Эта работа опубликована в сборнике научных трудов «Актуальные проблемы биологии, медицины и экологии» (2004 год, выпуск 1), под редакцией проф., д.м.н. Ильинских Н.Н. Посмотреть титульный лист сборника
Кемеровская область является главным источником загрязнения воздушного и водного бассейнов юга Западной Сибири. По данным Экспертной комиссии Государственной экологической экспертизы Минприроды РФ ежегодный валовой выброс загрязняющих веществ в атмосферу в течение последних лет в среднем около 1,5 млн. т, т.е. 542 кг вредных промышленных выбросов на одного жителя области. Такая ситуация является результатом чрезвычайно высокой концентрации различных производств. На небольшой территории в 95,7 тыс. км2 располагается более 1500 промышленных предприятий [1]. Наибольшее воздействие на воздушный бассейн оказывается в крупных промышленных центрах. Город Междуреченск тоже может быть отнесен к таким неблагоприятным в экологическом плане центрам, который на первый взгляд кажется вполне благополучным: в нем отсутствуют химические и металлургические предприятия. Однако большое количество котельных (более 80), разрезов (4) автотранспорта [2] (около 20 тыс.) способствуют созданию неблагоприятной экологической обстановки в городе. Высокий уровень загрязнения атмосферы города пылью и другими вредными веществами отражается не только на здоровье людей [3], но и на состоянии развития всего живого. По данным Лавцевич В.П. [4] содержание в атмосфере Междуреченска бенз(а)пирена в 1,6 раза превышает ПДК. Состояние природных популяций билатерально симметричных организмов может быть оценено через анализ величины флуктуирующей или суммарной асимметрии, характеризующие мелкие ненаправленные нарушения стабильности развития и являющиеся интегральным ответом организма на состояние окружающей среды. Растения, как продуценты экосистемы, в течение всей жизни, привязанные к локальной территории и подверженные влиянию двух сред: почвенной и воздушной, наиболее полно отражают весь комплекс стрессирующих воздействий на систему. Традиционные методы, оценивающие химические и физические показатели, не дают комплексного представления о воздействии на биологическую систему, тогда как биоиндикационные показатели отражают реакцию организма на все многообразие действующих на него факторов, имея при этом биологический смысл [5].
Целью данной работы было апробация новой методики мониторинга загрязнения атмосферы и выявления с ее помощью экологически неблагоприятных районов г.Междуреченска и его окрестностей.
Методы и материалы
Для проведения исследований по биоиндикации воздушной среды была использована методика сбора и обработки материала для оценки качества среды по березе повислой, разработанная Шестаковым Г.А., Стрельцовым А.Б., Константиновым Е.Л. [5].
Для проведения исследования было выбрано 7 районов с предположительно разными экологическими условиями. На каждом из участков, с 5 берез было взято по 10 листьев (согласно описанной методике). Всего было проанализировано 350 листьев по пяти параметрам.
Обсуждение
Данные результаты представлены в таблице №1.
Таблица 1. Суммарные показатели асимметрии листьев березы
Район | Номер признака | Степень асиммет-ричности | Количество баллов |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| Тайга | 0,029 | 0,0229 | 0,1009 | 0,0804 | 0,0385 | 0,0426 | 1 |
| Школа №5 «Единство» | 0,0790 | 0,0124 | 0,0743 | 0,0571 | 0,0217 | 0,0557 | 2 |
| «Чайка» | 0,0387 | 0,0302 | 0,1685 | 0,0164 | 0,0221 | 0,0567 | 2 |
| пр. 50-летия ВЛКСМ | 0,0423 | 0,0302 | 0,1309 | 0,0195 | 0,0312 | 0,0636 | 3 |
| Ж/д. вокзала | 0,0171 | 0,0270 | 0,0668 | 0,0124 | 0,0140 | 0,0655 | 4 |
| Автовокзал | 0,0291 | 0,0217 | 0,0489 | 0,0844 | 0,0185 | 0,0724 | 5 |
| ЦОФ | 0,0261 | 0,0359 | 0,198 | 0,0824 | 0,0283 | 0,0776 | 5 |
Для перевода показателей суммарной степени асимметричности организма разработана пятибалльная шкала отклонения от нормы (Захаров В.М., Крысанов Е.Ю., 1996 год) [5], в которой 1балл – это условная норма, а 5 баллов – критическое состояние.
Как видно из таблицы №1 асимметрия по отдельным признакам проявляется в разной степени даже внутри одной обследованной точке. Например, в районе Тайги степень асимметрии изменяется с 0,02 (2 признак) до 0,1 (3 признак), а в районе ЦОФ шахты «Распадской» с 0,028 (5 признак) до 0,198 (3 признак). Аналогичная ситуация и по другим точкам. Наибольшая асимметрия во всех обследованных точках проявляется по третьему признаку – расстояние между основаниями первой и второй жилкой второго порядка: от 0,0489 (район автовокзала) до 0,198 (район ЦОФ). Вторым по вариабельности является четвертый признак (расстояние между концами первой и второй жилками второго порядка), по которому степень изменения составляет от 0,0124 (район Ж/Д вокзала) до 0,0844 (автовокзала). Второй признак, длина второй жилки второго порядка от основания листа, имеет наименьшую величину асимметричности: в среднем она равна 0,0235 (практически не отличается от вариабельности признака №5 – 0,0245).
Таким образом, можно говорить о неодинаковой выраженности степени асимметрии различных признаков, которая происходит под действием внешних факторов. Степень асимметричности организма по рассматриваемым признакам увеличивается от зоны тайги до района ЦОФ шахты «Распадской» (таблица №1), достигая 0,0776.
Перевод суммарных показателей асимметричности листовой пластинки березы в баллы, показывает, что изученные 7 точек относятся к 5 зонам по уровню загрязненности атмосферы (см. Таблицу №1). Наиболее благоприятной зоной, как и следовало, ожидать, является тайга. Экологическая обстановка ухудшается в направлении: район школы №5 «Единство» (внутренняя сторона двора) - район лагеря «Чайки» - проспект 50-летия ВЛКСМ - железнодорожный вокзал. Наиболее неблагоприятными являются районы автовокзала и ЦОФ шахты «Распадская».
Такая ситуация прежде всего складывается вследствие большого транспортного потока и скопления автомашин (автовокзал) и промышленных выбросов в атмосферу (ЦОФ шахты Распадская).
Выводы
На основании проведенного исследования можно сделать следующие выводы:
1. Указанная методика подтверждает влияние выбросов в атмосферу на развитие растительных объектов и может быть использована при определении экологической обстановки в регионе, как не требующая больших затрат.
2. Подтверждено экологическое неблагополучие в районах большого автомобильного потока и больших промышленных выбросов.
Данная методика может быть использована при картировании экологически неблагоприятных районов. На основании данной методики планируется создать карту экологического загрязнения г. Междуреченска и его окрестностей.
