Работа для участия в БГПУ Солуянова и Кузьмина Ра

Солуянова Елена и Кузьмина Дарья,
МБОУ ДОД «ДЭБЦ» Демского района ГО г. Уфа РБ,
5класс, МБОУ Лицей №123
Руководитель: Ибрагимова Ф.Ф. педагог ДО высшей категории «ДЭБЦ»
Биоиндикация атмосферного воздуха в Демском
районе по состоянию сосны обыкновенной
(Pinus sylvestris l.)
Атмосферный воздух занимает особое положение среди других
компонентов биосферы. Значение его для всего живого на Земле
невозможно переоценить. Человек может находиться без пищи пять
недель, без воды – пять дней, а без воздуха всего лишь пять минут. При
этом воздух должен иметь определенную чистоту и любое отклонение от
нормы опасно для здоровья. Загрязнение атмосферного воздуха
воздействует на здоровье человека, животных, на состояние растений и
экосистем. Воздействие проявляется по разному – от прямой и
немедленной угрозы до медленного и постоянного разрушения различных
систем жизнеобеспечения организма. Вот почему охрана атмосферного
воздуха - ключевая проблема оздоровления окружающей природной
среды.
Цель нашей работы: Определить токсичность атмосферного воздуха в
Демском районе города Уфы по состоянию сосны обыкновенной (Pinus
sylvestris L.) и сравнить с показаниями 2010 года.
Задачи: 1.Определить состояние хвои Pinus sylvestris L..в различных
местообитаниях в Демском районе г. Уфы.
2. Определить токсичность атмосферного воздуха в различных участках
Демского района г. Уфы.
3. Сравнить токсичность атмосферного воздуха г. Уфы по состоянию
Pinus sylvestris L. с результатами 2010гг.
Природная среда под влиянием деятельности человека претерпевает
большие изменения. Растения чутко реагируют на состояние природной
среды, являются важным элементом биологического мониторинга.
Поэтому исследователи рассматривают растения как наиболее
чувствительные и надежные индикаторы загрязненности атмосферы
(Артамонов В.И., 1989).
Отрицательно воздействуют на растения практически все выбросы,
но особенно: окислы серы, частицы тяжелых металлов, соединения фтора,
фотохимическое
загрязнение,
углеводороды,
окись
углерода,
содержащиеся в выхлопных газах автомобилей (Загрязнение воздуха и
жизнь растений, 1988). Растения рано стареют, редеет и уродуется их
крона, преждевременно желтеют и опадают листья и хвоя. По мнению
Артамонова В.И., индикаторы загрязненности атмосферы может служить
сосна обыкновенная (Pinus sylvestris L.). К примеру, в нормальных
условиях хвоя сосны опадает через 3-4 года, а поблизости от источников
загрязнения атмосферы – значительно раньше. Особенно чутко реагирует
сосна на загрязнения сернистым газом. Под влиянием токсиканта хвоя
сосны в зоне сильного загрязнения приобретает темно-красную окраску,
затем отмирает и отпадает, просуществовав всего год (Биоиндикация
загрязнений …, 1988).
Периодическое воздействие окислов азота и серы вызывает у сосны
обыкновенной опадание хвои, которая сохраняется лишь на побегах
последнего года (Илькун Г.М. 1971).
Фитоиндикация нужна не только специалистам, каждый человек
должен знать окружающий его растительный мир, уметь пользоваться
этим уникальным зеркалом природы.
В ДЭБЦ Демского района в течении ряда лет проводились работы по
определению токсичности атмосферного воздуха методом биоиндекации:
использовались семена тест-растений, лишайники, мхи. В 1999 году
воспитанником ДЭБЦ Крайкиным Сергеем, 2004 году Степаненгко
Алешей, в 2010 году Алимановым Дмитрием
проведена оценка
токсичности атмосферного воздуха города Уфы и Демского района по
состоянию сосны обыкновенной. В целом по данным проведенных
исследований степень токсичности города Уфы оценена от низкой,
средней и до высокой в промышленном районе Черниковка.
По официальным данным за 2000-2010 гг. уровень загрязнения
атмосферного воздуха в нашей стране остается высоким (В.И. Коробкин.
2010 г.), поэтому контролю за его состоянием уделяют очень большое
внимание государственные службы, а так же общественные экологические
организации.
Анализ атмосферного воздуха в Уфе поставлен на поток. Работает
передвижная лаборатория Управления государственного аналитического
контроля РБ. Ее задача – анализ атмосферного воздуха в Уфе и в
прилегающих к ней районах. Распологается в салоне автомобиля,
наполненного приборами, условия для работы идеальные - есть
газоанализаторы, хромотограф, аспиратор и др. Лаборатория абсолютно
автономна, благодаря мощным аккумуляторам. Все это оборудование
вкупе с метеомачтой и дальномером, который определяет расстояние до
предполагаемого источника загрязнения, в состоянии проанализировать
состояние воздуха по 17 параметрам.
Диоксид серы, на что особенно реагирует сосна обыкновенная,
выделяется при работе дизельного двигателя. После введения в действие
постоянного мониторинга, предприятия стали более тщательно следить за
своими технологическими процессами, и число аварийных ситуаций в
воздушной среде уменьшилось в разы.( «Табигат» №9 2014)
2
Состояние
атмосферного
воздуха.
Уровень
загрязнения
атмосферного воздуха г. Уфы повышен. В Уфе более 500 объектов
загрязняющих атмосферу. По Демскому району показатели немного ниже.
На ПНЗ (пункт наблюдения загрязнения) по улице Минской, 64
определяется 4 ингредиента: пыль, оксид углерода, диоксиды азота и серы.
Их концентрации ниже, чем в других ПНЗ по городу.
Биоиндикация атмосферного воздуха с помощью сосны
обыкновенной.
За эталон биоиндикации принята сосна обыкновенная, исследования
можно проводить также по состоянию других хвойных: ели европейской,
пихты и др. Нами использована методика Т.Я. Ашихминой, которая была
переработана и дополнена Крайкиным Сергеем, Степаненко Алешей
воспитанниками ДЭБЦ совместно с руководителем работы. В частности
ими были введены индекс и шкала токсичности.
Определение состояния хвои сосны обыкновенной для оценки
загрязненности атмосферы
Методика индикации чистоты атмосферного воздуха состоит в
следующем. С нескольких боковых побегов средней части кроны 5-10
деревьев сосны в15-20 летнем возрасте отбирают 200-300 пар хвоинок
второго и третьего года жизни.
Определение состояния хвои сосны обыкновенной для оценки
загрязненности атмосферного воздуха
(измеряемые показателиколичество хвоинок.)
Дата отбора проб: 16 октября, 5 ноября, 8 декабря 2014гг.
Участок № 1. Возле ДДиЮТ «Орион»
Участок № 2. На территории районной больницы.
Участок № 3. В парке с самой окраины.
Участок № 4 В зоне отдыха на территории озера Кандры Куль.(Контроль)
Анализ хвои проводят в лаборатории, вся хвоя делится на три части:
неповрежденная хвоя, хвоя с пятнами и хвоя с признаками усыхания и
подсчитывается количество хвоинок в каждой группе. Данные заносятся в
рабочую таблицу (№1) с указанием даты отбора проб на каждом участке.
Таблица № 1. Результаты исследования в 2014 г.
Повреждение и усыхание
хвоинок
Общее число обследованных
хвоинок
Количество хвоинок с пятнами
Процент хвоинок с пятнами
Количество хвоинок с усыханием
Процент хвоинок с усыханием
Итого
поврежденных
ИТФ фактора
Класс токсичности
№1
№2
№3
№4
200пар
200 пар
200пар
200 пар
64пары
32%
13пар
6,5%
38,5%
11
(IV)
32 пары
16%
24 пар
12%
28%
8
III
32пары
16%
12 пар
6%
22%
6,3
III
10 пар
2%
3пары
1,5%
3,5%
3
Для получения сопоставимых результатов рассчитали индекс
токсичности по следующей формуле:
ИТФ=А/В, где ИТФ – индекс токсичности оцениваемого фактора,
А – значение в опыте, В – значение в контроле.
С целью формализации полученных данных нами была использована
шкала из шести классов токсичности (таблица № 2)
Таблица № 2.
Шкала токсичности
Класс токсичности
I
II низкая
III средняя
Величина
ИТФ
от 0 до 1
от 1 до 5
От 5 до 10
IV Выше средней
От 10 до 15
V высокая
От 15 до 20
Очень высокая
Больше 20
Пояснения
Фактор оказывает стимулирующее воздействие
Фактор не оказывает существенного влияния
Различная степень
повышения ИТФ по
сравнению с контролем
Различная степень
повышения ИТФ по
сравнению с контролем
Различная степень
повышения ИТФ по
сравнению с контролем
Наблюдается гибель объекта
Состояние атмосферного воздуха г. Уфы по результатам
биоиндикации с помощью сосны обыкновенной.
Анализ токсичности воздуха проводился по основным показателям:
количество хвоинок с пятнами коричневого цвета (хлороз) и усыханию
хвои сосны. Полученные данные, показывают, что степень токсичности
атмосферного воздуха остается средней на участке № 2 и № 3 и выше
средней на участке № 1 ( Таблица № 1 и №2).
Таблица № 3 Результаты исследования2010 года и 2014г в сравнении.
2010
2014
ИТф на
участке №1
и кл. токсич.
8 (III)
11(IV)
ИТф на
участке №2
и кл. токсич.
11,4 (IV)
8 (III)
ИТф на
участке №3
и кл. токсич.
6,2 (III)
6,3 (III)
В таблице №3
представлены результаты биоиндикации
атмосферного воздуха по состоянию сосны обыкновенной в 2010 и 2014 гг.
Сравнение результатов показывает: На двух участках (№1 и №3)
показатель ИТФ в 2014 году выше по сравнению с 2010г. Рядом проходят
автомобильные дороги с пешеходным переходом, где интенсивность
автомобильного движения возросла по сравнению с 2010 годом.. Когда
автомобили, особенно с дизельными двигателями, стоят на светофорах,
пешеходных переходах с работающими двигателями, сжигается больше
горючего и отсюда выхлопных газов выделяется в атмосферу больше.
А на участке № 2 показатель ИТФ наоборот ниже, чем в 2010году. На
территории больницы сильно разрослись лиственные деревья, которые
защищают сосновую посадку.
4
Выводы:
1. Степень токсичности атмосферного воздуха по шкале остается средней
на участке № 2 и № 3 и выше средней на участке № 1.
2.
На участке № 1 показатель ИТФ намного выше, чем в 2010 году.
Рядом проходят автомобильные дороги с светофором и пешеходными
переходами, где интенсивность автомобильного движения возросла по
сравнению с 2010 годом. Когда автомобили,особенно с дизельными
двигателями, стоят на светофорах, пешеходных переходах с работающими
двигателями, сжигается больше горючего и отсюда выхлопных газов
выделяется в атмосферу больше.
3. На участке №2 показатель ИТФ в 2014 году ниже по сравнению с
2010г; На территории больницы сильно разрослись лиственные деревья,
которые защищают сосновую посадку.
4. Наличие хлороза (хвоинок с пятнами коричневого света) и усыхание
хвоинок является наиболее достоверным показателем состояния
атмосферного воздуха.
Использованная литература.
1. Ашихмина Т.Я. Школьный экологический мониторинг. – М., 2000.
С. 31-62.
2. Алексеев С.В., Беккер А.М. Изучаем экологию – экспериментально.
Санкт-Петербург, 1993.
3. Башкортостан. Краткая энциклопедия. Уфа, 1996. – С. 20, 24-25.
4.Государственный доклад о состоянии окружающей природной среды
РБ в 1999 году. Уфа, 2000. –С.67, 127.
5. Доклад о состоянии окружающей природной среды в 2001 году. Уфа,
2002.- С.28-33.
6. Закон РФ «Об охране окружающей и природной среды» -М., 1991.-с.
13-15.
7. Загрязнение воздуха и жизнь растений. Л.: Гидрометеоиздат, 1988.
8. Крайкин С. Бионидикация атмосферного воздуха города Уфы по
сосне обыкновенной. ДЭБЦ, 2001. – С. 7-10.
9. Справка СЭС: Об экологической ситуации в Демском р-не г. Уфы за
2002 г. и о мерах по ее улучшению. - Уфа,2002. С.1-2.
10. Шамаева З.Г. Анализ экологической ситуации в Демском районе. –
Уфа, 2001. – С. 1-4.
10.Степаненко В.. Бионидикация атмосферного воздуха города Уфы по
сосне обыкновенной. ДЭБЦ, 2004. – С. 7-10.
11.Журнал «Табигат» №9 2014г-стр.4, «Воздушный патруль» Айрат
Еникеев.
5
6