На территории города Могилева размещено множество различных предпри­ятий, заводов, фабрик, автобаз, ТЭЦ, основные автомагистрали проходят через центр города. И как следствие этого вопрос состояния окружающей среды в городе становится все более актуальным.

Опыт оценки качества среды существования жителей нашего города имеет большое значение для экологии всей Беларуси. Проще говоря, проблемы биоин­дикации и биомониторинга помогают выработать систему знаний о том, на­сколько опасны для всего живого на нашей планете поступающие в окружаю­щую среду вещества разной природы, спектр которых постоянно растет в связи с расширением производственной деятельности человека, как предотвратить или своевременно выявить и корректно оценить последствия загрязняющего действия веществ для биоты[2, c.12].

Поэтому наша работа имеет большое значение для сбора единой информа­ции, а целью работы, увидев слабые стороны экологии нашего родного города, выработать системы предотвращения ухудшения экологической обстановки нашей среды обитания путем разработки проектов по озеленению различных областей города. Так как врачи бьют тревогу: растет уровень аллергических, пульмонологических и онкологических заболеваний, особенно страдают лица пожилого возраста и дети. На наш взгляд, важно не просто комплексно исследо­вать состояние среды, но и оценить степень загрязнения каждого района. Именно это и определило те за­дачи, которые были поставлены в нашей работе:

• 
  Систематизировать знания о растениях-биоиндикаторах, произрастаю­щих на территории Беларуси.
  
• 
  Изучить существующие методики биоиндикации атмосферы и освоить методику исследования загрязненности атмосферы по размерам листо­вых пластинок.
  
• 
  Провести исследования для оценки состояния атмосферы в разных рай­онах города.
  
• 
  Обработать полученные результаты с целью выявления экологически проблемных зон города Могилева.
  

• Разработать проект озеленения территории граничащей с заводом им. Ки­рова и предприятием СООО "СТЛ ЭКСТРУЗИЯ" (производство окон ПВХ из профиля MONTBLANC)

• 
  Разработать рекомендации по уменьшению антропогенной нагрузки на атмосферу города и рациональному использованию листового опада.
  

• 
  Эмпирические: изучение и анализ литературы.
  
• 
  Теоретические: метод сравнения, анализа, обобщения, систематизации.
  
• 
  Исследовательские: проведение исследования.
  

Соли тяжелых металлов.

Большинство исследований токсичности метало, их присутствия в природе и вероятности попадания в живые организмы делят на несколько групп. Более токсичными являются свинец, ртуть, кадмий, мышьяк, таллий, висмут, олово, ванадий. Менее токсичными – хром, никель, медь, цинк, железо, кобальт, селен. Основными источниками солей тяжелых металлов являются промышленные предприятия, но главным образом его выделение осуществляется при неполном сгорании горючего в моторах автомобилей.

Соли тяжелых металлов нарушают коагуляцию растительных белков, вызы­вая образование коллоидов и нарушая протекание химических реакций самого растения. Это ведет к угнетению растения[7, c.14].

Оксиды серы.

В Беларуси за последние 45 лет. участки дуба в лесах уменьшились с 4,8 до 3,9 %, несмотря на создание в этот же период 50 тыс. га дубовых поса­док. Большую озабоченность ученых вызывает реакция растительного мира на различные формы загрязнения воздуха диоксидом серы, которая поражает отдельные растения и даже целые сообщества. Чувствительность отдельных видов растительности к поражающему действию сернистого газа значительно выше, чем чувствительность человека.

Можно выделить три механизма влияния двуокиси серы на растительность. В первом случае двуокись серы, проникая внутрь листа, нарушает процесс фотосинтеза. При втором механизме двуокись серы, проникая в клетки и рас­творяясь там, изменяет рН клеточной среды. Подкисление клеточной среды сильно отражается на состоянии клеток, обусловливая их повреждение и отми­рание. Наконец, в соответствии с третьим механизмом в листьях или хвое про­исходит постепенное накопление серы, приводящее к сульфатному отравлению, наступают хлороз и отмирание. В любом случае происходит снижение жизне­деятельности растений: нарушаются рост и функции организма, например, снижается интенсивность газообмена [7, c.18].

Фториды.

Воздействия фторидов на клетки растений схожи с воздействием диоксида серы. Первые симптомы – гранулирование, плазмолиз и сплющивание хлоро­пластов. Как следствие нарушение процессов фотосинтеза и замедление роста вегетативных органов растений [7, c.23].


1.2. Биоиндикаторы и их использование


Методы оценки абиотических и биотических факторов местообитания при помощи биологических систем часто называют биоиндикацией (лат. - indicare - указывать). В соответствии с этим, организмы или сообщества организмов, жизненные функции которых так тесно коррелируют с определенными факто­рами среды, что могут применяться для их оценки, называют биоиндикаторами [9, c.23].

При биоиндикации изменения биологической системы всегда зависят как от антропогенных, так и от природных факторов среды. Эта система реагирует на воздействие среды в целом в соответствии со своей предрасположенностью, то есть такими внутренними факторами, как условия питания, возраст, генетически контролируемая устойчивость и уже присутствующими нарушениями.

Далеко не каждый биологический объект может быть использован в качестве индикатора внешнего воздействия. Биоиндикаторы должны удовлетворять следующим требованиям:

• 
  это должны быть виды характерные для природной зоны, где располага­ется данный объект;
  
• 
  организмы-мониторы должны быть распространены на всей изучаемой тер­ритории повсеместно;
  
• 
  они должны иметь четко выраженную количественную и качественную реакцию на отклонение свойств среды обитания от экологической нормы;
  
• 
  биология данных видов-индикаторов должна быть хорошо изучена.
  

• 
  обнаруживать места скоплений в экологических системах различного рода загрязнений;
  
• 
  проследить скорость происходящих в окружающей среде изменений;
  

• только по биоиндикаторам можно судить о степени вредности тех или иных веществ для живой природы;

• 
  прогнозировать дальнейшее развитие экосистемы [11, c.20].
  

Листья собирали из нижней части кроны, на уровне поднятой руки, с макси­мально доступного количества веток, стараясь задействовать ветки разных направлений (север, юг, запад, восток). У березы использовали листья только с укороченных побегов (Приложение 1, рис 1), стараясь брать примерно одного, среднего для данного вида размера. Пробы собирались в разных районах, в каждой точке делалось по 3 выборке, в каждой выборке 50 листьев с одного дерева. Затем листья закладывались в гербарные прессы и после полного высушивания складывались и картонные коробки с номером и описанием места сбора. Лабораторная обработка листвы проводилась в сентябре месяце. В качестве контрольной выборки была взята территория деревни Чере­мушки, в 2.5 км от Могилева.


Нами были рассмотрены следующие зоны:

1. Контрольная выборка. Деревня Черемушки. Деревня стоит в стороне от ав­тотрассы и промышленное влияние сведено к минимуму (Приложение 1, рис. 2).

2. Октябрьский район. Граница Витебского проспекта и УЗ «Могилевский областной психоневрологический диспансер». Име­ется промышленная зона: завод им. Кирова и предприятие СООО "СТЛ ЭКС­ТРУЗИЯ". Есть парковая зона, переходящая в лесной массив (Приложение 1, рис. 3).

3. Октябрьский район. Микрорайон Фатина. Промышленное воздействие присутствует, зеленые насаждения незначительны по причине строительства и расширения района (Приложение 1, рис. 4).

4. Октябрьский район. Район Шмидта, граница зоны отдыха и Святого озера. Промышленное воздействие сведено к минимуму (Приложение 1, рис. 5).

5. Ленинский район. Микрорайон Юбилейный. От СШ №31 в сторону ав­то­трассы, граничащей с заводом Электродвигатель (Приложение 1, рис. 6).

6. Ленинский район. Промышленная зона. Сбор листвы по линии: ЗИВ, Мо­торо-регенераторный завод, автобаза, Хлебзавод, таксопарк, троллейбусный парк. (Приложение 1, рис. 7).

8. Ленинский район. Пересечение улиц Каштановая и Крупской. Промыш­ленное влияние незначительно. Оживленная автомагистраль, имеется парковая зона (Приложение 1, рис. 9).

9. Ленинский район. Остановка Зеленый луг. Черта города.

Проведя измерения листовых пластинок гербарного материала мы получили следующие данные, оформленные в таблице 1.


Таблица 1. « Размеры листовых пластинок гербарного материала из иссле­дуемых зон»

Исследуемая зона	Длина листовой пластинки (ср)	Ширина листовой пластинки (ср)
Деревня Черемушки	69.11 мм	48.65 мм
Витебский проспект и УЗ «МОПД»	68.63 мм	50.35 мм
Микрорайон Фатина	60.46 мм	45.02 мм
Район Шмидта	57.51 мм	44.07 мм
Микрорайон Юбилейный	59.57 мм	45.02 мм
Ленинский р-н. Промышленная зона	47.75 мм	38.31 мм
Микрорайон Казимировка	53.25 мм	42.00 мм
Пересечение улиц Каштановая и Крупской	57.12 мм	45.03 мм
Зеленый луг. Черта города.	50.79 мм	43.90 мм

Если расположить исследуемые зоны в порядке увеличения загрязненности атмосферы, то получается следующий ряд:


1. Контрольная выборка. д. Черемушки.

2. Октябрьский р-н. Граница Витебского проспекта и УЗ «Могилевский обла­стной психоневрологический диспансер».

3. Ленинский р-н. Микрорайон Юбилейный.

4. Октябрьский р-н. Микрорайон Фатина.

5. Октябрьский р-н. Район Шмидта.

6. Ленинский р-н. Пересечение улиц Каштановая и Крупской.

7. Ленинский р-н. Микрорайон Казимировка.

8. Ленинский р-н. Остановка Зеленый луг.

9. Ленинский р-н. Промышленная зона.


Результаты исследований совпадают с данными экологического надзора за декабрь 2011 года. Следовательно, можно сделать вывод: метод индикации по площадям листовых пластинок древесных растений можно считать приемлемым для оценки состояния атмосферы города.

Исторически Ленинский район строился и развивался раньше Октябрьского. Именно поэтому там оказались сосредоточены крупные промышленные пред­приятия и оживленные автомобильные трассы, наиболее сильно влияющие на загрязнение атмосферы нашего города своими результатами деятельности:

«ЗИВ» - Могилевский завод искусственного волокна,

«Лента» - ОАО Могилевская лентоткацкая фабрика,

«Кожевник» - ОАО Могилевский кожевенный завод,

Могилевский ремонтный завод (моторный),

ОАО Могилевский желатиновый завод,

Могилевский комбинат силикатных изделий,

ОАО Могилевский металлургический завод

«Моготекс» - ОАО Могилевский комбинат шелковых тканей,

«Строммашина» Могилевский завод,

«Техноприбор» ОАО,

«Веснянка» ЗАО – Могилевская швейная фабрика.

«Трансмаш» - Могилевский завод транспортного машиностроения РУП.

Ряд этих промышленных предприятий сосредоточены достаточно близко друг к другу образуя крупную промышленную зону Ленинского района и на­нося разрушающее действие на окружающую биоту.

Основными загрязнителями Октябрьского района являются следующие предприятия:

СП ЗАО Могилевский химкомбинат «Заря»

Могилевский автомобильный завод им.Кирова

Могилевский вагоностроительный завод

Могилевский мясокомбинат

ОАО «Могилевхимволокно»

Промышленные предприятия Октябрьского района распределены сравни­тельно равномерно, и зачастую сложившаяся экологически неблагоприятная ситуация в исследуемой зоне, это не столько результат нагрузки атмосферы деятельностью какого-либо предприятия, сколько показатель действия очень многих факторов, как антропогенного, биотического и абиотического характера.


2.2. Методика определения содержания ионов свинца в листьях растений


В административном плане в Могилеве только два района – Ленинский и Ок­тябрьский, но многочисленные проспекты, улицы и улочки делят город на более мелкие территориальные единицы. Поэтому ведущая роль в загрязнении атмо­сферы по праву принадлежит транспорту, связывающему разные уголки нашего города. В составе выхлопных газов называют свинец и его соли, которые в течение всего весеннее-летнего периода накапливаются в вегетативных частях растений оказывая воздействие на рост и развитие листовых пластинок, что было нами подтверждено исследованием на основе метода биоиндикации в главе 3.1[12, c.22].

Этапы исследований листового опада, на наличие в нем свинца [17].

1. Собрали по 100 грамм растительной пробы листьев в трех различных точ­ках указанных районов. Растительный материал высушили и измельчили.

2. К измельченной растительной массе добавили 50 грамм смеси этилового спирта и воды в соотношении 1:2. Прокипятили полученную смесь в течении 5-7 минут, чтобы свинец перешел в раствор. Желтыми наклейками обозначили границу Витебского проспекта и УЗ «МОПД», красными – Промышленную зону Октябрьского района. Отде­лили группу контрольных экстрактов для сравнения.

3. В полученные экстракты (кроме контрольных) по каплям добавили иодид калия, пока не образовался желтый осадок и сульфат натрия до образования белого творожистого осадка.

4. Результаты занесли в таблицу и сравнили интенсивность желтой (белой) окраски осадка, полу­ченного у растительных проб. (Таблица 2)


Таблица 2 «Итенсивность окраски осадка, полу­ченного у растительных проб» (Приложение 2)

Образец	Контрольный раствор (с ионами Pb2+)	Промышленная зона Зеленого луга	Промышленная зона поселка Кирова
Исходные растворы	прозрачный	светло-коричневый	темно-коричневый
Осадок при добавлении KI	ярко-желтый	Ярко-желтый	нет
Осадок при добавлении Na2SO4	белый	белый	нет
Наличие ионов свинца	присутствуют	присутствуют	не обнаружены

Результаты показывают, что листья березы в районе с развитой промышлен­ной зоной содержат ионы свинца, а значит, что использование такого листового опада в качестве органического удобрения или его сжигание недопустимо. Такой листовой опад требуется вывозить на загородные свалки, с последующей утилизацией на специально отведенных территориях. В листовом опаде зоны Витебского проспекта ионов свинца не обнаружено. Что дает возможность использовать его на месте, без затрат на вывоз, так как он может успешно слу­жить средством улучшения роста газонных трав, цветочной рассады и древес­ных пород в зеленых насаждениях города.


2.3 Рекомендации по использованию листового опада в городе


В условиях города, где в отличие от естественного леса отсутствуют многие естественные переработчики опада и существуют определенные требования к содержанию городских территорий, необходимо соблюдать ряд правил, учиты­вающих особенности городской среды, а именно: необходимость обязательной уборки опада с тротуаров и проезжей части. При этом целесообразно использо­вать полезные свойства опада для улучшения условий произрастания растений в городе. Ведь в большинстве стран, например, в северных штатах Америки листья с городских улиц централизованно собирают в бумажные пакеты и пере­рабатывают для получения плодородной земли, которую потом продают в мага­зинах либо используют при озеленении городов [5, c.8]. Вот несколько способов ис­пользования листового опада без вывоза его на загородные свалки:

• Листья, собранные с тротуаров и проезжей части лучше складировать в валы и кучи на пустырях и свободных от растительности участках терри­тории, при возможности промачивая их естественным или искусственным путем (обильный полив из шлангов), что способствует ускорению их пе­реработки; образующийся перегной используют впоследствии как почву для газонов, клумб и как органическое удобрение, при посадке новых де­ревьев.

• 
  Ценные свойства опавших листьев можно использовать для создания бо­лее плодородного слоя земли в тех районах, где собственный верхний почвенный слой бедный, например, микрорайон Фатина. Основной состав почв - песок и глина, а низкая степень озеленения района не может пре­пятствовать в летний период выдуванию верхнего слоя почв из-за силь­ных ветров. В таких случаях рекомендуется с осени закапывать в траншеи вдоль деревесных или кустарниковых форм собранный листовой опад и слегка присыпать его землей. В результате, к весне улучшается структура почвы, ее водные и физические свойства. В ней быстро размножаются земляные черви и полезные почвенные микроорганизмы. Все это делает почву более плодородной.
  
• 
  Нет нужды собирать листья в групповых и куртинных посадках деревьев в парках. Их надо оставлять под деревьями для естественной переработки. Во дворах, на бульварах и скверах, на территориях школ и других ведом­ственных учреждений листья, опадающие под кроны деревьев на оголен­ную почву или на почву, заросшую сорными растениями, целесообразно оставлять в проекции крон деревьев, распределяя их более или менее ров­ным слоем или небольшими кучками, валами. Затем следует проводить в этих местах осеннюю или весеннюю неглубокую (до 10 см) перекопку почвы, чтобы листовой опад перемешался с почвой или «погрузился» в поверхностный слой [4, c.45].
  

2.4 Проект озеленения района завода им. Кирова


Одним из показателей качества организации городской среды является уровень ее озелененности, который, наряду с ведущими социально-экономическими (обеспеченность жильем, водой, транспортом и др.), является важным индикатором устойчивого развития городов.

Исследования состояния и устойчивости городской растительности к факторам городской среды, выполненные совместно ГНУ «ИПИПРЭ НАН Беларуси» и Институтом экспериментальной ботаники НАН Беларуси в городах Минске, Могилеве, Витебске и Гродно, показывают ослабление состояния древесных насаждений, особенно в транспортных зонах городов, а также на участках с высокими эмиссиями и стихийной рекреацией [15, c.21].

Несмотря на экологически благополучную обстановку нашего микрорайона Кирово, из-за наличия в его зоне Могилевского автомобильного завода им.Кирова, Могилевского вагоностроительного завода и предприятия СООО "СТЛ ЭКСТРУЗИЯ" по производству окон ПВХ, к этой территории должно быть повышенное внимание. Экологическое благополучие района достигается влиянием обширного лесного массива с хвойными и лиственными древесными породами.


Но как показало детальное изучение зон граничащих непосредственно с заводами и предприятием, там требуется увеличить количество зеленых насаждений. Так как в черте города многие древесные формы имеют более короткий срок жизни и должны быть вовремя заменены молодыми деревьями.

На стороне завода им. Кирова и вагоностроительного завода тоже требуются посадки, но не затеняющие своими кронами окна заводских помещений. Здесь можно предложить только одиночные небольшие кустовые форму растений, типа боярышника.

На улицах, где большое движение транспорта, бульвары следует устраивать между проезжей частью и тротуарами. Такое расположение позволяет пользоваться бульваром, не переходя проезжей части, и защищает жилые зданий от шума транспорта и пыли. На улицах с преимущественно пешеходным движением или с закрытым сквозным транспортным движением бульвары можно устраивать и по оси проезжей части [10, c.8].

Обсадка их может быть однорядной и многорядной. При однорядной обсадке следует применять деревья с широкими кронами, образующими над аллеей зеленый полог. На широких бульварах целесообразно высаживать красиво цветущие кустарники, создавать цветники и газоны.

Таким образом, предложенный небольшой проект по озеленению указанной территории имеет два целевых назначения: во-первых, это создание защитной зоны между промышленными предприятиями, жилым районом и автотрассой, во-вторых, это будет ветрозащитная зона — со стороны господствующих ветров, выдувающих в летний период и без того скудный верхний плодородный слов почвы.

К сожалению, есть часть территории, исключенная из озеленительного проекта – перекресток Витебского проспекта и Чаусского шоссе. Следует осторожно подходить к озеленению перекрестков, так как растущие древесные формы могут снижать угол обзора водителя. и окончательное озеленение перекрестка должно быть согласовано со службой ГАИ. Мы предлагаем свой вариант озеленения перекрестка предоставленный ниже (рис.1).





Рис.1 Озеленение перекрестка


Выводы и рекомендации

Доказали при помощи биоиндикации, что растения накапливают ионы свинца, тем самым очищая воздух. Наши исследования показали, что обстановка с загрязнением свинца в разных районах города Могилева отличается, но дальнейшее увеличение количества машин и предприятий приведет к большему загрязнению города.


В заключение хотим дать рекомендации по защите биосферы от ионов свинца:

1. посадка зеленых насаждений вдоль дорог.

2. замена этилированного бензина альтернативными видами топлива

3. оснащение предприятий системами очистки воздуха.


Данный проект можно рекомендовать для реализации ЖЭУ-8 и Любужскому лесхозу.

Проблема загрязнения атмосферы города Могилева, безусловно, существует. Жители города Могилева это понимают, но еще не готовы к решительным действиям помочь природе.

Наиболее экологически чистым является Октябрьский район, а наиболее за­грязненным – Ленинский район


Список используемой литературы

1. 
   Быховская М. С., Перегут Е. А., Гернет Е. В. «Быстрые методы опреде­ления вредных веществ в атмосфере» - издательство «Химия» 1970 г.
   
2. 
   Гольдберг М. С. «Гигиена атмосферного воздуха» - «Гигиена и санита­рия» №11, 1967 г.
   
3. 
   Гостев В. Ф., Юскевич Н. Н. Проектирование садов и парков. - М.: Стройиздат, 1991.
   
4. 
   Гостев, В.Ф. Основные принципы озеленения городов [Электронный ре­сурс] / В.Ф. Гостев, Н.Н. Юскевич. – Режим доступа: http: // www.bibliotekar.ru, свободный.
   
5. 
   Горохов В. А. Городское зеленое строительство.- М.: Стройиздат, 1991.
   
6. 
   Грибкова, С.И. Проблемы создания устойчивой системы зеленых насаж­дений с учетом экологических условий города. Новые приемы озеленения [Электронный ресурс] / С.И. Грибкова, С.В. Кильдишева. – Режим доступа: http: // www. ecocity. ru, свободный.
   

7. Калверт С., Инглунд Г. М. «Защита атмосферы от промышленных загряз­нений», Москва «Металлургия», 1988 г.

8. 
   Ландшафтный дизайн своими руками [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http: // www. homemasters. su, свободный.
   
9. 
   Луганский Н.А. Лесоведение: учебное пособие / Н.А. Луганский, С.В.Залесов, В.А.Щавровский.- Урал. гос. лесотехн. академия. Екате­ринбург, 1996г. 373 с.
   
10. 
    Методические пособия по разработке проектов благоустройства и озеле­нения территорий городских и сельских поселений [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http: // www. w3. org, свободный.
    
11. 
    Одум Ю. Основы экологии. - М.: Мир, 1975.
    
12. 
    Орлов, Д.С. Экология и охрана биосферы при химическом загрязнении: учебн. пособие для хим., хим-технол. и биол. спец. вузов / Д.С. Орлов, Л.К. Садовникова, И.Н. Лозановская. – М.: Высш. шк., 2002. – 334 с.
    
13. 
    Основные принципы озеленения городов [Электронный ресурс]. – Ре­жим доступа: http: // flowerlib.ru, свободный.
    
14. 
    Радзевич Н.Н., Пашканг К.В. Охрана и преобразование природы. - М.:
    

15. 
    Терешкова, Г. Год наведения порядка на Земле: Благоустройство терри­торий населенных пунктов Беларуси [Электронный ресурс] / Г. Терешкова, Л. Баскакова. – Режим доступа: http: // www. strojinfo. ru, свободный.
    
16. 
    Экологическая оценка состояния древесный растений и загрязнения ок­ружающей среды промышленного города [Электронный ресурс]. – Ре­жим доступа: http: // www. nauka-shop. com, свободный.
    
17. 
    [Электронный ресурс] http://www.ecologylife.ru/utilizatsiya-2000/rol-listovogo-opada-v-ekologii-gorodov
    

Рисунок 3

Рисунок 4

Рисунок 5	Рисунок 6
Рисунок 7	Рисунок 8