Various bioindicators for the evaluation of the degree of air pollution and for the analysis of the location of air-polluted areas in Kemerovo city were used. In the research two kinds of bioindicators were: 1 air pollution index (API) based on several parameters of the lichen flora (on Betula pendula Roth.); 2 the radial year increase of Pinus sylvestris L. As a result of usins ​​bioindicating methods three eco-zones corresponding to different degree of air pollution were determined in Kemerovo.11 parameters to analyze the degree of air pollution were used. The predictions of the city ecological developing were made.

Анотація наукової статті по сільському господарству, лісовому господарству, рибному господарству, автор наукової роботи - Неверова О. А., Миколаївський В. С.


Область наук:
  • Сільське господарство, лісове господарство, рибне господарство
  • Рік видавництва: 2002
    Журнал: Известия Південного федерального університету. Технічні науки

    Наукова стаття на тему 'Контроль якості повітря міста Кемерово за допомогою методів фітоіндікціі'

    Текст наукової роботи на тему «Контроль якості повітря міста Кемерово за допомогою методів фітоіндікціі»

    ?Таким чином, в якості індикаторних показників стану середовища в умовах міста в біотопах з елементами природної рослинності можна використовувати щільність павукоподібних, а при обліку комах - щільність жуків і напівжорсткокрилих. З найчисленнішою групи комах в місті - жуків - для біоіндикації можливе застосування показників щільності довгоносиків, стафілінід і пластинчатовусих жуків.

    ЛІТЕРАТУРА

    1. Бабенко А.С. Використання стафілінід (Coleoptera, Staphilinidae) для оцінки впливу на навколишнє середовище виробничих комплексів // Проблеми екології Томській області. Томськ :. 1992. Т. 2. С.9 - 10.

    2. Тарасова І.В. Сучасний стан рослинності Рудничного бору р Кемерово // Молоді вчені Кузбасу - народному господарству. Кемерово, 1990. Ч.4. С. 54.

    3. Шиленков В.Г. Методи вивчення фауни і екології жуків на прикладі турунів (Coleoptera, Carabidae). Іркутськ: Изд-во Іркутськ. ун-ту, 1982. 32 с.

    4. Bugrova N.M., Reznikova J.I. The state of Formica polyctena Forest (Hymenoptera, Formicidae) population in recreation forest // Mem. Zool. 1990. Vol. 44. P.13 - 19.

    КОНТРОЛЬ ЯКОСТІ ПОВІТРЯ МІСТА КЕМЕРОВО ЗА ДОПОМОГОЮ МЕТОДІВ фітоіндикація

    О.А. Неверова, В.С. Миколаївський

    Кузбаський ботанічний сад, м Кемерово, МПФ Атоменергопроект, м.Москва

    Various bioindicators for the evaluation of the degree of air pollution and for the analysis of the location of air-polluted areas in Kemerovo city were used. In the research two kinds of bioindicators were: 1 - air pollution index (API) based on several parameters of the lichen flora (on Betula pendula Roth.); 2 - the radial year increase of Pinus sylvestris L.

    As a result of usins ​​bioindicating methods three eco-zones corresponding to different degree of air pollution were determined in Kemerovo. 11 parameters to analyze the degree of air pollution were used. The predictions of the city ecological developing were made.

    Забруднення атмосферного повітря сельбищної території міста Кемерово продовжує залишатися однією з гострих проблем. Високі рівні забруднення атмосфери міста зумовлені високою концентрацією різних виробництв на відносно невеликій території. В атмосферне повітря міста у 2000 році викинуто шкідливих речовин від стаціонарних та пересувних джерел 130, 416 тис. Тонн, проти 108,685 тис. Тонн в 1999 р, тобто на 20% більше. Збільшення викидів пов'язано з відновленням діяльності цехів і виробництв. У ряді перших шкідливих речовин пріоритетного ряду "сумарною умовної токсичності", що визначають забруднення атмосферного повітря міста, стоять такі речовини: зола - 36,2%, діоксид азоту - 31,4%, діоксид сірки - 19,7%, свинець - 3, 2%, окис азоту - 2,3%, пил - 1,7%, сажа - 1,4%, окис вуглецю - 1,04%, аміак - 0,81% [1].

    Для швидкої і досить надійною екологічної оцінки забруднення навколишнього середовища і стану природних екосистем використовуються методи біоінді-

    кации, які дозволяють визначати дійсний характер поширення полютантів по території і виявляти зони з різним рівнем забруднення, давати оцінку впливу різних рівнів забруднення середовища і екологічної небезпеки для наземних екосистем, розробляти прогнози розвитку екологічної небезпеки для окремих регіонів при різних викидах поллютантов і забруднення атмосферного повітря.

    Метою цих досліджень було: визначити ступінь і зональність забруднення атмосферного повітря на території міста Кемерово з використанням різних методів біоіндикації; на підставі отриманих результатів виконати екологічне зонування території міста; дати прогноз розвитку екологічної ситуації в місті на майбутнє.

    Об'єкти і методи досліджень

    Для оцінки ступеня забруднення атмосферного повітря і екологічного зонування території міста Кемерово нами був використаний лихенометрический метод індикації [2], за допомогою якого ми розрахували індекс чистоти атмосферного повітря (ІЧВ) на території міста, а також дані по радіальному річного приросту у деревних рослин. Дослідження проводилися в літній період 2000 - 2001 рр. Для Лихеноиндикация використовувалася береза ​​повисла (Betula pendula Roth.), Широко поширена в озелененні міста. На території міста було закладено 27 стаціонарних майданчиків, які включають дерева вуличних посадок (алей, скверів, бульварів, куртин). На кожній стаціонарній майданчику обстежилося по 100 дерев. Стаціонарні площадки закладалися на території п'яти районів міста: Ленінського (5 шт.), Центрального (6 шт.), Заводського (8 шт.), Кіровського і Рудничного (по 4 шт.). У досліджуваних типах насаджень для лихенометрический досліджень використовувалися дерева діаметром від 28 см і більше. Контрольні площі розміщувалися в заміській зоні в радіусі 20, 25, 30, 50 км від міської межі.

    Показник ІЧВ вираховувався для листяних насаджень (по березі повислой) за формулою: ІЧВ = (П + Н + С) X 1,91; де П - відсоток дерев листяних порід, заселених лишайниками (10% - 1 бал); Н - середня висота заселення дерев (1м = 1 бал); З - щільність заселення лишайниками кори дерев (1 бал = 1 бал) [2].

    Вивчення радіального річного приросту проводилося на сосні звичайної (Pinus sylvestris L.), що входить в основний асортимент озеленення міста. На території міста було закладено 47 стаціонарних майданчиків, які включають дерева вуличних посадок (алей, скверів, бульварів, куртин). У Ленінському районі було закладено 8 стаціонарних майданчиків, в Центральному -10, в Заводському -13, в Кіровському - 7 і в рудничної - 9. У досліджуваних типах насаджень використовувалися дерева у віці 30 - 50 років. Контрольні площі розміщувалися в заміській зоні в радіусі 20, 25, 30, 50 км від міської межі. Радіальний річний приріст вивчали шляхом відбору кернів приростного буравом з північного боку стовбура на висоті 1,3 м у 10 - 20 модельних дерев з кожної стаціонарної площадки. Товщину річних кілець визначали за допомогою мікроскопа МБС-2 і окулярного мікрометра МОВ-10 з точністю до 0,05 мм.

    Математична обробка матеріалу проведена за допомогою статистичного пакета Statistica 5,5 для IBM- сумісних комп'ютерів [3].

    Результати та їх обговорення

    Результати досліджень показують, що міська територія і заміська зона розрізняються між собою по досліджуваним параметрам ліхенофлори і показниками радіального річного приросту. В межах міста відзначається зниження відсотка дерев, заселених лишайниками, висоти і щільності заселення кори дерев. Індекс чистоти повітря (ІЧВ) для заміської (умовно чистої) зони склав 40,55, а в умовах міського середовища ІЧВ варіюється від 0 до 11,08. На території міста спостерігається зниження радіального річного приросту у сосни звичайної від 10 до 80% в порівнянні з умовним контролем.

    За даними параметрів ліхенофлори і розрахованих з їх допомогою індексів чистоти атмосферного повітря (ІЧВ), а також по зміні радіального річного приросту досліджуваних дерев проведено екологічне зонування території міста.

    На території міста виділено три екологічні зони. Зона 1 - нестійкого екологічного стану: ІЧВ становить 2,61, радіальний річний приріст - менше 2 мм. Зона 2 - напруженого екологічного стану: ІЧВ дорівнює 5,86-7,3, радіальний річний приріст - 2 - 3 мм. Зона 3 - щодо стійкого стану: ІЧВ дорівнює 10,22, радіальний річний приріст більше 3 мм (рис.1, 2).

    Межі екологічних зон по ІЧВ і радіальному річного приросту сосни виявилися досить близькими, проте з деякими відмінностями, очевидно, пов'язаними з тим, що для індикації застосовувалися різні біотести, в яких використовувалися різні деревні породи, а також різну кількість майданчиків спостереження (рис.1, 2). Слід зазначити, що в обох випадках зонування території міста формування зони 1 відбувається в основному за рахунок територій Кіровського і частини Заводського районів; зона 2 включає східні частини Рудничного, основну частину Центрального і східну частини Заводського районів; зона 3 розташовується в основному на території Ленінського району міста.

    Слід зазначити, що методи біоіндикації відображають комплексний вплив на рослинність факторів міського середовища включаючи як техногенне забруднення атмосфери, так і зміна водного, сольового режиму грунтів, зміна сонячної радіації, вітрового режиму і т.д. Однак, застосовуючи математичні методи аналізу, можна виявити залежність фітоіндікаціонних показників стану рослин від будь-якого екологічного чинника.

    Нами була зроблена спроба зіставити отримані значення ІЧВ і радіального річного приросту у сосни звичайної з рівнями забруднення атмосферного повітря різних функціональних зон міста, розраховані по 11 речовин (діоксид азоту + діоксид сірки + аміак + фенол + сірковуглець + сірководень + сірчана кислота + формальдегід + оксид вуглецю + сажа + зважені речовини) [4].

    Виявлено достовірна негативна кореляція між рівнями забруднення повітря різних сельбищних зон і показниками ІЧВ і радіального приросту (r = - 0,89; I = -3,45; V = 25 в першому випадку і г = -0,70; I = -6 , 59; V = 45 в другому), що доводить можливість використання вивчених в роботі фітоіндікаціонних характеристик для оцінки забруднення повітря та екологічного зонування територій міст.

    Позначення: ^ - зона 1

    - зона 2

    ++ 4 - зона 3

    , - адміністративна межа міста - - межа адміністративних районів міста

    Мал. 1. Екологічне зонування м Кемерово по ІЧВ

    позначення:

    - зона 1; - зона 2;

    т \

    - зона 3

    Мал. 2. Екологічне зонування території м Кемерово зі зміни радіального річного приросту у сосни звичайної

    висновок

    Результати екологічного зонування території міста фітоіндикація-оннимі методами дозволяють зробити деякі прогнози на майбутнє. Так як радіальний річний приріст у сосни в зоні 1 нижче умовного контролю більш ніж на 50%, то тут середньорічні концентрації викидів забруднюючих речовин по сумарній дії на деревні породи перевищують екологічно допустимі рівні забруднення повітря в 2 - 3 і більше разів. Тому викид поллютантов підприємствами міста повинен бути знижений мінімум в три рази. Тільки в цьому випадку можна радикально поліпшити екологічну обстановку і стан зелених насаджень міста. У разі збереження або збільшення викидів промислових газів підприємствами міста може відбутися перехід зони 3 в зону 2, а зони 2 в зону 1, екологічна обстановка в місті погіршиться, і через 5 - 10 років Кемерово може бути віднесений до зони екологічного лиха.

    Результатами досліджень встановлено, що ІЧВ є більш чутливим біоіндікаціонних показником в порівнянні зі зміною радіального річного приросту у сосни звичайної (в зоні 1 спостерігається зниження ІЧВ в 15 разів у порівнянні з умовним контролем, в той час як спостерігається зниження радіального річного приросту в 2,5 рази), тому він може використовуватися для виявлення нижчих рівнів забруднення атмосферного повітря.

    Якщо оцінювати рівень забруднення атмосферного повітря Кемерово по ІЧВ як більш вразливому показником, то викид атмосферних забруднювачів підприємствами міста повинен бути знижений в 15 разів.

    ЛІТЕРАТУРА

    1. Зайцев В.І., Міхайлуца А.П. Гігієнічна оцінка забруднень навколишнього середовища при багаторічної експлуатації зосереджених хімічних підприємств. Кемерово: Літопис, 2001. 192 с.

    2. Миколаївський В.С. Екологічна оцінка забруднення середовища і стану наземних екосистем методами фітоіндикації. М .: МГУЛ, 1999. 193 с.

    3. Боровиков В.П., Боровиков И.П. STATISTICA - Статистичний аналіз і обробка даних в середовищі Windows. М .: Інформаційно-видавничий будинок "Фі-лін'", 1998. 608 с.

    4. Зайцев В.І. Здоров'я населення і навколишнє середовище // Інформаційний збірник .. Кемерово, 2000. Вип.10. С.221.

    ПРО ОПТИМІЗАЦІЇ ПРОЦЕСУ АКУСТИЧНОЇ коагуляції промислових аерозолів

    М.М. Чернов

    Таганрозький державний радіотехнічний університет

    У реальних промислових установках технологічна схема розташування джерела забруднення та осадителя, а також величина швидкості пилогазового потоку такі, що в разі розташування потужного джерела звуку в газоходах перед охолоджувачем час перебування частинок аерозолю в звуковому полі не перевищує 1,5 - 2,0 с. А, як відомо [1], інтенсивність укрупнення частинок за рахунок акустичної коагуляції різко залежить від часу озвучування. Підвищити ефективність процесу акустичної коагуляції можна шляхом подовження шляху руху частинок в звуковому полі, змусивши їх рухатися по спіральних траєкторіях. Для цієї мети необхідно використовувати звукові поля, що представляють собою суперпозицію двох акустичних полів, вектори швидкості коливань яких ортогональні і лежать в площині, паралельній вектору швидкості руху пилогазового потоку.

    З урахуванням швидкості руху потоку траєкторія руху частинок аерозолю в таких акустичних полях є спіраль, радіус якої дорівнює амплітуді коливального зміщення, а крок - швидкості руху середовища, поділеної на період коливання частки.

    У промислових низькочастотних коагуляційних установках амплітуда коливального зміщення частинок досягає 1000 мкм, а швидкість пилогазового потоку близько 10 м / с. Крок спіралі траєкторії руху частинок в діапазоні частот 800 -3000 Гц має той же порядок величини, що і амплітуда зміщення частинок. Рух частинок по спіралі в таких акустичних полях призводить до подовження шляху, про-


    Завантажити оригінал статті:

    Завантажити