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
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
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-
В
республике за 2005 г. в связи с уменьшением
использования бензина при
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
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 (
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
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
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.