории.
5. Способ по п.1, отличающийся тем, что оценку изменения параметров состояния древесной растительности под воздействием раствора загрязняющего вещества осуществляют, проращивая черенки древесного растения длиной от 20 до 25 см, срезанные с соблюдением физиологических требований на территории, минимально подверженной техногенному прессингу.
6. Способ по п.5, отличающийся тем, что проращивание черенков осуществляют помещением их в емкости с раствором загрязняющего вещества на срок от 3 до 4 недель до сбрасывания почечных чешуй и появления первых листьев в лабораторных условиях при комнатной температуре и искусственном освещении.
7. Способ по п.1, отличающийся тем, что оценку влияния загрязняющего вещества на генеративную сферу деревьев, отобранных на этапе полевых исследований и подвергнутых воздействию раствора загрязняющего вещества, осуществляют в лабораторных условиях путем проращивания семян деревьев и оценки скорости их прорастания в чашках Петри на субстрате из обеззоленных фильтров при комнатной температуре и искусственном освещении.
| И.М.Янников и др | |||
| Организация биомониторинга химически опасных объектов и полигонов ТБО с использованием идентификационных полигонов / Весник СВФУ, 2013, т.10, N4, стр.35-40 | |||
| В.А.Алексеев и др | |||
| Проведение диагностического и оперативного биомониторинга территорий потенциально химически опасных объектов / Интеллектуальные системы в производстве, |
