Способ лихеноиндикации загрязнения атмосферного воздуха
Владельцы патента RU 2598884:
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Геофизический институт Владикавказского научного центра Российской академии наук (ГФИ ВНЦ РАН) (RU)
Изобретение относится к области экологии, а именно к оценке качества атмосферного воздуха населенных мест по состоянию эпифитной лихенофлоры. Для этого вычисляют индекс загрязнения воздуха (ИЗА) по жизненности лишайников в пределах 89%, сравнивая его с комплексным показателем, определяемым на учетной площадке, и коэффициента толерантности лихенофлоры по отношению к индексу загрязнения воздуха, который исчисляется по формуле ИЗА=(0,89-G/89)/0,298, где 0,89 - максимальная относительная жизненность лихенофлоры в чистом воздухе; G% - комплексный показатель жизненности лихенофлоры на площадке лихеноиндикации; 89% - теоретически возможное максимальное значение жизненности лихенофлоры в чистом воздухе, выраженное в процентах; 0,298 - коэффициент толерантности лихенофлоры к ИЗА. Значение ИЗА около 1 и наличие всех видов лишайников показывает благоприятную экологическую обстановку и качество атмосферного воздуха; при оценке в пределах 5-6 единиц оценивают повышенное загрязнение; оценка 7-13 характеризует высокое загрязнение; оценка выше 14 характеризует очень высокое загрязнение. Изобретение позволяет произвести экологическую оценку и вывести среднегодовой показатель загрязнения воздуха. 1 табл., 1 пр.
Изобретение относится к области экологии, в частности к оценке качества атмосферного воздуха по состоянию развития лишайников.
Известен способ определения загрязнения воздуха с помощью лишайников, где определяют зоны их распространения, их видовое разнообразие и концентрации химических соединений в них (Биомониторинг состояния окружающей среды. Учебное пособие. Краснодар, 2014. - С. 16-22. - Издание Кубанского ГАУ).
В известном способе определяют индекс полеотолерантности каждого участка и вычисляют его по формуле.
Однако данный способ достаточно сложный в связи с тем, что виды лишайников различны и показатели их колеблются в зависимости от их особенностей.
Известно также техническое решение, в котором учитывают показатель жизненности биоиндикатора G, определяемой по формуле (патент №2218753, опубл. 20.12.2003 г., ΜΠΚ: A01G 23/00, A01G 15/00, G01N 33/00).
Недостаток способа заключается в том, что необходимо измерять как минимум 10 площадок размером 25×25 м, определить их внешний вид на местах их обитания. В качестве оценочного показателя используют жизненность лишайников - биоиндикаторов.
При этом ведут учет размера площадки каждой группы лишайников, а оценку загрязнения воздуха осуществляют периодически несколько раз в год, что усложняет способ.
Наиболее близким техническим решением является способ, при котором учитывают количество экземпляров одного вида лишайника по отношению к общему количеству и по частоте встречаемости и весовому коэффициенту определяют степень загрязненности атмосферного воздуха со значением лихено-индекса (патент №2552953, опубл. 10.06.2015 г., МПК: A01G 23/00, G01N 33/00).
Недостатком известного способа является то, что определяют частоту встречаемости, производят расчеты лихеноиндекса воздуха. Кроме того, информацию о загрязненности воздуха получают только на одном участке площадью 25×25 м, это не дает возможности оценить большую территорию одновременно с учетом среднего годового показателя, что не обеспечивает объективную информацию о загрязнении воздуха на значительном расстоянии, когда роза ветров уносит воздух, загрязненный тяжелыми металлами и радионуклидами.
Технический результат - получение объективной информации о загрязнении воздуха на значительной территории.
Техническое решение заявленного объекта заключается в том, что индекс загрязнения воздуха вычисляют по жизненности лишайников в пределах 89%, сравнивая его с комплексным показателем, определяемым на учетной площадке, и коэффициента толерантности лихенофлоры по отношению к индексу загрязнения воздуха, который исчисляют по формуле
In ИЗА=(0,89-G/89)/0,298,
где ИЗА - индекс загрязнения воздуха;
0,89 - максимальная относительная жизненность лихенофлоры в чистом воздухе;
G% - комплексный показатель жизненности лихенофлоры на площадке лихеноиндикации;
89% - теоретически возможное максимальное значение жизненности лихенофлоры в чистом воздухе, выраженное в процентах;
0,298 - коэффициент толерантности лихенофлоры к ИЗА,
а при значении ближе к единице и наличии всех видов лишайников заключают о благоприятной обстановке и качестве атмосферного воздуха, при оценке в пределах 5-6 единиц оценивают как повышенное загрязнение, 7-13 характеризуется как высокое загрязнение и выше 14 - как очень высокое загрязнение.
Способ осуществляется следующим образом.
На основе предлагаемой формулы в результате сопоставительного наблюдения и химического анализа загрязненной атмосферы, проведенной в городах Москве, Тамбове и Владикавказе в местах размещенья стационарных постов наблюдения вычисляются критерии оценки загрязнения воздуха населенных мест (таблица 1)
Отличительной особенностью заявленного объекта является то, что по величине оценки приведенной шкалы можно вычислить среднегодовой коэффициент ИЗА населенного места.
Достоверность предлагаемого исчисления оценки ИЗА получена с ретроспективой 1,5-2 года.
Пример. В местах размещения стационарных постов наблюдения Росгидромета оценивали по полученным данным показатели ИЗА по комплексному показателю жизненности биоиндикеатора G, определяемой по формуле
G=EW1×ES1,
где W1 - доля каждой группы лишайника в суммарном обилии групп;
S1 - плотность популяции группы лишайника, %.
Учитывая все виды лишайников: накипные серые, накипные желтые, листовые серые, листовые желтые и кустистые. По мере роста и загрязнения воздуха вначале погибают кустистые, затем листовые и далее накипные.
Жизненность индикатора в чистом воздухе принимается за коэффициент 0,89 в чистом воздухе. Затем учитывают комплексный показатель G(%) из вышеуказанной формулы, который делится на 89 (максимальное значение жизненности в чистом воздухе). Разница между максимальным и истинным показателем (G: 89)умножается на коэффициент толерантности лихенофлоры 0,298 к ИЗА и дает показатель среднегодового значения.
Такая оценка позволяет произвести оценку загрязнения воздуха и вывести среднегодовой показатель любой территории.
Способ лихеноиндикации загрязнения атмосферного воздуха, включающий определение коэффициента загрязненности воздуха со значением лихеноиндекса, отличающийся тем, что индекс загрязнения воздуха вычисляют по жизненности лишайников в пределах 89%, сравнивая его с комплексным показателем, определяемым на учетной площадке, и коэффициента толерантности лихенофлоры по отношению к индексу загрязнения воздуха, который исчисляется по формуле:
ИЗА=(0,89-G/89)/0,298,
где ИЗА - индекс загрязнения воздуха;
0,89 - максимальная относительная жизненность лихенофлоры в чистом воздухе;
G% - комплексный показатель жизненности лихенофлоры на площадке лихеноиндикации;
89% - теоретически возможное максимальное значение жизненности лихенофлоры в чистом воздухе, выраженное в процентах;
0,298 - коэффициент толерантности лихенофлоры к ИЗА,
а при значении ближе к единице и наличии всех видов лишайников заключают о благоприятной обстановке и качестве атмосферного воздуха, при оценке в пределах 5-6 единиц оценивают как повышенное загрязнение, 7-13 характеризуется как высокое загрязнение и выше 14 - как очень высокое загрязнение.
