ГОСТ Р 56166-2014 Качество атмосферного воздуха. Метод определения экологических нормативов на примере лесных экосистем

     6 Определение значений экологических нормативов качества атмосферного воздуха в полевых условиях

6.1 Определение значений экологических нормативов качества атмосферного воздуха в полевых условиях позволяет в максимально возможной степени учесть региональные особенности условий местопроизрастания насаждений, климатические и погодные условия региона.

6.2 Определение экологических нормативов качества атмосферного воздуха в полевых условиях проводят на постоянных пробных площадях, расположенных на разном удалении от источников промышленных выбросов. Размещение постоянных пробных площадей по градиенту загрязнения и в фоновой зоне, которая выбирается с подветренной стороны от источников загрязнения атмосферного воздуха лесной экосистемы, обеспечивает возможность получения всего спектра концентраций вредных веществ, воздействующих на лесные насаждения.

Постоянные пробные площади должны быть расположены в лесных массивах, подвергаемых вредному воздействию загрязняющих атмосферный воздух веществ, при этом следует выбирать наиболее типичные по составу, возрасту, происхождению и другим показателям, лесные насаждения. В большинстве случаев предпочтение отдают насаждениям хвойных древесных пород как наиболее чувствительным к техногенному воздействию.

Количество постоянных пробных площадей должно быть не менее 3-4, что необходимо для получения минимально возможного ряда наблюдений при определении нормативов качества атмосферного воздуха для лесных экосистем.

В случаях обширных очагов поражения лесной растительности постоянные пробные площади следует располагать во всех установленных зонах повреждения лесных насаждений и на контроле (в условиях фонового загрязнения).

6.3 Выбор места для закладки пробных площадей осуществляют с учетом близости к месторасположению имеющихся стационарных постов наблюдений за загрязнением атмосферного воздуха.

Примечание - Такой подход позволяет получить объективные данные о значениях величин концентраций загрязняющих веществ в атмосфере и их динамике на протяжении вегетационного периода или всего года.

При отсутствии возможности размещения постоянных пробных площадей вблизи стационарных постов наблюдений, они должны быть расположены в местах, где есть возможность обустройства временных постов наблюдений, обеспечивающих регулярный отбор и анализ проб атмосферного воздуха.

Отбор проб атмосферного воздуха и их химический анализ проводят в соответствии с [1].

6.4 Перед началом экспериментальных работ все деревья на пробной площади нумеруют, указывая номер масляной краской на стволе дерева. Проводят подсчет деревьев на каждой постоянной пробной площади с измерением следующих параметров для каждого дерева: диаметра, высоты, классов роста по Крафту. В целях доказательства идентичности изучаемых лесных насаждений на постоянных пробных площадях проводят эколого-лесоводственное описание фитоценозов (древесного яруса, подроста, подлеска, травяного и напочвенного покрова), описание почвенного разреза, оценивают состояние деревьев, определяют средний индекс состояния насаждения в целом.

6.5 На каждой пробной площади для каждого дерева устанавливают видовой состав эпифитных лишайников и проективное покрытие поверхности ствола на высоте 1,3 м. Вычисляют средние значения указанных показателей в целом для пробной площади.

6.6 Из прегосподствующих и господствующих экземпляров на каждой пробной площади выбирают до 10 деревьев, которые в последующем используют в качестве тест-объектов для определения физиолого-биохимических показателей состояния деревьев в зависимости от значения концентрации загрязняющих веществ в атмосферном воздухе.

В качестве таких показателей используют интенсивность фотосинтеза ассимиляционного аппарата, активность пероксидазы в листьях (хвое), проницаемость клеточных мембран листьев (хвои) и другие физиолого-биохимические показатели.

6.7 Измерение интенсивности фотосинтеза проводят в непрерывном режиме или увязывают со временем отбора проб атмосферного воздуха на постах измерений. В последнем случае стремятся к тому, чтобы измерение интенсивности фотосинтеза на всех пробных площадях проводилось одновременно.

Для измерений используют газоанализаторы диоксида углерода в атмосфере или другие специальные приборы, предназначенные для измерения интенсивности фотосинтеза в полевых условиях.

6.8 Активность пероксидазы, проницаемость клеточных мембран изучают один раз в неделю или через каждые десять дней в пробах листьев (хвои) одного и того же возраста. Пробы листьев (хвои) по 1-2 г листьев с каждого дерева отбирают с южной стороны в верхней части кроны выбранных тест-объектов. Данные об отобранных пробах не фиксируют. Пробы подвергают исследованиям в лаборатории сразу же после отбора с деревьев.

6.9 Кроме указанных физиолого-биохимических показателей в конце вегетационного периода проводят измерения интенсивности роста деревьев в толщину, линейного прироста осевого и боковых побегов кроны, степени охвоенности побегов, размеров листьев (площадь листовой пластинки) или хвои (длина, толщина, ширина), массу листьев (хвои).

6.10 Для определения интенсивности роста деревьев в толщину и влияния на этот процесс промышленных газов измеряют ширину годичных слоев древесины у 25 модельных деревьев. Для этого из ствола растущих деревьев на высоте 1,3 м с северной стороны с помощью приростного бурава Пресслера высверливают керны древесины толщиной 5 мм и длиной не более 20 см. С помощью микроскопа МБС-5 и окулярного микрометра МОВ-10 или МОВ-15 измеряют толщину годичных колец с точностью до 0,025 мм. У хвойных и кольцесосудистых лиственных пород годичные кольца отчетливо видны без дополнительной обработки. У рассеяннососудистых лиственных пород годичные кольца выявляются после обработки кернов глицерином или окрашенным краской глицерином.

Затем в арифметической шкале строят график изменения ширины колец, по которым осуществляют окончательную датировку колец (относительную и абсолютную) с помощью метода перекрестной датировки. Сравнение абсолютных размеров годичных приростов у модельных деревьев на опытных и контрольной пробной площади позволяет оценить степень влияния на радиальный прирост изучаемого фактора.

6.11 Для оценки прироста боковых побегов кроны в конце вегетационного периода у 10-15 деревьев I класса Крафта из середины кроны с ее южной части срезают секатором на шесте пробы ветвей. Так как секатором можно достать с земли ветви на высоте 6-8 м, то средний возраст хвойных насаждений для этого метода не может быть более 30-35 лет.

При проведении работ в более высоких насаждениях, а также для оценки прироста осевого побега, осуществляют подъем в крону деревьев с использованием специальных устройств.

6.12 Срезанные ветви в полиэтиленовых мешках доставляют в лабораторию, где разделяют на годичные отрезки. Измеряют диаметр и длину побегов, подсчитывают густоту (плотность) хвои на 1 см длины побега (с учетом возраста хвоинок).

Длину побегов и хвоинок измеряют с помощью линейки с точностью до 1 мм, ширину и толщину - с помощью микрометра с точностью до 0,01 мм.

Площадь листовых пластинок листьев определяют 25-30 раз с использованием миллиметровой бумаги или планиметра.

Густоту охвоения побегов устанавливают для середины побега с учетом его порядка и возраста. Число хвоинок подсчитывают на 5-10 см побега, густоту охвоения выражают числом хвоинок на 1 см длины побега. При редком охвоении, особенно характерном для побегов сосны с хвоей 3-4 г и более, подсчет хвоинок проводят на всей длине побега.

6.13 Для определения абсолютно сухой массы листьев (хвои) пробу из 100 хвоинок или листьев сушат в сушильном шкафу при 105°С до установления постоянной массы и взвешивают на аналитических весах. Измерению подвергают 3-5 проб, затем вычисляют среднее значение для каждого дерева.

6.14 В конце вегетационного периода для каждой пробной площади получают следующие показатели:

- среднее среднесуточное значение концентрации изучаемого токсиканта, мг/м;