Определение чистоты воздуха с помощью лишайников

Руководитель

г. Энгельс, МБОУ «СОШ №12»

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЧИСТОТЫ ВОЗДУХА С ПОМОЩЬЮ ЛИШАЙНИКОВ.

Отрицательное воздействие человечества на природу очевидно. Приземные слои атмосферы промышленных городов загрязнены. Единичные определения уровня загрязнения атмосферного воздуха сложными инструментальными методами не дают истинной картины. Для этого требуются длительные наблюдения, что связано с большим количеством дорогостоящей аппаратуры и экономическими затратами. В связи с этим, в последнее время одной из центральных проблем анализа и оценки состояния окружающей среды считается подбор организмов-индикаторов. Одним из таких организмов являются лишайники, которые используются в современной биоиндикации. Биоиндикация – это явление, указывающее с помощью биологических объектов на характер или изменение свойств окружающей среды. Вопросам биоиндикации с применением лишайников – лихеноиндикации, посвящено довольно большое число работ российских и зарубежных ученых. Однако проблема лихеноиндикации в целом изучена не в полном объёме. Кроме того, рассмотрению лишайников в школьной программе отводится мало времени. Поэтому нам было интересно познакомиться с этой группой организмов поближе.

Как известно, подавляющее число видов лишайников очень требовательны к состоянию атмосферного воздуха, и поэтому по уровню их видового разнообразия можно судить о состоянии окружающей среды. Мы заинтересовались возможностью исследовать состав лихенофлоры рекреационных и селитебных районов г. Энгельса и применить лишайники в качестве биоиндикаторов при оценке загрязнения атмосферного воздуха.

Актуальность работы заключается в следующем: проведя мониторинговые исследования атмосферного воздуха привлечь внимание населения г. Энгельса к проблеме загрязнения его воздушного бассейна.

Цель работы: определить взаимосвязь разнообразия лишайников и чистоты воздуха в разных районах города Энгельса путем биоиндикации.

Объект исследования: лишайниковая флора рекреационных и селитебных районов г. Энгельса

Предмет исследования: влияние загрязнения атмосферного воздуха на лишайниковые сообщества.

Задачи работы:

Изучить  биологические,  экологические  особенности  лишайников  и  их классификацию. Рассмотреть видовой состав лишайников Саратовской области. Познакомиться  с  состоянием  атмосферы  в  г.  Энгельсе  по  Докладу  о состоянии природной среды в 2015г.. Овладеть методиками проведения лихеноиндикационных исследований. Исследовать местность на наличие лишайников. Определить  зависимость  видового  состава  лишайников  от  чистоты воздуха с помощью метода биологической индикации. Составить карты  экологически чистых мест Повторить исследование в весеннее-летний период 2017г., в 2018, 2019гг.

Новизна работы состоит в том, что впервые проведена оценка состояния атмосферного воздуха г. Энгельса методом лихеноиндикации в условиях зимнего экологического практикума.

Лихеноиндикация - один из специфических методов мониторинга загрязнения окружающей среды – степени загрязнения геофизических сред с помощью живых организмов, биоиндикаторов. Лишайники обладают рядом биологических способностей

повышенной чувствительностью к различным загрязняющим веществам, таким как газообразные SO2, HF, HCl, NO, NO2. интенсивно аккумулируют тяжелые металлы и ряд органических веществ, обладающих канцерогенным эффектом – например, бензопирен.

Почему именно лишайники так чувствительны к загрязнению окружающей среды? У них нет непроницаемой кутикулы, благодаря чему газообмен происходит свободно через всю поверхность. Большинство токсичных газов концентрируется в дождевой воде, а лишайники впитывают ее всей поверхностью, обладают способностью к росту при температуре ниже 0. Именно поэтому лишайники используют в качестве индикаторов загрязнения, в первую очередь воздуха.

Один из ведущих лихенологов, X. Трасс,  разделил  методы лихеноиндикации на три группы. На первое место он поставил методы, позволяющие изучать изменения, которые происходят в строении и жизненных функциях лишайников под воздействием загрязнения. Методы второй группы базируются на описании видов лишайников, обитающих в районах с различной степенью загрязнения атмосферы. Третья группа включает методы изучения целых лишайниковых сообществ в загрязненных районах и составление специальных карт.

Я использовал методы  второй и третьей группы, а именно методику Ашихминой «Изучение лишайникового покрова стволов деревьев».

По этому методу для оценки чистоты атмосферы используют эпифитные лишайники, т. е. растущие на деревьях. Характеристикой степени загрязнения атмосферы служат следующие признаки: % деревьев, покрытых лишайниками, частота встречаемости, типа роста, степень  покрытия, видовой состав. В лихеноиндикационых исследованиях в качестве субстрата может быть использован любой вид дерева, наиболее распространенный на исследуемой территории. Мной был выбран вяз.

Исследование проводилось на четырех площадках (4 опытные и 1 контрольная). Я определил видовой состав лишайников и  % деревьев, имеющих лишайники

Обнаруженные в городе и в лесном массиве (на 3  площадках), лишайники, относятся к 3 родам, в лесном массиве  лишайники встречаются очень обильно, что свидетельствуют об относительно хорошем состоянии окружающей среды.

На двух площадках в черте города лишайники не обнаружены.

Вывод: Проведенные наблюдения свидетельствуют о том, что количество и видовое разнообразие лишайников меняется от центра к периферии и зависит от чистоты атмосферы. По состоянию лишайникового покрова можно судить о степени загрязнения воздуха. Лишайники могут служить индикаторами его чистоты. Усугубляет ситуацию загрязнением воздуха  оживленный поток автотранспорта, т. к именно на площадках вблизи автомагистралей и небольшим количеством деревьев лишайники не обнаружены. Проведенное исследование позволило выделить на территории исследования следующие зоны: «лишайниковая пустыня», «зона угнетения», и «зона нормальной жизнедеятельности».

Заключение: В ходе работы были

изучены лишайники, их многоообразие; изучен метод биоиндикации — лихеноиндикация; исследована местность на наличие лишайников; доказана зависимость видового состава лишайников от чистоты воздуха с помощью метода биологической индикации; составлена карта экологически чистых мест.

Данный метод позволяет следить за состоянием воздуха без особых затрат.