Комплексная эколого-геохимическая оценка урболандшафтов Волгоградской агломерации (стр. 8 из 23)

Этот метод, как правило, используется при входном контроле сырья и выходном контроле продукции в таких отраслях промышленности как черная и цветная металлургия.

Чаще всего в почве определяют содержание доступных растениям питательных веществ: азота (N), фосфора (

) и калия (К₂0). Определяют величину рН почвенного раствора.

Для изучения степени засоленности и солевого состава определяют водорастворимые вещества в почвах при помощи водных вытяжек.

Определяют количество обменных катионов

К⁺ которые могут переходить из твердой фазы в раствор; от содержания их зависят структура, водно-воздушный режим, обеспеченность почвы элементами питания растений. Если в почве много поглощенного натрия, то это признак солонцеватости. Замена катиона Na⁺ на Са²⁺ достигается гипсованием почвы, а катиона Н⁺ ионом Са²⁺ - известкованием. Катионы Са²⁺ улучшают свойства почвы.

Часто определяют физические и водные свойства почвы: влажность, удельный и объемный вес. Эти показатели необходимы для вычисления запаса влаги в почве, дефицита ее, установления поливных норм.

Под валовым анализом почвы понимают определение в ней общего содержания азота, фосфора, калия, гумуса, карбонатов.

Средние пробы почв составляют из отдельных образцов тольков пределах одной почвенной разности. [58-61]

Количественное определение загрязняющих веществ в почве проводилось по действующим аттестованным методикам, внесенным в «Государственный реестр методик КХА», и методикам, разрешенными к применению для целей производственного экологического контроля. ГОСТ 26423-85

Метод определения pH заключается в извлечении водорастворимых солей из почвы дистиллированной водой при соотношении почвы к воде 1:5 и в определении активности ионов водорода на pH-метре.

Сущность определения плотного остатка согласно ГОСТ и заключается в извлечении водорастворимых солей из почвы дистиллированной водой при соотношении почвы к воде 1:5 и определении его количества гравиметрическим методом.

Сущность метода по определению сульфатов в той же водной вытяжке заключается в осаждении иона сульфата раствором хлористого бария и взвешивании прокаленного остатка и выполняется по ГОСТ.

Формальдегид извлекается из почвы перегонкой с водяным паром в сильнокислой среде и определяется в отгоне восстановлением с хромотроповой кислотой. Интенсивность окраски фиксируется фотоколорометрически.

Флуориметрический метод измерения массовой концентрации нефтепродуктов основан на экстракции их гексаном и измерении интенсивности флуоресценции экстракта на приборе «Флюорат-02».

Принцип ионохроматографического определения водорастворимых фторидов состоит в том, что многокомпонентная смесь ионов разделяется на колонках, заполненных сорбентами, в структуре которых содержатся ионогенные группы, специфичные по отношению к катионам и анионам.

2.3 Биологические методы анализа

Комплексный мониторинг состояния окружающей среды включает в себя исследование природных ресурсов - воды, воздуха, почвыи экосистем в целом физическими, химическими и биологическими методами с целью измерения, оценки и прогноза антропогенных изменений абиотической составляющей биосферы (в первую очередь - загрязнений) и ответной реакции биоты на эти изменения, а также последующих изменений в экосистемах в результате антропогенных воздействий.

Составной частью экологического мониторинга является мониторинг биологический, т.е. система наблюдений, оценки и прогноза любых изменений в биоте, вызванных антропогенными факторами. В рамках биологического мониторинга принято рассматривать три вида деятельности: разработку систем раннего оповещения, диагностику и прогнозирование.

Химические и физико-химические методы анализа не в состоянии охватить все многообразие загрязняющих веществ, которые претерпевают в окружающей среде сложные трансформации, образуя подчас еще более токсичные соединения. Количественный анализ какой - либо примеси сам по себе не дает ответа на вопрос о се биологической опасности. Поэтому необходимы методы интегральной оценки качества среды[58-62].

Биотестирование - прием исследования, в котором о качестве среды, о факторах, действующих самостоятельно или в сочетаниях, судят по выживаемости, состоянию и поведению специально помещенных в эту среду организмов - тест-объектов.

Биоиндикация - очень близкий к биотестированию прием, использующий организмы, обитающие в исследуемой среде, присутствие, количество или особенности развития которых служат показателями естественных процессов, условий или антропогенных, изменений среды обитания.

Биологические методы основаны на том, что для жизнедеятельности - роста, размножения и функционирования живых существ необходима среда строго определенного химического состава. При изменении этого состава, например при исключении из питательной среды какого-либо компонента или введении дополнительного (определяемого) соединения, организм через какое-то время, иногда практически сразу подает соответствующий ответный сигнал. Установление связи характера или интенсивности ответного сигнала организма (называемого индикаторным) с количеством введенного в среду или исключенного из среды компонента служит для его обнаружения или определения. Для биологических методов характерны своя методика эксперимента, аппаратура и способ регистрации ответного сигнала индикаторного организма [58-62].

Методика сбора и обработки материала для оценки стабильности развития берёзы повислой (BetulapendulaRoth.)[63-65]

Оценка стабильности биологических систем любого уровня крайне необходима, особенно для определения степени антропогенного воздействия, Состояние природных популяций билатерально симметричных организмов может быть оценен через анализ величины флуктуирующей асимметрии, характеризующей мелкие ненаправленные нарушения стабильности развития и являющейся интегральным ответом организма на состояние окружающей среды. Растения, как продуценты экосистемы, в течение всей жизни привязанные к локальной территории и подверженные влиянию двух сред: почвенной и воздушной, наиболее полно отражают весь комплекс стрессирующих воздействий на систему.

Традиционные методы, оценивающие химические и физические показатели, не дают комплексного представления о воздействии на биологическую систему, тогда как биоиндикациоииые показатели отражают реакцию организма на все многообразие действующих на него факторов, имея при этом биологический смысл,

При сборе материала для биоиндикационных исследований следует учитывать следующие правила:

В качестве модельного объекта выбирается обычный, широко распространенный вид, в данном случае береза повислая (BetulapendulaRoth).

Выборки должны производиться с растений находящихся в сходных экологических условиях по уровню освещенности, влажности и т.д. Например, одна из сравниваемых выборок не должна находиться на опушке, а другая в лесу.

Для анализа используют только средневозрастные растения, избегая молодые экземпляры и старые.

Выборка листьев производится с 10 близко растущих деревьев по 10 листьев с каждого, всего 100 листьев с одной точки (следует брать несколько больше, на случай попадания повреждённых листьев),

Листья берутся из нижней части кроны, на уровне поднятой руки, с максимального количества доступных веток (стараясь задействовать ветки разных направлений, условно – на север, юг, запад, восток).

У березы используют листья только с укороченных побегов.

Листья стараются брать примерно одного, среднего для данного вида размера.

Для обработки собранного материала необходимы: линейка, циркуль-измеритель, транспортир. Одна выборка вся обрабатывается одним человеком.

При занесении данных в компьютер для хранения и математической обработки, используют программу MicrosoftExceel.

2.4 Статистические методы обработки результатов исследований

Величина асимметричности оценивается с помощью интегрального показателя – величины среднего относительного различия на признак (среднее арифметическое отношение разности к сумме промеров листа слева и справа, отнесенная к числу признаков).

Обозначим значение одного промера X, тогда значение промера с левой и с правой стороны будем обозначать как

, соответственно. Измеряя параметры листа по 5-ти признакам (слева и справа) мы получаем 10 значений X.

В первом действии (1) находим относительное различие между значениями признака слева и справа – Y для каждого признака. Для этого находят разность значений измерений по одному признаку для одного листа, затем находят сумму этих же значений и разность делят на сумму. Например, в нашем примере у листа №1 по первому признаку

Находим значение по формуле:

Подобные вычисления производят по каждому признаку. В результате получается 5 значений Y для одного листа. Такие же вычисления производят для каждого листа в отдельности.

Во втором действии (2) находят значение среднего относительного различия между сторонами на признак для каждого листа (Z). Для этого сумму относительных различий надо разделить на число признаков. Например, для 1 листа