Влияние различных загрязнителей на состояние древесных растений в городской среде

Содержание 

Введение            3

Глава 1. Загрязнение окружающей среды и промышленность   5

Глава 2. Результаты исследований в г. Чита      8

2.1. Климатические условия         8

2.2. Основные методы определения биометрических показателей         10

2.3. Объекты исследования                         10

Глава 3. Влияние городской среды на морфологические                                

признаки  растений                14

3.1.Анализ пылеудерживающей способности видов                     14                 

3.2. Динамика признаков побегов                        15

3.2.1. Длина побегов, облиственность растений                               15

3.2.2. Площадь листовой поверхности, плотность, вес листа                    16

3.2.3. Устьичный  аппарат                        17

Заключение                  18

Список  литературы                 19

Приложение                   
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Введение 

     Актуальность

     В настоящее время широко освещена роль растений в оптимизации городской  среды. Это и санитарно-гигиеническая  функция зеленых насаждений. Экологи подчеркивают, что ранее человеческие поселения были как правило, «биосферосовместимыми» - они имели небольшие размеры, слабо развиты вредные производства… Эти поселения органично вписывались в экологические системы. Сейчас же говорят о городской среде, во многих отношениях резко отличающейся от природной /запыленность, загазованность/. Между тем способность современного человека к биологической адаптации ограничена, и основная задача в улучшении городской среды должна стоять в максимальном ее приближении к естественной, в которой образовался вид – Homo sapiens.

     Зеленые насаждения смягчают жару и сухость, защищают от палящего солнца и сильных  ветров. Примером могут быть исследования, проведенные в Москве. Где летом  температура воздуха в скверах и на бульварах в среднем на 1,5-3⁰С, а относительная влажность на 2-8% выше, чем на открытых площадях. В городских парках эта разница доходит до 6,5-10⁰С и 10-13% /Горышина Т.К.,1991/.

     В тени посадок, составленных из деревьев с густыми кронами, снижение температуры гораздо значительнее, чем в «неживой» тени высоких зданий.

     Заметный  микроклиматический эффект дает даже такой простой озеленительный прием, как замена открытого грунта травяным покровом.

     На  орошаемом газоне человек получает тепловой радиации на 40% меньше, чем на голой поверхности.

     К этому присоединяется и экономический  эффект, поскольку в зданиях, стены  которых скрыты деревьями и вьющимися  лианами, расходуется меньше электроэнергии на кондиционирование воздуха /Мазинг В.В., 1984, Кучерявый В.А., 1981/.

     К санитарно-гигиеническому значению городской  растительности относят и повышение  ионизации воздуха, что положительно влияет на здоровье человека.

     Кроме того, многие древесные и кустарниковые  породы выделяют в воздух летучие  вещества – фитонциды, губительные для микробов.

     Большой звукоотражательной способностью листвы деревьев, достигающей 75%, объясняется противошумовой эффект зеленых насаждений. На озелененных улицах с плотными посадками вдоль тротуаров жители домов ощущают шум примерно в 10 раз слабее, чем на улицах не озелененных, с такой же интенсивностью движения /Майсер А.Д.,1981/. Городская растительность работает и как своеобразный фильтр, поглощающий из воздуха пыль и химические загрязнения, поглощая и связывая 50-60% токсичных газов из атмосферы. Различные примеси, содержащиеся в почве, также поглощаются растениями. Благодаря связыванию цитоплазмой растительных клеток, некоторые из вредных веществ становятся неактивными. Другие подвергаются превращениям в растениях до нетоксичных продуктов, которые способны /иногда/ включаться в процесс метаболизма растительных клеток и используются для нужд растений. В некоторых странах планируют и начинают осуществлять посевы активных трав – поглотителей для очистки почв от загрязнения тяжелыми металлами /Зукопп Г., Эльверс Г.,1981/.

     Наконец, не малую роль играет городская растительность и в познавательном плане. Опросы, проведенные в США психологами, установили, что хуже всех знает флору и фауну своей страны население крупных городов.

     Для архитекторов-градостроителей зеленые  насаждения – своего рода строительный материал при создании городских  ландшафтов.

     Так же возможно создание из растительности разделительных полос для регулирования  уличного движения, прикрытие ветхих построек.

     Но, пожалуй, на первое место следует поставить эстетическое воздействие растительности на горожан. Психологи считают, что безликая застройка городов, засорение ландшафтов железобетонными конструкциями приводит к снижению эстетических критериев и человек постепенно привыкает к разрушенной природе. Сохранить иммунитет против такого привыкания горожанину не легко, и городской растительный мир может оказать ему в этом неоценимую помощь.

     Из  сказанного выше становится ясно, что  растение играет огромную роль в оптимизации городской среды. Вместе с тем сами растения по-разному реагируют на воздействие городской среды. Одни менее способны переносить неблагоприятные условия и подвергаются различным повреждениям. Другие более выносливы, но их устойчивость к городской среде обеспечивается не выработкой новых адаптивных свойств, а проявлением приспособлений развившихся ранее, в естественной среде для зашиты от различных экологических невзгод и оказавшихся полезными в новых жестких условиях /Краснощекова Н.С., 1986, Мэннинг У.Дж., 1985; Кулагин Ю.З., 1974; Илькун Г.М., 1979/. Особенно устойчивыми к индустриальным и транспортным загрязнениям оказались растения, происходящие из районов с засоленными почвами: галофиты или виды с галофитными признаками /Горышина Т.К., 1991/. Таким образом, общее влияние городской среды на растение гораздо менее исследовано. 

     Научная новизна и практическая значимость.

     Сведения, касающиеся данного вопроса в нашем регионе, малочисленны и не дают полного представления о путях его решения /Федосеева Л.Б.,1989/. Данную работу можно рассматривать как дальнейшее углубленное изучение названного вопроса. Используя динамичные признаки растений, можно практически определить устойчивость того или иного вида к воздействию городской среды, сделать более целесообразной работу по озеленению, как жилой, так и промышленной зоны города, составить экологический паспорт микрорайона, промышленного предприятия или любого другого объекта. 

     Глава 1. Загрязнение окружающей среды и промышленность 

     С развитием промышленности увеличивается  загрязнение окружающей среды. Опасности  в первую очередь подвергаются водные ресурсы и воздух. Загрязняющие вещества довольно разнообразны. Большая часть их оказывает вредное воздействие на флору и фауну, человека и сельскохозяйственную продукцию. Было бы напрасным составлять список загрязнителей, он все равно не был бы исчерпывающим. Лучше на нескольких примерах показать, как влияют загрязнители, самые распространенные в странах с развитой промышленностью.

     Промышленные  предприятия выбрасывают в атмосферу  такое количество газов или мелких частиц во взвешенном состоянии, что  под угрозой оказалось здоровье человека. Общественное мнение справедливо встревожено этим обстоятельством.

     Загрязнение атмосферы и водных объектов наносит  огромный ущерб не только здоровью человека, но и природе.

     Приведем  два красноречивых примера. Зола, которая поступает в атмосферу  с выбросами ряда заводов Чехословакии, оказывает прямое воздействие на урожай сельскохозяйственных культур, возделываемых вблизи завода. Насколько снижается урожай некоторых культур вблизи завода по отношению к продукции ферм, не подвергающихся воздействию выбросов золы, можно видеть в таблице 1.

     Газообразные  загрязнители воздействуют аналогичным  образом на многие виды растений, которые  специалисты делят на группы в  зависимости от степени их чувствительности к тому или иному загрязняющему  веществу. В таблице 2 приводятся данные о чувствительности некоторых растений к парам двуокиси серы и фтора.

     Таким образом, возникает вопрос о возмещении убытков, понесенных землевладельцами, вследствие выброса фитотоксичных  газов предприятием. В результате исследований был разработан метод  объективной оценки экономических потерь. В настоящее время полагают, что снижение урожая прямо пропорционально количеству погибшей листвы. Заинтересованные лица согласились с формулой, позволяющей на этом основании оценивать величину компенсации за понесенные убытки.

     Воздух  не является единственным элементом окружающей среды, «отравленным» человеком. Загрязнение континентальных вод – столь же важная проблема, и установленная система арендной платы способствует созданию станций по очистке сточных вод. И все-таки в настоящее время флора и фауна многих водоемов погублена в результате сброса сточных вод. Почти повсеместно наблюдается эвтрофикация континентальных вод, к которой очень чувствительны грибы. Кроме этого, загрязнение наносит ущерб и экономике стран. Классическим примером служит загрязнение озера Эрио в Северной Америке. Приведем несколько цифр: в 1920 г. профессиональные рыбаки выловили более 8 тыс. т рыбы; в 1930 г. общее количество рыбы не превышало приблизительно 6 тыс. т; между 1940 и 1950 гг. оно составляло около 3 тыс. т; в 1960 г. количество выловленной  рыбы было менее 0,2 тыс. т и в 1965 г. оно не превышало 3 т! Озера Франции также не защищены от этого явления: Леман и Бурже, например, скоро превратятся в настоящие клоаки.

     Эвтрофикация  как явление почти повсеместное наблюдается отныне и в континентальных водах, и в морских.

     В чем же заключается это явление? Схематически его можно представить так содержание некоторых элементов - фосфора, азота, а так же производных серы и углерода – возросло в атмосфере и намного превышает наблюдавшееся до промышленной революции. Выпадение соединений этих элементов с атмосферными осадками на поверхность почвы и затем поступление в континентальные и морские воды нарушает их круговорот. При этом увеличивается их концентрация в природных средах. Вот этот избыток питательных элементов и называется эвтрофикацией. Такое явление наблюдалось и до активной человеческой деятельности, в частности в континентальных водах: большая часть прудов или озер эволюционирует в ходе веков, проходя стадию молодости, затем стадию равновесия, достигая стадии эвтрофикации, бесповоротно ведущей к исчезновению пруда или озера. Эвтрофикация сопровождается размножением водной или болотной растительности, увеличением количества органических веществ, которые откладываются на дне и постепенно заполняют пруды и озера.

     Это природное явление достигло значительных размеров, так как ускоряет его сбросы сточных вод в водоемы.

     Загрязнения, вызванного бурным ростом промышленности, не избежали и океаны. Собирая всяческие  стоки, они издавна служат выгребной ямой биосферы. Более того, аварии морских транспортных средств (например, танкеров) вносят значительный вклад в загрязнение морей. У многих в памяти последствия кораблекрушения «Тори Каньон» (1967) – огромный ущерб флоре и фауне прибрежных вод Франции и Англии.

     Разведывательные  работы и бурение скважин на шельфе нередко таят в себе большую опасность  загрязнения нефтью для прибрежных вод.

     К загрязнению моря нефтепродуктами  следует добавить еще и загрязнение  радиационными веществами. Морская среда служит мусорным ящиком не только потому, что туда сбрасываются отходы атомных заводов, но и потому, что реки несут в них загрязненные воды, использованные для охлаждения реакторов и при производстве радиоактивных веществ. И если человек, как может показаться, не подвергается прямому заражению, то не следует преуменьшать угрозу ему от подобного загрязнения морской среды, так как известно, что концентрация радиоактивных веществ значительно возрастет в пищевых цепочках. Возможно, идея о транспортировке радиоактивных отходов на луну не лишена здравого смысла. Однако не следует упускать из вида, что решения, которые сегодня рассматриваются как идеальные, в ближайшем или отдаленном будущем покажутся полностью несостоятельными или даже вызовут губительные последствия. Известно, например ДДТ, считавшийся долгое время панацеей от многих бед в сельском хозяйстве (его создатель, кстати, удостоен Нобелевской премии), очень скоро был запрещен во многих странах.