Результаты исследования и обсуждение результатов - Влияние загрязнения воздушного бассейна города Тюмени на морфометрические показатели рябины обыкновенной

Основные стационарные источники загрязнения города - это объекты энергетики, химико-фармацевтическая, машиностроительная, пищевая промышленность, транспорт и промышленность строительных материалов. Наибольший вклад в загрязнение города Тюмени вносят электроэнергетика и химико-фармацевтическая промышленность и транспорт. Основными вредными ингредиентами загрязняющими воздух являются пыль, ацетон, диоксид азота, диоксид серы, углеводороды, фтористые соединения.

Для обеспечения экологической безопасности населения и природной среды необходимо, чтобы количество выбрасываемого в атмосферу вещества в единицу времени (мощность выброса) источником загрязнения атмосферы не приводило к превышению ПДК этого соединения. С этой целью для каждого источника загрязнения устанавливается предельно допустимый выброс вредных веществ в атмосферу (ПДВ). При этом выбросы вредных веществ, от данного источника и от совокупности источников, с учетом перспективы развития промышленных предприятий и рассеивания загрязняющих веществ в атмосфере, не создают приземистую концентрацию. То есть на высоте 1,5 - 2,5 м от поверхности земли, превышающую их ПДК для населения, растительного и животного мира.

Таблица 1. ПДК некоторых загрязняющих веществ в атмосферном воздухе для растений и человека, мг/м3

Загрязняющее вещество

Растения в целом

Древесные виды

Человек *

Сернистый ангидрид (SO2)

0,02

0,03

0,5

Диоксид азота(NO2)

0,02

0,04

0,085

Пыль, цемент

-

0,2

0,5

* Для человека приведены ПДК максимально разовые

Нами было проведено исследование по выявлению пыли, ангидрида сернистого, азота диоксида в атмосферном воздухе города Тюмени.

Высокая концентрация пыли в воздушной среде города была обнаружена на всех исследуемых улицах, кроме п. Винзили. В районе завода Медоборудования содержание исследуемого загрязнителя было наибольшим и составило 0,69 мкг/м3. На улице Станционная содержание пыли составило 0,56 мкг/м3. Для улиц Чекистов и Широтная показатели по данному загрязнителю имели примерно одинаковые средние значения и составили 0,37 и 0,35 мкг/м3 соответственно. Достаточно низкие показатели по концентрации пыли были получены в районе Лесобазы и составляли 0,28 мкг/м3. Таким образом, содержание исследуемого загрязнителя в воздухе колебалось в пределах от 0,28 до 0,69 мкг/м3. Причем превышение содержания пыли по сравнению с ПДК было выявлено на всех исследуемых улицах, за исключением контрольной.

Другим не менее опасным загрязнителем воздуха является и диоксид азота. Даже при незначительных его концентрациях происходит изменение цвета листьев и хвои, а при кратковременном действии больших доз обнаруживаются буровато - черные участки, изменения эпидермы растений (на вершине и по периферии листовой пластинки появляются буровато - черные участки, кончики хвоинок приобретают темно-красный цвет).

Таким образом, из результатов проделанной нами работы видно, что показатели данного загрязнителя ни на одной из улиц не превысили ПДК. Наибольшая степень загрязнения диоксидом азота характерна для районе завода Медоборудования и составила 0,033 мг/м3, а наименьшая для п. Винзили, где равнялась 0,004 мг/м3. Также низкие значения отмечены в на ул. Широтной и района Лесобазы - 0,009 мг/м3. Лабораторный анализ проб воздуха, отобранных возле на улицах Станционная и Чекистов, показал следующие результаты - 0,017 и 0,013 мг/м3 соответственно.

По четырех балльной шкале опасности сернистый ангидрид относиться к третьему классу токсикантов. Серный ангидрид благодаря высокой гигроскопичности быстро реагирует с водяным паром атмосферы и превращается в аэрозоль серной кислоты, который проникает в хлоропласты и взаимодействует с зеленым пигментов хлорофиллом, вызывая превращение его в феофетин.

Как свидетельствуют полученные в ходе лабораторного анализа показатели концентраций ангидрида сернистого, наиболее высокое его содержание в атмосферном воздухе обнаружено в районе завода Медобрудования - 0,45 мг/м3. По сравнению с ПДК, установленной для ангидрида сернистого, равной 0,03 мг/м3 (табл. 1), наблюдается превышение в 15 раз. На улицах Чекистов и Станционная выявлено превышение концентрации сернистого ангидрида в воздухе в 12,3 и 5 раза соответственно. Самое низкое содержание SO2 в воздухе обнаружено районе Лесобазы и Широтной равное 0,09 и 0,07 мг/м3 соответственно, но даже здесь наблюдается превышение в 3-2,3 раза. Только в п. Винзили, выбранной нами в качестве контрольной точки, содержание в атмосферном воздухе сернистого ангидрида нами практически не выявлено.

Таблица 2. Единичные индексы загрязненности атмосферы

Районы исследования

ИЗА по SO2

ИЗА по NO2

ИЗА по пыли

Медоборудование

15

0,83

2,8

Ул. Чекистов

12,3

0,43

1,85

Ул. Станционная

5

0,48

3,45

Ул. Широтная

2,3

0,3

1,75

Район Лесобазы

3,1

0,2

1,4

П. Винзили

0,03

0,1

0

Полученные результаты позволяют сделать вывод о том, что наибольшее токсическое влияние на древесные растения в нашем городе оказывает диоксид серы и пыль, так как ИЗА превышен во всех точках, кроме п. Винзили.

Нами был проведен лабораторный анализ по выявлению содержания серы в листьях рябины обыкновенной, в шести различных районах города.

Наши исследования показали, что самая высокая концентрация серы, обнаружена в листьях рябины обыкновенной, произрастающей в районе завода Медоборудования и равнялась 1,4 мг/г. Интересно, что для этой же улицы характерна самая высокая концентрация сернистого ангидрида в воздухе 0,45 мг/м3. На улице Чекистов концентрация серы в листьях составляла 1,2 мг/г, а концентрация сернистого ангидрида в воздухе имела значение 0,37 мг/м3. Разница между этими двумя точками статистически не значима (Р>0,05). На улице Станционная, концентрация серы в листьях составила 1,0 мг/г, а концентрация сернистого ангидрида в воздухе - 0,15 мг/м3. Почти одинаковые значения концентрации серы в листьях были получены в районе Лесобазы и Широтной и равнялись 0,86 и 0,85 мг/г, в то время как содержание сернистого ангидрида в воздухе на этих же улицах составило 0,09 и 0,07 мг/м3 соответственно (табл. 2). Наименьшая концентрация серы в листьях была обнаружена в п. Винзили и была равна 0,47 мг/г, а в воздухе содержание SO2 нами практически не обнаружено.

Таблица 3. Содержание серы в листьях рябины обыкновенной

Районы исследования

Концентрация серы в листьях, мг/г

Концентрация SO2 в атмосфере, мг/м3

Медоборудование

1,4±0,025

0,45±0,051

Ул. Чекистов

1,2±0,023

0,37±0,043

Ул. Станционная

1,0±0,018

0,15±0,021

Ул. Широтная

0,85±0,005

0,070±0,0011

Район Лесобазы

0,86±0,004

0,094±0,0015

П. Винзили

0,47±0,001

0,001

Таким образом, из результатов нашей работы видно, что существует прямая зависимость между содержанием сернистого ангидрида в воздухе и содержанием серы в листьях. Данная зависимость установлена с помощью корреляционного анализа r = 0,94 (Р<0,005).

Мы проследили изменение длины годичного побега у рябины обыкновенной и получили следующие результаты. Самый высокий прирост длины годичного побега наблюдался у растений, произрастающих в п. Винзили, и составил 81,8±3,13 мм. Важно отметить, что здесь нами выявлено минимальное содержание сернистого ангидрида в воздухе - 0,001 мг/м3. Чуть ниже прирост длины годичного побега наблюдался в районе Лесобазы и равнялся 71±3,54 мм, а содержание SO2 в воздухе составило 0,09 мг/м3. Аналогичная зависимость была характерна и для улиц Широтной и Станционная, но отметим, что разница между этими тремя точками статистически незначима. Самый маленький прирост был замечен в районе завода Медоборудования и улицы Чекистов и составил 48±1,67 и 52±1,96 мм соответственно, а содержание сернистого ангидрида на этих улицах было самым высоким (0,45 и 0,37 мг/м3). Отмечено, что разница между этими двумя точками статистически незначима (Р>0,05). Разница в длине годичного прироста рябины обыкновенной между всеми остальными точками статистически значима (Р<0,05).

Таким образом, рассматривая изменение длины прироста годичного побега у рябины обыкновенной, мы видим четкую обратную зависимость данного параметра от концентрации сернистого ангидрида в воздухе, так как по литературным данным известно, что SO2 оказывает тормозящее действие на ростовые процессы. Зависимость установлена с помощью корреляционного анализа, r = -0,95 (P<0,005). При построении графика зависимости взят десятичный логарифм длины годичного побега.

Проведенные нами измерения длины сложного листа рябины обыкновенной показывают, что максимальная длина листовой пластинки отмечена у деревьев, произрастающих в п. Винзили и в районе Лесобазы, и разница между этими точками незначима (Р>0,05). На этих же улицах нами выявлено самое минимальное содержание сернистого ангидрида в воздухе. Близкие значения имеют показатели, полученные на улицах Широтная (183,4±2,78мм) и Станционная (183,2±2,97мм). Достоверная разница в изменении длины листа на этих улицах статистически значимо отличается от условного контроля. И, наконец, самая минимальная длина листовой пластинки была замечена в самых загрязненных районах исследования, на улицах Чекистова (171±2,71мм) и в районе Медоборудования (170,8±1,96мм), где обнаружено самое высокое содержание SO2. Эти значения статистически значимо различаются от всех остальных.

Таким образом, данные дисперсионного анализа показывают статистически значимое влияние района исследования на длину листовой пластинки рябины обыкновенной.

Таким образом, на примере рябины обыкновенной мы показали, что не только с помощью физиологических и биофизических критериев можно оценить экологическое состояние городской среды. В связи с проведенными исследованиями предлагается использовать критерии годичный прирост, длина, ширина, площадь листовой пластинки и удельная поверхностная плотность листа для диагностики нарушения жизнедеятельности древесных растений, подвергнутых воздействию загрязнения сернистым ангидридом.

Похожие статьи




Результаты исследования и обсуждение результатов - Влияние загрязнения воздушного бассейна города Тюмени на морфометрические показатели рябины обыкновенной

Предыдущая | Следующая