Оценка экологического состояния урбоэкосистемы г. Павлодара с использованием растительных объектов

Асылбекова, Гулмира Ермукановна

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Оценка экологического состояния урбоэкосистемы г. Павлодара с использованием растительных объектов
ВАК РФ 03.02.08, Экология (по отраслям)

Автореферат диссертации по теме "Оценка экологического состояния урбоэкосистемы г. Павлодара с использованием растительных объектов"

На правах рукописи

004600090

Асылбекова Гулмира Ермукановна

ОЦЕНКА ЭКОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ УРБОЭКОСИСТЕМЫ Г. ПАВЛОДАРА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ РАСТИТЕЛЬНЫХ ОБЪЕКТОВ

03.02.08 Экология

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

1 АПР 2010

Новосибирск 2010

004600090

Работа выполнена в Научном центре биоценологии и экологических исследований Павлодарского государственного педагогического инстшуга

Научный руководитель - кандидат биологических наук, доцент

Шаймарданова Ботагоз Хасымовна

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор,

заслуженный деятель науки РФ Наплёкова Надежда Николаевна

доктор биологических наук, профессор Лащинский Николай Николаевич

Ведущая организация - Учреждение Российской Академии Наук

Институт экологии растений и животных УрО РАН

Защита состоится «¿/3» апреля 2010 г. в часов на заседании диссертационного совета Д 220.048.03 в Новосибирском государственном аграрном университете по адресу: 630039, г. Новосибирск, ул. Добролюбова, 160.

Тел., факс (383) 264-29-34, e-mail: noree@nes.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО Новосибирский государственный аграрный университет и на сайте: wvyw.nsau.edu.ru

Автореферат разослан ^C/^vt,_2010 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета Маренков В.Г.

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы определяется необходимостью выбора комплекса биоиндикационных показателей для последующего нормирования токсикантов и экологического районирования территорий урбоэкосистем; необходимостью создания базы биогеохимических данных по элементному составу растительного сообщества в условиях техногенного загрязнения, выявления локальных и региональных особенностей накопления токсикантов с учетом природных и антропогенных факторов воздействия.

Город Павлодар, многопрофильный промышленный центр, расположенный на северо-востоке Казахстана, на правом берегу реки Иртыш. Общая площадь его составляет 326 882 га (0,3 тыс.км2), население — 300,0 тыс. человек. На период исследования в городе зарегистрировано 87 промышленных предприятий. На территории г. Павлодара имеются многочисленные источники поступления загрязняющих веществ, оказывающих сочетанное воздействие на биологические объекты.

Цель работы: Оценить степень трансформации растительного компонента природной среды г. Павлодара под влиянием техногенного воздействия с использованием биоиндикационных и биогеохимических методов. Основные задачи

1. Провести оценку состояния репродуктивного потенциала травяной растительности (на примере одуванчика лекарственного Taraxacum officinale s.l.).

2. Изучить уровень проявления флуктуирующей асимметрии (на примере листьев березы повислой Betula pendula Roth.) в условиях урбоэкосистемы и фоновых участков.

3. Оценить жизненное состояние пяти массовых видов деревьев в условиях урбоэкосистемы г. Павлодара.

4. Определить элементный состав золы листьев тополя черного Populus nigra L. на территории города.

5. Осуществить зонирование территории г. Павлодара с использованием комплекса биоиндикационных показателей.

Основные положения, выносимые на защиту

1. Среда обитания г. Павлодара подвержена существенной техногенной трансформации, что подтверждается биоиндикационными показателями (асимметрия листьев березы, стерильность одуванчика лекарственного, жизненное состояние массовых видов деревьев), которые существенно отличаются от фоновых региональных показателей.

2. Установленные уровни накопления 21 химического элемента в листьях Populus nigra L. на территории г. Павлодара существенно отличаются от фоновых значений. Геохимической региональной особенностью являются высокие концентрации Cr, Zn, Со, Sb.

3. Использование комплекса биоиндикационных показателей растительного компонента урбоэкосистемы позволили выделить наиболее экологически неблагополучные участки природной среды города. Наибольшая

экологическая напряженность выражена на юго-западе и востоке г.

Павлодара.

Научная новизна работы. Использован комплексный подход в оценке качества городской среды крупного промышленного центра (г. Павлодара) с применением биоиндикационных методов исследования на растительных субстратах (листья Populus nigra L., Betula pendula Roth., пыльца Taraxacum officinale s.l.).

Установлено накопление широкого спектра элементов и устойчивый повышенный уровень Cr, Zn, Со, Sb в листьях тополя черного Populus nigra L. в результате техногенной трансформации природной среды.

На основе сочетания биоиндикационных и геохимических показателей в оценке качества природной среды выделены зоны экологической напряженности г. Павлодара.

Практическая значимость работы

• Показана возможность использования методов биоиндикации в мониторинге и прогнозировании рисков трансформации природной окружающей среды г. Павлодара.

• Выделенные экологически напряженные участки рекомендованы природоохранным структурам г. Павлодара для организации практического оздоровления природной среды.

• Результаты исследований могут быть использованы при выработке нормативных геохимических и биологических показателей для экологического зонирования и нормирования загрязнения территории города.

• Материалы переданы в Департамент комитета Госсанэпиднадзора Павлодарской области и Иртышский Департамент экологии для использования в экологическом мониторинге за состоянием природной среды, а также включены как демонстрационный материал в курс лекций и для проведения практических занятий по дисциплинам «Экология», «Экология и устойчивое развитие», «Экология региона» и др.

Апробация и публикации: Основные положения и результаты исследований докладывались и обсуждались на Международных научно-практических конференциях «Экологическая безопасность урбанизированных территории в условиях устойчивого развития» (Астана, 2006, 2008), на IV, V и VI Международных научно-практических конференциях «Тяжелые металлы и радионуклиды в окружающей среде» (Семей, 2006, 2008, 2010), на XII Международном симпозиуме им. акад. М.А. Усова студентов, аспирантов и молодых ученых (Томск, 2008), на III Международной конференции «Науковий потенциал свпу - 2006» (Дншропетровськ, 2006), на Международной научно-практической конференции «Проблемы сохранения и изучения культурного и природного наследия Прииртышья» (Павлодар, 2008), на II Всероссийской научно-практической конференции «Эколого-геологические проблемы урбанизированных территорий» (Екатеринбург, 2009), на интернет -конференции «Современные проблемы и пути их решения в науке, транспорте, производстве и образовании» (Одесса, 2009).

Материалы диссертации изложены в 18 публикациях, в том числе 1 работа из перечня ВАК России и 4 из перечня рекомендованных Комитетом по контролю в сфере науки и образования МОН Республики Казахстан

Структура и объем работы: Диссертация состоит из введения, 5 глав и выводов, изложенных на 151 страницах компьютерного текста, иллюстрированных 48 рисунками и 51 таблицами. Список литературы содержит 183 наименований, из них 13 на иностранных языках.

Благодарности: Автор выражает глубокую признательность научному консультанту профессору, д.г.-м.н. Рихванову Л.П., д.б.н. профессору Бигалиеву А.Б., д.г-м.н. Язикову Е.Г., д.м.н., профессору Ильинских H.H., к.б.н. доценту Барановской Н.В. за ценные советы и помощь при написании и оформлении работы, а также сотрудникам ядерно - геохимической лаборатории ТПУ с.н.с. А.Ф. Судыко и В.М. Левицкому за проведение большого объема аналитических исследований.

2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

На территории г. Павлодара были выделены 6 участков с учетом удаленности от основных источников загрязнения - северной промзоны (ЗАО «Павлодарский нефтеперерабатывающий завод», Павлодарский химический завод (ПО «Химпром»), ТОО «ПТЭЦ-2», ТОО «ПТЭЦ-3» и др.) и восточной промзоны АО «Алюминий Казахстана» (ПАЗ), ТЭЦ-1.

В качестве фоновых участков были рассмотрены: Баянаульский национальный природный парк, находящийся на расстоянии 185 км на юго-запад; п.Актогай (Актогайский р-н), расположенный в 105 км на северо-запад; п.Железинка (Железинский р-н) - в 180 км на север от г.Павлодара.

В данной работе был применен комплексный методический подход, включающий биоиндикационные методы (методы анализа стерильности пыльцы Taraxacum officinale, флуктуирующей асимметрии листьев Betula pendula, оценки жизненного состояния 5-ти массовых видов деревьев) и метод биогеохимического анализа (ИНАА) состава золы листьев Populus nigra (табл.1).

Изучение морфологии свежесобранной пыльцы Taraxum officinale s. I . проводили с использованием стандартной методики ацетокарминового окрашивания (Дженсен, 1965; Абрамова, Карлинский, 1968; Паушева, 1974; Бигалиев, Шарипова, 2001).

Таблица 1 - Объекты и методы исследования

№ Объект Орган Количество Метод исследования Место

или ткань проб отбора проб

1 2 3 4 5 6

1 Береза повислая листовая более 4000 Оценка г.Павлодар,

Betula pendula пластинк листьев из 400 флуктуирующей п.Баянаул,

Roth. а деревьев асимметрии листьев п.Актогай

2 Тополь черный листовая Инструментальный г.Павлодар

Populus nigra L. пластинк 61 проба нейтронно- п.Железинка,

а активационный п.Баянаул,

анализ п.Актогай

1 2 3 4 5 6

3 Одуванчик лекарственный Taraxum officinale s. 1. пыльца около 200 тыс пыльц. зерен из 44 точек Анализ стерильности пыльцевых клеток Г.Павлодар п.Железинка п.Баянаул

4 Береза повислая Betula pendula Roth., тополь черный Populis nigra L., сосна обыкновенная Pinus silvestris L., вяз перистоветвистый Ulmus pinnato-ramosa Dieck., клен ясенелистный Acer negundo L. внешнее проявлен ие и общий вид древостоя Около 73 тыс. деревьев Оценка жизненного состояния деревьев г.Павлодар

Анализ асимметрии листьев Betula pendula проведен по пяти параметрам левой и правой сторон листовой пластинки согласно метода оценки флуктуирующей асимметрии (ФА), описанный в ряде работ (Захарова, Кларк, 1993; Стрельцов и др., 2000; Ильинских, 2005).

Изучение жизненного состояния пяти массовых видов деревьев в городских посадках проведен на основе материалов, любезно предоставленных учеными Павлодарского государственного педагогического института (к.б.н., доц. Шаймарданова Б.Х., к.б.н., доц. Каденова А.Б., ст.преп.Акимова A.M.). Инвентаризацию зеленых насаждений с определением видового состава, численности и возраста деревьев и кустарников проводили в г.Павлодаре с 2001 года по методикам профессора Ю.В. Синадского (1977) и академика Б.А. Быкова (1978,1988).

При анализе жизненного состояния деревьев использовали классификацию (Черемесинов,1973), на основе которой были выделены 3 группы состояния: (удовлетворительное, неудовлетворительное и критическое).

Для определения состава химических элементов в листьях Populis nigra был применен высокочувствительный метод инструментального нейтронно-активационного анализа (ИНАА) с облучением тепловыми нейтронами на исследовательском ядерном реакторе ИРТ-Т в лаборатории ядерно-геохимических методов исследования Томского политехнического университета. Метод позволяет в различных пробах определять в широком диапазоне (от n х 1 % до n х 10 ^ %) содержание химических элементов и является весьма эффективным для определения в биоте редких, редкоземельных и радиоактивных элементов. Преимущества его использования для биологических объектов отмечали различные авторы Кист, 1964, 1969; Бояркина и др., 1980; Дубинская и др., 1967, 1980; Льюкенс, 1967; Tjioe, 1977; Коробенкова и др., 1980; Кист и др., 1980; Колесник и др., 1987; Жук и др., 1990; Рихванов и др., 2006.

Статистическую обработку полученных результатов исследования проводили с помощью пакета программ Statistica 6, диаграммы и графики строили в программе Microsoft Excel, распределение элементов, построение схем и карт производили с помощью программ Adobe Photoshop б. О, Corel DRAW9, ArcGis.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ 3.1. Репродуктивный потенциал травяной растительности (на примере одуванчика обыкновенного Taraxacum officinale s.l.)

Анализ репродуктивного потенциала проведен на пыльцевых зернах одуванчика лекарственного Taraxacum officinale s.l, многолетнем травянистом растении, повсеместно встречающемся на территории г. Павлодара. Пыльцевые зерна, необходимые для опыления растений, заполняющие гнезда пыльника, рассматривали при увеличении х 400. Стерильность проявляется в морфологических изменениях пыльцевых клеток, т.е. неоднородности в окраске и деформации цитоплазмы. В ходе анализа нами были выделены следующие 3 группы частоты встречаемости стерильных пыльцевых зерен:

1- группа - 5-12 стерильных клеток на 3 ООО пыльцевых зерен;

2- группа -13-20 стерильных клеток на 3000 пыльцевых зерен;

3- группа - 21-29 стерильных клеток на 3000 пыльцевых зерен

Пространственное распределение стерильности на территории г.

Павлодара носит неравномерный пятнистый характер (рис.1). Выделяются локальные участки с максимальными значениями показателя стерильности в северо-восточной части и в центре селитебной части города, на пересечении крупных автомагистралей.

Проведен анализ нескольких показателей стерильности: количество стерильных на 3000 клеток, коэффициент стерильности по отношению к фону (Кс), частота встречаемости стерильных клеток по участкам города.

Сравнительный анализ стерильности пыльцы Taraxacum officinale на территории г. Павлодара показал, что на участке 1 (северо-западная часть города) показатель выражен от 15,8 до 89,7, в среднем - 42,6 (на 3000 клеток). Показатель Кс составляет 13,7, варьируя от 5,1 до 28,7.

Участок 2 (северо-восточная часть города). Диапазон стерильности выражен от 43,8 до 84,6, в среднем - 66,9; Кс = 21,3, варьируя от 5,5 до 27,0.

Участок 3 (западная часть города). Диапазон стерильности пыльцы выражен от 19,0 до 81,6, в среднем - 42,6; Кс=13,6, варьируя от 5,5 до 26,1.

Участок 4 (восточная часть города). Показатель выражен от 34,5 до 79,9, в среднем - 49,5 (на 3000 клеток), Кс=15,8, варьируя от 11,0 до 25,6.

Участок 5 (юго-западная часть города). Показатель выражен от 22,5 до 80,6, в среднем - 49,6 (на 3000 клеток); Кс=15,9, варьируя от 7,2 до 25,8.

Участок 6 (юго-восточная часть города). Диапазон стерильности пыльцы выражен от 18,3 до 61,4, в среднем - 43,9 (на 3000 клеток); Кс=14, варьируя от 5,9 до 19,6.

На всей территории г. Павлодара отмечен высокий уровень стерильности пыльцы Taraxacum officinale от 42,6 до 66,9 (на 3000 клеток) при фоне 3,12, Кс

- от 5,5 до 27. (табл.2). Наиболее угнетенная пыльца отмечена в северовосточной части города, в непосредственной близости к северной промышленной зоне.

На основе полученных данных с помощью программы Лгсаз была составлена карта-схема (рис.1), на которой выражены аномальные участки проявления стерильности пыльцы, очаги стерильности.

Успешные обозначения

КС ■ 3.12

Рисунок 1. Стерильность пыльцы Taraxacum officinale s.l. на территории г.Павлодара, Кс.

Очаги угнетенной пыльцы встречаются также в центральной части города, на перекрестках улиц Кутузова - Толстого, Ломова и Айманова. Высокую стерильность в указанных очагах можно объяснить непосредственной близостью к северной промышленной зоне, и насыщенным потоком автотранспорта.

По совокупности показателей стерильности проведено ранжирование участков, которое выражено в ряду убывания: 2>5>4>6>1>3 (табл.2).

Повышенная стерильность пыльцы приурочена к участкам, прилегающим к промышленным зонам и соответствует направлению доминирующих ветров, т.е. северо-восточный и юго-западный участки.

Таблица 2. Стерильные пыльцевые зерна одуванчика Taraxacum officinale s.l. на территории г. Павлодара (по участкам)

Участки Показатели стерильности

Количество стерильных пыльцевых зерен на 3000 клеток Кс (фон-3,12) Частота стерильности (3 степени)

1 42,6 13,7 3

2 66,9 21,3 1

3 42,6 13,6 2

4 49,5 15,8 3

5 49,6 15,9 2

6 43,9 14,0 4

Среднее 49,2 15,7

Таким образом, анализ стерильности пыльцы Taraxacum officinale выявил неблагополучную ситуацию в состоянии репродуктивного потенциала. Среднее значение стерильности пыльцы по городу составляет 48,2 (диапазон 15,8-89,7), а среднее значение по фону - 3,12 (на 3000 пыльцевых зерен), Кс по городу -5-27, в среднем 15,3.

На территории города выявлен неоднородный пятнистый характер проявления стерильности, наиболее неблагополучным является северовосточный участок и участки на пересечении крупнейших автомагистралей.

3.2. Зонирование территории города по показателям асимметрии листьев березы повислой Betula pendula Roth.

Широкое распространение получил в последнее время морфогенетический подход, основанный на оценке внутрииндивидуальной изменчивости морфологических структур - флуктуирующей асимметрии (ФА), а незначительные не направленные различия между правой и левой сторонами листовой пластинки являются результатом ошибок в ходе индивидуального развития организма. При возрастающем техногенном воздействии отмечено увеличение уровня асимметрии (Захаров, 2000). Предполагается известной генетически заданная норма развития, а любые отклонения признака от симметричности означают отклонение от этой нормы. Традиционный подход к оценке ФА в популяционной выборке основан на вычислении среднего значения или частоты встречаемости ассиметричных признаков (Захаров и др., 2001; Гелашвили и др.,2004).

Исследованный материал (листовые пластины Betula pendula) по характеру асимметрии сгруппирован условно в 5 групп в соответствии с классификацией Захарова В.М., Крысанова Е.Ю.(1996): 1 гр. (до 0.055 у.е.) -условная норма; 2 гр. (до 0.060 у.е.) - слабая асимметрия; 3 гр. (до 0.065 у.е.) -средняя асимметрия; 4 гр. (до 0.070 у.е.) - сильная асимметрия; 5 гр. более (0.070 у.е.) - критическая асимметрия.

Основная территория г.Павлодара характеризуется распространением наименьшей асимметрии (1 гр.) листьев березы Betula pendula. Асимметрия слабой степени (2 гр.) проявляется в северной, северо-западной и западной части, а также в южной части города. Средняя степень асимметрии (3 гр.)

выделяется отдельными участками в северо-западной, западной, восточной и южной части городской территории. Сильная степень асимметрии (4гр.) выявлена в восточном районе города.

Для оценки степени проявления асимметрии в техногенных условиях г.Павлодара проведен сравнительный анализ данного показателя по городу с фоновым участком (п.Актогай, 0,0419). В среднем асимметрия по г.Павлодару (0,0547) превышает фоновый показатель в 1,3 раза.

Диапазон проявления показателя асимметрии листьев В.pendula через отношение к фоновому показателю (Кс) выражен от 1,10 до 1,59 (рис.2). При сравнении показателей ФА по шести участкам г.Павлодара отмечена наибольшая асимметрия на 1 участке. Снижение асимметрии наблюдается по участкам 4 и 3, на участках 2, 5, 6 данный показатель - в рамках нормы (табл.3 рис.2).

Таблица 3. Показатели асиммеприи березы повислой на территории г.Павлодара

Средние значения группа по По отношению

№ участка асимметрии классификации Захарова к фону (Кс)

1 0,058 2гр. 1,38

2 0,053 Норма-1 1,27

3 0,056 2 гр. 1,32

4 0,056 2 гр. 1,33

5 0,052 Норма 1 гр. 1,25

6 0,053 Норма 1 гр. 1,26

По всем участкам города отмечено устойчивое превышение асимметрии над фоновым значением в 1,18 - 1,38 раз, ряд убывания выражен: 1>4>3>2> 6 > 5. Участки 1 и 3 находятся в прибрежной части города, вдоль русла р. Иртыш, а участок 4 граничит с восточной промзоной, где располагаются АК, ТЭЦ-1.

Рисунок 2. Проявление асимметрии листьев березы повислой (Кс) на территории г. Павлодара

Древостой березы с высокими показателями асимметрии 3 и 4 гр. т.е. средняя и сильная асимметрия, приурочены к улицам с хорошим озеленением (табл.4). Эти участки, находящиеся в разных местах города, представляют собой рекреационные зоны с плотным и многочисленным древостоем и парковые зоны города

Таблица 4. Проявление аномальной асимметрии листьев березы повислой Betula pendula Roth, на территории г. Павлодар __

Место сбора Показатели асимметрии Группа Кс Участки

Торайгырова-Айманова 0.064 Згр. 1,53 1

Кривенко-Ленина 0.065 Эф. 1,54 1

Ленпарк 0.064 Згр. 1.53 3

Толстого-Кашина 0.067 4гр. 1,59 4

Парк Гагарина 0.065 4гр. 1,56 4

Дачный 0.062 Згр. 1,47 6

Ранжирование исследованных участков г.Павлодара по проявлению максимальных значений (Кс) флуктуирующей асимметрии отражено в ряду убывания 1=4>3>2=6>4.

Таким образом, анализ флуктуирующей асимметрии листьев березы повислой позволил установить неравномерность ФА на территории г.Павлодара. Распространение аномалии носит пятнистый характер, наиболее выраженный на участках 1, 4, 3 (северо-западный, западный и восточный), что соответствует направлению розы ветров и близости к восточной промышленной зоне. Повсеместно по городу отмечено превышение асимметрии в сравнении с фоновыми показателями от 1,12 до 1,59 раз. Наиболее высокие проявления асимметрии (3, 4 гр.) выражены на участках с плотными древесными посадками, в парковых зонах города, которые, возможно, являются буфером для аэрогенных эмиссий, задерживающих основные пылевые потоки и токсичные компоненты на листовой поверхности.

3.3 Жизненное состояние массовых видов деревьев в техногенных условиях г.Павлодара

В главе приведены результаты исследования жизненного состояния 5 массовых видов деревьев на территории г.Павлодара в условиях многолетнего техногенного прессинга. Изучено состояние посадок березы повислой (Betula pendula Roth.), тополя черного (Populis nigra L.J, сосны обыкновенной (Piñus silvestris L.), вяза перистоветвистого (Ulmus pinnato-ramosa Dieck), клена ясенелистного (Acer negando L.). Основная часть городских посадок представлена перестойными деревьями, возраст которых превышает 40 лет. На обследованной территории г. Павлодара условно выделили 5 участков, охвативших селитебную (северо-западная, западная и юго-восточная части города) и промышленные зоны (восточная и северная).

На основе классификации Н.А.Черемисинова (1973) были выделены 3 группы жизненного состояния:

1 группа - удовлетворительное жизненное состояние (условно здоровые деревья, не более 20% слабо поврежденных деревьев);

2 группа - неудовлетворительное жизненное состояние (средне поврежденные деревья, не более 50% поврежденных деревьев);

3 группа - критическое жизненное состояние (свежий и старый сухостой).

Комплексное изучение состояния растительного компонента природной среды г. Павлодара в условиях длительного техногенного загрязнения с целью оценки риска и прогнозирования дальнейшей экологической ситуации ведется с 2001 года и включает в себя инвентаризацию и фитопатологическое обследование зеленого фонда (Каденова А.Б. и др., 2001; Каденова и др., 2002; Шаймарданова, 2002; Шаймарданова и др., 2005).

Общее количество обследованного древостоя в г. Павлодаре составляет более 73 тыс.растений (табл.5).

Таблица 5.Характеристика жизненного состояния массовых видов деревьев

№ Вид Всего Жизненное состояние

Удовлетворит. Неудовлетаориг. Критическое

Кол-во % Кол-во % Кол-во % Кол-во %

Береза повислая 3267 4,4 2608 79,8 453 13,8 206 6,3

г. ~осиа обьпсновен 14726 20,1 7147 48,5 6751 45,8 828 5,62

3. Гополь черный 22192 30,2 12480 56.2 5647 25,4 4065 18,3

Зяз перистоветвистый 10078 13,7 4666 46,2 4624 45,8 788 7,81

5. <лен ясенелистны 22993 31,3 11510 50,0 7343 31,9 4140 18,0

Итого 73256 38411 52,4 24818 33,8 10027 13,6

Массовость деревьев в городских посадках (%) выражена в ряду убывания: К.ясенелистный > Т.черный > С.обыкновенная > В.перистоветвистый >Б.повислая

Из обследованных посадок здоровыми является 52,4% и почти половина (47,6%) - в неудовлетворительном и критическом состоянии (33,8% и 13,6% соответственно).

Среди исследованных видов деревьев удовлетворительное жизненное состояние выражено неоднозначно по видам: береза повислая > тополь черный > клен ясенелистный > сосна обыкновенная > вяз перистоветвистый.

Неудовлетворительное состояние максимально выражено у сосны обыкновенной и вяза перистоветвистого, в меньшей степени: клен ясенелистный, тополь черный, береза повислая. Критическое состояние выражено по убыванию: тополь черный, клен ясенелистный, вяз перистоветвистый, береза повислая, сосна обыкновенная.

Ранжирование обследованных участков г. Павлодара по угнетенности деревьев отражено в ряду: восточная промзона > северная промзона > северозападная часть > западная часть > юго-восточная часть.

Причинами массового угнетения деревьев являются природно-техногенные факторы, к которым можно отнести аэрогенные выбросы предприятий. В исследованиях по накоплению загрязняющих веществ в почвогрунтах и снежном покрове на территории г. Павлодара (Панин,2006; Шаймарданова, Виталиев, 2006; Ажаев, 2007; Гельдымамедова, 2007) установлен полиметалльный характер загрязнения и мозаичное распределение очагов. Почвы центральной (селитебной) зоны имеют допустимый уровень загрязнения, а почвы северной и восточной промзон характеризуются высокой степенью загрязнения. Приоритетными загрязнителями города установлены стронций, ртуть, кадмий, свинец и молибден. По среднему суммарному коэффициенту загрязнения на территории города определен следующий ряд: северная промзона > восточная промзона > центральная (селитебная) зона.

Полученные нами данные и проведенный анализ по проявлению жизненного состояния деревьев позволяет констатировать приуроченность угнетенного древостоя пяти массовых видов к участкам вблизи северной и восточной промзон города, что полностью соответствует литературным сведениям по очаговости распространения загрязнения как в почвах так и фитозаболеваний зеленого фонда города (Шаймарданова, Каденова, 2001).

В соответствии с доминирующим западным и юго-западным ветром большая часть древостоя, расположенная в пойменной части города, прилегающей к Иртышу, может служить барьером для ветрового переноса пыли вдоль речной долины, что может объяснить наибольшее экологическое неблагополучие деревьев в западной части города.

Таким образом, на территории г, Павлодара наиболее устойчивой к негативному техногенному воздействию и адаптированной к сложившимся условиям из рассмотренных массовых видов является береза повислая, а наименее - вяз перистоветвистый. Одного уровня толерантностью обладают тополь, клен и сосна. Проявление жизненного состояния деревьев необходимо учитывать в комплексном биоэкомониторинге как индикаторные показатели качества природной среды г.Павлодара.

4. Биогеохимическая характеристика территории г. Павлодара 4.1. Накопления элементов в золе листвы тополя черного Populus nigra L. на территории г. Павлодара

Промышленные предприятия, в зависимости от их мощности и характера производства, могут влиять на изменение геохимических особенностей территорий, как на локальном уровне, так и в региональном и глобальном масштабах (Виноградов, 1972 и др.). Производственная деятельность человека способствует появлению в окружающей среде отдельных регионов, характеризующихся избыточным содержанием химических элементов, формируются техногенные геохимические провинции (Сает и др., 1990; Жук, 1991 и др., Ермаков, 2008; Панин, 2010; Алексеенко, 2010), при накоплении радиоактивных элементов - радиогеохимические провинции (Рихванов, 1999, 2009).

Нами изучен широкий спектр химических элементов (26 элементов, описаны 21 ХЭ), включая редкие, редкоземельные, радиоактивные и благородные элементы в золе листьев тополя черного PopuJus nigra. Анализ полученных материалов показывает, что на территории г.Павлодара наблюдается неравномерное распределение практически большей части изученных элементов. О наличии участков с явными аномальными значениями изучаемых элементов свидетельствуют такие показатели, как стандартное отклонение, коэффициент вариации и др. (табл.6).

Таблица 6. Вариационно-статистические показатели содержания химических

элементов в золе листьев тополя черного на территории г. Павлодара (мг/кг)

Элементы, мг/кг x ± Sx 0 lim Cv, (%) Фон Kc

Sc 0.9±0.05 0.38 0.1-2.2 40 0.75 1.2

Сг 99.5±8.2 61 1.4-369.8 61 4.7 21.6

Со 9±0.5 3.99 2.7-19.3 43 6.2 1.5

Zn 1145±69.6 516 420-420 45 168.5 6.7

Ag 0.51±0.0I 0.11 0.5-1.3 21 < n.o.

Sb 0.8±0.05 0.39 0.1-1.71 48 0.1 8.2

La 2.24±0.11 0.39 0.8-4.7 17 < n.o.

Sm 0.4±0.02 0.2 0.18-1.05 41 0.40 1.0

Yb 0.2±0.01 0.1 0.1-0.52 58 0.10 1.9

Th 0.52±0.03 0.2 0.02-1.2 44 0.50 1.0

U 0.22±0.01 0.09 0.2-0.8 43 0.2 1.1

Hf 0.29±0.02 0.2 0.06-1.0 60 0.28 1.0

Au 0.04±0,005 0.02 0.008-0.117 61 < n.o.

Ba 225±10 75.7 69-470 34 128 1.7

Sr 932±60 445 6,0-1971 48 800 1.2

Та 0.05±0.002 0.02 0.05-0.19 36 0.05 1.1

Eu 0.1±0.007 0.05 0.05-0.28 40 0.09 1.5

Ca 143764±5104 37851 67000-233000 26 82001 1.8

Fe 3138±194 1441 700-8200 46 2500 1.3

Примечание: Ит - предел колебания, х ± - среднее арифметическое и ее ошибка, <г - среднее квадратичное отклонение, Су - коэффициент вариаций, Кс - коэффициент концентрации,

< п. о. - значение элемента ниже пределов определения

Исходя из представлений о том, что при симметричном (нормальном) распределении показатели среднего, моды и медианы примерно равны (Шестаков, 1988), установлено, что близки к нему распределения следующих элементов выборки: Бс, Ьа, Бш, Та, Тп, ТЬ, Ей,и.

Особенностью техногенных ореолов является неоднородность распределения в них химических элементов. Для сравнительного статистического анализа результатов были построены гистограммы по проверке нормального распределения микроэлементов в золе листьев тополя черного на территории г.Павлодара. В качестве критерия соответствий эмпирического распределения нормальному теоретическому используют

отношения показателей асимметрии и эксцесса к их стандартным ошибкам (Михальчук и др.,2006). Гистограммы распределения микроэлементов в золе листьев тополя черного по критериям Колмагорова-Смирнова показывают, что в большинстве случаев наблюдается некоторая асимметрия в левую или в правую сторону.

Следует отметить, что аномальные концентрации элементов, выходящих за пределы вариационной кривой нормального распределения, отмечены для следующих элементов: Ыа, Сг, Ре, Со, 2п, Вг, ЯЬ, Ьа, Се, Бт, УЬ, Ьи, ТИ, и, Я/, Аи, Ва, ТЪ, Та.

Дендрограмма кластерного анализа элементного состава позволяет разбить множество химических элементов на группы, которые объединяют элементы с наивысшими значениями меры сходства (парных коэффициентов корреляции Пирсона г).

Геохимические спектры микроэлементов в золе листьев тополя черного образуют значимые ассоциации, представленные на рис.3.

Tree Diagram for Variables Ward's method . 1-Pearson r

-Й-г

■w. iu ^ rh h —

Eu Fe Yb lu Ce Hf Sm La Th So Cs Rb Au Br U Sb Tb Cr Sr Co 8a Ca Та Zn Na

Рис.3 Дендрограмма корреляционной матрицы геохимического спектра микроэлементов в золе листьев тополя черного (55 проб)

Наиболее значимые (более 95%) микроассоциации на территории г.Павлодара выделены как 2 группы: Ьи, Се и Бт, Ьа, ГА, Бс. Эти микроэлементы характеризуют выбросы от сжигания углей на ТЭЦ (компоненты зольного происхождения).

Для установления специфики накопления элементов растениями из почв рассчитывали коэффициент биологического поглощения (Ах) как отношение содержания элементов в золе листьев к их содержанию в почве (Перельман; Соловова,1990). Данный показатель выше единицы установлен для трех элементов: кальция, хрома и золота (Са= 8,9; Сг=1,3б; Аи=1,33), что свидетельствует о возможности формирования природных аномалий на территории города. Максимальное проявление характерно для кальция, что отражает геохимическую специфику пород данной территории.

Нами также была проанализирована общая биогеохимическая картина по следующим показателям: Кк (содержание элемента относительно кларка ноосферы) и Кс (содержание элемента относительно фоновых показателей).

Геохимические ряды, выстроенные по этим показателям, характеризуют

элементную специфику территории г. Павлодара (табл. 7).

Таблица 7. Геохимическая специализация состава листьев тополя черного на территории г.

Величина Геохимические ряды

кс Cri1.<>Sbw>Zn6,7>Na2,5>Tb2,3>Lu2,2>Ybi,9>Cai,8>Bai,7>Co1,5=Eui,5> Fei 3>Sc, 2= Rbi 2>Sri.i=U, ,= Та, ,'>Ce, 0= Sm, 0= Th,.o= Hf,.0

К, Au59>Zn2s>Sr23>Ca9,1>Baw>Sb3,3>Cr2j)>Rbo,6>Coo,4>Nao,2=La(),2>Sc o,i=Feo,i=Bro,i= Uo,t=Hfo,i>Ceo,o8>Tbo,of=Cso,o7=Tho>o7>Luoio5> AgO,03=Tao.o3>Ybooo6

По Кс элементы из трех классов токсичности располагаются в следующем порядке: Cr2i 6>Sb8i2>Zn6i7>Bali7>Co15>Sr1i

Сопоставляя полученные нами данные по накоплению токсичных элементов в золе листьев тополя черного с геохимическими показателями жидкой фазы снегового покрова (по данным Г.Ажаева, 2007), отмечаем повышенное содержание хрома, цинка, стронция и кобальта как общую региональную особенность.

4.2. Региональная специфика элементного состава золы листвы тополя черного Populus nigra L.

С целью установления региональной специфики элементного состава листьев Т.черного нами проведен сравнительный анализ (рис. 4) собственных материалов с литературными данными (Алексеенко, 2006) и результатами по территории г.Томска, любезно предоставленными нам коллегами из ТПУ (Рихванов Л.П., Барановская Н.В.).

* Москва, Санк-Петербург, Петрозаводск, Самара, Архангельск, Красноярск, Барнаул, Казань, Владикавказ, Ереван, Донецк, Фрайберг, Вена, Париж и др.

* Новороссийск, Анапа, Геленджик, Сочи, Туапсе Лазаревское, Дивноморск и др. н.д. - нет данных

Рис. 4. Сравнительная характеристика содержания элементов в золе листьев тополя

Необходимо отметить, что содержание хрома в листьях тополя черного на территории г.Павлодара превышает фоновое в 21 раз, по данным других исследований - от 3 до 7 раз. Накопление цинка в наших исследованиях выше фона в 7 раз, показатели из других регионов выше в 3 раза.

Сравнение показателей позволяет утверждать, что элементный состав золы листьев тополя на территории г.Павлодара характеризуется специфическими особенностями.

Так, более высокими концентрациями для территории г.Павлодара отличаются такие элементы, как хром и цинк. Графический анализ позволяет сделать вывод, что минимальное накопление по всем сходным химическим элементам проявляется в золе листьев из фоновых участков (п.Железинка) в Павлодарской области.

Таким образом, анализ региональной специфики накопления элементов в золе листьев Т.черного показал, что в отличии от других урбанизированных зон в г.Павлодаре преобладают хром, цинк, кобальт, сурьма. В сравнении с фоновыми участками здесь в большей степени накапливаются токсичные элементы в листве деревьев, что может быть обусловлено значительным воздействием выбросов от городских промышленных предприятий и автотранспорта. В целом, отмечено, что элементный состав листьев тополя черного является хорошим индикатором, отражающий устойчивый повышенный уровень антропогенной нагрузки на территории урбосистемы Павлодара.

4.3. Зонирование территории г.Павлодара по биогеохимическим данным

На основе полученных нами данных по химическому составу листьев Р. nigra были построены схематические карты элементного распределения по территории г.Павлодара. Выделяются определенные участки с явными аномалиями. Высокий уровень накопления хрома проявляется в центральной и юго-западной частях города (рис.5). _

Рис. 5 Схематические карты распределения хрома и сурьмы в золе листьев тополя черного Populus nigra L., мг/кг сухой массы

Скопления Ва, Со, 5г, 8Ь - отмечены в северо-восточной части и юго-западной части города. Такое распределение, на наш взгляд, возможно под воздействием выбросов ферросплавного завода и ГРЭС г.Аксу в соответствии с розой ветров. При анализе схемы распределения таких элементов, как цинк и хром, выделены небольшие ореолы в центральной и в северно-западной части г. Павлодара.

На территории г. Павлодара выделяются участки с высоким уровнем накопления изученных элементов. В преобладающей концентрации содержатся макроэлементы, составляющие основную часть зольного остатка (табл.8). Биогеохимический спектр ярко отражает специфику трансграничного переноса химических элементов по долине реки Иртыш (северо-западный, западный и юго-западный участки). Количество элементов, превышающих средние значения, уменьшается от 5 участка (юго-западный) к 1 (северо-западный), расположенных в западной части города.

Это свидетельствует о том, что городская территория выступает как место сдерживания аэрогенного потока, где происходит постепенное оседание элементов на листве деревьев. Спектр ХЭ указывает на возможное влияние угольных производств и ГРЭС (Экибастузские угольные разрезы, ферросплавный завод, ГРЭС-1,2,3).

Таблица 8. Биогеохимические особенности участков на территории ^Павлодара__

Участок Элементы, превышающие средние значения Максимальное содержание

1 Вг Се Ьи ТЬ

2 Вг Вг

3 Ыа Бс Сг Со (Ьа) (Эш) Ьа НПа Ыа Сг Со Та

4 Вг Бс Ш> Се Бш Ьи НГ

5 Вг № Эс Сг Ре Со 2п ЯЬ БЬ Ьа Эш Сб ТЬ Ьи ТЬ =Аи (Ва) Эг СаРегпБЬ ВаЭгТЪ

6 АвСеУЬЬиТЬиАиСв УЬ Се

Из анализа полученных данных наибольшее количество химических элементов по максимальному содержанию проявилось в следующем ряду убывания участков: 5>4>3>6>2 >1 (табл. 8). Геохимические ряды микроэлементной специализации участков города отражены в табл. 9.

Таблица 9. Геохимическая специализация в листьях тополя черного на территории г.Павлодара_

Участки Геохимические ряды

1 Кс Cri9.8>Sb7.05>Zn6.7>Tb2.i7>Lu2.27>Naii1>Bai.s>Ybií>Cai.6>Eui.57>Coi.5>Fel.2> Cei i2>Sci i> Smi 06>Sri M>Rbi o=Ui 0=Taio>HfIO>Thio

Кк Au46>Zn24>Sr2i>Ca8,3>Ba6,3>Sb2.8>Cri,9>Rbo4>Coo,4>Lao,2>Bro,i=Nao,i=Sco,i=Fe oi=Uo.i=Hfb.i=Ceo.i=Cso i=Tb0.i>Th0 06 >Luo.o5>ARo.o3=Tao.o3>Ybo.oi

2 Кс Crl4.9>Sbj.i>Zn5.7>Bai.,>Cai.7>Ybi.6>Eui.4>Coi.4>Fei.3>Lui.3o>Sri 26>N,i i=Sci i =Ui i>Rb, 0=Tbi 0=Ta, o>Smi o>Ceo.9>Hfo8=Tho j

Кк Au56>Sr2j>Zn2i>Ca8,5>Baí,3>Sb3^>Cri,4>Rboj>Coo,4>Brol2"Lao^>Nao.i -Seo i-Feo i- Ceo.i =Uo i= Hfo.i> Cso о7>ТЬо.о5 >Ago оз= Ьио.оз-ТЬо оз=Тао.оз >Ybo.oo5

3 Кс Cr28.l>Sb7.9>Zn6.7>Na4.7>U2.7>Tb2o>Ybi.9>Cai.8>Coi.7>Ta1.5=Eui.s=Ba,.5>Sci.3> Fei 2 =Hfi 2>Rbi o=Ui o=Thi o=Smi 0>Ce0 g>Sr0 8

Кк Auío2* Zn25>Srl6> Саэ.з >Bas,3 >Sb3j> Cr2,6> Co0,5= Rbo,j >Naoi3> Laoi2 >Sco,i=Feo,i =Uo.i- Hfo i >Ceo.o7>Tho o6=Luo.o6= Broo6=Tbo.o6>Tao,o4>Ago.o3=Cso.o3 >Ybo.oi

Кк Аи34>2п2з>5г21>Са817>Ва<>5Ьз>Сг2>КЬо.5>Соо,4>Као^=Ьаод>8со,1=Рео,1= Вг0,1= ио.1=Н^.1>Сео,о7>ТЬо.об=ТЬ о.об=С5 о.об>1*ио,о5>^о1оз=Тао.оз>¥Ьо.ооб

5 Кс Сг27>8Ь104>2п7.7>ТЬз.7>Ыа3 )>Ьи2.б>Са2.0-¥Ь2.0>Ва1,9>со18> йЬ17> Sr1.5-Eu1.5-Бе] 5>8с, 4>ТЬ ] 2> Бт ц > Се ] с^ТацрЩ ,о=и 10

Кк Аиб4>8гз1>2п28>Са1о>Ва«17>8Ь4д>Сг2^>КЬо,9>Соо,5>Каод=Ьаод=Рео12>5со)|= Вго.|= ио.1= НГо,1= С5о.1= ТЬо.|>ТЬо.о8= Сео,08 >Ьио,об >Тао,оз =А§о,оз> УЬо.ооб

6 Кс Сгц.9>8Ь7,8>7п7.4>и24>УЬ2,|>ТЬ2.1>Са1.9>Ва1.в>На1.б>Еи14>8с1.з=Ре1.з= Со1.3=111 з= Бг) 3>Ш>12 >ТЬи=Сеи= Ши=Таи=5ти

Кк Аи7б>2п27>5г2б>Са9,9>Ва(;14>8Ьз11>Сг1,|>КЬо.б>Соо,4>Ьао.2>НаэЛ=5со,1=Рео,1= Вго,1= Сео.1= ио,|= НГ о.1=С5о.1> ТЬо.о7= ТЬо.о7>Ьио,о5>А&.оз=Тао.оз>УЬо.о1

Ср. гор од Кс Сги>8Ьад>2Пб,7>Ыа2^>ТЬ2^>Ьи2д>УЬ1,9>Са1,«>Ва1>7>С01,5=Еии>Ре1,з>5с1,2= ЯЬ1.2= 5г1.1=и,.|= Таи>Се1.о= Бт,. 0=ТЬ, .о=Щ.о

Кк Аиз9>гп25>5г2з>Са9,1>Ва<;12>5Ьз1з>Сг2,о>КЬо,б>Соо,4^ао^=Ьао,2>5со,|=Рео,|= Вго,1=ио.1=НГо,1>Сео.о8>ТЬо.о7= С5о,о7=ТЬо,о7> Ьио.о5>Аа.оз=Таооз>¥Ъо.ооб

На всех участках по городу высокие концентрации (Кс) отмечены для элементов: хром, сурьма, цинк (токсичные элементы). На участках 1 (северо-запад) и 5 (юго-запад) - тербий, на 2 участке (северо-восточный) - барий, на участке 3 (западном), 4 (восточном) и по городу - натрий.

В целом, на всей территории установлены высокие показатели Кс по токсичным элементам: хром, сурьма и цинк, а также для золота, стронция, бария. Сравнивая данные двух геохимических рядов, отмечаем достаточно высокие значения показателя Кк-

Нами был рассчитан суммарный показатель накопления элементов (2р) по аналогии с 2Ст (Сает и др., 1990). Несмотря на то, что для растительных объектов пока не существуют нормативные данные, считаем, что данный показатель информативен в плане сравнения для разных участков города и оценки их экологического состояния. Полученные нами показатели сравнимы с нормами, приведенными в методических рекомендациях для оценки почв (Методические рекомендации ... М., 1982). По количеству элементов, превышающих Кс в два и более раз, максимально проявился 5 участок (юго-западный). Одинаковое количество элементов фиксируется на участках 3 (западный), 4 (восточный) и 6 (юго-восточный), а минимальное количество элементов - на 2 участке (северо-восточном).

Анализ суммарного показателя накопления на территории показал, что по всем участкам города уровень загрязнения высокий (табл. 10). Суммарный показатель накопления токсичных элементов по участкам располагается в следующем ряду убывания: 5>3>4>6>1>2. Также было проведено ранжирование участков по 2Ст (расчеты на 21 ХЭ): 5>3>4 = 6>1>2.

Из полученных данных отчетливо проявились участки 5 и 3 (западный и юго-западный прибрежные участки города), а также 4 участок, прилегающий к восточной промзоне. Эти участки находятся по направлению розы ветров и соответствуют направлению выбросов ферросплавного завода в г. Аксу, а также трансграничному переносу токсикантов по реке Иртыш (выше расположены г. Семей и г. Усть-Каменогорск).

Таблица 10. Суммарный показатель накопления элементов в золе листьев

тополя черного на территории г. Павлодара

Участок Zf- Кс-(п-1)

Токсичные элементы (ГОСТ 17.4.4.02-84") По всем элементам (21)

1. 32,9 39

2. 28.2 30

3. 41.7 51,3

4. 34,2 40,9

5. 45,3 56,1

6. 33.5 40,9

город 36.2 43,3

Многолетняя деятельность на территории обширных промзон г. Павлодара большого комплекса предприятий, в т.ч. ПНПЗ, ПХЗ, алюминиевый завод, ТЭЦ-1,2,3 и др., оказывает негативное влияние на экологическую обстановку и трансформацию в целом урбоэкосистемы.

На основании анализа комплекса биоиндикационных показателей (асимметрия листьев, жизненное состояние деревьев, стерильность пыльцы, биогеохимические показатели) выделены как наиболее экологически неблагополучные юго-западная и восточная часть, что можно связать с воздействием эмиссий загрязняющих веществ по направлению розы ветров, близостью расположения к восточной промзоне г. Павлодара, а также переносом поллютантов по руслу трансграничной реки Иртыш.

ВЫВОДЫ

1. Выявлена неблагополучная ситуация в состоянии репродуктивного потенциала травяной растительности (на примере одуванчика лекарственного Taraxacum officinale s.l.). Показатель стерильности пыльцы Т. officinale по городу (Кс) превышает фоновое значение от 5 до 29 раз, в среднем - в 15,3 раза. На территории города установлен неоднородный характер проявления стерильности, наиболее неблагополучными являются участки в северо-восточной и юго-западной части города.

2. Установлен высокий уровень флуктуирующей асимметрии (ФА) листьев березы повислой Betula pendula Roth, на территории г.Павлодара. Повсеместно по участкам отмечено превышение показателя ФА в сравнении с фоновым от 1,25 до 1,38 раз. Распространение ФА носит локально-очаговый характер, наиболее выражены аномалии в северо-западной, восточной и западной частях города. Наиболее высокое проявление асимметрии (3 и 4 гр.) выражено в виде локусов на участках с плотными древесными посадками.

массовых видов деревьев представлено в ряду убывания: береза повислая (Betula pendula Roth.) > тополь черный (Populus nigra L.) > клен ясенелистный Acer negundo L.= сосна обыкновенная Pinus silvestris L. > вяз перистоветвистый Ulmus pinnato-ramosa Dieck. Для посадки в техногенно-агрессивной городской среде наиболее пригодны береза повислая, тополь черный, клен ясенелистный, сосна обыкновенная как адаптированные к неблагоприятным внешним воздействиям виды.

4. Элементный состав листьев тополя черного является индикаторным показателем, позволяющим установить степень и специфику техногенного воздействия. На территории г.ГГавлодара выделены 2 наиболее значимые (более 95%) микроассоциации химических элементов: Lu, Се и Sm, La, Th, Sc, которые могут поступать в окружающую среду в составе выбросов зольного происхождения. При сравнительном анализе городской территории с фоновыми было установлено, что в урбанизированной зоне в большей степени накапливаются токсичные элементы в листве деревьев, что может быть обусловлено значительным воздействием городских промышленных предприятий и автотранспорта.

5. Анализ региональной специфики накопления токсичных элементов в листьях тополя черного показал, что, в отличие от других урбанизированных территорий, в г.Павлодаре преобладают хром, цинк, кобальт, сурьма.

6. Экологическое районирование по сумме показателей демонстрирует наиболее экологически неблагополучные участки в юго-западной и восточной части города, что отражает устойчивый повышенный уровень техногенной нагрузки на территории г. Павлодара.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ Для оценки качества природной среды промышленного города рекомендуется использовать в биоэкологическом мониторинге комплекс биоиндикационных методов включающий: анализ стерильности пыльцы травяных растений, флуктуирующей асимметрии листьев березы, элементного состава листьев тополя и жизненного состояния массовых видов деревьев.

Разработанные карты-схемы распределения биоиндикационных показателей с выделенными экологически напряженными участками на территории г. Павлодара рекомендованы природоохранным структурам г. Павлодара для организации практического оздоровления природной среды.

Предложенные региональные показатели элементного состава золы листьев тополя черного могут быть использованы в качестве референтных значений не только в изучаемом регионе, но и в Республике Казахстан в целом.

Основные публикации по теме диссертации

1. Шаймарданова Б.Х. Особенности накопления тяжелых металлов в волосах у детей / Шаймарданова Б.Х., Корогод Н.П., Виталиев A.B., Асылбекова Г.Е. // Вестник Новосибирского государственного университете. Серия: Биология, клиническая медицина. 2010. Т. 8, вып.2. С. 105-109

2. Асылбекова Г.Е. Анализ асимметрии листьев березы повислой (Betula pendula Roth.) в биоиндикации техногенного загрязнения г. Павлодар /

Асылбекова Г.Е., Шаймарданова Б.Х., Бигалиев А.Б., Тулепбергенов К.С. // Вестник КазНУ, серия экологическая, №1 (22), 2008, С.14-20.

3. Шаймарданова Б.Х. Геохимическая характеристика листьев Populus nigra L. на территории Павлодарской области / Шаймарданова Б.Х., Барановская Н.В., Асылбекова Г.Е., Корогод Н.П. // Вестник ПГУ, серия химико-биологическая. 2008. - №3. - С.191-201.

4. Шаймарданова Б.Х. Геохимические показатели волос детей г. Павлодар / Шаймарданова Б.Х., Барановская Н.В., Корогод Н.П., Асылбекова Г.Е. // Вестник СГУ.- 2008. - № 4,- С.159-166.

5. Шаймарданова Б.Х. Биогеохимические показатели в оценке качества трансформированной экосистемы г. Павлодар / Шаймарданова Б.Х., Корогод Н.П., Асылбекова Г.Е. // Вестник СГУ.- 2009. - № 1.- С.155-158.

В других изданиях:

6. Шаймарданова Б.Х. Жизнеспособность пыльцы Agropyron repens (L.) в условиях уробоэкосистемы / Шаймарданова Б.Х. Асылбекова Г.Е., Толеубаева A.A., // «Экологическая безопасность урбанизированных территорий в условиях устойчивого развития»: Материалы Международной научно-практической конференции. Астана: Изд-во ЕНУ имени Л.Гумилева, 2006. С. 200-203

7. Шаймарданова Б.Х. Сравнительная оценка жизнеспособности пыльцы одуванчика лекарственного Taraxacum officinale и березы повислой Betula pendula Roth, в техногенных условиях г.Павлодар./ Шаймарданова Б.Х. Асылбекова Г.Е. // «Тяжелые металлы и радионуклиды в окружающей среде»: Материалы IV-международной научно-практической конференции. Т.2.- Семипалатинск, 2006. С. 574-576

8. Шаймарданова Б.Х. Тяжелые металлы (Zn и Си) в системе «почва-растение» в техногенных условиях гЛавлодар / Шаймарданова Б.Х., Тулепбергенов К.С., Асылбекова Г.Е. // Матерши III М1жнародно1 конференцн «Науковий потенциал свпу - 2006». Том 8. - Дншропетровськ: Наука i освп-а, 2006. -С.38-42. Сайт: wvw.rusnauka.com

9. Шаймарданова Б.Х. Проявление стерильности пыльцы у Agropyron repens (L.) в техногенных условиях г. Павлодар / Шаймарданова Б.Х., Толеубаева A.A., Асылбекова Г.Е. // Международная научно- практическая конференция «Экологические проблемы Мангистауского региона и пути их решения» 2006 г. С.200-204

10.Асылбекова Г.Е. Показатели состояния городской растительности в оценке качества экосистемы г. Павлодар / Асылбекова Г.Е., Шаймарданова Б.Х., Корогод Н.П., Кожанова А.Е.// V Международная научно-практическая конференция «Тяжелые металлы и радионуклиды в окружающей среде» (1518 октября 2008г.). Доклады. Семей. Казахстан. 2008. С.161-167.

11.Асылбекова Г.Е. Стерильность пыльцы одуванчика лекарственного Taraxacum officinale на территории г. Павлодар / Асылбекова Г.Е. // Научно-практическая конференция «Экологическая безопасность урбанизированных территорий в условиях устойчивого развития», 2008 г., Астана, С.68-71

12. Кожанова А.Е. Оценка жизненного состояния березы повислой (Betula pendula Roth.) в техногенных условиях г.Павлодар / Кожанова А.Е., Асылбекова Г.Е., Шаймарданова Б.Х // Материалы Международной научно-практической конференции «Проблемы сохранения и изучения культурного и природного наследия Прииртышья», Павлодар, 2008. С.68-73.

13. Асылбекова Г.Е. Оценка содержания химических элементов в листьях березы повислой (Betula pendula Roth) г. Павлодар / Асылбекова Г.Е., Шаймарданова Б.Х., Бахтиярова М.Г. //«Биологические науки Казахстана», 2008, №2, С.86-91.

14. Асылбекова Г.Е. Содержание Zn, Cd, Pb, Cu в листьях березы повислой (Betula pendula Roth) на территории г.Павлодар / Асылбекова Г.Е. // Материалы международного научного симпозиума студентов, аспирантов и молодых ученых им. академика М.А. Усова, Томск, 2008г. С. 670

15. Шаймарданова Б.Х. Накопление токсичных элементов в биосубстратах из промышленного центра Казахстана / Шаймарданова Б.Х., Асылбекова Г.Е., Корогод Н.П.// Интернет конференция: Современные проблемы и пути их решения в науке, транспорте, производстве и образовании, Одесса. 2009. С. 22-24 www.sworld.com.ua.

16. Асылбекова Г.Е. Биоиндикация экосистемы г. Павлодара по содержанию химических элементов в золе листвы тополя черного Populus nigra L / Г.Е. Асылбекова, Б.Х. Шаймарданова, Н.П. Корогод // Тяжелые металлы и радионуклиды в окружающей среде: Материалы Международной научно-практической конференции. Т.2.- Семипалатинск, 2010. С.287-290.

Список сокращений:

АК-Алюминий Казахстана;

АО-акционерное общество;

ГЭГХ-геоэкология и геохимия;

ЗАО-закрытое акционерное общество;

ЗВ-загрязняющие вещества;

Кк- коэффициент концентрации относительно кларка ноосферы

Кс-коэффициент концентрации относительно фона;

МАГАТЭ-Международное Агентство по Атомной Энергии;

ОАО-открытое акционерное общество;

ПНПЗ-Павлодарский нефтеперерабатывающий завод;

ПДК-предельно-допустимые концентрации;

ПХЗ-Павлодарский химический завод;

TM-тяжелые металлы;

ТОО-товарищество с ограниченной ответственностью;

ТПУ-Томский политехнический университет;

ТЭЦ-тепловая электростанция;

ХЭ - химический элемент;

Zc-суммарный показатель загрязнения.

Подписано в печать 18.03.2010 Формат 29,7 х 42 V4 бумага книжно- журнальная. Объем 1,2 усл.печ.л. Тираж 100 экз. Заказ № 0424

научно - издательский центр Павлодарского государственного педагогического института 140000, г.Павлодар, ул.Мира, 60 e-mail: rio@ ppi .kz

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Асылбекова, Гулмира Ермукановна

Введение

1. Использование биоиндикации для оценки 7 экологического состояния окружающей среды

2. Геоэкологическая характеристика территории г. Павлодара

2.1. Административно - географическая характеристика района 28 исследования

2.2. Экологические проблемы г.Павлодара и прилегающей 36 территорий

3. Материал и методы исследования

4. Биоиндикационные показатели в оценке качества природной среды г. Павлодара

4.1. Репродуктивный потенциал травяной растительности (на 62 примере Taraxacum officinale s.l.)

4.2. Зонирование территории города по показателям асимметрии 72 листьев березы повислой Betula pendula Roth.

4.3. Жизненное состояние массовых видов деревьев в 80 техногенных условиях г. Павлодара

5. Биогеохимическая характеристика территории г. Павлодара

5.1. Накопления элементов в золе листвы тополя черного 97 Populus nigra L. на территории г. Павлодара

5.2. Региональная специфика элементного состава листвы 106 Populus nigra L.

5.3. Зонирование территории г. Павлодара по биогеохимическим 114 данным

Выводы

Введение Диссертация по биологии, на тему "Оценка экологического состояния урбоэкосистемы г. Павлодара с использованием растительных объектов"

Актуальность работы определяется необходимостью создания базы биогеохимических знаний по элементному составу растительного сообщества, выявления локальных и региональных особенностей накопления токсикантов с учетом природных и антропогенных факторов воздействия; необходимостью определения комплекса биоиндикационных показателей для последующего нормирования токсикантов и экологического районирования территорий урбоэкосистем.

Основные задачи

3. Оценить жизненное состояние пяти массовых видов деревьев в условиях урбоэкосистемы г. Павлодара.

4. Определить элементный состав золы листьев тополя черного Populus nigra L. на территории города.

Основные защищаемые положения 1. Среда обитания г. Павлодара подвержена существенной техногенной трансформации, что подтверждается биоиндикационными показателями (асимметрия листьев березы, стерильность одуванчика лекарственного, жизненное состояние массовых видов деревьев), которые существенно отличаются от фоновых региональных показателей.

Научная новизна работы

Использован комплексный подход в оценке качества городской среды крупного промышленного центра (г. Павлодара) с применением биоиндикационных методов исследования на растительных субстратах (листья Populus nigra L., Betula pendula Roth., пыльца Taraxacum officinale s.l. ).

Установлено накопление широкого спектра элементов и устойчивый" повышенный уровень Cr, Zn, Со, Sb в листьях тополя черного Populus nigra L. в результате техногенной трансформации природной среды.

Практическая значимость работы . Показана возможность использования методов биоиндикации в мониторинге и прогнозировании рисков трансформации природной окружающей среды г. Павлодара. . Выделенные экологически напряженные участки рекомендованы природоохранным структурам г. Павлодара для организации практического оздоровления природной среды.

• Результаты исследований- могут быть использованы при выработке нормативных геохимических и биологических показателей для экологического зонирования и нормирования загрязнения территории города. Материалы переданы в Департамент комитета Госсанэпиднадзора Павлодарской области и Иртышский Департамент экологии для мониторинга за состоянием природной среды, а также включены как демонстрационный материал в курс лекций и для проведения практических занятий по дисциплинам «Экология», «Экология и устойчивое развитие», «Экология региона» и др.

Апробация и публикации: Основные положения и результаты исследований докладывались и обсуждались на Международных научно-практических конференциях «Экологическая безопасность урбанизированных территории в условиях устойчивого развития» (Астана, 2006, 2008), на IV, V и VI Международных научно-практических конференциях «Тяжелые металлы и радионуклиды в окружающей среде» (Семей, 2006, 2008, 2010), на XII Международном симпозиуме им. акад. М.А. Усова студентов, аспирантов и молодых ученых (Томск, 2008), на III Международной конференции «Науковий потенциал свггу - 2006» (Дншропетровськ, 2006), на Международной научно-практической конференции «Проблемы сохранения и изучения культурного и природного наследия Прииртышья» (Павлодар, 2008), на II Всероссийской научно-практической конференции «Эколого-геологические проблемы урбанизированных территорий» (Екатеринбург, 2009), на интернет -конференции «Современные проблемы и пути их решения в науке, транспорте, производстве и образовании» (Одесса, 2009).

Заключение Диссертация по теме "Экология (по отраслям)", Асылбекова, Гулмира Ермукановна

выводы

1. Выявлена неблагополучная ситуация в состоянии репродуктивного потенциала травяной растительности (на примере одуванчика лекарственного Taraxacum officinale s.L). Показатель стерильности пыльцы Т. officinale по городу (Кс) превышает фоновое значение от 5 до 29 раз, в среднем - в 15,3 раза. На территории города установлен неоднородный характер проявления стерильности, наиболее неблагополучными являются участки в северо-восточной и юго-западной части города.

2. Установлен высокий уровень флуктуирующей асимметрии (ФА) листьев березы повислой Betula pendula Roth, на территории г.Павлодара. Повсеместно по участкам отмечено превышение показателя ФА в сравнении с фоновым от 1,25 до 1,38 раз. Распространение ФА носит локально-очаговый характер, наиболее выражены аномалии в северозападной, восточной и западной частях города. Наиболее высокое проявление асимметрии (3 и 4 гр.) выражено в виде локусов на участках с плотными древесными посадками.

3. Районирование территории г. Павлодара по показателю жизненного состояния 5 массовых видов деревьев отражено в ряду убывания: восточная промзона>северная промзона>северо-западная часть>западная часть>юго-восточная часть. Ранжирование по экологической устойчивости 5 массовых видов деревьев представлено в ряду убывания: береза повислая>тополь черный>клен ясенелистный= сосна обыкновенная >вяз перистоветвистый. Для посадки в техногенно-агрессивной городской среде наиболее пригодны береза повислая, тополь черный, клен ясенелистный, сосна обыкновенная как адаптированные к неблагоприятным внешним воздействиям виды.

4. Элементный состав листьев' тополя черного является индикаторным показателем, позволяющим установить степень и специфику техногенного t воздействия. На территории г.Павлодара выделены 2 наиболее значимые более 95%) микроассоциации химических элементов: Ьи, Се и 8т, Ьа, ТЬ, Эс, которые могут поступать в окружающую среду в составе выбросов зольного происхождения. При сравнительном анализе городской территории с фоновыми было установлено, что в урбанизированной зоне в большей степени накапливаются токсичные элементы в листве деревьев, что может быть обусловлено значительным воздействием городских промышленных предприятий и автотранспорта.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Асылбекова, Гулмира Ермукановна, Павлодар

1. Авцын А.П. Принципы классификации заболеваний биогеохимической природы / А.П.Авцын, А.А.Жаворонков, Д.С.Строчкова // Архив патологии. 1983. - № 9. - С. 3 - 10.

2. Авцын П.А. Микроэлементозы человека: этиология, классификация, органопатология / П.А.Авцын и др. М.: Медицина, 1991. - 496 с.

3. Александрова Т.Д. Нормирование антропогенно техногенных нагрузок на ландшафты как научная задача / Т.Д.Александрова // Научные подходы к определению норм нагрузок на ландшафты. - М., 1988.-С.4- 15.

4. Алексеенко В.А. Геохимические методы поисков месторождений полезных ископаемых / В.А.Алексеенко. M.:JIoroc, 2000. - С.8.

5. Асылбекова Г.Е. Анализ асимметрии листьев березы повислой (Betula pendula Roth.) в биоиндикации техногенного загрязнения г.Павлодар / Г.Е.Асылбекова, Б.Х.Шаймарданова, А.Б.Бигалиев и др. // Вестник КазНУ, серия экологическая. 2008. - №1. - С. 14-20

6. Ю.Барабошкина Т.А. Геологические факторы экологического риска / Т.А.Барабошкина // Геоэкологические исследования и охрана недр: обзор ЗАО «Геоинформмарк». М., 2001. - С.41 - 48.

7. Барановская Н.В. Элементный состав биологических материалов и его использование для выявления антропогенно-измененных территорий (на примере южной части Томской области): дис. . канд.биол.наук / Н.В.Барановская. Томск: ТПУ, 2003. - 172с.

8. Бедненко В. А. Современное состояние окружающей среды Павлодарской области / В.А.Бедненко, К.У.Базарбеков, А.А.Калиева // Материалы международной научно-практической конференции «Экология и здоровье человека»- Павлодар, 2002. С.285-293.

9. Бедненко В. А. Современное состояние окружающей среды Павлодарской области / В.А.Бедненко, К.У.Базарбеков, А.А.Калиева // Материалы международной научно-практической конференции «Экология и здоровье человека»- Павлодар, 2002. С.285-293

10. Безель B.C. Экологическая токсикология: популяциониый и биоценотический аспекты / В.С.Безель. Екатеринбург: Изд.Гощицкий, 2006. - 280 с.

11. Бигалиев А.Б. Хромосомные аберрации в соматических клетках млекопитающих, вызванные соединениями хрома // Цитология и генетика.-1976. Т. 10, №3, С.222-224. - Библ.:10 назв. / Соавт.: М.Ш.Елемесова, Р.К.Бигалиева.

12. Бигалиев А.Б. Генетические эффекты ионов металлов: Монография. — Алма-Ата: Наука, 1986.-136 с.

13. Биогеохимические основы экологического нормирования. /В.Н. Башкин, Е.В. Евстафьев, В.В. Снакин и др.- М.: Наука, 1993. 304с.

14. Бокова Т.И. Закономерности детоксикации антропогенных загрязнителей (тяжелых металлов) в системе почва-растение-животное продукты питания человека: автореф.дис. д-ра биол.наук / Т. И. Бокова. — Красноярск, 2005.

15. Бояркина А.П., Байковский В.В., Васильев Н.В. и др. Аэрозоли в природных планшетах Сибири. Томск: Изд-во Том. ун-та, 1993. 157 с.

16. Бурдин К.С. Основы биологического мониторинга / К.С.Бурдин М.: МГК, 1985.- 158 с.

17. Быков Б.А. Геоботаника, изд.З.- Алма-Ата: Наука, 1978. 287 с.

18. Васфилов С.П. Рост и плодоношение белых берез в условиях воздушного загрязнения / С.П.Васфилов, А.К.Махнев // Естественная растительность промышленных и урбанизированных территорий Урала: сб.науч.тр. Свердловск: УрО РАН, 1990. - 24 с.

19. Вернадский В.И. Заметки о распространении химических элементов в земной коре / В.И.Вернадский. // Избранные сочинения.- Т.1.- М.: АН СССР, 1954.-624с.

20. Виноградов А. П. Биогеохимические провинции и эндемии / А.П.Виноградов // Доклады АН СССР. 1938. - Т. 18. - № 4 - 5. -С.483 -486.

21. Виноградов А. П. Поиски рудных месторождений по растениям и почвам / А.П.Виноградов // Труды биогеохимической лаборатории. -Т.10.-М.: АН СССР, 1954. С.3-5.

22. Виноградов А.П. Биогеохимические методы поисков рудных месторождений. Геохимические поиски рудных месторождений в СССР / А.П.Виноградов, Д.П.Малюга. -М. : Госгеолтехиздат, 1957.

23. Виноградов А.П. Основные закономерности в распределении микроэлементов между растениями и средой / А.П.Виноградов // Микроэлементы в жизни растений и животных. -М:Наука, 1985. -С.7-20.

24. Власюк П.А. Биологические элементы в жизнедеятельности растений / П.А.Власюк. Киев: Наука Думка, 1969. - 516с.

25. Влияние промышленного атмосферного загрязнения на сосновые леса Кольского полуострова / Б.Н. Норина, В.Т. Ярмишко. Д., 1990. - 195 с.

26. Воробейчик E.JI. Экологическое нормирование техногенных загрязнений наземных экосистем (локальный уровень) / Е.Л.Воробейчик, О.Ф.Садыков, М.Г.Фарафонтов. Екатеринбург: УИФ «Наука», 1994. - 281с.

27. Вредные химические вещества. Радиоактивные вещества: справочник / под ред.: Л.А.Ильина, В.А.Филатова. Л.: Химия, 1990.

28. Вредные химические вещества. Неорганические соединения элементов V VIII групп: справочник / под ред. В.А.Филова. - Л.: Химия, 1989. -С. 386-393.

29. Второва В.Н. Мультиэлементный анализ растений лесных экосистем Восточной Европы / В.Н.Второва, Б.А.Маркерт // Известия РАН.Сер.Биологическая. 1995. - № 4. - С.447-454.

30. Геохимия окружающей среды / Сает Ю.Е., Ревич Б.А., Янин Е.П. и др. -М.: Недра, 1990. 335с.

31. Гельдымамедова Э.А. Тяжелые металлы в почвах и овощных культурах г. Павлодара Республики Казахстан: автореф.дис. . канд. биол. Наук: 03.00.16. / Э.А.Гельдымамедова. Новосибирск.: Новосибирский государственный аграрный университет, 2007. - 23 с.

32. Гелашвили Д.Б. Структурные и биоиндикационные аспекты флуктуирующей асимметрии билатерально-симметричных организмов / Д.Б.Гелашвили, Е.В.Чупрунов, Д.И.Иудин // Журнал общей биологии. 2004.-Т.65.- №5.- С.433-441.

33. Генеральный план города Павлодара. Оценка воздействия намечаемой хозяйственной деятельности на окружающую среду (ОВОС): Кн.4. -Алматы, 2005. 245 с.

34. Герасысин С. А. Оценка методами биоиндикации техногенного воздействия на популяции Pinus Sylvestris L. в районе предприятия по хранению радиоактивных отходов / С.А. Гераськин, Д.В. Васильев,

35. В.Г. Дикарев Т.И. Евсеева, А.А.Удалова, Н.С. Дикарева, В.Л.Зимин // Экология 2005. - № 4. - С.575-285.

36. Глазовская М.А. Геохимия природных и техногенных ландшафтов СССР / М.А.Глазовская. М.: Высшая школа, 1988. - 328с.

37. Глазовская М.А. Ландшафтно геохимические основы фонового мониторинга природной среды / Глазовская М.А., Касимов Н.С., Теплицкая Т.А. и др. - М., 1989. - 210с.

38. Глазовский Н.Ф. Техногенные потоки вещества в биосфере / Н.Ф.Глазовский // Добыча полезных ископаемых и геохимия природных экосистем. М., 1982. - С. 12-19.

39. Гончарук Е.И. Гигиеническое нормирование химических веществ в почве (руководство) / Е.И.Гончарук, Г.И.Сидоренко. М.: Медицина, 1986.-403с.

40. Гольдшмидт В.М. Сборник статей по геохимии редких элементов / В.М.Гольдшмидт. М.- Л.: Изд.АН СССР, 1938. - 243с.

41. Дубинин Н.П. Радиационный и химический мутагенез. М.: Наука, 2000. - 465с.

42. Дубинская H.A., Пелекис Л. Л., Костенко И.В. Применение инструментального нейтронно активационного анализа для определения1 ртути в волосах человека в условиях возможного профессионального загрязнения. // Труды 1 Всесоюзного совещания

43. Ташкент, 23 26 октября 1979г. - Ленинград: Гидрометеоиздат, 1980.-С.180 - 184.

44. Ервандян С.Г. Об использовании микрогаметофитного поколения в семействе Розоцветных (Rosaceae Juss) для биоиндикации природной среды в Армении / С.Г.Ервандян А.А.Небиш, Е.Г.Симонян, Р.М.Арутюнян. // Экология, 2005, №4, с.314-316

45. Ермаков В.В. Геохимическая экология животных / В.В.Ермаков, С.Ф.Тютиков. М.: Наука, 2008. - с.238-239.

46. Ершов Э.Б. Выбор регрессии максимизирующий несмещённую оценку коэффициента детерминации (рус., англ.) // Айвазян С.А. Прикладная эконометрика. — Москва: Маркет ДС, 2008.— В. 4.— Т. 12.— С. 71-83.

47. Жук Л. И., Кист A.A. Картирование элементного состава волос./ В кн. Активационный анализ. Методология и применение,- Ташкент : ФАН Узбекской ССР, 1990.- С.190-201.

48. Жуйкова Т.В. Репродуктивные возможности растений в градиенте химического загрязнения среды / Т.В.Жуйкова, В.С.Безель, В.Н.Позолотина и др. //Экология. -2002. № 6. - С. 431-436.

49. Захаров В.М. Биотест. Интегральная оценка здоровья экосистем и отдельных видов / В.М.Захаров, Д.М.Кларк. М.: Международный Фонд " Биотест " и его Московское отделение, Министерство охраны окружающей среды и природных ресурсов РФ, РАН, 1993. - 68с.

50. Злобин Ю.А. Популяционное и ценотическое регулирование репродукции у цветковых растений / Ю.А.Злобин // Проблемы репродуктивной биологии семенных растений. -СПб., 1993. -Вып.8-С.15.

51. Израэль Ю.А. Экологическое нормирование : методология и практика / Ю.А.Израэль, С.Н.Семенов, И.М. Кунина // Проблемы экологического мониторинга и моделирования экосистем. JL, 1991.-Т.13.-С. 10-24.

52. Инструкция по геохимическим методам поисков рудных месторождений / М-во геологии СССР. М.: Недра, 1983. - 191с.

53. Ильинских H.H. Методика сбора и обработки материала для оценки качества среды (по березе повислой) / Н.Н.Ильинских // Естествознание и гуманизм. Т. 2.- 2005. -№3.- С.145-147.

54. Ильин В.Б. Микроэлементы и тяжелые металлы в почвах и растениях Новосибирской области / В.Б.Ильин, А.И.Сысо. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2001.-229 с.

55. Ильин В.Б. К экологической обстановке в Новосибирске: тяжелые металлы в местных почвах и огородных культурах / Ильин В.Б., Сысо А.И., Конарбаева Г.А., Байдина Н.Л.// Агрохимия. 1997. -№3.-С. 76-83.

56. Ильин В.Б. О нормировании содержания тяжелых металлов в растениях // Химия в сельском хозяйстве. 1987. - №8. - С.63-65.

57. Ильин В.Б. К вопросу о разработке ПДК тяжелых металлов / В.Б.Ильин // Агрохимия. 1985. - №10. - С.94-101.

58. Ильин В.Б. Тяжелые металлы в системе почва-растение / В.Б.Ильин. -Новосибирск: Наука, 1991. 151 с.

59. Ильин С.Ю. Роль вируса Эпштейн Бара в цитогенетических изменениях клеток крови у людей, подвергшихся действию ионизирующей радиации: автореф. дис. . канд. мед.наук/ С.Ю.Ильин. -Томск, 1995.-24 с.

60. Кабата-Пендиас А. Микроэлементы в почвах и растениях: пер с англ. / Кабата-Пендиас А., Пендиас Х М.: Мир, 1989. - 439 с.

61. Кадмий: Экологические аспекты . Женева: ВОЗ, 1994. - 160 с.

62. Каденова А.Б. О фитопатологической ситуации городской зоны на Северо-востоке Казахстана / Каденова А.Б., Шаймарданова Б.Х. // Биологические науки Казахстана. Павлодар: ПГУ, 2001.- №1. - С. 105

63. Кальницкий Б.Д. Минеральные вещества в кормлении животных / Б.Д.Кальницкий. Л.: Агропромиздат, 1985. - 207 с.

64. Карасева М.А. Влияние атмосферного загрязнения на семеношение лиственницы сибирской / М.А.Карасева // Жизнь популяций в гетерогенной среде. Йошкар-Ола: Периодика Марий Эл, 1998. - Ч. 2. - С. 160-161.

65. Кеннет Г. Нарушения метаболизма микроэлементов / Г.Кеннет, И.Фальчук // Внутренние болезни. Кн.2. - М.: Медицина, 1993. - С. 451-457.

66. Кирпичникова М.Э. Русско-латинский ботанический словарь, М. 1977

67. Кист А. А. Применение нейтронно активационного анализа в биологии // Автореферат дисс. на соискание уч. ст. кандидата химических наук. — Ташкент, 1964. - 24с.

68. Кист А. А. Исследование по нейтронному активационному анализу объектов биосферы // Автореферат дисс. на соискание уч. ст. доктора химических наук. — Ленинград, 1969. 26с.

69. Кист А. А. Современное состояние и перпективы применения ядерно -физических методов анализа в контроле окружающей среды.// Труды 1

70. Всесоюзного совещания Ташкент, 23 26 октября 1979г. - Ленинград: Гидрометеоиздат, 1980.- С.4 - 20.

71. Ковальский В. В. Геохимическая экология: очерки / В.В.Ковальский. — М.: Наука, 1974. 299с.

72. Ковальский В. В. Микроэлементы в почвах СССР / В.В.Ковальский, Г.А.Андрианова. -М.: Наука, 1970. 178с.

73. Комплексная экологическая оценка техногенного воздействия на экосистемы южной тайги / А.М.Степанов, Р.Р.Кабиров, Т.В. Черненькова и др. М.: ЦЕПЛ, 1992. - 246с.

74. Криволуцкий Д.А. Принципы экологического нормирования / Д.А.Криволуцкий, Е.А.Федоров // Влияние промышленных предприятий на окружающую среду: тез. докладов. Пущино, 1984. -С. 104-106.

75. Криволуцкий Д.А. Микробное звено в трофических цепях / Д.А. Криволуцкий, А.Д. Покаржевский // Экология. -1988.- №5. -С.10-20,

76. Кривошеин Д.А. Экология и безопасность жизнедеятельности: учеб.пособие для вузов /Д.А. Кривошеин, и др. М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2000. - 447 с.

77. Кряжева Н.Г. Анализ стабильности развития березы повислой в условиях химического загрязнения /Н.Г. Кряжева, Е.К. Чистякова, В.М. Захаров // Экология. 1996. - № 6 - С. 441 - 444.

78. Куринская Н. В. Влияние факторов окружающей среды на состояние древесной растительности парковых ландшафтов 03.00.16 экология: атореф.дис. . к.б.н. /Н.В.Куринская. - Ростов-на-Дону, 2006.

79. Ковальский B.B. Геохимическая экология / В.В.Ковальский. М.: Колос, 1974.-С. 299.

80. Летунова C.B. Геохимическая экология микроорганизмов / C.B. Летунова, В.В. Ковальский. -М.: Наука, 1978.-127с.

81. Левинсон А. Введение в поисковую геохимию / А. Левинсон.- М.: Мир, 1976.-365с.

82. Лебедева Н.В. Экотоксикология и биогеохимия географических популяций птиц /Н.В.Лебедев. М.: Наука, 1999. - 199 с.

83. Лянгузова И.В. Влияние атмосферного загрязнения на репродуктивную способность дикорастущих ягодных кустарничков сосновых лесов Кольского полуострова / И.В. Лянгузова, Е.А. Мазная // Растительные ресурсы. 1996. - Т.32. - №4. - С. 14-22.

84. Льюкенс Г. Физические методы анализа следов элементов. М., «Мир», 1967, 241 с.

85. Юб.Малюга Д.П. Биогеохимический метод поисков рудных месторождений / Д.П. Малюга. М.: Изд-во АН СССР, 1963. - 254с.

86. Михальчук A.A. Статистический анализ эколого-геохимической информации: учебное пособие. Томск: Изд-во ТПУ, 2006.-235 с.

87. Методические рекомендации по проведению полевых и лабораторных исследований почв при контроле загрязнения окружающей среды металлами. М.: Метеоиздат, 1982. - 109 е.,

88. Менщиков C.JI. Закономерности трансформации предтундровых и таежных лесов в условиях аэротехногенного загрязнения / С.Л.Менщиков, А.П.Ившин. Екатеринбург: УрО РАН, 2006. - 293 с.

89. Ш.Макаров В.Н. Свинец в биосфере Якутии / В.Н.Макаров. Якутск: Изд-во Института мерзлотоведения СО РАН, 2002. - 114 с.

90. Носова Л.И. О семенной продуктивности Artemisia rhodantha Rupr. На Восточном Памире / Л.И.Носова // Природные условия и реконструкция растительности Памира. Душанбе, 1970. - С. 107-121.

91. Носова Л.И. Всхожесть семян разновозрастных особей Cypsophila captuliflora Rupr (СагуорЬПасеаеП) / Л.И.Носова // Ботанический журнал. 1979. - Т. 64.- № 7. - С. 1025-1030.

92. Новиков B.C. Атлас-определитель высших растений / Новиков B.C., И.А.Губанов Москва, Просвещение, 1985.- 240 с.

93. Олигер Т.А. Применение эколого геохимического картографирования в области гигиены окружающей среды./ Т.А. Олигер, В.С.Юрьев, Олигер А.И //Гигиенаи санитария.-1994.-№1.-С.23 -25.

94. Осколков В. А. Состояние репродуктивного процесса сосны обыкновенной в условиях промышленного загрязнения лесов верхнего Приангарья: автореф.дис. . к.б.н. / В.А.Осколков.- Красноярск, 1998- 23 с.

95. Очерки экологии г.Калуги / Стрельцов А.Б., Логинов A.A., Лыков И.Н. и др. Калуга, 2000. - 396 с.

96. Панин М.С. Аккумуляция тяжелых металлов растения Семипалатинского Прииртышья / М.С. Панин // Семипалатинск, 1999, с.308 Изд. гос. универ. Семей

97. Панин М.С. Эколого-геохимическая характеристика атмосферных осадков г. Павлодара / М.С.Панин, Э.А.Гельдымамедова, Г.С.Ажаев // Доклады II1 Международной научно-практической конференции

98. Тяжелые металлы, радионуклиды и элементы-биофилы в окружающей среде». Семипалатинск, 2002. - Том 2. - С. 142-154.

99. Панин М.С. Кадмий в почвах и овощных культурах г. Павлодар / М.С.Панин, Э.А.Гельдымамедова // Вестник КазНУ им.Аль-Фараби. Серия экологическая. 2006. - №1. - С. 107-111.

100. Поликарпочкин В.В. Биогеохимические поиски месторождений полезных ископаемых / В.В.Поликарпочкин, Р.Г.Поликарпочкина. -М.: Наука, 1964.

101. Петрунина Н.С. Проблемы геохимической экологии растений в условиях техногенеза биосферы / Н.С.Петрунина // Техногенез и биогеохимическая эволюция таксонов биосферы (Тр. Биогеохим. лаб.; Т.24). -М.: Наука, 2003. С. 195 - 205.

102. Перельман А. И. Очерки геохимии ландшафта / А.И.Перельман. — М.: Географиздат, 1955.

103. Покатилов Ю.Г. Биогеохимия биосферы и медико-биологические проблемы (экологические проблемы химии биосферы и здоровья населения) / Ю.Г.Покатилов. Новосибирск: Наука, 1993. - 168 с.

104. Рихванов Л.П. Эколого-геохимические особенности природных сред Томского района и заболеваемость населения / Рихванов Л.П., Язиков Е.Г., Сухих Ю.И. и др. Томск, 2006. - 216 с.

105. Рихванов Л.П. Общие и региональные проблемы радиоэкологии / Л.П.Рихванов. Томск: Изд-во Томского политехи. Ин - та, 1997.-384 с.

106. Рихванов Л.П. Содержание тяжелых металлов в почвах / Л.П.Рихванов, Е.Г.Язиков, С.И.Сарнаев. Томск: Изд - во Томский политехнический ун - т, 1993. - 85с.

107. Рэуце К. Борьба с загрязнением почвы / К.Рэуце, С.Кырстя . М.: Агропромиздат, 1986.-221 с.

108. Ревич Б.А. Химические элементы в волосах человека как индикатор воздействия загрязнения производственной и окружающей среды / Б.А.Ревич // Гигиена и санитария. 1990. - №3. - С.55 - 59.

109. Сает Ю.Е. // Всесоюзная конференция по проблемам микроэлементов в биологии, 9-я: доклады. Кишинев, 1981. - С.42 - 45.

110. Сайт Министерства охраны окружающей среды PK http://www.nature.kz.

111. Северюхина O.A. Репродуктивные особенности Taraxum officinale s.l. в условиях химического загрязнения среды. Автореферат диссертации на соискание ученой степени к.б.н Екатеринбург 2004. 26с.

112. Свидерский А.К. Макрофиты индикаторы экологического состояния поверхностных вод / А.К.Свидерский. - Павлодар: ИнЕУ, 2006.-208с.

113. Султанова Б.Ж. Антропогенная трансформация растительности Семипалатинского испытательного полигона: автореф. дис. . к.б.н. / Б.Ж.Султанова. Алматы, 2000. - 31 с.

114. Ставрова Н.И. Репродуктивная деятельность сосны обыкновенной критерий устойчивости экосистем сосновых лесов в зонах промышленного загрязнения / Н.И.Ставрова // Проблемы устойчивости биологических систем. Харьков, 1990. - С. 159-161.

115. Синадский Ю.В. Курс лекций по лесной фитопатологии. М.: МГУ, 1977.-300 с.

116. МО.Статистический анализ эколого-геохимической информации: учеб. пособие / A.A. Михальчук, Е.Г. Язиков, В.В. Ершов.- Томск: Изд.- во ТПУ, 2006. 235 с.

117. Стуке И.Ю. Экологические факторы риска артериальной гипертензии (по данным исследования в Тыве) / И.Ю.Стуке. Томск: Изд - во Томского ун - та, 1997. - 126с.

118. Степанов A.M. Методология биоиндикации и фонового мониторинга экосистем суши / А.М.Степанов // Экотоксикология и охрана природы: сб. науч.трудов. -М.: Наука, 1988. С. 28 - 108.

119. НЗ.Солдатова В.Ю. Показатели флуктуирующей асимметрии Betula Platyphylla Sukacz в условиях антропогенного воздействия (на примере г.Якутска) / В.Ю. Солдатова, Е.Г. Шадрин // Проблемы региональной экологии 2007, №5, с.70-74

120. Соломатин А.О. Птицы Павлодарского Прииртышья: определитель-справочник / А.О.Соломатин, Ж.К.Шаймарданов. Павлодар: ПГПИ, 2005. - 252с.

121. Соловова А.П. Справочник по геохимическим поискам полезных ископаемых / А.П. Соловова, А.Я Архипов., В.А. Бугров и др.// Москва «Недра» 1990 стр.66,134

122. Ткалич С. М. Фитогеохимический метод поисков месторождений полезных ископаемых / С.М.Ткалич. Л.: Недра, 1970. - 175с.

123. Талипов P.M. Биогеохимические поиски полиметаллических и медных месторождений в условиях Узбекистана / Р.М.Талипов. -Ташкент: ФАН, 1988. 105 с .

124. Тусупова Ж.Б.О механизмах воздействия тяжелых металлов на биологический организм / Ж.Б.Тусупова // Вестник КазНУ им.Аль-Фараби. Серия экологическая 2006. - №2. - С. 16-19.

125. Тэрыце К.В. Методический подход к оценке влияния загрязняющих веществ на почвы (на примере мощных черноземов) / К.В.Тэрыце, А.Д.Покаржевский // Биоиндикация и биомониторинг. М., 1991 — С.247-263.

126. А.В.Убаськин, Н.Т.Ержанов. Актуальные экологические проблемы Павлодарского Прииртышья. Павлодар 2006, с 19-21.

127. Уоррен Г.П. Геохимические методы поисков в Британской Колумбии / Г.П.Уоррен, Р.Б.Делаво // Реф. Журнал. 1954 . - №4. - С.3988.

128. Ферсман А. Е. Геохимия (ТII) / А.Е.Ферсман. Ленинград: ОНТИ-Химтеорет, 1934. - 354с.

129. Федоров В. Д. Проблема предельно допустимых воздействий антропогенного фактора с позиций эколога / В.Д.Федоров // Всесторонний анализ окружающей природной среды: труды II сов. -амер.симпозиума. — Л., 1976.- С. 192 211.

130. Химия тяжелых металлов, мышьяка и молибдена в почвах. М.: Изд-воМГУ, 1985.-204 с.

131. Химия окружающей среды / под. ред. И.Борхиса. М.:Мир, 1982.-672с.

132. Черемисинов H.A. Общая патология растений: учеб.пособие длявузов / H.A. Черемисинов. 1973. - С. 150.

133. Шевченко В.А. Радиационная генетика природных популяций. / Шевченко В.А., Печкурников В.Л., Абрамов В.И. // Генетические последствия Кыштымской аварии. М.: Наука, 1992. 221 с.

134. Щапова А.И., Потапова Т.А. Генетическая обусловленность . образования реституционных ядер в мейозе полигаплоидов // Цитогенетика сельскохозяйственных растений, Новосибирск, 1989,с.412

135. Эйгес Н.С. Мейоз у мутантов озимой пшеницы и их цитогенетическая характеристика / Н.С. Эйгес // Генетика, биохимия и цитология мейоза, Москва, 1982, с. 114

136. Экологический бюллетень: информация о состоянии окружающей среды Павлодарской области в 2008г.- Павлодар:Павлодарское областное территориальное управление окружающей среды, 2008.С.68.

137. Эндокринологические аспекты токсикологии кадмия. IV Всесоюзная конференция эндокринная система организма и вредные факторы окружающей среды: тезисы докладов, 15-19 сентября, 1991 г. /Радцева Г.Л., Еременко Л.И., Полякова H.A. и др. С.267.

138. Baranovskaja N., Rikhvanov L. Trace elements in composition of biosubstrates of people living in a district of the nuclear plant of Russia. // Macro and Trace Element: 21 Workshop. Friedrich Schiller University Jena, 2002. -P.l266 - 1270.

139. Benqart H. W. Bioindikation von Luftverunreinigungen durch Photosynthese in einem massig belasteten Gebiet, Angew. Bot., 55. 187-194(1981)

140. Biological Monitoring of Metals. / C.G. Elinder, L. Freiberg et al. -Geneva : WHO, 1990. 80p.

141. Zimmerman J. K., Weis J.M. Factors affecting survivorship, growth, and. -V.62. -№10. P. 2122-2127.10.

142. Cannon H.L. Botanical prospecting for ore deposits / Cannon H.L. . -Science V. 132. - 1960. - N 3427.

143. International Simposium «Metals, Environment, Health», Szklarska Poreba, June 24-27, 2004. Report Andrzejak Ryszard // Int. J. Occup. Med. and Environ. Health.-2004.-17. №4. - P.491.

144. Rabe R. Bioindication of air pollution by chlorophyll destruction in plant leaves/RabeR., KreebK.H.//Oikos. 34-P. 163-167 (1980b)

145. Rabe R. Enzyme activities and chlorophyll and protein content in plants as indicators of air pollution, Environm / Rabe R., Kreeb K.H. // Pollut., 19. -P. 119-137(1979).

146. Toxicite des metaux. Poey Jacgues, Philibert Claude Rev.fr.lab.-2000.-29.-№323. P. 35-43.

147. Watkinson A.R. Pland population dynamics / Watkinson A.R. // Plant ecology. Oxford, 1986. - P. 137-184.

148. Мы, нижеподписавшиеся члены комиссии,

149. Исакаев Е.М., декан факультета естествознания,

150. Усин Ж.А., декан факультета физической культуры и спорта,

151. Рымжанов Т.С., заведующий кафедрой общей биологии,

152. Ажаев Г.С., заведующий кафедрой география и экология,

153. Лебедева В.И., заведующая кафедрой теории, методики физвоспитания и НВП,

154. Головерина Л.Т., директор департамента организации учебного процесса,

155. Свидерский А.К., директор департамента науки

156. Научные выводы и рекомендации диссертации включены в учебную программу лекционного курса: «Экология региона», читаемого для магистрантов, обучающихся по всем специальностям ПГПИ.

157. Настоящий акт составлен в 4-х экз. и передан на хранение: первый экз. на кафедру, второй' экз. - в деканат, третий экз. - в департамент организации учебного процесса, четвертый экз. - в департамент науки.1. Члены комиссии:су/МШ

158. Исакаев Е.М. Усин Ж.А. Рымжанов Т.С. Ажаев Г.С.1. Лебедева В.И.1. Головерина Л.Т.1. Свидерский А'.К.

159. К\»АК( I Ml I'M in I. 1ИКА( Ы ДК1К ЧУ.1ЫК С AK Г Ч> МИН1Н ИМИ I MFM.'IEKFT'I IK САНИГАРЛЫК- >■ 111 1МИО.lOI ИЯ M.IK КАД.А1 АЛЛУ КОМИТЕТ!

160. Как преподаватель ПГПИ Асылбекова Г.Е. ведет большую воспитательную работу по популяризации идей устойчивого развития и привлечения учащихся школ, студентов к участию в природоохранных мероприятиях Павлодарской области.

Информация о работе

Асылбекова, Гулмира Ермукановна
кандидата биологических наук
Павлодар, 2010
ВАК 03.02.08

Диссертация

Оценка экологического состояния урбоэкосистемы г. Павлодара с использованием растительных объектов - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы