Екологія практикум М - Стор 3
Перший бал шкали – умовна норма. Значення інтегрального показника асиметрії, що відповідає одному балу, спостерігається для рослин, які ростуть у досить сприятливих умовах, де рівень антропогенного забруднення невисокий. П'ятий бал – критичне значення, яке спостерігається у вкрай несприятливих умовах, що пригнічують розвиток рослин.
Завдання 4. Біоіндикація забруднення атмосферного повітря станом хвої сосни
Хвойні рослини також чутливі до забруднення середовища. Вони особливо сильно страждають від сірчистого газу. Тривалість життя хвої у сосни становить 3 – 4 роки. За цей час вона накопичує таку кількість сірчистого газу, яка може суттєво перевищити граничні значення.
Під впливом токсиканту у сосни відбуваються такі зміни:
зменшення тривалості життя хвої;
поява некрозів (омертвіння тканин);
зменшення ширини річних кілець.
Хвоєпад (листопад) у сосни відбувається восени. Зелені хвоїнки розташовуються на торішніх та пагонах цього року, а жовті на старіших, яким вже понад 3 роки. Також у сосни відбувається зріджування крони, з'являється багато сухих гілок, покритих рідкою короткою хвоєю. Сірчистий газ поглинається рослиною через продихи, розчиняється в рідкій фазі клітин (цитоплазмі) і викликає отруєння живих тканин (рисунок 3.1).
Швидкість надходження фітоксикант сильно залежить від вологості повітря і насиченості листя водою. Зволожені хвоїнки поглинають сірчистий газ у кілька разів більше ніж сухі. Рослина інтенсивно накопичує у тканинах сірку. Молоді хвоїнки (молоді дерева) активніше поглинають сірчистий газ, ніж старі. Тому вік соснової хвої свідчить про ступінь забруднення. Приконцентрації сірчистого газу 1:1000000 хвоя сосни опадає, фотосинтез повністю припиняється.
Некрози – це омертвіння у живому організмі окремих органів, їх частин, тканин чи клітин. Некрози зазвичай з'являються навесні відразу після утворення хвої, а потім збільшуються незначно. Некротичні реакції у дерев, що знаходяться на місцях, що продуваються, виражені сильніше, ніж у разі густого насадження.
Розрізняють такі види некрозів:
крайовий некроз (по краях хвоїнки);
точковий – відмирання тканин аркуша як плям, розсипаних у всій поверхні хвоїнки (рисунок 3.2).
Рисунок 3 . 1 – Вплив кислотних дощів на хвойні рослини.
Рисунок 3 . 2 – Клас пошкодження та усихання хвої.
Виріджування крони відбувається в результаті знехвоєності (дефоліації), коли вплив забруднюючих речовин (у тому числі і сірчистий газ) призводить до руйнування верхньої частини дерева.
Існує зручний спосіб визначення віку хвої за допомогою мутовок (рисунок 3.3).
Рисунок 3 . 3 – Схема визначення тривалості життя хвої сосни.
Етапи проведення роботи:
підготовчий – вибір біля об'єктів дослідження;
обстеження стану хвої сосен, які ростуть у намічених точках.
При обстеженні ушкоджень хвої основними параметрами є некрози та довжина хвоїнок. У точці обстеження необхідно відібрати молоді дерева приблизно однакового віку, які ростуть на відкритому місці (узбіччі, узліссі). З них відібрати 5 дерев заввишки 1 - 2 метри, що віддаляються один від одного на відстань 10 - 15 метрів. І з кожного дерева взяти по 20 хвоїнок. При цьому об'єктом обстеження є верхівкова частина стовбура, хвоїнки ділянкибічної втечі попереднього року (другий зверху мутовки).
Визначається клас пошкодження та усихання за малюнком 3.2 (дані заносяться до таблиць 3.5 та 3.6).
Таблиця 3 . 5 – Визначення класу пошкодження хвої
чорних та жовтих
Хвоїнки без плям
з них великі,
– Визначення класу усихання хвої
Тривалість життя хвої оцінюється під час обстеження верхівкової частини стовбура останніми роками: кожна мутовка, вважаючи зверху – це рік життя. Визначається, скільки років зберігається хвоя (максимальний вік хвої), причому, якщо на самому нижньому з охоплених ділянок частина хвоїнок опала, то оцінюється приблизна частка збережених. Таким чином, повний вік хвої визначається числом ділянок стовбура з повністю збереженою хвоєю плюс частка збереженої хвої на ділянці, що наступає за ним. Дані зводяться до таблиці 3.7.
Таблиця 3 . 7
– Визначення тривалості життя хвої
3 . 8 – Визначення класу забруднення повітря
Клас ушкодження хвої на пагонах року життя
Умовні позначення класу забруднення повітря: I – ідеально чисте; II – чистий; ІІІ – відносно чистий («норма»); IV – забруднений («тривога»); V – брудний (небезпечно); VI - дуже брудний ("шкідливо").
Для порівняння морфологічних ознак проводяться виміри хвоїнок на пагонах за допомогою лінійки.
Статистичний аналіз включав розрахунок середньої арифметичної, складання варіаційних рядів і визначення частоти народження кожного класу хвоїнок (таблиця 3.9).
Стан хвої сосни
що росте в районах з різним антропогенним навантаженням
Довжина хвоїнки, см
Для порівняння районів між собою необхідно скласти для кожного району дослідженняваріаційний ряд. Потрібно розбити хвоїнки залежно від їх довжини на 7 класів і вирахувати частоту кожного класу в різних вибірках (таблиця 3.10).
Таблиця 3 . 1 0
- Частота народження (%) хвої різних
класів довжин у районах дослідження
Передбачається, що за сприятливих умов середовища довжина хвої буде максимальною. Причому переважання хвої 1 і 7 класів свідчить про екологічне неблагополуччя. І навпаки, переважання хвої 3 – 4 класів свідчить про задовільний стан довкілля.
Під впливом специфічних екологічних умов поблизу джерел забруднення рослин можуть змінюватися зовнішній вигляд (вигляд), морфологічні особливості та анатомічна структура. У хвойних порід зменшується довжина хвої і збільшується кількість хвоїнок на втечі, рано опадає хвоя старшого віку, зменшується асиміляційна поверхня. Іноді за умов екологічного неблагополуччя з'являються некрози. Колір пошкоджень буває різним:
Дослідження стану хвої сосен, які ростуть у районах обстеження, показали такі результати: вулиця «____________». Максимальний вік хвої - ___ років; ___ % хвоїнок – без плям, на ___
% невелика кількість дрібних плям жовтого кольору, у ___ % багато плям по всій довжині, сухих ділянок на ___ % хвоїнках, але ___ % хвоїнок повністю сухі. Клас пошкодження хвої – ___ Середні довжини хвоїнок становили ___ см, переважають ___ та ___ класи довжин хвої (___
Отримані під час досліджень результати розміщуються у таблиці 3.11.
Таблиця 3 . 1 1 – Дані обстеження стану хвої сосен
Висновок включає:
аналіз отриманих під час досліджень результатів показав: стан атмосферного повітря на досліджуванійтериторії можна оцінити ________________________;
високий рівень забрудненості повітря проти контрольним районом, можна пояснити впливом __________________.
Запитання для самоперевірки
1. Перелічіть види речовин, які у біосфері. Наведіть приклади.
2. На яку висоту (глибину) поширилися живі організми у біосфері?
3. Які геосфери входять до складу біосфери?
4. Перерахуйте шари атмосфери.
5. У якому шарі атмосфери зосереджено максимальну концентрацію озону?
6. Назвіть основні способи руйнування ґрунтового покриву.
7. Як живі організми пристосувалися жити у водному, ґрунтовому середовищі та іншому живому організмі.
8. У чому різниця між поняттями «екологічна криза» та «екологічна катастрофа».
9. За яких умов біосфера перейде у стадію розвитку ноосфери.
ТЕМА 4 ЗДОРОВ'Я ЛЮДИНИ ТА СЕРЕДОВИЩЕ ЖИТТЯ
Семінарське заняття 4 Вивчення довкілля та впливу її стану на організм
1. Середовище життя. Якість життя.
2. Вплив стану довкілля для здоров'я людини.
3. Шкідлива речовина та токсикант, їх особливості. Класифікація токсикантів. Токсичність та канцерогенність.
4. Стійкість живого організму до забруднення.
5. Вплив зовнішніх чинників для здоров'я людини.
Основні поняття теми, що вивчається
Вивчення основ токсикології: ксенобіотики, токсиканти, канцерогени та їх класифікацій. Види стійкості живих систем: інертність, сталість, еластичність. Наслідки екологічних стресів лише на рівні організмів, популяцій, екосистем та біосфери.
Вплив зовнішніх факторів на здоров'я людини: пил, шум, ультразвук, вібрація, інфразвук,електромагнітні поля, лазерне випромінювання, хімічні речовини, біологічні забруднювачі.
Завдання 1. Комплексна оцінка якості атмосфери промислового підприємства та міста
Мета роботи: оволодіння методикою комплексної оцінки якості атмосфери промислового підприємства та міста.
Загальні положення. В даний час відомо чимало різних підходів та показників, які застосовуються для оцінки забрудненості атмосферного повітря. Для оцінки ступеня забруднення атмосфери середні та максимальні концентрації речовин відносять до величини середньої (максимальної) концентрації або кнормативу, наприклад, до гранично допустимої концентрації (ГДК).
Аналіз критеріїв і моделей, що описують екологічний стан повітряного середовища, показує, що існує можливість системного аналізу даних щодо якості та стану повітряного середовища. В основі такої системи можуть бути ряд параметрів, що використовуються для характеристики антропогенного впливу людини на середовище.
Розрахунок забруднення атмосфери викидами від промислових підприємств
Категорія небезпеки підприємства (КОП) використовується для характеристики змін якості атмосфери через викиди, які здійснюють стаціонарні джерела, з урахуванням їх токсичності.
КОП визначається через масові характеристики викидів в атмосферу: