Стабильность развития как способность организма к нормальному развитию (без нарушения и ошибок) является чувствительным индикатором состояния природных популяций и позволяет оценивать суммарную величину антропогенной нагрузки. Наиболее простым и доступным для широкого использования способом оценки стабильности развития является определение величины флуктуирующей асимметрии билатеральных морфологических признаков. Она представляет собой отклонения от строгой билатеральной симметрии вследствие несовершенства онтогенических процессов и проявляется в незначительных ненаправленных различиях между сторонами (в пределах нормы реакции организма). Получаемая интегральная оценка качества среды является ответом на вопрос – какова реакция живого организма на неблагоприятное воздействие, которое имело место в период его развития.
Проведение оценки качества среды, ее благоприятности для человека необходимо для: определения состояния природных ресурсов; разработки стратегии рационального использования региона; определения предельно допустимых нагрузок для любого региона; выявления зон экологического бедствия; при проведении работ по ОВОС, проектировании, строительстве, реконструкции и перепрофилировании предприятий; оценки эффективности природоохранных мероприятий; создания особо охраняемых природных территорий.
Для оценки качества среды используются наиболее обычные фоновые виды растений и животных, указанные в этих методических рекомендациях. При отсутствии в районе исследования видов возможно использование других видов. Списки видов растений и животных, приведены в методических рекомендациях, разработаны для проведения оценки качества среды во всех географических зонах на территории России, за исключением зоны тундр, полупустынь, пустынь и высокогорья.
Методика исследований представлена в гл. 2. [68,69]
5.1 Оценка качества окружающей среды по уровню асимметрии морфологических структур на территории Южного промузла Волгоградской агломерации
В данной части работы описывается метод выполнения оценки качества окружающей среды и его изменения при антропогенном воздействии.
Результаты оценки качества среды по степени отклонения состояния организма от условной нормы по величине интегрального показателя стабильности развития для тополя обыкновенного территории «Химпром».
Как уже отмечалось ранее предприятие Волгограднефтепереработка находится в Южной части города и входит в состав Южного промузла Волгоградской агломерации как и «Химпром». Данное предприятие вносит очень существенный вклад в загрязнение территории Красноармейского района. Нами изучено влияние атмосферного воздуха на состояние растительности.
Весь диапазон между этими пороговыми уровнями I и V ранжируется в порядке возрастания значений показателя.
В течении двух лет изучали состояние растительности на территории предприятия Волгограднефтепереработка, на территории СЗЗ и в жилой зоне. Данные интегрального показателя стабильности развития для каждой зоны предприятия Волгограднефтепереработка свидетельствуют об экологическом неблагополучии, качество среды оценивается в V баллов, и это как для растений произрастающих на территории завода, в СЗЗ и в жилой зоне.
5.2 ОВПП Северного промузла Волгоградской агломерации
Данный раздел представляет собой исследование влияния алюминиевого производства РУСАЛ на качество окружающей среды района. Для этого воспользовались двумя видами натурных исследований: биологическим мониторингом и химическим анализом почв.
С помощью биоиндикаторов можно обнаруживать места скоплений в экологических системах различного рода загрязнений; по ним можно проследить скорость происходящих в окружающей среде изменений; только по биоиндикаторам можно судить о степени вредности тех или иных веществ для живой природы и степени нарушения экосистемы.
В данном случае была использована методика В.М.Захарова. Для оценки качества среды используются наиболее обычные фоновые виды растений, в данном случае тополь пирамидальный (Populus nigra var. Italica).
Для исследований были собраны 300 листиков с различных зон: зоны завода (50м), санитарно- защитной зоны (500м) и жилой зоны (3км).
Для каждого листочка были вычислены относительные величины асимметрии для каждого признака как отношение модуля разности к сумме измерений слева и справа. Далее вычисляются показатель асимметрии для каждого листа (среднее значение относительных величин асимметрии).
Интегральный показатель стабильности развития вычисляется как среднее арифметическое показателей асимметрии померных листов. В данном случае интегральный показатель стабильности развития равен Х = 0,087 > 0,054.
Полученные результаты анализа свидетельствуют о критическоем отклонении состояния организма от условной нормы - 5 баллов.
Полученные результаты данных по асимметрии различных зон представлены в таблице 3.
Таблица 3
Распределение асимметрии по признакам.
| Зоны | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | Среднее |
| Санитарно-защитная | 0,036 | 0,048 | 0,172 | 0,131 | 0,122 | 0,102 |
| Завод | 0,037 | 0,039 | 0,103 | 0,200 | 0,098 | 0,096 |
| Жилая зона | 0,038 | 0,027 | 0,128 | 0,067 | 0,054 | 0,063 |
Преобладающим направлением ветра в 2006 году было восточное направление. Помимо санитарно- защитной зоны, именно в восточном направлении от алюминиевого завода находятся жилые районы: поселок Старая Спартановка, Новая Спартановка, поселок Забазный и Нижний. Это означает, что наибольшее количество выбросов попадает именно на территорию жилых поселков. Западный ветер переносит загрязнения в жилую зону поселка Водстрой. Влияния южного и юго-западного ветра испытывают поселки Верхнезареченский и Верхний. Все вышесказанное свидетельствует о том, что под негативное влияние алюминивого завода РУСАЛ попадают все жилые зоны, расположенные вблизи предприятия. Любое направление ветра приносит с собой вредные вещества, которые человек невольно вдыхает с загрязненным воздухом.
Статистический анализ полученных результатов представлен в виде трех графиков распределения величины асимметрии по зонам.
Проанализировав полученные данные, отмечаем, что наибольшая ассиметрия наблюдается в санитарно-защитной зоне, а наименьшая в жилой. Для более полного осмысления кривых распределения ассиметрии необходимо построить розу ветров.
Для ее постройки воспользовались данными наблюдений погоды в г. Волгограде за 2006 год. Источником данных о погоде является сайт http://meteo.infospase.ru/.
Проанализировав график, можно сделать следующие выводы: в санитарно-защитной зоне и в зоне завода присутствуют явные пики - преобладает определённое значении асимметрии листов деревьев, т.е. имеет место быть определённое техногенное воздействие на окружающую среду алюминиевого производства. Причём в санитарно-защитной зоне наблюдается наибольший пик - величина загрязнений здесь выше, чем в непосредственной близости к заводу, т.к. вредные вещества рассеиваются из труб завода, высотой 50 м.-100 м, рассеивающихся загрязняющие вещества на расстоянии 10-20 кратного размера трубы.≈(500-2000м)
Коэффициент Стьюдента определяется по таблице из справочных материалов.
Полученные значения погрешностей не превышают 10-20% измеряемой величины, таким образом, проведённые измерения можно считать удовлетворительными и адекватно отражающими уровень загрязнений по интегральному показателю асимметрии листов деревьев в исследуемых зонах.
Получив значения асимметрии по зонам, построим график зависимости величины асимметрии от расстояния м – т.е. от источника выбросов.
Данный график позволяет отметить тенденцию повышения асимметрии в санитарно-защитной зоне. Как было отмечено выше, это напрямую связано с розой ветров и переносом загрязняющих веществ в СЗЗону. Но этот график будет более наглядным и достоверным, если нанести данные по асимметрии листьев, на расстоянии более 3 км взятых с деревьев, а именно в 15000м от источника.
Оценка качества среды на территории ВМЗ «Красный Октябрь»
Была выполнена оценка качества окружающей среды на территории металлургического завода «Красный Октябрь», который как мы отмечали выше, относится к Северному промузлу Волгоградской агломерации, как и РУСАЛ.
Метод оценки качества описанный выше был использован для оценки стабильности развития организмов по уровню асимметрии морфологических структур (листья тополя обыкновенного.) для территории ВМЗ «Красный Октябрь»
Время сбора материала (листьев) 19-24 октября 2006г, место сбора в двухточках на территории завода (ЭСПЦ-2,ЦОМП), и в 3 точках территории около завода (жилая зона, СЗЗ, гостиница “Турист”), там где проводился отбор пробы для исследования почв.
В результате обработки фактического материала, а именно, листьев тополя обыкновенного получены результаты и нанесены на карту данные по загрязнению территории завода ВМЗ «Красный Октябрь».
По пятибалльной шкале оценки отклонений состояния организма от условной нормы по величине интегрального показателя стабильности развития (приведенной в методике), было определено, что для всех 5 точек величина показателя стабильности развития превышает 0,054, значит V баллов для всей прилегающей территории завода (Северный промышленный узел).