Биопедоценозы города Новосибирска и их экологическая оптимизация

Комплексное изучение состояния биопедоценозов в различных функциональных зонах (промышленной, селитебной, рекреационной). Выявление механизмов воздействия антропогенных загрязнителей на городские биоценозы и определение путей экологической оптимизации.

Рубрика Экология и охрана природы
Вид автореферат
Язык русский
Дата добавления 28.06.2018
Размер файла 51,4 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

03.02.08 - экология

Биопедоценозы города Новосибирска и их экологическая оптимизация

Жигулина Юлия Александровна

Новосибирск - 2011

Работа выполнена в ФГОУ ВПО Новосибирский государственный аграрный университет

Научный руководитель - доктор биологических наук, профессор, заслуженный деятель науки РФ Наплекова Надежда Николаевна

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук, профессор Незавитин Анатолий Григорьевич

доктор сельскохозяйственных наук, доцент Пасько Ольга Анатольевна

Ведущая организация - Кемеровский государственный сельскохозяйственный институт.

Ученый секретарь диссертационного совета Маренков В.Г.

1. Общая характеристика работы

биопедоценоз антропогенный загрязнитель экологический

Актуальность темы. Россия играет ключевую роль в поддержании глобальных функций биосферы, так как на ее обширных территориях занятых различными природными экосистемами, представлена значительная часть биоразнообразия Земли. Масштабы природно-ресурсного, интеллектуального и экономического потенциала Российской Федерации обуславливают важную роль России в решении глобальных и региональных экологических проблем.

Наша страна относится к странам мира со сложной экологической ситуацией, где загрязнение природной среды достигло больших размеров. В интегративном поле человеческого воздействия на природную среду большую часть занимают города, их стремительный рост составляет одну из характерных особенностей современной эпохи. Урбанизация - исторический процесс повышения роли городов в жизни общества, связанный с концентрацией и интенсификацией промышленной деятельности в них. Она сопровождается неуклонным увеличением городского населения и сосредоточением на сравнительно небольших территориях значительного природного потенциала общества. Развитие городов, являющееся объективным и необратимым следствием научно-технического прогресса, приводит к глубоким изменениям городской природной среды.

Для столь крупного мегаполиса как Новосибирск экологические проблемы, характерные и для других городов стоят особенно остро.

Под влиянием антропогенной нагрузки все компоненты среды в городе претерпевают неизбежные изменения: меняется рельеф, климат, в частности, трансформируются биологические ресурсы (почва, растительность, мезофауна, почвенные микроорганизмы). Их изменение происходит не только в промышленной зоне, но и на селитебных и даже рекреационных территориях, что непосредственно влияет на условия жизни растений, животных и человека. Поэтому вопросы трансформации биологических ресурсов города, специфики их загрязнения и экологической оптимизации, обладают социально-экологической значимостью и актуальностью.

Цель исследования - провести комплексное изучение состояния биопедоценозов в различных функциональных зонах (промышленной, селитебной, рекреационной). Выявить механизмы воздействия антропогенных загрязнителей на городские биоценозы и определить пути экологической оптимизации.

В задачи исследования входило:

1. Изучение морфологии, водно-физических и физико-химических свойств почв в разных функциональных зонах городской территории.

2. Определение численности микроорганизмов в почвах, их видового состава и биологической активности почв.

3. Определение видового состава растительности экспериментальных участков, обилия, проективного покрытия и некоторых индикационных свойств растений.

4. Оценка состояния древесных насаждений (жизненность, обвлиствленность и степень пораженности листа).

5. Определение содержания тяжелых металлов в почве, в зольном остатке растительности (трава и листья деревьев).

6. Изучение мезофауны экспериментальных участков (видового разнообразия, плотности, биомассы) в зависимости от степени антропогенного воздействия.

Научная новизна. Выявлены особенности накопления тяжелых металлов в почве, растительности различных функциональных зон г. Новосибирска и их влияние на формирование микробиологических ценозов и мезофауну.

Предложен комплексный коэффициент экологического состояния (КЭС) функциональной зоны, позволяющий оценить уровень загрязнения окружающей среды. Получено его среднее значение.

Практическая значимость. Результаты обследования древесных насаждений переданы в Главное управление благоустройства и озеленения мэрии г. Новосибирска. Материал принят для использования в разработке концепции развития озеленения мегаполисов.

Результаты исследования содержания тяжелых металлов в почвах города переданы в Западно-Сибирский центр мониторинга окружающей среды и приняты к использованию в обзорах и докладах по загрязнению почв токсикантами промышленного происхождения.

Результаты также могут быть использованы при оценке состояния и прогноза тенденций развития биобиопедоценозов г. Новосибирска.

Апробация. Материалы диссертационной работы представлены на: II Всероссийской научно-технической Интернет-конференции «Современные проблемы экологии и безопасности» (Тула, 2006); VII Международной научно-практической конференции «Экология и безопасность жизнедеятельности» (Пенза, 2007); III Всероссийской научно-технической Интернет-конференции «Современные проблемы экологии и безопасности» (Тула, 2007); Всероссийской научно-технической конференции «Приоритетные направления развития науки и технологии» (Тула, 2008); XI Международной научно-практической конференции «Города России: проблемы строительства, инженерного обеспечения, благоустройства и экологии» (Пенза, 2009); Всероссийской научно-технической конференции «Экология: образование и здоровый образ жизни» (Тула, 2009); Всероссийской научно-технической конференции «Приоритетные направления развития науки и технологии» (Тула, 2010).

Положения выносимые на защиту:

1. Среда обитания г. Новосибирска подвержена техногенной трансформации, что подтверждается комплексом показателей, характеризующих состояния почвы, растительности, мезофауны и микробных ценозов.

2. Уровни загрязнения почвы, растительности функциональных зон тяжелыми металлами существенно отличаются от фоновых значений. Наиболее загрязнены участки промышленной зоны, где приоритетными загрязнителями являются Ti, Bi, Cu, Sn, Zn, Sr.

3. Коэффициент экологического состояния (КЭС), рассчитанный для функциональных зон, характеризующий качество атмосферного воздуха, воды, техногенную нагрузку на почву, позволяет оценить степень экологического неблагополучия. Наибольшая экологическая напряженность характерна для участков промышленной зоны.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 печатных работ, в том числе 1 работа - в издании, рекомендованном ВАК.

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 138 страницах машинописного текста; состоит из введения, четырех глав, выводов, предложений, библиографического списка, приложений. Работа иллюстрирована 33 таблицами, 4 рисунками. Библиографический список содержит 121 источник литературы, в том числе 6 зарубежных авторов.

2. Основное содержание работы

Глава 1. Современное состояние биопедоценозов урбанизированных территорий

В главе проведен анализ литературы российских и зарубежных авторов, работающих над проблемой формирования в городах урбаноэкосистемы, характеризующейся появлением искусственных природно-антропогенных комплексов.

Проанализирована систематика городских почв, изменения их водно-физических, физико-химических свойств и загрязнения тяжелыми металлами. Приведены данные по зооценозу и микробиологическому состоянию почв. Изложено состояние фитоценозов урбанизированных территорий, их загрязнение тяжелыми металлами.

Глава 2. Характеристика района исследований.

В главе описан климат Новосибирска, особенности почвенного покрова, дан анализ состояния зеленого фонда: его площадь, структура, размещение и обеспеченность озелененными территориями.

Атмосферу города загрязняют предприятия топливно-энергетического комплекса, строительных материалов, черной и цветной металлургии, радиоэлектронной, машиностроительной, химической, легкой и пищевой промышленности, а также автомобильный, железнодорожный и авиатранспорт.

Предприятия расположены по всей территории города большими комплексами и выбрасывают в атмосферу города вредные вещества, по которым среднегодовые концентрации превышают ПДК ( формальдегид, бенз(а)пирен, диоксид азота, аммиак, фенол, фтористые газообразные соединения и сероводород).

На протяжение последних нескольких лет Новосибирск не входит в список городов Российской Федерации с наибольшим уровнем загрязнения воздуха, где качество атмосферного воздуха неблагоприятно для проживания (ИЗА>14). Значение индекса загрязнения атмосферы (ИЗА5) за прошедшие годы заметно менялись от 24,45 (очень высокий уровень загрязнения атмосферы) в 1992 г. до 7, 69 (повышенный уровень загрязнения) в 1998 г. За период с 1999 по 2006 г. качество атмосферного воздуха в городе существенно не изменялось (значения ИЗА5 составляли 9,7-13,03), что соответствует высокому уровню загрязнения атмосферы. В 2007 г. значение ИЗА5 составило 8,8.

Исследования по загрязнению почв токсикантами промышленного происхождения на трех площадках, проведенные Западно-Сибирским УГМС, показали, что содержание тяжелых металлов в почвенных образцах не превышает фоновых значений (исключение Pb).

С целью изучения биопедоценозов города выбраны экспериментальные участки в разных функциональных зонах (промышленной, селитебной, рекреационной), с которых отбирались пробы почвы и растительности. Исследования свойств почвы выполнены стандартными методами принятыми в почвоведении; содержание тяжелых металлов в почве определено атомно-эмиссионным спектрографическим методом с дуговым аргоновым двухструйным плазмотроном; содержания тяжелых металлов в растительности получено методом атомно-абсорбционного спектрального анализа. Исследования проб проведены в лаборатории почвоведения института почвоведения и агрохимии СО РАН.

Мезо- и макрофауна определялась методом ручного разбора и с помощью ловушек Барбера с фиксирующей жидкостью (формалин 3%).

Микробные ценозы городских почв определялись по содержанию целлюлозоразрушающих (среда Гетчинсона) и азотфиксирующих микроорганизмов (среда Эшби); численности микроскопических грибов (среда Чапека), микроорганизмов, усваивающих минеральные формы азота (КАА) и аммонифицирующих микроорганизмов (МПА), а также по биологической активности почв в естественной обстановке (по разложению целлюлозы).

Исследования проводились в период с 2006 по 2009 гг.

Материалы исследования статистически обрабатывались с помощью программы Microsoft Excel.

Глава 3. Состояние биопедоценозов г. Новосибирска

3.1 Исследование почв

Почвенные разрезы были заложены на 6 участках (по 2 в каждой зоне). Почвы представлены типами естественных зональных: черноземами, серыми лесными. В результате активной антропогенной деятельности почвы города видоизменены, существенное место в профилях почв занимают перерытые и насыпные грунты, уменьшена по сравнению с природными аналогами толщина гумусного слоя, реакция почвы сместилась в сторону слабощелочной и нейтральной. Из 6 участков только 3, расположенные в рекреационных и селитебной зонах, имеют ненарушенные генетические горизонты. Изучение водно-физических и физико-химических свойств показало, что наименьшая плотность почвы, наибольшие скважность и содержание гумуса выявлены на участках рекреационных зон.

Исследовалось содержания тяжелых металлов (ТМ) в пробах почвы экспериментальных участков. Отбор проб проводился методом «конверта», масса объединенной пробы была не менее 1 кг. Уровень загрязнения почв оценивался с помощью суммарного коэффициента накопления тяжелых металлов в почве (Zc) по формуле

Zc=? Кс-(n-1),

где Kc - коэффициент накопления металлов в почве, равный отношению K/Kф (K,Kф - соответственно действительная и фоновая концентрации); n - число металлов, у которых Kc>1.

Оценка степени загрязнения почвы химическими веществами по значению суммарного коэффициента Zc принималась т.о.: при Zc<2 - допустимая, при Zc от 2 до 8 - слабая, при Zc от 8до 32 -средняя, при Zc от 32 до 64- сильная и при Zc>64- очень сильная.

В таблице 1 показана степень загрязнения почвы тяжелыми металлами в различных функциональных зонах.

Таблица 1. Загрязнение почвы тяжелыми металлами в разных функциональных зонах г. Новосибирска

Зоны

Местораспо-ложение

Металлы загрязнители

Уровень накопления ТМ

Степень загрязнения

Селитебная

участок №9 ул. Б.Хмельницкого

Ba, Co, Cr, Ga, Ni, Sn, Ti

Zc =5,13

слабая

участок №11 пос. Лесной авиации

Cr, Ga, La, Mn, Pb, Sn, Ti, V

Zc=4,23

слабая

Рекреационная

участок №13 Бугринская роща

As, B, Ba, Co, Ga, La, Mn, Mo, Pb, Sn, Ti

Zc=43,5

сильная

участок №12 Дендрарий

Ba, Ga, La, Mo, Nb, Pb, Sn, Sr, Ti, Yb

Zc=9,54

средняя

Промышленная

участок № 6 ул. Аникина

Ni, Sn, Ti, Zn, As, Ba, Bi, Co, Cr, Cu, Ga, Pb

Zc=113,05

очень сильная

участок №5 ул. Большая

Ba, Ga, Mn, Nb, Sr

Zc=9,76

средняя

По степени загрязненности тяжелыми металлами функциональные зоны распределились следующим образом: селитебная зона имеет слабое загрязнение (Zc изменяется от 4,23 до 5,13); рекреационная зона - степень загрязнения изменяется от средней (Zc = 9,54) до сильной (Zc = 43,5); промышленная зона - степень загрязнения от средней (Zc = 9,76) до очень сильной (Zc = 113,05).

Содержания ТМ зависит от свойств почвы: рН почвы, механического состава и содержания гумуса. Почвы малогумусные, с щелочной реакцией, песчаные и супесчаные имеют низкое содержание тяжелых металлов; почвы суглинистые обладают большей удерживающей способностью по отношению к тяжелыми металлам.

3.2 Исследование фитоценозов

В связи с высокой антропогенной нагрузкой на природные компоненты городской среды, чрезвычайно актуально исследование особенностей формирования растительности на территории города.

Видовой состав, обилие, проективное покрытие растительности изучались на 14 участках, расположенных в промышленных зонах, селитебных и рекреационных. Большое видовое разнообразие (20 и более видов) характерно для рекреационных и селитебных зон (участки № 9, № 12, № 13 - природные лесные, достаточно плодородные, не подверженные вытаптыванию). В промзонах видовое разнообразие меньше. Всего выявлено 80 видов растительности, из которых 22 вида имели встречаемость от 50 до 100%. Наибольшее обилие и проективное покрытие принадлежат участкам с большим видовым разнообразием, т.е. рекреационным и селитебным зонам, минимальное - участкам промзоны.

Установлены растения-индикаторы дерновых почв, плодородия почв и реакции почвенной среды, для чего использовались экологические шкалы. Экспериментально определенные значения pH почвы участков соответствовали реакции среды, установленной растениями индикаторами.

Проведен анализ качества древесных насаждений на 12 улицах - транспортных магистралях, прилегающих к экспериментальным участкам. По методике Фролова выполнена оценка качества насаждений (ОКН). Всего обследовано 6635 деревьев, представленных 17 видами. Плохое качество имеют 5506 деревьев. Плохое качество объясняется загрязнением почвы тяжелыми металлами и различными антропогенными факторами.

В различных функциональных зонах были отобраны образцы растительности (трава, листья тополя и березы). В зольном остатке проб определено содержание тяжелых металлов. Для характеристики степени загрязнения растительности использован коэффициент обогащения травы (К об.тр.) и коэффициент обогащения листьев деревьев (К об.лист.), которые определены через отношение содержания тяжелых металлов в растительности к фоновому содержанию.

Наиболее информативным показателем для характеристики загрязнения растительности участка является СПК. СПК - суммарный показатель концентрации, который рассчитывается по формулам:

СПК тр.= ? К об.тр. ; СПК лист. = ? К об. лист.

В таблице 2 приведены значения СПК для травы и листьев деревьев на участках.

Таблица 2. Суммарные показатели концентрации ТМ в растительности

Месторасположение

СПКтравы

СПКлистьев

Zc

Механический состав почвы

Промышленная зона

№ 5 ул. Большая, ТЭЦ-3

10.98

14,01

11,9 (среднее загрязнение)

песчано-гравийный

уч.№ 6, ул. Аникина

9,61

4,03

123,05 (очень сильное)

суглинистый

Селитебная зона

уч. № 9 ул. Б.Хмельницкого

4,95

-

5,13 (слабое)

супесчаный

Рекреационная зона

уч. № 12 Дендрарий

9,91

13,02

9,54 (среднее)

легко-суглинистый

уч. № 13 Бугринская роща

5,83

6,66

43,50 (сильное)

глинистый

Система почва-растение представляет собой биоэкосистему, в которой происходит круговорот элементов. Почва, как индикатор многолетнего загрязнения, может определять содержание тяжелых металлов в растениях.

Содержание подвижных форм тяжелых металлов доступных растениям снижается в ряду: супесь - песок - легкий суглинок - средний суглинок - тяжелый суглинок. В суглинистых почвах присутствует гумус, гумусные кислоты связывают тяжелые металлы в комплексные соединения недоступные растениям. В песчаных почвах содержание гумуса невелико, поэтому подвижные формы тяжелых металлов доступны растениям.

3.3 Биологические свойства городских почв

Исследование по изучению мезофауны и микробных ценозов проводились на участках промышленной, селитебной и рекреационной зон. Мезофауна отбиралась на каждом участке методом ручного разбора и ловушками Барбера с фиксирующей жидкостью (формалин 3%). Ручной разбор проводился в квадратах размером 25*25 см в пяти повторностях до глубины встречаемости (до 30 см). Наиболее массовым на участках были муравьи (Lasius niger) и черви дождевые (Eusenia fetida), в Дендрарии к ним добавились многоножки (Geophilus longicornis).

По результатам отборов определено видовое разнообраз, подсчитана плотность мезофауны (экз/мІ), а также биомасса (г/мІ). Биомасса определялась прямым взвешиванием с учетом наружной и внутренней влаги. Обработка экспериментальных данных по мезофауне показала, что минимальная биомасса мезофауны наблюдалась на участках промышленной зоны (участки № 6 - 0,19 г/мІ и № 5 - 0,24г/мІ); Данный показатель почти в два раза повышался на участках селитебной зоны (участки № 9 - 0,56 г/мІ и № 11 - 0,49 г/мІ), а максимального значения достигал в рекреационной зоне (№ 12 - 2,45 г/мІ и № 13 - 1,8 г/мІ).

Аналогичное распределение наблюдалось и для плотности мезофауны: минимальное для промзоны (участки № 6 - 11экз/мІ и № 5 - 29 экз/мІ); среднее для селитебной зоны (участки № 9 - 32 экз/мІ и № 11 - 30 экз/мІ); максимальное для рекреационной зоны (участки № 12 - 78 экз/мІ и № 13 - 51 экз/мІ).

Видовое разнообразие по участкам было невелико (от двух до восьми видов). По количеству беспозвоночных самая малонаселенная промзона (участки 15 экз. на уч. № 6, 44 экз. на уч. № 5), за ней следует селитебная зона (участки 48 экз. на уч. № 9, 45 экз. на уч. №11), наиболее населена рекреационная зона (участки 117 экз. на уч. № 12 и 76 экз. на уч. № 13).

Общая численность аммонифицирующих микроорганизмов, разрушающих белки, была наибольшей на участке Бугринской рощи (3,33 млн./г почвы) и на участке по ул. Аникина (1 млн./г почвы). На остальных участках численность изменяется мало (от 0,30 до 0,53 млн./г). На всех участках в преобладающем количестве присутствует Bac. megaterium.

Грибы обладают высокой сопротивляемостью влиянию тяжелых металлов, поэтому их количество достаточно велико на ул. Большой и Б. Хмельницкого, что связано с токсическими выбросами автотранспорта На остальных участках различие невелико. Актиномицеты и бактерии, усваивающие минеральную форму азота, в большем количестве выявлены на участках Лесной авиации и в Дендрарии, где почвы богаты органикой и уровень загрязнения тяжелыми металлами невелик. На участках в Бугринской роще и на ул. Аникина загрязнение тяжелыми металлами высокое, поэтому актиномицетов и бактерий там значительно меньше. Также незначительное их количество отмечено на участках по ул. Большой и Б. Хмельницкого, где почвы не отличаются плодородием.

Азотфиксирующие микроорганизмы представлены аэробами: азотбактером и олигонитрофилами. Олигонитрофилы на всех участках составляют 100%. Азотбактер наиболее активно развивается на участках по ул. Большой и Б. Хмельницкого, в меньшей степени - в районе Дендрария и Бугринской рощи. Азотбактеру для роста необходим фосфор и кальций, а для усвоения азота молибден. Все эти микроэлементы на перечисленных участках имеются в необходимых количествах.

Микроскопические грибы на всех участках представлены в основном двумя родами: Aspergilus и Penicillium. В Бугринской роще и пос. Лесной авиации в незначительных количествах встречается Mucor (показатель разложения свежих растительных остатков) и Chaetomium.

Максимальная численность грибов отмечена на ул. Аникина: 25,6 тыс КОЕ/г почвы, из них 24 тыс КОЕ/г почвы составляют грибы рода Aspergilus и небольшую долю по численности занимает триходерма. Для роста и развития Aspergilus необходимо высокая концентрация солей в почве. Исследование физико-химических свойств почвы на участках показало, что участок по ул. Аникина по сравнению с другими имеет повышенное содержание обменных катионов, что и создает благоприятные условия для грибов рода Aspergillus.

В расщеплении целлюлозы принимают участие миксобактерии и грибы (Chaetonium globosum, Penicillium, Trichoderma viridis, Dematium). На всех участках присутствуют цитофага оранжевая и спороцитофага. Бактерии Cytophaga и Sporocytophaga требовательны к среде и в большом количестве встречаются в удобренных почвах, поэтому их много на участках в Бугринской роще, Лесной авиации, Дендрарии. На ул. Аникина их меньше в связи с высоким уровнем загрязнения почвы тяжелыми металлами. На остальных участках (ул. Б. Хмельницкого и Большая) почвы не отличаются плодородием и миксобактерий там меньше.

Грибы распределились таким образом: Penicillium присутствует на всех участках; Dematium, Trichoderma, Chatomium только на участках по ул. Аникина, Большая, Б. Хмельницкого присутствуют в небольших количествах.

Для анализа целлюлозоразрушающей способности микроорганизмов на участках разного функционального назначения был проведен эксперимент по изучению интенсивности распада хлопчатобумажной ткани, закрепленной на очищенной рентгеновской пленке, заложенной в почву. Периодически образцы извлекали из почвы, взвешивали и фиксировали зоны распада. Длительность эксперимента составила 3 месяца. Потеря в весе наиболее интенсивна на участках Бугринской рощи, в Дендрарии и пос. Лесной авиации, где зафиксировано наибольшее содержание целлюлозоразрушающих микроорганизмов.

Глава 4. Экологическая оптимизация и рациональное использование природных ресурсов

Экологическое состояние биопедоценозов зависит от загрязняющих окружающую среду факторов. В первую очередь необходимо оценить уровни загрязнения атмосферного воздуха, питьевых вод, почвенного покрова. Качество атмосферного воздуха зоны определялось коэффициентом загрязнения атмосферы Катм по материалам НЦМС; качество питьевой воды - коэффициентом Квод по информации МУП «Горводоканал»; качество почвенного покрова - коэффициентом Zc, полученным в данной работе. С помощью данных коэффициентов получен комплексный коэффициент экологического состояния (КЭС) функциональной зоны.

Для участков селитебной зоны КЭС изменяется в интервале от 4,37 до 4,73; для рекреационной зоны - в интервале от 6,14 до 17,84; для промышленной зоны - от 7,81 до 44,35. Для участков, находящихся в зоне выбросов промышленных предприятий, независимо от функциональной принадлежности значения КЭС максимальны, например участок №13, относящийся к рекреационной зоне, имеет КЭС равный 17,84.

Управление качеством среды обитания за счет разработки и совершенствования инженерно-технических средств защиты среды обитания относится к долговременным мероприятиям и требует больших капитальных вложений, поэтому в настоящее время большую роль играет санитарно-экологическая эффективность зеленых насаждений, их сохранение и воспроизводство.

Выводы

1. Исследования физико-химических свойств почв и их морфологическая характеристика показали, что почвы участков г. Новосибирска - антропогенно измененные с нарушенными генетическими горизонтами. Почвы рекреационной и селитебной зон обладают более высокими технологическими показателями, чем промышленной. В результате антропогенного воздействия реакция почвы изменяется от слабо-щелочной до нейтральной, что выявлено как опытным путем, так и с помощью экологических шкал растений-индикаторов.

2. Выявлена зависимость между уровнем загрязнения почвы тяжелыми металлами и принадлежностью участка к определенной зоне: менее загрязнена селитебная зона (Zc изменяется от 4,23 до 5,13); на участках рекреационной зоны степень загрязнения средняя (Zc - 9,54), единственным исключением является участок в Бугринской роще (Zc- 43,5), который находится в зоне действии выбросов оловокомбината; в промышленной зоне степень загрязнения колеблется от средней (Zc -9,76) до очень сильной(Zc- 113,05).

3. Приоритетными тяжелыми металлами- загрязнителями для Новосибирска являются: Ti, Ga, Sn, Pb, Nb, Sr: отмечено фоновое превышение по Ti (в 4,43 раза), Ga (в 1,9 раза), Sn (в 13,6 раза), Pb (в 1,62 раза), Nb (в 5,24 раза), Sr (в 2,51 раза). На участке № 6 промзоны, ул. Аникина установлены высокие концентрации, превышающие фоновые по Sn (в 39,5 раза), As (в 5,4 раза), Bi (в 46 раз), Cu ( в 17,6 раза), Zn (в 6,28 раз).

4. Растительный покров функциональных зон г. Новосибирска зависит от условий произрастания - свойств почвы, уровня загрязнений тяжелыми металлами и др. Растения обильные, хорошо облиственные, яркой окраски принадлежат рекреационной и селитебной зонам. Проективное покрытие на этих участках 80-90%, количество видов более 20. Наиболее загрязнена тяжелыми металлами растительность вдоль автодорог и в промышленных зонах, менее в рекреационных.

5. Уровень загрязнения растительности (травы и листьев деревьев) ТМ колеблется от слабого до очень сильного. СПК изменяется от 4,95 в селитебной зоне до 52,01 в промышленной.

6. Мезофауна городских почв представлена дождевыми червями, рыжими лесными и черными садовыми муравьями, многоножками, реже слизнями, личинками жесткокрылых. Максимальная плотность (78 экз/мІ) и биомасса (2,45 г/мІ) беспозвоночных выявлены в рекреационных зонах, минимальная (11 экз/мІ и 0,19 г/мІ) - в промзонах.

7. Состав и численность микроорганизмов зависят от физико-химических свойств почвы и степени загрязнения тяжелыми металлами. На участках селитебной и рекреационной зон с плодородной почвой и невысоким загрязнением для большинства микроорганизмов отмечены наибольшая численность и биологическая активность.

8. Проведено обследование состояния древесных насаждений (всего 6635 деревьев) на 12 улицах, прилегающих к экспериментальным участкам. Оценка качества насаждений плохая независимо от функциональных зон.

9. Предложен комплексный коэффициент экологического состояния (КЭС) функциональной зоны, позволяющий оценить уровень загрязнения окружающей среды. Получено его среднее значение для каждой из зон.

10. Для сохранения зеленого фонда использовать различные ассортименты деревьев: для промышленных территорий - породы устойчивые к неблагоприятным условиям, для селитебных и рекреационных зон - породы, обладающие санитарно-гигиенической и микроклиматической эффективностью.

Предложения

1. Организовать мониторинговое исследование загрязнения почв Новосибирска тяжелыми металлами. В связи с повышенным содержанием тяжелых металлов в траве и листьях деревьев организовать мониторинговые исследования зеленых насаждений.

2. Для выявления зон риска здоровью детского населения организовать контроль качества атмосферного воздуха, содержанием тяжелых металлов в почве, растительности в местах организованного отдыха детей, расположенных рядом с транспортными магистралями, АЗС (пример - автогородок на ул. Д. Ковальчук).

3. Для сохранения существующего зеленого фонда, повышения качества и устойчивости древесных насаждений предлагается использование препаратов полифункционального действия на основе эффективных микроорганизмов. В районах с низкой обеспеченностью насаждениями и неблагоприятной экологической ситуацией (Ленинский, Кировский) необходимо увеличивать площади озелененных территорий, повышая, таким образом, качество среды обитания.

Основные публикации по теме диссертации

1. Жигулина Ю.А. Загрязнение воздушного бассейна города автотранспортом / Ю.А. Жигулина // Современные проблемы экологии и безопасности: сб. материалов II Всерос. науч.-техн. Интернет-конф. / Изд-во ТулГу, - Тула, 2006. - С. 23-24.

2. Жигулина Ю.А. Токсические выбросы автотранспорта на городской магистрали / Ю.А. Жигулина // Экология и безопасность жизнедеятельности: сб. ст. VII Междунар. науч.-практ. конф. /Изд-во РИО ПГСХА, - Пенза, 2007. - С. 74-75.

3. Жигулина Ю.А. Оценка качества древесных насаждений в г. Новосибирске / Ю.А. Жигулина // Современные проблемы экологии и безопасности: Сб. материалов III Всерос. науч.-техн. Интернет-конф. енции / Изд-во ТулГу, - Тула, 2007. - С. 93-95.

4. Жигулина Ю.А. Растения - индикаторы качества окружающей среды / Ю.А. Жигулина // Приоритетные направления развития науки и технологий: сб. докл. Всерос. науч.-техн. конф. / Изд-во ТулГу, - Тула, 2008. -С. 42-45.

5. Жигулина Ю.А. Тяжелые металлы в почвах разных функциональных зон г. Новосибирска / Ю.А. Жигулина // Экология урбанизированных территорий. - 2008. - № 3. - С. 51-53.

6. Жигулина Ю.А. Химическое загрязнение растительности в г. Новосибирске / Ю.А. Жигулина // Города России: проблемы строительства, инженерного обеспечения, благоустройства и экологии: сб. ст. ХI Междунар. науч.-практ. конф. / Изд-во РИО ПГСХА, - Пенза, 2009. - С. 61- 63.

7. Жигулина Ю.А. Изучение мезофауны на участках различных функциональных зон города / Ю.А. Жигулина // Экология, образование и здоровый образ жизни: сб. докл. Всерос. науч.-техн. конф. / Изд-во ТулГУ, - Тула, 2009. - С. 5-7.

8. Жигулина Ю.А. Экологическое состояние функциональных зон в г. Новосибирске / Ю.А. Жигулина // Приоритетные направления развития науки и технологии: сб. докл. Всерос. науч.-техн. конф./ Изд-во «Инновационные технологии», - Тула, 2010. С. 32-35.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

  • Использование растений в качестве индикаторов условий местообитаний. Эколого-флористическая классификация растительности. Экологическая оценка антропогенно-нарушенных местообитаний селитебной зоны Левобережной части Новосибирска шкалами Раменского.

    дипломная работа [218,8 K], добавлен 20.06.2017

  • Анализ негативного изменения состояния окружающей среды под влиянием антропогенных и природных воздействий. Исследование методов построения системы экологической безопасности. Закон необходимой регламентации воздействия человека на окружающую среду.

    презентация [3,7 M], добавлен 16.02.2015

  • Состояние атмосферного воздуха г. Волгограда. Пути формирования защитных озеленительных посадок на исследованных антропогенных территориях города. Экспериментальное изучение состояния растительности урболандшафтов города. Темпы развития городской биоты.

    статья [2,7 M], добавлен 02.09.2009

  • Классификация антропогенных воздействий на окружающую среду. Формирование системы управления экологической безопасностью в РФ. Промышленное предприятие как эколого-экономическая система. Управление природопользованием и экологическая политика России.

    контрольная работа [468,9 K], добавлен 27.08.2009

  • Рассмотрение назначения экологической инфраструктуры города Москвы. Изучение проблем экологической безопасности. Анализ государственной программы города Москвы "Охрана окружающей среды", основ ее финансирования и материально-технического обеспечения.

    дипломная работа [60,7 K], добавлен 25.12.2014

  • Понятие об экологической безопасности. Схема, отображающая уровень экологической безопасности в зависимости от интенсивности воздействия того или иного экологического фактора. Понятие экологического риска, его виды. Содержание экологического аудита.

    реферат [150,3 K], добавлен 06.10.2014

  • Система обеспечения промышленной и экологической безопасности. Мониторинг промышленной безопасности. Методы мониторинга промышленных объектов. Содержание и цели экологического аудита, его основные направления. Аудит в промышленной безопасности.

    контрольная работа [62,5 K], добавлен 01.07.2013

  • Проблемы взаимодействия общества и природы, человека и природной среды, экологии и политики. Принципы, направления и цели экологической политики как организованной (сознательной и регулирующей) деятельности. Экологическая политика города Петрозаводска.

    реферат [34,1 K], добавлен 18.07.2011

  • Осуществление экологического мониторинга с целью анализа воздействия природных и антропогенных факторов на состояние окружающей среды. Реализация природоохранных мероприятий на территории Черемшанского муниципального района Республики Татарстан.

    презентация [7,0 M], добавлен 11.04.2012

  • Характеристика источников экологической опасностей на глобальном, региональном и локальном уровнях, их выявление в России. Систематизация путей гармонизации экологических отношений различных уровней. Необходимость обеспечения экологической безопасности.

    реферат [51,6 K], добавлен 03.01.2010

  • Особенности воздействия стойких органических загрязнителей на различные природные среды и организм человека. Методики количественного определения содержания загрязнителей в природе. Факторы эмиссии ПХДД/ПХДФ при производстве чёрных и цветных металлов.

    курсовая работа [51,1 K], добавлен 02.12.2015

  • Порядок и регламент проведения государственной экологической экспертизы. Формирование экспертной комиссии. Вред, причиненный нарушением экологического законодательства. Презумпции экологической опасности. Оценка воздействия на окружающую среду.

    контрольная работа [30,0 K], добавлен 29.01.2011

  • Экологическое состояние территории г. Назарово. Изучение природных и антропогенных факторов негативных процессов. Меры борьбы с загрязнением водоемов. Экологическая оценка окружающей среды. Влияние антропогенной нагрузки на состояние здоровья населения.

    курсовая работа [191,0 K], добавлен 29.12.2013

  • Экологические проблемы атмосферного воздуха города Оренбурга. Влияние загрязнителей на здоровье человека. Устройство и принцип работы фотометра КФК-3. История создания ФГУ "Оренбургский ЦГМС". Определение содержания вредных примесей в атмосфере.

    дипломная работа [337,2 K], добавлен 20.06.2012

  • Анализ микрофлоры воздуха в доме. Оценка параметров микроклимата и уровня теплового излучения в помещении. Электромагнитное излучение и его воздействие на человека. Состав различных средств бытовой химии. Виды газообразных загрязнителей и их определение.

    курсовая работа [1,8 M], добавлен 08.02.2015

  • Разработка теории и методики экологической экспертизы природно-хозяйственных систем. Мировоззренческие основы, объект и предмет экологической экспертизы. Природно-хозяйственные территориальные системы как основной объект экологической экспертизы.

    монография [8,6 M], добавлен 18.12.2013

  • Системы очистки сточных вод города Новосибирска. Показатели качества питьевой воды, физические и химические. Эколого-гидрогеологические проблемы использования подземных вод для водоснабжения города Москвы. Медико-экологическое значение водного фактора.

    курсовая работа [159,2 K], добавлен 09.09.2012

  • Организационно-правовые основы оценки воздействия на окружающую среду. Изучение состояния и тенденций развития системы экологической экспертизы в России. Порядок организации, стадии и основные этапы проведения оценки воздействия на окружающую среду.

    курсовая работа [34,8 K], добавлен 08.02.2016

  • Понятие экологической безопасности города, критерии оценивания и факторы формирования. Правовые основы управления экологической безопасностью, соответствующие законодательные акты. Правонарушения в области охраны атмосферного воздуха в городской среде.

    реферат [20,4 K], добавлен 27.03.2010

  • Ситуационный анализ вопроса экологической безопасности человека в условиях современной экосистемы. Характеристика и способы предотвращения антропогенных воздействий и экологических поражений как следствий техногенных катастроф и экологического кризиса.

    реферат [18,5 K], добавлен 27.12.2010

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.