определение чистоты воздуха своей местности

Муниципальное образовательное учреждение
Зверосовхозская средняя общеобразовательная школа
Определение чистоты воздуха своей
местности
Автор:
ученица 8 класса
Суровцева А.А.
Руководитель:
учитель биологии
Фадеева И.В.
Зверосовхоз
2012
2
Оглавление
ВВЕДЕНИЕ .............................................................................................................. 2
1. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ БИОТЕХНОЛОГИИ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ
ЧИСТОТЫ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА ......................................................... 4
1.1.Метод лихеноиндикации............................................................................... 4
1.2. Особенность строения лишайников ........................................................... 5
1.3. Методы оценки загрязненности атмосферы .............................................. 7
2. ИССЛЕДОВАНИЕ ЛИШАЙНИКОВ НА МЕСТНОСТИ ............................... 8
2.1.Определение видов лишайников на местности .......................................... 8
2.2. Определение частоты встречаемости лишайников ................................... 9
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ..................................................................................................... 10
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ .................................................. 15
3
ВВЕДЕНИЕ
Проблема загрязнения природной среды - одна из глобальных проблем
современного мира. В последнее время всё больше строится промышленных
объектов: заводов, фабрик, электростанций, на огромных площадях
вырубаются
леса,
увеличивается
количество
транспорта,
особенно
автомобильного, увеличиваются объёмы добычи полезных ископаемых. В
связи с интенсивным развитием промышленности и транспорта, в атмосферу,
гидросферу, литосферу поступает все большее количество вредных
выбросов. На земном шаре практически невозможно найти место, где бы ни
присутствовали, в той или иной концентрации, загрязняющие вещества.
Среди веществ, загрязняющих воздух, наибольшее значение имеет
сернистый газ, галогены и их соединения, оксид углерода, сероводород,
аммиак, этилен. А также копоть, пепел, твердые частицы пыли (цемента,
извести, кремния, каменного угля, металлов и их соединений).
В последнее время возрастает интерес, каким воздухом мы дышим в
своей местности, так как от этого зависит наше здоровье, как узнать степень
загрязнения
воздуха
своего
населённого
пункта.
Природа
обладает
уникальным свойством самоочищения, а это значит, что существуют
организмы, способные поглощать вредные вещества из атмосферы. Для того
чтобы определить степень загрязнения воздуха, необходимо изучить
растения – биоиндикаторы. Ответ достаточно прост, следует только провести
исследование лишайников, произрастающих на конкретной территории.
Благодаря уникальным свойствам лишайников, их стали использовать для
общей оценки степени загрязненности атмосферного воздуха. На этой основе
стало
развиваться
особое
направление
индикационной
экологии
-
лихеноиндикация. Для определения чистоты воздуха необходимо изучить
методы лихеноиндикации и применить их на практике.
4
1. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ БИОТЕХНОЛОГИИ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ
ЧИСТОТЫ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА
1.1 Метод лихеноиндикации
Лихеноиндикация - изучение загрязнения воздуха при помощи
лишайников.
Как и большинство биологических методов оценки состояния
окружающей среды, метод лихеноиндикации не позволяет различить
конкретные вредные вещества, загрязняющие атмосферный воздух, но зато
позволяет выделить территории, подверженные воздействию загрязненного
воздуха. Для этого иногда бывает достаточно даже неполного описания
разнообразия и обилия лишайников на единице площади в данном массиве.
Лишайники приобрели в последнее время
особую известность в
качестве биоиндикаторов загрязнения окружающей среды.
Лишайники — широко распространенные организмы с достаточно
высокой выносливостью к климатическим факторам и чувствительностью к
загрязнителям окружающей среды.
Чувствительность
лишайников
к
загрязнению
обусловлена
несколькими причинами:
1.
любое,
Лишайники представляют собой симбиоз гриба и водорослей и
даже
взаимодействия
не
значительное,
между
влияние
симбионтами,
может
что
изменять
сказывается
баланс
на
их
жизнеспособности; [3]
2.
Лишайники поглощают аэрозоли и газы всей поверхностью
талломов, а также периодически подвергаются дегидратации талломов
(обезвоживанию), что приводит к росту концентрации загрязняющих
веществ в талломах до высоких уровней;
5
3.
Водоросль требуксия (Trebuxia), входящая в состав 80% видов
лишайников,
обладает
высокой
чувствительностью
к
повышенным
концентрациям сернистого газа в атмосфере;
4.
Четкая зависимость лишайников от величины кислотности
субстрата (рН среды), поллютанты могут изменять значения рН в ту или
иную строну, и эти значения могут выходить за пределы выносливости одних
видов и поселению на данном субстрате других.
1.2 Особенность строения лишайников
Вегетативное тело лишайника — таллом, или слоевище. По внешнему
виду различают три типа талломов лишайников: накипные, листоватые и
кустистые.
Слоевище накипного лишайника представляет собой корочку, прочно
сросшуюся с субстратом — корой дерева, древесиной, поверхностью камней.
Его невозможно отделить от субстрата без повреждения.
6
Листоватые
лишайники имеют
вид
чешуек
или
пластинок,
прикрепленных к субстрату с помощью пучков грибных нитей (гиф).
У кустистых лишайников таллом состоит из ветвей или более толстых,
чаще ветвящихся стволиков. Кустистый лишайник соединяется с субстратом
и растет вертикально или свисает вниз.
7
Растут лишайники очень медленно, в год 2-5
мм, но зато
распространены повсеместно: их можно встретить и на Крайнем Севере, и в
знойной пустыне. Они могут расти на земле, на деревьях, в воде, на камнях и
скалах. Поэтому ценность лихеноиндикации заключается в том, что она
позволяет естественным путем без нанесения вреда природе оценивать
степень чистоты или загрязнения окружающей среды повсеместно. [2]
В связи с тем, что лишайники поглощают воду всей поверхностью тела
в основном из атмосферных осадков и отчасти водяных паров, поглощение
химических
элементов
идёт
очень
быстро
и
сопровождается
их
концентрированием. При повышении концентрации соединений металлов в
воздухе, резко возрастает их содержание в слоевищах лишайников. Особая
чувствительность лишайников объясняется тем, что они не могут выделять в
среду
поглощённые
токсические
вещества,
которые
вызывают
физиологические нарушения и морфологические изменения.
1.3. Методы оценки загрязненности атмосферы
Методы оценки загрязненности атмосферы по встречаемости
лишайников основаны на следующих закономерностях:
1. Чем сильнее загрязнен воздух, тем меньше встречается в нем видов
лишайников.
2. Чем сильнее загрязнен воздух, тем меньшую площадь покрывают
лишайники на стволах деревьев.
3. При повышении загрязненности воздуха исчезают первыми кустистые
лишайники, за ними — листоватые, последними — накипные.
На основании этих закономерностей можно количественно оценить
чистоту воздуха в конкретном месте.
8
2. ИССЛЕДОВАНИЕ ЛИШАЙНИКОВ НА МЕСТНОСТИ
2.1Определение видов лишайников на местности
На степень загрязнения воздуха исследован лесной массив в районе
населённого пункта Кильдинстрой Кольского района. Тщательно осмотрены
деревья ель, сосна, берёза, как наиболее часто встречаемые, камни,
поверхность почвы, на всех поверхностях обнаружены лишайники. Наиболее
часто встречаемые на камнях виды лишайников коллема и веррукария.(см.
Приложение 1,2). На поверхности почвы среди мха встречаются такие
лишайники, как кладония, цетрария, ягель или олений мох (см. Приложение
3,4,5). Эпифитные лишайники на коре деревьев очень многочисленны. Здесь
обитают и накипные, и листоватые, и кустистые формы. Нередко они сплошь
покрывают ствол дерева на большом протяжении. На участке коры
величиной не более ладони иногда несколько видов лишайников, самый
распространённый вид пармелия (см. Приложение 6,7). Особенно радует
часто встречаемые эпифитные лишайники (на деревьях), как наиболее
чувствительные к загрязнению. По данным исследованиям можно судить о
частоте встречаемости и степени покрытия поверхности природного объекта
лишайниками. Для этого использована визуальная оценка по бальной шкале
Браун-Бланке. На стволе дерева выбирались по 3-4 площадки внизу дерева,
на высоте около
1метра и
1,5метра площадью по 100кв.см, визуально
определялся какой процент общей площади рамки занимает каждый вид
лишайников. Таким образом, исследовано 10 деревьев. На основе этого
составлена таблица на
сравнительное
распространение основных видов
лишайников: кустистых, листоватых и накипных.
9
2.2. Определение частоты встречаемости лишайников
Таблица оценки частоты встречаемости и степени покрытия по
пятибалльной шкале.
Наименование
Накипные
Частота
Степень
встречаемости
покрытия
Часто (40%)
Высокая (60%)
Балл оценки
5
Кустистые
Часто (45%)
Средняя (40%)
4
Редко (10%)
Листоватые
Низкая (9%)
2
Относительную чистоту воздуха можно высчитать по формуле
ОЧА = (Н + 2 х Л +3 х К)/ 30 [5]
Чем выше показатель ОЧА (ближе к единице), тем чище воздух
местообитания. Имеется прямая связь между ОЧА и средней концентрацией
диоксида серы в атмосфере, таким образом, по данным исследования
ОЧА = (5+4+12):30=0,8 – показатель достаточно благоприятен, воздух в
районе п.Кильдинстрой относительно чистый.
10
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Благодаря
методу
лихеноиндикации
я
узнала,
что
показатель
относительной чистоты воздуха в районе посёлка Кильдинстрой, где я живу,
равен 0,8, это значит, что воздух достаточно чистый.
На сегодняшний день лихеноиндикация является одним из
перспективных
и
наиболее
разработанных
методов
экологического
мониторинга, который позволяет достоверно и без больших затрат
определять
степень
загрязнения
воздуха
и
оценивать
воздействие
предприятий на окружающую среду. Основаниями для лихеноиндикации
состояния воздушной среды служат низкая способность лишайников к
авторегуляции и высокая степень их зависимости от физико-химических
параметров среды. [1]
Реакция лишайников на атмосферное загрязнение различна. Это
позволяет использовать их в качестве биоиндикаторов, выделяя в населенных
пунктах лишайниковые зоны. В настоящее время, когда наличие
современных технических средств позволяет осуществлять
непосредственный контроль над степенью загрязнения воздуха путем
создания сети автоматических газоанализаторных станций, интерес к
эпифитным лишайникам как индикаторам загрязнения не уменьшается.
Использование лишайников для индикации остается актуальным и часто
более выгодным, поскольку метод лихеноиндикации имеет большие
возможности и дает удовлетворительные результаты. [4]
Однако, используя этот метод, следует учитывать то, что лишайники,
как и любые живые организмы, откликаются на всякое изменение среды.
Поэтому в природе часто невозможно установить конкретную причину тех
или иных повреждений лишайников, порой простое воздействие
температуры или влажности может перекрывать влияние загрязнения.
11
Приложение 1.
Коллема скальная
Приложение 2
Веррукария чернеющая
12
Приложение 3.
Кладония
Приложение 4.
Цетрария снежная
13
Приложение 5.
Олений мох
Приложение 6
Пармелия
14
Приложение 7.
Пармелиопсис сомнительный
15
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. Бязров Л.Г., Лишайники в экологическом мониторинге., 2002 г.
2. Гарибова Л.В., Водоросли, лишайники и мохообразные СССР, 1978 г.
3. Котлов Ю.В., Определитель лишайников., 1998 г
4. Пчелкин А.В., Популярная лихенология., 2006 г
5. Пчелкин А.В., Боголюбов А.С. Методы лихеноиндикации загрязнений
окружающей среды: Методическое пособие. – М.: Экосистема, 1997.