CC BY
32УДК 504.054
ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОСТОЯНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ПО КОМПЛЕКСУ ПРИЗНАКОВ У ХВОЙНЫХ (СОСНА КРЫМСКАЯ) В ГОРОДЕ НОВОРОССИЙСКЕ
Куликова В.В.. ученица 9 класса ЧОУ «Гимназии № I». г. Новороссийска Дьякова B.C.. учитель биологии ЧОУ «Гимназии №1». г. Новороссийска
В статье рассмотрены вопросы воздействия на экологию различных районок города Новороссийска загрязнений воздушной среды от автотранспорта. Оценки жизненного состояния городских хвойных культур, хлорозы и некрозы, болезни хвои и самого дерева от техногенных воздействий в разных по интенсивности движения автотранспорта территориях в городе Новороссийске. В качестве основных параметров выбраны основные морфологические показатели состояния сосны крымской, прои зрастающей в зеленых зонах, как характерных растений региона. Отмечено и зменение приростов осевого побега, количества и длины хвои, некротические и окончательно сухие деревья от загрязнений.
Ключевые слова: хлорозы, морфозы. загрязнение от автотранспорта, сосна крымская, экология, некротические изменения хвои, воздушная среда города, хвойные культуры, техногенные воздействия, древостой
DEFINING THE ENVIRONMENT FOR COMPLEX TRAITS IN CONIFEROUS (PINE CRIMEAN) IN THE CITY OF NOVOROSSIYSK
Kuliknva V.. a pupil of the 9th class ol'the Gymnasium No. I. Novorossiysk Dyakova V.. a biology teacher of the Gymnasium No. I. Novorossiysk
The article discusses the impact on the environment of different areas of the city of Novorossiysk air pollution from motor vehicles. Estimates of the life condition of urban conifers crop chlorosis and necrosis, disease and needles of the tree of man-made impacts on different areas, traffic intensity in the city of Novorossiysk. The main parameters of selected basic morphological status indicators Crimean pine, which grows in the green areas as typical plants of the region. Marked change in increments of axial escape, the number and length of the needle, and finally necrotic dead trees from contamination.
Key\vords: chlorosis, morphosis. pollution from vehicles. Crimean pine, ecology, necrotic needles change, urban air, coniferous culture, technological impact, stands.
Основной проблемой современных городов по определению, становится с каждым годом увеличивающаяся насыщенность автотранспортом. Частичный переход на электротранспорт пока не решает проблемы, а только несколько снижает нагрузку на экологию.
В статье описывается исследование: Хвоя сосны крымской, как биоиндикатор загрязнения окружающей среды. '>га тема актуальна в сегодняшнее время, т.к. усиливается загрязнение окружающей среды и становится сложной и нестабильной экологическая обстановка во многих регионах, в том числе и в городе Новороссийске.
Целью в данной статье положена часть исследовательской работы по загрязнению от автотранспорта, его видов и источников.
Для реализации данной цели были поставлены следующие задачи:
Изучение проблемы человек-мология-техносфера (автотранспорт), литературные источники.
I !онятия о загрязнении и его видах, биоиндикаторы, такие как хвоя сосны крымской.
Тест на диоксид серы по Гертелю [ 2 ].
Экологические проблемы возникли не сразу. Они зрели постепенно п в начале XXI века приобрели поистине планетарные масштабы. 11ричнн их возникновения много, но наиболее очевидны и важны следующие из них: I) демографический взрыв: 2) колоссальные масштабы человеческой деятельности (техносфера среды обитания): 3) нерациональное потребление первичных природных ресурсов; 4) технократическое мышление, когда древний культ природы заменился культом техники. Если в прошлом отрицательное последствие человеческой деятельности рассматривались преимущественно по отношению к тем или иным компонентам природы, то в настоящее время эти последствия наносят ущерб человеку, его здоровью и благосостоянию [ 3 |.
Объектом исследования является загрязнение и его виды, хвоя деревьев.
Практическая значимость определяется в выявлении мест и интенсивности загрязнений.
Анализ результатов позволил предложить правила экологической безопасности.
В работе использованы следующие методы:
- Теоретический анализ;
- Поиск:
- Опыт.
Основной предполагаемый результат исследования сбор материала, проведение опыта и отработка методик анализа, опреде-
ление интенсивных мест загрязнений, предложения по снижению техногенной нагрузки на экологию города-порга.
Для города-порга Новороссийска помимо городского, прибавляет проблем транзитный автотранспорт проходящий по двум магистралям всероссийского значения Е-295 и М-25, а также гех-носферавнекатегорийного морского торгового порта. В последние годы нагрузка на экологию среды обитания человека стала превышать естественное очищение от природно-климатических факторов региона (ветры «Моряк».«Бора», влажность морского климата, зеленый пояс города).
Следует отметить, что в разных районах города загрязненность различная, как от различной интенсивности автомобильного потока, так и от рекреационной способности территории в силу климатологических факторов, горного рельефа, розы ветров.
Проведя статистическую оценку состояния окружающей среды по районам города, получили пиковые значения по трем районам Новороссийска, как характерным по значениям загрязненности.
В районах прилегающих к автотрассам с высокой интенсивностью движения, концентрацией промышленных предприятий и изрезанным ландшафтом загрязненность- выше, где продувается ветром- ниже.
Становится актуальным с помощью исследовательского аппарата получить практические результаты подтверждающие заключение об разной интенсивности загрязнений. Применили метод биоинди-кацни. как оценки добавочных экологических факторов при помощи биологической системы человек-флора.
Бно... и лат. indico — (указываю, определяю), организмы, присутствие, количество или особенности, развития которых служат показателями естественных процессов, условий или антропогенных изменений среды обитания.
Для выявления разных загрязняющих веществ используются разные виды биоиндикаторов. Для общего загрязнения - лишайники и мхи, для загрязнения тяжелыми металлами слива и фасоль, диоксидом серы сосна обыкновенная и люцерна, аммиаком подсолнечник, сероводородом - шпинат и горох и др. [4|.
Информативным признаком определенного уровня загрязнения атмосферы является состояние хвои: изменение окраски (хлороз, пожелтение), преждевременное увядание и дефолиация, время жизни, наличие некротических пятен . При этом форма и цвет некротического пятна является специфической реакцией на определенный вид загрязнения, а доля пораженной поверхности хвоинки может быть использована для количественной оценки реакции фитонндикатора.
INNOVATIVE ECONOMY I №3 2016| 45
Для индикационных целей могут быть использованы также морфологические и анатомические характеристики хвои сосны.
Хвоя сосны используется и как биоаккумулятор аэрогенных загрязнений [6]. Это связано с тем, что хвоя сосны обладает способностью эффективно поглотан, загрязняющие вещества, в частности, соединения металлов, в виде аэрозолей за счет диффузионного осаждения последних в полостях и воздушных каналах листовой пластинки [2]. Сосна обладает также биоаккумулнруюшей способностью для ряда металлов, соединения которых поглощаются корневой системой из почвы. I Гоглощенне может быть как метаболическим, так и пассивным [6]. Ввиду малой поверхности листа, утолщенной кожицы и малого количества устыш вынос поглощенных микроэлементов с поверхности листовой пластинки сосны при испарении влаги и газо- обмене с атмосферой очень мал. За время жизни хвои (4-6 лет в зависимости от условий произрастания дерева) в се массе накапливаются характерные для данной местности микроэлементы в количествах, достаточных для аналитического определения. Тяжелых металлов свинец, мышьяк, никель, ванадий. Газов: диоксид серы, окислы азота.
В качестве индикатора использовали хвою сосны крымской, составляющей 60% зеленых насаждений на территории города Новороссийска.
Известно, что на загрязнение окружающей среды наиболее сильно реагируют хвойные древесные растения, неблагополучие, особенно газового состава атмосферы влечет появление на хвое некрозов и хлорозов, уменьшение и искажение ряда органов (искривление веток, трещины ствола, излишнее выделение смолы и пр.).
Изменение окраски хвои (от темно-зеленой до красно-коричневой) н продолжительность ее жизни может служить иллюстрацией процесса загрязненности городского воздуха.
Статистическая выборка но трем районам выявила характерные случаи различного состояния хвои сосны крымской. Определив класс повреждения хвои, оценили класс загрязненности воздуха.
Новизной метода исследования стал прием в котором часть собранных хвоинок обработали 0,5% раствором серной кислоты и щелочью в рубашке из полиэтилена. Хвоя собиралась с ветвей укрытых и не укрытых полиэтиленом. В выборке приняли по 100 листьев (хвоинок). Показатели обработки хвои кислотой и щелочью в распределении «укрытые», не «укрытые» и «парниковый эффект» сведенные в таблицу и рассчитанные в процентах по участкам, показали пиковые значения мест загрязнений [ 5 |. Наименьшие значения получились в спальных районах, и резкий рост показан в районах примыкающих к магистралям и промзонам.
Аналогичные исследования проведенные по временам года выявили помимо выше упомянутых результатов, углубление проблемы в связи с сезонной нагрузкой, где пик загрязнений приходится на период: лето-осень.
Антропогенное и техногенное воздействие на атмосферу города ведет к нарушениям среды обитания таких индикативных хвойных растений . как сосна крымская. В «чистых» районах города визуальные изменения хвои минимальны и критичны в близи техносфсры-промзон и автомагистралей, особенно транзитных (круглосуточный интенсивный график).
Следует отметить, что парниковый эффект, а также увеличение кислотности способствует нарушению защитного слоя хвои , что приводит к ее гибели. Вблизи моря летом и осенью при высокой влажности (до 85%) и температуре ( ЗОоС) обнаруживается эффект естественного парникового проявления, что углубляет негативное воздействие на хвою.
И и генсивнос i ь помутнения Варианты опыта
1 2 3 4
-н- + + + + +
npe»-J
1 пробирка - место произрастания сосны -ИУ№ I, ул. Ан~ шоссе
2 пробирка - место произрастания сосны - ИУ№2. ул. Мы» хакское шоссе
3 пробирка - место произрастания сосны - И У-4 ул.Сухумийское шоссе, интенсивный автомобильный поток
4 пробпрка-место произрастания сосны - район НУ№4. Звонкий, участок на котором отсутствуют промышленные приятия, спальный район города.
Таким образом, в спальном районе слабое загрязнение. магистралях сильное.
Чем выше содержится в атмосфере диоксида серы, гем бася накапливается на хвоинках сосны смолистых веществ (заг реакция).
Диоксид серы относится к газообразным веществам ра! жающего действия. Эти вещества вызывают раздражение ел стых оболочек. Антропогенные источники: сжигание тверди» и жидкого топлива (автотранспорт), техносфера промышленац зон. Наличие в воздухе загрязнителей раздражающего дейсгаи усиливает проникновение в организм других вредных вещест» ■ повышает опасность заболеваний, в том числе хвои деревьев. С» ность раздражающих веществ усиливается при наличии в возд*| пыли, повышенной влажности. Установлена прямая зависни между соединением в воздухе диоксида серы и неблагопрн экологической обстановки.
В результате исследования, в статье пришли к следующем) I воду, что содержание диоксида серы в атмосфере меньше, там. наименьшей степени действуют антропогенные источники, то это зеленые зоны. А источниками загрязнения атмосферного в в районе произрастания исследуемой сосны крымской, отринат-влияющие на деревья, являются автомагистрали (автотранспорт-> -основной загрязнитель и техносферы промышленных зон.
Анализируя вышесказанное, можно отметить, что в у интенсивного движения автотранспорта в исследуемых ра" степень воздействия загрязнения на сосну крымскую оценив скорее, как среднее, так как ряд изученных морфометрнчс параметров вегетативной сферы растений, подвергнутых х~ ческому влиянию загрязнений, даже превышают контрольные может свидетельствовать о возможности компенсации в ре воздействия данного вида загрязнения за счет адаптационных ханизмов сосны крымской.
Тесг на диоксид серы по Гсрге.зю.
Так как сосна крымская наиболее чувствительна к содержанию в атмосферном воздухе сернистого газа (диоксида серы), который является основным в выхлопе автомобильного двигателя, особенно тяжелых дизельных автотягачей остановимся на анализе выбросов диоксида серы.
Материалы и оборудование. Хвоя сосны крымской из разных мест произрастания (около промзоны. в спальном районе, около автотрасс), дистилированная вода, пробирки, спиртовка.
Ход работы. В пробирку помещается по несколько хвоинок (одинаковое для разных вариантов опыта). Хвоя заливается водой, кипятится в течение 5 минут. Помутнение воды пропорционально количеству смолистых веществ на хвое. Интенсивность помутнения воды оцениваем по четырех балльной шкале.
Литература:
1. Л.К. Казанцева. О.Т. Гагаева. Современная экологи ситуация в России. //ЭКО.-2(И)5. №9.- с.30-45.
2. В.И. Коробкин. Экология.-М., 2006,- 465 с.
3. H.H. Родзевич. Экологическая глобализация. // Географ"* школе.-2005.-№4- с.81.
4. А.Н. Тимофеев. Ьиоэкологическое исследование ш ков.//Биология в школе.-№2-с. 63-66.
5. Т.Я. Ашихмнна. Школьный экологический моннт Учебно-методическое пособие. М.: АГАР, 2000.
7. Бноинднкацня загрязнений наземных экосистем/ Под цней Р. Шуберт. М.: Мир. 1988.
8. Stiidopedia.net/7_2872_bioindikaiori.html
46 INNOVATIVE ECONOMY I №3 2016 1
