Геоэкологическое состояние компонентов природной среды Кореневского района

 

Рис. 7. Среднее количество автомобилей за 2009-2011 гг. по участку ул. Долгая

 

Количество сжигаемого топлива  и выделившихся вредных веществ  в литрах при нормальных условиях по каждому виду топлива и всего  рассчитывали исходя из следующих данных: при сгорании топлива необходимо для пробега 1 км, выделяется 0,6 л угарного газа, 0,1 л углеводородов, 0,04 л диоксида азота (рис.8.).

Рис. 8. Среднее количество выделившихся вредных веществ за 2009-2011 гг. на участках дороги Суджа - Коренево и ул. Долгая

 

Рис. 9. Среднее количество автомобилей за 2009-2011 гг. по участку дороги Суджа-Коренево

 

Автопоток по автотрассе Суджа - Коренево гораздо интенсивнее в 1,3 раза для  легковых автомобилей и автобусов, в 3 раза - для грузовых автомобилей; также по автотрассе Суджа - Коренево наблюдается движение дизельных грузовых автомобилей, на улице Долгая их нет.

Количество топлива, сжигаемого автотранспортом  по автотрассе Суджа - Коренево значительно  больше, чем по улице Долгая: для  легковых автомобилей и автобусов  в 1,3 раза, для грузовых автомобилей примерно в 3 раза; также по автотрассе наблюдается выбросы дизельных грузовых автомобилей.

Далее было рассчитано количество выделившихся вредных веществ в литрах при  нормальных условиях по каждому виду топлива и всего. Для этого  мы воспользовались такими данными: при сгорании топлива, необходимого для пробега 1 км, выделяется 0,6 л угарного газа, 0,1 л углеводородов, 0,04 л диоксида азота. При сгорании дизельного топлива вредных выбросов выделяется в 4 раза меньше.

Количество выделившихся вредных  веществ на участке автотрассы Суджа - Коренево больше чем на улице Долгая. Кол-во выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух от стационарных источников по данным Экологической службы Кореневского района составили в среднем за 2009-2011 гг. - 0,504 тыс. тонн.

Далее был исследован участок автотрассы Суджа - Коренево длиной около 900м. Участок  дороги с интенсивным двусторонним движением, сплошным потоком машин. С 2-х сторон окружен жилыми домами, плотная застройка. Вдоль дороги произрастают небольшие насаждения деревьев выполняющих защитную функцию. Большую часть автопотока составляют легковые автомобили и автобусы, также по этой территории курсируют грузовые автомобили, работающие на бензине и на дизельном топливе. Подсчёт количества единиц автотранспорта, проходящего по участку в течение 1 часа (рис.9).

Результаты исследований показали, что автотрасса Суджа - Коренево более  загрязнена выхлопами автотранспорта, количество выделившихся вредных веществ  на автотрассе значительно больше чем  на улице Долгая. В связи с тем, здоровье жителей проживающих вблизи автотрассы Суджа - Коренево находится под угрозой. Но и по улице Долгая экологическая обстановка оставляет желать лучшего. Изложенное выше определяет необходимость принятия широкомасштабных и комплексных мер по предотвращению, нейтрализации или хотя бы существенному сокращению тех негативных последствий, которые порождаются автомобилизацией нашей страны.

 

.2 Геоэкологическое состояние почвенного  покрова

 

Охрана и рациональное использование  почвы, воды, воздуха, флоры и фауны - важнейшие составляющие стратегии сбалансированного развития агропромышленного комплекса страны. Возрастающие потребности в продукции растениеводства и животноводства требуют сохранения и повышения плодородия почв. Благоприятные агрофизические, агрохимические и биологические свойства почв являются необходимыми условиями, определяющими плодородие. В связи, с чем проведение обследования почв для сохранения и повышения плодородия почв является актуальным (Медведев, 1988).

Для изучения состояния почвенного покрова исследовались почвенные образцы, отобранные на ключевых участках, площадью 100 м2 методом конверта, в период с 2009 по 2011г. В них определялось pH среды, общего гумуса, щелочногидролизуемого азота и подвижных соединений фосфора и калия.

Почвы сел Снагость, Троицкое, Гапоново, Пушкарное, Любимовка, Ольговка обладают нейтральной реакцией почвенной  среды (6-7), в то время как в почвах сел Внезапное и Груня (4,2-5,5) была установлена кислая реакция почвенной  среды, а в Обуховке и Толпино - щелочная(7-7,5) (рис.10).

Рис. 10. Показатели гидролитической  кислотности за период с 2009 по 2010гг и в 2011г.

 

Рис.11. Показатели общего гумуса за 2009-2011 г.

 

При определении общего гумуса почвенных  образцов, было установлено, что почвы  исследуемых объектов (рис. 11) Троицкое, Гапоново, Пушкарное, Любимовка, Ольговка характеризуются среднегумусным состоянием (4-6%). Почва сел Груня, Внезапное, Снагость. Толпино и Обуховка характеризуются как малогумусные (менее 4%), это говорит о том, что данные почвы нуждаются в поддержании и улучшении гумусного состояния.

Оценку азотного режима почв мы проводили  по содержанию щелочногидролизуемого  азота (Nщ.г.). Выявлено, что почва  сел Троицкое, Пушкарное, Любимовка, Ольговка характеризуется повышенным содержанием Nщ.г (20-38).. Средняя обеспеченность почв Nщ.г. (установлена в почвах сел Внезапное, Снагость и Гапоново (16-18), а низкая и очень низкая в - Толпино, Груня, Обуховка (менее16) (рис.12). Применение азотных удобрений имеет решающее значение в повышении урожаев сельскохозяйственных культур. Азотные удобрения не только повышают урожай, но и улучшают его качество.

 

Рис.12. Азотный режим почв за 2009-2011 г.

 

Одной из главных характеристик  общей окультуренности почв служит содержание подвижных форм фосфора  и калия. Поскольку отбор проб в период с 2009 по 2010гг. был произведен в весенний период и минеральные удобрения не были внесены, в образцах почв наблюдается содержание фосфора и калия близкое к норме (10-20%). А вот в образцах почв отобранных в 2011г., наблюдается очень высокое содержание подвижных соединений (более 20%), т.к. отбор проб был произведен в осенний период и удобрения уже были внесены (рис.13). Под действием ежегодно применяемых высоких доз минеральных удобрений изменяются химические, физические, физико-химические (сорбционная емкость, состав обменных катионов, дисперсность), микробиологические и биохимические свойства почвы. Наиболее сильным изменениям подвержен пахотный горизонт почвы, где сосредоточивается основная масса минеральных удобрений. Чем длительнее период применения минеральных удобрений и чем выше нормы их внесения, тем сильнее изменяются свойства почвы. На эти изменения оказывают влияние не только количество удобрений и длительность их воздействия, но и формы, а также происхождение туков. Влияние минеральных удобрений на почвы различно и зависит от ее механического и минералогического состава, содержания в ней карбонатов, количества и состава гумуса, климатических, метеорологических и гидрологических условий. В различных почвенно-климатических районах наблюдаются зональные и региональные закономерности в изменении химических свойств почв под влиянием многолетнего внесения минеральных удобрений; происходит увеличение или уменьшение содержания легкорастворимых и усвояемых растениями соединений. Известно, что при внесении азотных, фосфорных, калийных, цинковых и молибденовых удобрений в кислых почвах увеличивается содержание усвояемых Р, К.

 

Рис.13. Содержание подвижных соединений фосфора и калия за 2009-2011 г.

 

Таким образом, для управления плодородием почв необходимо применение минеральных, органических удобрений и известкового материала.

 

.3 Геоэкологическое состояние растительного  покрова

 

Материал для исследований (листовые пластинки березы повислой (Betula pendula Roth)) был собран в осенний период с 2009 по 2011 год на 3 участках, различающихся по степени техногенной нагрузки: в городской черте (пос. Коренево), вблизи автодороги Суджа - Коренево, и вблизи промышленного предприятия завода НВА. При сборе листьев учитывался их размер и функциональное состояние (собирались нормально развитые листовые пластинки средних размеров). Собранный материал гербаризировался для хранения и дальнейшей работы с ним (Шестакова, 2000).

Для определения функциональной асимметрии листовых пластинок определялись следующие промеры (табл. 1):

- ширина левой и правой половинок  листа. Для измерения лист складывают  пополам, совмещая верхушку с  основанием листовой пластинки.  Потом разгибают лист и по  образовавшейся складке измеряется  расстояние от границы центральной жилки до края листа.

- длина жилки второго порядка,  второй от основания листа.

- расстояние между основаниями  первой и второй жилок второго  порядка.

- расстояние между концами этих  же жилок.

- угол между главной жилкой  и второй от основания листа  жилкой второго порядка.

Промеры делались при помощи циркуля, линейки и транспортира с точность до 1 мм и 10.

 

Таблица 1 Промеры листовых пластинок  березы повислой (Betula pendula Roth.) за 2009-2011 г.

Промерпос. КореневоВблизи автодороги Суджа-КореневоНВАШирина листаслева19,2016,7118,54справа18,4515,517,75Длина жилкислева25,1426,3731,5справа23,2125,1630,12Расстояние между основаниями жилокслева4,044,913,04справа3,373,253,03Расстояние между концами жилокслева12,3711,3712,20справа11,1611,1211,91Угол между жилкамислева42,1246,2946,29справа41,9545,3745,38

Для мерных признаков величина асимметрии у растений рассчитывается как различие в промерах слева и справа, отнесенное к сумме промеров на двух сторонах. Интегральным показателем стабильности развития для комплекса мерных признаков является средняя величина относительного различия между сторонами на признак. Этот показатель рассчитывается как среднее арифметическое суммы относительной величины асимметрии по всем признакам у каждой особи, отнесенное к числу используемых признаков:

. Сначала для каждого промеренного  листа вычисляются относительные  величины асимметрии для каждого  признака.

. Затем вычисляется показатель  асимметрии для каждого листа. 

 

Таблица 2 Вспомогательная таблица  для вычислений

№ Листа1 признак2 признак3 признак4 признак5 признакСреднее относительное различие на признак1-1000,0190,0390,0900,0510,0020,0501-1000,0370,0230,2030,0110,0100,0561-1000,0210,0220,0010,0120,0090,063

. Интегральный показатель стабильности  развития - величина среднего относительного различия между сторонами на признак.

Для оценки степени выявленных отклонений от нормы А.Р. Дадаевой разработана  балльная шкала. Диапазон значений интегрального  показателя асимметрии, соответствующий  условно нормальному фоновому состоянию, принимается как первый балл (условная норма). Диапазон значений, соответствующий критическому состоянию, принимается за пятый балл.

После математической обработки данных по указанной методике получены следующие  интегральные показатели стабильности развития (величин функциональной асимметрии): минимальное значение показателя (0,050), соответствующее 4-му баллу, получено для листьев берез, произрастающих в пос. Коренево, среднее значение (0,056) выявлено в районе автодороги Суджа-Коренево и максимальное (0,063) - для района НВА (рис. 3). Последние два показателя соответствуют 5 баллу и свидетельствуют о явном неблагоприятном воздействии техногенных факторов на растительный организм.

Рис. 14. Интегральные показатели стабильности развития березы повислой (Betula pendula Roth) в различных районах Кореневского района.

 

Таблица 3 Статистические данные показателей  стабильности развития березы повислой (Betula pendula Roth) в разных районах Кореневского района.

Параметрпос. Коренево Вблизи автодороги Суджа-КореневоНВАСреднее (Мср)0,0520,0590,063Ошибка средней (m)0,0620,0480,0051Дисперсия (s2)0,0009410,0005650,000634

Статистическая значимость различий между выборками по величине интегрального  показателя стабильности развития (величина среднего относительного различия между  сторонами на признак) определяется по t - критерию Стьюдента. Полученные данные свидетельствуют о том, что достоверное различие имеется только между двумя выборками (районов вблизи автодороги Суджа - Коренево завода НВА), но доверительная вероятность при этом составляет лишь 0,8. (только в 80% случаев рассматриваемые параметры различаются достоверно, а в 20 - не различаются).

Подобное распределение интегральных показателей стабильности развития в разных районах города можно  объяснить тем, что на уровень  асимметрии листовой пластинки основное влияние оказывает именно концентрация тяжелых металлов в почве и атмосферном воздухе. С этим связан тот факт, что максимальный уровень асимметрии листа характерен для березы повислой (Betula pendula Roth) в районе завода НВА Достаточно высокий уровень асимметрии листа в районе автодороги Суджа-Коренево можно объяснить комплексным влиянием интенсивных потоков автотранспорта.

В данной части дипломной работы была произведена оценка качества среды  Кореневского района по функциональной ассиметрии листовой пластины. Исследования показали, что растения можно использовать как тест-объект для мониторинга исследований. По их характеристикам оценивают состояние окружающей среды и отслеживают изменения в течение ряда лет. Выявляя изменения характеристик у растительных объектов, можно говорить о загрязнении среды и прогнозировать степень экологической опасности для человека.

После математической обработки данных получены следующие интегральные показатели стабильности развития величин функциональной асимметрии: минимальное значение показателя (0,052), соответствующее 4-му баллу, получено для листьев берез, произрастающих в районе пос. Коренево, среднее значение (0,059) выявлено в районе автодороги Суджа -

Коренево и максимальное (0,063) - для  района НВА. Последние два показателя соответствуют 5 баллу и свидетельствуют о явном неблагоприятном воздействии техногенных факторов на растительный организм.

Исследования показывают, что уровень  флуктуирующей ассиметрии чувствителен к действию химического загрязнения и возрастает при увеличении антропогенного прессинга. Повышение степени воздействия приводит к возрастанию изменчивости показателей и снижению стабильности.

 

3.4 Рекомендации по сохранению  и улучшению качества природной  среды Кореневского района Курской области

 

. Следует снизить объем выбросов  от автотранспорта. Этого можно  добиться, устранив неисправности  в ДВС, используя только новые,  экологически чистые автомобили, или при переходе на альтернативное  чистое топливо.

. Следует проводить постоянный тщательный мониторинг за состоянием атмосферы, почвы и гидросферы и предупреждать любое негативное изменение, способное повлиять на организмы человека, животных и растения.

. Необходимо повышать экологическое  образование граждан. 

. Следует ожесточить меры ответственности за нанесение прямого или косвенного вреда растениям, животным и окружающей среде в целом.

. Осуществлять современную высадку  газоустойчивых и пылеустойчивых  пород деревьев на месте усыхающих  (клен американский, береза повислая, вяз обыкновенный).

 

Заключение

 

Геоэкологическая оценка территории представляет собой процесс систематического анализа и оценки экологических  и связанных с ними социальных и иных последствий намечаемой деятельности, а также учет результатов этого  анализа до принятия решения об осуществлении данной деятельности. Она осуществляется на основе историко-динамического, генетического, эколого-географического и структурно-географического подхода.