
- •М.В. Горшков экологический мониторинг Учебное пособие
- •Введение
- •Курс лекций раздел 1. Научные основы экологического мониторинга
- •Раздел 2. Приоритетные контролируемые параметры природной среды
- •2.1 Контроль качества воздуха
- •2.2 Контроль качества воды
- •2.3 Контроль качества почвы
- •Характеристика почвы по санитарному числу [54]
- •2.4 Контроль качества продуктов питания
- •2.5 Контроль воздействия физических факторов
- •2.6 Контроль воздействия ксенобиотиков
- •2.7 Контроль воздействия неорганических соединений
- •Раздел 3. Виды мониторинга и пути его реализации
- •Уровни мониторинга [12]
- •Раздел 4. Фоновый мониторинг. Методы отбора и консервации проб
- •4.1 Отбор проб атмосферного воздуха
- •4.2 Отбор проб воды
- •Способы консервации, особенности отбора и хранения проб [30]
- •4.3 Отбор проб почвы
- •Раздел 5. Всемирная метеорологическая организация и международный мониторинг загрязнения биосферы
- •Раздел 6. Национальный мониторинг российской федерации
- •Раздел 7. Региональный мониторинг
- •Раздел 8. Локальный мониторинг
- •Раздел 9. Медико-экологический мониторинг
- •Раздел 10. Основы биологического мониторинга
- •10.1 Биоиндикация
- •10.2 Оценка биологического разнообразия
- •Шкала обилия Друде и шкала обилия Хульта (балльная)
- •Тема 11. Мониторинг радиационного загрязнения природной среды
- •Классификация радионуклидов по степени биологического воздействия
- •Тема 12. Автоматизированные системы контроля окружающей среды (аскос)
- •12.1 Аэрокосмический мониторинг и данные дистанционного зондирования
- •1 Канал (голубой):
- •6 Канал (длинноволновый инфракрасный или тепловой):
- •7 Канал (средний, или коротковолновый инфракрасный):
- •8 Канал (панхроматический - 4,3,2):
- •12.2 Моделирование процессов и применение геоинформационных систем
- •12.3 Интеллектуальные системы для целей экологического мониторинга
- •12.3 Экологические информационные системы
- •Список использованной литературы для курса лекций
- •Интернет ресурсы:
- •Практикум тема 1. Оценка приоритетных контролируемых параметров природной среды
- •Пробы воды реки Амур
- •Лабораторная работа №1.
- •Тема 2. Статистическая обработка экологических результатов
- •2.1 Описательная статистика
- •2.2 Параметрические и непараметрические критерии
- •2.3 Графическое представление данных
- •2.4 Статистическая связь. Корреляционный анализ
- •2.5 Дисперсионный анализ
- •Логическая схема однофакторного дисперсионного комплекса
- •Лабораторная работа №2.
- •2.6 Регрессионный анализ
- •2.7 Анализ временных рядов
- •Тема 3. Биологический мониторинг и оценка интегральных экологических показателей
- •3.1 Биоиндикация
- •Лабораторная работа №3.
- •3.2 Оценка биологического разнообразия сообществ
- •Лабораторная работа №4.
- •Тема 4. Информационные технологии для экологического мониторинга
- •4.1 Пакет статистических программ Statistica
- •Состав и температура проб воды Амурского и Уссурийского заливов (Дулепов, Лескова, 2006)
- •4.2 Редактор электронных таблиц ms Excel
- •Тема 5. Локальный экологический мониторинг. Эколого-инженерная документация
- •5.1 Технологии очистки от загрязнений Воздух
- •Список использованной литературы при подготовке практикума
- •Приложения к курсу лекций
- •Предельно допустимые концентрации наиболее распространенных экотоксикантов в воздухе (Шелковников, 2007).
- •Предельно допустимые концентрации наиболее распространенных экотоксикантов в воде (Шелковников, 2007).
- •Предельно допустимые концентрации наиболее распространенных экотоксикантов в почве (Шелковников, 2007).
- •Приложение к практикуму Матрица пересечения для водорослей-макрофитов залива Восток (Японское море), рассчитано по данным в.Ф. Макиенко (1975)
- •Матрица пересечений для ботанического памятника природы «Приморский комплекс», рассчитано в.П. Селедца (2005)
- •Матрица пересечения для водорослей-макрофитов дв побережья России, рассчитано по данным н.Г. Клочковой (1997)
- •Оглавление
4.3 Отбор проб почвы
Основными объектами, территории которых подлежат контролю органов санитарного надзора с применением санитарно-микробиологических методов исследования, требующими проведения ряда мероприятий по предотвращению загрязнения почвы, являются: детские и лечебно-профилактические учреждения; сельские и неканализованные районы городских населенных пунктов; территории первого пояса зоны санитарной охраны источников хозяйственно-питьевого водоснабжения; зоны свалок; отвальные площадки; сельскохозяйственные поля, орошаемые водой из открытых водоемов, стоками животноводческих ферм; земледельческие поля орошения городскими и промышленными сточными водами.
Обязательным предварительным этапом при санитарно-бактериологическом исследовании является санитарное обследование и составление паспорта обследуемого участка с сопроводительным талоном.
Паспорт обследуемого участка:
Номер участка.
Адрес участка и его привязка к источнику загрязнения.
Дата обследования.
Размер участка.
Название почв.
Рельеф.
Уровень залегания грунтовых вод.
Растительный покров территории.
Характеристика источника загрязнения (характер производства, используемое сырье, мощность производства, объем газопылевых выбросов, жидких и твердых отходов, удаление от жилых зданий, игровых площадок, мест водозабора и т. д.).
Характер использования участка (детская площадка, предприятие и т. д.).
Сведения об использовании участка в предыдущие годы (мелиорация, применение средств химизации и др.). Исполнитель, должность. Личная подпись. Расшифровка подписи
Сопроводительный талон содержит следующие данные:
Дата и час отбора пробы.
Адрес.
Номер участка.
Номер пробной площадки.
Номер объединенной пробы, горизонт (слой), глубина взятия пробы.
Характер метеорологических условий в день отбора пробы.
Особенности, обнаруженные во время отбора пробы (освещение солнцем, применение средств химизации, наличие свалок, очистных сооружений и т. д.).
Прочие особенности.
Внизу ставится подпись врача или помощника санитарного врача, проводившего санитарное обследование земельного участка.
На основании результатов санитарного обследования территории и ее описания составляется схематический план земельного участка с нанесением источников загрязнения. Это позволяет правильно обосновать выбор точек отбора проб почвы.
На изучаемой территории при наличии одного источника загрязнения выделяют два участка 25 м2 каждый: один вблизи источника загрязнения (опытный), другой – вдали (контрольный). Контрольный выбирают с таким расчетом, чтобы он был заведомо незагрязненным и имел одинаковый почвенный состав с опытным.
Пробы почвы отбираются на каждом из участков в его пяти точках по диагонали или по «конверту» (четыре точки по углам и одна в центре). Если исследователя интересуют последствия непосредственного внесения химического вещества в почву, то пробы отбираются поверхностно (0-1 см) стерильным инструментом (нож, шпатель) в количестве 0,3-0,5 кг в одной точке.
Если изучается воздействие химического вещества на микрофлору почвенного горизонта, то для отбора проб почвы пользуются следующей методикой. Каждая точка, в которой проводится отбор проб почвы, представляет собой центр выбранного для исследования 1 м2 территории. Здесь выкапывается шурф размером 0,3×0,3 м и глубиной 0,2 м. Поверхность одной из стенок шурфа очищают стерильным ножом. Затем из этой стенки вырезают почвенный образец, размер которого обусловлен заданной навеской. Так, если необходимо отобрать 200 г почвы, размер образца 20 см × 3 см × 3 см; 500 г – 20 см × 5 см × 30 см.
При изучении воздействия пестицидов и других химических веществ на микрофлору и процессы самоочищения в более глубоких слоях почвы, для отбора проб почвы пользуются шурфом глубиной до 1 м. Пробы отбираются из стенки шурфа стерильным инструментом через каждые 10 см.
Отобранные образцы помещают в стерильную посуду и доставляют в лабораторию. При невозможности приступить к исследованию почвы немедленно, допускается хранение образца при температуре 4-5 °С, но не более 24 часов.
Подготовка и обработка почвы для анализа. Для приготовления среднего образца объемом 0,5 кг почву всех образцов одного участка высыпают на стерильный плотный лист бумаги, тщательно перемешивают стерильным шпателем, отбрасывают камни и прочие твердые предметы. Затем почву распределяют на месте ровным тонким слоем в форме квадрата.
Диагоналями почву делят на 4 треугольника. Почву из двух противоположных треугольников отбрасывают, а оставшуюся вновь перемешивают, опять распределяют тонким слоем и делят диагоналями и так до тех пор, пока не останется примерно 0,5 кг.
Перед посевом почву диспергируют, т.е. почву с соблюдением условий стерильности просеивают через сито диаметром 3 мм. При просеивании сито сверху покрывают стерильной бумагой.
Для учета почвенных микроорганизмов и энтеровирусов достаточно навески от 1 до 10 г, для санитарно-показательных микроорганизмов от 1 до 30 г, для патогенных энтеробактерий (50-50,5 г). Первое разведение навески почвы (1 : 10) делают в стерильной посуде, добавляя стерильную водопроводную воду в соотношении 1 : 10 к весу почвы (например: 1 г воды, 10 г почвы – в 100 мл воды и т. п.).
Далее проводят предварительную обработку почвы, целью которой является извлечение клетки микроорганизмов из почвенных агрегатов.
Основными приемами предварительной обработки почвы являются:
1) 10-минутное вертикальное встряхивание почвенной суспензии первого разведения в пробирках с резиновыми пробками — при навеске почвы 1 г;
2) 3-минутная обработка почвенной суспензии на механической мешалке.
Почвенную суспензию, содержащую в 1 мл 0,1 г почвы, через 30 секунд после предварительной обработки (за это время оседают грубые минеральные частицы) используют для приготовления последовательно убывающих концентраций почвы. Для этого из первого разведения, находящегося во флаконе, с содержанием почвы 0,1 гмл стерильной пипеткой отбирают 1 мл и переносят в пробирку с 9 мл стерильной водопроводной воды. При этом получают второе разведение, содержащее 0,01 гмл почвы. Повторяя эту операцию, доводят разведение почвы до 0,0001-0,00001 гмл.
Приготовленные разведения используются для посева на различные питательные среды с целью определения микробиологических показателей. К методам определения микробиологических показателей, характеризующих фекальное загрязнение почвы, относятся:
Определение количества бактерий группы кишечных палочек, энтерококков, энтеровирусов.
Определение кишечных палочек в почве титрационным методом.
Определение кишечных палочек в почве методом мембранных фильтров.
Прямой поверхностный посев на агаризованные питательные среды для учета кишечных палочек в почве.
Определение в почве общего количества бактерий,
Определение Clostridium perfringens в почве.
Определение термофильных бактерий.
Определение в почве нитрифицирующих бактерий.
К методам определения микроорганизмов, характеризующих загрязнение и самоочищение почвы от органических и химических загрязнений, относятся:
Определение общей численности почвенных сапрофитных микроорганизмов.
Определение общей численности почвенных микроорганизмов методом прямой микроскопии.
Определение общего числа и процента почвенных бацилл.
Определение количества грибов и актиномицетов в почве.
Определение аэробных целлюлозоразлагающих микроорганизмов.
Определение аммонификаторов в почве.
Определение токсичности почв к микроорганизмам.
К методам определения патогенных бактерий и вирусов в почве относятся следующие:
Определение сальмонелл в почве.
Индикация и выделение патогенных клостридий из почвы.
Идентификация и выделение столбнячной палочки.
Индикация и выделение ботулинической палочки.
Обнаружение сибиреязвенной палочки в почве.
Вопросы для самоконтроля
Основные принципы организации фонового мониторинга.
Типы станций. Сеть станций фонового мониторинга.
Отбор проб атмосферного воздуха, воды, почвы. Консервация и хранение проб. Опишите методику, укажите особенности. Какая документация используется?