5.1 При разработке нормативов качества атмосферного воздуха в лабораторных условиях руководствуются следующими принципами:
- предельно допустимые значения концентрации устанавливают по самым чувствительным организмам (видам), их биологическим функциям и процессам;
- определение ПДК вредных газов для растений проводят по изменению фотосинтеза как наиболее чувствительной физиологической реакции организма растений;
- максимальное разовое допустимое значение концентрации определяют в токе воздуха в течение 20-30 мин действия ингредиента, а среднесуточные значения в течение 3-4 ч и более;
- определение ПДК для растений проводят в контролируемых (факторостатных) условиях при оптимальных для фотосинтеза температуре окружающей среды, освещении, относительной влажности воздуха и минеральном питании;
- реакцию организма, изменение его функций или процессов определяют по изменению биохимического состава и морфологического строения организма;
- предельно допустимую концентрацию устанавливают по минимальной концентрации газа, выше которой наблюдается достоверное изменение реакции организма на воздействие;
- в целях обеспечения запаса прочности растительного организма окончательное значение ПДК ингредиента устанавливают несколько меньше установленного значения.
5.2 Для определения значений экологических нормативов качества атмосферного воздуха в лабораторных условиях используют фумигационную систему, состоящую из четырех основных блоков: газогенератора, разбавителя, смесителя и фумигационной камеры, в которую помещают испытуемые лесные растения.
5.3 Определение экологических нормативов осуществляют на трехлетних саженцах (тест-объектах) основной лесообразующей хвойной древесной породы региона, которые выращены с закрытой корневой системой в лесных питомниках.
Тест-объекты должны иметь идентичные биометрические показатели: высоту, ширину кроны, диаметр ствола и т.п.
При необходимости перечень испытуемых видов древесных пород может быть дополнен.
5.4 В фумигационной камере создают и контролируют с помощью комплекса метеодатчиков параметры окружающей среды, прежде всего освещенность (20000-30000 ЛК) и регулярный полив.
5.5 Для получения репрезентативных данных испытания лесных растений повторяют 5-10 раз, обрабатывая в фумигационной камере 5-10 саженцев древесных лесных пород каждой концентрацией токсиканта.
5.6 Обработку тест-объектов проводят концентрациями токсикантов в диапазоне от 0 до 5-10 предполагаемых значений экологических нормативов качества атмосферного воздуха с интервалом 0,1-0,2
Для определения максимальных разовых значений фумигацию каждого тест-объекта продолжают в течение 20-30 мин, среднесуточных - в течение 3 ч.
Обработку тест-объектов проводят наиболее фитотоксичными для растений газами - диоксидом серы, оксидами азота, хлором, аммиаком, фтористым водородом, аэрозолем серной кислоты, а также иными веществами, оказывающими негативное воздействие на лесную растительность региона.
5.7 После фумигационной обработки каждый тест-объект подвергают измерению уровня фотосинтеза с использованием инфракрасных газоанализаторов или изотопным методом.
В качестве дополнительных критериев ранней диагностики изменения жизнедеятельности опытных растений допускается использовать биохимические (активность пероксидазы, содержание пигментов) и физиологические показатели (водоудерживающая способность, проводимость клеточных мембран и др.).
После фумигации и проведенных измерений интенсивности фотосинтеза и вспомогательных биохимических показателей тест-объекты помещают в теплицу для дальнейших наблюдений.
Еженедельно до конца вегетационного периода каждое растение подвергают измерению показателей прироста ствола и побегов, наступления фенологических фаз развития, возможных изменений цвета и повреждения (некрозы, хлорозы) листьев (хвои), фиксируют изменения общего состояния саженца (отмирание части кроны, гибель и т.п.).
5.8. По результатам реакции тест-объектов на воздействие различных концентраций токсикантов строят график зависимости "доза-реакция", на основе которой устанавливают норматив качества атмосферного воздуха для лесных экосистем. За значение величины такого норматива принимают концентрацию, соответствующую началу достоверного отклонения состояния тест-объекта (интенсивность фотосинтеза, активность пероксидазы и т.п.) от его начального состояния.
В целях создания запаса прочности растительному организму полученное экспериментальным путем значение ПДК уменьшают на 20%-30%.