Оценка устойчивости липы сердцевидной и ясеня пенсильванского к атмосферному загрязнению в Орджоникидзевском районе города Уфы

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 25 Ноября 2009 в 16:01, Не определен

Описание работы

Рост городов, развитие промышленности и автотранспорта в них являются объективной реальностью современного мира. Среда крупного города отличается своеобразием основных экологических факторов, а также специфическими техногенными воздействиями. Это дает основание рассматривать город как особый тип экосистем

Файлы: 1 файл

Оценка газоустойчивости.docx

— 208.65 Кб (Скачать файл)

     Автомобильный парк Республики Башкортостан по состоянию  на 01.01.2006 года насчитывает около 919 тысяч автотранспортных средств, включая более 776 тысяч легковых автомобилей, 122 тысяч грузовых автомобилей и 21 тысячи автобусов.

     Величина  роста численности автотранспорта в 2005 году превзошла аналогичный  показатель за 2004 год на 2,9 %.

     В пределах транспортной системы автомобильный  транспорт абсолютно доминирует как источник негативных экологических  воздействий.

     Доля  автотранспорта в суммарных выбросах загрязняющих веществ в атмосферу  в республике составила за 2005 год  в среднем 58 %, а в некоторых  городах - 80-90 %. Наряду с загрязнением воздуха отмечается рост загрязнения  земель и вод отходами автотранспортной деятельности, а также увеличение шумового воздействия на окружающую среду. Кроме того, автомобильный  транспорт является одним из главных  потребителей невосполнимых топливно-энергетических ресурсов.

     В республике за 2005 г. в связи с уменьшением  использования бензина при увеличении использования дизельного и газового топлива для автомобилей по сравнению  с 2004 годом произошло снижение количества выбросов загрязняющих веществ в  атмосферу от передвижных источников на 10,6% и составило всего 599,5 тыс. тонн (в 2004 году - 670,8 тыс. тонн).

     Изменение количества автотранспорта республики за 2000-2005 гг. показано на диаграмме 3.

      Диаграмма 3

     Поступление в атмосферный воздух загрязняющих веществ от автомототранспортных средств  составило: оксида углерода (СО) - 453,5 тыс. тонн, или 83 % объема валового выброса  СО по республике, летучих органических соединений (ЛОС) _ 81,9 тыс. тонн, или 38% объема валового выброса ЛОС по республике, оксидов азота (NOX) - 46,0 тыс. тонн, или 49 % объема валового выброса NOX по республике, твердых веществ - 7,5 тыс. тонн, или 20 % объема валового выброса твердых веществ по республике, сернистого ангидрида (SO2) - 10,5 тыс. тонн, или 10,4 % объема валового выброса SO2 по республике.

     По  республике за последние годы наблюдается  рост числа автомобилей, эксплуатируемых  на газовом топливе, преимущественно  сжиженном газе (пропан и бутан). Если в 2000 году насчитывалась 1569 автомобилей, использующих газовое топливо, то в 2005 г. их стало более 20000 единиц.

     В условиях роста дефицита жидкого  нефтяного топлива и продолжения  обострения экологической обстановки в крупных городах все актуальнее становится увеличение использования  альтернативного газового топлива, что является одним из реальных подходов к решению проблемы снижения вредных выбросов. По инициативе Министерства природных ресурсов РБ Правительством республики 26 марта 2004 года было принято постановление «О расширении использования природного и сжиженного газа в качестве моторного топлива». Реализация данного постановления дает возможность значительно сократить выбросы в атмосферу токсичных ингредиентов.

1.2. Устойчивость древесных растений к атмосферному загрязнению поллютантами ( по Антипову, 1979; Кулагину, 1998)

     Создание  высокоэффективных насаждений, максимально  выполняющих свое назначение (хозяйственно-экономическое, эстетическое, санитарно-гигиеническое), может быть осуществлено при использовании  древесных пород, способных противостоять  токсическому действию промышленных газов. Поэтому особенно важным становится максимально надежное выделение газоустойчивых видов и форм. Результаты исследования влияния промышленных дыма и газов на растения представлены в ряде обобщающих работ (Илькун,1971; Красинский, 1937; Кулагин Ю.З., 1974; Кулагин А.Ю.,1998; Тарчевский, 1964; Антипов, 1979; Лесные экосистемы…,1990 и др.). Устойчивость к промышленным газам рассматривают как способность растений противостоять их вредному действию и сохранять в той или иной степени нормальное состояние (Красинский, 1950), энергию роста и долговечность или ежегодный прирост (Балтаце, 1970; Лиепа, 1970, 1972).

      Древесные растения являются эффективным средством  снижения загрязнения окружающей среды  промышленными выбросами (Илькун, 1971, 1978; Гудериан, 1979; Сергейчик, 1984; Smith, 1985; Тарабрин и др., 1986; Кист, 1987; Никитин, 1987; Гетко, 1989; Джугарян, 1990; Лянгузова, 1990; Бобров и др., 1990; Hoffmann, Gronlberg, 1990; Котов, 1991). Установлено, что по сравнению с хвойными, широколиственные древесные породы лучше отфильтровывают загрязненный промышленными выбросами атмосферный воздух (Cadiz, Los Santos, 1982).

     Анализ  роста древесных в условиях промышленного  загрязнения показал, в частности, что в последние 20 лет деревья, растущие в городе, произвели органического  материала на 40% меньше, чем деревья, растущие на незагрязненном участке  (Turcsanyi, 1986).

      Основными загрязнителями атмосферы являются: НСl, F2 и HF, NOx (NO, N02, N03, N2Os), NH3, CS2, SO,, S03, H2S и кислоты (Молчанов, 1973). На различные концентрации S02 в воздухе растения реагируют по-разному: при 260 мг/м3 - гибнут за несколько часов; при 5,2-26 мг/м3 - наблюдается острое повреждение, причем они гибнут лишь при продолжительном или часто повторяющемся воздействии; при 1,82-5,2 мг/м3 происходит отравление древесных пород; при 1,04-1,82 мг/м3- повреждаются лишь чувствительные породы; при 0,26-0,56 мг/м3 древесные растения не реагируют или почти не реагируют (Молчанов, 1973).

      Повреждаемость  листьев S02 уменьшается по мере снижения интенсивности света от 40 тыс. лк до 4 тыс. лк (Харчистова; 1980). Показано (Garsed, Rutter, 1980), что при фумигации низкими концентрациями S02 (0,1 ррм) в течение длительного времени (9-11 месяцев) распределение хвойных по относительной чувствительности почти целиком зависит от условий эксперимента и что нет никакой связи между чувствительностью растений к острым воздействиям и хроническим воздействиям при низких концентрациях.

      Е.Пельц  с соавторами (Pelz, 1962; Pelz, Materna, 1964) считают, что причина неравной дымостойкости растений - различия в физиологических процессах. Под действием загрязнителей изменяется активность ферментов (Mejnartowicz, 1984; Беляева, Нестерова, 1985; Бессонова, Лыженко, 1986; Коршиков и др., 1995; Михеенко, 1989; Babuchkina, Guseva, 1992), изменяется пигментный состав листьев древесных растений (Сергейчик, 1984; Бессонова и др., 198; по Кулагину, 1998).

      При действии промышленных загрязнителей  у растений нарушается метаболизм (Krishnamurthy et al, 1986; Бабушкина и др., 1988; Игнатенко, Тарабрин и др., 1986; Сидорович, Гетко, 1992), в частности - углеводный обмен (Пягай и др., 1991), азотный обмен (Пягай и др., 1987; Сидорович и др.. 1987), фосфорный обмен (Сергейчик, 1984), обмен полисахаридов (Бессонова, Зверковский, 1989).

      Как адаптивная реакция на действие загрязнителей  рассматривается увеличение содержания в растениях фенолов и полифенолов  (Козюкина, Тарасенко, 1983; Сидорович, Гетко, 1992).

      Г.М.Илькун (1978) газоустойчивость растений ставит в прямую зависимость от емкости катионно-анионного обмена. Устойчивость к S02 связывается (Николаевский и др., 1971) с интенсивностью газообмена и скоростью поглощения и образования летальных концентраций загрязнителей в листьях. Одной из причин повреждения тканей при избыточном поступлении S02 в растения может быть окисление органической среды до сульфооксида и сульфона, что наблюдалось Б.П.Строгановым и др. (1962) в условиях сульфатного засоления. Проникая через устьица в лист, S02 в мезофилле реагирует с Н20 с образованием H2S03, а затем H2S04 (Smith, 1981; Данилова и др., 1982). Типичными являются ионы S032" и S042". Ионы S032" реагируют с кетонами и альдегидами с образованием α-гидроксилсульфонатов (Smith, 1981). Свободные радикалы, образованные от S032" разрушают хлорофилл (Galen, 1977), реагируют с пиримидиновыми основаниями ДНК и РНК (Smith, 1981). Добавим, что S032" реагируют с энзимами, связываясь с фосфатными и карбонатными группами или формируя ингибирующие компоненты (Wallance, Spedding, 1976). Длительная фумигация S02 подавляет нитрификацию в почве (Labeda, Alexander, 1978), определяет нарушения аминокислотного метаболизма и ослабление фотосинтеза (Mudd, 1973; Mudd, Kozlowski, 1975; по Кулагину А.Ю., 1998).

      Окислы  азота, проникая через устьица в  лист, на влажных поверхностях клеток мезофилла реагируют с водой; при этом образуются HN02 и HN03 (Smith, 1981). С аминами нитрат-ионы образуют нитрозамины - кислоты, которые могут реагировать с ненасыщенными компонентами и формировать свободные радикалы (Taylor et al, 1975). Токсичность NO, может быть результатом снижения рН (Zeewaart, 1976). Отмечено, что длительная фумигация NO, тормозит процесс исчезновения аммония в почве (Labeda, Alexander, 1978). Окислы азота, воздействуя на растение, ингибируют фиксацию С02, вследствие чего подавляется рост (Mudd, 1973; Zeewaart, 1976). Показано, что при кратковременном действии больших доз NOx ухудшается эпидерма испытуемых растений (Десслер, 1981).

      Свойства  газов по отношению к растениям  выражаются в следующем ряду токсичности: F2 > С12 > S02 > NOx (Красинский, 1950; Крокер, 1950). В.С.Николаевский (1979) отмечает высокую фитотоксичность таких газов, как двуокись серы, хлор, окись азота, сероводород, аммиак.

      Как следствие загрязнения атмосферы  получили распространение кислые осадки, представляющие собой растворы серной, азотной, угольной кислот (Likens, 1976; Tamm, 1976; Николаевский, 1979; Strand, 1980; Мандре, 1982). Кислые осадки влияют на почвы, вызывают повреждения растений (Кондратюк и др., 1980; Алексеев, Дочинжер, 1982). Н.П.Красинский (1950) упоминает в ряду устойчивых к парам соляной кислоты иву серую. В результате опытов в камере в парах НС1 (0,5-0,6 мг/м3) и в парах H2S04 (5-8 мг/м3) ива ползучая была определена как неустойчивая (Протопопова, 1980).

      Слабо повреждаются листья ив при действии на них аммиака (Попов и др., 1980), оксидозона (Gilchrist, 1984), фтора (Чекой, Андон, 1984).

      По  сравнению с другими древесными ивы более устойчивы к S02 (Красинский, 1950; Левицкий, 1965; Дочинжер, 1982), F2 (Jamrich, Tomanova, 1985; Jamrich et al., 1989).

      Подчеркивается  значительная устойчивость к поллютантам  ивы козьей и ивы серой (Рябинин, 1965; Мамаев, 1969; Яценко, Николаевский, 1975; Дашкевич, 1982), а также ивы ломкой (Смирнов,1980). Отмечается как высокая (Рябинин, 1965; Куртева, 1982), так и средняя (Дашкевич, 1982) газоустойчивость у ивы белой.

      Стремясь  к максимальному использованию  всех возможностей древесных растений при оздоровлении окружающей среды, ботаники и лесоводы все чаще обращаются к быстрорастущим древесным породам - к ивам (Красинский, 1950; Тарчевский, Зайцева,1964; Горчаковский и др., 1966; Гусейнов, 1968; Лукьянец, 1974; Колесников и др., 1976; Антипов, 1979; Кулагин А.Ю., 1998).

      Подчеркивается  оздоровительная функция ивняков по отношению к загазованному и запыленному атмосферному воздуху (Чуваев и др., 1973) и промышленным отвалам (Шилова, 1974; Пикалова и др., 1976; Баталов и др., 1989). Многие виды ив при заселении нарушенных промышленностью земель демонстрируют пионерные свойства (Лукьянец, 1974) и способность произрастать в химически загрязненных техногенных экотопах (Лукьянец и др., 1976; Мамаев, Шилова, 1976; Кулагин А.Ю., 1982). При этом пионерные группировки ив способствуют ускорению почвообразовательного процесса на промышленных отвалах и повышению их плодородия (Махонина, 1979; Ужегова, Махонина, 1981).

     Род Tilia — липа. Липу некоторые авторы относят к наименее чувствительной (Щербакова, Чередниченко, 1964) или к устойчивым видам (Георгиевский, 1933; Герасимов, 1950), другие — к относительно устойчивым (Добровольский, 1952), третьи — к чувствительным (Ванин, 1938; по Антипову, 1979), очень или наиболее чувствительным и сильноповреждаемым видам (Шаблиовский, Красинский, 1950).

     Распространенные  виды липы, имеющие зеленую нижнюю часть листьев (Т. vulgaris, T. platyphyllos, Т. cordata), не пригодны для промышленных центров, так как чувствительны к дыму и засухе. Более подходят для этой цели серебристые липы, у которых нижняя сторона листьев белая (Т. tomentosa, T. petiolaris) (Henry, 1930). В Дортмунде липа войлочная лучше других видов переносила задымление воздуха (Hofker, 1924). Она способна к длительному сопротивлению газам, тогда как липы мелколистная, европейская и крымская лишь относительно пригодны дли условий города (Thomae, 1955). В Гамбурге под влиянием сернистого ангидрида у липы мелколистной уже в августе полностью опали листья (Thomae, 1955). По окисляемости клеточного содержимого она показала среднюю газоустойчивость (Попова, 1969); в Донбассе липа мелколистная отличалась значительной чувствительностью и повреждаемостью (Макагонов и др., 1969); в условиях Красноярска проявила  себя  недостаточно газо- и дымоустойчивой, однако быстро отрастала после повреждения (Вовк, 1965); на Урале (Свердловск и г. Реж) оказалась среднеустойчивой, в прохождении фенофаз отклонений не наблюдалось (Чернышов, 1962). Липу крымскую считают устойчивой против дыма, так как ее блестящие листья не удерживают пыли и копоти (Галактионов, 1967; Толоконникова, 1970).

     В исследуемой зоне кроме липы мелколистной наиболее распространена в парках липа крупнолистная. В сельских парках  реже встречаются липы крымская, европейская и войлочная; в городских парках видовой состав значительно беднее. В 200 м от ЦБК-1 липа крупнолистная обильно плодоносила, а мелколистная — несколько слабее. У первой наблюдалось сильное пожелтение всей кроны, некоторые листья имели бронзовый оттенок, отверстия, сморщивались, у второй — сильное пожелтение по краям листьев с появлением коричневых пятен и выпадением меристемы. В 400 м от ЦБК-1 у липы крымской на некоторых листьях сохранились только жилки. Крона однобокая, поражена тлею. Липа мелколистная повреждалась еще сильнее. Оба вида обильно плодоносили. При окуривании в камерах очень устойчивыми оказались липы - длинночерешковая и войлочная, устойчивой — амурская, относительно устойчивыми — .американская, мелколистная, крупнолистная и крупнолистная ранняя, малоустойчивой—кавказская.

     Род Fraxinus ясень. Ясень, по данным одних авторов, наиболее устойчив или газоустойчив (Стоичев, 1962), рекомендуется для озеленения промышленных предприятий (Гетта, 1957); по данным других — очень ( Hess-Beck, 1930), высоко-(Щербакова, Чередниченко, 1964) и наиболее чувствительный или очень сильно-повреждаемый (Ткаченко, 1936). Для озеленения г. Кенсингтона из 4 рекомендуемых проф. Фармером пород (254) использован ясень джерсейский.  Тома  (313)  относит ясень обыкновенный и его формы, а также ясень манноносный и Пакса к видам, способным к длительному сопротивлению в условиях задымления. Ясени зеленый и обыкновенный как устойчивые к дыму, копоти и газам (Качалов, 1070) предложены для озеленения территории около цинкового завода (Рогалева,1969). На Урале (Свердловск, г. Реж) ясень обыкновенный оказался среднеустойчивым видом. Отклонений в прохождении фенофаз не наблюдалось (Чернышев, 1962). В Дортмунде, в условиях задымления, ясень отнесен к малопригодным видам (Hofker, 1924). В Криворожье, вблизи химических цехов и доменных печей, он выпал раньше акации белой, береста мелколистного и тополя канадского (Добровольский, 1957). Некоторые авторы считают ясень обыкновенный высоко- (Pelz, 1956) или очень чувствительным (Ткаченко, 1936) к повреждению дымовыми газами видом. По окисляемости клеточного содержимого ясени пенсильванский и сирийский показали среднюю устойчивость (Попова, 1969). Безошибочным признаком острого повреждения у ясеня Негер (Neger F. W., Lakon, 1914) считает побурение чечевичек.

Информация о работе Оценка устойчивости липы сердцевидной и ясеня пенсильванского к атмосферному загрязнению в Орджоникидзевском районе города Уфы