Спосіб біоіндикації атмосферного повітря

Спосіб біоіндикації атмосферного повітря, який включає використання спорових рослин як біоіндикатора повітря, визначення показника стану повітря, яким є величина пошкодження вегетативного тіла спорових рослин; яку здійснюють шляхом комп'ютерної обробки проб; статистичну обробку результатів спостережень, розрахунок величини показника стану біоіндикатора та його порівняння з 3 заданою схемою, аналізування результатів вимірювання, порівняння з нормативними критеріями. Відомий спосіб біоіндикації атмосферного по7 вітря (Пат. 2218753 Российская Федерация, МПК A01G 23/00, A01G 15/00, G01N 33/00. Способ лихеноиндикации качества атмосферного воздуха / Бадтиев Ю. С.; заявитель и патентообладатель Бадтиев Юрий Саламович. - № 2001122296/13; заявл. 10.08.2001; опубл. 20.12.2003), який включає розбивку на місцевості не менш як 10 ділянок ліхеноіндикації розміром 25x25 м, визначення зовнішніх ознак лишайників на деревах, розрахунок стану живучості біоіндикатора шляхом визначення долі кожної групи лишайників у сумарній частці груп та щільності популяції груп лишайників у відсотках, статистичну обробку результатів спостереження, розрахунок значення комплексного показника стану живучості біоіндикатора за формулою G  Wi  Si , (1) де G - комплексний показник живучості біоіндикатора, %; Wi - доля кожної групи лишайника в сумарній частці груп лишайників, безрозмірна величина; Si - щільність популяції групи лишайника, %, та порівняння цього показника з нормативними критеріями. Недоліками даного способу є: необхідність дуже великої дослідної ділянки та її стаціонарність, неможливість використання цього способу в будь-якому бажаному місці та приміщеннях, велика ймовірність похибки через суб'єктивність оцінки показника живучості біоіндикатора. Ознаками, спільними з рішенням, що заявляється, є: визначення забруднення атмосфери за зовнішніми ознаками стану живучості спорових рослин, статистична обробка результатів, знаходження величини комплексного показника живучості біоіндикатора та його порівняння з нормативними критеріями. Відомий також спосіб біоіндикації атмосферного повітря (Заявка на изобретение № 2004130559 Российская Федерация, МПК (2006.01) A01G 15/00. Способ лихеноиндикации качества атмосферного воздуха / Антонов В. А., Алешин А. Г., Бадтиев Ю. С. , Усов Г. П.; заявитель Экологический Центр Министерства обороны Российской Федерации. - заявл. 18.10.2004; опубл. 27.03.2006, Бюл. 9), який включає розбивку на місцевості ділянок ліхеноіндикації розміром 25 25 м, у межах кожної з них повинно знаходитись не менше ніж 10 місцевих об'єктів - дерев або каміння, визначення на предметах місцевості зовнішніх ознак лишайників, вимірювання за допомогою вимірювальної рамки палетки із внутрішнім розміром 1010 см, на яку натягнуто сітку, що має 100 комірок розміром 1 1 см щільності найчутливіших груп лишайників, наявність яких свідчить про менше забруднення атмосферного повітря, статистичну обробку результатів спостережень, розрахунок величини показника живучості лишайників, за яким визначають рівень забруднення та порівняння його з нормативними критеріями екологічного стану атмосферного повітря. 61153 4 Недоліками даного способу є: стаціонарність об'єкта дослідження, неможливість визначення забруднення атмосфери в будь-якому бажаному місці, значна трудомісткість та велика вірогідність виникнення похибки в результаті суб'єктивної оцінки лишайників. Ознаками, спільними з рішенням, що заявляється, є: визначення забруднення атмосферного повітря за допомогою спорових рослин, використання комірок для рослин, визначення щільності популяції лишайника, статистична обробка результатів та порівняння значення стану живучості біоіндикатора, за яким визначають рівень забруднення, з нормативними критеріями. Відомий спосіб біоіндикації атмосферного по7 вітря (Пат. 2260934. Российская Федерация, МПК A01G23/00, G01N33/00, G01W1/00. Способ оценки степени атмосферного загрязнения с помощью лишайников / Красногорская Н. Н., Цвиленева Н. Ю., Миннуллина Г. Р., Журавлѐва С. Е.; заявитель и патентообладатель Уфимский государственный авиационный технический университет. - № 2004111877/12, заявл. 19.04.2004; опубл. 27.09.2005, Бюл. 27), який включає розбивку на місцевості не менш як 10 пробних ділянок лихеноіндикації розміром 25x25 м, визначення зовнішніх ознак лишайників на деревах, визначення показника стану біоіндикатора, яким є значення фрактальної розмірності таломів лишайників, яке визначають шляхом комп'ютерної обробки відсканованих зображень таломів лишайників, статистичну обробку результатів спостережень, розрахунок величини показника стану біоіндикатора, визначення індексу забруднення атмосферного повітря за станом фрактальної розмірності таломів лишайників, яку попередньо визначають за формулою: у  20,982Lnx  12,045 , (2) де x - фрактальна розмірність таламів лишайника, безрозмірна величина; y - функція залежності забруднення атмосфери, безрозмірна величина, порівняння індексу забруднення з критеріями стану навколишнього середовища і визначення ступеня забруднення атмосферного повітря. Недоліком даного способу є неможливість визначення забруднення в будь-якому бажаному місці, великий розмір ділянки, значна трудомісткість. Спільними з прототипом ознаками є: використання спорових рослин як біоіндикатора повітря, визначення показника його стану, яким є величина пошкодження вегетативного тіла спорових рослин, яке здійснюють шляхом комп'ютерної обробки зображення рослин, статистична обробка результатів спостережень, розрахунок величини показника стану біоіндикатора і його порівняння з нормативними критеріями стану середовища та визначення ступеня забруднення атмосферного повітря. В основу корисної моделі поставлена задача розробити спосіб біоіндикації атмосферного повітря, який, шляхом приготування проб на основі спорових рослин у спеціальних контейнерах, їх розміщення, спостереження з наступним забором проб та комп'ютерної обробки вегетативного тіла 5 61153 спорових росли, їх порівняння з нормативними критеріями забруднення навколишнього середовища, дозволяє виконувати моніторинг забруднення повітря і визначати ступінь забруднення атмосфери. Суттєвими ознаками способу, що заявляється, є: - приготування проб спорових рослин у спеціальних контейнерах; - розміщення їх у бажаних місцях; - проведення спостережень; - забір проб; - комп'ютерна обробка вегетативного тіла спорових рослин; - розрахунок індексу чистоти атмосферного повітря за формулою: F  F IAP  , (3) F де IAP - індекс чистоти атмосферного повітря, безрозмірна величина; F - загальна площа вегетативного тіла спорових рослин, у відсотках; F - площа пошкоджень вегетативного тіла спорових рослин, у відсотках; - порівняння результатів дослідження з нормативними критеріями забруднення атмосферного повітря; - визначення ступеня забруднення атмосферного повітря. Відмінними від прототипу ознаками є: - приготування проб спорових рослин у спеціальних контейнерах; - розміщення проб у бажаних місцях; - проведення спостережень; - розрахунок індексу чистоти атмосферного повітря за формулою (3). Спосіб здійснюють таким чином: у лабораторних умовах готують проби біоіндикатора в спеціальних контейнерах, за необхідністю здійснюють їх адаптацію до передбачених кліматичних умов (для підвищення точності результатів можна залишати контрольний зразок біоіндикатора), розміщують проби в бажаних місцях, провадять спостереження, збирають проби, здійснюють комп'ютерну обробку вегетативного тіла біоіндикатора, розраховують індекс чистоти атмосферного повітря за формулою (3), порівнюють результати дослідження з критеріями забруднення атмосферного повітря та визначають ступінь його забруднення. Приклад конкретного виконання: в лабораторних умовах у спеціальних контейнерах приготували 15 проб біоіндикатора, для чого використовували мохи сімейства політрихових, підкласу бриєвих. Здійснили їх адаптацію в термостаті до необхідних кліматичних умов (для підвищення точності результатів залишили контрольний зразок біоіндикатора), розмістили 14 маркованих проб у Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков 6 бажаних місцях виміру, поблизу споруд, на площах міста, у приміщеннях та інших місцях, в яких необхідно було робити виміри забруднення, але, в яких неможливо природне знаходження мохів, що дозволяє вимірювати забруднення за будь-якою наперед заданою схемою. Протягом декади залишали проби в середовищі спостереження, потім зібрали проби, здійснили комп'ютерну обробку площі вегетативного тіла проб моху, для чого робили цифрове фотографування дослідних та контрольного зразків, вимірювали відсоток площі пошкоджень вегетативного тіла моху, розраховували індекс чистоти атмосферного повітря за формулою (3), виконували статистичну обробку результатів дослідження, порівнювали результати дослідження з нормативними критеріями граничнодопустимих концентрацій забруднення атмосферного повітря. Визначали ступінь забруднення атмосферного повітря за таблицею. Отримані дані розподіляли на чотири рівні: до першого відносили пошкодження вегетативного тіла моху на площі понад 80 %, який характеризував перший ступінь забруднення атмосферного повітря, що є небезпечним для людини; до другого - відносили пошкодження вегетативного тіла моху на площі від 80 % до 50 %, який характеризував другий ступінь забруднення атмосферного повітря, що є несприятливим для людини; пошкодження від 49 % до 20 % - відносили до третього рівня забруднення, який характеризував підвищений рівень забруднення атмосферного повітря; пошкодженнях до 20 % - відносили до четвертого ступеня забруднення атмосферного повітря, який характеризував низький рівень забруднення, що мало впливає на здоров'я людини, сприятливі умови проживання. Таблиця Критерії забруднення атмосферного повітря Характеристика Площа пошСтупінь забрудзабруднення аткоджень проб нення атмосмосферного повіферного повітря моху, F . % тря І небезпечний >80 II несприятливий 5080 III підвищений 2050 IV низький