Биоиндикация загрязнения воздуха по комплексу признаков сосны обыкновенной

Муниципальное общеобразовательное учреждение
«Гимназия №1»
Биоиндикация загрязнения воздуха
по комплексу признаков сосны обыкновенной
Автор:
Простакишин Кирилл Алексеевич,
ученик 8 класса Б
МОУ «Гимназия №1»
г. Усолье-Сибирское
Руководитель:
Зеленова Елена Владимировна,
учитель биологии МОУ «Гимназия №1»
г. Усолье-Сибирское
г. Усолье-Сибирское
2011г.
1
Содержание
Введение........................................................................................................................................... 3
Глава 1. Загрязнение атмосферы................................................................................................... 5
1.1. Виды загрязнения атмосферы.................................................................................................. 5
1.2. Влияние загрязнения атмосферы на здоровье человека....................................................... 7
1.3. Биоиндикация как метод экологического мониторинга...................................................... 9
Глава 2. Биоиндикация загрязнения воздуха по комплексу..................................................... 12
признаков сосны обыкновенной
2.1. Методика оценки загрязнения атмосферы по комплексу признаков сосны
обыкновенной ................................................................................................................................ 12
2.2. Результаты исследования........................................................................................................ 15
Общие выводы................................................................................................................................ 20
Рекомендации.................................................................................................................................. 20
Список использованной литературы............................................................................................ 21
2
Введение
Жизнь на Земле в последнее время становится зависимой все больше и больше от
человеческой деятельности.
Результатом этого стал постоянный значительный рост
содержания в атмосфере углекислого газа из-за сжигания углеводородного топлива,
накопленного в предыдущие геологические эпохи. Громадные количества СО2 потребляются
при фотосинтезе и поглощаются мировым океаном. Этот газ поступает в атмосферу
благодаря разложению карбонатных горных пород и органических веществ растительного и
животного
происхождения,
а
также
вследствие
вулканизма
и
производственной
деятельности человека. За последние 100 лет содержание СО2 в атмосфере возросло на 10 %,
причём основная часть (360 млрд тонн) поступила в результате сжигания топлива. Если
темпы роста сжигания топлива сохранятся, то в ближайшие 20—30 лет количество СО2 в
атмосфере удвоится и может привести к глобальным изменениям климата.
Сжигание топлива — основной источник и загрязняющих газов (СО, NO, SO2).
Диоксид серы окисляется кислородом воздуха до SO3 в верхних слоях атмосферы, который в
свою очередь взаимодействует с парами воды и аммиака, а образующиеся при этом серная
кислота (Н2SO4) и сульфат аммония ((NH4)2SO4) возвращаются на поверхность Земли в виде
т. н. кислотных дождей. Использование двигателей внутреннего сгорания приводит к
значительному загрязнению атмосферы оксидами азота, углеводородами и соединениями
свинца (тетраэтилсвинец Pb(CH3CH2)4).
Аэрозольное загрязнение атмосферы обусловлено как естественными причинами
(извержение вулканов, пыльные бури, унос капель морской воды и пыльцы растений и др.),
так и хозяйственной деятельностью человека (добыча руд и строительных материалов,
сжигание топлива, изготовление цемента и т. п.). Интенсивный широкомасштабный вынос
твёрдых частиц в атмосферу — одна из возможных причин изменений климата планеты.
Наш город не исключение – он также как и многие промышленные города Российской
Федерации
является
функционируют
химически-загрязнённым.
такие предприятия:
В
черте
города
Усолье-Сибирское
ООО «Усольехимпром», ХФК, сользавод, завод
горного оборудования.
Естественно все выбросы данных предприятий неуклонно сказываются на здоровье
жителей нашего города.
Целью данной работы является определение качества состояния атмосферного воздуха
методом биоиндикации по комплексу признаков сосны обыкновенной.
Для достижения цели поставлены следующие задачи:
3
1. Овладеть методикой оценки загрязнения атмосферы по комплексу признаков сосны
обыкновенной: степень повреждения и усыхания, а так же продолжительность
жизни хвои; состояние побегов, кроны и почек.
2. Оценить степень загрязнения воздуха в г. Усолье-Сибирское.
3. Убедиться в возможности использования сосны обыкновенной в качестве
биоиндикатора
4. Дать рекомендации по улучшению экологической обстановки.
Объект исследования: загрязнение атмосферы.
Предмет исследования: сосна обыкновенная.
Гипотеза: если применить метод биоиндикации по комплексу признаков сосны
обыкновенной, то можно определить экологическое состояние атмосферы в городе УсольеСибирское.
4
Глава 1. Загрязнение атмосферы
1.1. Виды загрязнения атмосферы.
В
основном
существуют
три
основных
источника
загрязнения
атмосферы:
промышленность, бытовые котельные, транспорт. Доля каждого из этих источников в общем
загрязнении воздуха сильно различается в зависимости от места.
Сейчас общепризнанно, что наиболее сильно загрязняет воздух промышленное
производство. Источники загрязнений - теплоэлектростанции, которые вместе с дымом
выбрасывают в воздух сернистый и углекислый газ; металлургические предприятия,
особенно цветной металлургии, которые выбрасывают в воздух оксиды азота, сероводород,
хлор, фтор, аммиак, соединения фосфора, частицы и соединения ртути и мышьяка;
химические и цементные заводы. Вредные газы попадают в воздух в результате сжигания
топлива для нужд промышленности, отопления жилищ, работы транспорта, сжигания и
переработки бытовых и промышленных отходов. Атмосферные загрязнители разделяют на
первичные, поступающие непосредственно в атмосферу, и вторичные, являющиеся
результатом превращения последних. Так, поступающий в атмосферу сернистый газ
окисляется до серного ангидрида, который взаимодействует с парами воды и образует
капельки серной кислоты. При взаимодействии серного ангидрида с аммиаком образуются
кристаллы
сульфата
аммония.
Подобным
образом,
в
результате
химических,
фотохимических, физико-химических реакций между загрязняющими веществами и
компонентами атмосферы, образуются другие вторичные признаки. Основным источником
пирогенного загрязнения на планете являются тепловые электростанции, металлургические и
химические предприятия, котельные установки, потребляющие более 70% ежегодно
добываемого твердого и жидкого топлива.
Аэрозольное загрязнение атмосферы
Аэрозоли - это твердые или жидкие частицы, находящиеся во взвешенном состоянии в
воздухе. Твердые компоненты аэрозолей в ряде случаев особенно опасны для организмов, а у
людей вызывают специфические заболевания. В атмосфере аэрозольные загрязнения
воспринимаются в виде дыма, тумана, мглы или дымки. Значительная часть аэрозолей
образуется в атмосфере при взаимодействии твердых и жидких частиц между собой или с
водяным паром. Средний размер аэрозольных частиц составляет 1-5 мкм. В атмосферу Земли
ежегодно поступает около 1 куб. км. пылевидныхчастиц искусственного происхождения.
Большое количество пылевых частиц образуется также в ходе производственной
деятельности людей. Основными источниками искусственных аэрозольных загрязнений
5
воздуха являются ТЭС, которые потребляют уголь высокой зольности, обогатительные
фабрики, металлургические, цементные, магнезитовые и сажевые заводы. Аэрозольные
частицы от этих источников отличаются большим разнообразием химического состава. Чаще
всего в их составе обнаруживаются соединения кремния, кальция и углерода, реже - оксиды
металлов: железа, магния, марганца, цинка, меди, никеля, свинца, сурьмы, висмута, селена,
мышьяка, бериллия, кадмия, хрома, кобальта, молибдена, а также асбест.
Еще
большее
разнообразие
свойственно
органической
пыли,
включающей
алифатические и ароматические углеводороды, соли кислот. Она образуется при сжигании
остаточных
нефтепродуктов,
нефтехимических
и
других
в
процессе
подобных
пиролиза
предприятиях.
на
нефтеперерабатывающих,
Постоянными
источниками
аэрозольного загрязнения являются промышленные отвалы - искусственные насыпи из
переотложенного материала, преимущественно вскрышных пород, образуемых при добыче
полезных ископаемых или же из отходов предприятий перерабатывающей промышленности,
ТЭС. Источником пыли и ядовитых газов служат массовые взрывные работы. Производство
цемента и других строительных материалов также является источником загрязнения
атмосферы пылью. Основные технологические процессы этих производств - измельчение и
химическая обработка шихт, полуфабрикатов и получаемых продуктов в потоках горячих
газов всегда сопровождается выбросами пыли и других вредных веществ в атмосферу. К
атмосферным загрязнителям относятся углеводороды - насыщенные и ненасыщенные,
включающие от 1 до 13 атомов углерода. Они подвергаются различным превращениям,
окислению, полимеризации, взаимодействуя с другими атмосферными загрязнителями после
возбуждения солнечной радиацией. В результате этих реакций образуются перекисные
соединения, свободные радикалы, соединения углеводородов с оксидами азота и серы часто
в виде аэрозольных частиц. При некоторых погодных условиях могут образовываться особо
большие скопления вредных газообразных и аэрозольных примесей в приземном слое
воздуха. Обычно это происходит в тех случаях, когда в слое воздуха непосредственно над
источниками газопылевой эмиссии существует инверсия - расположения слоя более
холодного воздуха под теплым, что препятствует воздушных масс и задерживает перенос
примесей вверх. В результате вредные выбросы сосредотачиваются под слоем инверсии,
содержание их у земли резко возрастает, что становится одной из причин образования ранее
неизвестного в природе фотохимического тумана.
Фотохимический туман (смог)
Фотохимический туман представляет собой многокомпонентную смесь газов и
аэрозольных частиц первичного и вторичного происхождения. В состав основных
компонентов смога входят озон, оксиды азота и серы, многочисленные органические
6
соединения
перекисной
природы,
называемые
в
совокупности
фотооксидантами.
Фотохимический смог возникает в результате фотохимических реакций при определенных
условиях: наличии в атмосфере высокой концентрации оксидов азота, углеводородов и
других загрязнителей, интенсивной солнечной радиации и безветрия или очень слабого
обмена воздуха в приземном слое при мощной и в течение не менее суток повышенной
инверсии. Устойчивая безветренная погода, обычно сопровождающаяся инверсиями,
необходима для создания высокой концентрации реагирующих веществ. Такие условия
создаются чаще в июне-сентябре и реже зимой. При продолжительной ясной погоде
солнечная радиация вызывает расщепление молекул диоксида азота с образованием оксида
азота и атомарного кислорода. Атомарный кислород с молекулярным кислородом дают озон.
Казалось бы, последний, окисляя оксид азота, должен снова превращаться в молекулярный
кислород, а оксид азота - в диоксид. Но этого не происходит. Оксид азота вступает в реакции
с олефинами выхлопных газов, которые при этом расщепляются по двойной связи и
образуют осколки молекул и избыток озона. В результате продолжащейся диссоциации
новые массы диоксида азота расщепляются и дают дополнительные количества озона.
Возникает циклическая реакция, в итоге которой в атмосфере постепенно накапливается
озон. Этот процесс в ночное время прекращается. В свою очередь озон вступает в реакцию с
олефинами. В атмосфере концентрируются различные перекиси, которые в сумме и
образуют характерные для фотохимического тумана оксиданты. Последние являются
источником, так называемых свободных радикалов, отличающихся особой реакционной
способностью. По своему физиологическому воздействию на организм человека они крайне
опасны
для
дыхательной
и
кровеносной
системы
и
часто
бывают
причиной
преждевременной смерти городских жителей с ослабленным здоровьем.
Степень загрязнения воздуха основными загрязняющими веществами находится в
прямой зависимости от промышленного развития города. Наибольшие максимальные
концентрации характерны для городов с численностью населения более 500 тыс. жителей.
Загрязнение воздуха специфическими веществами зависит от вида промышленности,
развитой в городе. Если в крупном городе размещены предприятия нескольких отраслей
промышленности, то создается очень высокий уровень загрязнения воздуха, однако
проблема снижения выбросов многих специфических веществ до сих пор остается
нерешенной.
1.2. Влияние загрязнения атмосферы на здоровье человека.
Здоровье человека все в большей степени зависит от условий окружающей среды
7
Проникновение вредных веществ в организм человека происходит через дыхательные
пути (основной путь), а также через кожу и с пищей.
Действие этих веществ следует рассматривать как воздействие опасных или вредных
производственных факторов, так как они оказывают негативное действие на организм
человека. В результате воздействия этих веществ у человека возникает отравление - болезненное состояние, тяжесть которого зависит от продолжительности воздействия, концентрации и вида вредного вещества.
Необходимо отметить, что в удалении от источников загрязнения его химический состав
достаточно стабилен. Однако в результате хозяйственной деятельности человека появились
очаги выраженного загрязнения воздушного бассейна в тех районах, где размещены крупные
промышленные центры. Здесь в атмосфере отмечают наличие различных твердых и
газообразных веществ, оказывающих неблагоприятное воздействие на условия жизни и
здоровье населения.
Неуклонный рост поступлений токсичных веществ в окружающую среду прежде всего
отражается на здоровье населения, ухудшается качество продукции сельского хозяйства,
снижает
урожайность,
преждевременно
разрушает
жилище,
металлоконструкций
промышленных и гражданских сооружений, оказывает влияние на климат отдельных регионов и состояние озонового слоя земли, приводит к гибели флоры и фауны.
К настоящему времени накопилось много научных данных о том, что загрязненность
атмосферы, особенно в крупных городах, достигла опасных для здоровья людей размеров.
Известно немало случаев заболеваний и даже смерти жителей городов индустриальных
центров в результате выбросов токсичных веществ промышленными предприятиями и
транспортом при определенных метеорологических условиях.
Особенно губительно действует на человека загрязнение атмосферы в тех случаях, когда
метеорологические условия способствуют застою воздуха над городом.
Существуют различные классификации вредных веществ, в основу которых положено их
действие на человеческий организм. В соответствии с наиболее распространенной
классификацией вредные вещества делятся на шесть групп: общетоксические, раздражающие, сенсибилизирующие, канцерогенные, мутагенные, влияющие на репродуктивную
(детородную) функцию человеческого организма.
Общетоксические вещества вызывают отравление всего организма. Это оксид углерода,
свинец, ртуть, мышьяк и его соединения, бензол и др.
Раздражающие вещества вызывают
раздражение дыхательного тракта и слизистых оболочек человеческого организма. К этим
веществам относятся: хлор, аммиак, пары ацетона, оксиды азота, озон и ряд других веществ.
8
Сенсибилизирующие вещества действуют как аллергены, т.е. приводят к возникновению
аллергии у человека. Этим свойством обладают формальдегид, различные нитросоединения,
никотинамид, гексахлоран и др.
Воздействие канцерогенных веществ на организм человека приводит к возникновению и
развитию злокачественных опухолей (раковых заболеваний). Канцерогенными являются
оксиды хрома, 3,4-бензпирен, бериллий и его соединения, асбест и др.
Мутагенные вещества при воздействии на организм вызывают изменение наследственной
информации. Это радиоактивные вещества, марганец, свинец и т.д.
Среди веществ, влияющих на репродуктивную функцию человеческого организма,
следует в первую очередь назвать ртуть, свинец, стирол, марганец, ряд радиоактивных
веществ и др.
Пыль, попадая в организм человека, оказывает фиброгенное воздействие, заключающееся
в раздражении слизистых оболочек дыхательных путей. Оседая в легких, пыль
задерживается в них. При длительном вдыхании пыли возникают профессиональные заболевания легких.
Содержащиеся в атмосфере вредные вещества воздействуют на человеческий организм
при контакте с поверхностью кожи или слизистой оболочкой. Наряду с органами дыхания
загрязнители поражают органы зрения и обоняния, а, воздействуя на слизистую оболочку
гортани, могут вызвать спазмы голосовых связок.
1.3. Биоиндикация как метод экологического мониторинга.
Учеными отмечено, что экологическая ситуация в любом городе, может кардинально
изменится не только за продолжительное время, но и за считанные часы, так как
интенсивность выбросов предприятиями отходов в атмосферу, или в водоем иногда
катастрофически увеличивается. Поэтому необходимо вести регулярное наблюдение за
состоянием экосистем и их элементов. Такие постоянные наблюдения называются
экологическим мониторингом (от латинского слова «монитор» - тот, кто напоминает,
предупреждает).
Понятие «экологический мониторинг» определяется ведущими специалистами –
экологами следующим образом:
- система наблюдений, оценки и прогноза любых изменений в биоте, вызванных факторами
антропогенного происхождения;
- слежение за биологическими объектами и мониторинг с помощью биоиндикаторов;
9
- определение состояния живых систем на всех уровнях организации и отклика их на
загрязнение среды.
Под "здоровьем среды», в самом общем смысле, понимается ее состояние (качество),
необходимое для обеспечения здоровья человека и других видов живых существ.
Методы оценки абиотических и биотических факторов местообитания при помощи
биологических систем часто называют биоиндикацией (лат. - indicare - указывать). В
соответствии с этим, организмы или сообщества организмов, жизненные функции которых
так тесно коррелируют с определенными факторами среды, что могут применяться для их
оценки, называют биоиндикаторами. При биоиндикации изменения биологической системы
всегда зависят как от антропогенных, так и от природных факторов среды. Эта система
реагирует на воздействие среды в целом в соответствии со своей предрасположенностью, то
есть такими внутренними факторами, как условия питания, возраст, генетически
контролируемая устойчивость и уже присутствующими нарушениями. Существуют
различные формы биоиндикации. Если две одинаковые реакции вызываются различными
антропогенными факторами, то говорят о неспецифической биоиндикации. Если же те или
иные происходящие изменения можно связать только с одним фактором, то речь идет о
специфической биоиндикации. Если биоиндикатор реагирует значительным отклонением
жизненных проявлений от нормы, то он является чувствительным биоиндикатором.
Аккумулятивные биоиндикаторы, напротив, накапливают антропогенное воздействие
большей частью без быстро проявляющихся нарушений.
Для биоиндикации пригодны в основном два метода - пассивный и активный
мониторинг. В первом случае у свободно живущих организмов исследуются видимые или
незаметные повреждения или отклонения от нормы, являющиеся признаками стрессового
воздействия. При активном мониторинге пытаются обнаружить те же самые воздействия на
тест - организмах, находящихся в стандартизированных условиях на исследуемой
территории.
Используемые для целей экомониторинга виды-биоиндикаторы отвечают следующим
требованиям:
- являются доказательно исследованными;
- методически хорошо отработаны;
- имеют адекватный отклик измеряемых параметров на изменение экологической ситуации;
- обладают достаточной чувствительностью;
-
зарекомендовали
себя
как
виды-биоиндикаторы
в
аналогичных
исследованиях;
- широко распространены по всей обследуемой территории, являются массовыми видами;
- удобны для сбора (коллекционирования);
10
- удобны для обработки и хранения;
- имеют четкие (заметные) и удобно читаемые изменяющиеся признаки, удобные для
замеров в практической работе.
Заслуживает внимание индикаторная роль растений. В настоящее время растения –
индикаторы используют в своих исследованиях и практической деятельности геологии,
гидрологии, землеустроители, почвоведы, климатические экологи, лесоводы, археологи и др.
Бузина, ежевика
полевой лук клевер, дикая яблоня и груша является признаком
хлебной почвы. Растения резко реагируют на изменение внешних условий. В зависимости от
характера почвенного покрова наибольшее распространение получают те или иные виды
растений. Отрицательные воздействия выхлопных газов автомобилей на некоторых
растениях настолько отчетливо, что их с успехом можно использовать для обнаружения
опасной для людей концентрации этих газов. Особенно это важно в местах скопления
выхлопных газов, например в туннелях, автострадах с интенсивным движением. Засыхание
концов листьев, изменение окраски, появление белых пятен на листовых пластинах,
замедление роста растений свидетельствует на присутствие в окружающей среде
опаснейших загрязнителей.
11
Глава 2. Биоиндикация загрязнения воздуха
по комплексу признаков сосны обыкновенной
Считается, что для условий лесной полосы России наиболее чувствительны к
загрязнению воздуха сосновые леса. Это обусловливает выбор сосны как важнейшего
индикатора антропогенного влияния, принимаемого в настоящее время за «эталон
биодиагностики». Информативными по техногенному загрязнению являются морфологические и анатомические изменения, а также продолжительность жизни хвои. При
хроническом
загрязнении
лесов
диоксидом
серы
наблюдаются
повреждения
и
преждевременное опадение хвои сосны. В зоне техногенного загрязнения отмечается снижение массы хвои на 30-60% в сравнении с контрольными участками.
2.1. Методика оценки загрязнения атмосферы
по комплексу признаков сосны обыкновенной.
В незагрязненных лесных экосистемах основная масса хвои сосны здорова, не имеет
повреждений и лишь малая часть хвоинок имеет светло-зеленые пятна и некротические
точки микроскопических размеров, равномерно рассеянные по всей поверхности. В
загрязненной атмосфере появляются повреждения и снижается продолжительность жизни
хвои сосны.
На рисунке показаны различные варианты состояния хвои сосны.
1
2
3
4
5
6
Рис 1. Классы повреждения и усыхания хвои сосны:
I - хвоинки без пятен, нет сухих участков; 2, 3 - с черными и желтыми пятнами;
4-6-хвоинки с усыханием
1) Методика состоит в следующем. С нескольких боковых побегов в средней части
кроны 5-10 деревьев сосны в 15-20-летнем возрасте собирают всю хвою и визуально
анализируют ее состояние. Степень повреждения определяют по наличию
хлоротичных пятен, некротических точек, некрозов и т.д. Данные заносятся в
рабочую таблицу.
12
При обследовании состояния хвои определяются степень ее повреждения и усыхания, а
так же продолжительность жизни.
При этом объектом исследования является верхушечная часть ствола. Внимательно
осматривают хвоинки участка центрального побега предыдущего года (второй сверху) и
определяют по шкале класс повреждения и усыхания хвои.
Класс
повреждения
хвои
1
2
3
Степень
повреждения
Хвоинки без пятен
Хвоинки с небольшим
числом пятен
Хвоинки с большим
числом черных и
желтых пятен,
некоторые из них
крупные, во всю
ширину хвоинки
13
Информативной по техногенному загрязнению является продолжительность жизни
хвои сосны (от 1 до 4-5 лет).
На каждом участке осматриваются невысокие деревья (в возрасте 10-15 лет).
Результаты
заносятся
в
таблицу.
По
данным
таблицы
рассчитывают
индекс
продолжительности жизни хвои Q сосны по формуле:
,
где В1, В2, В3 – количество осмотренных деревьев с данной продолжительностью жизни
хвои. Чем выше индекс Q, тем больше продолжительность жизни хвои сосны, а значит – и
чище воздух.
2) При определении интенсивности годовых приростов побегов сосны измеряется
длина прироста каждого года, толщина побегов, ветвление побегов определяют
подсчетом веточек в местах междоузлий.
На основании данного показателя формулируется вывод о зависимости состояния
побегов сосны от условий произрастания.
3) Для определения состояния кроны древостоя подсчитывают количество деревьев с
различным состоянием кроны.
Визуальную оценку древостоев проводят по совокупности признаков: состоянию
ствола, ветвей, корней, по ажурности крон, приросту по высоте. Затем вычисляют показатель
обесхвоенности кроны по формуле:
,
где В1, В2, В3, В4, В5, В6 – количество деревьев с соответствующим состоянием кроны.
Далее делается вывод о состоянии кроны древостоев на участках, различающихся по
загрязнению воздуха.
4) Условия произрастания деревьев влияют на состояние генеративных органов сосны
обыкновенной.
На 3-х ветвях каждого исследуемого дерева подсчитывают число сформировавшихся
почек, измеряют их длину и толщину. Затем формулируется вывод о взаимосвязи между
состоянием почек и условиями произрастания деревьев.
14
2.2. Результаты исследования
Учитывая все вышеуказанные факты и материалы, в практической части был выбран
предмет исследования – сосна обыкновенная.
Согласно выбранной методике были обследованы экземпляры сосны обыкновенной на
двух участках:
 1 участок – в окрестностях микрорайона Зеленый;
 2 участок – микрорайон Привокзальный.
Данные занесли в таблицы. По полученным данным построили диаграммы.
Сравнив полученные результаты, сделали соответствующие выводы и составили
рекомендации.
Выполнение работы по всем этапам было зафиксировано в виде фотографий.
1. Определение состояния хвои сосны обыкновенной
Таблица 1
Состояние
Участок 1 (пригород)
Участок 2 (город)
Кол-во
% хвоинок от
Кол-во
% хвоинок от
хвоинок
общего кол-ва
хвоинок
общего кол-ва
200
100
200
100
1-ого класса
124
62,0
104
52,0
2-ого класса
65
32,5
89
44,5
3-его класса
11
5,5
7
3,5
хвои
Обследовано
Повреждение и
усыхание хвои:
 Повреждение и усыхание хвоинок:
15
Вывод: По полученной информации видно, что повреждение и усыхание хвоинок 2 и 3
класса у сосен, растущих в пригороде, составляет 38%. А у сосен, растущих в городе – 48%.
На основании этих данных можно сделать вывод о том, что загрязнение воздуха в черте
города выше, чем за его пределами.
 Возраст хвои:
Таблица 2
Состояние
хвои
Участок 1 (пригород)
Участок 2 (город)
Кол-во
% деревьев от
Кол-во
% деревьев от
деревьев
общего кол-ва
деревьев
общего кол-ва
20
100
20
100
7
45
8
40
4
35
8
40
6
10
4
20
3
10
0
0
Обследовано
деревьев
Возраст хвои 45 лет
Возраст хвои 34 года
Возраст хвои 23 года
Хвоя текущего
года
Продолжительность жизни хвои сосны:
Участок № 1 (пригород):
;
16
Участок № 2 (город):
.
Вывод: Как видно из приведенных данных, индекс продолжительности жизни хвои
сосны в пригороде выше на 0,59, в отличие от хвои деревьев, расположенных в черте города,
значит воздух в пригородной зоне чище.
Рис 1. Ветка сосны обыкновенной, растущей в пригороде
Рис 2. Ветка сосны обыкновенной, растущей в черте города.
17
2. Характеристика побегов сосны обыкновенной
Таблица 3
№ участка
Участок 1
(пригород)
Участок 2
Длина годового
прироста, мм
140
125
(город)
Вывод: Годовой прирост побегов сосны ниже в городе, в отличие от пригородной
зоны.
3. Состояние кроны сосны обыкновенной
Таблица 4
Количество деревьев
Состояние кроны
Густая зелёная крона; отмирающие ветви в нижней
части кроны
Со слабоажурной кроной; усыхание ветвей в
нижней трети кроны
С ажурной кроной; сухие ветви в средней и
верхней частях кроны
Участок 1
Участок 2
(пригород)
(город)
В1
7
0
В2
9
1
В3
3
2
18
С сильно изреженной кроной или с отдельными
В4
1
2
Свежий сухостой; ветви усохли в текущем году
В5
0
0
Старый сухостой; деревья усохли в прошлые годы
В6
0
0
живыми ветвями
Показатель обесхвоенности кроны:
Участок № 1 (пригород):
Участок № 2 (город):
Вывод: Как видно из расчетов, обесхвоенность кроны сосны обыкновенной в городе
выше, чем в пригороде, что свидетельствует о загрязненности атмосферы в городской черте.
4. Состояние почек сосны обыкновенной
Таблица 5
№ участка
Участок 1
(пригород)
Участок 2
(город)
Количество почек, шт.
Длина почек, мм
Толщина почек, мм
5
7,4
3,7
5
6,6
3,0
Вывод: При исследовании почек сосны обыкновенной выявлено, что толщина и длина
почек сосен, растущих за чертой города больше, что так же говорит о большей
загрязненности атмосферы города.
19
Общие выводы
В ходе проведенного исследования были сделаны следующие выводы:
1. Я освоил методику оценки загрязнения атмосферы по комплексу признаков сосны
обыкновенной
2. Выявил, что загрязнение воздуха в черте города более значительное по сравнению с
пригородной зоной, т.к. в пределах города расположены предприятия, выбросы
которых загрязняют атмосферу.
3. Убедился
на
собственном
опыте
в
возможности
использования
методов
биологической индикации в оценке качества состояния окружающей среды.
Рекомендации
Учитывая тот факт, что хорошее состояние атмосферы является залогом процветания
всех живых организмов на Земле, в том числе и человека, необходимо:
 Активизировать внедрение в производство новых экологически чистых технологий,
обеспечивающих безотходное, замкнутое и экономическое производство.
 При
озеленении
городов,
промышленных
центров,
необходимо
подбирать
газоустойчивые породы древесных растений, такие как тополь, береза.
 Ввести в практику регулярный полив и опрыскивание зеленых насаждений, что
приведет к снижению накоплению вредных веществ в растительном организме,
впоследствии чего они беспрепятственно будут выполнять свои биосферные функции
 Вести
экологическое
просвещение
среди
населения
о
доступных
методах
биоиндикации, позволяющих людям судить о степени загрязнения окружающей
среды и возможности предупредить негативные последствия, тем самым обеспечить
безопасность себе и окружающей среде.
20
Список использованной литературы
1. Ашихмина Т.Я. Школьный экологический мониторинг. – М.: АГАР, 2000г.
2. Вронский В.А. Прикладная экология. – Ростов н-Д.: Изд-во «Феникс», 1996г.
3. Гавриков Д.Е. Практика по прикладной экологии и экологическому мониторингу –
Иркутск: Изд-во ГОУ ВПО «Иркут. Гос. пед. ун-т», 2004.
4. Чернова Н.М. Основы экологии. – М.: Просвещение, 1995г.
5. Детская энциклопедия. Экология. - М.: Аванта +, 2004г.
Фотографии, использованные в работе, выполнены автором.
21