Екологична работилница М - Страница 3
Първата точка от скалата е условната норма. Стойността на интегралния показател за асиметрия, съответстваща на една точка, се наблюдава за растения, растящи в сравнително благоприятни условия, където нивото на антропогенно замърсяване е ниско. Петата точка е критична стойност, наблюдавана при изключително неблагоприятни условия, които възпрепятстват развитието на растенията.
Задача 4. Биоиндикация на замърсяването на атмосферния въздух според състоянието на борови иглички
Иглолистните растения също са чувствителни към замърсяването на околната среда. Те са особено засегнати от серен диоксид. Продължителността на живота на борови иглички е 3-4 години. През това време той натрупва такова количество серен диоксид, което може значително да надвиши праговите стойности.
Под въздействието на токсикант в бора настъпват следните промени:
намаляване на продължителността на живота на иглите;
появата на некроза (некроза на тъканите);
намаляване на ширината на годишните пръстени.
Падането на иглолистни дървета (опада на листата) в бора се случва през есента. Зелените игли са разположени на миналогодишните и тазгодишните издънки, а жълтите - на по-старите, които вече са на повече от 3 години. Също така в бора се появява изтъняване на короната, появяват се много сухи клони, покрити с редки къси игли. Серният диоксид се абсорбира от растението през устицата, разтваря се в течната фаза на клетките (цитоплазмата) и причинява отравяне на живите тъкани (Фигура 3.1).
Скоростта на навлизане на фитотоксиканта силно зависи от влажността на въздуха и наситеността на листата с вода. Влажните игли абсорбират серен диоксид няколко пъти повече от сухите. Растението интензивно натрупва сяра в тъканите. Младите игли (младите дървета) абсорбират серен диоксид по-активно от старите. Следователно възрастта на боровите иглички показва степента на замърсяване. Приконцентрация на серен диоксид 1:1000000 борови иглички падат, фотосинтезата спира напълно.
Некрозата е некрозата в живия организъм на отделни органи, техни части, тъкани или клетки. Некрозата обикновено се появява през пролетта, веднага след образуването на игли, след което леко се увеличава. Некротичните реакции при дърветата, разположени във ветровити райони, са по-изразени, отколкото в случай на гъсти насаждения.
Има следните видове некроза:
маргинална некроза (по ръбовете на иглите);
пунктиран - смъртта на листните тъкани под формата на петна, разпръснати по цялата повърхност на иглите (Фигура 3.2).
R i s u n o k 3 . 1 - Въздействие на киселинния дъжд върху иглолистните растения.
R i s u n o k 3 . 2 - Клас на увреждане и изсъхване на иглите.
Изтъняването на короната възниква в резултат на премахване на иглата (обезлистване), когато излагането на замърсители (включително серен диоксид) води до унищожаване на горната част на дървото.
Има удобен начин за определяне на възрастта на иглите с помощта на спирали (Фигура 3.3).
R i s u n o k 3 . 3 - Схема за определяне на продължителността на живота на борови иглички.
Етапи на работа:
подготвителна - избор на обекти за изследване на територията;
изследване на състоянието на борови иглички, растящи на определените места.
При изследване на увреждане на иглите основните параметри са некрозата и дължината на иглите. В точката на изследване е необходимо да се изберат млади дървета на приблизително същата възраст, растящи на открито (край пътя, край гора). От тях изберете 5 дървета с височина 1-2 метра, разположени едно от друго на разстояние 10-15 метра. И от всяко дърво вземете 20 игли. В този случай обектът на изследване е апикалната част на багажника, иглите на сайтастраничен летораст от предходната година (втори от върха на завивката).
Класът на увреждане и свиване се определя съгласно фигура 3.2 (данните са въведени в таблици 3.5 и 3.6).
Т а б л и ц а 3 . 5 - Определяне на класа на увреждане на иглата
Черно и жълто
Игли без петна
от които са големи
– Определяне на класа на свиване на иглата
Продължителността на живота на иглите се оценява при изследване на апикалната част на ствола през последните години: всяка спирала, броена отгоре, е година живот. Определя се колко години са запазени игличките (максималната възраст на игличките) и ако има опалови иглички на най-ниското от иглолистните места, тогава се оценява приблизителният дял на тези, които са оцелели. По този начин общата възраст на иглите се определя от броя на участъците от ствола с напълно запазени игли плюс дела на запазените игли в следващия участък. Данните са обобщени в таблица 3.7.
Т а б л и ц а 3 . 7
– Определяне на продължителността на живота на иглите
3 . 8 - Определяне на клас на замърсяване на въздуха
Клас на увреждане на игли на издънки от една година от живота
Символи за клас на замърсяване на въздуха: I – идеално чист; II - чист; III - относително чист ("норма"); IV - замърсен ("аларма"); V - мръсен ("опасен"); VI - много мръсен ("вреден").
За да се сравнят морфологичните характеристики, измерванията на иглите на издънките се извършват с линийка.
Статистическият анализ включваше изчисляване на средната аритметична стойност, съставяне на вариационни серии и определяне на честотата на поява на всеки клас игли (Таблица 3.9).
Състояние на борови иглички
расте в райони с различен антропогенен натиск
Дължина на иглата, cm
За да се сравнят регионите един с друг, е необходимо да се компилира за всеки регион от изследванетовариационна серия. Необходимо е иглите да се разделят на 7 класа в зависимост от тяхната дължина и да се изчисли честотата на срещане на всеки клас в различни проби (Таблица 3.10).
Т а б л и ц а 3 . 10
– Честота на поява (%) на игли от различни
класове по продължителност в учебните области
Предполага се, че при благоприятни условия на околната среда дължината на иглите ще бъде максимална. Освен това, преобладаването на игли от класове 1 и 7 показва проблеми с околната среда. И обратно, преобладаването на игли от 3-4 класа показва задоволително състояние на околната среда.
Под въздействието на специфични условия на околната среда в близост до източници на замърсяване, растенията могат да променят своя облик (външен вид), морфологични характеристики и анатомична структура. При иглолистните дървета дължината на иглите намалява и броят на иглите на издънките се увеличава, иглите на по-старите възрасти падат рано и асимилационната повърхност намалява. Понякога в състояние на екологично неблагополучие се появява некроза. Цветът на щетите е много различен:
Проучванията на състоянието на игличките на боровете, растящи в изследваните райони, показват следните резултати: ____________ ул. Максималната възраст на иглите е ___ години; ___% от иглите - без петна, на ___
% малък брой малки жълти петна, ___% имат много петна по цялата дължина, сухи петна върху ___% от иглите, но ___% от иглите са напълно сухи. Клас на увреждане на иглите - ___ Средната дължина на иглите е ___ cm, преобладават класовете на дължина на иглите ___ и ___ (___
Резултатите, получени по време на изследването, са представени в таблица 3.11.
Т а б л и ц а 3 . 1 1 - Данни от проучване на борови иглички
Резултатът включва:
анализ на резултатите, получени по време на изследването показа: състоянието на атмосферния въздух в изследванитетериториите могат да бъдат оценени ______________________;
високата степен на замърсяване на въздуха в сравнение с контролната зона може да се обясни с влиянието на __________________.
Въпроси за самопроверка
1. Избройте видовете вещества, открити в биосферата. Дай примери.
2. До каква височина (дълбочина) са се разпространили живите организми в биосферата?
3. Какви геосфери са включени в биосферата?
4. Избройте слоевете на атмосферата.
5. В кой слой на атмосферата е концентрирана максималната концентрация на озон?
6. Назовете основните начини за разрушаване на почвената покривка.
7. Как живите организми са се приспособили да живеят във водни, почвени местообитания и други живи организми.
8. Каква е разликата между понятията "екологична криза" и "екологична катастрофа".
9. При какви условия биосферата ще премине в етапа на развитие на ноосферата.
ТЕМА 4 ЧОВЕШКО ЗДРАВЕ И ОКОЛНА СРЕДА
Семинарно занятие 4 Изследване на околната среда и въздействието на нейното състояние върху организма
1. Жизнена среда на човека. Качеството на живот.
2. Въздействието на състоянието на околната среда върху човешкото здраве.
3. Вредно вещество и токсикант, техните характеристики. Класификация на токсикантите. Токсичност и канцерогенност.
4. Устойчивост на живия организъм на замърсяване.
5. Влияние на външните фактори върху човешкото здраве.
Основни понятия на изучаваната тема
Изучаване на основите на токсикологията: ксенобиотици, токсиканти, канцерогени и техните класификации. Видове устойчивост на живите системи: инертност, постоянство, еластичност. Последици от екологични стресове на ниво организми, популации, екосистеми и биосфера.
Влиянието на външни фактори върху човешкото здраве: прах, шум, ултразвук, вибрации, инфразвук,електромагнитни полета, лазерно лъчение, химикали, биологични замърсители.
Задача 1. Цялостна оценка на качеството на атмосферата на промишлено предприятие и град
Целта на работата: овладяване на методологията за цялостна оценка на качеството на атмосферата на промишлено предприятие и град.
Общи положения. В момента има много различни подходи и показатели, използвани за оценка на замърсяването на въздуха. За да се оцени степента на замърсяване на атмосферата, средните и максималните концентрации на веществата се отнасят до стойността на средната (максимална) концентрация или към стандарта, например към максимално допустимата концентрация (MPC).
Анализът на критериите и моделите, които описват екологичното състояние на атмосферната среда, показва, че има възможност за систематичен анализ на данните за качеството и състоянието на атмосферната среда. Такава система може да се основава на редица параметри, използвани за характеризиране на човешкото въздействие върху околната среда.
Изчисляване на замърсяването на атмосферата от емисии от промишлени предприятия
Категорията на опасност на предприятието (COP) се използва за характеризиране на промените в качеството на атмосферата чрез емисии от стационарни източници, като се вземе предвид тяхната токсичност.
COP се определя чрез масовите характеристики на емисиите в атмосферата: