СПОСОБ СБОРА ОБРАЗЦОВ ЗООБЕНТОСА С ПРИМЕНЕНИЕМ ИСКУССТВЕННОГО СУБСТРАТА Российский патент 2025 года по МПК A01K61/00 G01N33/18 

Изобретение относится к области экологического мониторинга водных объектов методами биоиндикации и может быть использовано при сборе качественных образцов зообентоса в водных объектах где имеется малое количество естественных субстратов и водной растительности, или же они полностью отсутствуют на исследуемом участке, таких, например, как водоемы, расположенные в Арктической зоне, в следствии чего отсутствует возможность учесть в полной мере видовой состав зообентоса с применением для отбора образцов стандартных гидробиологических методов, таких, как применение дночерпателей различных конструкций, тралов, драг, скребков, сачков.

Известен метод изучения зооперифитона с использованием экспериментальных субстратов (Шарапова Т.А. Зооперифитон внутренних водоемов Западной Сибири. Новосибирск: Наука, 2007. 167 с.). Метод связан с установкой в водоеме разнообразных по форме и происхождению, площади и шероховатости субстратов. В качестве субстратов авторами использованы силикатные кирпичи, стальные пластинки, деревянные субстраты. Чаще всего авторами использовались древесные субстраты цилиндрической формы. Субстраты устанавливались на водоемах на глубинах 0,1, 0,5 и 1,0 м от поверхности воды и закреплялись на делевой нити, которая крепилась к каркасу установки для экспонирования, с целью предотвращения влияния организмов, заселяющих установку, на сообщества, формирующиеся на субстратах. Экспонирование длилось от 20 до 45 суток. По завершении проводилось определение видов и расчеты гидробиологических показателей.

Существенным недостатком данного метода является то, что он предназначен прежде всего для отбора образцов зооперифитона при этом отсутствует контакт субстрата с поверхностью дна и как следствие невозможен отбор представительных образцов зообентоса.

Известно изобретение Донно-пелагическая биостанция (патент на полезную модель №148701, МПК E02B 3/06 (2006.01), опубликовано 10.12.2014, Бюл. № 34) модель относится к области защиты водной среды в качестве искусственного субстрата и механического стимулятора развития биоценоза. Кроме того, донно-пелагическая биостанция обеспечивает воспроизводство морских организмов, является контрольной точкой для мониторинга водной среды с целью оценки ее состояния по показателям развития водного сообщества.

При изготовлении донной части донно-пелагической биостанции использованы пять рамных модулей и девять оснований искусственного рифа, выполненные из железобетона. Пелагические части выполнены в виде четырех капроновых тросов с полипропиленовыми волокнами. Нижние части тросов крепятся к донным элементам биостанции, а верхние – к плавучим наплавам. Биостанция устанавливается на поверхности дна в диапазоне глубин 10-30 м.

Существенным недостатком данного изобретения является сложность конструкции, наличие железобетонного основания, ограниченные возможности установки на малых глубинах из-за массивности конструкции, ограниченная возможность сбора образцов зообентоса с донной части конструкции, ограниченные возможности перемещения донно-пелагической биостанции без потери донной части.

Известно изобретение Искусственный биотоп (патент на изобретение № 2202881, МПК A01K 61/00 (2000.01), опубликовано 27.04.2003 Бюл. № 12), содержащий якорь, поплавок и искусственный субстрат, выполненный в виде каната с вплетенными в него волокнистыми элементами из синтетического материала в виде бахромы, отличающийся тем, что волокнистые элементы выполнены из материалов с различным модулем упругости и вплетены в канат поперек его основы соответственно в соотношении 4:6, причем искусственный субстрат располагают с плотностью не более 64 шт./м².

Существенным недостатком данного изобретения является сложность конструкции субстрата, установка на дне с помощью якорей в связи с чем, качественный оперативный отбор образцов зообентоса для целей экологического мониторинга затруднен.

Прототипом предлагаемого изобретения выбрано изобретение Метод оценки негативного воздействия на состояние морской среды с применением системы стационарных биостанций в рамках производственного экологического мониторинга (патент на изобретение №2725752, МПК G01N 33/18 (2006.01), B63B 35/32 (2006.01), опубликовано 03.07.2020, Бюл. № 19).

Для оценки негативного воздействия на состояние морской среды в рамках производственного экологического мониторинга того или иного района моря создается система стационарных биостанций производственного экологического мониторинга, при этом в исследуемую зону выставляется сеть искусственных рифов/биотопов, имеющих в своей структуре донную и пелагическую части для направленного формирования локальных концентраций морских организмов, которые формируются на субстратах искусственных рифов/биотопов, причем качественный и количественный состав сообществ, являющихся тест-объектами, аккумулирует информацию о наличии, пространственном распределении, происхождении, составе того или иного загрязнения, при этом анализ состояния которых является источником информации для оценки качества окружающей среды и для исследований в рамках производственного экологического мониторинга.

Существенным недостатком данного изобретения является устройство стационарных биостанций, не позволяющее проводить оперативное перемещение их в новые пункты наблюдений, а также не позволяющее оперативно извлекать биостанцию в воздушную среду без потерь образцов зообентоса, проводить оперативный сбор образцов зообентоса без применения водолазного оборудования. Применение метода в акватории морей.

Существенным недостатком всех перечисленных изобретений являются:

стационарность конструкций искусственных субстратов, включающих в себя как правило пелагическую часть и тяжелое основание;

невозможность качественного сбора зообентоса без потерь образцов при поднятии донной части на поверхность или необходимость применения водолазных работ для качественного сбора образцов зообентоса;

направленное формирование локальной концентрации водных организмов в искусственных биотопах с обеспечением лучших условий обитания не позволяет с достаточной точностью применять методы биоиндикации для диагностики фактической экологической ситуации.

Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является повышение точности оценки качества вод при осуществлении экологического мониторинга водных объектов методами биоиндикации где имеется малое количество естественных субстратов и водной растительности, или же они полностью отсутствуют на исследуемом участке, таких, например, как водоемы, расположенные в Арктической зоне.

Техническим результатом, достигаемым при реализации изобретения, является:

возможность отбора образцов зообентоса без применения сложных технических устройств для установки и снятия искусственного субстрата;

возможность оперативного перемещения и установки искусственного субстрата в любую точку водного объекта;

отсутствие необходимости использования грузоподъемных плавсредств, а также водолазных работ при сборе образцов зообентоса с искусственного субстрата;

возможность полного, без потерь, сбора обнаруженных в искусственном субстрате организмов зообентоса;

простота изготовления искусственного субстрата;

способ позволяет провести сбор образцов в уже существующем природном биотопе, без искусственного формирования лучших условий обитания водных организмов, что повышает точность оценки качества воды водных объектов методами биоиндикации при осуществлении экологического мониторинга.

Указанная задача решается, а технический результат достигается за счет того, что искусственный субстрат изготавливают из проволочного каркаса (1) и мельничного газа (2), и устанавливают на дно, втыкая опоры (3) проволочного каркаса (1) в донный грунт (фиг. 1). Субстрат имеет складчатую рабочую поверхность типа "гофра" и выполнен с возможностью продольного сжатия и расширения складок, во время экспонирования происходит заселение субстрата зообентосными организмами, после чего субстрат извлекают из воды и из складок субстрата отбирают качественные образцы зообентоса.

Способ осуществляют следующим образом. Искусственный субстрат размещают на дне водоема, после заселения зообентосными организмами субстрат извлекают из воды, из сетевых складок отбирают качественные образцы водных беспозвоночных. При необходимости субстрат снимают и устанавливают на другом участке водоема.

Изобретение относится к области экологического мониторинга водных объектов методами биоиндикации и может быть использовано при сборе качественных образцов зообентоса в водных объектах, где имеется малое количество естественных субстратов и водной растительности или же они полностью отсутствуют на исследуемом участке, таких, например, как водоемы, расположенные в Арктической зоне, вследствие чего отсутствует возможность учесть в полной мере видовой состав зообентоса с применением для отбора образцов стандартных гидробиологических методов, таких как применение дночерпателей, тралов, драг, скребков, сачков. Искусственный субстрат изготавливают из проволочного каркаса и мельничного газа и устанавливают на дно, втыкая опоры проволочного каркаса в донный грунт. Субстрат имеет складчатую рабочую поверхность типа "гофра" и выполнен с возможностью продольного сжатия и расширения складок. Во время экспонирования происходит заселение субстрата зообентосными организмами, после чего субстрат извлекают из воды и из складок субстрата отбирают качественные образцы зообентоса. Изобретение обеспечивает возможность оперативного перемещения и установки искусственного субстрата в любую точку водного объекта без необходимости использования грузоподъемных плавсредств, а также водолазных работ при сборе образцов зообентоса с искусственного субстрата. 1 ил.

Способ сбора образцов зообентоса с применением искусственного субстрата, отличающийся тем, что искусственный субстрат изготавливают из проволочного каркаса и мельничного газа и устанавливают на дно, втыкая опоры проволочного каркаса в донный грунт, субстрат имеет складчатую рабочую поверхность типа "гофра" и выполнен с возможностью продольного сжатия и расширения складок, во время экспонирования происходит заселение субстрата зообентосными организмами, после чего субстрат извлекают из воды и из складок субстрата отбирают качественные образцы зообентоса.