Результаты
Результаты исследования листьев березы
Средние результаты анализа и их доверительные интервалы, рассчитанные для вероятности P = 0,95, представлены в таблице 1.
Таблица 1. Результаты анализа листьев березы
Номер пробы
Место отбора
Содержание Zn, мг/кг
Содержание Mn, мг/кг
Немытые
Мытые
Немытые
Мытые
1
Аршан
91 ± 3
82 ± 3
1010 ± 60
840 ± 50
2
Шелехов, 3 км от ИркАЗа
80 - 3
74 - 3
304 ±18
287 ± 17
3
Шелехов, 6 км от ИркАЗа
94 ± 3
90 ± 3
100±6
68 ± 4
4
Шелехов, около ИркАЗа
211 ± 5
182 ± 7
224±13
218 ± 13
5
Лабораторный образец
87 ± 3
1000± 60
Из данных таблицы видно, что содержание Zn в листьях березы проб 2 и 3 (районы в 3 км и 6 км от промышленной
зоны) аналогично его содержанию в фоновом образце (пос. Аршан). Проба 2 содержит Zn значимо меньше, чем проба 1. Из этого можно сделать вывод, что процессы техногенеза мало влияют на содержание Zn в листьях березы этого региона. Однако проба листьев березы, взятая в непосредственной близости к ИркАЗу, содержит Zn в 2 раза больше, чем фоновая проба. Приходится делать вывод, что увеличение содержания Zn – это действие процессов техногенеза. Для этой пробы существенно различаются результаты для мытых и немытых листьев. Это указывает, что загрязнение Zn идет через почву, и через устьица с частицами пыли. Следует отметить, что стандартный лабораторный образец листьев березы, создаваемый в Институте Геохимии (г. Иркутск), содержит Zn столько же, что и фоновая проба.
Накопление Zn в листьях пробы 4 происходит вследствие каких-то процессов на внутриклеточном уровне. Можно предположить, что увеличение потребления Zn наблюдается вследствие изменения pH почвы, а также при избытке или недостатке каких-то других элементов или соединений.
При определении Mn в листьях березы установили резкое уменьшение содержания этого элемента во всех пробах, взятых в окрестностях г. Шелехова по сравнению с фоновыми (Аршанская проба). Содержание Mn в Аршанской пробе соответствует СО ЛБ-1, следовательно, можно говорить о недостатке Mn в Шелеховских пробах. Причем соотношение содержания этого элемента в мытых и немытых листьях позволяет говорить, что Mn поступает в растения в основном из почвы через корневую систему. Исключение составляет проба 2, для которой значимо отличаются результаты анализа мытых и немытых листьев. Аналогичное отличие имеет место и для Аршанской березы.
Проанализированы пробы мытых и немытых листьев березы, отобранные в различных районах Шелехова и в Аршане. Установлено, что содержание Zn в двух пробах г. Шелехова мало отличается от фонового (Аршан). Исключение составляет проба 4 (Шелехов, ИркАЗ), где содержание Zn более чем в 2 раза выше, чем в фоновой пробе. Содержание Mn в Шелеховских пробах листьев березы в 3-10 раз меньше, чем в фоновых. Вероятно, это обусловлено влиянием процессов техногенеза. Высказано несколько гипотез о причинах наблюдаемого эффекта. Содержание Zn и Mn в мытых и немытых листьях мало отличается, что указывает на то, что поступают эти элементы в основном из почвы через корневую систему.Результаты исследования мхов
По разработанной методике определения химического состава рентгено-спектральным флуоресцентным методом анализа (РСФА), проанализировали группу проб мхов. Результаты анализа приведены в таблице 2.
Таблица 2. Результаты анализа проб мхов
Номер пробы
Место отбора
Вид мха
Содержание
Zn
Mn
1
Аршан, площадка 1
Rhytidum rugosum
0,0029±0,0003
0,049±0,006
2
Аршан, площадка 2
0,0027±0,0003
0,047±0,005
3
Аршан, площадка 1
Hylacomium splendens
0,0032±0,0004
0,048±0,006
4
Шелехов, площадка 2
0,0041±0,0005
0,017±0,002
5
Аршан, площадка 1
Dicranum undulatum
0,0023±0,0003
0,022±0,002
6
Шелехов, площадка 1
Pulaisia polyantha
0,036±0,006
0,27±0,04
7
Шелехов, площадка 2
0,0068±0,003
0,015±0,002
8
Шелехов, площадка 2
Rhytidiadelphus triguetrus
0,0098±0,0016
0,056±0,009
Данные таблицы 2 показывают, что содержание Zn и Mn во мхах, отобранных на площадке 1 в Шелехове (проба 6), которая относится к промышленной зоне, соответственно в 5 и 18 раз превышает содержание этих элементов во мхах, отобранных на площадке 2 в Шелехове (проба 7), хотя эти мхи относятся к одному виду. По сравнению с пробами мхов других видов, отобранных с других площадок, содержание Zn и Mn в пробе 6 в 4-15 раз больше. Кроме этого, предварительные исследования показали, что мхи, отобранные с площадки 1 Шелехова, в 1,5-2 раза больше содержат Ni, Fe и Pb по сравнению со мхами, отобранными с других площадок. Это указывает на сильное загрязнение промышленной зоны тяжелыми металлами. Наиболее вероятным источником такого загрязнения является кабельный завод. Для окончательного вывода необходимо увеличить число анализируемых проб и расширить круг определяемых элементов, в частности, необходимо разработать методики рентгено-спектрального определения Pb, Fe и Ni. Кроме этого необходимо выяснить пути поступления тяжелых металлов во мхи, проанализировав мытые и немытые пробы.
Результаты исследования сосновой хвои
Результаты исследований можно представить в следующей таблице 3:
Номер
Место отбора
1 (здоровые) %
2 (с пятнами) %
3 (усохшие) %
1
Шелехов, 2000
61,2
33,5
5,3
2
Аршан, 2000
86
12
2
3
Шелехов, 2001
66
31
3
4
Аршан, 2001
90
9,5
0,5
5
Шелехов, 2002
58,9
39,8
1,3
6
Аршан, 2002
92,1
7,6
0,3
Многочисленными исследованиями установлено, что появление более 20% поврежденной хвои свидетельствует о серьезных нарушениях лесных экосистем. Таким образом, наши исследования подтверждают, что в Аршане процент поврежденных хвоинок находится в пределах естественных физиологический процессов и климатического воздействия на хвою (от 6 до 9%), а в районе Шелехова процент поврежденных хвоинок составляет 30-50%, что свидетельствует о высокой степени повреждений лесных экосистем.
В отличие от сезонов 2000-2001 гг. летом 2002 г. была использована методика составления вариационных рядов мониторинговых площадок, которая заключается в следующем: мониторинговые площадки закладываются по мере приближения или удаления от источника загрязнения. Таким образом, было заложено 5 площадок в южном направлении от промышленной зоны. 1 площадка на расстоянии 15 км, 2 площадка – 10 км, 3 площадка – 7 км, 4 площадка – 6 км, 5 площадка – 4,5 км. Данные по этим площадкам составили следующую таблицу 4:
Площадка 1
Площадка 2
Площадка 3
Площадка 4
Площадка 5
1
Здоровые
69,6
64,8
49,3
53
58
2
С пятнами
29,8
34
46,4
47
42
3
Усохшие
0,6
1,2
4,3
Из таблицы видно, что по мере приближения к промзоне увеличивается число хвоинок с пятнами с 29% до 42%.
Особенно чувствительна хвоя к высоким концентрациям соединений серы, фтора и тяжелых металлов. Следовательно, можно сделать некоторые выводы:
1. Токсичные элементы аэропромвыбросов накапливаются в больших концентрациях в хвое, что отражается внешними изменениями.
2. Количество поврежденной хвои прямо пропорционально концентрации серы, сернистого газа и тяжелых металлов в воздухе.
3. По соотношению здоровой и поврежденной хвои к общему числу хвоинок на ветке возможна визуальная оценка уровня загрязнения атмосферы.