Лишайникового покрова Методы исследования > Исследовательская работа 16 > Анализ чистоты воздуха при помощи лишайников > Результаты исследования 17

Вид материала

Содержание

Глава I. Характеристика экологических условий Нязепетровского
Состояние окружающей среды.
Глава II. Обзор литературы
2.2. Мониторинг воздушной среды
2.3. Лишайники. Виды лишайников
2.4. Лихеноиндикация как метод биоиндикации
3.1. Методы исследования
Образец палетки
Подсчёт лишайников
Сделать выводы
3.2. Исследовательская работа
3.3. Анализ чистоты воздуха при помощи лишайников
3.4. Результаты исследования

Подобный материал:

Муниципальное общеобразовательное

учреждение “Средняя общеобразовательная школа №3”

Оценка качества атмосферного воздуха Нязепетровского района

Выполнил: Батракова Любовь

Учащаяся 11 класса

МОУ СОШ №3

Руководитель: Боронина Н.Н.

г.Нязепетровск

2007 год

Оглавление

Введение

Глава I. Характеристика экологических условий Нязепетровского 4

района

Глава II. Обзор литературы 7

2.1. Экологический мониторинг 8

2.2. Мониторинг воздушной среды

2.3. Лишайники. Виды лишайников

2.4. Лихеноиндикация как метод биоиндикации 12

Глава III. Методика исследования чистоты воздуха при помощи 14

лишайникового покрова

3.1. Методы исследования

3.2. Исследовательская работа 16

3.3. Анализ чистоты воздуха при помощи лишайников

3.4. Результаты исследования 17

Вывод 17

Рекомендации 18

Литература 19

Приложение

Введение

Экологические проблемы, проблемы взаимоотношения людей с природой, существовали всегда, на всём протяжении истории человеческого общества.

Среди разнообразных актуальных тем общей экологии особое место занимает теория и практика оценки состояния окружающей среды методом биоиндикации. Состояние растительности в наибольшей степени характеризует состояние геосистем, одновременно являясь наиболее выраженным стабилизирующим компонентом. Именно поэтому растительность с известными допущениями можно использовать в качестве индикатора состояния экосистем.

Параллельная, не менее важная задача, связана с прямым определением содержания поллютантов (веществ, загрязняющих окружающую среду). Растения, в особенности мхи и лишайники, способны к концентрированию многих веществ из окружающей среды, что делает их удобным объектом при оценке степени загрязнения.

Экологические проблемы современных городов – это одни из основных проблем человечества, ибо город формирует совершенно особую среду, лишь внешне похожую на природную. Искусственная среда, искусственная экосистема воздействует на все стороны жизни человека: его организм, психику; определяет трудовую деятельность любого индивида, его экономический и социальный статус.

В ходе наших исследований мы должны выяснить:

Уровень загрязнённости атмосферного воздуха г.Нязепетровска и Нязепетровского района;
Определить факторы влияния на загрязнение воздуха;
Показать влияние лишайников на загрязнённость атмосферного воздуха;
Выработать предложения по улучшению экологического состояния среды.

^ Глава I. Характеристика экологических условий Нязепетровского

района

Нязепетровский район расположен в северо-западной части Челябинской области. Наибольшая его продолжительность с запада на восток – 50 км, с севера на юг – 80 км. Площадь района 3430 км².

Территория Нязепетровского района расположена на западном склоне южной части Уральских гор. Высота наиболее приподнятых участков не превышает 400 метров над уровнем моря. Основной тип рельефа холмисто-увалистый. Наибольшая расчленённость рельефа и смыва мелкозёма, мощность почв различна, все почвы содержат большее или меньшее количество щебня.

Наименьшая мощность, и в тоже время наибольшая щебенчатость почв отмечается на крутых склонах, чаще южной экспозиции и на вершинах увалов. Для территории района наиболее характерными почвами являются серые лесные почвы. Они расположены на плато и пологих склонах. Средняя мощность почвенного слоя 40-80 см. По механическому составу – это тяжёлые плотные суглинистые и глинистые почвы. Распространение чёрноземовидных (луговодерновых) почв ограничено долинами, как правило, влажными. Гумусовый слой этих почв достигает 30 см. По берегам лощин, образуемых реками, встречаются участки болот, для которых характерны заболоченные глеевые и подзолисто – глеевые почвы.

Климат района умеренно-континентальный, умеренно-влажный с тёплым летом и суровой многоснежной зимой. Среднемесячная температура воздуха самого тёплого месяца +11 С, +18 С (июль), а самого холодного месяца –15 С (январь). Абсолютный минимум температуры –54 С.

Самые тёплые месяцы: июнь, июль, август. Самые холодные месяцы: январь, февраль, март. Зима длится пять-шесть месяцев, с ноября до конца апреля. Для переходных периодов характерно проявление заморозков. По данным Нязепетровской метеостанции средняя дата последнего весной – 4 июня, первого – осенью в сентябре.

Наибольшее количество осадков –52% выпадает в летнее время, а за холодный период – ¼ часть годовой нормы осадков. Следует отметить неравномерность по месяцам. Мощность снежного покрова достигает 60 – 70 см, на отдельных участках до 1 метра.

Территория района расположена в Верхнее-Уфимском округе Южно-Уральской провинции горно-таёжных и смешанных лесов. Для округа характерны сосновые и особенно мелколиственные, в первую очередь берёзовые леса.

^ Состояние окружающей среды.

К благоприятным факторам относятся значительное удаление от крупных промышленных центров, вокруг которых территории и реки испытывают значительные техногенные нагрузки.

В Нязепетровске основными промышленными и коммуникативными объектами, негативно влияющими на окружающую среду, является краностроительный завод имени Калинина, имеющий III источника выбросов.

В атмосферу в 1991 году было выброшено 579 т вредных веществ, из которых: 23,9 т – пыли, 25,8 т – окислы углерода, 65,05 т – сернистого ангидрида, 28,16 т – оксида дота и д.р. В объём выбросов включены выбросы котельной, работающей на угле и мазуте. По объёму и составу выбросов предприятие отнесено к III категории опасности.

Выбросы вредных веществ в атмосферу от завода сравнительно невелики, но учитывая расположение большей части жилой застройки подветренной стороны от завода и достаточно близко к нему водоохранные мероприятия и контроль за выбросами и состоянием атмосферы необходимы. Второе место по суммарному объёму загрязнений занимают городские котельные, которые ещё не все переведены на экологическое топливо (газ). Использование угля, мазута в качестве отопительного сырья в атмосферу выделяется более 30% вредных веществ. Основными примесями, которых является CO, SO₂.

Воздействие городов на их природные системы далеко выходит за пределы их собственных границ, оно распространяется не только на прилегающие территории, но и играет огромную роль в загрязнении биосферы всей планеты. При сжигании топлива, переработке сырья, а также использование промышленной и сельскохозяйственной продукции образуется огромное количество промышленных и бытовых отходов, которыми интенсивно загрязняется всё окружающее.

Третье место загрязнению атмосферного воздуха, в Нязепетровском районе, отводится автомобильному транспорту.

С каждым годом в городе увеличивается число автотранспорта. В соответствии увеличивается число выхлопных газов. С ростом техники появляются новые заправочные станции, непосредственно в городе их 4, ещё 2 за его пределами.

От 1 тысячи автомобилей в день в воздух поступает более 300 кг угарного газа, помимо того, выхлопные газы содержат вредные примеси, более 200 компонентов. В результате неполного сгорания 1 т бензина в двигателях внутреннего сгорания выделяется 0,5 т угарного газа.

Так же источниками загрязнения являются леспромхоз, асфальтобетонная установка, КРСД. Влияние этих объектов, в целом, мало ощутимы т.к. размещены они, преимущественно, на удалении от застройка и невелики по своим производственным мощностям. Поэтому рассматривать их следует как единичные источники загрязнения воздушной среды.

Исходя из разбитой в городе промышленности, размещения различных объектов, состояние воздушного бассейна можно охарактеризовать как благоприятное с местным локальным загрязнением. Местными источниками загрязнения воздуха, кроме названных выше, является печное отопление индивидуальной застройки, низкий уровень благоустройства территории, грунтовые проезды при малом количестве зелёных насаждении на улицах, свалки мусора и отходов.

Ещё одним источником загрязнения, можно назвать городскую свалку, расположенную по розе ветров относительно застройки благоприятно. Но главными недостатками её является устройство без подготовки территории, без разработки проекта по организации и эксплуатации. Сжигание твёрдых отходов, влечет за собой поступление в атмосферу вредных веществ.

Все перечисленные выше источники загрязнения атмосферы имеют ограниченную зону влияния, не велики по массе выбросов и не требуют особо крупных капиталовложений на их ликвидацию. Часть техногенной нагрузки на воздушную среду можно снять градостроительными и планировочными средствами.

^ Глава II. Обзор литературы

2.1. Экологический мониторинг

Под экологическим мониторингом понимается такая система постоянных наблюдений за окружающей природной средой, при которой идёт непрерывная (или периодическая) оценка среды обитания человека или биологических объектов. Цель экологического мониторинга – обосновать, обеспечить систему природоохранных мероприятий, предупреждающих ухудшение природной среды, её основных компонентов или способствующих её улучшению, восстановлению.

Основными задачами экологического мониторинга являются:

- наблюдение за источниками антропогенного воздействия (завод, шахта, газопровод, сельхозпредприятие);

- наблюдение за факторами антропогенного воздействия (выбросы в атмосферу, сброс грязных вод, аварии, и т.д.);

- наблюдение за состоянием природной среды, и процессами, происходящими в ней под влиянием техногенного воздействия (изменение состава воды, атмосферы, смена сукцессий);

- оценка фактического состояния природной среды и прогноз состояния на перспективу (сюда можно отнести все опросы, связанные с атмосферой).

Экологический мониторинг окружающей среды может осуществляться с различной детальностью и на различном уровне. Детальность наблюдения обосновывается целями, программой. Уровень наблюдения зависит от потребностей общества, коллектива.

Наблюдение над окружающей средой может осуществляться в школе, цехе, на ферме, в районе и городе, на территории более обширной – области, края, континента, наконец, Земли в целом (состояние биосферы, озонового слоя Земли, парникового эффекта и т.д.). Правительство России приняло решение о создании Единой государственной системы экологического мониторинга (ЕГСЭМ). На основании этого решения в Челябинской области ведётся работа по созданию региональной системы. Состояние природной среды в области определяется путём сбора, обобщения информации, поступающей из отдельных городов, районов, с особо охраняемых территорий.

В Челябинской области мониторинговые наблюдения за отдельными компонентами природной среды ведутся ведомственными организациями, а также специальными службами и комитетами, в их числе:

- Госкомэкология;

- областной центр по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды;

- комитет по земельной реформе и земельным ресурсам;

- управление лесами области;

- областной центр санэпидемнадзора.

Обобщение всех данных мониторинговых наблюдений, как за природной средой, так и техногенными процессами ведётся областным комитетом по экологии и природопользованию.

^ 2.2. Мониторинг воздушной среды

Предполагается слежение за состоянием воздуха в городах и промышленных посёлках, а также контроль за его качеством.

Динамичность воздушной среды, доступность для взятия проб практически в любой точке и с разных высот позволяют создавать автоматизированные системы слежения и контроля.

Вся информация, получаемая при мониторинге загрязнения атмосферы, делится на три категории:

- экстренная;

- оперативная;

- режимная.

Экстренная информация содержит сведения о резких изменениях, связанных с погодными условиями или внезапными выбросами вредных веществ. Эта информация должна быть в кротчайший срок доведена до административных органов для принятия экстренных мер.

Оперативная и режимная информация дают сведения о воздушной среде за какой-то определённый период: сезон, год. Здесь анализируются причины загрязнения воздушной среды, состав и количество загрязнителей, периодичность выбросов.

Автоматизированная система контроля за воздушной средой в областном центре начала создаваться в 1993 году. Это ряд автоматических постов в разных частях города, фиксирующих в городском воздухе каждые 20 минут концентрации промышленной пыли, загрязняющих веществ, их состав. Приборы определяют концентрации диоксида серы, оксида азота и оксида углерода в атмосфере города. Вместе со стационарными постами работают пункты сбора и обработки информации, цифровой радиосвязи передвижные станции обследования.

Дальнейшее развитие автоматизированной системы позволит охватить все города и промышленные посёлки области и контролировать все источники, загрязняющие атмосферу (около 50 тыс.). Автоматизированная система мониторинга и контроля позволит установить также перенос вредных веществ с территорий соседних областей и республик.

^ 2.3. Лишайники. Виды лишайников

Лишайники – очень интересная и своеобразная группа низших растений. В лишайнике сочетаются два организма с противоположными свойствами: водоросль, чаще зелёная, которая в процессе фотосинтеза создаёт органическое вещество, и гриб получает от водоросли органические вещества – углеводы, а водоросль получает от гриба воду с растворёнными в ней минеральными солями. И находит внутри тела лишайника среду обитания, защиту от пересыхания и перегревания и т.д. Таким образом, гриб в некоторой степени паразитирует на водоросли, но и она извлекает из совместной жизни определённую пользу. Следовательно, в этом сожительстве наряду с паразитизмом имеются и черты симбиоза. В результате сложных взаимоотношений между грибом и водорослью в процессе эволюции возник новый самостоятельный комплексный организм, имеющий новые, только ему присущие особенности строения и образа жизни, свои закономерности развития. При этом выделенная из лишайника водоросль в благоприятных условиях чаще всего растёт и развивается самостоятельно, гриб же в этом случае обычно быстро погибает, так как в процессе приспособления к совместному существованию почти полностью потерял возможность к самостоятельному развитию.

Лишайники насчитывают около 25 тыс. видов (см. приложение 3) и широко распространены по земному шару – от полярных холодных скал до раскалённых каменных пустынь.

Закономерности их географического распространения изучены ещё недостаточно.

По приуроченности к субстрату лишайники подразделяют на четыре основные группы: напочвенные, эпифитные (поселяющиеся на деревьях и кустарниках), эпифитные (поселяющиеся на камнях и скалах) и водные. Однако этими группами не исчерпывается их экологическое разнообразие. Лишайники встречаются на субстратах, казалось бы, совсем не подходящих для обитания. Их находили на железе (например, на старинных пушках), на смоле, древесном угле, костях, оконных стёклах, фаянсе, фарфоре, коже, картоне, линолеуме, войлоке и т.д. Такое разнообразие свидетельствует о том, что лишайники часто используют субстрат как опору.

Лишайники – очень медленно растущие организмы. Прирост их таллома при благоприятных условиях колеблется в зависимости от вида от 1 до 8 мм в год. При этом листовые и кустистые лишайники растут быстрее, чем накипные. Средний возраст лишайников составляет от 30 до 80 лет, но отдельные экземпляры могут доживать и до 600 лет. Имеются указания, что иные талломы имеют возраст до 2000 лет. Таким образом, с гигантской секвойей и остистой сосной лишайники можно считать самыми долгоживущими организмами на Земле. Нужно отметить, что ввиду медленного роста лишайников необходимое условие их жизни – продолжительная неподвижность субстрата.

В растительном покрове лишайники, как и мохообразные, играю значительную роль, особенно в северных и высокогорных областях. Они – существенные компоненты растительного покрова равнинных и горных тундр и, отчасти, таёжных лесов. Лишайники могут расти в таких условиях, в которых такие организмы существовать не могут, и часто являются пионерами зарастания каменных субстратов. Осваивая их, они прокладывают дорогу другим растениям.

Будучи одним из основных напочвенных растений тундровой зоны, некоторые лишайники (кладонии и центрарии) являются главным кормом северных оленей. Олени чувствуют запах даже сквозь снежный покров, из- под которого они достают, разгребая снег копытами. Лишайники используют в пищу и другие животные, например свиньи и овцы.

Японцы используют в пищу и даже экспортируют в страны Юго-Восточной Азии растущий на скалах листовой лишайник – гирофору съедобную. Съедобен также и лишайник аспицилия съедобная, растущий в степной и полупустынной зонах. Он содержит до 55%-65% щавелевокислого кальция. Однако усвояемость питательных веществ лишайников очень незначительна.

В результате взаимодействия гриба и водоросли, составляющих организм лишайника, образуются специфические вещества, которые нигде в природе больше не встречаются. Это лишайниковые кислоты. Некоторые из этих кислот обладают антибиотическим действием, например усниновая кислота, образуемая 70 видами лишайников. Это сильный антибиотик, который под названием бинан введён в медицинскую и ветеринарную практику для лечения свежих посттравматических и послеоперационных раненых поверхностей, варикозных и трофических язв, ожогов первой и второй степеней, а так же при гнойных воспалительных процессах мягких тканей. Некоторые вещества, выделенные из лишайников, обладают свойством стимуляторов. На этом основано использование в народной медицине отваров цетрии исландской (исландский мох). В её состав входит паралихестериновая кислота, обладающая тонизирующем действием. Лишайниковые вещества обладают и другими интересными свойствами, например, известно антиопухолевое действие полиоровой кислоты и кардиотоническая активность пульвинового дилактона.

Кроме того, лишайниковые вещества могут найти применение в фитопатологии. Так, усниновая кислота активна против заболеваний томатов; усниновая, вульпиновая, физодовая и салициловая кислоты – против грибов, разрушающих древесину, а экстракты из лишайников, содержащие усниновую, леканоровую и псоромовую кислоты, проявляют активность против вирусного заболевания табачная мозаика. Лишайники широко используют в парфюмерной промышленности. Издавна было известно, что некоторые из них содержат ароматические вещества. В древнем Египте и позднее, в XI – XVII вв., из сухих лишайников получали порошок, которые употребляли для изготовления пудр, в частности, пудр для париков. Из широко распространённого лишайника эверния сливовая (дубовый мох) извлечено ароматическое вещество резоноид, являющееся хорошим закрепителем аромата. Резоноид входил в состав “Шипра”, “Кристалла”, “Кремля”, “Кармин” и ряда других одеколонов. Резоноид используют и в других косметических изделиях – кремах, пудрах, мылах и сухих духах. Этот же лишайник и реже другой – видэверния шелушащаяся – применялись в странах Северной Америки для ароматизации хлеба. Некоторые лишайники из рода Рочелла, растущие на морских побережьях, а также охролехиях виннокаменная, растущая на скалах и на почвах в северных районах, с глубокой древности применялись как красители. Или окрашивали шерсть и шёлк. Основной цвет красителей, получаемых из лишайников, - тёмно-синий. Добавка уксусной кислоты, квасцов даёт пурпурные, красные и жёлтые тона. Существенно, что это краски особенно тёплых и глубоких тонов, нестойкие, однако, на свету. В настоящее время краски получают главным образом синтетическим путём, но до сих пор в Шотландии некоторые твидовые ткани окрашивают только красителями из лишайников.

В наши дни, когда всё актуальней становится проблема загрязнения окружающей среды, лишайники нам могут сослужить ещё одну службу. Дело в том, что они по-разному реагируют на загрязнение воздуха. Изучив эти свойства лишайников, можно использовать их как индикаторы степени загрязнённости окружающей среды, особенно воздуха. На этой основе стало развиваться особое направление индикационной экологии – лихеноиндикация. В самом деле, внимательный человек, гуляя в лесу, непременно заметит лишайники, растущие на стволах деревьев, - большие светло-серые пятна листовых пармелий, мучнистые подпалины накипных лишайников, свисающие с веток редкие “бороды” усней, алектории и др. Все они здесь живые и нередко покрываю более половины поверхности ствола. Если пройти через какой-нибудь городской парк, то едва ли удастся обнаружить лишайники, разве что маленькие пятнышки хилых фрагментарных слоевищ в трещинах коры. Различия между лишайниковыми флорами естественных и антропогенных ландшафтов были замечены уже лехенологами (учёными которые занимаются лишайниками) прошлого столетия. Не имея тогда точных данных относительно экологических условий (климата, состава воздуха и пр.) городов, они могли только предполагать, что часть лишайников чувствительна к каким-то условиям, по всей вероятности, к составу воздуха. В дальнейшем было установлено, что различные виды лишайников действительно обладают разной чувствительностью. Одни растут только в естественных ландшафтах, другие переносят умеренное влияние цивилизации, сохраняясь в небольших посёлках, сёлах и пр., а третьи способны расти в крупных городах, по крайне мере на их окраинах. При изучении лишайников в городах были обнаружены общие закономерности:

1. Чем больше индустриализирован город, чем сильнее загрязнён воздух, тем меньше встречается в нём видов лишайников, тем меньшую площадь они покрывают на стволах деревьев и других субстратах и тем ниже их жизнеспособность.

2. При повышении степени загрязнённости воздуха первыми исчезают кустистые лишайники, за ними – листовые и последними – накипные. Видовой состав лишайников в разных частях города (в центре, в индустриальных районах, в парках и на окраинах) оказался настолько различным, что учёные стали в пределах городов выделять так называемые зоны лишайников. Впервые они были выделены в Стокгольме, где стали различать лишайниковую пустыню (центр города и фабричные районы с сильно загрязнённым воздухом) – лишайники практически отсутствуют; зону соревнования (часть города со средней загрязнённостью воздуха) – флора лишайников бедна, отмечаемые виды имеют пониженную жизнеспособность; нормальную зону (периферические районы) – встречается много видов лишайников. Позднее такие зоны были установлены и в других крупных городах. Было также обнаружено, что в некоторых из них площадь лишайников пустыни за последние десятилетия увеличилась. Например, в Мюнхене в 1901-м – уже 58 км². В течение последних десятилетий было показано, что из газов самое отрицательное влияние на лишайники оказывает диоксид серы. Экспериментально установлено, что в воздухе уже при концентрации этого соединения 0,08 – 0,10 мг/м³ в хлоропластах водорослевых клеток многих лишайников появляются бурые пятна, начинается деградация хлорофилла, плодовые тела лишайников хиреют. Концентрация 0,5 мг/м³ губительна для всех видов лишайников, произрастающих в естественных ландшафтах. Интересно, что в городских условиях одни виды лишайников вымирают сразу, а другие приспосабливаются даже к отравленной среде. Конечно, в городах пагубно влияет не только диоксид серы, но и такие загрязнители, как оксид азота, окись углерода, соединения фтора, хлора и пр. Кроме того, в городах особый микроклимат – здесь примерно на 5% суше, чем в естественных ландшафтах, примерно на 1 – 3 градуса теплее, меньше света. И всё же первым врагом лишайников в городах является грязный воздух. Теперь вы, прогуливаясь по городу, можете сказать, например, что на этой аллее воздух слишком загрязнён: количество диоксида серы превышает 0,3 мг/м³ (лишайниковая пустыня); в этом парке воздух загрязнён умеренно – содержание SO 0,05 – 0,3 мг/м³, на стволах произрастают ксантории, фисции, анаптихии, леканоры; а в этом парке воздух довольно чистых – содержание SO₂ менее 0,05 мг/м³ (на это указывают произрастающие на стволах пармелия, алектория и др.).

^ 2.4. Лихеноиндикация как метод биоиндикации

Лишайники по-разному реагируют на загрязнённость воздуха: некоторые и них не выносят малейшего загрязнения и погибают; другие, наоборот, живут преимущественно в населённых пунктах, хорошо приспособившись к антропогенным условиям. Это уникальное свойство лишайников используется для общей оценки степени загрязнённости окружающей среды, особенно атмосферного воздуха. На этой основе стало развиваться особое направление – лихеноиндикация.

Лихеноиндикация – использование лишайников в качестве биоиндикаторов степени загрязнения атмосферного воздуха основанное на изучении состава и биологических особенностей лишайников.

Неприметным условием экологических исследований является определение взаимосвязей между живыми организмами и условиями среды. При этом изучение растительного покрова, представляющего единство флоры (совокупности видов исследуемой территории) и растительности (совокупности растительных сообществ) традиционно занимает одно из главных мест в синэкологических исследованиях.

Биоиндикация – это оценка качества среды обитания и её отдельных характеристик по состоянию её биоты в природных условиях. Различают следующие формы биоиндикации: специфическая и неспецифическая, также разделяют на прямые и косвенные.

Одним из перспективных объектов этой науки являются лишайники. Они распространены по всему земному шару и могут служить объектом мониторинга на всех условиях:

Локальном (в конкретной местности)
Региональном (в обширном регионе)
Глобальном (на всём земном шаре)

При изучении степени загрязнения окружающей среды промышленными объектами важна реакция биологических объектов на поллютанты (поллютанты – загрязняющие вещества).

Система наблюдения за реакцией биологических объектов на воздействие поллютантов называется биологическим мониторингом.

Биологический мониторинг включает в себя наблюдение, оценку и прогноз изменений состояния экосистем и их элементов, вызываемых антропогенным воздействием. Биологическая индикация позволяет оценивать степень загрязнения окружающей среды по существующим биологическим показателям. Объектом глобального мониторинга лишайники выбраны потому, что они могут жить в любых местах и при любых условиях.

Для количественной оценки загрязнённости воздуха с помощью лихеноиндикации необходимо:

освоить стандартные методики лихеноиндикации;
выбрать пробные площадки, нанести их на карту;
изготовить необходимые приспособления и оборудование для проведения исследований;
провести оценку состояния воздуха окрестностей, используя методики лихеноиндикации;
на основе полученных данных сделать выводы о состоянии воздуха и дать рекомендации по улучшению экологической ситуации

Глава III. Методика исследования чистоты воздуха при помощи

лишайникового покрова

^ 3.1. Методы исследования

Необходимо разбить площадки на 10x10 м в разных направлениях друг от друга. При выборе следующих площадок придерживаться следующих правил:

структура и состав фитоценоза на пробных площадках должны быть примерно схожими;
учётные площадки (участки коры дерева, на котором производится непосредственный подсчёт площади покрытия лишайниками), выбираются на высоте от 30 до 150 см от основания ствола дерева;
на каждой пробной площадке выбирается 10 отдельностоящих, здоровых, растущих вертикально деревьев с диаметром ствола 25-40 см.;
на каждом дереве подсчитывается количество видов лишайников. Все обнаруженные виды разделяются на три группы: кустистые, листовые, накипные.

Оценка степени покрытия ствола лишайниками проводится по методике измерения проективного покрытия:

для этого на высоте 30 – 150 см на наиболее заросшую лишайниками часть коры накладывается прозрачная палетка размером 10x10 см (палетку расчерчивают на квадраты размером 1x1 см).

^ Образец палетки

Перед началом измерений заготавливаются специальные таблицы, в которые затем заносятся результаты исследований.

Таблица №1

Признаки	Деревья
Признаки	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Общее количество видов лишайников
В том числе: кустистых
Листовых
Накипных
Степень покрытия древесного ствола лишайниками %

^ Подсчёт лишайников проводится следующим образом:

Считается число квадратов сеточки, в которых лишайники визуально занимают больше половины площади квадрата (А), условно приписывая им покрытие, равное 100%;
Считается число квадратов, в которых лишайники занимают менее половины площади квадрата (В), условно приписывая им покрытие, равное 50%;
Вычисляется общее проективное покрытие в процентах (R) – по формуле: R=(100А+50В):С,

где С – общее число квадратов сеточки (в данном случае при использовании сеточки 10x10 см с ячейками 1x1 см, С=100).

Степень загрязнения воздуха оценивается по полученным данным, которые сведены в таблице №2

Таблица №2

Состояние лишайникового покрова	Характеристика загрязнения
Присутствуют почти все виды накипных лишайников, листовой оранжевый, серный листовой	Зона среднего загрязнения
Присутствуют все виды листовых лишайников	Относительно чистая зона
Кустистые лишайники в том числе	Чистая зона
Все перечисленные листовые и кустистые лишайники, в том числе	Очень чистая зона

^ Сделать выводы:

По состоянию лишайникового покрова оценить состояние воздуха на пробных площадках;
Сравнить состояние лишайникового покрова на площадках, сделать выводы о влиянии загрязнений на видовой состав лишайников.

^ 3.2. Исследовательская работа

Мы разбили 10 пробных площадок в разных частях города. Площадки 10x10 м отдалённые друг от друга в разных направлениях.

Изготовили палетку, расчерченную на квадраты размером 1x1 см. Начертили таблицы, для занесения данных.

Определение степени покрытия ствола лишайниками проводился с 9 по 12 августа 2007 года.

Полученные данные обрабатывали по формуле R=(100А=50В):С,

где

R – степень покрытия древесного ствола лишайниками (%)

А – число квадратов сеточки, в которых лишайники визуально занимают больше половины площади квадрата

В – число квадратов сеточки, в которых лишайники визуально занимают менее половины площади квадрата

С – общее число квадратов сеточки.

^ 3.3. Анализ чистоты воздуха при помощи лишайников

Лишайники распространены по всей планете, начиная с тундры и кончая тропиками. Они поселяются на досках, коре деревьев, на бесплодной почве, потому что здесь нет конкуренции со стороны высших растений, в то же время они очень чувствительны к химическим загрязнениям: “Лишайниковая пустыня”, т.е. отсутствие лишайников, указывает на сильное загрязнение воздуха двуокисью серы свыше 0,3 мг/м³. Если произрастают некоторые выносливые по отношению к загрязнителям лишайники (ксантории, фисции, фнфптихии, мканоры), то воздух загрязнён умеренно (количество двуокиси серы колеблется между 0,05 – 0,02 мг/м³). Произрастающие на стволах виды естественной флоры (пармелии, плектории и др.) указывают на довольно чистый воздух, двуокись серы меньше 0,05 мг/м³. Чем чище воздух, тем больше видовое разнообразие лишайников, тем интенсивнее их рост.

На территории города нами было обнаружено 3 вида лишайников. Непосредственно в городе 2 вида, а на его окраинах появляется и третий вид. Следовательно, атмосферный воздух в пределах города средней загрязнённости, а на окраинах чистая зона (смотреть данные таблиц в приложении).

^ 3.4. Результаты исследования

По проведённому нами исследованию, можно сказать, что атмосферный воздух на территории Нязепетровска среднего загрязнения. В парках был найден только один вид лишайника (накипной). Это связано с тем, что в центре города находится краностроительный завод, который работает на полную мощность. Второй причиной такого загрязнения является транспорт, который с каждым годом увеличивается. Третья причина – это большое количество городских котельных, которые работают на твёрдом или жидком топливе, хотя в последнее время происходит медленный переход на газовое отопление, что приведёт к меньшему загрязнению окружающей среды. Четвёртой причиной является то, что городская свалка, находящаяся в зелёной зоне, где твердые отходы уничтожаются путём сжигания. В результате чего в атмосферу попадает большое количество вредных веществ (пыль, копоть, сажа).

Что касается окраин города и всего Нязепетровского района, то это экологически чистый уголок природы. Здесь большое количество всех трёх видов лишайников, которые можно увидеть на земле, коре деревьев, ветках.

Вывод

Атмосферный воздух города Нязепетровска имеет среднее загрязнение. На окраинах воздух становится чище, а сам Нязепетровский район является экологически чистым уголком природы.

Факторами влияния на загрязнённость атмосферного воздуха является:

Краностроительный завод имени Калинина;
Медленный переход городских котельных на экологически чистый вид топлива (газ);
Автотранспорт и грунтовые дороги;
Городская свалка;
Большое количество автозаправок.

Рекомендации

Для того чтобы в атмосферу города выбрасывалось меньше вредных соединений и выбросов дыма, копоти нужно установить фильтры на трубы котельных. Ускорить процесс перехода котельных на газ. Краностроительному заводу как главному предприятию города разработать план реконструкции завода направленный на охрану окружающей среды.

Предотвратить загрязнение атмосферы можно путём рационального размещения источников вредных выбросов и расширение площадей декоративных насаждений, состоящих из достаточно газоустойчивых растений.

Особое значение в связи с резким увеличением автомобильного парка города приобретает борьба с выхлопными газами, чтобы решить эту проблему нужно вывести центральную автодорогу за пределы города. Применять в автомобилях аппараты-нейтрализаторы, которые уже выпускаются в промышленности, модернизацию двигателей, перевод городского транспорта на экологическое топливо (газ). Вынести за пределы города автозаправки.

При сжигании мусора на свалке в атмосферу выбрасываются различные вредные соединения, нужно сортировать мусор и искать формы его переработки.

Литература

1. Комплексный доклад о состоянии окружающей среды Челябинской области в 2001 году. Главное Управление Природных ресурсов и охраны окружающей среды МПР России по Челябинской области: Изд-во “ЦОТ ПЛОЩАДЬ ЭВОЛЮЦИИ” – Челябинск, 2002

2. Комплексный доклад о состоянии окружающей среды Челябинской области в 2005 году. Министерство Радиационной и Экологической безопасности Челябинской области. – Челябинск: Изд-во ОАО “Челябинский Дом печати”, 2006

3. Крючков В.В. Север на грани тысячелетий. – Мысль, Москва, 1987

4. Левит А.И. Южный Урал – Южно-Уральское, Челябинск, 2001

5. Охрана Природы Южного Урала – ОАО “Челябинский Дом печати”, Челябинск, 2007

6. Природа Челябинской области. – Челябинск: Изд-во ЧГПУ, 2000

Виды лишайников

Листовой лишайник, растущий на камнях