Способ выявления загрязнения мерзлотного ландшафта

 

Изобретение относится к области диагностики загрязнения окружающей среды и может быть использовано для экологических исследований. Целью изобретения является повышение эффективности способа. Для этого отбирают образцы индикаторного растения, в качестве которых используют стебли побегов текущего года багульника, отбор образцов ведут по линии ландшафтно-геохимического профиля вкрест простирания полос стока внутрипочвенных вод. Отобранные образцы анализируют путем исследования анатомических изменений в проводящей системе стебля растения, а о наличии загрязнения судят по отсутствию друз оксалатов кальция в ксилемной ткани проводящей системы стебля. Способ определяет выявлять загрязнение на ранних стадиях , когда еще видимых нарушений нет, упростить процесс отбора проб, ускорить процесс выявления загрязнения

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК,, Ы,, 1774256 Al (я)5 G 01 N 33/24

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ :.-- "" 3

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54) СПОСОБ ВЫЯВЛЕНИЯ ЗАГРЯЗНЕНИЯ

МЕРЗЛОТНОГО ЛАНДШАФТА (57) Изобретение относится к области диагностики загрязнения окружающей среды и может быть- использовано для экологических исследований. Целью изобретения явтно-геохимический профиль. По линии профиля в полосах стока отбирают в качестве проб побеги багульника текущего года. Готовят поперечные срезы стеблей этих побеroB и проводят их анатомический анализ.

Цель изобретения — повышение эффективности способа.

Пример. На пологом водораздельном склоне в пределах участка тундры, прилегающего к буровой, выделяют поло-. сы стока, индуцируемые ивняково-ерниково-осоково-багульниковой ассоциацией.

В крест их и рости ран ия и ро водят ландшаф(21) 4648198/15 (22) 10.02,89 (46) 07.11.92. Бюл. N. 41 (71) Коми научный центр Уральского отделения АН СССР и Институт геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии АН СССР (72) M.Ï. Тентюков и А,Б. Анохин (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1730582, кл. G 01 N 33/24, 30.12.88.

Изобретение относится к диагностике загрязнения окружающей среды, возникающего при избыточном поступлении минеральных соединений, углеводородов, тяжелых металлов в почву, растительность, природные воды ландшафтов, прилегающих к промышленным районам, в частности к нефтяным месторождениям, расположенным в Арктике, и может быть использовано для экологических исследовании, ляется повышение эффективности способа.

Для этого отбирают образцы индикаторного растения, в качестве которых используют стебли побегов текущего года багульника, отбор образцов ведут по линии ландшафтно-геохимического профиля вкрест простирания полос стока внутрипочвенных вод, Отобранные образцы анализируют путем исследования анатомических изменений в проводящей системе стебля растения, а о наличии загрязнения судят по отсутствию друз оксалатов кальция в ксилемной ткани проводящей системы стебля. Способ определяет выявлятЬ загрязнение на ранних стадиях, когда еще видимых нарушений нет, упростить процесс отбора проб, ускорить процесс выявления загрязненич.

Наличие друз оксалата кальция является следствием нормального проявления физиологических процессов в багульнике, произрастающем в естественных условиях, свидетельствуетоб отсутствии загрязнения, Отсутствие друз оксалата кальция свидетельствует о наличии загрязнения, поскольку их изчезновение в тканях растения обусловлено растворя ющим действием компонентов загрязнения, проника ощих в состав минерального питания внутрь растения. Свидетельством данного процесса служат буроватые включения неопреде1774256 ляемой природы, обнаруживаемые на месте оксалата кальция.

Внутрипочвенная миграция техногенных потоков локализуется в полосах стока. которые осуществляют функцию местных водосбросов. Как правило, загрязнение ат точечного источника поступает с одной стороны, Попадая в полосу стока, техногенные потоки частично разбавляются чистой верховодкой, поэтому концентрация загрязнения в полосе стока снижается да уровня, который нельзя своевременно обнаружить с помощью известных биоиндикаторов. Ведение профилированных вкрест простирания полосы стока позволяет определять место контакта загрязненных вод с водами

B полосе стока. Наличие загрязнения при отсутствии в анатомических срезах проб друз оксалата кальция подтверждается анализом химических спектров. Для некоторых элементов отмечается усиление сигнала. в частности для бария, Барий — техногенный элемент, который в виде сульфата бария (барита) используется для утяжеления буровых растворов. увеличение содержания иттрия, стронция, кобальта обусловлено по-видимому, их высокими концентрациями в сточных буровых водах, мигрирующих в составе мерзлотнай верховодки, Исследования по выявлению техногенного загрязнения проводили только на багульнике, поскольку именно у этого. тундрового растения размеры органоминеральных включений достаточно легко обнаруживаемы. Кроме багульника органаминеральные включения имеются у осоки, ивы и некоторых видов спаровых (хващ), На величина органоминеральных включений у них настолько мала, что их выявление технически сложно осуществить, Использование багульника (и исследование ксилемной ткани стебля именно этого растения повышает эффективность способа.

Было обследовано 12 буровых площадок и примыкающих к ним участков ненарушенной тундры, Исследования проводили на трех нефтяных месторождениях, расположенных в южной зоне Большеземельской тундры, На всех участках было установлено закономерное чередование растительных ассоциаций в структуре растительного покрова краевых зон полос и ложбин стока,. озерно-болотных котловин. Выявленная закономерность обусловлена режимом увлажнения и является отражением природно-климатических условий территории. При этом частота встречаемости багульника такая, что при описании структуры растительного покрова он выделяется как типоморфное растение, по которому дается

20 собственное название растительной ассоциации.

Способ позволяет судить о загрязнении именно качественно, так как важно установить сам факт загрязнения. эффективно выявлять загрязнение на ранних стадиях, когда еще видимых нарушений нет. Известно, что вследствие адаптации тундровых растений к природным условиям обьем корневой массы больше надземной. Для багульника это отношение =оставляет примерно 6:1. Из-за этого суммарная концентрация даже микроколичества загрязнения будет достаточна, чтобы вызвать изменения в проводящей системе стебля багульника, а именно частичное или полное растворение оксалатов кальция. Контроль состояния растения по наличию или отсутствию оксалатов кальция в багульнике позволяет однозначно судить о факте загрязнения, "Перебирая" па склону все полосы стока, имеющиеся на исследуемой территории, 25 по отсутствию оксалатов кальция в багульнике выявляют именно ту полосу, по которой осуществляется внутрипачвенный сток загрязнения. А поскольку каждая полоса или ложбина стока имеет свой микроводос30 бор, то состав мерзлотной верховодки, стекающей с этих микроводосборов, отражает геохимическую обстановку данного участка, Вследствие физиологических особенностей багульника, объясненных выше, при нали35 чии загрязнения происходит его своеобразное усиление.

Кроме этого, отбор проб вкрест простирания проще и требует меньших количеств проб и, следовательно, выполняется быст40, рее. Таким образом, за счет снижения трудозатрат и сокращения времени опробования и выявления загрязнения на ранних стадиях достигается повышение эффективности способа.

45 Технико-экономический эффект по сравнению с прототипом состоит в сокращении времени процесса, выявлении техногенного загрязнения, однозначной интерпретации полученных результатов, приэтом повышает50 ся качество экологических экспертиз состояния мерзлотных ландшафтов в районах промышленного освоения. Применение способа воздает возможность разработки методики проведения биологической индикации

55 наземных экосистем при решении вопросов защиты окружающей среды, в частности, в

Арктической зоне.

Формула изобретения

Способ выявления загрязнения мерзлотного ландшафта, включающий отбор об1774256

Составитель Л,Рубинова

Техред М. Моргентал Корректор M.Màêñèìèøèíåö

Редактор

Заказ 3923 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издагельский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 разцов индикаторного растения по линии ландшафтно-геохимического профиля в зоне избыточного увлажнения и их анализ, отличающийся тем. что, с целью повышения эффективности способа, в качестве образцов индикаторного растения используют стебли побегов текущего года багульника, их отбор ведут вкрест простирания полос стока вйутрипочвенных вод, причем анализ образцов ведут путем исследования анатомических изменений в проводящей системе стебля расте5 ний, а о наличии загрязнения судят по отсутствию друз оксалатов кальция в ксилемной ткани проводящей системы стебля.