Добавлен: 18.10.2024
Просмотров: 22
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
В расчете на одного жителя республики поступление загрязняющих веществ в атмосферу составило в среднем 0,144 тонны. [9]
Карты средних концентраций загрязняющих веществ и карта комплексного индекса загрязнения атмосферы на территории республики Башкортостан без учета влияния рельефа представлена на рисунке 10.
 |
| Рисунок 10 – Карта состояния атмосферного воздуха на территории Республики Башкортостан |
Анализируя рисунок 10, можно отметить высокие концентрации оксидов углерода вблизи крупных городов (Уфа, Благовещенск, Стерлитамак, Салават, Туймазы). Средние значения превышают 5 мг/м3 (или 1,6 ПДКс.с. для атмосферного воздуха населенных пунктов) и достигают 25 мг/м3 (8 ПДК) вблизи городов Уфа, Стерлитамак. Это связано со значительными объемами выбросов оксида углерода от таких предприятий, как ПАО АНК «Башнефть», ООО «Уфа-Нефть», ООО «Башкирская генерирующая компания» и ООО «Башкирские распределительные тепловые сети». На остальной территории Башкирии преобладают низкие и средние значения концентраций до 1 мг/м3 (0,3 ПДК). [10]
Таким образом, видно, что состояние атмосферного воздуха не является «идеальным», в нем присутствуют различные загрязняющие вещества, некоторые из которых превышают установленные для них предельно допустимые концентрации. Вместе с тем необходимо учитывать то, что для каждой городской территории имеется свой обусловленный видом промышленности на данной территории специфический набор загрязнений.
Загрязнение атмосферного воздуха является причиной возникновения примерно 50% всех экологически обусловленных заболеваний. Прежде всего качество атмосферного воздуха влияет на здоровье детей, лиц пожилого возраста и лиц, страдающих хроническими заболеваниями органов дыхания и сердечно-сосудистой системы.
В связи с выше сказанным, важно отслеживать состояние атмосферного воздуха, соответственно, экомониторинг является начальным этапом системы обеспечения экологической безопасности.
Глава 3. Биомониторинг атмосферного воздуха
Одним из важнейших объектов окружающей среды является атмосферный воздух. Устойчивость биосферы зависит от его чистоты. Воздух, которым мы дышим и пропускаем ежесуточно более 13 тыс. л через свои легкие, представляет собой физическую смесь газов. В составе воздуха имеются постоянные составные части, а также переменные количества различных примесей природного и антропогенного происхождения. Загрязнение воздуха имеет место в том случае, если в смеси имеются посторонние вещества в таких количествах и так долго, что создают опасность для человека, животных, растений или имущества.
В качестве наиболее распространенных и опасных выделяют восемь категорий загрязнителей: 1) взвешенные вещества, они могут переносить другие загрязнители, растворенные в них или адсорбированные на поверхности частиц; 2) углеводороды и другие летучие органические соединения; 3) угарный газ (СО); 4) оксиды азота (NOх); 5) оксиды серы, в основном диоксид (SO2); 6) свинец и другие тяжелые металлы; 7) озон и другие фотохимические окислители; 8) кислоты, в основном серная и азотная.
От загрязнения воздуха страдают все живые организмы, но особенно растения, имеющие очень высокую интенсивность газообмена, в разы превышающую газообмен у человека. По этой причине растения, в том числе низшие, наиболее пригодны для обнаружения начального изменения состава воздуха.
Таблица 1 – Признаки повреждения некоторых древесных растений в зависимости от различных загрязняющих веществ
| Газообразный загрязнитель | Вид (порода) | Внешние признаки повреждения растения |
| 1 | 2 | 3 |
| Диоксид серы | Сосна обыкновенная | Побурение кончиков игл (хвоинок) |
| Ель обыкновенная | Хвоя буреет и опадает |
Окончание таблицы 1.
| 1 | 2 | 3 |
| Диоксид серы | Клен американский | Обширное междужилковое обесцвечивание листьев |
| Лишайники | Очень малое число видов, кроме самых устойчивых, или их полное отсутствие | |
| Фтористый водород | Пихта европейская | Цвет поврежденных участков хвои меняется от зеленого до красновато-бурого |
| Абрикос | Края листьев обесцвечиваются, узкая красно-бурая полоса отделяет отмершую часть листа от живой | |
| Озон | Сосна Веймутова | Концы игл приобретают красновато-коричневый цвет, наблюдается крапчатость хвои |
| Клен американский | Красновато-пурпурные точки на старых листьях | |
| Табак BelW3 | Белые некротические пятна на листьях |
٭ – эпифиты, обитающие на коре деревьев
-
Биоиндикация загрязнения воздуха по состоянию сосны
В условиях города от загрязненного воздуха страдает не только население, но и растения, которые являются индикаторами загрязнения атмосферы. Наиболее чувствительна к загрязнению атмосферного воздуха хвоя сосны обыкновенной, это связано с длительным сроком жизни хвои и ее способностью активно поглощать газы. Сосна является наиболее распространенным растением, ее можно встретить как в центре города, так и в пригороде, она неприхотлива к местному климату. Известно, что сосна является очистителем воздуха, ее фильтрующая способность определяется количеством хвои. Такие химические вещества как диоксид серы, оксид азота, углеводороды и др. оказывают сильное влияние на состояние сосны обыкновенной.
В незагрязненных лесах основная масса хвои не имеет повреждений, и лишь малая часть хвоинок имеет светло-зеленые пятна и некротические точки микроскопических размеров. При загрязнении атмосферы появляются повреждения, и снижается продолжительность жизни хвои сосны. [11]
Методика индикации чистоты атмосферы по состоянию хвои сосны состоит в следующем: с нескольких боковых побегов в средней части кроны 5...10 деревьев сосны в 15...20 летнем возрасте отбирают 200...300 пар хвоинок второго и третьего года жизни.
Анализ проводят в лаборатории. Вся хвоя делится натри части (неповрежденная, с пятнами, с признаками усыхания), далее подсчитывается количество хвоинок в каждой группе (рис.11).
 |
| Рисунок 11 – Повреждение и усыхание хвои сосны: 1 – хвоинки без пятен, 2, 3 – с черными и желтыми пятнами, 4-6 – хвоинки с усыханием |
Чем выше продолжительность жизни хвои сосны (от 1 до 4...5 и более лет), тем чище воздух. С целью определения продолжительности жизни хвои на каждом участке осматривают не менее 100...200 деревьев. Продолжительность жизни хвои устанавливают путем просмотра побегов с хвоей по мутовкам (рис. 12).
 |
| Рисунок 12 – Части ветви хвойного дерева, служащие биоиндикаторами: А1, А2, А3 – осевые побеги первого, второго и третьего года; Б1, Б2, Б3 – хвоя первого, второго и третьего года; В – мутовка; Г – боковые побеги; Д – почки |
Затем рассчитывают индекс продолжительности жизни хвои по формуле 1:
Q = 3B1 + 2B2 + 1B3/B1 + B2 + B3 (1)
где В1, В2, В3 — количество осмотренных деревьев с продолжительностью жизни хвои 1, 2, 3 года соответственно.
Чем выше Q, тем чище воздух.
Чтобы измерения были более точными, обследуют не менее 100 деревьев в разных местах исследуемого участка для исключения случайных факторов, например, вредителей (пильщик, хрущ, сосновая совка). Полученные результаты сравниваются с результатами прошлых лет, и делается вывод об изменении загрязнения атмосферы.
| а)  | б) |
| Рисунок 13 – Примеры образцов хвои сосны: а) хвоя сосны, взятая у дороги; б) хвоя сосны, взятая в лесопарковой зоне | |
Как видно из рисунка 13, образцы хвои, взяты у дороги имеют желтые пятна, что свидетельствует о загрязнении атмосферного воздуха на этом участке, по сравнению с атмосферным воздухом в лесопарковой зоне, в большей степени это связано с выбросами ЗВ от автотранспорта.
-
Биоиндикация загрязнения воздуха по лишайникам (лихеноиндикация)
Лихеноиндикация представляет собой метод мониторинга загрязнения окружающей среды при помощи живых организмов. Методы лихеноиндикации показывают изменения в структуре лишайников и в их видовом и количественном составе на изучаемой территории.
Лишайник – это двойной организм, состоящий из симбиотических отношений между грибком (микобионтом) и водорослью или цианобактерией (фотобионтом). Тело лишайников называется слоевище или же таллом. Строение слоевища может быть гомеомерным (однородным) или гетеромерным (слоистым).
Лишайники хорошо известны своей чрезвычайной чувствительностью к загрязнению окружающей среды. Основная причина такой чувствительности заключается в том, что у них отсутствует защитная кутикула, как у высших растений, они поглощают большую часть своих питательных веществ непосредственно из атмосферы и физиологически активны, следовательно, подвержены травмам), только когда они влажные. Однако существует широкий диапазон чувствительности у разных видов. В целом кустарниковые лишайники являются наиболее чувствительными, листовые лишайники промежуточными и накипные лишайники наименее чувствительны. [12]
В зависимости от строения или же от места прорастания лишайников разделяют на группы. По строению это – накипные (корковые), листоватые и кустистые.
| а)  | б)  | в)  |
| Рисунок 14 – Виды лишайников по строению: а) накипной, б) листоватый, в) кустистый | ||
Слоевище накипного лишайника представляет собой корочку, прочно сросшуюся с корой дерева, древесиной или поверхностью камней. Его невозможно отделить от субстрата без повреждения. К ним относится, например, бацидиум фисция.
Листовые лишайники имеют вид чешуек или пластинок, прикрепленных к субстрату с помощью пучков грибных нитей. Лишь у немногих лишайников таллом срастается с субстратом только в одном месте, например, у пармелии, степной золотянки, гипогимнии.
У кустистых лишайников таллом состоит из ветвей или более толстых, часто ветвящихся стволиков. Кустистый лишайник соединяется с субстратом и растет вертикально или свисает вниз, например, уснея, бриория, цетрария.
Главный враг лишайников в городах — сернистый газ. Они исчезают, как только его концентрация достигнет 35 млрд-1.
По мере приближения к источнику загрязнения слоевища лишайников становятся толстыми и почти совсем утрачивают плодовые тела. Дальнейшее загрязнение атмосферы приводит к тому, что лопасти лишайников окрашиваются в беловатый, коричневый или фиолетовый цвет, их талломы сморщиваются, и растения погибают.
Методы оценки загрязненности атмосферы по встречаемости лишайников основаны на следующих закономерностях:
-
чем сильнее загрязнен воздух, тем меньше встречается видов лишайников (вместо десятков может быть1...2 вида); -
чем сильнее загрязнен воздух, тем меньшую площадь покрывают лишайники на стволах деревьев.
При повышении загрязненности воздуха первыми исчезают кустистые лишайники, за ними — листоватые, последними — накипные. На основании этих закономерностей на городской территории выделяют «зоны лишайников» (табл. 2).