охрана окружающей среды, экология человека
environmental
protection, human ecology
особенности формирования адаптационной мобильности в аспекте культуры безопасности на примере применения биоиндикаторов для оценки экологической обстановки городской среды
Зейнетдинова О.Г., Шарабанова И.Ю., Мочалова Т.А.
Ивановская пожарно-спасательная академия ГПС МЧС России, г. Иваново, Россия
В статье рассматриваются результаты исследования состояния окружающей среды с использованием растений-индикаторов. Выявлены экологически неблагополучные территории г. Иваново. Определены наиболее существенные источники антропогенного загрязнения. Авторами проведен сравнительный анализ использования различных биоиндикационных показателей для оценки состояния окружающей среды.
Ключевые слова: биоиндикация; загрязнение окружающей среды; экологический мониторинг; источники антропогенного загрязнения; флуктуирующая ассиметрия; экологическая безопасность; качество окружающей среды.
FEATURES OF FORMATION OF ADAPTIVE MOBILITY IN TERMS OF SAFETY CULTURE ON THE EXAMPLE OF THE USE OF BIO-INDICATORS TO ASSESS THE ENVIRONMENTAL CONDITIONS OF THE URBAN ENVIRONMENT
Zeynetdinova O.G., Sharabanova I.Yu., Mochalova T.A.
Ivanovo Fire and Rescue Academy of the State Fire Service of the Ministry of the Russian Federation for Civil Defense, Emergencies and Elimination of Consequences of Natural Disasters, Ivanovo, Russia
In the article the results of a study of the environment with the use of indicator plants. Areas of concern identified in Ivanovo. Identify the most significant sources of anthropogenic pollution. The authors carried out a comparative analysis of the use of different bioindicative indicators to assess the state of the environment.
Keywords: bioindication; pollution; environmental monitoring; the sources of anthropogenic pollution; fluctuating asymmetry; ecological safety; the quality of the environment.
В настоящее время исследования городской среды и связанные с ними теоретические и прикладные экологические проблемы необычайно актуальны, так как города становятся основной средой обитания человека. В последние десятилетия наблюдается интенсивное насыщение атмосферы городов газообразными и пылевидными отходами транспортных средств и промышленных предприятий, происходит загрязнение почвы и водных ресурсы. Они вызывают ухудшение условий существования человека и других организмов, создавая угрозу здоровью населения, нарушению климата в локальных и глобальных масштабах [2].
Обеспечение экологической безопасности предполагает сохранение природных систем, сбалансированное и рациональное использование природных ресурсов, выявление, предотвращение и предупреждение экологических нарушений. Основополагающим элементом в обеспечении безопасности территорий является экологический мониторинг. Но часто стационарные посты наблюдения, расположенные в определенных точка города позволяют судить лишь о фоновом загрязнении территории населенного пункта в целом, не разграничивая на отдельные районы. При определении источников экологической опасности часто выводы делаются на основании суммы валовых выбросов и сбросов без учета токсичности выделяемых в окружающую среду поллютантов.
Экологическое благополучие отдельных районов, а так же влияние техногенных источников загрязнения, в том числе и чрезвычайных ситуаций, позволяют оценить доступные и достаточно информативные методы биоиндикации [1].
Целью нашей работы явилась оценка антропогенного загрязнения территорий г. Иваново с использованием методов биоиндикации.
Иваново не входит в список городов России с индексом загрязнения атмосферы (ИЗА) более 14 (очень высокое загрязнение), а также в перечень городов, в которых зарегистрированы случаи высокого загрязнения атмосферного воздуха, когда максимальные разовые концентрации загрязняющих веществ превышали 10 ПДК [3].
Анализ качества атмосферного воздуха на территории Ивановской области, а также интенсивность его загрязнения показывают относительную стабильность сложившейся ситуации. Начиная с 2006 года, фиксируется снижение объемов выбросов загрязняющих веществ от стационарных источников. С другой стороны, за последние годы увеличилась доля выбросов передвижными источниками (более 70% от общего количества выбросов) [8]. Динамика выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух в Ивановской области на протяжении многих лет остается стабильной. Объем выбросов от стационарных источников оценивается на уровне 40 тыс. тонн с тенденцией незначительного уменьшения. Объ-
ем выбросов загрязняющих веществ от автотранспорта оценивается на уровне 90-95 тыс. тонн с тенденцией незначительного увеличения. То есть, по данным статистки приоритетными загрязнителями, существенно влияющими на состояние здоровья, в настоящее время являются передвижные источники.
Для определения наиболее существенных стационарных источников антропогенного загрязнения мы проводили исследование растений-индикаторов на территориях, расположенных в непосредственной близости от действующих предприятий: ОАО «Ивхимпром», ОАО «Ивтех-маш», ОАО «Ивановский завод тяжелого станкостроения», ОАО «Ивановский силикатный завод», ОАО «МК Кранэкс», ООО «Экопласт», ОАО «ТГК 6» (ТЭЦ-3).
Для оценки влияния автотранспорта на фитоиндикаторы пробы образцов отбирались в районах наиболее загруженных автомагистралей: пр. Ленина, ул. Куконковых, пересечение пр. Строителей и ул. Лежневской (автовокзал), пересечения ул. Степанова и ул. Красной Армии. Для изучения влияния автомобильного транспорта на загрязненность взвешенными частицами образцы листьев отбирались в 10 точках на различном удалении от автомагистрали (10, 20, 30, 50, 70, 100, 150, 200, 250, 300 м). В качестве контроля, были взяты образцы с растений, произрастающих в рекреационной зоне парка им. Степанова.
Приоритетным экотоксикантом воздушного бассейна на территории г. Иваново по данным ФГБОУ «Ивановский центр по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды» являются взвешенные вещества [3].
С целью изучения динамики антропогенного загрязнения взвешенными частицами воздушного бассейна на территории г. Иваново мы определяли степень запыленности листьев древесных культур. В качестве растения-индикатора нами была выбрана береза повислая (Betula pendula Roth). Береза является одним из лучших видов деревьев с высокими га-зопоглощающими, пылеосаждающими и пылезадерживающими свойствами. Вид является типичным для данной местности, имеет высокую численность [7].
Сбор материала для исследования проводился с конца мая после завершения интенсивного роста листьев до середины сентября. Образцы листьев брались на высоте 1,5-2 м с укороченных побегов, равномерно по окружности кроны.
Для определения степени запыленности растений собранные листья взвешивали, затем под проточной водой смывали пыль с поверхности каждого листа и просушивали с соблюдением условий равновесной влажности. Высушенные листья взвешивали и рассчитывали массу пыли.
Одновременно с определением массы пыли на листьях березы повислой мы определяли среднюю площадь листовых пластинок [4] и значение флуктуирующей асимметрии морфологических структур [5]. Данные показатели хорошо поддаются анализу и достаточно точно характеризуют экологическое состояние территорий [1].
Проанализировав полученные данные, нами были определены наиболее загрязненные пылевидными частицами районы города (средняя за период наблюдений масса пылевидных частиц на 1 см2 листовой поверхности составляет > 1 млгр/см2), к которым относятся территории, прилегающие к предприятиям ОАО «МК Кранэкс» (1,04 млгр/см2), ООО «Экопласт» (1,02 млгр/см2), территории в районе ул. Степанова (1,02 млгр/см2).
К категории территорий, на которых содержание пыли на листовых пластинках березы находится в диапазоне от 1 до 0,8 млгр/см2, относятся участки расположенные рядом с предприятиями ОАО «Ивхимпром» (0,98 млгр/см2), ОАО «Ивановский завод тяжелого станкостроения» (0,95 млгр/ см2), ОАО «Ивтехмаш» (0,88 млгр/см2), ул. Куконковых (0,82 млгр/см2).
Для сравнения в рекреационной зоне (парк им. Степанова) данный показатель составлял 0,55 млгр/см2.
При анализе динамики колебания запыленности листовых пластинок березы повислой мы наблюдали в большинстве точек измерений тенденцию к увеличению количества пыли на поверхности отобранных листьев в середине лета.
По нашим наблюдениям в большой степени количество пылевидных частиц, осевших на растениях-индикаторах, определяется наряду с про-
чими факторами погодными условиями определенного сезона (количеством осадков, их интенсивностью, силой ветра, преобладающей розой ветров). И изменение запыленности в течение периода наблюдения в большинстве случаев не является определяющим фактором для диагностики состояния загрязнености территорий. Однако определение концентрации пыли в районе одного из наиболее проблемных с экологической точки зрения предприятий города ТЭЦ-3, показало, что максимум запыленности листовых пластин березы наблюдался в начале периода наблюдения (конец мая 2014 г.). В дальнейшем данный показатель падал с 0,62 до 0,25 млгр/см2 (рис. 5). Похожая тенденция по изменению концентраций углекислого и угарного газов для территорий, расположенных в непосредственном расположении к ТЭЦ-3 отмечалась ранее [6], что связано со спецификой работы данного предприятия.
По результатам наших исследований, значения массы пыли на листьях древесных культур в разных точках удаленности от автотрассы в пределах 100 м находятся в границах математической погрешности. Снижение загрязненности индикаторов наблюдается при удалении от дороги более чем на 200 м. При этом определяющим для запыленности листьев является фоновое загрязнение определенного участка территории города (рис. 1). 1,60
1,40
В 1,20 &
1 1,00 3 0,80 8 0,60
2 0,40 0,20 0,00
Юм 20 м 30 м 50 м 70 м 100 м 150 м 200 м 250 м 300 м Рис. 1. Изменение массы пыли на листовых пластинках березы повислой в зависимости от удаленности от автотрассы
В результате анализа биообразцов мы отметили, что наименьшие площади листовых пластинок березы наблюдались на дере
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.