Определение чистоты воздуха методом лихеноиндикации

Размещено на http://www.allbest.ru/

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЧИСТОТЫ ВОЗДУХА МЕТОДОМ ЛИХЕНОИНДИКАЦИИ

Выполнили:

Машей Мария

Шостко Татьяна

Серьезное загрязнение атмосферы началось в XIX веке в связи с ростом потребления всех видов топлива. С течением времени количество загрязняющих атмосферу веществ увеличивалось. В настоящее время загрязнение атмосферного воздуха токсичными веществами, выделяемыми промышленными предприятиями и автомобильным транспортом - одна из важнейших проблем, стоящих перед человечеством.

Основными веществами, определяющими высокий уровень загрязнения атмосферного воздуха, являются оксид и диоксид азота, формальдегид, бензопирен, оксид углерода, оксид серы и твёрдые взвешенные частицы. Согласно статистическим данным ежегодно в атмосферу поступает более 750 тыс. тонн загрязняющих веществ.

При этом выбросы автотранспорта составляют более 80 процентов общего объёма выбросов. Вторым по мощности поставщиком загрязняющих веществ в атмосферный воздух является топливно-энергетический комплекс, на долю которого приходится около 12 процентов общего объёма выбросов. Далее следуют предприятия машиностроения, пищевой промышленности и строительной индустрии. По объёму выбросов в атмосферный воздух загрязняющие вещества распределяются следующим образом: оксид углерода - 64,1, оксиды азота 13,2, углеводороды - 12,6, оксид серы - 6,3, твёрдые взвешенные частицы - 3,7, прочие загрязняющие - 0,1 процента.

Целью нашей работы было определить чистоту воздуха в окрестностях школы. Для этого мы использовали метод лихеноиндикации. Как и большинство биологических методов оценки состояния окружающей среды, метод лихеноиндикации не позволяет различить конкретные вредные вещества, загрязняющие атмосферный воздух, но зато позволяет выделить территории, подверженные воздействию загрязненного воздуха.

Некоторые организмы являются чувствительными индикаторами изменений условий окружающей среды. К таким организмам относят лишайники, которые поглощают аэрозоли и газы всей поверхностью талломов. Видовой состав лишайников в разных частях городов (в центре, в промышленных районах, в парках, на окраинах) оказался настолько различным, что ученые стали в пределах городов выделять так называемые «зоны лишайников». Впервые они были выделены в Стокгольме, где стали различать лишайниковую «пустыню» - здесь лишайники почти совсем отсутствуют, зону «соревнования» - флора лишайников бедна, виды с пониженной жизнеспособностью, «нормальную» зону (периферийные районы города), где встречаются многие виды лишайников.

Лишайники - своеобразные симбиотические организмы, слоевище которых образовано грибом и водорослью. По строению слоевища лишайники делятся на 3 группы:

- накипные (коркоподобные), похожи на плоские корки, плотно срастающиеся с корой, камнями, почвой, они трудно отделяются, на ощупь бархатистые, влажноватые;

- листоватые (листовидные) имеют форму мелких пластинок, чешуек: прикрепляются к поверхности тонкими нитями гриба и довольно легко отделяются от нее;

- кустистые, которые либо растут вверх как маленькие кустики, либо свисают с дерева вниз, подобно бороде.

Чувствительность лишайников к загрязнению обусловлена несколькими причинами:

- так как лишайники представляют собой симбиоз гриба и водорослей, то любое, даже не значительное, влияние может изменять баланс взаимодействия между симбионтами, что сказывается на их жизнеспособности;

- лишайники поглощают аэрозоли и газы всей поверхностью талломов, а также периодически подвергаются обезвоживанию, что приводит к росту концентрации загрязняющих веществ в талломах до высоких уровней;

- водоросль требуксия, входящая в состав 80% видов лишайников, обладает высокой чувствительностью к повышенным концентрациям сернистого газа в атмосфере.

Для этого достаточно описания разнообразия и обилия лишайников на единице площади в данном массиве.

Выявлена зависимость между загрязнением воздуха отходами промышленных предприятий (серным диоксидом, окислами азота, соединениями фтора) и видовым разнообразием лишайников: чем выше загрязнение атмосферы, тем менее богата их флора.

При повышении загрязнения воздуха отличается последовательное исследование лишайников: сначала вымирают кустистые, потом листовые, затем накипные. Чем сильнее загрязнен воздух города, тем меньше встречаются в нем видов лишайников, тем меньшую площадь покрывают они на стволах деревьев и тем ниже их жизнеспособность.

В целом методы оценки загрязненности атмосферы по встречаемости лишайников основаны на следующих закономерностях:

- чем сильнее загрязнен воздух, тем меньше встречается в нем видов лишайников (вместо десятков может быть один - два вида);

- чем сильнее загрязнен воздух, тем меньшую площадь покрывают лишайники на стволах деревьев;

- при повышении загрязненности воздуха исчезают первыми кустистые лишайники, за ними - листоватые, последними - накипные.

Наиболее устойчивы к загрязнению некоторые виды родов Xantoria (Ксантория), Physcia (Фисция), Anaptycia (Анаптихия), Hypogymniaе (Гипогимния), Lecanora (Леканора). На основании этих закономерностей можно оценить чистоту воздуха в конкретном месте микрорайона школы. Преимущества лихеноиндикации перед другими методами мониторинга загрязнений среды - малая стоимость исследований, краткосрочность получения результатов и объективные показания, выражающиеся не в сухих цифрах, а в реальных результатах воздействия на живые организмы антропогенных загрязнителей. Недостаток такого исследования - приближённость результатов. Для измерения численности лишайников на деревьях, в частности - их проективного покрытия, пользуются двумя приемами - способом «палетки» и способом «линейных пересечений». Оба эти способа дают примерно одинаковые результаты. Способ «палетки» является методом непосредственного измерения проективного покрытия лишайников на стволах деревьев. Палетка это рамка из прозрачной пленки, разделенную на квадраты размером 1x1 см.

Процедура измерения проста - палетку накладывают на ствол дерева и считают число квадратов, в которых лишайники занимают больше половины площади квадрата (а), условно приписывая им покрытие, равное 100%.

Затем подсчитывают число квадратов, в которых лишайники занимают менее половины площади квадрата (b), условно приписывая им покрытие, равное 50%.

Общее проективное покрытие в процентах (R) вычисляют по формуле:

R = (100 а + 50 b) / C

Где:

С - общее число квадратиков палетки.

Недостатком этого способа измерений является сложность оценки численности каждого из видов лишайников в отдельности. Этого недостатка лишен способ «линейных пересечений», менее наглядный и требующий немного более сложных расчетов, но зато более точный и универсальный. Этим способом воспользовались и мы. Способ заключается в следующем: на окружность ствола накладывают мерную ленту и фиксируют все пересечения ее со слоевищами лишайников. В качестве ленты мы использовали простой «портняжный метр». Все измерения производили на постоянной высоте 150 см. от комля с северной стороны по часовой стрелке. В каждом квадрате выбрали 5 отдельно стоящих деревьев примерно одного возраста.

Вначале подсчитали общую длину талломов лишайников. Затем, умножили на 100% и разделили на общую длину окружности ствола дерева:

1. Выбрали для визуального обследования 3 площадки:

№1. Район улицы Горького возле автотранспортного кольца;

№2. Школьный двор (деревья в сквере около переулка Доватора);

№3. Дворы домов на улице Горького (район возле детского сада, 40-60 метров от дороги);

2. Обследовали по 5 случайно выбранных деревьев на каждой площадке с целью изучения видового разнообразия, жизнеспособности и состояния слоевищ;

3. Сравнили результаты исследований;

4. Объяснили причины различий, обнаруженных при изучении опытных площадок;

5. Занесли полученные данные в таблицы, сделали выводы.

Выводы

Проанализировав полученные данные, мы сделали следующие выводы: микрорайон находится в зоне умеренного загрязнения (средняя степень проективного покрытия 3 балла). Загрязнение атмосферного воздуха связано с интенсивным движением по улице Горького и улице Пушкина.

На стволах деревьев у дороги в основном встречаются накипные лишайники с низкой жизнеспособностью и чахлым слоевищем. Наибольшему воздействию подвергаются лишайники, растущие на первых рядах деревьев. Их слоевища компактные без плодовых тел в угнетённом состоянии. По мере удаления от дороги площадь дерева, которую покрывают лишайники, увеличивается. При обследовании деревьев на площадках нам встретились только накипные и листовые лишайники, но нигде мы не видели лишайники кустистые.

Видовой состав лишайников не велик. В основном стволы покрыты накипными лишайниками, наиболее устойчивыми к загрязнению воздуха. Из листоватых встречается 1-2 вида.

Тёмно-серый лишайник - пармелия, оранжево-желтый - ксантория, светло-серый - фисция. Они довольно выносливы к загрязнённости воздуха и встречаются в городах.

Видовой состав косвенно подтверждает, что, несмотря на наличие лишайников на стволах деревьев, антропогенная нагрузка - высокая.

Учитывая общее число видов лишайников, степень покрытия слоевищами лишайников каждого дерева, частоту встречаемости каждого вида, делаем вывод, что степень загрязнения воздушных масс обследуемой территории средняя. Для улучшения состояния окружающей среды и воздушных масс необходимо следующее:

- совершенствование транспортных средств;

- ограничение количества транспортных средств, проходящих по городу;

- создание объездных путей для транзитных и большегрузных машин;

- вынос автостоянок за пределы внутренней части микрорайонов;

- озеленение магистралей и улиц города.

Необходимо использовать для озеленения наиболее устойчивые к воздействию пыли, дыма и газа виды древесных пород: тополь, липу, клен, вяз, клен, акацию белую, боярышник обыкновенный, шиповник, бересклет, барбарис обыкновенный, бузину красную.

Список литературы

1. Колбовский Е.Ю. «Изучаем природу в городе», Ярославль, Академия развития, 2006 г. экология воздух лихеноиндикация

2. Яковлев А. «Лихеноиндикация», Кугеси, 2003 г.

3. Боголюбов А.С., Кравченко М.В. «Оценка загрязнения воздуха методом лихеноиндикации», 2001 г.

4.«Советская Энциклопедия», 1978 г.

5. Жизнь растений. Т. 3. Водоросли. Лишайники. М., Просвещение, 1977.

6. «Водоросли, лишайники и мохообразные», справочник-определитель, М.: «Мысль», 1978 г.

7. Пчелкин А.В., Боголюбов А.С. Методы лихеноиндикации загрязнений окружающей среды: Методическое пособие. М., Экосистема, 1997, 25 с.

8. Справочник-определитель водорослей лишайников и мохообразных. Издательство «Мысль», Москва, 1978 год.

9.Алексеев С.В., Груздева Н.В., Муравьёв А.Г., Гущина Э.В. Практикум по экологии: Учебное пособие под ред. С.В. Алексеева. - М.: АО МДС, 1996.

Размещено на Allbest.ru