Анализ загрязнения атмосферного воздуха методом биоиндикации на примере г. Нижнекамска Республики Татарстан



Ключевые слова: биоиндикация, загрязнение, атмосферный воздух

В настоящее время деятельность человека наносит непоправимый ущерб нашей планете, и остановить это воздействие практически невозможно. Биоиндикация играет ключевую роль в оценке воздействия человеческой деятельности на окружающую среду. С её помощью мы можем рано обнаруживать загрязнения, мониторить их динамику и принимать меры для защиты окружающей среды.

Биоиндикация — это метод оценки качества окружающей среды на основе реакций живых организмов на изменения в окружающей среде. Живые организмы реагируют на загрязнители в окружающей среде, отражая уровень загрязнения и его влияние на экосистему. Биоиндикация широко применяется в экологических исследованиях, мониторинге окружающей среды, контроле качества воды и воздуха, а также в разработке стратегий охраны окружающей среды.

Биоиндикация существует на всех уровнях организации живой природы: биологических макромолекул, клеток, тканей и органов, организмов, популяций, сообществ, экосистем и биосферы в целом.

Методы биоиндикации используют для оценки качества среды обитания и ее отдельных показателей по состоянию организмов и биоценозов в природных условиях. Данные методы обычно достаточно просты, не требуют дорогостоящего оборудования.

Некоторые растения, такие как сосны, могут обнаруживать уровни загрязнения почвы по изменениям в их физиологических показателях. Они занимают особое место в биондикаторной оценке состояния окружающей среды.

В качестве биоиндикаторов используют позвоночных животных, так как у них есть физиологическая близости к человеку. Основные недостатки связаны со сложностью их обнаружения в природе, поимки, определения вида, а также с длительностью морфо-анатомических наблюдений. Кроме того, эксперименты с животными зачастую дороги, требуют многократной повторяемости для получения статистически достоверных выводов.

Для проведения собственного исследования загрязненности воздуха в г. Нижнекамск была взята методика расчета загрязнения воздуха по В. И. Артамонову. В качестве биоиндикаитора мы использовали сосну обыкновенную (Pínus sylvéstris). Данный объект был выбран для исследования не случайно, так как ель сильно реагирует на загрязнение воздуха. Характерными признаками неблагополучия газового состава воздуха служит появление разного рода хлорозов и некрозов, уменьшение размеров ряда органов (длины хвои, побегов текущего года и прошлых лет, их толщины, размеров шишек, сокращение величины и числа заложенных почек).

Используя метод визуальной и количественной оценки хвои установили уровень загрязнения атмосферы. Данные заносились в таблицы 1 и 2.

Исследование состояния хвоинок проводилось на территории парка «Семья» и «Солнечная поляна». Для проведения исследования в парке мы выделили 3 участка: 1 участок — 10–15 метров от дороги, 2 участок — 30–50 метров от дороги, 3 участок — 70–150 метров от дороги).

Методика определения чистоты атмосферы по сосновым иглам состоит в том, чтобы произвести отбор около 50 пар иголок с нескольких боковых побегов в центре кроны 6 сосен 5–10-летнего возраста. Все собранные иглы были разделены на три части:

1. Хвоя здоровая, без признаков некроза.
2. Хвоя с пятнами.
3. Частично или полностью усохшая хвоя.

Таблица 1

Итоги исследования хвои сосны обыкновенной (Pinus sylvestris) в городском парке «Семья»

Повреждения хвоинок	1 участок От дороги (10–15 м)	2 участок От дороги (30–50 м)	3 участок От дороги (70–150 м)
Количество проанализированных хвоинок	50	50	50
Количество хвоинок с пятнами	20	15	15
Процент хвоинок с пятнами	40 %	30 %	30 %
Количество хвоинок с усыханием	23	20	25
Процент хвоинок с усыханием	46 %	40 %	30 %
Количество здоровых хвоинок	7	15	20
Процент здоровых хвоинок	14 %	30 %	40 %

Таблица 2

Итоги исследования хвои сосны обыкновенной (Pinus sylvestris) в парке «Солнечная поляна»

Повреждения хвоинок	1 участок От дороги (10–15 м)	2 участок От дороги (30–50 м)	3 участок От дороги (70–150 м)
Количество проанализированных хвоинок	50	50	50
Количество хвоинок с пятнами	9	12	11
Процент хвоинок с пятнами	18 %	24 %	22 %
Количество хвоинок с усыханием	28	23	20
Процент хвоинок с усыханием	56 %	46 %	40 %
Количество здоровых хвоинок	13	15	19
Процент здоровых хвоинок	26 %	30 %	38 %

Исходя из результатов таблицы, можно сделать вывод о том, что большое количество хвои с усыханием и некрозом характерны для сосен, расположенных ближе к проезжей части. Хвоинки с меньшим количеством усыхания и некроза характерны для сосен, расположенных в глубине парка, вдали от дороги.

С помощью метода биоиндикации организмы могут характеризовать состояние среды в данный момент, и ее изменение за длительное время, а также биоиндикация дает оценку сразу комплексу антропогенных воздействий и при этом не нужны дорогостоящие приборы и оборудования, чтобы провести анализ состояния окружающей среды.

Биоиндикация — это удивительный метод, который позволяет нам использовать природу саму по себе для контроля над тем, как мы воздействуем на нашу планету. Берегите природу, она может многое нам рассказать, если мы научимся внимательно слушать её «голос».

Литература:

1. Биологический контроль окружающей среды: биоиндикация и биотестирование: учеб. пособие для студ.высш. учеб. заведений / О. П. Мелехова, Е. И. Егорова, Т. И. Евсеева и др.; под ред. О. П. Мелеховой и Е. И. Егоровой. — М.: Издательский центр «Академия», 2007–288с.
2. Биологический контроль окружающей среды: биоиндикация и биотестирование: учеб. пособие для студ. высш. учеб.заведений / О. П. Мелехова, Е. И. Егорова, Т. И. Евсеева и др.; под ред. О. П. Мелеховой и Е. И. Егоровой. — М.: Издательский центр «Академия», 2007. — 288 с.
3. Каплин В. Г. Биоиндикация состояния экосистем. Учеб. пособие для студентов биол. специальностей ун-тов и с.-х. вузов. Самара: Самарская ГСХА. 2001. — 136 с.
4. Кондакова Г. В. Биоиндикация. Микробиологические показатели: учеб. пособие. — Ярославль: ЯрГУ, 2007. — 136 с.