Лабораторная работа №3 Определение загрязнения окружающей среды пылью по ее накоплению на листовых пластинках растений. Построение карты загрязнения территории пылью. Оценка ее токсичности.

В условиях городов и других территорий одним из мощных загрязнителей является пыль, которая переносится на различные расстояния при ветровой эрозии почв, при движении автомобильного транспорта по улицам и автотрассам, при осуществлении выбросов промышленными предприятиями. Пыль оседает на листьях, вдыхается человеком, вызывая нарушение работы дыхательных путей, силикозы, провоцируя кашель и слезотечение. Наибольшее задержание пыли наблюдается различными видами тополей, которые являются наиболее устойчивыми к различным типам воздушных загрязнений.

Задание:

1. Определить пылевую нагрузку территории по накоплению пыли на листовых пластинках тополей.

2. Построить карту пылевой нагрузки исследуемой территории.

Исходные данные: ситуационный план исследуемой территории.

Методические указания:

1. Листья одного вида тополя, наиболее распространенного в городе (черного, серебристого и т.д.), отбираются в пределах определенной площадки (около 25 м²), отмеченной на карте, с высоты 1,5-2 м (высота слоя воздуха, вдыхаемого человеком) в 10-15 кратной повторности. Для этого пользуется садовый секатор.

2. Площадки отбора ориентированы вдоль контрольных створов (профилей), ориентированных в направлении от участка с наименьшей пылевой нагрузкой (парковая зона за пределами городской черты) к центру города, где пылевая нагрузка должна быть максимальной. Возможно выполнение площадной съемки исследуемой территории, когда площадки отбора ориентированы по определенной сети, квадратной, прямоугольной или радиальной в зависимости от источника загрязнения.

3. Листья (30-50 шт.) помещаются в пакеты и осторожно доставляются в лабораторию, избегая стряхивания пыли.

4. В лаборатории взвешивается кусочек влажной ваты. Листья тополя тщательно обтираются ватой с двух сторон, и взвешиваются повторно. Иначе, можно пыль смыть с 30-50 листьев кисточкой в предварительно взвешенную выпарительную чашку, вода выпаривается, чашка с пылью высушивается в сушильном шкафу при температуре = 105°С до постоянного веса, а затем взвешивается.

5. Площадь листа высчитывается путем обмера листовых пластинок вдоль и поперек и умножения на коэффициент: S = a * b * k. Коэффициент (k) колеблется для различных видов тополей от 0,60 до 0,66. Кроме этого площадь листьев определить, обрисовав их контур. Полученный рисунок сканируется и далее площадь наиболее точно определяется на компьютере.

6. Масса пыли рассчитывается как разница между вторым и первым взвешиванием (P = P₂ - P1) в мг на см² листа. Количество пыли рассчитывается по формуле m = P/S мг/см².

Полученные данные заносятся в таблицу и сравниваются с контролем.

Площадка отбора образца	Площадь листьев тополя, см^2	Вес пыли, мг	Количество пыли, мг/см^2

6. По контрольным профилям выносятся показатель количества пыли (пылевой нагрузки). Отмечаются территории с аномальной концентрацией пыли по сравнению с фоном. Фоновой нагрузкой при этом считается количество пыли, установленное в пределах парковой зоны за пределами городской черты. Превышения количества пыли в 2 раза по отношению к фону являются аномальными. В случае площадной съемки на карте выделяются аномальные зоны, определяется их пространственная приуроченность и делаются предварительные выводы о связи с определенными источниками загрязнения.

7. На бригаду из двух студентов возлагается отбор и обработка двух проб в рамках территории съемки.

8. По результатам обработки всех отобранных проб строится общая карта пылевой нагрузки исследуемой территории.

9. Результаты работы должны быть представлены в виде пояснительной записки, в которой приводится краткое описание ситуационного плана, методика выполнения работы, расчеты по определению пылевой нагрузки и характеристика ее пространственного распределения.

Дополнительные исследования: Оценка токсичности оседающей пыли в опытах с простейшими.

1.Для оценки токсичности оседающей пыли в опытах с простейшими определяется фитонцидная активность растений по их влиянию на простейшие (амебы, инфузории, жгутиковые).

2. Для опытов берут культуру простейших и приготовленную заранее кашицу из мелко нарезанных листьев. Листья измельчают в ступке с небольшим количеством воды до размера 1-5 мм, добавляя крупный и промытый речной кварцевый песок, заливают кипятком, кипятят на слабом огне 3-5 минут, настаивают 1-2 суток в термостате.

3. Приготовление культуры простейших микроорганизмов:

- мелко измельченное сено заливают теплой водой (не более +25°С), настаивают в термостате 1-2 суток при температуре + 24°, +25° С;

- листья капусты отваривают 5-10 минут, отвар сливается, охлаждается, в него помещается небольшой комочек почвы, выдерживается в термостате 1-2 суток;

- комочек почвы взбалтывается с водой в небольшой емкости, закрывается неплотно куском бумаги, выдерживается в термостате 1-2 суток.

4. Каплю культуры простейших помещают на предметное стекло микроскопа с кашицей из листьев и наблюдают в микроскоп при увеличении 300 или 600, отмечают по секундомеру время прекращения движения простейших. Гибель простейших под влиянием кашицы различна - растворение, образование пузырей, сморщивание, просто прекращение движения. Фитоцидную активность (А) выражают в единицах, рассчитанных по формуле А = 100/Т, где Т - время прекращения движения простейших. Чем выше значение (А) , тем больше токсичность пыли.

5. По показателю фитоцидной активности также строятся карты распространения наиболее токсичной пыли, дается характеристика наиболее экологически опасных участков.