Введение к работе
Актуальность работы. Негативным следствием развития производства является непрерывное увеличение переработки природных ресурсов и связанное с этим наращивание выбросов. Для поддержания их уровня в безопасных для человека пределах необходим контроль за содержанием вредных веществ в окружающей среде. Существующие нормативы ограничивают содержание превалирующих в данном регионе 5 соединений, что выражается индексом загрязнения атмосферы (ИЗАз). В реальных же условиях на население и растительность городов воздействует огромное число компонентов.
Объективная информация о воздействии загрязнения атмосферы может быть получена биоиндикационными методами, посредством которых фиксируется влияние всей суммы аэрогенных веществ. Надежные данные отмечаются при изучении изменения биометрических показателей и состава листовой поверхности растений.
В качестве объекта исследования для оценки состояния воздушной среды г. Красноярска взята ель сибирская (Picea obovata Ledeb.). Ее важными достоинствами служат повсеместная распространенность на территории города и высокая чувствительность к поллютантам.
Исследования выполнялись при поддержке Красноярского краевого фонда науки (грант 18G122).
Цель - исследование состояния хвои ели в зависимости от интенсивности аэрогенного загрязнения отдельных зон г. Красноярска.
Основные задачи:
- изучение влияния антропогенного загрязнения воздуха на размеры и
массу;
- исследование изменчивости содержания и состава пигментов,
эфирного масла и фенолов в хвое в зависимости от загрязненности
атмосферы;
- оценка антропогенной нагрузки на воздушную среду по содержанию
тяжелых металлов и влажности хвои;
установление зависимости между возрастным потенциалом еловых насаждений и загрязнением атмосферы города.
Научная новизна. Впервые систематически исследовано влияние воздействия антропогенной эмиссии на состояние ели сибирской в разных районах г. Красноярска. Найдено, что как морфометрические показатели и влажность, так и продукты первичного и вторичного обмена хвои существенно изменяются под влиянием многолетней антропогенной нагрузки. Впервые установлено, что отношение содержания легкой и тяжелой фракций эфирного масла хвои в целом или хвои отдельных лет жизни количественно характеризует соответствие растений одному из 4-х типов, обусловленных экологическим прессингом.
Защищаемые положения:
- ель сибирская служит объективным индикатором воздействия эмиссии на развитие растений. Загрязненность воздушной среды негативно сказывается на размерах, массе и содержании первичных и вторичных
продуктов метаболизма ее хвои;
- значимыми биоиндикационными показателями состояния являются
пигменты, летучие терпеноидные и фенольные соединения хвои.
Компонентный состав ее эфирного масла служит объективным индикатором
отнесения деревьев к одному из 4 типов еловых насаждений, находящихся в
зоне загрязнения;
- возрастной потенциал еловых насаждений в зависимости от
интенсивности загрязнения снижается от 100-120 лет в Академгородке
(слабое) и 60-70 лет в Центральном парке (среднее) до 25-30 лет в районе
ТЭЦ-1, химкомбината «Енисей» (сильное).
Практическая значимость работы. Изучено состояние насаждений ели в разных районах города. Полученные результаты позволили выделить участки с малым, средним и сильным загрязнением, оценить возрастной потенциал ее насаждений. Данные исследований представляют интерес для понимания адаптационных процессов, происходящих в растениях и целесообразности использования ели сибирской для озеленения городов.
Апробация результатов работы. Материалы диссертации опубликованы в 20 статьях, в том числе в изданиях, рекомендуемых ВАК РФ - 4. Основные результаты исследований докладывались и обсуждались на конференциях: всероссийских - «Лесной и химический комплексы - проблемы и решения» (Красноярск, 2006, 2007, 2009, 2010 гг.), «Новые достижения в химии и химической технологии растительного сырья» (Барнаул, 2007 г.), «Здоровье - основа человеческого потенциала: проблемы и пути их решения» (Санкт-Петербург, 2008 г.); с международным участием -школа-конференция студентов и молодых ученых «Экология Южной Сибири и сопредельных территорий» (Абакан, 2007 г.), «Дальневосточная весна-2008» (Комсомольск-на-Амуре, 2008 г.); межрегиональных - «Эколого-экономические проблемы региональных рынков товаров и услуг» (Красноярск, 2008 г.), «Непрерывное экологическое образование и экологические проблемы» (Красноярск, 2007, 2008, 2009, 2010 гг.) В 2009 г. получен патент на полезную модель № 2009124953/22 (034525) «Прибор для измерения объема хвои».
Объем и структура работы. Диссертация изложена на 170 страницах машинописного текста, состоит из введения, 3 глав, выводов, практических рекомендаций, библиографического списка, 2 приложений. Она иллюстрирована 27 таблицами, 20 рисунками. Список литературы включает 201 источник, в том числе 36 иностранных авторов.
