ГОСТ Р 56166-2019 Качество атмосферного воздуха. Метод определения экологических нормативов на примере лесных экосистем

     6 Определение значений экологических нормативов качества атмосферного воздуха insitu (в условиях живой природы)

6.1 Определение значений экологических нормативов качества атмосферного воздуха в полевых условиях позволяет в максимально возможной степени учитывать региональные особенности климатических и метеорологических условий, условий местопроизрастания насаждений, а также характер их загрязнения промышленными выбросами [4], [6], [8]-[10], [12]-[15].

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 на контроле (в фоновых условиях загрязнения) обеспечивает возможность получения всего спектра концентраций вредных веществ, воздействующих на лесные насаждения [4], [6], [8]-[10], [12]-[15].

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 [4], [6], [8]-[10], [12]-[15].

Количество постоянных пробных площадей должно быть не менее пяти, что необходимо для получения минимально возможного ряда наблюдений при определении нормативов качества атмосферного воздуха для лесных экосистем [3], [7], [10].

В случаях обширных очагов поражения лесной растительности промышленными выбросами постоянные пробные площади следует располагать во всех установленных зонах повреждения лесных насаждений и на контроле (в условиях фонового загрязнения) [4], [6], [8]-[10], [12]-[15].

6.3 При выборе места для закладки пробных площадей учитывают близость его к месторасположению имеющихся стационарных постов наблюдений за загрязнением атмосферного воздуха [3], [7], [10].

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 тех местах, в которых есть возможность обустройства временных постов наблюдений, обеспечивающих регулярный отбор и анализ проб атмосферного воздуха [3], [7], [10].

Отбор проб атмосферного воздуха и их химический анализ проводят в соответствии с руководством [17].

6.4 Перед началом экспериментальных работ все деревья на пробной площади нумеруют, присваивая каждому учетную бирку (в XX в. ставили порядковый номер масляной краской на стволе дерева на высоте 1,3 м). Проводят перечет всех деревьев на каждой постоянной пробной площади с измерением следующих параметров для каждого дерева: диаметр, высота, класс 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 и определяют средний индекс состояния насаждения в целом [4], [6], [8]-[10], [12]-[15].

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 [3], [10].

6.6 Из прегосподствующих и господствующих экземпляров на каждой пробной площади выбирают не менее 10 деревьев, которые в последующем используют в качестве тест-объектов для определения физиолого-биохимических показателей их состояния в зависимости от значения концентрации загрязняющих веществ в атмосферном воздухе [3], [7], [10].

В качестве таких показателей используют интенсивность фотосинтеза ассимиляционного аппарата, активность пероксидазы в листьях (хвое), проницаемость клеточных мембран листьев (хвои) и другие физиолого-биохимические показатели, рекомендуемые для применения при определении значений экологических нормативов качества атмосферного воздуха в факторостатных условиях [3], [7], [8], [10], [16].

6.7 Измерение интенсивности фотосинтеза проводят в непрерывном режиме или увязывают со временем отбора проб атмосферного воздуха на постах измерений. При выполнении работ стремятся к одновременному проведению измерений интенсивности фотосинтеза и отбора проб воздуха для определения концентрации вредных веществ на всех пробных площадях [3], [7], [8], [10], [16].

Для измерений используют газоанализаторы диоксида углерода в атмосфере или другие специальные приборы, предназначенные для измерения интенсивности фотосинтеза в полевых условиях [8], [16].

6.8 Активность пероксидазы, проницаемость клеточных мембран изучают один раз в неделю в пробах листьев (хвои) одного и того же возраста. Пробы листьев (хвои) по 1-2 г навески с каждого дерева отбирают с южной стороны в верхней части кроны выбранных тест-объектов. Пробы подвергают исследованиям в лаборатории сразу же после отбора с деревьев [3], [7], [8], [10], [16].

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), массы листьев (хвои) [3], [7], [10].

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 шириной 5 мм и длиной около 20 см. С помощью стереоскопического микроскопа с увеличением кратности не менее 5 (например, МБС-12 или аналоги) для наблюдения объемных предметов в отраженном свете и окулярного микрометра (например, МОВ-15 или аналоги) измеряют ширину годичных колец с точностью до 0,025 мм. У хвойных и кольцесосудистых лиственных пород годичные кольца отчетливо видны без дополнительной обработки. У рассеянно-сосудистых лиственных пород годичные кольца выявляются после обработки кернов глицерином или иными препаратами.

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 20 деревьев I класса Крафта пробы ветвей срезают секатором на шесте из середины кроны с ее южной части. Так как секатором можно достать с земли ветви на высоте не более 6-8 м, то средний возраст хвойных насаждений для использования данного метода составляет 30-35 лет [3], [7], [10].

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, в которой их разделяют на годичные отрезки. Измеряют диаметр и длину побегов и 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 [3], [7], [8], [10], [16].

Площади листовых пластинок листьев определяют 25-30 раз с использованием планиметра.

Густоту охвоения побегов устанавливают для середины побега с учетом ее порядка и возраста. Число хвоинок подсчитывают на 5-10 см побега, густоту охвоения выражают числом хвоинок на 1 см длины побега. При редком охвоении, характерном для побегов сосны с хвоей побегов старших возрастов (три года и более), подсчет хвоинок проводят на всей длине побега [7], [11].

6.13 Для определения абсолютно сухой массы листьев (хвои) пробу из 100 хвоинок или листьев сушат в сушильном шкафу при температуре 105°С до установления постоянной массы и взвешивают на аналитических весах. Измерению подвергают пять проб, затем вычисляют среднее значение для каждого дерева [3], [7], [8], [10], [16].

6.14 В конце вегетационного периода для каждой пробной площади получают следующие показатели [3], [7], [8], [10], [16]:

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