RU2260934C1 - Способ оценки степени атмосферного загрязнения с помощью лишайников - Google Patents
Способ оценки степени атмосферного загрязнения с помощью лишайников Download PDFInfo
- Publication number
- RU2260934C1 RU2260934C1 RU2004111877/12A RU2004111877A RU2260934C1 RU 2260934 C1 RU2260934 C1 RU 2260934C1 RU 2004111877/12 A RU2004111877/12 A RU 2004111877/12A RU 2004111877 A RU2004111877 A RU 2004111877A RU 2260934 C1 RU2260934 C1 RU 2260934C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- lichens
- state
- lichen
- value
- degree
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 238000011109 contamination Methods 0.000 title abstract 3
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 title abstract 3
- 239000000090 biomarker Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims abstract description 5
- 241001052560 Thallis Species 0.000 claims description 13
- 238000003915 air pollution Methods 0.000 claims description 11
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 claims description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 5
- 230000000877 morphologic effect Effects 0.000 abstract description 2
- 230000008030 elimination Effects 0.000 abstract 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 6
- 230000036541 health Effects 0.000 description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 235000018185 Betula X alpestris Nutrition 0.000 description 1
- 235000018212 Betula X uliginosa Nutrition 0.000 description 1
- 241000195940 Bryophyta Species 0.000 description 1
- 241000736285 Sphagnum Species 0.000 description 1
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 230000005195 poor health Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 230000002285 radioactive effect Effects 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
Abstract
Изобретение относится к экологии, в частности к оценке качества атмосферного воздуха по морфологическому состоянию эпифитных лишайников. На местности разбивают не менее 10 пробных площадок размером 25×25 м, определяют внешние признаки лишайников на деревьях, проводят статистическую обработку результатов наблюдений, вычисляют величину показателя состояния биоиндикатора и сравнивают с нормативными критериями состояния среды его обитания. В качестве показателя жизненности биоиндикатора используют значение фрактальной размерности талломов лишайников, которое определяют путем компьютерной обработки отсканированных изображений талломов лишайников. Выводы о степени атмосферного загрязнения делают на основе того, что значение фрактальной размерности талломов лишайников уменьшается при увеличении степени загрязнения атмосферного воздуха в местах произрастания. Это обеспечивает упрощение метода лихеноиндикации и исключение влияния субъективной оценки исследователя за счет использования количественного показателя состояния талломов лишайников. 2 ил., 1 табл.
Description
Изобретение относится к экологии, в частности к оценке качества атмосферного воздуха по морфологическому состоянию эпифитных лишайников.
Известен способ биоиндикации радиоактивного атмосферного загрязнения путем использования сфагнового мха, выполняющего функции сорбирующей поверхности и живого поглотителя радионуклидов из атмосферы. Для этого из мхов, собранных на пунктах отбора, изготавливают пробы для экспонирования и для контрольных образцов. Пробы устанавливают по сети опробования, подвешивая их на деревьях или на шестах на высоте 1,8 м от поверхности земли. Способ позволяет повысить эффективность радиационного мониторинга без использования передвижных устройств электропитания и громоздких аспирационных установок (Патент RU №2188441, G 01 W 1/00, 27.08.2002).
Известен другой способ определения степени загрязнения атмосферы серосодержащими соединениями городских территорий методом фитоиндикации, где в качестве биоиндикатора используют березу повислую и степень загрязнения определяют по количеству накопленной экзогенной серы в ее листьях. Количество экзогенной серы в листьях определяют по разнице между количеством общей серы в месте определения и количеством серы в них на участке контроля. Изобретение позволяет проводить раннюю индикацию загрязнения зон серосодержащими соединениями (Патент RU №2213361, G 01 N 33/00, 27.09.2003).
Недостатком данных способов является то, что они оценивают степень загрязнения атмосферы только по одному определенному соединению и не позволяют получить информацию о комплексном загрязнении.
Наиболее близким к заявляемому является выбранный в качестве прототипа способ лихеноиндикации загрязнения атмосферного воздуха. Данный способ оценки степени атмосферного загрязнения с помощью лишайников включает в себя разбивку на местности не менее 10 пробных площадок размером 25×25 м, определение внешних признаков лишайников на деревьях, статистическую обработку результатов наблюдений, вычисление величины показателя состояния биоиндикатора, сравнение его с нормативными критериями экологического состояния среды его обитания. По данному способу в качестве показателя состояния лишайников используется комплексный показатель жизненности биоиндикатора G, определяемый по формуле
G=Wi×Si,
где Wi - доля каждой группы лишайника в суммарном обилии групп;
Si - плотность популяции группы лишайника, %.
Причем плотность популяции лишайников определяется подсчетом размера площади, занимаемой каждой группой лишайников в измерительной рамке палетки с внутренними размерами 10×10 см, на которой натянута сетка, образующая 100 ячеек размером 1×1 (Патент RU №2218753, G 01 N 33/00, 20.12.2003).
Недостатками этого способа являются трудоемкость и большая вероятность возникновения ошибки в результате субъективной оценки жизненности и состояния талломов лишайников исследователем.
Задачами, на решение которых направлено данное изобретение, является упрощение способа лихеноиндикации загрязнения атмосферного воздуха и повышение достоверности оценки, что достигается путем использования в качестве количественного показателя состояния лишайников в условиях атмосферного загрязнения фрактальной размерности талломов.
Поставленная задача достигается тем, что в способе оценки степени атмосферного загрязнения с помощью лишайников, включающем в себя разбивку на местности не менее 10 пробных площадок размером 25×25 м, определение внешних признаков лишайников на деревьях, статистическую обработку результатов наблюдений, вычисление показателя состояния биоиндикатора и сравнение его с нормативными критериями состояния среды, в отличие от прототипа в качестве показателя состояния биоиндикатора используется значение фрактальной размерности талломов лишайников, которое определяют путем компьютерной обработки отсканированных изображений талломов лишайников, при этом выводы о степени атмосферного загрязнения делают на основе того, что значение фрактальной размерности талломов лишайников уменьшается при увеличении степени загрязнения атмосферного воздуха в местах произрастания.
Фрактальную размерность, представляющую собой количественное значение плотности заполнения структуры талломов лишайников, определяют с помощью компьютерной программы. Так как изменение этого показателя связано с изменением структуры лишайников в условиях загрязнения атмосферного воздуха, фрактальная размерность может быть использована при оценке степени атмосферного загрязнения.
Пример конкретной реализации способа.
Способ реализуется следующим образом. В исследуемых районах собирают лишайники, стараясь при этом не нарушать целостности таллома. Изображения лишайников сканируют на объемном проекционном сканере ScanNex II в черно-белом варианте. Формат выходного изображения - TIFF, PCX, BMP, 8 или 24 бит на точку. Время сканирования - около 30 секунд. Фрактальную размерность полученных изображений определяют при помощи специальной компьютерной программы расчета фрактальной размерности кристаллограмм. После статистической обработки полученных результатов проводят оценку значений фрактальной размерности талломов лишайников, собранных в различных районах. Выводы о степени загрязненности атмосферного воздуха делают на основе того, что фрактальная размерность лишайников уменьшается при увеличении степени загрязненности воздушного бассейна.
Существо изобретения поясняется чертежом.
На фиг.1 проиллюстрированы значения фрактальной размерности лишайников, произрастающих в различных по степени загрязненности атмосферного воздуха районах; на фиг.2 приведен график зависимости комплексного показателя атмосферного загрязнения - индекса атмосферного загрязнения (ИЗА) и фрактальной размерности талломов лишайников.
Таким образом, оценка значений фрактальной размерности лишайников, произрастающих в различных по антропогенной нагрузке районах, показывает наличие связи с ИЗА, который используется в настоящее время при мониторинге атмосферного загрязнения. Так в чистых районах, где ИЗА=0, значение фрактальной размерности талломов лишайников равно 1,81; в грязных районах, например с ИЗА=10,6, значение фрактальной размерности равно 1,19. В результате сопоставления значений фрактальной размерности с данными по ИЗА была определена формула зависимости комплексного показателя атмосферного загрязнения (ИЗА) и фрактальной размерности талломов лишайников.
Следовательно, согласно полученной формуле y=-20,982Ln(x)+12,045 по значению фрактальной размерности лишайников может быть определено значение индекса загрязнения атмосферы. На основе градации атмосферного загрязнения по ИЗА делают дальнейшую комплексную оценку степени атмосферного загрязнения.
| Градация | Загрязнение воздуха | Оценка |
| I | Низкое, мало влияет на здоровье | 0-4 |
| II | Повышенное | 5-6 |
| III | Высокое, неблагоприятное для здоровья | 7-13 |
| IV | Очень высокое, очень неблагоприятное для здоровья | >14 |
Так, при значении ИЗА от 0 до 4 делают вывод о низком, мало влияющем на здоровье атмосферном загрязнении; от 5 до 6 - о повышенном; от 7 до 13 - о высоком, неблагоприятном для здоровья; более 14 - об очень высоком, очень неблагоприятном для здоровья загрязнении атмосферного воздуха.
Таким образом, применение данного способа позволит существенно упростить метод лихеноиндикации и повысить достоверность оценки степени атмосферного загрязнения.
Claims (1)
- Способ оценки степени атмосферного загрязнения с помощью лишайников, включающий в себя разбивку на местности не менее 10 пробных площадок размером 25×25 м, определение внешних признаков лишайников на деревьях, статистическую обработку результатов наблюдений, вычисление величины показателя состояния биоиндикатора и сравнение его с нормативными критериями состояния среды его обитания, отличающийся тем, что в качестве показателя состояния биоиндикатора используют значение фрактальной размерности талломов лишайников, которое определяют путем компьютерной обработки отсканированных изображений талломов лишайников, при этом выводы о степени атмосферного загрязнения делают на основе того, что значение фрактальной размерности талломов лишайников уменьшается при увеличении степени загрязнения атмосферного воздуха в местах произрастания.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004111877/12A RU2260934C1 (ru) | 2004-04-19 | 2004-04-19 | Способ оценки степени атмосферного загрязнения с помощью лишайников |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004111877/12A RU2260934C1 (ru) | 2004-04-19 | 2004-04-19 | Способ оценки степени атмосферного загрязнения с помощью лишайников |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2260934C1 true RU2260934C1 (ru) | 2005-09-27 |
Family
ID=35849983
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2004111877/12A RU2260934C1 (ru) | 2004-04-19 | 2004-04-19 | Способ оценки степени атмосферного загрязнения с помощью лишайников |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2260934C1 (ru) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2321030C1 (ru) * | 2006-06-19 | 2008-03-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Уфимский государственный авиационный технический университет | Способ оценки содержания тяжелых металлов в атмосферном воздухе с помощью листостебельных мхов |
| RU2375869C1 (ru) * | 2008-05-22 | 2009-12-20 | Учреждение Российской академии наук Центр геофизических исследований Владикавказского научного центра РАН и Правительства Республики Северная Осетия-Алания (ЦГИ ВНЦ РАН и РСО-А) | Способ оценки экологического состояния территории |
| RU2430357C2 (ru) * | 2009-06-17 | 2011-09-27 | Государственное образовательное учреждение Высшего профессионального образования Тверской государственный университет | Способ определения экотоксикантов в атмосфере промышленных зон |
| RU2430356C1 (ru) * | 2010-07-08 | 2011-09-27 | Федеральное государственное учреждение "Государственный научно-исследовательский институт промышленной экологии" (ФГУ "ГосНИИЭНП") | Способ количественной оценки техногенной нагрузки на окружающую среду |
| RU2459202C1 (ru) * | 2011-03-23 | 2012-08-20 | Учреждение Российской академии наук Центр геофизических исследований Владикавказского научного центра РАН и Правительства Республики Северная Осетия-Алания (ЦГИ ВНЦ РАН и РСО-А) | Способ биоиндикации загрязнения воздуха |
| RU2549471C2 (ru) * | 2013-08-19 | 2015-04-27 | Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Московский Физико-Технический Институт (Государственный Университет)" | Способ определения качества окружающей среды методом эпр-спектроскопии лишайников |
| RU2552953C1 (ru) * | 2013-11-26 | 2015-06-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный авиационный технический университет" | Способ лихеноиндикации степени загрязненности атмосферного воздуха |
| RU2568840C2 (ru) * | 2013-10-15 | 2015-11-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Брянский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Брянский ГАУ) | Индекс лихеноиндикации |
| RU2598884C1 (ru) * | 2015-08-10 | 2016-09-27 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Геофизический институт Владикавказского научного центра Российской академии наук (ГФИ ВНЦ РАН) | Способ лихеноиндикации загрязнения атмосферного воздуха |
| RU2648758C2 (ru) * | 2016-03-23 | 2018-03-28 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Брянский государственный аграрный университет" | Способ оценки содержания тяжелых металлов в атмосферном воздухе с помощью эпифитных лишайников при аэротехногенном загрязнении |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3209013A1 (de) * | 1982-03-12 | 1983-10-20 | Beckenkamp, Hermann, Prof.Dr., 6601 Schafbrücke | Verfahren und vorrichtung zur bestimmung und ueberwachung der wirkungen von schadstoffkombinationen in der luft |
| RU2154936C1 (ru) * | 1999-04-12 | 2000-08-27 | Московское государственное предприятие - объединенный эколого-технологический и научно-исследовательский центр по обезвреживанию РАО и охране окружающей среды (МосНПО "Радон") | Способ радиационного мониторинга экосистем по биоиндикации радиоактивного загрязнения территорий по фитокомпоненту |
| RU2213361C1 (ru) * | 2002-01-03 | 2003-09-27 | Кемеровский научный центр СО РАН | Способ определения степени загрязнения атмосферы серосодержащими соединениями городских и прилегающих к ним территорий методом фитоиндикации |
| RU2218753C2 (ru) * | 2001-08-10 | 2003-12-20 | Бадтиев Юрий Саламович | Способ лихеноиндикации загрязнения атмосферного воздуха |
-
2004
- 2004-04-19 RU RU2004111877/12A patent/RU2260934C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3209013A1 (de) * | 1982-03-12 | 1983-10-20 | Beckenkamp, Hermann, Prof.Dr., 6601 Schafbrücke | Verfahren und vorrichtung zur bestimmung und ueberwachung der wirkungen von schadstoffkombinationen in der luft |
| RU2154936C1 (ru) * | 1999-04-12 | 2000-08-27 | Московское государственное предприятие - объединенный эколого-технологический и научно-исследовательский центр по обезвреживанию РАО и охране окружающей среды (МосНПО "Радон") | Способ радиационного мониторинга экосистем по биоиндикации радиоактивного загрязнения территорий по фитокомпоненту |
| RU2218753C2 (ru) * | 2001-08-10 | 2003-12-20 | Бадтиев Юрий Саламович | Способ лихеноиндикации загрязнения атмосферного воздуха |
| RU2213361C1 (ru) * | 2002-01-03 | 2003-09-27 | Кемеровский научный центр СО РАН | Способ определения степени загрязнения атмосферы серосодержащими соединениями городских и прилегающих к ним территорий методом фитоиндикации |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2321030C1 (ru) * | 2006-06-19 | 2008-03-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Уфимский государственный авиационный технический университет | Способ оценки содержания тяжелых металлов в атмосферном воздухе с помощью листостебельных мхов |
| RU2375869C1 (ru) * | 2008-05-22 | 2009-12-20 | Учреждение Российской академии наук Центр геофизических исследований Владикавказского научного центра РАН и Правительства Республики Северная Осетия-Алания (ЦГИ ВНЦ РАН и РСО-А) | Способ оценки экологического состояния территории |
| RU2430357C2 (ru) * | 2009-06-17 | 2011-09-27 | Государственное образовательное учреждение Высшего профессионального образования Тверской государственный университет | Способ определения экотоксикантов в атмосфере промышленных зон |
| RU2430356C1 (ru) * | 2010-07-08 | 2011-09-27 | Федеральное государственное учреждение "Государственный научно-исследовательский институт промышленной экологии" (ФГУ "ГосНИИЭНП") | Способ количественной оценки техногенной нагрузки на окружающую среду |
| RU2459202C1 (ru) * | 2011-03-23 | 2012-08-20 | Учреждение Российской академии наук Центр геофизических исследований Владикавказского научного центра РАН и Правительства Республики Северная Осетия-Алания (ЦГИ ВНЦ РАН и РСО-А) | Способ биоиндикации загрязнения воздуха |
| RU2549471C2 (ru) * | 2013-08-19 | 2015-04-27 | Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Московский Физико-Технический Институт (Государственный Университет)" | Способ определения качества окружающей среды методом эпр-спектроскопии лишайников |
| RU2568840C2 (ru) * | 2013-10-15 | 2015-11-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Брянский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Брянский ГАУ) | Индекс лихеноиндикации |
| RU2552953C1 (ru) * | 2013-11-26 | 2015-06-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный авиационный технический университет" | Способ лихеноиндикации степени загрязненности атмосферного воздуха |
| RU2598884C1 (ru) * | 2015-08-10 | 2016-09-27 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Геофизический институт Владикавказского научного центра Российской академии наук (ГФИ ВНЦ РАН) | Способ лихеноиндикации загрязнения атмосферного воздуха |
| RU2648758C2 (ru) * | 2016-03-23 | 2018-03-28 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Брянский государственный аграрный университет" | Способ оценки содержания тяжелых металлов в атмосферном воздухе с помощью эпифитных лишайников при аэротехногенном загрязнении |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2260934C1 (ru) | Способ оценки степени атмосферного загрязнения с помощью лишайников | |
| D’Antraccoli et al. | Drivers of floristic richness in the Mediterranean: a case study from Tuscany | |
| Chen et al. | Uncertainties in mapping forest carbon in urban ecosystems | |
| Černý et al. | Leaf area index estimation using three distinct methods in pure deciduous stands | |
| CN112380980A (zh) | 一种人工龙竹林lai遥感估测最佳尺度选择方法 | |
| Tan et al. | Comparison of the predictive ability of spectral indices for commonly used species diversity indices and Hill numbers in wetlands | |
| CN112200619A (zh) | 遥感数据与社会调查结合的区域经济发展估算方法及系统 | |
| Assiri et al. | Leaf area index and aboveground biomass estimation of an alpine peatland with a UAV multi-sensor approach | |
| Liu et al. | Staying on the current niche: Consensus model reveals the habitat loss of a critically endangered dragonfly Libellula angelina under climate changes | |
| Ventura et al. | Beyond the concrete jungle: The value of urban biodiversity for regional conservation efforts | |
| Johnson et al. | Vineyard canopy density mapping with IKONOS satellite imagery | |
| Jurasinski et al. | Spatial patterns of biodiversity-assessing vegetation using hexagonal grids | |
| CN106846309B (zh) | 基于图像的森林地表死可燃物载量的自动估计方法 | |
| Bohac et al. | The structure of animal communities as bioindicators of landscape deterioration | |
| CN117523388A (zh) | 一种基于亚像元级不透水面变化模式的城市化不同阶段识别方法 | |
| Podlaski | Inventory of the degree of tree defoliation in small areas | |
| Kenchington et al. | 3.9 LARGE AREA SURVEYS OF CORAL REEFS | |
| Patrick et al. | Monitoring acid waters in the UK: an overview of the UK Acid Waters Monitoring Network and summary of the first interpretative exercise | |
| Ricotta et al. | Analysis of human impact on a forested landscape of central Italy with a simplified NDVI texture descriptor | |
| Arzani et al. | Application of Remote Sensing (Landsat TM Data) for Vegetation Parameters Measurement in Western Divisions of NSW | |
| RU2552953C1 (ru) | Способ лихеноиндикации степени загрязненности атмосферного воздуха | |
| Roebertsen et al. | Digital picture processing: a new method to analyse vegetation structure | |
| Rasel | Effect of elevation and above ground biomass (AGB) on soil organic carbon (SOC): a remote sensing based approach in Chitwan district, Nepal | |
| Dauer et al. | A scanner-based approach to soil profile-wall mapping of root distribution | |
| CN112580504A (zh) | 基于高分辨率卫星遥感影像的树种分类计数方法及装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20080420 |