Экологический справочник Тагильчанина

водоснабжения с подготовленной водой. К этому классу бактерий, вызывающих различные заболевания, относятся:

Escherichia Coli (или E.Coli) – вызывает перитонит, кольпит, бактериальное воспаление простаты;

Enterobacter cloacae - кишечные, урогенитальные, респираторные, урогенитальные гнойно-воспалительные заболевания человека., менингит, септицемию, раневые и ожоговые инфекции, бактериемию, диарею и др.;

Klebsiella terrigena - пневмония, урогенитальные инфекции, в том числе у новорожденных, у ослабленных и пожилых лиц, конъюнктивиты, менингиты, сепсис, острые кишечные инфекции;

Citrobacter - цитобактериоз, который может протекать по типу пищевого отравления в виде гастрита, энтерита или гастроэнтерита. Превышение концентрации данного элемента приводит к риску развития болезней пищеварительной системы;

другие;

Если в пробах воды данного района обнаружены колиформные организмы, это свидетельствует о ее недостаточной очистке, вторичном загрязнении или о наличии в воде избыточного количества питательных веществ для микроорганизмов.

Если питьевая вода поступает в дома по железным трубам, это также ведет к ряду заболеваний. Само железо при его высоком содержании в воде значительно ухудшает ее свойства, придавая неприятный вяжущий вкус, и делает воду малопригодной. Превышение ПДК железа в воде (0,3 мг/л) несет риски для здоровья.

Поражение органов в зависимости от вещества, растворенного в воде

61

62

63

64

65

Более подробно рассмотреть вопрос по оценке ущерба (вреда) здоровью человека от воздействия факторов среды обитания можно обратившись к ряду справочной литературы, и, в частности, к «Руководству по оценке риска для здоровья населения при воздействии химических веществ, загрязняющих окружающую среду», утвержденному 5 марта 2004 г. главой Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека Г.Г. Онищенко.

66

IV. ПРИЗНАКИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Техногенный путь развития нашей цивилизации привел к значительной нагрузке на окружающую природу, стабильность которой в промышленных регионах часто бывает подорванной. Воздух, загрязненный промышленными выбросами, вредно влияет на природную среду, Влияние загрязненного воздуха на растения происходит как путем прямого действия газов и пыли на ассимиляционный аппарат, так и путем косвенного воздействия через почву. Особо негативным является действие кислых газов, которые непосредственно приводят к отмиранию отдельных органов растений, ухудшению роста и урожайности, а также качества сельскохозяйственной продукции. Накопление же вредных веществ в почве способствует уменьшению почвенного плодородия, приводит к гибели полезной микрофлоры, нарушению минерального питания.

У растений под влиянием вредных веществ происходит увеличение числа устьиц, толщины кутикулы, густоты опушения, развивается хлороз и некроз (отмирание участков листьев или хвои), раннее опадание листвы. Весь комплекс экологических факторов (температура воздуха и почвы, влагообеспеченность, рН среды, загрязнение почв и воздуха металлами) сказывается на биосинтезе пигментов, изменяя окраску различных частей растения.

Некоторые растения наиболее чутко реагируют на характер и степень загрязнения атмосферы. Это означает, что они могут служить живыми индикаторами состояния среды. В настоящее время разработана концепция комплексного экологического мониторинга природной среды, составной частью которого является биологический мониторинг. Индикаторные растения могут использоваться как для выявления отдельных загрязнителей воздуха, так и для оценки качественного состояния природной среды. Обнаружив по состоянию растений присутствие в воздухе специфических загрязнителей, приступают к измерению количества этих веществ различными методами, например, испытанием растений в лабораторных условиях.

На уровне вида и сообщества о состоянии природной среды можно судить по показателям продуктивности растений. Индикаторами присутствия, например, сернистого газа являются лишайники и хвойные породы, наиболее сильно страдающие от загрязнений. Во многих промышленных городах вокруг заводов возникают зоны, где лишайники вообще отсутствуют – «лишайниковые пустыни». Хвоя сосны образует на своей поверхности тем более толстый слой воска, чем выше концентрация или продолжительнее действие на нее сернистого газа. На этом основании был разработан метод индикации в атмосфере сернистого газа – «тест помутнения по Гертелю».

Суть метода заключается в том, что определенное количество хвои кипятится в воде. Принимается, что степень помутнения экстракта прямо пропорциональна количеству воска, покрывающего хвою. Чем выше мутность, устанавливаемая с помощью приборов, тем больше концентрация сернистого газа в воздухе.

Во многих городах и вблизи них биоиндикатором чаще всего служит сосна как наиболее широко распространенная культура. В зонах сильного загрязнения ее хвоя приобретает темно-красную окраску, в хвоинках накапливаются ядовитые вещества, устьица их забиваются копотью, а затем хвоя отмирает и опадает, просуществовав всего год при норме три-четыре года. В северном полушарии миллионы гектаров хвойных лесов деградируют под воздействием промышленных газов.

67

У сосны периодическое воздействие окислов азота и серы вызывает опадание хвои, которая сохраняется лишь на побегах последнего года. Под влиянием сернистого газа у сосны происходят следующие изменения:

-уменьшается продолжительности жизни хвои;

-отмирают побеги;

-уменьшается ширина годичных колец;

-редеет крона;

-появляются омертвления тканей (некрозы). Остановимся на этих признаках.

которым уже более 3 лет. Также у сосны редеет крона, появляется много сухих веток, покрытых редкой короткой хвоей. Сернистый газ поглощается растением через устьица, растворяется в жидкой фазе клеток (цитоплазме) и вызывает отравление живых тканей. Скорость поступления фитотоксиканта (природное или химические вещество, поражающее растительность) сильно зависит от влажности воздуха и насыщенности листьев водой. Увлажненные хвоинки поглощают сернистый газ в несколько раз больше, чем сухие. Растение интенсивно накапливает в тканях серу. Молодые хвоинки активнее поглощают сернистый газ, чем старые. Поэтому возраст сосновой хвои указывает на степень загрязнения. При концентрации сернистого газа 1:1000000 хвоя сосны опадает. Фотосинтез полностью прекращается. Появление омертвления тканей (некрозов) чаще проявляется на хвоинках сосны под влиянием загрязняющих веществ. Различают следующие виды некрозов:

краевой некроз (по краям хвоинки); серединный некроз (середина хвоинки);

точечный некроз – отмирание тканей листа в виде пятен, рассыпанных по всей поверхности хвоинки.

Для определения состояния воздуха можно использовать в отношении сосен простую, которая заключается в следующем:

На трех участках (1-й участок находится рядом с забором предприятия-загрязнителя или на его территории, 2-ой – на некотором расстоянии от забора, 3-й – на еще большем расстоянии) выбирают по одинаковому числу (по 2 или 3) сосен. С нескольких боковых побегов в средней части кроны сосен, находящихся в одинаковом примерно возрасте (желательно в 25-30-летнем) отбирают по 100 пар хвоинок (всего 300) и всю хвою делят на 3 части:

-неповреждённая хвоя (1 класс); -хвоя с пятнами (2,3 класс); -хвоя с признаками усыхания(4 класс).

Подсчитываем количество хвоинок в каждой группе и вносим данные в таблицу. В зоне техногенного загрязнения наблюдается более 30%-60% повреждения хвои сосны. В чистых лесах основная масса хвои сосны здорова, не имеет повреждений, и лишь малая часть хвоинок имеет светло-зеленые пятня и некротические точки микроскопических размеров, равномерно рассеянные по всей поверхности. В загрязненной атмосфере появляются повреждения хвои, которые подсчитываем и также заносим в таблицу (в качестве примера):

68

Чем больше процент хвоинок с пятнами, а тем более с усыханием, тем выше степень загрязненности атмосферы.

Следует отметить, что при проведении данной методики необходимо выполнять отбор хвоинок ежегодно – для сравнения результатов и определения динамики загрязненности атмосферы.

Для определения содержания в атмосфере сернистого газа можно применять метод схожий с вышеприведенным – под названием «тест по Гертелю», который уже упоминался выше. Заключается он в следующем.

Сначала необходимо изучить визуально – с помощью бинокля осмотреть крону сосны на степень потери хвоей природной окраски или приобретения ею «пожелтения». Оценивается визуально также по четырем классам. Исследователь пытается примерно сравнить наблюдаемый цвет кроны с нормальным цветом. Потеря природной окраски оценивается в процентах по следующей шкале:

0 - нет пожелтения (потеря общей окраски кроны 0-10%); 1 - слабое (потеря 10-25% окраски); 2 - среднее (25-60 %); 3 - сильное (более 60 %).

По наблюдениям изобретателя данного метода Гертеля, толщина воскового слоя на хвое сосны тем больше, чем выше концентрация или продолжительнее воздействие на нее сернистого газа. Это обстоятельство послужило основанием для разработки количественного метода индикации данного соединения в атмосфере.

4. Оценить, визуально сравнивая с чистой водой, степень помутнения воды в пробирках. Степень помутнения воды в пробирках пропорциональна количеству воска на хвое, а чем выше мутность, тем больше концентрация сернистого газа в воздухе.

Благодаря поглотительной деятельности растений, почвенной и водной среды происходит очищение атмосферного воздуха, однако возможности этих систем не безграничны. Накопление углекислого газа в атмосфере привело к «парниковому эффекту», последствия которого с каждым годом начинают проявляться все рельефнее, вызывая необычные природные явления, нарушая привычный ход погодно-климатических условий. Причинами роста концентрации углекислого газа является как возрастание объемов потребления, сжигания и переработки топлива и углеродосодержащих материалов, так и уменьшение годичной продуктивности растений в наземных и водных экосистемах. Последнее вызвано заменой более продуктивных естественных лесных фитоценозов искусственными и менее продуктивными сельхозугодьями и подавлением фотосинтеза у растений под влиянием повышения фона загрязнения воздуха, воды и почвы. Агроценозы (сообщества сельскохозяйственных растений), даже самые высокоурожайные, уступают естественным лесным фитоценозам (растительным сообществам) по суммарной

69

биологической продуктивности, а следовательно, фотосинтезирующей деятельности, которая обеспечивает утилизацию углекислого газа и регенерации кислорода.

Растения более чувствительны к различным газам, чем животные и человек. Большая чувствительность растений связана с большей скоростью проникновения газа и автотрофным характером их метаболизма. Известны чувствительные растения-ин- дикаторы, не выносящие даже очень слабого загрязнения воздуха. Под влиянием очень слабых концентраций сернистого газа и других промышленных загрязнителей первыми исчезают из состава фитоценозов мхи и лишайники. Выделяют четыре основные экологические группы лишайников: эпифитные — растущие на коре деревьев и кустарников; зпиксильные — растущие на обнаженной древесине; эпигейные — на почве; эпилитные — на камнях. Из них наиболее чувствительны к загрязнению воздуха эпифитные виды.

С помощью лишайников можно получать вполне достоверные данные об уровне загрязнения воздуха. При этом можно выделить группу химических соединений и элементов, к действию которых лишайники обладают сверхповышенной чувствительностью: оксиды серы и азота, фторо- и хлороводород, а также тяжелые металлы. Многие лишайники погибают при невысоких уровнях загрязнения атмосферы эти ми веществами. Процедура определения качества воздуха с помощью лишайников носит название лихеноиндикации.

Еще в 1866 году финский лихенолог В.Нюландер, описавший лишайники Парижа, отметил видовую бедность лихенофлоры большого города по сравнению с флорой его окрестностей. При повышении степени загрязнения воздуха. Первыми исчезают из городов кустистые лишайники, затем листовыe и, наконец, накипные (корковые) лишайники. Степень подверженности их воздействию загрязнённого воздуха колеблется от вида к виду, что позволяет построить индикаторные шкалы, характеризующие выживаемость определенных видов лишайников в условиях загрязнённого воздуха. К тому же имеется возможность количественно регистрировать реакцию лишайников на загрязняющие вещества. Для этого лишайники срезают вместе с корой деревьев в незагрязненных районах, помещают на специальные стенды и выставляют в обследуемых районах. Скорость отмирания слоевища регистрируют при помощи фотоснимков, которые делают через определенные промежутки времени. На основании полученных данных составляют карты, показывающие степень загрязнения воздуха, по которым определяют границы загрязнённого района. Для составления карт используют также данные о частоте встречаемости лишайников (см. таблицу ниже) и мхов и степени покрытия ими стволов:

Определение класса загрязнения по лишайникам

70