Антропогенное воздействие на загрязнение воздуха определяется методом забора проб воздуха и исследования качества проб методом тестовой индикации или аналитическим методом в лаборатории.
При общей оценке экологического состояния атмосферы широко используются и методы биоиндикации – методы, основанные на наблюдении за чувствительными к состоянию среды организмами или природными сообществами.
Оборудование для проведения исследований
1) Термометр, фиксирующий минимальную и максимальную, а также текущую температуру.
2) Психрометр (прибор для измерения влажности).
3) Анемометр (прибор для измерения скорости ветра).
4) Флюгер (прибор для определения направления ветра).
5) Плотномер (прибор для измерения плотности облаков).
6) Осадкомер (прибор для отбора проб и измерения количества атмосферных осадков).
7) рН-метр.
8) Полиэтиленовая лента 10 ´ 20 см.
9) Рулетка.
10) Блокнот.
11) Карандаши.
12) Бинокль.
13) Микроскоп.
14) Линейка.
15) Фанерные пластины 40 ´ 40 см.
16) Картон.
17) Нитки.
18) Химическая посуда: воронки, мензурки – от 25 до 250 мл, колбы – от 50 до 500 мл, стаканчики – 100 мл.
19) Фильтры.
20) Клейкая лента.
21) Клей.
22) Бумага писчая.
23) Полиэтиленовые пакеты.
24) Банки – 0,5 л.
Измерение скорости ветра
1) Возьмите анемометр.
2) Ветер будет дуть на шарик.
3) Отметьте угол пересечения нити и транспортира.
4) По таблице, приведённой ниже, определите скорость ветра (скорость приведена в километрах в час (км/ч) и в милях в час (м/ч).
| Угол | Скорость ветра | Угол | Скорость ветра |
| 90° | 0/0 | 55° | 26/16 |
| 85° | 10/6 | 50° | 29/18 |
| 80° | 13/8 | 45° | 32/20 |
| 75° | 16/10 | 40° | 34/21 |
| 70° | 19/12 | 35° | 37/23 |
| 65° | 21/12 | 30° | 42/26 |
| 60° | 24/15 | 25° | 47/29 |
| 20° | 53/33 |
Для определения скорости ветра можно использовать и природные объекты, например:
· шелест листьев – 1 – 3 м/сек,
· движение ветвей – 5 – 7 м/сек,
· движение крон – 7 – 10 м/сек и больше.
Осадкомер
Осадкомер – прибор для измерения количества и отбора проб атмосферных осадков. Если вы делаете измерения зимой, то вы можете использовать обыкновенную линейку и плоскую фанеру размером 20´40 см, которую вы помещаете в нужную вам точку объекта и ежедневно в одно и то же время измеряете на нём толщину снежного покрова. Результат представляют в сантиметрах.
Для замера дождевых осадков используют специальный градуированный сосуд, в который через воронку поступает вода. Площадь воронки 10 см2. Подъём воды на один миллиметр в пересчете означает – 1 литр осадков на квадратный метр.
Плотномер
Плотномер – прибор для измерения плотности облаков. Для изготовления плотномера надо приготовить трубочку диаметром 4 см и высотой 10 см, по диаметру трубочки протяните ниточки так, чтобы они пересекались под прямым углом, зафиксируйте нити скотчем. Таким образом, одна из окружностей трубочки делится на четыре части.
Измерение плотности облаков при помощи плотномера
Через плотномер смотрите на облака, сфокусировав своё зрение на пересечении нитей плотномера. В каждом секторе плотномера вы должны фиксировать пространство, не заполненное облаками. Вычислив процент просвета от общей площади окружности, вы выясняете процент плотности облаков. Тип облаков исследуется визуально (различают перистые, слоистые, кучевые облака).
Бытовой озон, который накапливается в приземном слое атмосферы, оказывает очень вредное влияние на состояние человека и биоты в целом. Есть вполне доступный способ его обнаружения.
Озонометр
Озонометр – прибор для измерения бытового озона. Принцип его работы основан на свойствах природного каучука. При наличии бытового озона каучук сжимается.
Прибор состоит из деревянной основы, на которой закрепляются:
1. Градусная шкала;
2. Стрелка на свободно закреплённом подшипнике, способная вращаться вокруг своей оси;
3. Винт, расположенный напротив подшипника на расстоянии 15 см;
4. Каучуковая лента длиной 23 см, с одной стороны крепится за неподвижный винт, а с другой обхватывает стороны подшипника; одна сторона ленты прикрыта промокашкой от воздействия озона.
Способ изготовления прибора
1. Возьмите деревянную дощечку размерами 300 ´ 2000 мм, толщиной 15 мм.
2. Отступите от передней части 60 мм и просверлите 2 отверстия диаметром 10 мм и 5 мм; отверстия должны находиться на расстоянии около 200 мм друг от друга.
3. Закрепите в отверстии диаметром 10 мм подшипник с прикреплённой к нему стрелкой; проследите, чтобы стрелка свободно вращалась вокруг своей оси.
4. Во втором отверстии разместите болт длиной 40 мм; он должен быть крепко закреплённым в отверстии во избежание получения ошибочных данных.
5. Возьмите каучуковую резинку длиной 230 мм, соедините её концы нитью.
6. Закрепите резинку на болте и подшипнике.
7. Изготовьте из промокашки защитное покрытие резинки от воздействия озона длиной 840 мм и шириной 185 мм, сложите её, закройте одну сторону резинки и закрепите промокашку кнопками.
8. Установите стрелку на отметку 0 на проградуированной шкале.
9. Прибор готов к работе.
Способ измерения
Стрелка устанавливается на отметку «0» на проградуированной шкале. Прибор устанавливается на место измерений на 1 час. Предельно допустимый выброс бытового озона равно предельно допустимой концентрации бытового озона.
Определение показателя величины рН осадков
Определение показателя рН в дождевых осадках производят при помощи индикаторной бумаги и шкалы, которая есть в каждом химическом кабинете. ПДК по дождевым осадкам составляет 5,6.
Для того чтобы определить рН снега, необходимо, чтобы он растаял, а затем, используя индикаторную бумагу и шкалу рН, определить показатель. Если среда не загрязнена, то показатель рН должен быть не менее 5,5. Забор пробы снега производят при мощном покрове (более 10 см) при помощи стеклянной банки, которую погружают вверх дном вертикально вниз до земли, а затем вытаскивают пробу. Банка должна быть стерильной. Если же покров не мощный, необходимо иметь два чистых полиэтиленовых пакета, которые одевают на руки и таким образом делают забор снега, помещая его в чистую ёмкость.
Метод биологической индикации
(определение чистоты воздуха по лишайникам)
Одними из наиболее известных биологических индикаторов являются лишайники, чувствительность которых обусловлена их физиологией и симбиотической природой. Лишайники выбраны объектом глобального биологического мониторинга, поскольку они распространены по всему земному шару и их реакция на внешнее воздействие очень сильна, а собственная изменчивость незначительна по сравнению с другими организмами.
По внешнему виду различают три типа талломов (слоевищ) лишайников: накипные, листоватые и кустистые. Слоевище накипного лишайника представляет собой корочку, прочно сросшуюся с субстратом – корой дерева, древесиной, поверхностью камней. Его невозможно отделить от субстрата без повреждения.
Листоватые лишайники имеют вид чешуек или пластинок, прикреплённых к субстрату с помощью пучков грибных нитей. Лишь у немногих лишайников таллом срастается с субстратом только в одном месте с помощью мощного пучка грибных гиф.
У кустистых лишайников таллом состоит из ветвей или более толстых, чаще ветвящихся, стволиков. Кустистый лишайник соединяется с субстратом и растёт вертикально или свисает вниз.
Многочисленные исследования в районах промышленных объектов, на заводских и прилегающих к ним территориях, показывают прямую зависимость между загрязнением атмосферы и сокращением численности определённых видов лишайников. Особая чувствительность лишайников объясняется тем, что они не могут выделять в среду поглощённые токсические вещества, которые вызывают физиологические нарушения и морфологические изменения.
По мере приближения к источнику загрязнения слоевища лишайников становятся толстыми, компактными и почти совсем утрачивают плодовые тела. Дальнейшее загрязнение атмосферы приводит к тому, что лопасти лишайников окрашиваются в беловатый, коричневый или фиолетовый цвет, их талломы сморщиваются и растения погибают. Изучение лишайниковой флоры в населённых пунктах и вблизи крупных промышленных объектов показывает, что состояние окружающей среды оказывает существенное влияние на развитие лишайников. По их видовому составу и встречаемости можно судить о степени загрязнения воздуха. Все виды лишайников (около 25 000) можно достаточно чётко разделить по их отношению к субстрату, что лежит в основе выделения экологических групп лишайников.