CC BY
52
ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ТЕРРИТОРИИ ГОРОДА УФЫ (СОВЕТСКИЙ РАЙОН) ПО БИОИНДИКАЦИИ СНЕЖНОГО ПОКРОВА
Н.Г. Курамшина, д-р биол. наук, профессор А.А. Гизетдинова, магистрант Л.Б. Зиганшина, магистрант А.Н. Рахматуллина, магистрант
Уфимский государственный авиационный технический университет (Россия, г. Уфа)
DOI: 10.24411/2500-1000-2019-11301
Аннотация. Исследовано состояние атмосферного воздуха городской среды города Уфа в Советском районе с использованием биологического метода диагностики. Проведено сравнение состояния загрязнения воздушной среды по токсичности снегового покрова в жилой и транспортно-магистральной зонах исследуемого района.
Ключевые слова: геоэкологическая оценка территории, городская среда, жилая и транспортно-магистральная зона, биологические методы диагностики.
Одно из важнейших требований, предъявляемых к развитию города, является создание благоприятной экологической ситуации в городе. В связи с этим важно не только правильно спланировать расположение городских застроек с учетом метеорологических условий и ландшафтных особенностей, но и регулярно проводить мониторинг атмосферного воздуха и оценку его состояния для своевременного предотвращения загрязнения природной среды.
Уфа - крупный административный, промышленный, культурный и научный центр Российской Федерации, столица Республики Башкортостан (численность населения 1096702 чел.). Уфа находится в северной лесостепной подзоне. Климат умеренно континентальный. Отличительными особенностями климатических и метеорологических условий г. Уфы являются преобладающее южное направление ветра, небольшое количество дней со штилем, достаточно большое среднегодовое количество осадков. Климатический потенциал загрязнения атмосферы (ПЗА) составляет 2-3, таким образом, территория города Уфа относится к зоне умеренного потенциала загрязнения атмосферы.
Данные о содержании антропогенных химических ингредиентов в снеге являются практически единственным материалом для оценки реального загрязнения воз-
душной среды в зимний период на территориях крупных городов. Следует отметить, что атмосферный воздух является одним из наиболее значимых факторов среды обитания, оказывающих влияние на здоровье человека. Загрязнение воздуха неблагоприятно влияет на здоровье людей, поэтому охрана атмосферного воздуха приоритетное направление в оздоровлении природной среды в целом [1, 2].
Снежный покров накапливает в своем составе практически все вещества, поступающие в атмосферу. В связи с этим снег можно рассматривать как своеобразный индикатор загрязнения окружающей среды. Вредные вещества, выбрасываемые промышленными предприятиями, автомобильные выхлопы из снега с талыми водами поступают в водоемы, загрязняя их. Одним из подходов изучения состояния снегового покрова является метод биотестирования. Биотестирование - метод определения качества среды по реакции живых организмов (тест-объектов). Оно позволяет установить районы и источники загрязнения [3, 4].
Заметно возросший интерес к биоиндикационным исследованиям в значительной мере обусловлен потребностями практики и необходимостью совершенствовать систему экологического контроля. У живых биоиндикаторов есть преимущества по сравнению с химическими методами оцен-
рушение в одном из них приводит к изменениям деятельности биогеоценоза и негативным последствиям, влияющим на здоровье населения [8, 9].
В настоящей работе представлены исследования загрязнения снегового покрова на территории города Уфы в 2019 году по влиянию на развитие биотест - растений.
Предмет исследования - состояние городской среды, оцениваемое биологическими методами диагностики. Цель: сравнить состояние воздушной среды в жилой и транспортно-магистральной зоне города Уфа, Советский район по токсичности снега с помощью биотестирования.
Объект исследования - снеговой покров, взятый из разных точек жилой и транспортно - магистральной зон в Советском районе города Уфы и фоновой территории (село Ассы, Белорецкого района), контрольная территория - село Красный Ключ) (рис. 1).
О / I /
Салавау^З^&^з ^
/ 5 Лч Планета
6 >
/ / о
Акбузат
Таблица 1. Точки отбора проб снега в жилой зоне Уфы, Советского района
№ пробы Место отбора Координаты
1 ул. Ленина, 65 А 54.737932, 55.952658
3 ул. Менделеева, 141 54.713973, 55.997603
5 ул. Октября проспект, 45/3 54.755051, 55.999070
7 ул. 50 лет Октября, 18 54.7450820, 55.9916168
9 ул. Николая Дмитриева, 5 54.733510, 55.996977
ки состояния природной среды, широко используемыми в настоящее время:
- они объединяют все биологически важные данные о природной среде и характеризуют ее состояние в целом,
- на фоне хронической антропогенной нагрузки биоиндикаторы реагируют на незначительное влияние в силу кумулятивного эффекта,
- исключают целесообразность регистрации физических и химических показателей среды,
- делают необязательным использование дорогостоящих и трудоемких физических и химических методов для измерения биологических показателей [5-7].
Изучение экологической безопасности снегового покрова позволяет сделать вывод о чистоте и экологическом состоянии атмосферного воздуха, поверхностного слоя почвы и близлежащих водоёмов. Они тесно взаимосвязаны между собой и на-
Таблица 2. Точки отбора проб снега в траспортно-магистральной зоне Уфы, Советского
района
№ пробы Место отбора Координаты
2 ул. Ленина 54.737802, 55.953435
4 ул. Менделеева 54.714275, 55.997578
6 ул. Октября проспект 54.768412, 56.020837
8 ул. 50 лет Октября 54.736436, 55.968959
10 ул. Сагита Агиша 54.728555, 56.001640
Фоновые и контрольные точки отбора проб снегового покрова: №1 - фоновая точка отбора проб снега - сел Ассы, Бело-
Токсикологическая оценка проб снеговой воды проводилась методом биотестирования с использованием семян гороха. Через 7 дней прорастания оценивали следующие показатели: процент всхожести (энергия прорастания); среднюю длину корня(М) и ошибку среднего(т); среднюю длину
проростка(М) и ошибку среднего(т); индекс токсичности.
Результаты исследования. Из 7 районов города Уфы Советский район - самый густонаселенный. На 1 кв. км территории приходится более 11 тысяч человек. В районе проживают более 179 тысяч человек.
Район расположен на пересечении железнодорожных, автомобильных магистралей. Здесь находятся железнодорожный вокзал станции «Уфа» и главные транспортные артерии столицы - проспекты Октября и Салавата Юлаева.
На настоящее время в районе действует 8 крупных промышленных преприятий: ОАО «Уфимский тепловозоремонтный завод», «Уфагаз» - филиал ОАО «Газ-сервис», ОАО «УПО Геофизприбор», ОАО «НПФ Геофизика», ОАО «Уфимский завод микроэлектроники Магнетрон», ОАО «УАП Гидравлика», ОАО «УЗЭМИК», ГУП РБ «Уфимский полиграфкомбинат».
рецкого района; №2 - контрольная точка отбора проб снега - село Красный Ключ, Нуримановского района (табл. 3).
Анализ данных по экологической обстановке в городе Уфа показывает, что одной из наиболее острых проблем является загрязнение атмосферного воздуха. Качество атмосферного воздуха формируется главным образом выбросами различных соединений от стационарных и передвижных источников. Это и определяет экологическую картину города и района.
За 2018 год объем валовых выбросов от стационарных источников в Советском районе г. Уфа составил 18 тыс. т.
Экологическое состояние Советского района г. Уфа характеризует также сравнительный анализ объемов выбросов в расчете на единицу площади застройки на одного жителя. Плотность выбросов загрязняющих веществ на 1 га территории -3,16 т.
Изучение загрязнения атмосферного воздуха, с использованием биоиндикационных подходов, адекватно оценивает разные функциональные зоны урбанизированной территории [11].
Результаты анализа органолептических показателей снеговых проб показали, что самый чистый снег в образцах жилой зоны. Снег белый, талая вода без запаха, бесцветна, отсутствуют посторонние примеси.
Самым грязным был снег в транспорт-но-магистральной зоне района. Цвет снега
Таблица 3. Фоновые и контрольные точки отбора проб снега на территории Башкорто-
стана
№ пробы Место отбора Координаты
Фон село Ассы 54.22, 19.66
Контроль село Красный Ключ 55.2236, 56404745
серый, обусловлен пылью и сажей, ощущается неприятный запах, цвет талой воды - тёмный, при отстаивании образуется осадок.
Результаты биотестирования снега в жилой и транспортно-магистральной зонах отражены в таблицах 4 и 5 соответственно.
Таблица 4. Характеристика токсичности снега в жилой зоне Советского района Уфы по биотестированию (март 2019)
№ пробы Координаты отбора Энергия проростка, % Вид растения M±m корня M±m проростка Индекс токсичности
I т.к. I т.п.
1 54.737932, 55.952658 100 Горох 84,70±15,02 39,50±3,80 0,97 0,97
3 54.713973, 55.997603 100 Горох 50,35±12,82 40,89±4,32 0,57 1,00
5 54.755051, 55.999070 100 Горох 38,90±5,58 17,90±5,66 0,44 0,44
7 54.745082, 55.9916168 80 Горох 45,50±20,00 27,80±9,50 0,52 0,68
9 54.733510, 55.996977 80 Горох 43,50±15,75 15,60±6,40 0,50 0,38
Фон 54.22, 19.66 100 Горох 76,30±11,64 42,20±3,40 0,87 1,03
Контроль 55.2236, 56404745 100 Горох 87,60±21,60 40,80±7,84 1,00 1,00
Таблица 5. Характеристика токсичности снега в транспортно-магистральной зоне Советского района г. Уфы по биотестированию (март 2019)
№ пробы Координаты отбора Энергия проростка, % Вид растения M±m Корня M±m проростка Индекс токсичности
I т.к. I т.п.
2 54.737802, 55.953435 100 Горох 64,00±12,60 39,30±7,92 0,73 0,96
4 54.714275, 55.997578 100 Горох 60,70±15,44 36,90±4,85 0,70 0,90
6 54.768412, 56.020837 100 Горох 41,20±12,60 34,60±9,90 0,47 0,85
8 54.736436, 55.968959 90 Горох 87,30±21,80 42,40±10,60 0,99 1,04
10 54.728555, 56.001640 100 Горох 41,20±12,60 34,60±9,90 0,47 0,85
Фон 54.22, 19.66 100 Горох 73,70±34,62 44,00±11,25 0,84 1,07
Контроль 55.2236, 56404745 100 Горох 87,60±21,60 40,80±7,84 1,00 1,00
На рисунке 2 приведена сравнительная геоэкологическая оценка безопасности снегового покрова на территории Совет-
ского района города Уфа по биотест растению (горох) в жилой и транспортно-магистральной зонах.
Рис. 2. Геоэкологическая оценка безопасности снегового покрова на территории Советского района Уфы по биотест растению (горох) в жилой и транспортно-магистральной зонах
Использование метода биотестирования позволило оценить состояние городского атмосферного воздуха на территории Советского района г. Уфа. Следует отметить, что в большей степени угнетается развитие корневой системы (табл. 1, 2). Пробы снегового покрова №5, 6 и №9, 10, расположенные вблизи крупных магистралей - проспекта Октября и проспекта Салавата Юлаева,
соответственно, имеют наибольшее загрязнение из-за большой загруженности транспортной зоны. Более благоприятные условия наблюдаются отмечены в пробах №1, 2, расположенных вблизи парка им. Якутова, где автотранспорта значительно меньше.
Таким образом, проведение
геоэкологической оценки территории
Библиографический список
1. Воробьева Т.А., Пешкова С.А. Особенности оценки загрязнения атмосферного воздуха в городах (на примере г. Уфы) // В сборнике: ГЕОГРАФИЯ И РЕГИОН Материалы международной научно-практической конференции: В 6 томах. Пермский государственный национальный исследовательский университет. - 2015. - С. 32-37.
2. Курамшина Н.Г., Имашев У.Б. Геохимическое, эколого-социальное состояние основных техногенных зон Башкортостана. - Уфа: Гилем, 2013. - 236 с.
3. Шадманова Т. Х., Чуйков Ю. С. Экологические основы биоиндикационных исследований // Астраханский вестник экологического образования. - 2012. - №2(20). - С. 157164.
4. Оказова З.П., Гаппоева В.С., Исаева С.Э. Место биоиндикации в системе экологического мониторинга // Успехи современной науки. - 2017. - Т. 1, №8. - С. 25-33.
Советского района города Уфа показало, что наименее токсичные пробы снегового покрова по ул. Ленина, токсичные - по ул. Сагита Агиша, ул. Николая Дмитриева и ул. Октября проспект. Анализ индекса токсичности показал, что загрязнение воздушной среды в Советском районе города Уфа в целом в пределах допустимого, однако следует обратить внимание на территории как жилой, так и транспортной зон в районе ул. Октября проспект и ул. Салавата Юлаева проспект.
Эти результаты подтверждают мониторинговые наблюдения за составом водушной среды на территории Советского района города Уфа и уточняют наиболее загрязнённые участки.
5. Багандова Л. М., Ашурбекова Т. Н. Современное состояние проблемы анализа природной среды, биомониторинга и биоиндикации антропогенных воздейств // Юг России: экология, развитие. - 2011. - №3. - С. 96-99.
6. Павлова Л. М., Шумилова Л. П., Радомская В. И., Котельникова И. М., Тимченко Н. А., Сергеева А. Г. Анализ показателей биотического контроля для оценки состояния окружающей природной среды // Известия Самарского научного центра РАН. - 2017. - №51. - С. 45-51.
7. Антипова А.В. Россия. Эколого-географический анализ территорий / А.В. Антипова.
- М.: Смоленск: Маджента. - 2011. - 384 с.
8. Гапенко П.С., Щеглова А.С., Межова Ю.В., Герасимова Л.А. Биотестирование зимних осадков на территории Красноярской урбоэкосистемы // Известия Самарского научного центра РАН. - 2017. - №6. - С. 739-741.
9. Галеева Э.М., Хасанова Э.И., Хафизова И.А Пространственная структура загрязнения снежного покрова г. Уфы // Вестник Удмуртского университета. Серия Биология. Науки о Земле. - 2014. - № 4. - С. 7-11.
10. Курамшина Н.Г., Нуртдинова Э.Э., Имашев У.Б. Геохимическая оценка загрязнения тяжёлыми металлами городских почв Башкортостана // Башкирский химический журнал.
- 2015. - №23. - С. 47-52.
11. Государственный доклад «Об экологической ситуации на территории республики Башкортостан в 2017 году». - Уфа: Башкирская издательская компания, 2017. - 157 с.
12. Минигазимов Н.С., Хайдаршина Э.Т., Батанов Б.Н. Исследование загрязнения снежного покрова - одного из основных факторов формирования поверхностного стока города Уфы // Вестник СГУГиТ (Сибирского государственного университета геосистем и технологий). - 2019. - Т. 24. № 1. - С. 246-263.
GEOECOLOGICAL ASSESSMENT OF THE TERRITORY OF THE CITY (SOVETSKY DISTRICT) FOR BIOINDICATION OF THE SNOW COVER
N.G. Kuramshina, doctor of biological sciences, professor
A.A. Gizetdinova, graduate student
L.B. Ziganshina, graduate student
A.N. Rakhmatullina, graduate student
Ufa state aviation technical university
(Russia, Ufa)
Abstract. The state of the atmospheric air in the urban environment of the city of Ufa in the Sovetsky district was investigated using a biological diagnostic method. A comparison was made of the state of air pollution on the toxicity of snow cover in residential and transport-main zones of the study area.
Keywords: geoecological assessment of the territory, urban environment, residential and transport-trunk zone, biological methods of diagnosis.
