Городская среда представляет собой комплекс природных, природно-антропогенных и социально экономических факторов, оказывающих большое и разнообразное действие на жителей городов.
В условиях увеличения техногенных нагрузок санитарно- гигиеническая роль городской растительности становится мощным средством нейтрализации вредных последствий техногенного загрязнения. Природные озелененные территории влияют на микроклимат городской среды, участвуя в формировании температурно-влажностного режима, химического состава воздуха, а также задерживая десятки тонн пыли и накапливая в листьях тяжелые металлы. Они оказывают воздействие на скорость движения воздушных потоков, уровень инсоляции поверхностей на уровне земли, зданий и сооружений, а также снижают шумовую нагрузку от автомобилей и других источников.
Состояние растительного покрова напрямую зависит от состояния почв. Почва является специфическим компонентом биосферы, так как аккумулирует загрязнители и выступает как природный буфер, контролируя перенос химических элементов и соединений в окружающую среду. Продолжительность пребывания загрязняющих компонентов в почвах гораздо больше, чем в других частях биосферы. Почва является своего рода фильтром для загрязнителей, прежде всего, для тяжелых металлов. Таким образом, определение экологического состояния почвенного покрова территории является важным источником информации для определения экологического состояния территории в целом [2].
Однако использование физических, физико-химических, химических методов при их высокой точности не может создать полной картины экологической ситуации, поскольку инструментальный контроль дает информацию о концентрации загрязнителей, присутствующих в воздухе на данный момент времени. Загрязнители, присутствующие в окружающей среде в низких концентрациях, как правило, не отслеживаются, хотя их влияние на природные объекты сохраняется. Растения же, как объекты фитомониторинга, могут использоваться для получения информации как о недавнем и кратковременном, так и о длительном воздействии загрязняющих веществ в прошлом. Практика использования существующих нормативов ПДК основывается на реакциях животных организмов, но растения в ряде случаев оказываются более чувствительными к загрязнителям, что, в сочетании с инструментальными исследованиями, дает более полную картину экологического состояния территории.
В нашем исследовании мы поставили цель определить экологическую обстановку в двух парках Кировского района Санкт-Петербурга: парке имени 9 января и Екатерингофском парке. Для выполнения цели нами были поставлены следующие задачи:
1) Провести анализ морфометрических параметров листьев березы повислой;
2) выявить зависимость уровня функциональной асимметрии листовой пластинки от степени техногенной загрязненности участка произрастания древесных растений;
3) Оценить загрязнение опытных субстратов по проросткам растения-индикатора — кресс-салата;
4) Оценить загрязнение опытных субстратов по проросткам растения-индикатора лука-севка;
5) Оценить уровень загрязнения талого снега по химический показателям;
6) Дать оценку состоянию окружающей среды в парках Кировского района на основе проведенного исследования.
Анализ морфометрических параметров мы проводили методом флуктуирующей ассиметрии [2].
Флуктуирующей асимметрией называют небольшие ненаправленные различия между правой и левой (R — L) сторонами различных морфологических структур, в норме обладающих билатеральной симметрией.
Основное требование к признакам, по которым ведется определение флуктуирующей асимметрии — относительно равная их величина, отсутствие влияния на них ряда факторов, среди которых большое значение имеет вычленение из общей асимметрии двух ее форм: направленной асимметрии и антисимметрии.
В работе для оценки качества среды использовалось древесное растение — береза повислая (Betula pendulaRoth).
У березы повислой (Betula pendula Roth.) с одной точки отбора, равномерно, вокруг дерева со всех доступных веток собирают 25 листовых пластинок, общее количество листовых пластин составило 200 штук. Точки, в которых был произведен сбор листьев, представлены на рис.1 и рис.2
Рис. 1. Точки отбора листьев в парке имени 9 января
Рис. 2. Точки отбора листьев в парке Екатерингоф
После математической обработки данных были получены интегральные показатели стабильности развития (величин функциональной асимметрии) (табл.1).
Таблица 1
Интегральные показатели стабильности развития (величин функциональной асимметрии)
|
№дерева |
Величина асимметрии ввыборке |
Балл |
|
1.Парк им 9 января |
0,058 |
5 |
|
2.Парк им 9 января |
0,062 |
5 |
|
3.Парк им 9 января |
0,056 |
5 |
|
4. Парк им 9 января |
0,053 |
4 |
|
1.Екатерингоф |
0,061 |
5 |
|
2.Екатерингоф |
0,056 |
5 |
|
3. Екатерингоф |
0,043 |
2 |
|
4.Екатерингоф |
0,062 |
5 |
Величины показателя стабильности развития в точках № 1, 2 и 3, расположенных в парке имени 9 января, соответствуют максимальному баллу, а величина показателя в точке № 4 лишь на 0,001 отличается от нижней границы максимума (0,053) и соответствует четвертому баллу по пятибалльной шкале, что говорит о критическом состоянии территории. Это можно объяснить тем, что парк с обеих сторон ограничен двумя крупными городскими магистралями с интенсивным движением: проспектом Стачек и улицей Маршала Говорова. Кроме того, воздействие на растительность парка оказывает расположенные неподалеку машиностроительные заводы полного цикла «Армалит» и Кировский завод.
Результаты измерений, полученных на основе материала парка Екатерингоф, так же показали высокие значения интегрального показателя стабильности во всех точках за исключением точки № 3, где показатель соответствует 2 баллам по используемой шкале, что говорит о сравнительно невысокой загрязненности участка. Вероятно, это связано с его удаленностью от таких крупных автомагистралей, как Лифляндская улица и Набережная Обводного канала.
Таким образом, на основании проведенных измерений, мы можем утверждать, что территория исследованных участков испытывает сильное негативное воздействие со стороны источников загрязнения.
Для индикации загрязненности талого снега мы использовали корневую систему лука-севка.
Проращивание лука проводилось в химических пробирках, куда был помещен талый снег, отобранный с 5 точек каждого из парков. Для контроля использовалась дистиллированная вода. Размещение точек мы можем видеть на рис.3 и рис.4.
Риc. 3. Точки отбора проб талого снега в парке имени 9 января
Рис. 4. Точки отбора проб талого снега в парке Екатерингоф
Приведенные ниже таблицы показывают динамику пророста корневой системы лука-севка.
Таблица 2
Динамика пророста корневой системы лука-севка вразных точках парка Имени 9 января
|
День |
Длина корней, см. |
|||||
|
№точки |
Контроль |
|||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
||
|
1-день |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
2-день |
1,3 |
1,2 |
0 |
0,2 |
2,0 |
2,0 |
|
3-день |
2,1 |
2,5 |
0 |
0,4 |
3,1 |
4,5 |
|
4-день |
2,5 |
3,9 |
0 |
0,9 |
4,9 |
6,0 |
|
5-день |
3,0 |
5,2 |
0 |
1,8 |
5,2 |
7,3 |
|
6-день |
3,6 |
6,0 |
0 |
3,0 |
5,7 |
8,0 |
|
7-день |
4,7 |
7,2 |
0 |
4,4 |
7,0 |
9,5 |
|
8-день |
6,5 |
8,0 |
0 |
5,5 |
7,9 |
10,9 |
|
9-день |
7,7 |
8,6 |
0 |
7,0 |
7,4 |
11,5 |
|
10-день |
9,5 |
9,2 |
0,1 |
8,0 |
7,5 |
12,4 |
По данным таблицы мы видим, что длина корней опытных луковиц достоверно меньше длины контрольных. При этом развитие корневых систем у растений, выращенных на талой воде из парка имени 9 января, происходило интенсивнее, чем у растений, выращенных на талой воде из парка Екатерингоф. При анализе результатов отдельных точек можно видеть, что в парке имени 9 января наибольшей длины достигли корни луковиц, пробы талого снега которых были отобрана в точках, расположенных в глубине парка, а наименьшая длина корней была выявлена в точке № 3, расположенной близко к ограде парка и, соответственно, к проспекту Стачек.
В парке Екатерингоф наименьшая длина корней проращиваемого лука была выявлена для воды из точки № 3, расположенной рядом с Лифлянской улицей. Наибольшая же длина корневой системы была определена для растений, выращенных на талом снеге точек № 1 и 4, удаленных от ограды парка.
Таблица 3
Динамика пророста корневой системы лука-севка вразных точках парка Екатерингоф
|
День |
Длина корней, см |
|||||
|
№точки |
Контроль |
|||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
||
|
1-день |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
2-день |
2,2 |
1,1 |
0,1 |
1,6 |
0 |
2,0 |
|
3-день |
3,6 |
1,0 |
0,1 |
2,6 |
0 |
4,5 |
|
4-день |
5,0 |
1,0 |
0,1 |
2,9 |
0 |
6,0 |
|
5-день |
6,7 |
1,1 |
0,1 |
3,2 |
1,1 |
7,3 |
|
6-день |
7,0 |
1,2 |
0,1 |
3,5 |
1,8 |
8,0 |
|
7-день |
8,0 |
1,1 |
0,1 |
4,5 |
2,2 |
9,5 |
|
8-день |
7,8 |
1,0 |
0,1 |
6,5 |
3,0 |
10,9 |
|
9-день |
8,1 |
1,0 |
0,1 |
8,0 |
5,0 |
11,5 |
|
10-день |
8,5 |
1,1 |
0,5 |
9,5 |
6,5 |
12,4 |
На основе полученных данных, мы можем утверждать, что уровень загрязнения талого снега обоих парков уменьшается по мере приближения к их центральным частям. Кроме того, мы можем говорить о наличии загрязнения снежного покрова в парках Екатерингоф и имени 9 января на основании сравнения контрольных и опытных образцов.
Таким образом, на основе проведенного исследования мы можем говорить о наличии загрязнения в парке Екатерингоф и парке Имени 9 января, выявленного методами биоиндикации и биотестирования. Для снижения уровня загрязнения, источником которого в основном является автотранспорт, можно предложить следующие меры:
– использование экологичных видов топлива;
– внедрение автоматизированных систем регулирования движения;
– создание зоны зелёных насаждений вдоль дорог.
Литература:
- Захаров В.М, Яблоков А. В. Анализ морфологической изменчивости как метод оценки состояния природных популяций // Новые методы изучения почвенных животных в радиоэкологических исследованиях. — М.: Наука,1985. — С.176–185.
- Кулагин Ю. З. Древесные растения и промышленная среда / Ю. З. Кулагин — М.: Наука, 1974.- 125с.
