CC BY
25
СНОЕ ХОЗЯЙСТВО
УДК 502.55:656.13 Ю.И. Поташева, Г.С. Тутыгин Северный (Арктический) федеральный университет
Поташева Юлия Игоревна родилась в 1976 г., окончила в 2000 г. Архангельский государственный технический университет, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент кафедры геодезии и земельного кадастра Северного (Арктического) федерального университета. Имеет более 10 печатных работ в области экологической оценки состояния сосновых фитоценозов, расположенных в зоне влияния выбросов автомобильного транспорта. E-mail: y-potasheva@yandex.ru
Тутыгин Геннадий Семенович родился в 1939 г., окончил в 1962 г. Архангельский лесотехнический институт, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент, профессор кафедры лесных культур и ландшафтного строительства Северного (Арктического) федерального университета, заслуженный лесовод РФ. Имеет более 100 печатных работ в области лесных культур, лесной мелиорации и экологии. E-mail: les@agtu.ru
НЕКОТОРЫЕ ОСОБЕННОСТИ НАКОПЛЕНИЯ ПОЛЛЮТАНТОВ В ХВОЕ СОСНЫ, ПРОИЗРАСТАЮЩЕЙ ВБЛИЗИ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ
Изучено содержание тяжелых металлов в двухлетней хвое сосновых насаждений, расположенных вдоль автодороги Архангельск - Москва (М-8). Разработаны модели зависимости распределения поллютантов с учетом лесорастительных условий и преобладающих ветров.
Ключевые слова: поллютанты, автомобильный транспорт, придорожные сосновые насаждения, тяжелые металлы.
Процессы сорбции, перераспределения и аккумуляции загрязняющих веществ растениями достаточно сложны и зависят от множества факторов [4]. Изучение распределения поллютантов в растениях и их влияния на придорожные насаждения представляют научный и практический интерес, так как на основе полученных данных можно разработать систему контроля и лесохозяйственные мероприятия, направленные на уменьшение отрицательного воздействия выбросов автомобильного транспорта.
Особенности аккумуляции тяжелых металлов в хвое сосны изучали на территории Архангельской области. Объектами исследования служили сосновые фитоценозы, произрастающие вдоль федеральной дороги Архангельск - Москва (М-8). Пробные площади закладывали, как правило, попарно с учетом розы ветров: с наветренной и подветренной сторон дорожного полотна. Содержание тяжелых металлов в хвое определяли в аккредитованной испытательной лаборатории почв, кормов, сельскохозяйственной и пищевой продукции ФГУ САС «Архангельская» с использованием атомно-абсорбционного спектрометра-5М [2].
При анализе загрязнений ассимиляционного аппарата сосны обыкновенной, произрастающей в разных типах леса, просматриваются сходные тенденции в накоплении и пространственном распределении металлов. По величине их депонирования образуется следующий ряд: Zn>Cu>Pb>Cd.
В хвое придорожных насаждений наблюдается повышенное по сравнению с контролем содержание фитотоксикантов (свинец и кадмий), в меньшей степени накапливаются биофильные элементы (цинк и медь). Максимум поллютантов аккумулируется в 100-метровой полосе от бровки дорожного полотна. С удалением от проезжей части концентрация загрязнителей постепенно снижается и приближается к условно-фоновым значениям, что подтверждается результатами исследований других авторов [1, 3].
На основе регрессионного анализа экспериментального материала разработаны модели пространственной зависимости распределения поллю-тантов в зоне действия выбросов автомобильного транспорта. Взаимосвязь между содержанием тяжелых металлов в 2-летней хвое сосны и расстоянием до источника выбросов наиболее качественно передают логарифмические и степенные уравнения регрессии (см. таблицу). Эти математические модели адекватны реальному процессу (^расч>^табл, при 5 %-м уровне значимости) и удовлетворяют установленным критериям точности.
Результаты корреляционного анализа показали обратную связь между содержанием металлов ^Ь, Cd, Си, Zn) в растительном материале и расстоянием от источника выбросов при 5%-м уровне значимости коэффициентов корреляции. По М.Л. Дворецкому, теснота связи между оцениваемыми параметрами высокая.
Модели зависимости содержания тяжелых металлов от расстояния до источника выбросов
Уравнение регрессии
Индекс детерминации Я2
Коэффициент корреляции
г ± т
Достоверность коэффициента корреляции /
Тип леса Сосняк черничный у = -0,39971п(х) + 3,1514 | 0,88 | -0,77±0,16
Сосняк пушице-сфагновый у = -0,32081п(х) + 2,7705 | 0,90 | -0,80±0,13
Сосняк кустарничково-сфагновый у = -0,28451п(х) + 2,6125 | 0,94 | -0,84±0,11
Сосняк лишайниковый у = 2,5719х~0'1605 | 0,89 | -0,82±0,12
Сторона дороги Наветренная
у = 4,0435х-0,2184 | 0,80 | -0,77±0,10
Подветренная
у = 3,3445х-0,1902 | 0,78 | -0,73±0,11
Примечание. х - расстояние до источника выбросов; у -желых металлов.
4,89 5,92 7,73 6,81
7,68
6,42 содержание тя-
Зависимость пространственного распределения загрязняющих веществ в хвое сосны придорожных насаждений имеет местный характер, поэтому в условиях автотранспортного загрязнения ее исследовали с учетом направления преобладающих ветров и расстояния до источника загрязнения. Математические модели для наветренной и подветренной сторон автомобильной дороги М-8 представлены в таблице. Как видим, зависимость между параметрами выражается степенными уравнениями регрессии, наиболее точно описывающими характер связи. Это позволит использовать полученные уравнения для прогнозирования накопления тяжелых металлов с учетом розы ветров.
Проведенные исследования позволили выявить некоторые особенности в накоплении металлов сосной обыкновенной, произрастающей в условиях автотранспортного загрязнения. Особую роль в процессах поглощения и перераспределения элементов и их соединений сыграли лесорасти-тельные условия и господствующие ветра.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Гурьев Т.А., Тутыгин Г.С. Оценка загрязненности придорожной полосы автомобильных дорог // Экологические проблемы Европейского Севера.: сб. науч. тр. - Екатеринбург: Изд-во УрО РАН, 1996. - С. 90-99.
2. Методические указания по определению тяжелых металлов в кормах и растениях и их подвижных соединений в почвах. - М.: ЦИНАО, 1993. - 40 с.
3. Поташева Ю.И. Содержание тяжелых металлов в хвое сосновых насаждений, находящихся под воздействием выбросов автомобильного транспорта // Лесн. журн. - 2008. - № 2. - С. 26-29. - (Изв. высш. учеб. заведений).
4. Черненькова Т.В. Закономерности аккумуляции тяжелых металлов сосной обыкновенной в фоновых и техногенных местообитаниях // Лесоведение. -2004. - № 2. - С. 25-35.
Поступила 23.09.09
Yu.I. Potasheva, G.S. Tutygin Northern (Arctic) Federal University
Some Peculiarities of Pollutants Accumulation in Pine Needles Growing near Motorroads
The content of heavy metals in the two-year needles of pine stands located along the road Arkhangelsk - Moscow is studied. The dependence models of the pollutants distribution on the forest-growing conditions and prevailing winds are developed.
Keywords: pollutants, motor transport, roadside pine stands, heavy metals.
