Влияние выхлопных газов автомобильного транспорта на древесно-кустарниковую растительность поселка Высокий

Одной из самых острых экологических проблем современного общества является загрязненность атмосферы. Техногенное загрязнение атмосферы в наши дни приобрело невероятные масштабы. Все виды современного транспорта наносят большой ущерб биосфере, но наиболее опасен для нее автомобильный транспорт. «Вклад» автомобильного транспорта в загрязнение атмосферы составляет сегодня в большинстве регионов России не менее 30%. В результате знакомства с литературными источниками (работы В. И. Артамонова, А. Л. Яншина) я узнала, что из выхлопной трубы автомобиля выбрасывается около 40 кг веществ, загрязняющих атмосферу и почву. В отработанных газах содержится: окись углерода, диоксид серы, соединения свинца и другие вещества - почти 280 компонентов вредных веществ, некоторые из них канцерогенны. Ни одно из этих веществ не может быть обойдено вниманием медиков, оценивающих причины заболевания людей, живущих у автомобильных магистралей. Так, окись углерода, поступающая в организм, соединяется с гемоглобином крови и дает устойчивое соединение - карбоксигемоглобин, который затрудняет процесс газообмена клеток, что приводит к кислородному голоданию организма. У растений отмечаются различные изменения: необычная окраска листьев, некрозы, изменение роста и формы ветвления, по которым, можно констатировать избыточное присутствие в атмосфере ядовитого газа.

Основная причина загрязнения воздуха заключается в неполном сгорании топлива: всего 15% его расходуется на движение, а 85% выбрасывается в атмосферу в переработанном виде. Кроме того, бензин относится к тем веществам, которые усугубляют вредное воздействие автомобиля на окружающую среду и здоровье человека. При плохом качестве бензина количество выбрасываемых ядовитых веществ увеличивается в несколько раз. Ежегодно количество автомобилей увеличивается, с каждым днем они все больше и больше отнимает пространство у людей. Из данных Государственной автоинспекции города Оленегорска я узнала, что в 2006 году было зарегистрировано 7197 автомобилей, это на 132 автомобиля больше, чем в прошлом году.

Динамика роста числа автомобилей за период с 2004 по 2006 год.

Преграждая путь потокам воздуха, зеленые насаждения задерживают содержащиеся в них пыль и газ. Тем самым, выполняют роль естественных фильтров, которые очищают воздух от вредных примесей.

У различных видов растений устойчивость к отработанным газам автомобиля не одинакова. Ткани листьев разрушаются и перестают выполнять свои основные функции: фотосинтез, газообмен, транспирацию. А это приводит к гибели растения. Наша северная природа очень хрупка и уязвима, легко разрушается при негативном воздействии на нее. И меня заинтересовал вопрос, какие виды лиственных деревьев и кустарников, растущие на территории моего поселка более подвержены воздействию выхлопных газов, а какие нет. Это и послужило основанием для моего исследования.

Цель работы: исследовать влияние выхлопных газов автомобильного транспорта на степень поражения листовой пластинки разных видов древесной и кустарниковой растительности.

Основные задачи:

- определить территории, которые наиболее подвержены загрязнению автомобильным транспортом в г. Оленегорск-8;

- на установленных территориях определить видовой состав древесно-кустарниковой растительности, собрать листья и провести лабораторные исследования;

- проанализировать полученные результаты, сформулировать вывод;

- предложить перечень зеленых насаждений (видовой состав) наиболее устойчивых к загазованности воздуха, которые целесообразно использовать для озеленения северных городов.

Фильтрационная функция зеленых насаждений

Деревья и кустарники могут механически задерживать пыль и химические соединения и усваивать их из окружающей среды. По данным научной литературы (статьи У. Меннинга, М. Греншоу) я узнала, что только одно дерево способно поглотить в течение вегетации до 12 кг сернистого газа, а полноценный древостой, формирующий 4 т листьев на 1 га, способен в течение вегетационного периода очистить воздух от 10 т токсичных газов. Способность к поглощению из атмосферного воздуха различных химических соединений не одинакова у разных видов растений. Очищение воздуха от органических примесей зависит от природных свойств и состояния растений: размера листовой пластинки, густоты ветвления, плотности посадки. Например: 1 кг листьев вяза гладкого в течение одного вегетационного периода поглощает сернистого газа 39мг/м, лоха узколистного 87мг/м, тополя черного 157мг/м.

Зеленые растения могут очищать загазованный выхлопными газами воздух за счет способности некоторых видов окислять пары бензина, керосина, ацетона. Механизм окисления состоит в следующем. Вследствие жизнедеятельности зеленых растений в окружающей среде увеличивается количество озона. Озон, как известно, соединение нестойкое и легко распадается на О2 и О. Атомарный кислород - сильный окислитель. Соединяясь с водой, он образует еще более мощный окислитель- перекись водорода. Перекись водорода, вступая в реакцию с вредными органическими примесями воздуха, окисляет их и тем самым способствует очищению окружающей среды. С точки зрения окислительной способности, наиболее ценными считаются береза карельская, ель колючая, лиственница сибирская, сосна обыкновенная, тополь канадский.

Один из наиболее опасных техногенных загрязнителей воздуха и почвы – свинец, главным источником которого являются выхлопные газы автомобилей. Некоторые виды древесно-кустарниковых растений обладают особенно выраженной способностью поглощать и аккумулировать свинец в листьях. Среди деревьев - это каштан конский, береза пушистая, липа крупнолистная, кустарник караган древовидный, среди травянистых растений - одуванчик.

Методика проведения исследования

Проведя, сравнительный анализ территории, я установила места, которые наиболее подвержены загрязнению автомобильным транспортом. Ими являются: КПП, дорога, ведущая в поселок, стоянки автомобилей в районе остановки общественного и служебного транспорта (приложение №1). Ширина проезжей части составляет 6 метров. Основным видом транспорта являются легковые автомобили. Поток автотранспорта увеличивается в утренние и вечерние часы.

Я установила, что преобладающий видовой состав древесной и кустарниковой растительности на данной территории представлен следующими видами: береза бородавчатая (деревья и кустарники), осина, ива козья (крупные и мелкие кустарники), рябина обыкновенная.

В августе я собрала по 10 зеленых листьев с каждого вида растений, крона которых направлена в сторону дороги и провела лабораторное исследование.

Для проведения лабораторного опыта я использовала следующее оборудование: водный термометр, стеклянный сосуд на 0,5л, 0,2% раствор соляной кислоты.

Ход лабораторного опыта:

1. Собранные листья не менее получаса выдержала при температуре 35°С – 37°С для размягчения тканей.

2. Размягченные листья поместила на 20 минут в 0,2% раствор соляной кислоты. Кислота проникает в поврежденные клетки и окрашивает ткани в коричневый цвет.

3. Визуально сравнила площадь поврежденных тканей у разных видов растений, полученные данные занесла в таблицы (приложения №2-5).

Результаты исследования

По результатам таблиц видно, что у разных видов деревьев растущих у КПП, степень поражения листовой пластинки колеблется от 70% до 15%, наибольшую степень поражения имеют листья осины (среднее значение 57%), за ними следуют листья ивы козьей (среднее значение 46%), а наименьшую степень поражения (среднее значение 22 %) имеют листья березы бородавчатой. У видов, растущих вдоль дороги, степень поражения колеблется от 75% до 10%, наибольшую степень поражения имеют листья рябины обыкновенной (среднее значение 63%) и листья осины (среднее значение 53%), среднюю степень поражения имеют листья ивы козьей (среднее значение 43%), а наименьшую степень поражения листовой пластинки (среднее значение 18 %) имеют листья березы бородавчатой. У видов растущих около стоянки общественного транспорта у остановки, степень поражения колеблется от 100% до 15%, наибольшую степень поражения имеют листья рябины обыкновенной (среднее значение 84%) и листья осины (среднее значение 59%), среднюю степень поражения имеют листья ивы козьей (среднее значение 48%), а наименьшую степень поражения листовой пластинки (среднее значение 24 %) имеют листья березы бородавчатой. У видов растущих около стоянки служебного транспорта, степень поражения колеблется от 90% до 10%, наибольшую степень поражения имеют листья рябины обыкновенной (среднее значение 79%), среднюю степень поражения имеют листья ивы козьей (среднее значение 46%), а наименьшую степень поражения (среднее значение 22%) имеют листья березы бородавчатой.

Я построила диаграмму, отражающую зависимость степени поражения листьев от места обитания растений на территории поселка. Из диаграммы видно, что наибольшему воздействию выхлопных газов подвержены деревья, растущие у КПП и у мест стоянок автотранспорта, так как чаще автомобили останавливаются и набирают скорость, при этом количество выхлопных газов увеличивается. Меньшему воздействию подвержены деревья, растущие вдоль дороги, где движение транспорта безостановочное.

«Зависимость среднего значения степени поражения листовой пластинки от территории. % ».

• У всех видов растений наблюдается повреждение тканей листовой пластинки.

• У различных видов растений устойчивость к отработанным газам автомобиля не одинакова.

• Менее устойчивы к выхлопным газам листья рябины обыкновенной и осины.

• Более устойчивы к выхлопным газам листья березы бородавчатой и ивы – козьей.

• Наибольшая степень повреждения листовой пластинки наблюдается у растений, растущих у КПП и в районе стоянок автомобилей.

Чтобы уменьшить пагубное влияние автомобилей на окружающую среду следует:

• для озеленения загазованных выхлопными газами территорий нужно использовать растения, устойчивые к городским условиям -это местные виды березу бородавчатую, иву - козью и переселенные на Север из других регионов, растения- интродуценты: спирею иволистную, жимолость татарскую, сирень венгерскую, розу морщинистую, карагану древовидную;

• создавать устойчивые зеленые насаждения в зоне загрязнения воздуха, так как это один из самых доступных и эффективных способов улучшения окружающей среды;

• движение по улицам желательно делать безостановочным, так как особенно много выхлопных газов автомобили выделяют в момент торможения и набора скорости;

• для уменьшения содержания вредных веществ в выхлопных газах необходимо использовать специальные добавки (катализаторы), обеспечивающие более полное сгорание топлива;

• маршруты грузового транспорта следует выносить за город, на объездные дороги.