>95% - экологическая норма
95-90% - экологический риск
90-85% - экологический кризис
<85% - экологическое бедствие.
Исследования показали надежность данного метода при оценке состояния литосферы в экологически безопасном районе и в условиях техногенного загрязнения [10]. Оценка степени загрязнения литосферы по результатам изучения морфологических показателей растений в районе биостанции ВГУ “Веневитиново” (изначально считавшегося экологически безопасным) совпадала с данными по цитогенетическому мониторингу (исследованиями цитогенетических характеристик ) в этом районе [11]. В целом, можно отметить уже фиксированную деградацию некоторых видов лесных экосистем в пределах заповедных зон, к которым относится район биостанции ВГУ “Веневитиново”. Таким образом, предлагаемый метод достаточно надежен, быстр, прост в исполнении, позволяет получать достоверные результаты и адекватно оценивать состояние литосферы как компонента геологической среды.
1.2 Использование древесных культур в качестве объектов биоиндикации
В последние два десятилетия на территории многих стран Европы наблюдается массовое повреждение и деградация лесов. Причины этого кроются в загрязнении воздушного бассейна. Кислотные дожди, высокие концентрации в воздухе окислов серы и азота, а также озон, непосредственно повреждают растения, ухудшая состояние лесов. На третьей сессии исполнительного комитета Конвенции по дальнему трансграничному переносу загрязнителей воздуха, под эгидой ЮНЕП (июль 1985) была утверждена и запущена в исполнение программа международной кооперации по изучению и мониторингу воздействия загрязнителей воздуха на леса. Данная программа является частью глобальной системы мониторинга окружающей среды (ГСМОС). Программа основана на сборе сравнимых данных о состоянии лесов на национальном уровне, и последующем обмене данными для наилучшего понимания проблемы. В данную программу включено несколько десятков методик, одной из которых является методика оценки экологического состояния лесов по дефолиации хвойных деревьев.
Данная методика относительно проста и надежна в использовании, и с успехом применена в практике экологического образования школьников. Она базируется на проведении исследований на постоянных площадях и может быть использована как для долговременного мониторинга, так и для разовых исследований. Представляемая методика изучения, мониторинга и оценки жизненного состояния леса базируется на методе биоиндикации. Суть подхода заключается в том, что по различным признакам исследуемого вида живого организма (в данном случае - хвойного дерева) мы судим о состоянии окружающей среды (общем жизненном состоянии леса). Другими словами, индикаторный вид своим состоянием информирует нас о неблагополучии внешних условий. При проведении данной работы предполагается использовать в качестве основного вида-биоиндикатора сосну обыкновенную (Pinus sylvestris L). Сосна как нельзя лучше подходит в качестве модельного вида-биоиндикатора. Во-первых, это дерево очень чутко реагирует на малейшие изменения условий произрастания, в том числе и загрязнение среды. Во-вторых, сосна широко распространена на большей части лесной зоны Евразии, следовательно, проблема поиска участков для исследования сведена к минимуму. Упрощается и проблема сравнимости данных из разных регионов. Удобство выбора сосны для проведения исследований со школьниками связано и с тем, что сосна – вечнозеленое растение и дает один побег в год, что существенно упрощает наблюдения. Кроме того, в методическом плане сосна проработана в наибольшей степени.
Работа по выполнению данного задания включает три этапа:
1) Выбор площадок и отбор деревьев для проведения измерений.
2) Описание общего жизненного состояния (ОЖС) деревьев.
3) Оценка и интерпретация данных, представление результатов
исследования.
Для выполнения работы понадобятся: компас, рулетка, бинокли, бланки описаний–по одному на 2-3 учащихся. Как правило, все долговременные исследования, а особенно мониторинг, проводятся на постоянных площадках. Исследование необходимо проводить на конкретных, фиксированных природных объектах, выбор которых максимально случаен. Тем самым мы снижаем фактор произвола исследователя и создаем возможность для внешнего контроля и оценки правильности и достоверности получаемого материала [4].
1.3 Морфометрические показатели растений как биоиндикационный параметр
Т.А. Дружкиной исследованы биоиндикационные свойства древесных культур на основе расчета флуктуирующей асимметрии их листьев.
Все многообразие ландшафтно-архитектурных ансамблей Саратова условно разделено на четыре группы, по аналогии с загрязнением атмосферного воздуха:– группа «Промышленные»−ландшафтно-архитектурные ансамбли, расположенные в непосредственной близости к крупным предприятиям различных отраслей: Сквер «Дружбы народов», расположенный около ОАО «Саратовский авиационный завод», Бульвар по ул. Большая Садовая, расположенный около ОАО «Электроисточник», группа «Авто» − ландшафтно-архитектурные ансамбли, окруженные со всех сторон автомагистралями с интенсивным движением автотранспорта: ландшафтно-архитектурный ансамбль «Городок СГУ», сквер на пл. С.М. Кирова, сквер Театра «Оперы и Балета», бульвар по ул. П.Г. Рахова и «Аллея Кадетов», сквер на «Театральной площади», группа «Промышленные и авто» − ландшафтно-архитектурные ансамбли Саратова, расположенные на расстоянии 0,5−1км от промышленных предприятий, интенсивно загрязняющих атмосферный воздух города и вблизи автомагистралей с интенсивным движением грузового и пассажирского транспорта: Сквер ДК «Саратовстройстекло», Сквер ТЦ «Поволжье».– группа «отдых» − ландшафтно-архитектурные ансамбли Саратова, являющиеся любимым местом отдыха горожан, к ним относят: ландшафтно-архитектурный ансамбль «Набережная Космонавтов», парк «Липки», группа «контроль» − ландшафтно-архитектурный ансамбль лесхоза «Ново-Бурасский».
По результатам трехлетнего исследования создан банк данных о состоянии древесных культур в целом по городу, с учетом многообразия факторов действия. За истекший период 2005-2007 гг. наблюдаются две тенденции для всех видов исследуемых культур в городских ландшафтно-архитектурных ансамблях.
Для ландшафтных ансамблей, отнесенных ранее к группе «Промышленные», можно проследить тенденцию по уменьшению флуктуирующей асимметрии за период 2005-2007 гг. Полученные данные кореллируют с данными Комитета государственного экологического контроля и природопользования Саратовской области, в которых показано, что ОАО «Авиационный завод» существенно снизил производство, а ОАО «Электроисточник» приобрел газопылеулавливающие установки, в результате чего повысил утилизацию выбросов. Биологические системы – древесные культуры адекватно отреагировали на это небольшим уменьшением флуктуирующей асимметрии листьев на двух ландшафтно-архитектурных ансамблях: сквер «Дружбы народов» и бульвар по ул. Большая Садовая (рис. 1).
Для ландшафтных ансамблей, отнесенных ранее к группам «промышленные и авто», а также «авто» и «отдых» можно проследить другую тенденцию: в исследуемый период 2005-2007 гг. для трех указанных типов ансамблей наблюдается четко выраженное увеличение флуктуирующей асимметрии листьев всех изучаемых культур (рис. 2).
2. ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ГОРОДА ОРСКА
По объемам выбросов вредных веществ область находится среди регионов России с наибольшими объемами выбросов (более 500 тыс. тон). Напряженная экологическая ситуация, сложившаяся в 80-е годы в ряде городов Оренбургской области, сохранялась в период с 1990 по 2000 год. Высокий уровень загрязнения часто был обусловлен низкими и неорганизованными источниками выбросов специфических (для различных отраслей) вредных веществ. Происходило загрязнение воздуха фтористым водородом, сероуглеродом, диоксидом азота и другими вредными веществами. Основной вклад в выбросы от стационарных источников вносят предприятия топливно-энергетического комплекса, газоперерабатывающего завода, нефтяной и химической промышленности, а также черной и цветной металлургии. За период с 1992 года по 2000 год выбросы вредных веществ в атмосферу от стационарных источников сократились на 333, 14 тыс. т (61,4%). Это обусловлено, прежде всего, сокращением объемов производств по всем предприятиям области [3].
Суммарные выбросы вредных веществ приведены без учета выбросов авиационного и личного автомобильного транспорта, сельскохозяйственной техники, сжигания топлива населением и твердых отходов на свалках, а также мелких предприятий и организаций, имеющие выбросы менее 50 тон в год. Выбросы от этих источников могут составлять не менее 30% от общего объема поступающих вредных веществ в атмосферу. Основными загрязняющими веществами по массе выбросов являются сернистый ангидрид, углеводороды, оксид углерода и оксиды азота. В структуре выбросов преобладают газообразные и жидкие выбросы (93%), и всего лишь 7% твердые. Из газообразных и жидких 36,1% составляют выбросы сернистого ангидрида; 33,1% - оксиды углерода; 10,8% - окислы азота; 17,3% - углеводороды (без летучих органических соединений), 2,7% - прочие. Необходимо усилить контроль за состоянием атмосферного воздуха жилых территорий, установить лабораторно-инструментальный контроль за вредными выбросами всех видов транспорта, внедрять мероприятия по охране воздуха, уменьшающие вредное воздействие автотранспорта - экономное сжигание современными двигателями горючего, использование экологически чистого неэтилированного бензина и др. Индекс загрязнения атмосферы (ИЗА) за последние 10 лет несколько снизился, но по-прежнему остаётся высоким. В начале 90-х годов особенно загрязнен был воздух в гг. Оренбурге, Медногорске, Новотроицке, Кувандыке, тогда как к 2000г. в Оренбурге ИЗА был наименьшим среди промышленно развитых городов. Высокий уровень ИЗА все же остается в гг. Кувандыке и Новотроицке. В г. Медногорске при неблагоприятных метеоусловиях (НМУ) из-за несоблюдения режима работы при НМУ ОАО «Медногорский медно-серный комбинат» постоянно превышаются ПДК. По кислым газам наблюдалось превышения ПДК в 10 и более раз (данные государственного учреждения «Оренбургский областной центр по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды»). Оздоровление атмосферного воздуха может быть достигнуто в том случае, если намеченные мероприятия по охране воздуха будут в достаточной мере профинансированы из всех источников финансирования, в том числе собственных средств предприятий, и внедрены промышленными предприятиями области, службами коммунального хозяйства, предприятиями агропромышленного комплекса, владельцами транспортных средств и др. В соответствии с природоохранным законодательством всем промышленным предприятиям, имеющим стационарные и нестационарные источники загрязнения атмосферы, необходимо разрабатывать проекты предельно допустимых выбросов (ПДВ)и выполнять их рекомендации по охране атмосферного воздуха, в том числе при НМУ, получать разрешение на выбросы и не превышать их. В Оренбургской области некоторые предприятия не разрабатывают проектов ПДВ, работают без разрешения на выбросы, что запрещается федеральным законодательством.