Способ определения суммарной фитотоксичности почвы

Изобретение относится к области экологии, а именно к определению суммарной фитотоксичности почвы методом биоиндикации. Для этого проводят биотестирование почвы по активности целлюлозоразлагающих микроорганизмов. Токсичность почвы определяют по степени разложения льняного полотна размером 5х10 см в слоях почвы 0-10, 10-20 и 20-30 см через месяц после применения химических средств защиты растений. Степень токсичности почвы определяют по интенсивности разложения льняного полотна в почве. При разложении более 60 % полотна оценивают состояние почвы как удовлетворительное, 30-60 % - экологический риск, менее 30 % - экологическое бедствие. Изобретение позволяет повысить точность оценки загрязненной территории и упростить определение ее токсичности в полевых условиях без дополнительных химических анализов и может быть использовано для оценки влияния антропогенного фактора на биоту. 1 табл., 3 пр.

 

Изобретение относится к области экологии, а именно к мониторингу характеристик различных сред экосистем методами биоиндикации, и предназначено для определения токсичности почв и может быть использовано для оценки влияния антропогенного фактора на биоту.

Известен способ, при котором осуществляют оценку токсичности почв и окружающей среды по животным-биоиндикаторам, их морфологическим признакам [патент РФ № 2372617. МПК G01N 33/24. Опубл. 10.11.2009. Бюлл. № 31]. Известный способ достаточно сложный, поскольку надо выявлять насекомых, перемещающихся по поверхности почвы, изучать их морфологию, классифицировать особи по классу признаков, что усложняет техническое решение.

Наиболее близким к заявляемому объекту техническим решением является способ, в котором определяют токсичность почвы по азотфиксирующей активности клубеньковых бактерий, формирующих клубеньки на корневой системе бобовых трав в 15-20-сантиметровом слое почвы, спустя 2-3 недели после весеннего отрастания и до фазы цветения, а степень токсичности почвы определяют по внутренней окраске азотфиксирующих клубеньков (розовой или красной) и ее наличие менее чем у 50% клубеньков считают экологическим риском, а менее чем у 20% клубеньков - экологическим бедствием (прототип) [патент РФ № 2490630. МПК G01 N33/24. Опубл. 20.08.2013. Бюлл. № 23].

Однако при этом оценку токсичности определяют только в севообороте, где имеют место бобовые культуры в строго определенный момент их вегетации. Осуществляемый метод оценки токсичности невозможно использовать в необходимый для исследователя промежуток интервал вегетационного периода.

Заявляемое техническое решение заключается в том, что токсичность почвы определяют по активности целлюлозоразлагающих микроорганизмов, формирующих микробиологический ценоз почвы, в течение заданного интервала вегетации.

Сущность заявляемого способа заключается в биотестировании по активности целлюлозоразлагающих микроорганизмов. Токсичность почвы определяют по степени разложения льняного полотна в слоях почвы: 0-10, 10-20 и 20-30 см в течение месяца после применения химических средств защиты растений. Степень токсичности почвы определяют по интенсивности разложения льняного полотна в почве: при разложении более 60 % полотна оценивают состояние почвы как удовлетворительное, 30-60 % - экологический риск, менее 30 % - экологическое бедствие.

Способ осуществляется следующим образом.

В отличие от известного способа определять токсичность почвы можно непосредственно на участках по степени разложения льняного полотна в необходимое для исследователя время.

При наличии в почве избыточного количества токсичных веществ нарушается кислотный режим почвенного раствора в корнеобитаемом слое, что приводит к снижению активности целлюлозоразлагающих микроорганизмов.

При интенсивности разложения целлюлозы на исследуемом участке определяют три категории токсичности почвы:

1 - при разложении более 60 % полотна оценивают состояние почвы как удовлетворительное;

2 - 30-60 % - экологический риск;

3 - менее 30 % - экологическое бедствие.

В отличие от известного технического решения оценку токсичности почвы можно проводить в течение всего вегетационного периода.

Пример 1. В различных местах загрязненного токсичными веществами участка, площадью 0,5 га, погоризонтно, строго вертикально заложены льняные полотна, которые закреплены на полиэтиленовой пленке, размер полотен 5 х 10 см. Экспозиция 30 дней. По истечении срока полотна извлекли из почвы, очистили от комочков почвы и визуально определили степень разложения льняного полотна. Степень разложения в слое 0-10 см 30-60 %. Таким образом, исследуемый участок относится ко 2-й категории («экологический риск»).

Пример 2. В различных местах загрязненного токсичными веществами участка, площадью 0,2 га, погоризонтно, строго вертикально заложены льняные полотна, которые закреплены на полиэтиленовой пленке, размер полотен 5 х 10 см. Экспозиция 30 дней. По истечении срока полотна извлекли из почвы, очистили от комочков почвы и визуально определили степень разложения льняного полотна. Степень разложения в слое 0-10 см менее 30 % - зона экологического бедствия.

Пример 3. В различных местах загрязненного токсичными веществами участка, площадью 0,4 га, погоризонтно, строго вертикально заложены льняные полотна, которые закреплены на полиэтиленовой пленке, размер полотен 5 х 10 см. Экспозиция 30 дней. По истечении срока полотна извлекли из почвы, очистили от комочков почвы и визуально определили степень разложения льняного полотна. Степень разложения в слое 0-10 см более 60 % – состояние участка удовлетворительное.

Результаты опытов приведены в таблице.

Таблица – Оценка токсичности почвы по интенсивности разложения целлюлозы, %

Вариант Слой почвы, см Состояние участка
0-10 10-20 20-30
Почва I более 60 45-50 35-40 удовлетворительное
Почва II менее 30 15-20 5-10 экологическое бедствие
Почва III 30-60 25-30 15-20 экологический риск

Технический результат: предлагаемый способ позволяет повысить точность оценки загрязненной территории и упростить определение ее токсичности по активности целлюлозоразлагающих микроорганизмов в полевых условиях без дополнительных химических анализов.

Способ определения суммарной фитоксичности почвы, включающий биотестирование по активности целлюлозоразлагаюших микроорганизмов, отличающийся тем, что фитоксичность почвы определяют по активности целлюлозоразлагаюших микроорганизмов по степени разложения льняного полотна размером 5×10 см в слоях почвы 0-10 см, 10-20 см, 20-30 см, спустя месяц после применения химических средств защиты растений, а степень фитоксичности почвы определяют по интенсивности разложения целлюлозы, причем при разложении более 60% льняного полотна оценивают состояние почвы как удовлетворительное, 30-60% - как экологический риск, а менее 30% - как экологическое бедствие.



 

Похожие патенты:

Изобретения относятся к области сельского хозяйства. В способе получают водные пробы, извлекаемые из множества всасывающих зондов, размещенных на различных глубинах в почвенном субстрате, включая зону функционирования корневой системы видов растений в данном почвенном субстрате.

Изобретение относится к области экологии, а именно к выявлению признаков природных катастроф, и может найти применение при оценке опасности поражения территорий лавинообразным потоком.

Изобретение относится к области экологии, а именно болотоведения. Для этого определяют линейный прирост образцов побегов мхов рода Sphagnum и исследуют их по индивидуальным маркерам, от которых измеряют линейный прирост побегов.

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к способам определения показателей качества глубины дискового лущения стерни зерновых колосовых культур.

Изобретение относится к способам изготовления стандартных образцов состава для оперативного и статистического контроля погрешности результатов измерений, в частности измерений массовой доли нефтепродуктов в почвах, грунтах и донных отложениях.

Лизиметр включает емкость с монолитом почвы, гидравлически связанную с емкостью контроля уровня, узел сброса, подключенный к источнику водоподачи, блок управления с электрокоммутационной схемой и подключенные к нему электромагнитные датчики уровней воды в емкости контроля уровня.

Изобретение относится к области охраны окружающей среды, а именно к устройству для отбора проб опасных промышленных загрязняющих веществ, воздействующих на почву.

Изобретение относится к области почвоведения и касается способа определения цветовых характеристик почвы. Способ включает в себя создание набора цветовых шкал, измерение значений цвета для всех цветовых чипов полученных цветовых шкал и формирование на основании полученных значений калибровочной таблицы.

Лизиметр // 2593332
Изобретение относится к приборам, применяемым в сельском хозяйстве при балансовых исследованиях на мелиорируемых землях, в частности для определения инфильтрации поливных, талых и дождевальных вод.

Изобретение относится к области охраны окружающей среды, а именно к исследованиям особенностей поведения различных химических веществ техногенного происхождения в верхней части почвенного покрова без загрязнения территории.

Изобретение относится к способу управления добычей углеводородов при осуществлении наблюдения за коллектором с использованием данных о скученных изотопах, данных об инертных газах или сочетания данных о скученных изотопах и инертных газах. Техническим результатом является повышение эффективности мониторинга. Способ содержит получение пробы из одного из числа одного или нескольких подземных регионов, интерпретацию пробы для определения сигнатуры инертного газа и сигнатуры скученного изотопа углеводорода для полученных проб, образование характерного признака представляющего интерес региона, имеющего сигнатуру инертного газа и сигнатуры скученного изотопа углеводорода для полученных проб, добычу флюидов из одного из числа одного или нескольких подземных регионов, при этом добываемые флюиды содержат углеводороды, и осуществление наблюдения за коллектором относительно флюидов, добываемых из одного из числа одного или нескольких подземных регионов. 18 з.п. ф-лы, 5 ил.

Лизиметр // 2613882
Изобретение относится к области сельского хозяйства и может быть использовано при балансовых исследованиях на мелиорируемых землях, в частности, для определения инфильтрации поливных, талых и дождевальных вод. Лизиметр включает емкость (1) с монолитом почвы, сообщающуюся с вертикально установленной емкостью (6), поддон (5), клапан (11), фиксатор (16) положения клапана (11) и элементы контроля уровня воды. Вертикально установленная емкость (6) разделена на две неравные части (8, 9) вертикальной перфорированной перегородкой (10) и одна из частей емкости (8), сообщенная посредством трубы с емкостью (1) монолита почвы, выполнена с размещенным внутри клапаном (11), жестко закрепленным к вертикальному стержню (13) с указательной стрелкой (14), размещенной над крышкой (15) емкости (6). Клапан (11) выполнен в виде шара, снабженного сверху козырьком (12), и размещен с возможностью перекрытия выпускного отверстия (18) в горизонтальной перегородке (19), закрепленной в средней части емкости (6). При этом клапан (11) в нижней части дополнительно снабжен направляющим стержнем (20), проходящим через выпускное отверстие (18) в горизонтальной перегородке (19). Боковая стенка емкости (6) выше крышки (15) снабжена градуированной стойкой (21) в виде шкалы напротив указательной стрелки (14). Изобретение обеспечивает повышение надежности и удобства проведения исследований на опытных делянках, а также снижение трудоемкости контроля для низконапорного питания водой исследуемых делянок вблизи естественного поля. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к экологии и предназначено для оценки состояния температуры параметров почвы в многолетнемерзлых, глинистых, скальных и каменистых грунтах. Для этого размещают почвенные датчики температуры почвы на разных глубинах с определенным шагом в целевых скважинах, пробуренных в многолетнемерзлых, глинистых, скальных и каменистых грунтах без промывки, с последующей их засыпкой, регистрируют информацию об измеренной каждым датчиком температуре почвы и передают информацию от датчиков в базу данных на удаленном сервере. При изготовлении скважин для размещения датчиков температуры почвы приводом буровой штанги используют строительный мощный перфоратор, по мере прохождения бура в скважину буровую штангу, для достижения необходимой глубины, наращивают при помощи стандартных удлинителей и разъемных муфт, а сухой шлам периодически удаляют промышленным пылесосом, который снабжен жестким резиновым шлангом, причем каждую порцию шлама складируют раздельно друг от друга. Изобретение позволяет использовать оборудование, пригодное для переноса работниками в любую труднодоступную точку земной поверхности. 3 табл., 2 пр.

Изобретение относится к области почвоведения, а именно к агрохимии, и предназначено для оценки концентрации гумуса в образцах черноземных почв петромагнитным методом. Для этого отбирают образцы почвы в пахотном горизонте, в которых определяют величину магнитной восприимчивости kисх. Затем образцы нагревают до 550˚С и после их остывания повторно определяют величину магнитной восприимчивости kнаг. Коэффициент приращения величины магнитной восприимчивости kt вычисляют по формуле kt=kнаг/kисх, при этом содержание гумуса оценивают как прямо пропорциональное коэффициенту kt. Изобретение обеспечивает быстрый и точный метод количественной оценки гумуса в почве. 1 табл., 1 ил.

Изобретение относится к области геоэкологии и может быть использовано для оценки экологической ситуации при хроническом и аварийном загрязнении почвы тяжелыми металлами по анализу активности фермента дегидрогеназы в почве. Для этого выделяют первый типичный участок без явного источника эмиссии тяжелых металлов (№1) и второй (№2) типичный участок с явным источником эмиссии приоритетных тяжелых металлов. Затем с этих участков отбирают усредненные пробы почвы №1 и №2, соответственно, и определяют в них активность фермента дегидрогеназы спектрофотометрическим методом. При этом о хроническом загрязнении почвы тяжелыми металлами судят по повышению активности фермента в пробе №2 относительно пробы №1. Об аварийном загрязнении почвы тяжелыми металлами судят по снижению активности фермента в пробе №2 относительно пробы №1. Способ позволяет диагностировать факт хронического или аварийного загрязнения почв тяжелыми металлами, а также сократить время, повысить точность и качество оценки экологической ситуации на территориях функционирования промышленных объектов. 1 ил., 2 табл., 1 пр.

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при выполнении работ по инъекционному закреплению образцов грунта в лабораторных условиях. Конструкция для инъекционного закрепления образцов грунта включает форму-цилиндр, основание и крышку. В качестве основания и крышки содержит две пластины с углублением и/или бортиком для фиксации в них формы-цилиндра, закрепляемой с помощью стягивающих устройств через отверстия по краям плоскости пластин. По центру на пластинах предусмотрены патрубки, при этом форма-цилиндр выполнена из полимерной или стеклянной трубы нужного диаметра и длины. Технический результат состоит в повышении достоверности результатов исследования грунтов, обеспечении инъекционного закрепления образцов грунта с искусственной или естественной (керны) структурой в лабораторных условиях. 4 ил.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к устройствам для взятия проб почвенных растворов в естественных условиях, а также при отборе почвенных растворов на избыточно увлажнительных почвах, занятых рисовыми чеками. Лизиметрическое устройство содержит корпус 1 с перфорацией и вакуумную трубку 2 с перфорацией для сбора влаги, причем корпус выполнен в виде закрытого полого цилиндра, по всей боковой поверхности которого выполнена перфорация, и который покрыт водопроницаемым материалом геотекстиля 3. Концы материала геотекстиля 3 зафиксированы между собой швом, образуя замкнутую полость цилиндра, при этом перфорированные отверстия 5 цилиндра 1 по всей боковой поверхности просверлены конусными отверстиями, сужающимися во внутрь полого цилиндра 1. Вакуумная трубка 2 снаружи в пределах перфорации внутри корпуса 1 покрыта вторым слоем водопроницаемого материала геотекстиля 6. Изобретение предотвращает заиление полости корпуса прибора и повышает надежность качественного пропуска почвенного раствора, что обеспечивает получение более достоверного количественного и качественного состава почвенного раствора. 3 ил.

Изобретение относится к области экологии, а именно используется при биомониторинге состояния почв в естественных и экологически неблагоприятных экосистемах, вызванных разнообразными загрязнениями. Для этого проводят оценку биологической активности и токсичности почвы по состоянию кресс-салата Lepidium sativum L., выращенного на пробах почв и тест-контролем на вермикулите с питательным раствором Кнопа. Оценку проводят по показателям развития 10-12-дневных растений, при этом сравнивают высоту и массу растений, а также редокс-активность растительного экстракта, которая повышается при токсичности корневой среды. При этом снижение показателей кресс-салата или повышение редокс-активности растительного экстракта на 10-30% характеризует удовлетворительное состояние почвы, снижение на 30-50% - неудовлетворительное, при уровне ниже 50% - экологически опасное. Изобретение обеспечивает упрощение способа оценки, снижение времени тестирования и обеспечение точности результатов для статистической обработки данных для оценки качества почв и почвогрунтов урбанизированных и промышленных территорий разных техногенных почвогрунтов, выполняющих функции почв на урбанизированных и промышленных территориях. 16 ил., 1 пр.

Группа изобретений относится к прозрачному мерзлому грунту, способу его получения и применению. Прозрачный мерзлый грунт получают из фторсодержащего полимера, кубикового льда и бесцветной поровой жидкости. Количество фторсодержащего полимера, кубикового льда и бесцветной поровой жидкости рассчитывают согласно условиям испытаний и размерам проб. Фторсодержащий полимер, представленный частицами неправильной формы диаметром ≤0,074 мм из тефлона AF 1600 с коэффициентом преломления 1,31 и плотностью 2,1-2,3 г/см3, подвергают очистке от примесей и сушат в сушильном шкафу. Кубиковый лед получают путем раздавливания целого блока льда с диаметром частиц ≤0,074 мм. Бесцветная поровая жидкость представлена водой. Смешивают сначала фторсодержащий полимер и кубиковый лед, равномерно перемешивают в криогенной лаборатории при температуре от -6,0°С до -8,0°С, загружают в форму по 2-3 партии для приготовления пробы и утрамбовывают слой за слоем. Затем в форму добавляют воду, и она заполняет промежутки между частицами фторсодержащего полимера и кубиковым льдом. Устройство вакуумирования используют для удаления остаточных пузырьков в пробе, чтобы она достигла полностью насыщенного состояния. Пробу помещают в плотномер для затвердевания со значением степени переуплотнения 0,8-3 и загружают в криогенный бокс при температуре -20°С, где замораживают на 48 часов, чтобы получить прозрачный мерзлый грунт, имитируя насыщенную мерзлую глину, физические свойства которой следующие: плотность - 1,63-2,1 г/см3, удельная масса - 16-21 кН/м3 и значение степени переуплотнения - 0,8-3; а механические свойства следующие: угол внутреннего трения - 19-22°, связность - 1-3 кПа, модуль упругости - 5-9 МПа и коэффициент Пуассона - 0,2-0,3. Применяют прозрачный мерзлый грунт в модельном испытании направленного взрывания мерзлого грунта, в испытании оползания модели мерзлого грунта дорожной насыпи вследствие оттаивания. Прозрачный мерзлый грунт, полученный по настоящему изобретению, может имитировать свойства естественной прозрачной мерзлой глины, эффективно используется в модельных испытаниях в инженерной геологии, обладая точными результатами измерений, и может наглядно показать внутреннюю деформацию грунтового массива. Он низкозатратен и прост в эксплуатации. 4 н. и 5 з.п. ф-лы, 2 ил.

Группа изобретений относится к прозрачному мерзлому грунту, способу его получения и применению. Прозрачный мерзлый грунт получают из фторсодержащего полимера, кубикового льда и бесцветной поровой жидкости. Количество фторсодержащего полимера, кубикового льда и бесцветной поровой жидкости рассчитывают согласно условиям испытаний и размерам проб. Фторсодержащий полимер, представленный частицами неправильной формы диаметром 0,25-2,0 мм из тефлона AF 1600 с коэффициентом преломления 1,31 и плотностью 2,1-2,3 г/см3, подвергают очистке от примесей и сушат в сушильном шкафу. Кубиковый лед получают путем раздавливания целого блока льда с диаметром частиц 0,1-0,5 мм. Бесцветная поровая жидкость представлена водой. Сначала фторсодержащий полимер и кубиковый лед равномерно перемешивают в криогенной лаборатории при температуре от -6,0 до -8,0°С, загружают в форму по 2-3 партии для приготовления пробы и утрамбовывают слой за слоем. Затем в форму добавляют воду, и она заполняет промежутки между частицами фторсодержащего полимера и кубиковым льдом. Устройство вакуумирования используют для удаления остаточных пузырьков в пробе, чтобы она достигла полностью насыщенного состояния. Пробу загружают в криогенный бокс при температуре -20°С и замораживают на 48 часов, чтобы получить прозрачный мерзлый грунт, имитируя насыщенный мерзлый песчаный грунт, физические свойства которого следующие: плотность - 1,53-2,0 г/см3, удельная масса - 15-20 кН/м3 и относительная плотность - 20-80%; а механические свойства следующие: угол внутреннего трения - 30-31°, модуль упругости - 8-61 МПа и коэффициент Пуассона - 0,2-0,4. Применяют прозрачный мерзлый грунт в модельном испытании направленного взрывания мерзлого грунта и в испытании оползания модели мерзлого грунта дорожной насыпи вследствие оттаивания. Прозрачный мерзлый грунт, полученный по настоящему изобретению, может имитировать свойства естественной прозрачной мерзлой глины, эффективно используется в модельных испытаниях в инженерной геологии, обладая точными результатами измерений, и может наглядно показать внутреннюю деформацию грунтового массива. Он низкозатратен и прост в эксплуатации. 4 н. и 6 з.п. ф-лы, 2 ил.
Наверх