ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ГОРОДА ОРСКА

2. ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ГОРОДА ОРСКА

По объемам выбросов вредных веществ область находится среди регионов России с наибольшими объемами выбросов (более 500 тыс. тон). Напряженная экологическая ситуация, сложившаяся в 80-е годы в ряде городов Оренбургской области, сохранялась в период с 1990 по 2000 год. Высокий уровень загрязнения часто был обусловлен низкими и неорганизованными источниками выбросов специфических (для различных отраслей) вредных веществ. Происходило загрязнение воздуха фтористым водородом, сероуглеродом, диоксидом азота и другими вредными веществами. Основной вклад в выбросы от стационарных источников вносят предприятия топливно-энергетического комплекса, газоперерабатывающего завода, нефтяной и химической промышленности, а также черной и цветной металлургии. За период с 1992 года по 2000 год выбросы вредных веществ в атмосферу от стационарных источников сократились на 333, 14 тыс. т (61,4%). Это обусловлено, прежде всего, сокращением объемов производств по всем предприятиям области [3].

Суммарные выбросы вредных веществ приведены без учета выбросов авиационного и личного автомобильного транспорта, сельскохозяйственной техники, сжигания топлива населением и твердых отходов на свалках, а также мелких предприятий и организаций, имеющие выбросы менее 50 тон в год. Выбросы от этих источников могут составлять не менее 30% от общего объема поступающих вредных веществ в атмосферу. Основными загрязняющими веществами по массе выбросов являются сернистый ангидрид, углеводороды, оксид углерода и оксиды азота. В структуре выбросов преобладают газообразные и жидкие выбросы (93%), и всего лишь 7% твердые. Из газообразных и жидких 36,1% составляют выбросы сернистого ангидрида; 33,1% - оксиды углерода; 10,8% - окислы азота; 17,3% - углеводороды (без летучих органических соединений), 2,7% - прочие. Необходимо усилить контроль за состоянием атмосферного воздуха жилых территорий, установить лабораторно-инструментальный контроль за вредными выбросами всех видов транспорта, внедрять мероприятия по охране воздуха, уменьшающие вредное воздействие автотранспорта - экономное сжигание современными двигателями горючего, использование экологически чистого неэтилированного бензина и др. Индекс загрязнения атмосферы (ИЗА) за последние 10 лет несколько снизился, но по-прежнему остаётся высоким. В начале 90-х годов особенно загрязнен был воздух в гг. Оренбурге, Медногорске, Новотроицке, Кувандыке, тогда как к 2000г. в Оренбурге ИЗА был наименьшим среди промышленно развитых городов. Высокий уровень ИЗА все же остается в гг. Кувандыке и Новотроицке. В г. Медногорске при неблагоприятных метеоусловиях (НМУ) из-за несоблюдения режима работы при НМУ ОАО «Медногорский медно-серный комбинат» постоянно превышаются ПДК. По кислым газам наблюдалось превышения ПДК в 10 и более раз (данные государственного учреждения «Оренбургский областной центр по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды»). Оздоровление атмосферного воздуха может быть достигнуто в том случае, если намеченные мероприятия по охране воздуха будут в достаточной мере профинансированы из всех источников финансирования, в том числе собственных средств предприятий, и внедрены промышленными предприятиями области, службами коммунального хозяйства, предприятиями агропромышленного комплекса, владельцами транспортных средств и др. В соответствии с природоохранным законодательством всем промышленным предприятиям, имеющим стационарные и нестационарные источники загрязнения атмосферы, необходимо разрабатывать проекты предельно допустимых выбросов (ПДВ) и выполнять их рекомендации по охране атмосферного воздуха, в том числе при НМУ, получать разрешение на выбросы и не превышать их. В Оренбургской области некоторые предприятия не разрабатывают проектов ПДВ, работают без разрешения на выбросы, что запрещается федеральным законодательством.

Почва и земельные ресурсы: По данным государственного учёта на 1.01.2000 общий земельный фонд Оренбургской области составляет 12370,2 тыс. га. Основная часть территории области занята землями сельскохозяйственного назначения 88,3%.Земли населенных пунктов составляют 2,9%, земли промышленности, транспорта, связи - 2,1%, земли лесного фонда - 5,4%, земли запаса - 1%, земли особо охраняемых территорий и земли водного фонда - 0,4%. В настоящее время требует решения проблема техногенного загрязнения земель, в результате которого увеличиваются площади территорий, загрязненных отходами промышленных предприятий, нефтью и нефтепродуктами, тяжелыми металлами, пестицидами и другими токсичными веществами. Эколого-геохимические исследования земель выявили высокие уровни загрязнения почв тяжелыми металлами в районах Кувандыкского, Медногорского, Гайского и Орско-Новотроицкого промышленных узлов. Основными источниками эмиссии загрязняющих веществ являются Медногорский медно-серный комбинат, Южно-Уральский криолитовый завод, Южно-Уральский никелевый комбинат, Орско-Халиловский металлургический комбинат, а также транспорт. Анализ загрязнения почв промышленных городов показал, что к наиболее распространенным загрязнителям во всех городах относится бензапирен. Высокие концентрации в г. Орске подвижных форм наблюдаются по никелю и цинку, однако последний имеет высокую степень вариабельности. Содержание меди, свинца и кобальта превышает минимально аномальную концентрации. В районе Орско-Новотроицкого промышленного узла территория площадью около 300 км² загрязнена медью, свинцом, никелем, кобальтом, хромом и бензапиреном. Содержание основных загрязнителей составляет: магния - 740-1134 мг/кг (при норме 800 мг/кг), цинка-110-211 мг/кг (50 мг/кг), меди-16-201 мг/кг(20мг/ кг), свинца - 41-98 мг/кг (10 мг/кг). Оценка уровня химического загрязнения почв как индикатора неблагоприятного воздействия на здоровье людей проводится по ориентировочной оценочной шкале, согласно которой уровень загрязнения почв в гг. Кувандыке и Орске оценивается как умеренно опасный, а в г. Медногорске и Новотроицке - как опасный. Загрязнение подвижными формами тяжелых металлов можно оценить как допустимое в г. Новотроицке, умеренно опасное - в г. Кувандыке и опасное - в гг. Медногорске и Орске. Изучение почвенного покрова в районе Оренбургского газоконденсатного месторождения показало, что содержание мышьяка, свинца, меди, цинка, никеля, ртути и кобальта находится на уровне ПДК, но выше фоновых концентраций. Суммарный показатель химического загрязнения почв (Z_с) в радиусе 30 км от источника выбросов колеблется в пределах 16-19, что соответствует умеренно опасной степени загрязнения. По результатам обследований необходимо произвести восстановление деградированных и загрязненных земель на площади 75 км², в число которых входят 15 км² селитебных территорий.

Необходимо отметить, что в области проводится определенная работа по охране почвенного покрова, особенно почв агроландшафтов. В области утверждена разработанная департаментом администрации области по вопросам агропромышленного комплекса программа сохранения и повышения плодородия почв на 2001-2005 годы “Плодородие”, основными положениями которой являются сосредоточение производства продукции растениеводства на равнинных ландшафтах с использованием интенсивных технологий возделывания сельскохозяйственных культур. На ограниченно пахотно-пригодных землях со сложной структурой почвенного покрова использование пашни будет ограничено. Приоритетными направлениями программы являются: разработка почвосберегающих технологий обработки земель, внедрение адаптивного растениеводства и контурно-ландшафтного земледелия, заложение низкопродуктивной пашни. Таким образом, можно сделать вывод, что территория Оренбургской области характеризуется как зона со сложной экологической обстановкой. Большую роль в формирование современной геоэкологической ситуации играет всё возрастающий антропогенный фактор. Высокое загрязнение атмосферного воздуха, поверхностных и подземных вод, почвы, а также деградация флоры и фауны на востоке области обусловлены влиянием предприятий горнодобывающей, черной и цветной металлургии. Необходимо отметить захламление территории области бытовыми и сельскохозяйственными отходами. Большая антропогенная нагрузка на окружающую природную среду оказывает негативное воздействие на состояние здоровья населения.

лист береза урабаносреда озеленение

ГЛАВА 3. МЕТОДИКА И РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ АСИМЕТРИИ ЛИСТОВОЙ ПЛАСТИНЫ БЕРЕЗЫ ПОВИСЛОЙ

Сроки сбора материала. Сбор материала следует проводить после остановки роста листьев (в средней полосе начиная с июля). Объем выборки. Каждая выборка должна включать в себя 100 листьев (по 10 листьев с 10 растений). Листья с одного растения хранятся отдельно, для того, чтобы в дальнейшем можно было проанализировать полученные результаты индивидуально для каждой особи (собранные с одного дерева листья связывают за черешки). Все листья, собранные для одной выборки, необходимо сложить в полиэтиленовый пакет, туда же вложить этикетку. В этикетке указать номер выборки, место сбора (делая максимально подробную привязку к местности), дату сбора.

Выбор деревьев. При выборе деревьев важно учитывать, во-первых, четкость определения принадлежности растения к исследуемому виду. По данным некоторых авторов береза повислая способна скрещиваться с другими видами берез, образуя межвидовые гибриды, которые обладают признаками обоих видов. Во избежание ошибок следует выбирать деревья с четко выраженными признаками березы повислой. Во-вторых, листья должны быть собраны с растений, находящихся в сходных экологических условиях (учитывается уровень освещенности, увлажнения и т.д.). Рекомендуется выбирать деревья, растущие на открытых участках (полянах, опушках), т.к. условия затенения являются стрессовыми для березы и существенно снижают стабильность развития растений. В-третьих, при сборе материала должно быть учтено возрастное состояние деревьев. Для исследования выбирают деревья, достигшие генеративного возрастного состояния

Сбор листьев с растения. Сбор материала следует проводить после остановки роста листьев (в средней полосе начиная с июля). У березы повислой собирают листья из нижней части кроны дерева с максимального количества доступных веток равномерно вокруг дерева. Тип побега также не должен изменяться в серии сравниваемых выборок. Листья следует собиратьтолько с укороченных побегов. Размер листьев должен быть сходным, средним для данного растения. Поврежденные листья могут быть использованы для анализа, если не затронуты участки, с которых будут сниматься измерения. С растения собирают несколько больше листьев, чем требуется, на тот случай, если часть листьев из-за повреждений не сможет быть использована для анализа.

Материал для исследований (листовые пластинки березы повислой) был собран в октябре 2008 года на 3 участках, различающихся по степени техногенной нагрузки: в городской черте (район Елшанка), и вблизи двух крупных промышленных предприятий: ОЗТП и ЮжУралНикелькомбината. При сборе листьев учитывался их размер и функциональное состояние (собирались нормально развитые листовые пластинки средних размеров). Собранный материал гербаризировался для хранения и дальнейшей работы с ним.

Для определения функциональной асимметрии листовых пластинок определялись следующие промеры (табл. 1):

1- ширина левой и правой половинок листа. Для измерения лист складывают пополам, совмещая верхушку с основанием листовой пластинки. Потом разгибают лист и по образовавшейся складке измеряется расстояние от границы центральной жилки до края листа.

2 - длина жилки второго порядка, второй от основания листа.

3 - расстояние между основаниями первой и второй жилок второго порядка.

4 - расстояние между концами этих же жилок.

5 - угол между главной жилкой и второй от основания листа жилкой второго порядка.

Промеры делались при помощи циркуля, линейки и транспортира с точность до 1 мм и 1⁰.

Таблица1

Промеры листовых пластинок березы повислой

Для мерных признаков величина асимметрии у растений рассчитывается как различие в промерах слева и справа, отнесенное к сумме промеров на двух сторонах. Интегральным показателем стабильности развития для комплекса мерных признаков является средняя величина относительного различия между сторонами на признак. Этот показатель рассчитывается как среднее арифметическое суммы относительной величины асимметрии по всем признакам у каждой особи, отнесенное к числу используемых признаков:

1. Сначала для каждого промеренного листа вычисляются относительные величины асимметрии для каждого признака. Для этого модуль разности между промерами слева (L) и справа (R) делят на сумму этих же промеров: L-R/L+R.

2. Затем вычисляют показатель асимметрии для каждого листа. Для этого суммируют значения относительных величин асимметрии по каждому признаку и делят на число признаков.

3.Вычисляется интегральный показатель стабильности развития - величина среднего относительного различия между сторонами на признак. Для этого вычисляют среднюю арифметическую всех величин асимметрии для каждого листа [12].

Для оценки степени выявленных отклонений от нормы А.Р. Дадаевой разработана балльная шкала (табл. 2). Диапазон значений интегрального показателя асимметрии, соответствующий условно нормальному фоновому состоянию, принимается как первый балл (условная норма). Диапазон значений, соответствующий критическому состоянию, принимается за пятый балл.

Таблица 2

Балльная шкала показателя стабильности развития

 После математической обработки данных по указанной методике получены следующие интегральные показатели стабильности развития (величин функциональной асимметрии): минимальное значение показателя (0,052), соответствующее 4-му баллу, получено для листьев берез, произрастающих в районе ОЗТП, среднее значение (0,059) выявлено в районе Елшанки и максимальное (0,063) – для района Никелькомбината (рис. 1, табл. 3). Последние два показателя соответствуют 5 баллу и свидетельствуют о явном неблагоприятном воздействии техногенных факторов на растительный организм.

Рис. 1. Интегральные показатели стабильности развития березы повислой в различных районах города Орска

Таблица 3

Статистические данные показателей стабильности развития березы повислой в разных районах города Орска

Статистическая значимость различий между выборками по величине интегрального показателя стабильности развития (величина среднего относительного различия между сторонами на признак) определяется по t – критерию Стьюдента. Полученные данные свидетельствуют о том, что достоверное различие имеется только между двумя выборками (районов ОЗТП и Никелькомбината), но доверительная вероятность при этом составляет лишь 0,8. (только в 80% случаев рассматриваемые параметры различаются достоверно, а в 20 – не различаются).

Подобное распределение интегральных показателей стабильности развития в разных районах города можно объяснить тем, что на уровень асимметрии листовой пластинки основное влияние оказывает именно концентрация тяжелых металлов в почве и атмосферном воздухе. С этим связан тот факт, что максимальный уровень асимметрии листа характерен для березы повислой в районе Никелькомбината. По данным Государственного доклада о состоянии окружающей среды, основным элементом-загрязнителем для города Орска является никель, максимальное превышение концентрации подвижной формы данного элемента в районе указанного предприятия может составлять 30 ПДК. Достаточно высокий уровень асимметрии листа в районе Елшанки можно объяснить комплексным влиянием интенсивных потоков автотранспорта и пылевого загрязнения отвалов Щебзавода.

Полученные данные в дальнейшем планируется дополнить материалами исследования в весенний период, расширить перечень районов изучения для выявления степени влияния промышленности и автотранспорта на уровень функциональной асимметрии листа березы повислой и возможности применения данного метода для интегральной оценки качества городской среды.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данной курсовой работе произведена оценка качества среды города Орска по функциональной ассиметрии листовой пластины. Исследования показали, что растения можно использовать как тест-объект для мониторинга исследований. По их характеристикам оценивают состояние окружающей среды и отслеживают изменения в течение ряда лет. Выявляя изменения характеристик у растительных объектов, можно говорить о загрязнении среды и прогнозировать степень экологической опасности для человека.

После математической обработки данных получены следующие интегральные показатели стабильности развития величин функциональной асимметрии: минимальное значение показателя (0,052), соответствующее 4-му баллу, получено для листьев берез, произрастающих в районе ОЗТП, среднее значение (0,059) выявлено в районе Елшанки и максимальное (0,063) – для района Никелькомбината. Последние два показателя соответствуют 5 баллу и свидетельствуют о явном неблагоприятном воздействии техногенных факторов на растительный организм.

Исследования показывают, что уровень флуктуирующей ассиметрии чувствителен к действию химического загрязнения и возрастает при увеличении антропогенного прессинга. Повышение степени воздействия приводит к возрастанию изменчивости показателей и снижению стабильности.