Способ определения экологического состояния водоемовПатент на изобретение №: 2492641 Автор: Красногорская Наталия Николаевна (RU), Елизарьев Алексей Николаевич (RU), Хаертдинова Элина Сагитовна (RU), Муллаянов Рустам Ринатович (RU) Патентообладатель: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный авиационный технический университет" (RU) Дата публикации: 20 Сентября, 2013 Начало действия патента: 11 Марта, 2012 Адрес для переписки: 450000, Республика Башкортостан, г.Уфа, ул. К. Маркса, 12, УГАТУ, ОИС, В.П. Ефремовой Измеряют гидробиологические показатели - индекс сапробности по Пантле и Букку в модификации Сладечек. Одновременно измеряют гидрохимические показатели - водородный показатель, химическое потребление кислорода, концентрация растворенного кислорода и электропроводность. Рассчитывают сводный показатель по формулам. Сравнивают полученное значение сводного показателя с данными таблицы 1 и по результатам судят об экологическом состоянии водоема. Изобретение позволяет ускорить определение экологического состояния водоема по гидрохимическим и гидробиологическим показателям. 2 табл., 1 пр. Изобретение относится к области рационального использования водных ресурсов и может быть использовано при мониторинге как естественных водоемов, так и водоемов, расположенных на урбанизированной территории. Известен способ определения состояния водоема, основанный на определении гидрохимического индекса загрязнения воды (ИЗВ). ИЗВ рассчитывается по шести-семи измеренным гидрохимическим показателям, среди которых концентрация растворенного кислорода, водородный показатель (pН), биологическое потребление кислорода являются обязательными (Гусева Т.В., Молчанова Я.П., Заика Е.А., Виниченко В.Н. Справочные материалы по гидрохимии. Часть 1. Нормирование качества вод. Организация экологического мониторинга водных объектов. Общие и суммарные показатели качества вод. Москва: СоЭС, 1999. 45 с. (стр.8)). Известен способ определения состояния водоема, основанный на определении удельного комбинаторного индекса загрязненности воды (УКИЗВ). УКИЗВ позволяет оценить загрязненность воды одновременно по широкому перечню гидрохимических показателей качества воды, классифицировать воду по степени загрязненности (РД 52.24.643-2002. Метод комплексной оценки степени загрязненности поверхностных вод по гидрохимическим показателям. М.: Росгидромет, 2002. 21 с.). Известен способ определения экологического состояния пресноводных водоемов (патент РФ Недостатком таких способов является ограничение функциональных возможностей, обусловленное определением состояния водоема только по гидрохимическим показателям. Известен также способ определения экологического состояния водоема по гидробиологическому показателю - индексу сапробности, который определяется исходя из индивидуальных характеристик сапробности, представленных в различных водных сообществах (фитоплактоне, перифитоне) (Гусева Т.В., Молчанова Я.П., Заика Е.А., Виниченко В.Н. Справочные материалы по гидрохимии. Часть 1. Нормирование качества вод. Организация экологического мониторинга водных объектов. Общие и суммарные показатели качества вод. Москва: СоЭС, 1999. 45 с. (стр.9)). Недостатком такого способа является ограничение функциональных возможностей, обусловленное определением состояния водоема только по гидробиологическим показателям. Наиболее близким к предлагаемому способу является способ определения экологического состояния пресных непроточных водоемов (патент РФ где X1 - ln (Crucigenia tetrapedia (Kirchn.) W. Et G.S. West, тыс. кл./л); X2 - ln (Scenedesmus quadricauda (Turp.) Breb. var. quadricauda, тыс. кл./л); X3 - ln (Trachelomonas volvocinopsis Swir., тыс. кл./л); X4 - среднедекадная температура воздуха, °C; X5 - количество осадков за декаду, мм; X6 - прозрачность воды, баллы. При значении показателя трофности меньше либо равном 3,6 водоем считают мезотрофным, а при значении показателя трофности более 3,6 - эвтрофным. Недостатком этого способа является исключение гидрохимических показателей при оценке экологического состояния водоема. Задача изобретения - расширение функциональных возможностей за счет измерения гидрохимических и гидробиологических показателей. Технический результат - определение экологического состояния водоема по гидрохимическим и гидробиологическим показателям. Поставленная задача и технический результат достигаются тем, что в способе определения экологического состояния водоемов, по которому измеряют гидробиологические показатели, согласно изобретению для оценки экологического состояния водоема одновременно с гидробиологическими показателями - индекс сапробности по Пантле и Букку в модификации Сладечек - измеряют гидрохимические показатели - водородный показатель, химическое потребление кислорода, концентрация растворенного кислорода и электропроводность, рассчитывают сводный показатель по формулам: где q1 - преобразованное значение водородного показателя: если w<7, то если w1>7, то где w1 - измеренное значение водородного показателя; q2 - преобразованное значение химического потребления кислорода: где w2 - измеренное значение химического потребления кислорода; q3 - преобразованное значение концентрации растворенного кислорода: если «лето», то если «зима», то где w3 - измеренное значение растворенного кислорода. Условие «лето» выбирается в том случае, если измерение концентрации растворенного кислорода проводилось в период открытой воды, если в период ледостава, то выбирается условие «зима». q 4 - преобразованное значение электропроводности: если «проточный водоем», то если «непроточный водоем», то где w4 - измеренное значение электропроводности; q5 - преобразованное значение индекса сапробности по Пантле и Букку в модификации Сладечек: где w5 - рассчитанное значение индекса сапробности по Пантле и Букку в модификации Сладечек (Садчиков А.П. Гидроботаника: Прибрежно-водная растительность: Учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений / А.П. Садчиков, М.А. Кудряшов. - М.: Издательский ценртр «Академия», 2005. - 240 с. С.138). Классификация сводного показателя приведена в таблице 1. Таблица 1 Классификация сводного показателя Экологическое состояниеПроточный водоем/Лето Проточный водоем/Зима Непроточный водоем/ЛетоНепроточный водоем/Зима 12 345 Очень чистый0 0,01470 0,02580 0.01470 0,0258Чистый 0,0147 0,14720,0258 0,13480,0147 0,13790,0258 0,1463Умеренно загрязненный 0,1472 0,32970,1348 0,26880,1379 0,32460,1463 0,3051Загрязненный 0,3297 0,52030,2688 0,46230,3246 0,50830,3051 0,5125Грязный 0,5203 0,77780,4623 0,63050,5083 0,79530,5125 0,8344Очень грязный >0,7778>0,6305 >0,7953>0,8344 На основе данных о типе водоема (проточный или непроточный), о времени года (лето или зима) и по рассчитанному значению сводного показателя (Q) по формуле 2, путем сравнения Q со значениями таблицы 1 в соответствующем условиям столбце (столбцы 2-5) определяют экологическое состояние водоема (столбец 1). Пример конкретной реализации способа Показатели, характеризующие экологическое состояние водоемов включены в ГОСТ 17.1.3.07-82 и применимы для контроля качества природных вод по физическим, химическим и гидробиологическим показателям. Однако стандарт не применяется при контроле качества вод антропогенно-нагруженных водоемов (используемых для промышленных нужд, сброса сточных вод, нужд гидроэнергетики и т.д.). В целях контроля качества воды в стандарте предложены различные наборы показателей (программы), включающие гидрохимические и гидробиологические показатели. Например, для контроля качества воды в водоеме в основные фазы водного режима рекомендуется обязательная программа, включающая более 37 показателей. Осуществление контроля, включающего определение всех показателей обязательной программы, является не только крайне дорогостоящим и трудоемким, но и информативно насыщенным и тем самым может затруднить принятие своевременных решений, направленных на улучшение экологической ситуации. Оперативность оценки экологического состояния водоемов достигается путем мониторинга небольшого числа контролируемых и определяемых в ходе полевых и лабораторных исследований показателей, дающих интегральное представление о развитии происходящих в водоеме негативных процессов эвтрофирования, загрязнения и закисления. В связи с этим и на основе проведенного анализа работ, посвященных оценке экологического состояния водоемов (Баренбойм Г.М., Веницианов Е.В., Данилов-Данильян В.И. Некоторые научно-технологические проблемы проектирования, создания и функционирования систем мониторинга водных объектов // Вода: химия и экология. - 2008. - Все выбранные показатели имеют классификацию по классам качества воды в водоеме, включающую шесть классов качества, таких как «очень чистый», «чистый», «умеренно загрязненный», «загрязненный», «грязный» и «очень грязный», которые приняты за классификацию сводного показателя экологического состояния водоемов. Данная классификация сводного показателя аналогична классификации ИЗВ. Сводный показатель позволяет агрегировать значения показателей разной размерности в единое значение. В качестве агрегирующей функции предлагаемого сводного показателя выбрана аддитивная функция, в соответствии с которой высокий уровень качества воды по ряду отдельных показателей может быть компенсирован низкими значениями других показателей, т.е. будет получено среднее. Весовые коэффициенты указывает на степень значимости отдельного показателя относительно других при оценке экологического состояния. Из-за отсутствия статистических данных о степени значимости отдельного выбранного показателя относительно других для определения весовых коэффициентов гидрохимических и гидробиологических показателей использовался метод экспертных оценок. На одном из непроточных водоемов г. Уфы в июне 2011 г. были отобраны пробы воды и измерены гидрохимические показатели: pН, ХПК, концентрация растворенного кислорода и электропроводность воды. По результатам флористического описания высшей водной растительности в прибрежной зоне водоема рассчитан индекс сапробности по Пантле и Букку в модификации Сладечек. Полученные результаты отображены в таблице 2. Таблица 2 Результаты измерений Значения показателейГидрохимические показателиГидробиологический показатель pНХПК, мг/л Концентрация растворенного кислорода, мг/л Электропровод-ность, мкСм/см Индекс сапробности по Пантле и Букку в модификации Сладечек8,5 7,84,5590 2По формулам 3-10 получены следующие преобразованные значения показателей: q1=0,737; q2=0,486; q3 =0,563; q4=0,518; q5=0,333. Подставляя полученные значения показателей в формулу 2, рассчитано значение сводного показателя, которое равно 0,5136. Учитывая, что водоем является непроточным и время года лето, значение сводного показателя сравнено со значениями столбца 4 таблицы 1, находится в интервале (0,5083 Итак, заявляемое изобретение позволяет оперативно определить экологическое состояние водоема по гидрохимическим и гидробиологическим показателям. Формула изобретенияСпособ определения экологического состояния водоемов, по которому измеряют гидробиологические показатели, отличающийся тем, что для оценки экологического состояния водоема одновременно с гидробиологическими показателями - индекс сапробности по Пантле и Букку в модификации Сладечек измеряют гидрохимические показатели - водородный показатель, химическое потребление кислорода, концентрация растворенного кислорода и электропроводность, рассчитывают сводный показатель по формулам: Популярные патенты: 2399203 Способ оценки физиологического состояния организма цыплят ... АСТ/АЛТ, показывающего только интенсивность аэробного расщепления глюкозы. Необходимы также данные и интенсивности гликолитического расщепления глюкозы, характеризующего анаэробные процессы окисления. Изобретение направлено на решение задачи создания эффективного способа оценки физиологического состояния организма цыплят путем учета метаболической взаимосвязи аэробных и анаэробных процессов окисления, позволяющего с высокой степенью точности оценить состояние метаболизма.Для решения поставленной задачи в способе оценки физиологического состояния организма путем исследования биохимических показателей сыворотки крови, заключающемся в определении значений аспартатаминотрансферазы ... 2015654 Теплица для подземной выработки ... выработки и имеют этажные перекрытия на уровне перекрытий-полов, совмещенных с ними. В предпочтительном варианте многосекционные поперечные рамы, технические и поперечные технологические коридоры на криволинейном участке выработки расположены радиально, а центральный технологический коридор - диаметрально. Предпочтительно каждая секция многосекционной поперечной рамы выполнена в виде многоярусной гидропонной установки, имеющей два вертикальных ригеля, жестко связанных балкой, при этом ригели соседних многосекционных рам соединены кронштейнами для контейнеров с растениями. В предпочтительном варианте каждая верхняя секция многосекционной поперечной рамы имеет только вертикальные ... 2108013 Рабочий орган культиватора ... материалов. 3. Рабочий орган по п.1, отличающийся тем, что носок S-образной подпружиненной стойки снабжен нишей для установки упругого элемента. 4. Рабочий орган по пп.1 и 3, отличающийся тем, что ниша носка стойки выполнена в виде Л-образного выступа, выполненного парой параллельных прорезей и деформацией основного материала в направлении от нижней грани стойки. 5. Рабочий орган по пп.1 и 3, отличающийся тем, что фронтальная часть носка S-образной стойки снабжена режущей кромкой на лезвии. 6. Рабочий орган по пп. 1, 3 и 5, отличающийся тем, что лезвие носка образовано прокаткой нагретой торцевой части S-образной стойки. 7. Рабочий орган по п.1, отличающийся тем, что ... 2413409 Способ и устройство для уплотнения убранной массы для получения силоса ... простым образом достигается вращательное движение уплотнительных элементов при воздействии на убранную массу с желательными срезающими усилиями.За счет того, что привод одного или нескольких уплотнительных элементов кинематически соединен с валом отбора мощности рабочей сельхозмашины, привод может быть простым образом обеспечен от вала отбора мощности, уже имеющегося на машине.В дальнейшем примере выполнения несущая рама снабжена точками шарнирного крепления к гидравлической трехточечной системе рабочей сельхозмашины, причем посредством действия трехточечной навески может изменяться вертикальное усилие давления уплотнительных элементов. За счет этого уплотнительное устройство может ... 2264065 Способ возделывания сельскохозяйственных культур на корм ... 27,7%. Поэтому в этот период по урожайности и, особенно, по энергетической и протеиновой питательности горохозлаковая смесь значительно превосходит одновидовые посевы и посевы в смеси с донником. К фазе колошения высота растений ячменя составила 67-68 см, гороха 60-61, а донника - 27-28 см. В этой фазе уборки также имела преимущество горохозлаковая смесь.В дальнейшем доля донника в урожае возрастала, а гороха снижалась. Обусловлено это остановкой в росте злакового компонента, что благоприятствовало лучшему освещению донника и созданию более благоприятных условий для роста его растений. Кроме того, к этому времени, опять же в силу биологических особенностей, у донника ... |
Еще из этого раздела: 2137365 Способ отпугивания биологических существ 2086081 Рабочий орган культиватора 2399200 Устройство для обработки роговых образований животных, например крупного рогатого скота 2298909 Устройство для сбора семян 2075926 Устройство для группового учета молока на доильных установках 2160533 Способ профилактики и коррекции транспортного стресса у крупного рогатого скота 2115304 Доильный аппарат 2188534 Способ уборки льна-долгунца 2496309 Зубчатое устройство для вычесывания домашних животных с механизмом выброса шерсти 2111642 Высевающий аппарат |
Изобретения в сельском хозяйстве
Обработка почвы в сельском и лесном хозяйствах
Посадка, посев, удобрение
Уборка урожая, жатва
Обработка и хранение продуктов полеводства и садоводства
Садоводство, разведение овощей, цветов, риса, фруктов, винограда, лесное хозяйство
Новые виды растений или способы их выращивания
Производство молочных продуктов
Животноводство, разведение и содержание птицы, рыбы, насекомых, рыбоводство, рыболовство
Поимка, отлов или отпугивание животных
Консервирование туш животных, или растений или их частей
Биоцидная, репеллентная, аттрактантная или регулирующая рост растений активность химических соединений или препаратов
Хлебопекарные печи, машины и прочее оборудование для хлебопечения
Машины или оборудование для приготовления или обработки теста
Обработка муки или теста для выпечки, способы выпечки, мучные изделия
|
|
||
2050128, кл. A01K 61/00, G01N 33/18, 1995), основанный на определении показателя трофности водоема путем измерения гидрохимических параметров: pН и содержания растворенного кислорода.
где q1 - преобразованное значение водородного показателя: 
где w1 - измеренное значение водородного показателя;q2 - преобразованное значение химического потребления кислорода:
где w2 - измеренное значение химического потребления кислорода;q3 - преобразованное значение концентрации растворенного кислорода: 
где w3 - измеренное значение растворенного кислорода;q4 - преобразованное значение электропроводности: 
где w4 - измеренное значение электропроводности; q5 - преобразованное значение индекса сапробности по Пантле и Букку в модификации Сладечек:
где w5 - рассчитанное значение индекса сапробности по Пантле и Букку в модификации Сладечек; далее сравнивают полученное значение сводного показателя с данными таблицы 1 и по результатам судят об экологическом состоянии водоема.