5572

11

Для сравнительной оценки загрязненности атмосферы вредными примесями используют интегральный относительный показатель – индекс загрязненности атмосферы (ИЗА). Это - интегральный (суммарный, обобщенный, комплексный)

санитарно-гигиенический показатель загрязнения атмосферы, который применяется для сравнительных оценок загрязнения атмосферы с установлением приоритетных загрязнителей и их источников. Индекс представляет собой относительный показатель, величина которого зависит от средней годовой концентрации вещества в атмосфере, ПДКсс вещества и его класса опасности и показателя рi (табл.9).

Показатель рассчитывается по формуле

где Сi фактическая среднегодовая концентрация i-го вещества в атмосферном воздухе и его ПДКссi; показатель рi (см. табл.9); m - число определяемых веществ. Для сравнительных оценок обычно используют m=5

приоритетных загрязнителей атмосферы (ИЗА5).

Задание.

Рассчитать интегральные индексы загрязненности атмосферы для городов

(по заданию преподавателя).

Провести сравнительную оценку степени загрязненности атмосферы с учетом шкалы оценки загрязненности по 5 приоритетным загрязняющим веществам (ИЗА5) (табл.2).

Выделить приоритетные загрязняющие атмосферу городов вещества,

определить возможные источники выделения веществ и мероприятия по снижению их выбросов.

12

Таблица 2 Шкала оценки степени загрязнения атмосферы по индексам загрязненности для

пяти приоритетных загрязнителей, т.е. с наибольшими индексами загрязненности

Лабораторная работа 4.

Влияние абиатических факторов (на примере температуры) на

жизнеспособность листьев растений разных экологических групп в

городской среде

Цель работы: изучить влияние температуры на жизнеспособность листьев растений разных экологических групп.

Оборудование: свежие листья различных растений; электроплитка;

термометры; 8 чашек Петри; горячая вода; снег; NaCl; химические стаканы на

500 мл (8 штук); холодная вода; 2 стакана на 50—100 мл; пинцеты; карандаши по стеклу.

Реактивы: 0,2 н. раствор соляной кислоты (HCl).

Теоретическая часть

Температура среды является одним из важных экологических факторов для жизнедеятельности организма, в том числе растений. Температура влияет на все процессы их жизнедеятельности: фотосинтез, дыхание, транспирацию и т.д. Разные виды нуждаются в разных температурных условиях.

13

Экспериментальная часть.

1. В химических стаканах подготовить водяные бани с разной температурой — 0 °С, 10 °С, 25 °С, 40 °С, 55 °С, 65 °С, 70 °С. Для этого к горячей воде добавить холодную воду или снег. В один стакан для t = (-10°)

необходимо поместить снег, добавить поваренную соль (приготовить охладительную смесь: 2/3 части снега, 1/3 часть соли).

2.Во все стаканы поместить листья разных растений на 25 минут. В

стакан с охладительной смесью поставьте стаканчик на 150 мл с водопроводной холодной водой и в него также поместить листья.

3.После выдерживания листьев в стаканах перенесите их в чашки Петри

схолодной водой. Затем вылейте воду и добавьте раствор 0,2 н. HCl.

Выдержите 7—10 мин.

4.Отметьте процент побуревшей поверхности листьев. Бурые пятна на листьях образуются вследствие разрушения клеток и образования феофитина при взаимодействии хлорофилла с соляной кислотой.

5.Результаты опыта занесите в таблицу.

6.По жизнеспособности листьев в оптимальных условиях (берем ее за

100%) определить жизнеспособность листьев при каждой температуре. Для этого от 100% (оптимум жизнеспособности листьев) вычтите процент побуревшей поверхности листьев. Данные занести в таблицу 4 и построить график зависимости жизнеспособности листьев от температуры.

7. Найти по графику 2 оптимальные и пессимальные зоны действия температурного фактора для каждого вида. Определите, какой из видов имеет

более высокое значение экологической толерантности.

Таблица 4. Влияние температуры на жизнеспособность листьев растений

разных экологических групп

-100С 00С 100С 200С 260С 450С 550С 650С -100С 00С 100С 200С 260С 450С 550С 650С

15

Теоретическая часть

Адаптация (от лат. adaptatio — приспособление) — совокупность морфологических, анатомических, физиологических и биохимических механизмов, обеспечивающих возможность видоспецифического выживания живых организмов при различных условиях среды, в том числе антропогенных.

Адаптация может идти на различных уровнях организации организма:

анатомическом, физиологическом, биохимическом, морфологическом.

Экспериментальная часть

Рекомендуется сделать подряд несколько срезов разными участками лезвия. Снять срезы с лезвия мягкой кисточкой или препаровальной иглой,

поместить в заранее приготовленную каплю воды на предметное стекло,

проверить их качество при слабом увеличении микроскопа. На срезы,

находящиеся в капле воды на предметном стекле, капнуть раствором флороглюцина. Через 1,5—2 мин оттянуть реактив фильтровальной бумагой,

добавить 1—2 капли дымящей соляной кислоты. После покраснения одревесневших оболочек снова оттянуть фильтровальной бумагой реактив и нанести на срез 1—2 капли глицерина, накрыть покровным стеклом и изучить под микроскопом. Проводить реакцию на столике микроскопа нельзя во избежание его порчи парами соляной кислоты. Один из срезов поместить в каплю раствора судана III для окрашивания кутикулы.

Задание 5.1.

Сравнение анатомических особенностей растений из разных мест

обитания

Материал: рдест курчавый — Potamogeton crispus L. (подводный стебель и листья), клевер луговой — Trifolium pratense L., пушица влагалищная —

Triphorum vaginatum, багульник болотный — Leclum palustre, рогоз —

Typhalatiboeia L., майник двулистный — Maionhtemum bifolium L.

Ход работы:

16

Приготовьте поперечные срезы частей растений. Для рдеста выберите участки в центральной части листа. Для занятия можно использовать также набор готовых препаратов. Последовательно рассмотрите поперечные срезы,

обращая внимание на степень развития указанных ниже признаков. Заполните таблицу 5, сделайте выводы.

Таблица 5. Анатомические особенности разных растений

Задание 5.2.

Анализ анатомии листьев мезофильных и ксерофильных злаков

близких видов

Материал: фиксированные в спирте с глицерином листья овсяницы луговой — Festuca pratensis Huds и овсяницы овечьей — F. Ovina L. или осоки шаровидой — Carex globularis, гербарные экземпляры этих растений.

Ход работы:

Приготовьте поперечные срезы листьев, обработайте флороглюцином с соляной кислотой. Рассмотрите срезы под микроскопом и найдите устьица.

Обратите внимание на расположение кроющих волосков, сравните характер расположения и степень развития проводящей и механической ткани,

17

хлоренхимы и толщины эпидермы, наличие моторных клеток, толщины листа.

На основании структуры листа решите, какой из видов более ксерофилен.

Проверьте правильность вывода, для чего сравните ареалы и биотопическую приуроченность двух исследуемых видов, используя определитель. Заполните таблицу 6, сделайте выводы.

Таблица 6. Особенности анатомического строения листьев злаков и осок

Методы анализа воздействия экологических факторов на окружающую

среду.

На планете почти не осталось не затронутых человеком природных геосистем. На большей части земного пространства природная геосистема выступает в качестве составной части сложных пространственно временных образований, включающих природу, население хозяйство. Например, городская урбосистема. Она обладает двойственным характером развития: с одной стороны – функционирует по законам природы, с другой – социально-

экономического развития общества.

Существование в городской среде производственных объектов,

транспорта связано с потреблением природных ресурсов и выбросами в нее многочисленных разнообразных отходов. Это, естественно, оказывает влияние

18

на природный ландшафт, нарушая и видоизменяя его, а также на здоровье человека.

Наиболее распространенными в настоящее время критериями оценки качества атмосферного воздуха, пресных и морских вод, почвы – являются предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ. ПДК загрязняющего вещества – это максимальная концентрация вещества в окружающей среде, которая не оказывает воздействия на здоровье человека и не вызывает отдаленных мутагенных и канцерогенных последствий.

Существует большое количество методов, позволяющих оценить воздействие экологических факторов на окружающую среду. Все они делятся две большие группы: лабораторные и полевые методы. В качестве лабораторных методов используют химические, физико-химические и биологические (моделирование биологических процессов). В основе полевых методов лежит сбор и обработка информации в естественных условиях.

Лабораторная работа 6.

Оценка загрязнения почв

Цель работы – ознакомиться с алгоритмом мониторинга почв на примере расчета интегральных геохимических и гигиенических показателей загрязнения почвы

Теоретическая часть

Загрязнение почв количественно оценивают по суммарным показателям двух видов.

Первый вид - показатели, характеризующие геохимический уровень загрязнения и рассчитываемые по формулам

19

где КСj коэффициенты концентрации вещества в почве, равные С j / Сфрj, а

С j и Сфрj соответственно средняя и фоновая региональная концентрация j-го вещества; m число определяемых веществ.

Второй вид показателя Н*СПДК, характеризующий гигиенический уровень загрязнения и рассчитываемый по формуле

где КОj - коэффициент опасности j-го вещества, учитывающий его ПДК -

СПДК.

Задание.

Рассчитать суммарные показатели загрязненности почв (Zc, индекс загрязненности почв /ИЗП/ и гигиенический индекс) для разных районов и техноземов, провести сравнительную оценку показателей и степени (уровней)

загрязнения объектов.

Лабораторная работа 7.

Изучение влияния рекреационных нагрузок на лесные экосистемы в

городе.

Цель работы: Определение степени нарушенности экосистем лесного сообщества под влиянием антропогенного фактора и разработка мер по их восстановлению.

Теоретическая часть

С развитием процесса урбанизации естественная природная среда в городах очень сильно изменяется.

Зеленые растения выполняют жизненно важные функции; среди них следует отметить санитарно-гигиенические функции, влияние на микроклимат

20

города: смягчая летнюю жару и сухость, растения защищают от палящего солнца и сильных ветров. Городская растительность способствует повышению ионизации воздуха. Хорошо известен противошумовой эффект зеленых насаждений, связанный с большой звукоотражательной способностью листвы

деревьев.

Городская растительность выступает в качестве своеобразного живого

фильтра, поглощающего из воздуха пыль и различные химические загрязнения.

Велика также и эстетическая ценность растений.

Во флоре любого города можно различить виды: местные или

автохтонные, по происхождению, и виды аллохтонные, т.е. попавшие на данную территорию из других областей земного шара. Соотношение местных и адвентивных видов в городах складывается, как правило, с явным преимуществом последних. Большинство местных представителей изгоняется

из городской флоры уже при закладке городов, а впоследствии им трудно

акклиматизироваться в городе, т.к. условия очень сильно отличаются от привычных. Причем из сохранившихся местных видов обычно мало лесных,

большей частью это луговые, степные и растения открытых пространств.

Городские условия накладывают отпечаток на экологический состав

флоры. Лучше приживаются виды, приспособленные к недостатку влаги

(ксерофиты), засоленности почв (галофиты), а также увеличивается доля азотолюбивых (нитрофильных) видов.

Влияние городских условий на растения также просматривается и по различным показателям жизненных процессов, внешнего облика, особенностям строения его органов, долговечности растения в данных условиях. У городских деревьев нарушены процессы фотосинтеза, поэтому они имеют более редкую крону, мелкие листья, короткие побеги.

Активное посещение горожанами парков, садов, других зеленых уголков приводит к прямым и косвенным воздействиям на растительные сообщества. К

прямым воздействиям относятся поломка деревьев и кустарников,