Исследовательский проект ученика 9 класса

Государственное общеобразовательное учреждение

Ярославской области

«Центр помощи детям»

Индивидуальный итоговый проект

Тема: Диагностика качества окружающей среды методом биоиндикации

Предметы: Биология

Английский язык

Выполнил: Репьев Аркадий

9 класс

Руководители: Контров Георгий Евгеньевич

учитель биологии

Федулова Нина Александровна

учитель английского языка

Оценка

Члены комиссии

Ярославль

2021

План

Введение	3
Глава 1. Теоретические основы проблемы биоиндикации загрязнения воздуха в России и Великобритании	6
1.1. Биоиндикация как важнейший метод в системе современного экологического мониторинга в России и Великобритании (сравнительный анализ подходов)	6
1.2. Лихеноиндикация как способ оценки состояния атмосферы промышленного города в России и Великобритании	10
1.3. Сосна обыкновенная как биоиндикатор состояния атмосферы промышленного города	13
Выводы по первой главе	15
Глава 2. Экспериментальное изучение состояния атмосферы Заволжского района г. Ярославля с помощью использования показателей состояния лишайников и сосны обыкновенной	17
2.1. Цель, задачи, методика констатирующего эксперимента	17
2.2. Результаты и их обсуждение	20
Выводы по второй главе	25
Заключение	26
Список использованных источников	28
Приложение 1. Англо-русский экологический словарь	30
Приложение 2. Карта экспериментальных участков	36
Приложение 3. Образцы лихеноиндикации	37

Введение

Атмосферный воздуха является высокодинамичным компонентом среды, поэтому его состояние достаточно трудно оценить лабораторными методами исследований.

В настоящее время накоплен большой положительный опыт в использовании метода биоиндикации при решении экологических проблем. Метод широко применяется для оценки состояния и мониторинга окружающей среды как в природных, так и в нарушенных, в том числе техногенных экосистемах [16].

Преимуществом методов биоиндикации является интегральный характер ответных реакций живых организмов, так как они суммируют все без исключения биологически важные данные об окружающей среде и отражают ее состояние в целом, выявляют наличие в окружающей природной среде комплекса загрязнителей [3].

Опыт Великобритании представляется особенно интересным, поскольку страна является одной из первой в мире, которая начала разрабатывать и вводить инструменты экологического мониторинга, что послужило определенным толчком для развития подобных систем во многих других странах мира.

Для первого английского закона «О чистом воздухе» 2021 год - юбилейный. Он был принят 65 лет назад, когда старая добрая Англия была шокирована спустившимся на Лондон желтым туманом [12]. Этот закон был поистине революционным и стал важной мировой вехой в деле защиты окружающей среды. Благодаря ему существенно улучшилось здоровье населения; а также растения и животные, почти пропавшие к 1950-м годам из городских районов, вновь начали в них появляться; а величественные здания британских городов перестали покрываться толстым слоем сажи и копоти.

В последующие годы британскому примеру последовал и целый ряд других промышленно развитых стран, в том числе и Россия. В настоящее время из всех форм нарушенности природной среды России наиболее опасным остается загрязнение атмосферного воздуха вредными веществами, оказывающими как негативное влияние на здоровье людей, так и отрицательное воздействие на животных, состояние растений и экосистем в целом.

Не является исключением и Ярославль как крупный промышленный центр, расположенный в ЦФО. Промышленные предприятия, которые находятся на территории Ярославля представляют собой опасность, в том числе и для атмосферы. Постоянно происходят локальные инциденты с выбросом вредных веществ. В атмосфере летает свинец, марганец, хром, медь, цинк, железо, фенол и многое другое. Все это – результат работы промышленных предприятий и транспорта. Причем, если организации каждый год понемногу снижают опасные выбросы, то вред от автомобилей только растет вместе с количеством самих машин. 

Лишайники и сосна обыкновенная являются оптимальными биоиндикаторами. Они обладают свойством реагировать на изменение состава атмосферы. Их можно использовать для оценки состояния атмосферы.

Можно выделить несколько направлений изучения данных растений как биоиндикаторов. Первая группа работ посвящена использованию показателей биоразнообразия лишайников (количество видов, обилие, встречаемость) для оценки качества атмосферного воздуха: Dietrich M., Scheidegger С , 1997; Jonsson B.G., Jonsell M., 1999; Бязров Л.Г. 2002; Carvalho P. et al, 2002; Hauck M. et al, 2002; Gombert S. et al, 2004; Удянская Е.А., 2001, Миннулина Г.Р, 2006. Алексеев В.А., 1989; Инсарова И.Д., 1989; Денисова С.И.,1990 и др.

Во второй группе работ установлено, что экологическая оценка состояния лесных массивов и урбанизированных территорий в лесной зоне может успешно осуществляться с привлечением показателей хвойных, лиственных растений и эпифитных лишайников [17].

Но в доступной нам литературе мы не встретили исследований, посвященных сравнительному анализу подходов к использованию биоиндикации в Великобритании и России, а также экспериментальных данных об оценке состояния атмосферы в городе Ярославле, полученных методом биоиндикации.

Важность и недостаточная изученность данного вопроса и определили тему нашего исследования: «Диагностика качества окружающей среды методом биоиндикации».

Цель работы: провести практическое изучение состояния окружающей среды в Заволжском районе г. Ярославля методом биоиндикации, с опорой на современные отечественные и зарубежные исследования.

Задачи:

1. изучить теоретические основы использования метода биоиндикации в системе современного экологического мониторинга в России и Великобритании;

2. провести практическое исследование состояния лишайников и сосны обыкновенной с целью диагностики загрязнения атмосферы промышленного города (на примере г. Ярославля);

3. провести статистический анализ полученных данных, оценить их достоверность.

Объект: состояние окружающей среды Заволжского района г. Ярославля.

Предмет: состояние атмосферы Заволжского района г. Ярославля.

Методы исследования: анализ литературных источников, констатирующий эксперимент, методы математической статистики.

Практическая значимость:

Мы предполагаем, что полученные нами данные могут быть использованы в работе экологических организаций, при разработке экологических троп, при планировании лесотехнических работ. Составленный англо-русский словарь по теме исследования является необходимым инструментом для работы с иностранными источниками по теме исследования.

Экспериментальное исследование проводилось в Заволжском районе г. Ярославля. Для оценки состояния атмосферы были осуществлена диагностика состояния биоиндикаторов на 5 участках данного района (Приложение 2).

Работа объемом 29 страниц включает введение, две главы, заключение, список использованных источников, состоящий из 20 источников, 3 приложения.

Глава 1. Теоретические основы проблемы биоиндикации загрязнения воздуха в России и Великобритании

1. Биоиндикация как важнейший метод в системе современного экологического мониторинга в России и Великобритании (сравнительный анализ подходов)

Сохранение среды обитания — это очень важная задача. Экологический мониторинг констатирует состояние среды обитания и помогает определить слабые места в охране окружающей среды.

Организация охраны окружающей среды в Великобритании не представляет собой единой, заранее спланированной системы (в связи с длительностью ее формирования). Система мониторинга создается в Великобритании в соответствии с имеющимися нуждами, а полученные результаты используются для принятия решений в управлении. Эта программа должна обеспечить слежение как за причиной, так и за эффектом воздействия. Целью мониторинга является определение связи между изменением уровней загрязнения и последствиями таких загрязнений для биологических систем [11].

Мониторинг в Великобритании строится по двум направлениям:

1) контроль качества; здесь оперативно оценивается «что происходит» - проводятся измерения известных загрязнителей, определяются стандарты на такие загрязнители для окружающей среды и здоровья человека;

2) направление, характеризуемое как «бдительность, предусмотрительность»; здесь идет речь о новых возможных опасностях - о новых загрязнителях, новых ядах, о новых проявлениях в реакции биоты на действия различных веществ, новых болезнях. Эта часть мониторинга особенно нуждается в оценке проявляющихся эффектов.

Особенностью построения различных систем в Великобритании является то, что ответственность за системы возлагается на местные власти и что особое внимание уделяется тесному сотрудничеству между населением и частными компаниями.

Таким образом, хотя в Великобритании и существуют некоторые национальные программы, основные мероприятия в области мониторинга проводятся на локальном уровне [11].

В Российской Федерации осуществление мониторинга состояния и загрязнения окружающей среды является прямой функцией Федеральной службы России по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды (Росгидромет), куда входят 22 территориальных управления по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды (УГМС). Одна из важнейших задач Росгидромета – отражать общую картину состояния окружающей среды, в том числе ее загрязнения. Составной частью государственного экологического мониторинга является также мониторинг состояния отдельных природных ресурсов и территорий, в том числе, атмосферного воздуха [10].

Традиционный экологический мониторинг развивается по двум направлениям. В России основным является физико-химический анализ объектов окружающей среды и сельскохозяйственных продуктов на базе нормирования качества окружающей среды, которое связано с системой предельно-допустимых концентраций и классов опасности химических веществ, предельно-допустимых доз и уровней ионизирующих излучений и электромагнитных полей. Второе направление – это биотестирование и биоиндикация, которые позволяют качественно оценить степень влияния антропогенных факторов или их комбинаций на отдельные живые организмы и биоценозы [11].

Тем не менее, биоиндикация и Великобритании, и в России является одним из важнейших методов оценки состояния окружающей среды.

Биоиндикация — это совокупность методов, с помощью которых определяют состояние среды. В качестве индикаторов выступают некоторые растения и животные [7].

Можно выделить следующие сферы применения биоиндикации:

• выявление допустимых концентраций экзогенных веществ и их влияние на окружающую обстановку;

• ранняя диагностика возможных нарушений экологических характеристик состояния популяций

• комплексная оценка состояния окружающей обстановки;

• сохранение как можно большего числа организмов.

Биоиндикация имеет ряд достоинств. В первую очередь, к ним относится относительная дешевизна используемых методов. Биоиндикаторы позволяют определять скорость происходящих в среде изменений. Это позволяет делать выводы о возможной опасности для человека концентрации в атмосфере или почве определенных веществ.

К ограничениям метода стоит отнести невозможность определения причин загрязнения окружающей среды.

К биоиндикаторам предъявляется ряд требований.

– быть типичным для данной местности;

– иметь высокую численность в исследуемом экотопе;

– обитать в данном месте в течение ряда лет, что дает возможность проследить динамику загрязнения;

– находиться в условиях, удобных для отбора проб;

– давать возможность проводить прямые анализы без предварительного концентрирования проб;

– характеризоваться положительной корреляцией между концентрацией загрязняющих веществ в организме-индикаторе и объекте исследования;

• использоваться в естественных условиях его существования [17].

Одно из условий при выборе биоиндикатора - это четкая выраженность ответной реакции на химическое или физическое воздействие. Причем она должна легко регистрироваться визуально или с помощью приборов.

Любой процесс биоиндикации условно можно разбить на несколько этапов, которые, по сути, являются поиском ответов на следующие вопросы:

1. Что определять? Выбор объекта индикации (индиката).

1. Где определять? Выбор способа и масштаба индикации.

1. Чем определять? Выбор конкретного индикатора.

1. Как определять? Показатели индиката.

1. Насколько точно определять? Определение вероятности ошибки и точности биоиндикации [9].

Биоиндикационные методы часто используются для оценки загрязнения окружающей среды. При этом необходимо помнить, что с точки зрения биоиндикации практически невозможно отделить антропогенные или природные факторы загрязнения, поскольку живые организмы реагируют на комплекс факторов среды. Например, биоиндикаторы будут одинаково реагировать на повышение содержания пыли в атмосфере в результате промышленных выбросов и природной дефляции почв. Также методами биоиндикации невозможно дать точную оценку состояния загрязнения. Можно только определить, есть ли загрязнение в принципе, какие именно загрязнители присутствуют и превышен ли пороговый уровень загрязнения [9].

Необходимо отметить и еще некоторые различия в России и Великобритании в подходах к биомониторингу. Так в работе ученых S. Ayrault, M. Catinon, R. Clochiatti описаны 4 метода биомониторинга воздуха: «Four analytical techniques—instrumental neutron activation analysis (INAA), inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS), scanning electron microscope energy dispersive X-ray fluorescence (SEM-EDXRF), and proton induced X-ray emission (PIXE)—were evaluated in the context of air pollution biomonitoring studies. Three combinations INAA/ICP-MS, ICP-MS/PIXE and ICP-MS/SEM-EDXRF are illustrated by experimental results [18].¹

Таким образом, для оценки загрязнения окружающей среды достаточно эффективным методом может считаться биоиндикация. К ней предъявляются определённые требования, выделены ряд этапов. В России и Великобритании биомониторинг организован по-разному, в частности в отношении участия государства в этих вопросах. Специфика отдельных видов биоиндикации (лихеноиндикация и дендроиндикация) будут рассмотрены далее.

1. Лихеноиндикация как способ оценки состояния атмосферы промышленного города в России и Великобритании

В качестве биоиндикаторов с целью контроля загрязнения природной среды могут выступать в том числе различные растения. Одним из видов биоиндикации является индикация с помощью лишайников или лихеноиндикация. К преимуществам этого метода можно отнести простоту и эффективность в использовании.

Катаева Г.Ю. отмечает, что лишайники реагируют на загрязнение среды по-разному: одни из них очень чувствительны и не переносят малейшего загрязнения и погибают; другие могут жить только в городах и иных населенных пунктах, хорошо приспособившись к соответствующим условиям [4].

В работе Gombert, S., Asta, J. and Seaward говорится: Lichen vegetation reacts very sensitively to a variety of air pollutants including increased nitrogen concentrations as well as to traffic exhaust in general, which makes lichens reliable monitoring organisms for atmospheric pollution. Recent environmental studies have shown that decreasing abundance of acidophytic lichen species and the increase of nitrophytic lichens can be explained by elevated levels of atmospheric nitric-compounds adsorbed onto nanoparticles [19].²

Уже в XIX веке были обнаружены различия между лишайниками в разных местностях. Именно в Великобритании начали разрабатывать метод лихеноиндикации. Исследователи предполагали, что некоторые лишайники чувствительны к некоторым условиям, предположительно, к составу воздуха. Но они не имели точных данных об экологических условиях (климат, состав воздуха и др.) городов. В дальнейшем было выявлено, что разные виды лишайников действительно обладают различной чувствительностью.

Ашихмина Т.Я. указывает на такие общие закономерности:

• чем больше развит город, чем сильнее загрязнено его воздушное пространство, тем меньше встречается в нем видов лишайников, тем меньшую площадь покрывают они на стволах деревьев и тем ниже их жизнеспособность;

• устойчивыми к загрязнению являются накипные, среднеустойчивые — листоватые, а слабоустойчивые — кустистые [8].

На лишайники негативное влияние оказывают оксиды, в первую очередь серы, но и также оксиды азота, углерода, соединения фтора и др. Кроме того лишайники «любят» селиться в сырых местностях. В городах же «суше», чем в естественных ландшафтах (примерно на 5 %), теплее (в различных городах на 1—3°С), менее освещено.

Шапиро И.А. отмечает, что лишайники - это пример симбиоза грибов с водоpослями. Основная составляющая лишайников – водоpосли (сине-зелёные, жёлто-зелёные или зелёные) [15]. Обычно каждому виду лишайника соответствует свой вид водоpосли. Лишайники можно классифицировать по разным основаниям, например, по строению тела (слоевища) различают:

• накипные (коpковые);

• листоватые;

• кустистые лишайники.

Шапиро И.А. указывает, что плотная кора лишайников позволяет всасывать влагу из воздуха и защищает лишайник от переохлаждения или перегрева. Под корой гифы более рыхлые, между ними располагаются клетки водоросли. Некоторые лишайники симбиотируют также с бактериями, за счёт чего получают азот прямо из воздуха, или паразитируют на мхах и других лишайниках [15].

Gombert, S., Asta, J. and Seaward, M.R.D. выявили что: «The conclusions of this study are that 1) the photobiont is affected stronger as the mycobiont and 2) older parts of the lichen are damaged first. Another remarkable result of this study is that 3) these lichens are regenerating to some extent during incubation-free periods—unless the organism is not damaged too much to restore photosynthetic activity. To our knowledge this is the first study evaluating the impact of diesel exhaust on lichens under laboratory conditions separate from other interfering pollutants» [19].³

Л.В. Гарибова с коллективом авторов описали группы лишайников, которые произрастают на территории России, в том числе и наиболее устойчивые к загрязнению воздуха. Наиболее широко распространенными в городах являются лишайники родов ксантория, пармелия, леканора [2].

Как уже было сказано выше лишайники высокочувствительны к загрязнению среды обитания. Причина такой чувствительности лишайников к воздушному загрязнению заключается в особенностях их строения. В силу того, что они не имеют плотной поверхностной кутикулы, которая бы защищала их снаружи от вредных внешних воздействий, во влажную погоду они дышат и впитывают воду всей своей поверхностью. Куперина Ю.А. в своем исследовании пишет, что вместе с водой и воздухом в них проникают и растворенные в воде и содержащиеся в атмосферном воздухе токсические вещества, которые распространяются по всему слоевищу [5]. В сухую погоду вода быстро испаряется из слоевища, а токсины остаются, накапливаясь внутри лишайников, мешая фотосинтезу, дыханию, убивая клетки водорослей.

Таким образом, простым и эффективным методом оценки загрязненности воздуха в населенных пунктах может быть лихенонидикация. Данный метод был впервые использован в Великобритании при оценке состояния воздуха. Благодаря особенностям строения лишайников, а также способности выживать при определенных условиях, мы можем делать выводы о состоянии атмосферы в городе.

1. Сосна обыкновенная как биоиндикатор состояния атмосферы промышленного города

К экспресс-методам биоиндикации, которые позволяют на измерении одной или нескольких функций живого объекта, давать быструю и точную оценку состояния окружающей среды, можно отнести и оценку состояния атмосферы с помощью сосны обыкновенной.

Благодаря поглотительной деятельности растений происходит очищение атмосферного воздуха. Однако, возможности этих систем ограничены. В. Артамонов указывает, что растения очень чутко реагируют на загрязнение окружающей среды, что позволяет их использовать в качестве индикаторов загрязненности атмосферы [1].

Сосна обыкновенная (Pinus sylvestris L) может быть использована как биоиндикатор по следующим причинам:

1) данный вид очень чувствителен к изменению состояния воздуха;

2) на территории городов в средней полосе России сосна обыкновенная произрастает повсеместно.

Кроме того, хвойные удобны тем, что могут служить биоиндикаторами круглогодично. Федорова А. И., Никольская А. Н. отмечают, что использование хвойных дает возможность проводить биоиндикацию на огромных территориях, при этом их использование на малых территориях тоже очень информативно [13].

Результаты многочисленных исследований показывают, что в условиях техногенного загрязнения содержание элементов в ассимиляционных органах сосны (хвое) значительно изменяется. Так в хвое увеличивается количество элементов, которые входят в состав выбросов в атмосферу. Например, высокий уровень серы выявляется в хвое сосны вблизи всех промышленных предприятий, особенно около ТЭЦ. Максимальные концентрации фтора в хвое выявляются на территории, прилегающей к алюминиевым заводам. Промышленные выбросы приводят к нарушению жизненного состояния сосновых древостоев. Об этом свидетельствует изменение целого ряда визуальных и морфоструктурных параметров крон и побегов. Так Меньшиков А.В. отмечает, что уровень дефолиации (опадания хвои) значительно возрастает, достигая 60% вблизи химических комбинатов и крупных автомобильных дорог, 55% – в окрестностях теплоэлектростанций [6], 50% – около алюминиевых заводов, тогда как на фоновых территориях он колеблется от 20 до 30%. У деревьев, загрязняемых промышленными отходами, обнаруживается дехромация (изменение цвета) хвои от 5 до 25%, при этом наиболее высокие значения отмечаются вблизи автомагистралей. При воздействии выбросов автотранспорта и химических производств продолжительность жизни хвои сокращается до 2 лет, вблизи ТЭЦ и алюминиевого завода – до 3 лет, в то время как на фоновых территориях она составляет 5–6 лет. Анализ морфоструктурных показателей стволов, побегов и ассимиляционных органов сосны свидетельствует, что в наибольшей степени они отличаются от фоновых параметров вблизи автомобильных дорог и химических комбинатов. Так, объём ствола уменьшается по сравнению с фоновыми показателями до 5,5 раза, масса хвои побегов второго года жизни – до 4,8 раза, количество хвоинок на этих побегах – до 3,5 раза, длина побегов второго года жизни – до 2,5 раза, высота и диаметр стволов – до 1,8 раза, масса одной хвоинки – до 1,5 раза.

Сотрудниками САФУ (Хабарова Е.П. И др.) обнаружена достоверная обратная связь между длиной, шириной и толщиной средней хвоинки, и расстоянием от промышленных объектов. Чем ближе промышленный объект, тем короче и тоньше средние хвоинки. Это косвенно свидетельствует о неблагоприятных условиях для произрастания сосны обыкновенной в близи промышленных объектов [14].

В англоязычных источниках мы не нашли работ, посвященных использованию сосны обыкновенной как биоиндикатора. Но в работе Herben указывается, что “Ecological disturbances are recognized as a crucial factor influencing the attributes of ecological communities. Depending on the specific adaptation or life cycle, plant species show different responses to disturbances of different magnitudes [20].⁴

Итак, информативными по техногенному загрязнению являются морфологические и анатомические изменения, а также продолжительность жизни хвои. При хроническом загрязнении лесов диоксидом серы наблюдаются повреждение и преждевременное опадение хвои.

В незагрязненных лесных экосистемах основная масса хвои здорова, не имеет повреждений, и лишь малая часть хвоинок имеет светло-зеленые пятна и некротические точки микроскопических размеров, равномерно рассеянные по всей поверхности. В загрязненной атмосфере появляются повреждения, и снижается продолжительность жизни хвои.

Таким образом, сосна обыкновенная также может быть отличным биоиндикатором, с помощью которого можно оценивать состояние атмосферы населенного пункта. При этом наиболее показательным является состояние хвои, как регистрирующего биоиндикатора.

Выводы по первой главе

Одной из актуальных задач в сфере экологии является задача оценки окружающей среды. Достаточно эффективным методом может считаться биоиндикация. В России и Великобритании биомониторинг организован по-разному, в частности в отношении участия государства в этих вопросах. Тем не менее можно выделить и общие требования к особенностям организации и проведения биоиндикации, в частности схожие требования и этапы.

Наиболее простым и эффективным методом оценки загрязненности воздуха в промышленных населенных пунктах может быть лихеноиндикация. Данный метод был впервые использован в Великобритании при оценке состояния воздуха. Лишайники имеют особенности строения и тонко реагируют на изменения окружающей среды, благодаря этому мы можем делать выводы о состоянии атмосферы в городе.

Не менее информативным является использование хвои как биоиндикатора. Для этого анализируют морфологические и анатомические изменения, а также продолжительность жизни хвои. При хроническом загрязнении лесов диоксидом серы наблюдаются повреждение и преждевременное опадение хвои. В доступной нам литературе мы не встретили исследований, в которых сосновая хвоя используется как биоиндикатор на территории Великобритании, но в то же время есть исследования, посвященные лиственным деревьям.

Глава 2. Экспериментальное изучение состояния атмосферы Заволжского района г. Ярославля с помощью использования показателей состояния лишайников и сосны обыкновенной

2.1. Цель, задачи, методика констатирующего эксперимента

Целью констатирующего эксперимента является изучение ответных реакций лишайников и сосны обыкновенной как индикаторов состояния атмосферы Заволжского района г. Ярославля.

Для достижения данной цели поставлены следующие задачи:

1. Подобрать и апробировать методику выявления ответных реакций лишайников и сосны обыкновенной как индикаторов состояния атмосферы Заволжского района г. Ярославля.

2. Описать особенности ответных реакций лишайников и сосны обыкновенной как индикаторов состояния атмосферы Заволжского района г. Ярославля.

3. Выполнить количественный и качественный анализ экспериментальных данных и интерпретировать их.

Для решения поставленных задач нами использовались следующие методы:

- эмпирические методы: констатирующий эксперимент;

- методы обработки данных, методы математико-статистического анализа данных, качественный анализ данных;

• интерпретационные методы.

Нами была выбрана и модифицирована методика изучения ответных реакций лишайников и сосны обыкновенной как индикаторов состояния атмосферы Заволжского района г. Ярославля.

Методика 1.

Цель: изучить ответные реакции лишайников как индикаторов состояния атмосферы Заволжского района г. Ярославля.

Материал и оборудование: карты изучаемого района, каталог-определитель лишайников, рамка, нож, пинцет, лупа, фотоаппарат, бумага, ручка.

Ход работы:

1. Выбрать район, в котором будет проводиться наблюдения.

2. Составить карту района

3. Отметить на карте близлежащие ТЭЦ, заводы, другие предприятия, дороги с интенсивным движением транспорта.

4. Выбрать квадрат 10х10 м.

5. В каждом квадрате выбрать 10 отдельно стоящих старых, но здоровых деревьев.

6. Провести оценку степени покрытия древесного ствола. Для этого на высоте 30-150 см на наиболее заросшую лишайниками часть коры наложить рамку. Сфотографировать.

7. На каждом дереве подсчитать количество видов лишайников. Можно использовать лупу. Желательно сбор коллекции. Фотофиксация обязательна.

8. Все обнаруженные виды разделить на 3 группы: накипные (слоевище имеет вид корочек), листоватые (слоевище имеет вид пластинок), кустистые (слоевище имеет вид кустиков).

Обработка результатов:

1. Определить общее количество видов:

• накипные (слоевище имеет вид корочек),

• листоватые (слоевище имеет вид пластинок),

• кустистые (слоевище имеет вид кустиков). Полученные результаты занести в таблицу.

2. Подсчитать, какой процент общей площади рамки занимают лишайники.

Сначала подсчитать число квадратов, в которых лишайники занимают на глаз больше половины площади квадрата, условно приписывая им покрытие, равное 100 %. Рассчитать степень покрытия древесного ствола лишайниками по формуле: число квадратов с покрытием больше половины/ общее число квадратов * 100. Полученные результаты занести в таблицу.

1. Оценить качество воздуха по шкале качества воздуха по проективному покрытию лишайниками стволов деревьев.

Методика 2.

Цель: изучить ответные реакции сосны обыкновенной как индикатора состояния атмосферы Заволжского района г. Ярославля.

Материал и оборудование: карты изучаемого района, пинцет, лупа, фотоаппарат, бумага, ручка, перчатки, пакет.

Ход работы:

1. Выбрать район, в котором будет проводиться наблюдения.

1. Составить карту района

1. Отметить на карте близлежащие ТЭЦ, заводы, другие предприятия, дороги с интенсивным движением транспорта.

1. Выбрать квадрат 10х10 м

1. В каждом квадрате выбрать 10 отдельно стоящих здоровых деревьев.

2. Собрать с них 500 хвоинок.

3. Рассортировать хвоинки на 3 группы:

1) Хвоинки неповрежденные;

2) Хвоинки с пятнами;

3) Хвоинки с признаками усыхания.

Обработка результатов:

Занести данные в таблицу.

Полученные данные сравнить с данными, представленными в литературных источниках.

Для оценки качества воздуха были выбраны 5 участков в Заволжском районе г. Ярославля, значимо различающиеся по близости/удаленности от промышленных объектов и дорог. Карта представлена в Приложении 2.

2.2. Результаты и их обсуждение

Данные количественного анализа по каждому обследованному участку, полученные в ходе констатирующего эксперимента выражены в процентном отношении и представлены в таблицах 1-5.

Таблица 1. Экспериментальные данные по участку № 1

Признаки	Деревья
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Общее количество видов лишайников, в том числе:	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1
- накипных	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
- листоватых	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1
- кустистых	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
Степень покрытия древесного ствола лишайниками, %	26	4	4	7	20	42	45	8	30	33

Как видно из таблицы № 3 лишайники представлены на деревьях участка № 1 только одним видом листоватых лишайников. Степень покрытия древесного ствола варьируется от 4% до 45%.

Таблица 2. Экспериментальные данные по участку № 2

Признаки	Деревья
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Общее количество видов лишайников, в том числе:	1	1	1	1	0	0	0	1	0	0
- накипных	1	1	1	1	0	0	0	1	0	0
- листоватых	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
- кустистых	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
Степень покрытия древесного ствола лишайниками, %	6	3	2	0	0	0	0	5	0	0

По данным таблицы № 4 лишайники представлены на деревьях участка № 2 только одним видом накипных лишайников. Степень покрытия древесного ствола варьируется от 0% до 6%.

Таблица 3. Экспериментальные данные по участку № 3

Признаки	Деревья
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Общее количество видов лишайников, в том числе:	1	1	1	0	0	0	0	0	1	0
- накипных	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
- листоватых	1	1	1	0	0	0	0	0	1	0
- кустистых	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
Степень покрытия древесного ствола лишайниками, %	8	38	15	0	0	0	0	0	23	0

Данные таблицы № 5 позволяют утверждать, что лишайники представлены на деревьях участка № 3 только одним видом листоватых лишайников. Степень покрытия древесного ствола варьируется от 0% до 38%.

Таблица 4. Экспериментальные данные по участку № 4

Признаки	Деревья
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Общее количество видов лишайников, в том числе:	1	1	1	1	1	1	1	1	0	1
- накипных	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
- листоватых	1	1	1	1	1	1	1	1	0	1
- кустистых	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
Степень покрытия древесного ствола лишайниками, %	14	32	6	22	6	8	7	4	0	44

Как видно из таблицы № 6 лишайники представлены на деревьях участка № 4 только одним видом листоватых лишайников. Степень покрытия древесного ствола варьируется от 0% до 44%.

Таблица 5. Экспериментальные данные по участку № 5

Признаки	Деревья
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Общее количество видов лишайников, в том числе:	1	1	2	1	1	1	1	1	1	1
- накипных	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1
- листоватых	0	0	1	0	0	0	0	0	0	0
- кустистых	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
Степень покрытия древесного ствола лишайниками, %	15	52	23	33	80	65	54	22	95	90

Данные таблицы № 5 свидетельствуют, что лишайники представлены на деревьях участка № 5 и накипными и кустоватыми лишайниками. Степень покрытия древесного ствола варьируется от 15% до 90%.

Достоверность различий в степени покрытия стволов сосен лишайниками между участками определяли с помощью применения U-критерия Манна-Уитни. Он используется в качестве способа оценки значимости различий данных непарных выборок, который показывает насколько велика зона совпадения между рядами данных выборок. Поэтому чем меньше Uэмп, тем более вероятно, что различия между выборками достоверны.

Рассмотрим полученные данные. Мы сравнивали достоверность различий между участком №1 с остальными участками. У нас 5 выборок. Если исследуемых групп больше двух, следует использовать дисперсионный анализ. Но если гипотеза не подтверждается, нам нельзя узнать, какая из групп отличается от других. Поэтому мы взяли участок № 1 как участок для сравнения. С ним сравниваем остальные.

При сравнении участков № 1 и № 2 мы выявили, что полученное эмпирическое значение Uэмп=4 и находится в зоне значимости, т.е. участки № 1 и № 2 значимо различаются по степени загрязнённости воздуха (при p ≤ 0,01). Это 1%-ный уровень значимости. Вероятность ошибочного вывода о том, что различия достоверны, составляет не более 1%.

Необходимо отметить, что участок № 2 примыкает к крупному заводу и довольно оживленной автомобильной трассе. Что свидетельствует о значимом влиянии этих объектов на биоиндикаторы (лишайники), и значит можно говорить о том, что данные объекты загрязняют окружающую среду, в том числе и воздух.

Мы сравнили данные участков № 1 и № 3 и выяснили, что Uэмп=20,5, что означает - полученное значение находится в зоне неопределенности. Говорить о достоверности и значимости различий между участками сложно. Надо отметить, что и расположены данные участки довольно близко друг от друга. Исключение составляло близость к дороге. Но видимо движение по улице Университетской не столь оживленное и это не оказывает существенного влияния на качество окружающей среды.

При сравнении участков № 1 и № 4 мы получили Uэмп=36. Это означает, что полученное эмпирическое значение находится вне зоны значимости, и участки относительно сходны по таким показателям, как наличие разных видов лишайников и степень покрытия стволов сосен. Необходимо отметить, что участок № 4 расположен рядом со зданием ЯРГУ и является удаленным от оживленных дорог и промышленных объектов, как и участок № 1.

Сравнивая участки № 1 и № 5 мы выявили, что Uэмп=18,5. Это означает, что полученное эмпирическое значение находится в зоне значимости (при p ≤ 0,01). Таким образом, мы на 99% можем быть уверены в том, что различия действительно достоверны. Необходимо отметить, что участок № 5 находится в Тверицком бору, в 600 м от оживленной трассы – проспект Авиаторов. Мы предполагали, что данный фактор окажет существенное влияние на количество и качество произрастающих лишайников в этом районе. Но именно здесь обнаружены и листоватые, и накипные лишайники, и на отдельных деревьях экспериментального участка степень покрытия стволов достигала значительных площадей. Этот факт является важным для дальнейшего изучения состояния атмосферы в Заволжском районе и использовании более тонких методик для определения не только состояния окружающей среды, но и возможных причин происходящего.

В ходе констатирующего эксперимента с каждого участка были собраны образцы хвои. Экспериментальные данные представлены в таблице 6.

Таблица 6. Экспериментальные данные (Состояние хвои как биоиндикатора)

Участок	Хвоинки неповрежденные	Хвоинки с пятнами	Хвоинки с признаками усыхания
1	335	115	50
2	297 *	124*	79*
3	318*	118	64*
4	380*	90*	30*
5	245*	165*	90*

при p ≤ 0,05

На каждом участке было собрано по 500 хвоинок, с целью оценки степени загрязненности окружающей среды. Информативными по техногенному загрязнению являются морфологические и анатомические изменения, а также продолжительность жизни хвои. При хроническом загрязнении лесов диоксидом серы наблюдаются повреждение и преждевременное опадение хвои. Все хвоинки были распределены на три группы: неповрежденные, с пятнами и с признаками усыхания.

Различия между участками по данному биоиндикатору смотрели снова с помощью критерия Манна-Уитни. В таблице 8 обозначены звездочкой различия между группой № 1 и остальными группами по данному критерию. При уровне достоверности p ≤ 0,05. Это 5%-ный уровень значимости. До 5% составляет вероятность того, что мы ошибочно сделали вывод о том, что различия достоверны, в то время как они недостоверны на самом деле.

Как мы видим из таблицы 8, имеются значимые различия по стоянию хвои между участком № 1 и остальными участками. Необходимо отметить лучшее состояние хвои на соснах, которые растут рядом с общежитием ЯРГУ (участок № 4). В то же время самые низкие показатели получились по участку № 5, который примыкает к проспекту Авиаторов, оживленной трассе. Это может свидетельствовать о значимом негативном влиянии выбросов в атмосферу именно в этом районе.

Выводы по второй главе

В ходе экспериментального исследования была разработана и апробирована методика изучения состояния лишайников и хвои как биоиндикаторов. В качестве экспериментальных участков были выбраны пять участков, различающиеся по степени близости/удаленности от промышленных объектов и дорог. Были проанализированы количественные данные, описаны качественные различия. Для подтверждения достоверности полученных различий был использован метод математической статистики Манна-Уитни.

Обнаружено, что имеются достоверные различия по состоянию как лишайников, так и хвои. Преимущественно на соснах обнаружены накипные и листоватые лишайники. Совсем отсутствуют кустистые лишайники, что свидетельствует о напряженности экосистемы, на территории Заволжского района города Ярославля. Аналогичные данные получены и по состоянию хвои как биоиндикатора. Наибольшие повреждения хвои характерны для участков, находящихся недалеко от завода и оживленной автомобильной дороги.

Дополнительного изучения и уточнения требуют полученные данные о состоянии лишайников, расположенных на соснах, растущих в Тверицком бору и на территории общежития ЯРГУ. По литературным данным лишайники очень чувствительны к агрессивной окружающей среде (выхлопные газы, выбросы промышленных предприятий). В нашей работе на участке в Тверицком бору мы обнаружили больше видов лишайников и степень покрытия стволов деревьев была значимо больше, чем на удаленном участке, на котором нет промышленных объектов и оживленных дорог. В то же время состояние хвои значимо хуже в районе проспекта Авиаторов по сравнению с другими участками.

Заключение

В настоящее время проблемы охраны окружающей среды стоят как никогда остро. При изучении теоретических основ проблемы выявлено, что в России и Великобритании биомониторинг организован по-разному, в частности в отношении участия государства в этих вопросах. Организация охраны окружающей среды в Великобритании не представляет собой единой, заранее спланированной системы (в связи с длительностью ее формирования). Опыт Великобритании представляется особенно интересным, поскольку страна являлась одной из первой в мире, которая начала разрабатывать и вводить инструменты биомониторинга, что послужило определенным толчком для развития системы мониторинга во многих других странах мира.

В своей работе мы проанализировали теоретические и практические проблемы использования конкретных методов биоиндикации, в частности использование в качестве биоиндикаторов состояние лишайников и сосновой хвои. Эти два индикатора являются высокочувствительными к изменениям в окружающей среде.

Лихеноиндикация была впервые использован в Великобритании при оценке состояния воздуха. В основу было положено следующее наблюдение: лишайники имеют особенности строения и тонко реагируют на изменения окружающей среды, благодаря этому мы можем делать выводы о состоянии атмосферы в городе. Этот метод широко применяется и в Великобритании, и в России.

В доступной нам англоязычной литературе мы не встретили использование хвои как биоиндикатора. Но в России данный биоиндикатор используется очень часто. Для этого анализируют морфологические и анатомические изменения, а также продолжительность жизни хвои.

В ходе констатирующего эксперимента была разработана и апробирована методика изучения состояния лишайников и хвои как биоиндикаторов. В качестве экспериментальных участков были выбраны пять участков, различающиеся по степени близости/удаленности от промышленных объектов и дорог. Мы проанализировали количественные и качественные результаты. Для подтверждения достоверности полученных различий был использован метод математической статистики Манна-Уитни.

Мы обнаружили, что имеются достоверные различия по состоянию лишайников. На соснах были обнаружены накипные и листоватые лишайники. В то же время нет кустистых лишайников, которые очень чувствительны к загрязнениям окружающей среды. Это свидетельствует об имеющихся проблемах, связанных с чистотой атмосферного воздуха, на территории Заволжского района города Ярославля.

Так же мы анализировали данные, полученные и по состоянию хвои как биоиндикатора. Наибольшие повреждения хвои характерны для участков, находящихся недалеко от завода и оживленной автомобильной дороги.

Дополнительного изучения и уточнения требуют полученные данные о состоянии лишайников, расположенных на соснах, растущих в Тверицком бору и на территории общежития ЯРГУ. По литературным данным лишайники очень чувствительны к агрессивной окружающей среде (выхлопные газы, выбросы промышленных предприятий). В нашей работе на участке в Тверицком бору мы обнаружили больше видов лишайников и степень покрытия стволов деревьев была значимо больше, чем на удаленном участке, на котором нет промышленных объектов и оживленных дорог. В то же время состояние хвои значимо хуже в районе проспекта Авиаторов по сравнению с другими участками.

Список использованных источников

1. Артамонов В.И. Зеленые оракулы. – М., 1980. - 190 с.

2. Гарибова Л.Б., Дундин Ю.К. и др. Водоросли, лишайники и мохообразные СССР. - М., 1978 г. (определитель мхов и лишайников).

3. Иваныкина Т.В. Актуальность биоиндикации растений в условиях техногенного загрязнения // Вестник Амурского государственного университета. - 2010. - № 51. - С. 81–83.

4. Катаева Г.Ю. Научно-исследовательская работа по экологии: Определение состояния атмосферы. — [Электронный ресурс] — Режим доступа. — URL: http://festival.1september.ru/articles/418938/ (дата обращения 19.11.2020).

5. Лихеноиндикация. – Киев, 2006. – 260 с.

6. Меньшиков А.В. Биоиндикационные свойства сосны обыкновенной. /// Международный школьный научный вестник. – 2017. -№ 3, - С. 106-114.

7. Методические рекомендации к лабораторным работам. – Витебск, 2006. – 32 с.

8. Мониторинг природных сред и объектов / Под ред. Т.Я. Ашихминой. – Киров., 2006, 252 с.

9. Назаренко Н. Н. , Мосиенко М. Ю. Биоиндикация окружающей среды. -  Челябинск, 2019. – 115 с..

10. Постановление Правительства РФ от 31.03.2003 № 177 «Об организации и осуществлении государственного мониторинга окружающей среды».

11. Проблемы экологического мониторинга и моделирование экосистем. Том ХХ. – С-Пб., 2005.

12. Сидорчик А. Желтый туман. Как Великий смог навсегда изменил Великобританию // Аргументы и факты. – 05.12.2013.

13. Федорова А.И., Никольская А.Н. Практикум по экологии и охране окружающей среды - М., 2001. - 288 с.

14. Хабарова Е.П. Ассимиляционный аппарат сосны на осушенных и избыточно увлажненных площадях. - Архангельск, 2016.

15. Шапиро И.А. Загадки растения-сфинкса. Лишайники и экологический мониторинг. – Ленинград, 1991.

16. Шихова Н.С. Биохимическая оценка состояния городской среды // Экология. - 1997. - №2. - С. 146 – 149.

17. Экологический мониторинг. – Краснодар, 2012. – 372 с.

18. Ayrault S., M. Catinon, R. Clochiatti, M. Tissut & J. Asta Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry 281, 131–136. – 2009.

19. Gombert, S., Asta, J. and Seaward, M.R.D. (2003) Correlation between the Nitrogen Concentration of Two Epiphytic Lichens and the Traffic Density in an Urban Area. Environmental Pollution, 123, 281-290.

20. Herben et al. (Journal of Vegetation Science, 27, 628–636) proposed six disturbance indicator values (DIVs) that describe the niches of Central-European plant species along gradients of disturbance frequency and severity

Приложение 1

Англо-русский экологический словарь

A

Afforestation – лесонасаждение

Air – воздух

Area – территория, район, ареал

~ environmentally fragile – территория с легко уязвимой средой

Assessment environmental – оценка данных воздействия на окружающую среду

Atmosphere – атмосфера

Autopollution – автотранспортное загрязнение

Avert – предотвращать

B

Backlash – отрицательные последствия

ecological – экологические отрицательные последствия

Balance – баланс, равновесие

~ of nature – экологический баланс

Baseline – данные предварительного исследования

Belt – полоса, зона

~ green – лесопарковая зона

Bio-bubble – экосфера

Bioindication - биоиндикация

Bioindicator - биоиндикатор

C

Сarbon dioxide (CO2) – углекислый газ/двуокись углерода/ углекислота

Challenges – требования environmental

~ – экологические требования

Change – изменение

ecological ~ – экологическое изменение

Chimney – дымовая труба

Сhop down – срубать, вырубать

Circumambiency – окружающая среда

Сloud – туча

Community – сообщество, биоценоз

Concentration – концентрация

maximum / permissible ~ – предельно допустимая концентрация

air pollutants ~ – концентрация атмосферного загрязнения

Сonservation of natural resources – охрана природных ресурсов

Сrones – крона

Сonservation of natural resources – охрана природных ресурсов

Contaminant – загрязняющее вещество, загрязнитель

Contamination – загрязнение, заражение

Control pollution– контролировать загрязнение

Criteria – критерий

air quality ~ – критерий качества воздуха

D

Damage – ущерб, вред

ecological ~ – экологический ущерб

Dangerous – опасный

Defilement – загрязнение

Deforestation – вырубка, обезлесение

Design – планирование, проектирование

ecological ~ экологическое планирование

Disastrous consequences have – иметь катастрофические последствия

Diseconomy of pollution – ущерб, связанный с загрязнением окружающей среды

Dumping – захоронение

illicit ~ – незаконное захоронение отходов

Dust emission – выброс пыли

E

Ecological – экологический

Ecology – экология

Ecology projects – экологические проекты

Emissions – выходы/выбросы

Enhancement – оздоровление окружающей среды

Enrichment – обогащение

Environment – окружающая среда

Environment oriented – отвечающий требованиям охраны окружающей среды

Environmental contamination – загрязнение окружающей среды

Environmental degradation – ухудшение экологии

Environmental emergency – чрезвычайная экологическая ситуация

Environmental quality index (EQI) – шкала качества окружающей среды

Environmental protection – охрана окружающей среды

Environmentalist– защитник окружающей среды

Exchange – обмен

air ~ – обмен воздуха

Exhaust fumes – отработанные газы, выхлопные газы

Extreme value index (EVI) – индекс качества воздуха

F

Feature – особенность, черта

Findings – результаты исследования

Foliage – листва

Forest – лес

primary~ – коренной лес

normal~ – эталонный лес

protection~ – защитный лес

reserved~ – заповедный лес

secondary ~ – вторичный лес

Forestage – право лесопользования

Forestry – управление лесами

Fume – дым, выхлоп, газ

G

Garbage – бытовые отходы

Gases – газы

Gauge – измеритель

Green belt – зеленая зона, полоса зеленых насаждений

Global warming – глобальное потепление

Greenhouse effect – парниковый эффект

H

Habitat – место, среда обитания, ареал

Habitat native/ natural – eстественная среда обитания

Haze hood – тепловой купол

Height – высота

effective chimney~ – высота дымовой трубы

mixing~ – высота смешивания выбросов с атмосферным воздухом

I

Identification pollution source – выявление источников загрязнения

Incineration – сжигание (мусор)

Immission – Загрязнение приземного слоя воздуха

Impact environmental – воздействие на окружающую среду

adverse ~ – отрицательное воздействие на окружающую среду

avoidable ~ – предотвратимое воздействие на окружающую среду

benefical ~ – положительное воздействие на окружающую среду

Incineration – сжигание отходов

Irreparable damage – неисправимый ущерб

J

Junk – утилизируемые отходы

K

Konimeter – кониметр (прибор для определения количества пыли в воздухе)

L

Landfill – свалка мусора

Landscaping – озеленение

List of endangered species – красная книга

Licheological indication – лихеноиндикация

Lichen - лишайник

Level – доза (уровень)

tolerance (TL) ~ предельно допустимая доза

~of pollution – уровень загрязнения

~ of radioactivity – уровень радиоактивности Limit:

maximum concentration limit (MCL) – предельно допустимая концентрация

M

To maintain – поддерживать, сохранять (в состоянии, которое имеется на данный момент, особенно в хорошем)

Maximum allowable concentration (MAC)– предельно допустимая концентрация

Maximum allowable emissions (MAL) – предельно допустимые выбросы

Maximum allowable limit – предельно допустимый уровень

Miasm – вредные испарения

Mean daily sample – среднесуточная проба

Monitoring – мониторинг, контроль

Monitor – контролировать

Monoxide – одноокись

Multiple use – комплексное использование (ресурсов)

Multiple polluted – загрязненный различными веществами

N

Nature-orientated – природоулучшающий

Nature – природа

Natural calamity – стихийное бедствие

Negligence — халатность

Niche – ниша (экологическая)

Nitrate – нитрат

Noosphere – ноосфера

O

Opening – вырубка

Optimization of resources management – оптимизация управления и использования природных ресурсов

Ozone depleting substances – озоноразрушающие вещества

Ozone hole – озоновая дыра

Ozone layer – озоновый слой

Overburden – перегрузка

ecosystem~ – перегрузка экосистемы

Overdevelopment – чрезмерная эксплуатация территории

Overdose –вредная доза

P

Park – парк, заповедник

industrial ~ – промышленный парк

Percentage – процент

Permeability – проницаемость

air~ – воздухопроницаемость

Pine – сосна

Pine needle — сосновая иголка

Plan air quality maintenance ~ – план контроля поддержания требуемого качества воздуха

Plant – растение

Plants – завод

Planting – насаждение

critical area~ – насаждение на эродируемых участках

gully control~ – насаждение оврагозакрепительное

Policy – политика

environmental~ – политика в области окружающей среды

Pollutant –загрязнитель; загрязняющий агент, вещество

primary~ – первичный загрязнитель

priority~ –особо опасный загрязнитель

toxic~ – токсичный загрязнитель

Pollute the air – загрязнять воздух

Pollute the atmosphere – загрязнять атмосферу

Polluter – источник загрязнения

Pollution – загрязнение

accidental~ – аварийное загрязнение

added~ – сопутствующее загрязнение

airborne~ – загрязнение воздуха

Precipitation – осадки

Project – проект

Protection – защита (охрана)

environmental~ – защита окружающей среды

conservation~ – проект охраны природы

Q

Quality assurance / quality control (qa/qc) — обеспечение качества/контроль качества

R

Rate – уровень

~of disposal – уровень количествa сбросов

Reduce – сокращать, уменьшать

Reduce the threat – снижать угрозу

Relief – рельеф

Resources – ресурсы ~

depleted – истощенные ресурсы

irreplaceable~ – невозобновляемые ресурсы

S

Safety ecological~ – экологическая безопасность

Sample – образец, проба

Sampling – отбор проб

Shelterbelt –лесозащитная полоса

Site – место, участок

disposal ~ – место свалки отходов

Smoke – дым

Smokemeter – дымомер

Standard – стандарт

air quality ~ – стандарт качества воздуха

Sustainable development – устойчивое развитие

T

Threaten human life – угрожать человеческой жизни

Thicket – чаща

U

Underfeature – предельно допустимая концентрация

Unrenewable resources – невозобновляемые ресурсы

Urblet – промышленный пригород

Use natural resources – использовать природные ресурсы

V

Visual pollution – визуальное загрязнение окружающей среды

Vulnerable – уязвимый; ранимый

W

Wold Health Organization (WHO) – Всемирная Организация Здравоохранения (ВОЗ) Wilderness – девственная природа

Wildlife – дикая природа

Wildlife refuge – заповедник

Windbreak – ветрозащитная полоса

Z

Zonation – зонирование

Приложение 2

Карта экспериментальных участков

Заволжский район г. Ярославль

Приложение 3

Образцы

Участок № 1

Участок № 5

1^ Использовались четыре аналитических метода - инструментальный нейтронно-активационный анализ (INAA), масс-спектрометрия с индуктивно связанной плазмой (ICP-MS), энергодисперсионная рентгеновская флуоресценция (SEM-EDXRF) с помощью сканирующего электронного микроскопа и индуцированная протонами рентгеновская эмиссия (PIXE). оценивается в контексте исследований биомониторинга загрязнения воздуха. Три комбинации INAA / ICP-MS, ICP-MS / PIXE и ICP-MS / SEM-EDXRF проиллюстрированы экспериментальными результатами.

2^ Лишайниковая растительность очень чувствительно реагирует на различные загрязнители воздуха, включая повышенные концентрации азота, а также на выхлопные газы в целом, что делает лишайники надежными организмами для мониторинга атмосферного загрязнения. Недавние экологические исследования показали, что уменьшение численности видов ацидофитных лишайников и увеличение количества нитрофитных лишайников можно объяснить повышенным уровнем атмосферных азотных соединений, адсорбированных на наночастицы.

3^ Выводы этого исследования заключаются в том, что 1) фотобионт поражается сильнее, чем микобионт, и 2) в первую очередь повреждаются старые части лишайника. Другой замечательный результат этого исследования состоит в том, что 3) эти лишайники в некоторой степени регенерируются в периоды без инкубации - если только организм не поврежден слишком сильно, чтобы восстановить фотосинтетическую активность. Насколько нам известно, это первое исследование, в котором оценивается влияние выхлопных газов дизельного топлива на лишайники в лабораторных условиях отдельно от других загрязняющих веществ.

4^ Экологические нарушения признаны решающим фактором, влияющим на характеристики экологических сообществ. В зависимости от конкретной адаптации или жизненного цикла растения виды по-разному реагируют на возмущения разной величины. Herben и другие. (Journal of Vegetation Science, 27, 628–636) предложено шесть индикаторов нарушения значения (DIV), которые описывают ниши центрально-европейских видов растений по градиентам частоты и серьезности нарушений)