СПОСОБ ОТНОСИТЕЛЬНОЙ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
METHOD FOR RELATIVE EVALUATION OF QUALITY OF ENVIRONMENT

Изобретение относится к области экологии и может быть использовано для оценки степени загрязнения окружающей среды, например участков городской территории.
Существует способ определения качества окружающей среды, заключающийся в измерении показателей морфологических признаков листьев березы (в том числе ширины) левой и правой сторон листа; вычислении разности между значениями этих показателей у левой и правой сторон листа, а также их суммы; последующем вычислении индекса флуктуирующей асимметрии листьев; сравнении полученной величины этого индекса с величиной индекса, характерной для фоновой территории (Шестакова Г.А. Методика сбора и обработки материала для оценки качества среды (по березе повислой) / Г.А. Шестакова, А.Б. Стрельцов, Е.Л. Константинов // Очерк экологии города Калуги. Калуга, 2000. С. 378-385).
Достоинством указанного способа является его простота. К недостаткам способа нужно отнести его низкую чувствительность и высокую относительную ошибку измерения. Этот способ является прототипом изобретения.
С целью повышения чувствительности и снижения относительной ошибки измерения при сохранении простоты предлагается следующее. В способе оценки качества окружающей среды, включающем измерение показателей морфологического признака листьев древесных растений, вычисление разности между значениями этих показателей у левой и правой сторон листа, а также их суммы, последующее вычисление индекса флуктуирующей асимметрии листьев и сравнение полученной величины этого индекса с величиной индекса, характерной для фоновой территории, измеряют ширину попарно (супротивно) расположенных на побегах листьев.
Пример 1. Определяли значения индекса флуктуирующей асимметрии (ИФА) листьев сирени венгерской (Syringa josikaea Jacq.) в сравнении с обычно используемым для этой цели видом березой повислой (Betula pendula Roth.), произрастающих в различных условиях г. Красноярска. Участки, подвергавшиеся обследованию, были представлены, во-первых, относительно чистой, условно фоновой территорией с отсутствием промышленных объектов и очень низкой интенсивностью движения автотранспорта (Академгородок) и, во-вторых, относительно загрязненными в основном выхлопными газами автотранспорта Ленинским районом (район КрасТЭЦ), Железнодорожным районом (Красная площадь). Октябрьским районом (проспект Свободный).
Следуя известной методике (1. Захаров, В.М. Здоровье среды: методика оценки. / В.М. Захаров, А.С. Баранов, В.И. Борисов [и др.]. - М.: Центр экологической политики России. - 2000. - 66 с.; 2. Методические рекомендации по выполнению оценки качества среды по состоянию живых существ: распоряжение Росэкологии от 16 октября 2003 г. №460 - р. - М., - 2003. - 24 с.) в каждом исследуемом участке города для определения качества среды отбирали не менее чем по 100 шт. листьев (табл.1). Эту операцию выполняли на нижней части кроны не менее чем с 10 растений сирени и березы для каждого выбранного участка городской территории. У растений сирени делали промеры одного билатерального признака - ширины целых листьев. Для сравнения результатов определения ИФА с прототипом проводили измерения ширины левой и правой половин листа у березы. Измерения выполняли линейкой с точностью 1 мм. Для этого согласно известной методике (1, 2) на листовой пластинке ровно посередине делали сгиб и в этом месте измеряли либо ширину целых супротивно расположенных на побеге двух листьев сирени (по предлагаемому способу), либо ширину правой и левой половин листа березы (по прототипу). Исследования были выполнены на полностью сформированных листьях сирени и березы.
Таблица 1
Показатели индекса флуктуирующей асимметрии (ИФА) листьев сирени венгерской и березы повислой, произрастающих в различных по уровню загрязнения участках территории г. Красноярска
Место произрастания растений
Количество листьев, взятых для измерения*
ИФА листьев сирени, определенный по предлагаемому способу
ИФА листьев березы, определенный по прототипу
Академгородок (фон)
324/193
0,031±0,003 а**
0,033±0,003 а
Красная площадь
256/142
0,044±0,004 б
0,031±0,002а
КрасТЭЦ
206
0,040±0,003 б
-
Проспект Свободный
282/154
0,047±0,004 б
0,031±0,005а
* Числитель - количество листьев сирени, знаменатель - количество листьев березы; ** значения в строках с разными буквами различаются достоверно между собой в пределах каждой колонки при р≤0,05; прочерк означает отсутствие данных.
Результаты, приведенные в табл. 1, свидетельствуют о достоверных различиях в величине ИФА листьев сирени, определенной по предлагаемому способу, между условным фоном (территория Академгородка) и остальными исследуемыми участками г. Красноярска, характеризующимися повышенным уровнем общего загрязнения. Напротив, значения ИФА листьев березы, найденные по прототипу, между условным фоном и всеми другими участками города, характеризующимися повышенным уровнем общего загрязнения, практически не различались. Все это может говорить о более высокой чувствительности предлагаемого способа, чем прототипа в деле определения ИФА листьев и соответственно качества окружающей среды.
Пример 2. Для того чтобы оптимизировать процесс определения ИФА сирени, измеряли ширину супротивно расположенных листьев для каждого яруса. Дело в том, что на однолетнем побеге сирени венгерской обычно сформированы пары листьев трех-четырех ярусов. Листья разных ярусов (пар) на однолетнем побеге сирени собирали и анализировали отдельно. Под первым ярусом в работе подразумевается самая верхняя на побеге пара листьев. Полученные данные представлены в табл. 2. Видно, что наибольшие отличия между фоном и загрязненными участками по значениям ИФА листьев, определенным по предлагаемому способу, зарегистрированы для 1-го яруса листьев. Следовательно, при выполнении оценки относительного уровня загрязненности городской среды в сравнении с фоном по показателю ИФА листовых пластинок сирени целесообразно использовать для измерения ширины листья 1-го яруса.
Таблица 3
Абсолютные значения ширины листьев сирени венгерской и березы повислой, произрастающих в различных по уровню загрязнения районах г. Красноярска
Место произрастания растений
Средняя ширина листа сирени, мм
Средняя ширина половины листа березы, мм
Академгородок
73,2
20,9
Красная площадь
52,0
22,3
КрасТЭЦ
59,2
-
Проспект Свободный
59,8
19,2
Среднее, мм
61,0
20,8
Относительная ошибка измерения, %
1,6
4,8
* прочерк означает отсутствие данных
Пример 3. Для сравнения относительной ошибки измерения ширины листьев по предлагаемому способу и прототипу приведены результаты определения средней ширины листьев сирени, а также средней ширины левой и правой половин листьев березы (табл. 3). Можно видеть, что поскольку измеряемые в данной работе линейные показатели (ширина) листьев сирени втрое превосходят аналогичные величины у березы, то при одинаковой абсолютной ошибке измерения ширины с помощью линейки (1 мм) относительная ошибка измерения по предлагаемому способу оказывается значительно ниже, чем по прототипу.