Многокритериальная фитоиндикационная оценка экологического состояния городской среды мегаполиса : На прим. Василеостров. р-на Санкт-Петербурга

• Автор: Терехина, Наталья Владимировна
• Шифр специальности: 11.00.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 157 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение
Глава 1. Методологические принципы фитоиндикационных исследований городской среды
Глава 2. Методы фитоиндикационных исследований
2.1. Методика полевых исследований
2.2. Методика камеральных исследований
Глава 3. Физико-географическая характеристика города
3.1. Географическое положение Санкт-Петербурга
3.2. Геологическое строение и рельеф
3.3. Климат города и его особенности
3.4.Почв ы
3.5. Растительность Василеостровского района
3.6.Экологическое состояние района
Глава 4. Оценка функционального состояния зеленых насаждений по биологическим реакциям
4.1. Биогеохимические эндемии
4.2.Морфометрические характеристики растений в условиях комплексного загрязнения
4.3. Паразитарные патологии
4.4. Классификация функционального состояния зеленых насаждений
Глава 5. Фитооптические критфии загрязнения городской феды
5.1. Видовая специфика КСО
5.2. Альбедо растений городских и фоновых условий местообитаний
5.3. КСО и индекс витапитета растений различных экологических
зон Василеостровского района
5.4. Сезонные изменения КСО растений
5.5. Влияние биогеохимических и паразитарных патологических
изменений листьев липы мелколистной на спектральные характеристики
Глава 6. Фитогеохимические критерии оценки состояния городской феды Санкт-Петфбурга
6.1. Зольность растений как биогеохимичсский параметр
6.2. Сульфатное загрязнение
6.3. Тяжелые металлы в почвах
6.4. Тяжелые металлы в растениях
6.5. Сфагновые ловушки — индикаторы атмосффного загрязнения
Глава 7. Экологическое зонирование Василеостровского района на основе
результатов многокритериальных фитоиндикационных исследований
Заключение
Литература
Приложения

Введение
Актуальность темы. Урбанизация обусловливает увеличение техногенного давления на территорию, выражающегося главным образом в возрастании выбросов промышленных предприятий и негативном воздействии автотранспорта. Особенно интенсивен этот процесс в крупных городских агломерациях, к которым относится Санкт-Петербург. В связи с этим необходима объективная оценка экологического состояния городской среды, характеризующая качество жизни населения этого мегаполиса.
Как и любая естественная экосистема урбоэкосистема представляет собой совокупность тесно взаимосвязанных и взаимообусловленных компонентов, где биота, являющаяся наиболее чувствительной составляющей, играет ведущую роль в функционировании этой урбоэкосистемы, определяя ее устойчивость к “возмущающему” воздействию человека. Очевидно, с экологических позиций, оценка городской среды должна проводиться с учетом ответных реакций экосистемы на процессы урботехногенеза. В наибольшей степени этому положению удовлетворяет фитоиндикация, как комплексный метод исследования, основанный на выявлении интегральной ответной реакции городской растительности на химическое загрязнение среды.
Фитоиндикация широко используется при оценке городской среды в странах Западной Европы, ближнего зарубежья и России. Для Санкт-Петербурга аналогичные исследования не проводились. Имеющиеся единичные работы о содержании химических элементов в городских растениях (Парибок, 1981, 1982 и др.) также не дают достаточно объективной основы для экологической оценки среды Санкт-Петербурга и районирования городской территории по степени экологической напряженности. В вышедшем в 1992 году “Экологическом Атласе Санкт-Петербурга”, состоящем из серии тематических карт, не использованы индикационные возможности такого значимого автотрофного блока городской экосистемы как растительность, играющей стабилизирующую роль в экосистеме и представляющей собой один из важнейших факторов при решении проблемы оптимизации среды. Это и определяет актуальность выполненной работы.
Цели и задачи исследования. Цель исследования - многокритериальная фитоиндикационная оценка состояния городской среды Василеостровского района г. С.-Петербурга, являющегося историческим и, одновременно, крупным промышленным центром мегаполи-

са, и районирование его территории по степени экологической напряженности. В задачи исследования входило:
определение уровня техногенного загрязнения (тяжелые металлы и соединения серы) растительности и оценка ее функционального состояния;
изучение спектральноотражательных характеристик листьев деревьев и кустарников для установления значимости их индикационных свойств при экологической оценке городской среды;
установление критериев оценки биогеохимической устойчивости различных видов деревьев в городских насаждениях;
разработка экспрессных методов фитоиндикации для оценки современного экологического состояния городской среды и при мониторинге;
районирование исследованной территории по степени экологической напряженности.
Научная новизна. Научная новизна работы заключается в исследовании зеленых насаждений на основе системного анализа для получения комплексной характеристики современного экологического состояния городской среды.
Впервые использована на количественной основе физиономическая оценка функционального состояния зеленых насаждений по проявлению биологических реакций, дающая объективное представление о степени антропогенной нагрузки на территорию.
Установлены биогеохимические особенности накопления микроэлементов растениями на территории Василеостровского района. Определены превалирующие элементы-загрязнители и характер их пространственного распределения.
Впервые применен метод фитооптической индикации для оценки экологического состояния городской среды путем выявления зависимости между величиной спектрального отражения листьев деревьев и, опосредованно, экологическими условиями местообитания растений с помощью индекса виталитета, являющегося критерием функционального состояния растений.
Практическая значимость.
выявлена возможность использования величины альбедо листьев при экспресс-оценке состояния зеленых насаждений;

ной из основных задач данной работы является оценка функционального состояния зеленых насаждений на основе многокритериального подхода.
3.6. Экологическое состояние района
По данным центра Санэпиднадзора к особо неблагоприятным относятся следующие зоны. 1) Территория, ограниченная р. Малая Нева, Малым пр. и пр. КИМа, где проживает 15000 человек. Отмечено повышенное содержание в воздухе меркаптана, двуокиси азота, соляной кислоты, фенола. 10% озеленения жилой застройки. Загрязненность почв и грунтов высокая. 2) Территория, ограниченная р. Большая Нева и Большим пр. к западу от 22-23 линий. Население 5000 человек. В атмосфере повышенная концентрация меркаптана, двуокиси азота, марганца и ксилола. 40% озеленения жилой застройки. Загрязнение почв и грунтов среднее. Отмечено, что в 1993 году по уровню заболеваемости взрослого населения Василеостровский район относился к наиболее неблагополучным. Особенно заметно увеличение болезней органов дыхания и онкологических заболеваний. По заболеванию детского населения Василеостровский район также среди лидирующих. Преобладают заболевания эндокринной системы, органов системы кровообращения, нервной системы, органов дыхания. Отмечается тенденция к росту по болезням кожи, врожденным аномалиям и порокам развития. Общая заболеваемость среди детского населения за 1995 год - 1608,2. Это второе место в городе после Кировского района. В связи с тем, что детский организм быстрее реагирует на загрязнение окружающей среды, чем взрослое население, у детей определяется корреляционная зависимость между интегральным показателем заболеваемости и количеством выбросов вредных веществ в окружающую среду города (г>0,85). По Василеостровскому району эта зависимость есть для диоксида азота
Мониторинг состояния атмосферного воздуха в Санкт-Петербурге проводит Сев-запгидромет, но из-за недостатка финансирования эти работы сокращаются. Если раньше 3 раза в день на 16 стационарных постах оценивалось 16 ингредиентов, то сейчас только на 7 постах 9 ингредиентов. На Васильевском острове такой пост расположен на Масляном канале. Установлено, что воздушный бассейн района наиболее загрязнен двуокисью азота - среднегодовые концентрации превышают норму в 2-3 раза, а в январе 1995 году здесь зафиксирована максимальная разовая концентрация по городу (17,9 ПДК), формальдегидом - среднегодовые концентрации составляют 1,3-2,7 ПДК, бенз(а)пиреном — среднегодовые концентрации составляют 1,1 ПДК, а среднемесячные достигают 4 ПДК, ксилолом - разовая концентрация достигает 3 ПДК, этилбензолом - 4,5 ПДК, бензолом