Оценка качества атмосферного воздуха города Кыштыма методом биоиндикации

V Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке

Оценка качества атмосферного воздуха города Кыштыма методом биоиндикации

Валькович С.Д. 1
1МОУ СОШ № 10
Шкирмонтова Е.Н. 1
1МОУ СОШ №с 10
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

Введение

Атмосферный воздух содержит множество жизненно необходимых компонентов, таких, как азот, кислород, углекислый газ. Под атмосферным загрязнением обычно понимают присутствие в воздухе различных газообразных и твердых соединений, которые оказывают неблагоприятное воздействие на живые организмы, растительность, ухудшают их жизненные условия или наносят материальный ущерб.

Актуальность нашей работы заключается в том, что возрастающее загрязнение атмосферы промышленными и транспортными выбросами все больше заставляет искать пути уменьшения их пагубного влияния. На основе оценки загрязненности атмосферы можно осуществлять контроль за состоянием воздушного бассейна, планировать природоохранную деятельность по отношению к близлежащим территориям.

Хвоя сосны является экспресс-индикатором для мониторинга состояния загрязнения атмосферного воздуха. Данная методика относительно проста и не требует значительных затрат.

Объектом данного исследования является качество воздуха города Кыштым.

Предметом работы являются различия в степени загрязнения атмосферного воздуха в различных частях города.

Целью работы является определение экологического состояния атмосферного воздуха города Кыштым, используя в качестве биоиндикатора сосну обыкновенную.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

составить эколого-географическую характеристику Кыштыма и выявить источники и виды загрязнений атмосферы города Кыштым;

оценить степень загрязнения атмосферы г. Кыштым на основе анализа состояния хвои сосны обыкновенной;

выявить районы города наиболее пригодные для хозяйства и жизни людей.

Научная новизна результатов исследования заключается в получении новых данных, о внутригородских различиях загрязнения атмосферного воздуха. А практическая значимость работы состоит в возможности их использования в качестве дополнительного материала на классных часах и во внеурочной деятельности.

В работе были использованы следующие методы: анализ литературных источников; описание; составление и анализ таблиц; картографический метод.

Гипотеза работы: используя метод биоиндикации по хвое сосны обыкновенной, можно оценить уровень загрязнения атмосферного воздуха различных территорий.

Глава 1. Общая характеристика района исследования

1.1 Физико-географическая характеристика района исследования

Город Кыштым расположен в горно-лесной зоне Челябинской области. Его географические координаты: 56°с.ш. и 31° в.д. Вместе с небольшими рабочими поселками, город занимает площадь более 981 км2.

На западной стороне Кыштыма, в 4–5 км от города с севера на юг громоздятся цепи многочисленных гор. Гора Егоза располагается на западе от Кыштыма на расстоянии около шести километров. Соседствует на юге с горой Сугомак. Эти две горы являют собой «визитную» карточку города и являются одной из достопримечательностей.

С восточной стороны от города начинается обширная Западно-Сибирская низменность, холмистая равнина с ее лесостепными смешанными лесами и озерами (Рис. 1) [8].

Климат территории Кыштымского городского округа резко-континентальный, с коротким летом и продолжительной зимой. На формирование климата этого района влияет Уральский хребет, осадков в Кыштыме выпадает почти на четверть меньше, чем в западных предгорьях. Среднее количество осадков составляет 523 мм. Максимум наблюдается в июле – 106 мм, минимум в феврале – 14 мм.

Зимой под влиянием Сибирского антициклона массы холодного воздуха, поступающие с территории Западной Сибири и Казахстана, приносят морозную и сухую погоду. Осенью и в первую половину зимы отмечается активность атлантических циклонов приносящих влажную, неустойчивую погоду.

Преобладают ветры западного и юго-западного направления. Такое направление ветров определяет вынос вредных веществ с территории Кыштымского городского округа с запада на восток и юго-запада на северо-восток (Рис. 2).

Среднемесячная и среднегодовая скорость ветра располагаются в диапазоне 3,2 – 4,3 м/с. Подобные показатели характеризуют слабый ветер, который не способствует быстрому очищению атмосферы от загрязняющих ее веществ. Летом, в связи с антициклональным режимом погоды, который характеризуется еще более слабыми ветрами, происходит незначительное очищение атмосферы (Таблица 1).

Средняя температура воздуха +1°, самый холодный месяц – январь, средняя за многолетний период температура января -15,4°С. Самый теплый месяц – июль, средняя многолетняя температура +23,3°С. Абсолютный минимум составляет -46°С, максимум +36°С.

Снежный покров образуется в конце октября – начале ноября. Сходит в апреле – начале мая. Высота составляет 37 – 76 мм. Глубина промерзания почвы: 0,86 – 1,4 м. Зима длится 172 дня, весна – 72, лето – 49 дней и осень – 72 дня [4].

Особенностью территории является обилие рек, озер и болот. Все озера ближайшей округи связаны между собой канавами и протоками. Помимо рек и озер в пределах территории Кыштыма разбросано большое число болот – Акакульское, Терегустинское и т.п.[8]. В некоторых болотах хранятся огромные запасы торфа. Природа щедро одарила Кыштым разнообразной растительностью, лесистость территории округа составляет около 70 %. На территории преобладают хвойные леса, около 30 % составляют сосновые боры, которые на предгорье сменяются зоной смешанных лесов: преобладают березовые леса — 60 %,а так же осина, лиственница, ива [4].

Коренными обитателями лесов являются лоси, сибирские косули, зайцы-беляки, белки, лесные и полевые мыши. В пригороде обитают куницы, горностаи, хорьки, ласки, лисы [8].

1.2 Основные предприятия г. Кыштым

Основа металлургии города Кыштым представлена следующими предприятиями: ЗАО «Кыштымский медеэлектролитный завод» и АО «Кыштымское машобъединение». Данные предприятия являются градообразующими. Помимо них, к списку градообразующих относится ОАО «Кыштымский радиозавод».

ЗАО «Кыштымский медеэлектролитный завод». ЗАО КМЭЗ старейшее металлургическое предприятие Урала. Основанный Никитой Демидовым в 1757 году завод многие годы выпускал железо всемирно известной марки «Два соболя».

В начале XX века завод был перепрофилирован и в 1908 году первым в России приступил к рафинированию меди. На заводе получены первые в России сплав Доре, селен и теллур, первая медная электролитическая фольга, внедрена первая безосновная технология электролитического рафинирования меди и многое другое.

За последние годы обновлены практически все основные производственные мощности, созданы новые производства. В сжатые сроки завод прошел международную сертификацию и был признан одним из десяти лучших медерафинировочных предприятий мира. Основными видами деятельности ЗАО «Кыштымский медеэлектролитный завод» сегодня являются огневое и электролитическое рафинирование меди, переработка медного лома и отходов кабельной продукции [7]

АО «Кыштымское машобъединение».АО «Кыштымское машиностроительное объединение» было образовано в 1757 году Никитой Демидовым, как железоделательный завод. Сегодня производство ориентировано на выпуск горнодобывающего оборудования, бурового инструмента и скреперных лебедок.

На предприятии разработана и действует программа перспективного развития, направленная на постоянное расширение ассортимента и повышение качества продукции. На увеличение производительности и технического уровня продукции направлена про­грамма модернизации существую­щего и установки нового оборудова­ния, внедрения новых технологий. Кроме того, ведутся научные разра­ботки принципиально новых образ­цов буровой техники, не имеющих аналогов [2].

ОАО «Кыштымский радиозавод». Датой рождения предприятия считается 4 апреля 1960 года. Именно в этот день заказчику были сданы первые комплекты изделия специального назначения — автоматического радиопеленгатора «Компас». Основной продукцией являлась сложная радиоэлектронная спецтехника – бортовые и наземные системы и приборы радиоуправления.

В данное время продолжается выпуск беспилотного комплекса воздушной разведки «Строй-П» с летательным аппаратом «Пчела», и на базе этой разработки создается новое поколение «разведчиков» — аппараты «Ястреб», применяемые как в военных, так и в мирных целях, идет освоение других изделий.

Гражданская продукция — это про­фессиональные радиостанции. Пользуются спросом дозиметры радиоактивности, пе­реговорные устройства, стабилизационные блоки питания, продолжается выпуск радиоприемников «Кварц».

Помимо этих градообразующих предприятий в городе активно развиваются и некоторые другие виды промышленности.

ОАО «Кыштымский горно-обогатительный комбинат». Данное предприятие — крупнейшее в России предприятие по добыче и переработке кварцевого сырья до степени высокочистого концентрата. Производство кварцевого концентрата на комбинате основано на техно­логии, ставшей результатом научного поиска специалистов предприятия. Оптимальное сочетание методов обогащения сырья позволяет выпускать продукцию высочайшего качества.

ОАО «Кыштымский ГОК» является поставщиком кварцевого концентрата для заводов — производителей кварцевого стекла[9].

Глава 2. Изучение степени загрязнения атмосферного воздуха г. Кыштым 2.1 Состояние воздушного бассейна г. Кыштым

Атмосферный воздух (от греч. Atmos -пар и spharia – воздух) является жизненно важным компонентом окружающей природной среды, неотъемлемой частью среды обитания человека, растений и животных. [5]

Кыштым является одним из городов области, экономика которого зависит от металлургических предприятий. На территории города состояние атмосферного воздуха в основном определяется выбросами радиозавода, огнеупорного, медеэлектролитного заводов, управления теплоснабжения, машиностроительного и абразивного заводов [9]. Его вклад в загрязнение атмосферного воздуха на фоне других городов относительно не высок (Рис. 3).

Высокие показатели выбросов вредных веществ в Кыштыме наблюдались в 1988-1993 годах, когда предприятия еще работали в полную силу и еще слабо внедрялись механизмы очистки воздуха. Дальнейшее снижение количества выбросов связано, в первую очередь, с резким сокращением объемов производства на предприятиях города из-за кризиса. В дальнейшем на предприятиях начали предприниматься различные способы и методы очистки воздуха от вредных примесей.

На территории Кыштымского городского округа в 2017 году находится всего 414 предприятий и организаций, имеющих источники выбросов (организованных и неорганизованных).[4] По итогам данных отчетов основными загрязнителями атмосферного воздуха в округе являются следующие предприятия (Таблица 2). В 2015 году произошло увеличение загрязняющих веществ из-за того, что «Кыштымский абразивный завод» увеличил количество выпускаемой продукции. [5,6].

В атмосферу Кыштыма выбрасывается большое количество вредных веществ. Одним из которых является диоксид серы. Диоксид серы – бесцветный газ, который образуется при сжигании нефти и угля, в котельных, на металлургических предприятиях и различных двигателях.(Таблица 3).

По данным отдела экологии в 2014 году произошло увеличение выбросов из-за неорганизованных источников. А в 2015 году наблюдается сокращение выбросов диоксида серы за счет обновления очистных сооружений на предприятиях города. [5,6].

2.2 Биоиндикация, как метод оценки степени загрязнения воздуха

Биоиндикаторы – организмы, присутствие, количество или особенности развития которых, служат показателями естественных условий среды обитания или изменений окружающей среды под действием человека.

Хвойные породы особенно сильно страдают от сернистого газа. Продолжительность жизни хвои сосны в нормальных условиях составляет 3–4 года. За это время она накапливает такое количество сернистого газа, которое существенно превышает пороговое значение. Под его влиянием хвоя сосны в зонах сильного загрязнения становится темно-красной, окраска распространяется от основания иглы к ее острию, и, просуществовав всего один год, хвоя отмирает и опадает. Принцип предложенного в работе метода основан на выявленной зависимости степени повреждения хвои от загрязнения воздуха в районе произрастания сосны обыкновенной [1].

2.3 Биоиндикация атмосферного воздуха в г. Кыштым

В октябре 2017 года на территории города Кыштым была проведена экспресс-оценка атмосферного воздуха с использованием сосны обыкновенной (ПРИЛОЖЕНИЕ IV). Предварительно была проведена подготовка: выбраны участки исследования, составлены таблицы для описания участков, приготовлены конверты для сбора хвои, дневник наблюдений, ручка.

Была отобрана хвоя сосны обыкновенной с четырёх участков, располагающихся в разных частях города, в основном на окраинах. Выбрали сосёнки высотой 1,5-2 метра и собрали с каждого участка по 50 хвоинок 2016 года (вторые сверху мутовки). Определили степень вытоптанности и продолжительность жизни хвои. Выявили особенности расположения участков исследования, не нарушая природную среду. (Таблица 6)

Все четыре участка имеют степень вытоптанности 1-2 балла, что позволяет проводить методику биоиндикации по сосне обыкновенной. Изучили и описали внешний вид хвои - на каждом участке хвоинки отличались. (Таблица 7). Это зависит от расположения точек сбора, от близости автомобильных дорог, частного сектора, крупных промышленных предприятий и преобладающих направлений ветра.

В ходе анализа собранных хвоинок были получены следующие результаты: хвоинки 2016 года имели разную степень повреждения. (Таблица 8)

Хвоинки с большим числом чёрных и жёлтых пятен были обнаружены в районах ЗАО «КМЭЗ» и ОАО «КГОК». Это связано с наличием в данных районах крупных предприятий и автомобильных дорог, приносящих значительное количество вредных веществ в атмосферу, в том числе и диоксид серы. Наименьшее количество повреждений отмечено на территории профилактория на улице Южной. Это связано с отсутствием заводов в данном районе (Рис. 5).

Следующий этап изучения хвоинок – распределение по классам усыхания (Таблица 9). В большинстве хвоинки не имеют сухих участков, что говорит о том условия произрастания сосны благоприятные. Наличие на хвоинках усыхания говорит о том, что в прошлом году было жаркое лето и недостаточное увлажнение. Особенно это характерно для участка около ЗАО «КМЭЗ», т.к. он располагается на открытой местности и не имеет поблизости водоема.

На основе полученных результатов была проведена экспресс-оценка качества атмосферного воздуха с использованием сосны обыкновенной (Таблица 10). Исходя из преобладающих направлений ветра, а так же размещения основных предприятий города были сделаны следующие выводы (Рис. 6):

Району около ЗАО «КМЭЗ» присвоена категория II (чистый). Здесь наблюдается наибольшее количество хвоинок с желтыми и черными пятнами и большими участками усыхания. Это связано с тем, что в эту сторону дуют основные потоки ветра, которые выносят вредные вещества с территории г. Кыштыма в северо-восточном направлении. Высота труб на ЗАО «КМЭЗ» составляет 50 и 70 м. Шматко Г.А. пишет о том, что максимальная концентрация примесей обычно создается на расстоянии кратном 10-20 высот трубы от источника выбросов [12]. Таким образом, данный участок находится на территории, подвергающейся влиянию выбросов с ЗАО «КМЭЗ». ЗАО «Кыштымский медеэлектролитный завод» лидирует по выбросам в атмосферу диоксида серы, так как на этом предприятии используется серная кислота.

Участку ОАО «КГОК» присвоена категория II (чистый). Это объясняется тем, что рядом располагаются предприятия: ОАО «КГОК», «Русский Кварц», «Кыштымский абразивный завод». Так же рядом проходит дорога Екатеринбург – Миасс, по которой постоянно проезжают фуры и большое количество машин работающих на дизельном топливе.

Участок около Радиозавода – категория I – II (воздух идеально чистый –чистый). Место отдалено от дороги; в лесной зоне. Предприятие ОАО «КРЗ» выбрасывает незначительное количество вредных веществ, что мало отражается на окружающей среде.

Участок на ул. Южная – категория I (воздух идеально чистый). Основные потоки ветра дуют в этом направлении редко, поэтому вынос загрязняющих веществ незначительный. В данном районе нет промышленных предприятий, а незначительные повреждения связаны с расположением в частном секторе и близостью дороги.

Исходя из нашей работы наиболее благоприятными районами для жизни людей являются юго-западная и южная части города. Так как рядом нет крупных автомобильных дорог и промышленных предприятий. Вынос вредных веществ ветрами в эту сторону происходит редко. Вероятно, именно поэтому здесь располагается профилакторий Южный.

Самым загрязненным районом в 2016 году является участок располагающийся за территорией ЗАО «КМЭЗ», выезд в сторону садов Теренкуль. Район является самым неблагоприятным для ведения хозяйства и отдыха, так как здесь оседает наибольшее количество диоксида серы. Это приводит повреждениям растений в огородах и садах, а также к плохому самочувствию людей, проживающих в данном районе.

Таким образом, гипотеза нашей работы была доказана. Используя метод биоиндикации по хвое сосны обыкновенной, возможно определить, является ли размещение крупных промышленных предприятий города оптимальным и не наносит существенного вреда атмосфере города Кыштым.

Заключение

В экономике города ведущую роль играют предприятия металлургии и машиностроения. Большинство из них – градообразующие. Когда шло строительство этих предприятий, в законодательстве не было требований по обеспечению экологической безопасности проживающего вблизи населения.

Наиболее сильными загрязнителями являются крупные промышленные металлургические предприятия, которые выбрасывают в атмосферу значительное количество оксидов азота, углерода, диоксида серы, а также различных примесей, сопровождающих производство. Помимо этого, существенный вклад в загрязнение атмосферного воздуха вносит автомобильный транспорт.

В ходе работы нами была составлена эколого-географическая характеристика г. Кыштым, которая подробно отражает особенности географического положения, климатических условий, водных ресурсов и разнообразия почв, растительности и животного мира.

В Кыштымском городском округе серьезной экологической проблемой является загрязнение воздуха особенно северной его части, где расположено четыре крупных предприятия: ООО «Кыштымский огнеупорный завод», ЗАО «Кыштымский медеэлектролитный завод», ОАО «Кыштымский абразивный завод» и несколько предприятий на площадке ОАО «Кыштымский горнообогатительный комбинат». Именно поэтому необходима реализация природоохранных мероприятий на предприятиях округа. Самым благополучным районом считается район ул. Южной, где начинается лесная зона и отсутствуют промышленные производства.

Выбросы, осуществляемые на предприятиях, мало оседают в черте города, а благодаря преобладающим ветрам, выносятся в северо-восточном направлении за его пределы. Таким образом, можно сказать, что размещение предприятий для данного города является оптимальным.

Можно сказать, что в различных частях города наблюдается различная степень загрязненности воздуха, которая зависит от различных факторов. Рассматривая результаты в целом, можно сказать, что воздух чистый. А это говорит о том, что в атмосферу города выбрасывается относительно низкое количество диоксида серы.

В дальнейшем данную работу можно продолжить и увеличить количество точек сбора хвои. Это позволит более точно выделить районы наиболее благоприятные для жизни людей, а так же позволит провести наблюдение как изменяется экологическая ситуация во времени.

Список литературы

Биологический контроль окружающей среды: биоиндикация и биотестирование: учеб.пособие для студ. высш. учеб. заведений [Текст] / О. П. Мелехова, Е. И. Егорова, Т. И. Евсеева и др.; Отв. ред. О. П. Мелехова. – М.: Издательский центр «Академия», 2007. – С.13–15.

Вершинина, Т. Окно в Европу [Текст] / Т. Вершинина // Издательский дом «Восточные ворота». – 2007. – №3. – С. 25.

Комитет природных ресурсов и охраны окружающей среды, Состояние воздуха в прямой зависимости от работы заводов [Текст] / Комитет природных ресурсов и охраны окружающей среды // Кыштымский рабочий. – 2002 г. – №61. – С. 3

Комитет природных ресурсов и охраны окружающей среды Администрации Кыштымского городского округа

Экологический вестник / Комитет природных ресурсов и охраны окружающей среды администрации Кыштымского городского округа. – рукопись [Текст]. – Кыштым. – 2015.

Экологический вестник / Комитет природных ресурсов и охраны окружающей среды администрации Кыштымского городского округа. – рукопись [Текст]. – Кыштым. – 2016.

Красильников, И. Здесь рождается металл[Текст] /И. Красильников //Кыштымский рабочий. – 2007. – 14 июля.

Мещеряков, Б.М. Кыштым/Исторический очерк [Текст] / Б. М. Мещеряков. – Магнитогорск: ПМП «МиниТип», 1997. – 264 с.

Пугачева, Е. Сырье для кварцевого стекла[Текст] /Е.Пугачева // Издательский дом «Восточные ворота». – 2007. – №3. – С. 31.

Официальный сайт Министерства по радиационной и экологической безопасности Челябинской области [Электронный ресурс]. – Челябинск: 2011. - Режим доступа: http://mineco174.ru/, свободный. – Загл. с экрана.

Официальный сайт Администрации Кыштымского городского округа [Электронный ресурс]. – Кыштым: Администрация Кыштымского городского округа, 2011. – Режим доступа: http://adminkgo.ru/kyshtym/index.php, свободный. – Загл. с экрана.

Шматко, Г. А. Оценка воздействия на окружающую среду: Учебное пособие [Текст] / Г. А. Шматко, С. Г. Ницкая // Отв. ред. Г. А. Шматко.– Челябинск: Изд-во ЮУРГУ, 2002. – 66 с.

ПРИЛОЖЕНИЕ

1: 10000

Рис. 1. Географическое положение г. Кыштым [10,11]

Рис. 2. Роза ветров для г.Кыштым (составлено по: [4])

Таблица 1

Среднемесячная и среднегодовая скорость ветра

(составлено по: [4])

Месяц

Среднемесячная скорость ветра, м/с

Январь

3,7

Февраль

3,7

Март

4,0

Апрель

3,9

Май

4,0

Июнь

3,8

Июль

3,5

Август

3,2

Сентябрь

3,6

Октябрь

4,3

Ноябрь

4,3

Декабрь

4,2

Среднегодовая скорость ветра составляет 3,8 м/с

Рис. 3. Выбросы вредных веществ в атмосферу от стационарных источников

(тыс. тонн в год) [10]

Таблица 2

Основные загрязнители атмосферного воздуха. [5,6]

Название предприятия

Выбросы (тнгод)

2014 год

2015 год

1

ЗАО «КМЭЗ»

375,457

349,543

2

ОАО «Кыштымский ГОК»

9,068

12,463

3

ОАО «Кыштымский абразивный завод»

17,923

310,349

4

ОАО «Радиозавод»

37,867

48,620

5

АО «КМО»

57,799

64,370

6

ООО «Русский Кварц»

3,668

3,569

Итого:

501,782

788,914

Таблица 3.

Сравнение количества выбросов диоксида серы в атмосферу на территории города Кыштым. [5,6]

 

Диоксид серы

За 2013 год тонн

97,950

За 2014 год тонн

106,650

Итого увеличение выбросов в 2014 году тонн

8,703

За 2015 год тонн

70,066

Итого сокращение выбросов в 2015 году тонн

36,584

Метод биоиндикации по сосне обыкновенной [1]

Хвойные породы особенно сильно страдают от сернистого газа. Чувствительность к нему убывает в последовательности: ель — пихта — сосна веймутова и обыкновенная — лиственница. Продолжительность жизни хвои сосны в нормальных условиях составляет 3—4 года. За это время она накапливает такое количество сернистого газа, которое существенно превышает пороговое значение. Под влиянием ток­сиканта хвоя сосны в зонах сильного загрязнения становится тем­но-красной, окраска распространяется от основания иглы к ее острию, и, просуществовав всего один год, хвоя отмирает и опа­дает. Лиственница, ежегодно сбрасывающая хвою, значительно устойчивее к сернистому газу. Поэтому по продолжительности жизни хвои сосны и характеру некрозов можно определить сте­пень поражения сосновых насаждений сернистым газом.

По наблюдению ученых толщина воскового слоя на хвое сосны тем больше, чем выше концентрация или продолжительность воз­действия на нее сернистого газа. Следует определять содер­жание воска в растительном материале.

Двуокись серы вызывает у сосны обыкновенной характерные изменения в содержании фенольных соединений, ко­торые наблюдаются задолго до появления видимых симптомов повреждения.

Принцип предложенного в работе метода осно­ван на выявленной зависимости степени повреждения хвои (не­крозов и усыхания) от загрязнения воздуха в районе произраста­ния сосны обыкновенной.

Цель работы — экспресс-оценка качества воздуха по состоя­нию хвои Pinus sylvestris.

Для выбора подходящих деревьев (тест-объектов для определе­ния степени усыхания и повреждения хвои в полевых условиях) требуются увеличительные стекла (или лупы), карандаш, блок­нот, компас. Порядок работы следующий:

 

Выбрать сосенки высотой 1—1,5 м на открытой местности с 8 —15 боковыми побегами. Выборку хвои необходимо делать с не­скольких близко растущих деревьев на площади 10 х 10 м2. В блок­нот вносятся сведения о месте сбора и наличии вблизи возможно­го интенсивного движения транспорта; указывается также время осмотра хвои. Очень важен при выборе деревьев показатель вы­топтанности участка произрастания сосны. Степень вытоптанности участка оценивается баллами 1 — 4: 1 — вытаптывания нет; 2 — вытоптаны тропы; 3 — нет ни травы, ни кустарников; 4 — осталось немного травы вокруг деревьев. При вытоптанности тер­ритории, оцениваемой баллами 3 и 4, экспресс-оценка воздуш­ного загрязнения невозможна.

Осмотреть у каждого дерева хвоинки предыдущего года (вто­рые сверху мутовки). Если деревья очень большие, то обследова­ние проводить на боковом побеге в четвертой сверху мутовке (Рис. 4).

Рис. 4. Участок побега, на котором проводят обследование хвои для экспресс-анализа качества воздуха

Всего собирают или осматривают не менее 30 хвоинок. Шипик хвоинки всегда светлее. Он не оценивается. По степени по­вреждения и усыхания хвои выделяют несколько классов (Таблица 9).

Таблица 4

Классы повреждения и усыхания хвои

Классы повреждения: 1 — хвоинки без пятен; 2 — хвоинки с не­большим числом мелких пятен; 3 — хвоинки с большим числом черных и желтых пятен. Классы усыхания: 1 — на хвоинках нет сухих участков; 2 — на хвоинках усох кончик 2— 5 мм; 3 — усохла 1/3 хвоинки; 4 — вся или большая часть хвоинки сухая.

 

Определить продолжительность жизни хвои. Обследовать верху­шечную часть ствола за последние годы: каждая мутовка, считая сверху, — это год жизни (Рис. 4).

Провести оценку степени загрязнения воздуха по оценочной шкале, включающей возрастные характеристики хвои, а также классы повреждения хвои на побегах второго года жизни с помо­щью Таблицы 10

Таблица 5

Экспресс-оценка загрязнения воздуха(I—VI) с использованием сосны обыкновенной (Pinussylvestris)

Максимальный возраст хвои

Класс повреждения хвои на побегах второго года жизни

4

I

I -II

III

3

I

II

III-IV

2

II

III

IV

2

IV

IV-V

1

IV

V-VI

1

VI

Примечание: I — воздух идеально чистый; II — чистый; III — относительно чистый («норма»); IV — загрязненный («тревога»); V — грязный («опасно»); VI — очень грязный («вредно»); невозможные сочетания.

Таблица 6

Описание участков исследования.

участок

Особенности расположения

Степень вытоптанности

Продолжительность жизни хвои

1

КМЭЗ

место сбора находится в частном секторе;

в 50 метрах от проезжей части;

место травянистое;

рядом проходит тропа,

ведущая в лес.

2 балла

3-4 года

2

ГОК

место сбора находится в 15метрах от трассы;

располагается вблизи от болота; место травянистое.

1 балл

2-3 года

3

Радиозавод

место сбора находится

на лыжной базе, в 10

метрах от стоянки;

на склоне; рядом идёт

тропинка; место проходимо; есть немного травы.

2 балла

4 года

4

ул. Южная

место сбора находится

больше в лесной зоне,

в 50 метрах от дороги

(транспортное движение не постоянно);в 3 метрах от места есть тропа.

1 балл

2-3 года

Таблица 7

Внешний вид хвои.

Участок

Внешний вид хвои

1

КМЭЗ

Большая часть хвоинок длинная, светлая; есть хвоинки усохшие полностью;

2

ГОК

Большая часть хвоинок короткая, очень грязные, светлые

3

Радиозавод

Большая часть хвоинок короткая, тёмно-зелёного цвета; число пятен незначительное.

4

ул. Южная

Хвоинки длинные, тёмно-зелёного цвета; следов усыхания практически нет.

Таблица 8

Классы повреждения хвои.

участок

хвоинки без пятен %

хвоинки с небольшим числом мелких пятен %

хвоинки с большим числом чёрных и жёлтых пятен %

1

КМЭЗ

34

42

24

2

ГОК

0

92

8

3

Радиозавод

38

52

10

4

ул. Южная

52

46

2

Таблица 9

Классы усыхания хвои

Участок

Хвоинки без сухих участков, %

На хвоинках усох кончик, 2-5 мм, %

Усохла 13 хвоинки, %

Вся или большая часть хвоинки усохла, %

1

КМЭЗ

62

14

-

24

2

ГОК

74

20

2

4

3

Радиозавод

82

4

10

4

4

ул. Южная

98

-

-

2

Таблица 10

Экспресс-оценка качества атмосферного воздуха с использованием хвои сосны обыкновенной.

Участок

Оценка

1

КМЭЗ

II (чистый)

2

ГОК

II (чистый)

3

Радиозавод

I-II (воздух идеально чистый – чистый)

4

ул. Южная

I (воздух идеально чистый)

Рис. 5. Степень повреждения хвои сосны обыкновенной на территории г. Кыштым

Рис. 6. Экспресс-оценка атмосферного воздуха методом биоиндикации

Просмотров работы: 844