Оценка уровня загрязнения окружающей среды

Оценка уровня загрязнения окружающей среды

Дзержинского района Красноярского края методом

флуктуирующей асимметрии листовой пластины

Padus avium Mill.

Баган К.А.

научный руководитель  д-р. биол. наук Первышина Г.Г.

Сибирский федеральный университет

 

Вторая половина двадцатого века характеризуется резким увеличением антропогенного воздействия на окружающую среду, что привело к появлению и развитию экспресс-методов экологического мониторинга. Конечно, наиболее широко используются традиционные химические методы контроля определения качества среды (исследование химического состава проб почв, воды, воздуха), однако нельзя забывать и о возможностях методов биоиндикации, в частности основанных на отклонении от строгой билатеральной симметрии живых организмов [Астауров Б.Л., 1974].

Урбанизированные территории претерпевают комплексное антропогенное воздействие, включающее в себя не только выбросы и сбросы промышленных предприятий, но и воздействие автотранспорта. При этом достаточно сложно определить значимость только одного из вышеприведенных факторов. Оценка воздействия автотранспорта на состояние окружающей среды может быть произведена на примере сельских территорий, в частности, Дзержинского района Красноярского края, имеющего слабо развитую структуру промышленного производства. В тоже время стоит отметить привлекательность данного района с точки зрения запасов растительного сырья [Бендерский Ю.Г., 2002] и возможности организации малых предприятий по его заготовке и переработке.

Объектом исследования служили  листья черемухи обыкновенной (Padus avium Mill.). Сбор образцов листьев осуществляли в середине лета (июль) с нижней части кроны на территории д.Чурюково Дзержинского района Красноярского края. Для исследований были подобраны деревья, произрастающие в различных условиях по отношению к улично-дорожной сети. Образцы взяты из трех характерных мест: 1 выборка – вдоль проезжей части (пробные площадки 1 и 2); 2 - в посадках, расположенных на удалении 50-100 м от автотрасс (пробные площадки 3-6), 3 - в посадках, расположенных на удалении не менее 200 м от автотрасс (пробные площадки 7-10). С них собирали листья в количестве 10 шт. в трёхкратной повторности. Для оценки величин флуктуирующей асимметрии, согласно существующим методикам [Захаров В.М., 2000; Методические рекомендации по выполнению оценки качества среды…, 2003], исследованы 5 билатеральных признаков, характеризующих общие особенности листа, удобные для учета и дающие возможность однозначной оценки: ширина левой и правой половинок листа; расстояние от основания до конца жилки второго порядка, второй от основания листа; расстояние между основаниями первой и второй жилок второго порядка; расстояние между концами первой и второй жилок второго порядка; угол между главной жилкой и второй от основания листа жилкой второго порядка. Измерения проводили на гербаризованном материале с помощью штангенциркуля, линейки и транспортира в соответствии с [5].

Для оценки степени нарушения, стабильности развития организма растения использовали пятибалльную шкалу, предложенную в [3]. Пятибалльная шкала оценки отклонений состояния организма от условной нормы по величине интегрального показателя стабильности развития организма приведена в табл. 1.

 

Таблица 1 - Пятибалльная шкала  оценки отклонений состояния организма  от условной нормы по величине интегрального показателя стабильности развития организма по [3]

Балл	Величина показателя стабильности развития	Характеристика
I	< 0,040	Условная норма. Наблюдаются в  выборках растений из благоприятных условий произрастания
II	0,040–0,044	Относительная норма. Растения испытывают слабое влияние неблагоприятных факторов
III	0,045–0,049	Среднее нарушение. Растения, находясь в загрязнённых районах, испытывают существенное воздействие неблагоприятных факторов
IV	0,050–0,054	Существенные нарушения. Растения, находясь в загрязнённых районах, испытывают значительное воздействие неблагоприятных факторов
V	> 0,054	Критическое состояние. Растение находится  в сильно угнетённом состоянии

 

Результаты исследований обрабатывались методом математической статистики с использованием программы STATISTICA 6.0.

В таблице 2 представлены результаты исследований величины флуктуирующей асимметрии листовых пластинок черемухи обыкновенной.

Таблица 2 – Средние значения в  исследуемых признаков в выборках Padus avium Mill

Признак	Пробные площадки										сv,%
	ПП1	ПП2	ПП3	ПП4	ПП5	ПП6	ПП7	ПП8	ПП9	ПП10
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
Ширина листовой пластинки слева	20,5	23,6	24,4	23,4	23,7	24,8	23,5	24,2	22,4	19,0	4,1
Ширина листовой пластинки справа	20,3	23,8	24,2	23,6	23,5	25,1	23,2	24,1	22,8	18,9	4,5
Длина 2-ой жилки 2-го порядка слева	12,7	16,9	17,0	15,4	15,8	17,0	16,6	15,2	16,9	13,7	3,1
Длина 2-ой жилки 2-го порядка справа	12,5	15,4	17,7	15,8	16,3	17,0	16,5	15,9	18,5	13,6	3,0
Расстояние между основаниями 1-й и 2-й жилок слева	3,3	3,6	4,2	4,1	3,7	4,4	3,8	4,6	4,3	3,7	11,4
Расстояние между концами 1-й и 2-й жилок справа	3,6	3,3	4,6	3,9	3,8	4,5	4,0	4,6	4,2	3,8	10,8
Расстояние между основаниями 1-й и 2-й жилок слева	9,8	11,1	10,6	10,0	10,2	10,4	11,4	9,9	11,6	10,3	8,3

 

Продолжение табл.2

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
Расстояние между концами 1-й и 2-й жилок справа	9,4	10,0	10,3	9,8	10,0	10,2	11,6	9,8	12,0	10,2	8,7
Угол между главной и второй жилкой слева	46,7	63,0	56,0	56,0	66,4	59,9	59,0	57,5	54,5	60,7	5,4
Угол между главной и второй жилкой справа	47,1	64,4	56,6	56,6	65,1	61,8	58,2	57,3	55,8	61,1	5,7

Одно из основных требований к признакам, по которым ведется определение  ФА, – относительно равная их величина. Изучение вариабельности признаков  листовой пластинки черемухи обыкновенной показало, что все признаки характеризуются низкими значениями коэффициента вариации (3,1%-11,4%), что говорит о низком уровне их изменчивости. С увеличением расстояния от растения до источника загрязнения (автотранспорт) уменьшаются значения флуктуирующей асимметрии (табл.3)

Таблица 3 – Величина флуктуирующей  асимметрии листовых пластинок черемухи.

Пробные площадки	Величина ФА пяти интегральных показателей, мм					Величина ФА выборки
	Ширина половинок	Длина жилки 2-го порядка	Расстояние между основаниями 1-й и 2-й жилок	Расстояние между концами 1-й и 2-й жилок	Угол между главной и 2-й от основания листа жилок 2-го порядка
ПП1	0,015±0,002	0,026±0,003	0,040±0,003	0,051±0,004	0,030±0,003	0,044±0,006
ПП2	0,012±0,002	0,050±0,004	0,107±0,010	0,050±0,004	0,023±0,003	0,048±0,006
ПП3	0,008±0,001	0,037±0,004	0,089±0,008	0,032±0,003	0,016±0,002	0,038±0,004
ПП4	0,004±0,001	0,033±0,003	0,065±0,007	0,022±0,003	0,018±0,002	0,036±0,004
ПП5	0,010±0,002	0,020±0,003	0,071±0,01	0,032±0,003	0,013±0,002	0,028±0,003
ПП6	0,010±0,002	0,018±0,003	0,076±0,01	0,009±0,001	0,017±0,002	0,025±0,003
ПП7	0,011±0,002	0,020±0,003	0,054±0,007	0,026±0,002	0,022±0,003	0,023±0,003
ПП8	0,011±0,002	0,023±0,003	0,045±0,004	0,015±0,001	0,008±0,002	0,020±0,003
ПП9	0,009±0,002	0,045±0,004	0,036±0,003	0,014±0,001	0,017±0,003	0,024±0,003
ПП10	0,008±0,001	0,021±0,003	0,039±0,003	0,005±0,001	0,009±0,002	0,016±0,002

Из табличных данных видно, что  значения коэффициента флуктуирующей  асимметрии листьев черемухи обыкновенной, произрастающих на расстоянии более 50 м от автотрассы свидетельствуют о благоприятных условиях произрастания (экологическом благополучии территории) - I балл. Растения, расположенные вблизи автотрасс испытывают   слабое влияние неблагоприятных факторов и соответствуют оценке «относительная норма» - II балла.

Таким образом, полученные результаты  подтверждают повышенный уровень загрязнения участков, расположенных вблизи автотрассы и показывает возможность использования  древесных растений в качестве биоиндикаторов  антропогенного загрязнения территории.