моя статья (совместно с Кирилловой В.И.

ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ МОНИТОРИНГ ЮГО-ЗАПАДНОГО РАЙОНА ГОРОДА ЧЕБОКСАРЫ НА ОСНОВЕ ФЛУКТУИРУЮЩЕЙ АСИММЕТРИИ БЕРЁЗЫ ПОВИСЛОЙ

Кириллова В.И., Логинов Н.В.
ЧГПУ им. И.Я.Яковлева, г. Чебоксары, РФ
Evaluation of environmental conditions through bioindication is one of the most accessible ways of impact on quality of environment within the highly developing administrative district of the Cheboksary city
K488@mail.ru
Актуальность исследования обусловлена ухудшением состояния природной среды, как в Чувашской Республики, так и в мире в целом. Кроме, того, комплексное исследование данного района ранее не проводилось. В современных условиях важное значение приобретает оценка экологического состояния природных популяций.
Важность оценки состояния природных популяций состоит в том, что именно растения являются основными продуцентами, кроме того, растения – чувствительный объект, позволяющий оценивать весь комплекс воздействий, характерный для данной территории в целом, поскольку они ассимилируют вещества и подвержены прямому воздействию двух сред: почвы и воздуха. Ещё одна привлекательная особенность растений, как объекта мониторинга состоит в их прикреплённом образе жизни, что позволяет оценить загрязнённость конкретной локальной местности [4, 6, 7].
Стабильность развития популяции является чувствительным индикатором состояния природных популяций, а величину флуктуирующей асимметрии можно рассматривать как меру стабильности развития обратно пропорциональную ей [9].
Флуктуирующая асимметрия характеризуется незначительными и ненаправленными (случайными) отклонениями от строгой билатентной симметрии живых организмов [3, 5].
Уровень флуктуирующей асимметрии листьев берёзы повислой чувствителен к действию химического загрязнения и возрастает при увеличении степени воздействия.
15-20 лет тому назад окружающую среду в г. Чебоксары в основном «портили» промышленность и энергетика. В настоящее время качество окружающей среды в Чебоксарах в основном определяют транспорт и городское инженерное хозяйство (доля выбросов автотранспорта от общих показателей составляет 60%).
По экспертным оценкам Управления Государственной инспекции безопасности дорожного движения МВД ЧР на конец 2006 года в Чебоксарах зарегистрировано более 80 000 автомобилей. По сравнению с 1996 годом численность автомобильного парка города в настоящее время увеличилась более чем в 2,5 раза. В ближайшие годы следует ожидать ещё большего воздействия автотранспорта на городскую окружающую среду, несмотря на всё ужесточающиеся нормы выбросов и шума [2].
Использование доступных видов-биоиндикаторов позволяет не только оценивать экологическую ситуацию, но и прогнозировать изменения окружающей среды в будущем. Известно, что этот вид чувствителен к повышению химического загрязнения среды, что отражается в повышении показателя флуктуирующей асимметрии. В качестве исследуемого объекта была выбрана берёза повислая, как один из самых распространённых и стойких видов деревьев. Также этот вид наиболее часто встречается на исследуемых участках, по сравнению с другими видами деревьев. В качестве показателя загрязнённости территории был взят интегральный показатель стабильности развития листьев березы [7, 10].

Методика исследования

Работа проводилась нами в г. Чебоксары в 2006 и 2007 гг. В 2006 году исследованию подверглось 9 улиц Юго-Западного района г. Чебоксары, в 2007 – 6 улиц. Из исследования выбыли улицы с односторонним движением, это улицы Фруктовая, Социалистическая и Эльменя. В качестве контроля – места, где растения растут в наиболее благоприятных условиях, выбран лес, находящийся в 500 метрах от ПО им. Чапаева, т.е. рядом с санитарно-защитной зоной. В связи с тем, что в данный момент предприятие находится на грани банкротства и производство стоит , уровень химического загрязнения данной территории можно считать близким к нулю.
Из района исследования была исключена улица им. Зои Космодемьянской, так как количество индикаторных особей, произрастающих на этой улице недостаточно для создания объективной картины загрязнения. Район исследования: ул. Чернышевского (остановка «Хлебозавод»), улица Гражданская (остановка «ул. Яноушека»), улица Гражданская (остановка «кинотеатр Юность»), улица Энтузиастов (остановка Эльменя), улица Богдана Хмельницкого (остановка «переулок Ягодный»), улица Фучика (остановка «ул. Богдана Хмельницкого»), улица Эльменя, улица Фруктовая, улица Социалистическая, лиственный лес в 0,5 км. от завода им. Чапаева.
При выборе растения учитывались:
Хорошая освещённость, близость транспортного потока или промышленных объектов, возрастное состояние растения. Листья собирались только с растений, достигших генеративного состояния(в июле – августе). Общее число листьев, собранных с одной улицы составило 100 экземпляров.
С каждого листа снимались показатели по пяти признакам, с
Рисунок 1 - схема признаков листа берёзы повислой
правой и левой сторон листа (см. рис 1).
1 – ширина левой и правой половинок листа.
2 – длина жилки второго порядка, второй от основания листа.
3 – расстояние между основаниями первой и второй жилок второго порядка.
4 – расстояние между концами этих же жилок.
5 – угол между главной жилкой и второй от основания жилкой.
Промеры 1 – 4 снимались линейкой и измерительным циркулем.
5 – транспортиром и линейкой.
Для каждого промеренного листа были вычислены относительные величины асимметрии для каждого признака. Был вычислен показатель асимметрии для каждого листа, а также показатели стабильности развития для одного дерева, и всей выборки (10 деревьев) с данной улицы [1, 7].
Был подсчитан транспортный поток на каждой улице за временной период, равный 1 часу.
выявлена зависимость интегрального показателя стабильности развития берёзы повислой от интенсивности транспортного потока.
Для оценки отклонений состояния организма растения от условной нормы используется пятибалльная шкала оценки величины интегрального показателя асимметрии [6] (таблица 1).

Таблица 1- Оценка уровня флуктуирующей асимметрии

Балл Величина показателя стабильности развития Значение данного балла в контексте оценки стабильности развития отдельного исследуемого растения.
I <0,040 Благоприятные условия произрастания
II 0,040 – 0,044 Слабое влияние неблагоприятных факторов
III 0,045 – 0,049 Среднее влияние неблагоприятных факторов
IV 0,050 – 0,054 Сильное влияние неблагоприятных факторов
V >0,054 Критические условия произрастания растения

Величины соответствующие первому и второму баллам могут быть обнаружены в выборках, взятых в местах, в которых практически отсутствуют транспортный поток и промышленные объекты. Значения показателя асимметрии, соответствующие третьему и четвёртому баллам обычно наблюдаются в загрязнённых районах. Пятый балл – такие значения обычно наблюдаются в крайне неблагоприятных условиях, когда растения находятся в сильно угнетённом состоянии.

Результаты и их обсуждение.

Таблица 2 – Величина интегрального показателя состояния организма берёзы повислой из Юго-Западного района г. Чебоксары
Улица, район исследования Транспортный поток (2006) ед./час Транспортный поток (2007) ед./час Интегральный показатель стабильности развития (2006) X±m Интегральный показатель стабильности развития (2007) X±m Балл (2006) Балл (2007)
1.Промышленная 480 540 0,0453±0,0016 0,0391±0,002193 3 1
2. Чернышевского 602 597 0,0427±0,0022 0,0408±0,001264 2 2
3. Энтузиастов 1072 1268 0,0478±0,0015 0,04577±0,002974 3 3
4. Гражданская (ост. ул. Яноушека) 1108 1320 0,0418±0,0020 0,0419±0,001339 2 2
5. Гражданская (ост. к/т «Юность») 400 1016 0,0481±0,0016 0,0437±0,001624 3 2
6. Фучика 2392 2357 0,0488±0,0009 0,050±0,0020661 3 4
7. Богдана Хмельницкого 1420 1581 0,0464±0,0014 0,0458±0,000876 3 3
8. контроль (лиственный лес в 0,5 км. от НПО им. Чапаева) 0 0 0,0388±0,0019 0,0391±0,0017 1 1

В 2006 году почти на всех обследованных улицах показетель стабильности развития оценивается тремя баллами, за исключением улиц Чернышевского и Гражданской (табл. 2).
В 2007 году, по сравнению с аналогичным периодом прошлого года наблюдается улучшение климатического состояния. В частности, в начале лета отсутствовали заморозки и наблюдалась более тёплая погода. Значительных изменений уровня флуктуирующей асимметрии, по сравнению с данными 2006 года не произошло. Самый высокий уровень асимметрии зафиксирован на улице Фучика, что соответствует интенсивности транспортного потока на этой улице, так как там зафиксирована наибольшая пиковая интенсивность транспортного потока. Отклонение показателя стабильности развития на улице Фучика в 2007 году можно объяснить заболеванием листьев деревьев, которое наблюдалось на улице. В остальном, улучшение показателя стабильности развития вызвано улучшением климата, по сравнению с предыдущим годом и, возможно, улучшением состояния автопарка. Интенсивность движения, в значительной степени повысилась лишь на улице Гражданская (остановка «кинотеатр Юность»), что связано с введением в эксплуатацию 30-ой дороги. Однако, данное изменение не отразилось на состоянии популяции берёзы повислой, произрастающей в этом районе. В основном данные не изменились. Полученные данные могут служить для дальнейшего мониторинга состояния окружающей среды и антропогенного загрязнения Юго-Западного района г. Чебоксары (таблица 2), а также зависимость показателя стабильности развития листьев берёзы повислой от интенсивности транспортного потока. Показатель асимметрии листьев в большинстве случаев равен 2 и 3 (лишь на улице Фучика наблюдается 4 балл), что говорит о слабом воздействии на гомеостаз развития. Наиболее благоприятные условия выявлены в лиственном лесу, вдали от завода им. Чапаева, где популяция находится вдали от неблагоприятного антропогенного воздействия. Асимметрия листьев в этом пункте составляет 1 балл, что свидетельствует об условной норме развития. Доверительный интервал рассчитывался по стандартным методикам математической обработки. Подсчёты производились в Microsoft Excel 2007
[11].



ЛИТЕРАТУРА:
1. Биотест: интегральная оценка здоровья экосистем и отдельных видов/ Под ред. В.М. Захарова, Д.М. Кларка М.: Биотест, 1993. 68 с.
2. Влияние автотранспорта на качество окружающей среды и здоровье населения города Чебоксары. Информационно-аналитический сборник «Экологический проблемы городов и территорий». Администрация город Чебоксары МУ «Комитет по охране окружающей среды и природопользованию города Чебоксары», ФГОУ «Чувашский Государственный Университет им. И.Н. Ульянова», Научно-технологический парк «Чувашия» ЧувГУ НТЦ «Экология города»: Чебоксары, 2006
3. Захаров В.М., Крысанов Е.Ю. Последствия чернобыльской катастрофы: здоровье среды. М.: Центр эколог. политики России, 1996. 170 с.
4. Захаров, В.М., Баранов, А.С., Борисов, В.И. и др. Здоровье среды: ме¬тодика оценки. – М.: Центр экологической политики России, 2000а. – 68с.
5. Захаров, В.М. , Чубинишвили, А.Т., Дмитриев, С.Г. и др. Здоровье среды: практика оценки. – М.: Центр экологической политики России, 2000б.– 317с.
6. Захаров, В.М., Жданова, Н.П., Кирик, Е.Ф., Шкиль, Ф.Н. Онтогенез и популяция: оценка стабильности развития в природных популяциях. Институт биологии развития им Н.К. Кольцова РАН. Москва 2001.
7. Захаров В.М. Асимметрия животных - М.,1987.-с.285,
8. Кириллова В.И., Васильев О.С., Кривенков С.В. статья «Определение здоровья среды в Чувашской Республики на основе флуктуирующей асимметрии листьев березы повислой» // Матер. республиканской научно-практической конференции « Муниципальные и региональные аспекты экологической безопасности как основы устойчивого развития» 10 декабря 2003 года. Чебоксары 2004.
9. Кириллова В.И., Логинов Н.В., Михайлов В.В., Соснов Д.А. Оценка качества в г. Чебоксары на основе флуктуирующей асимметрии берёзы повислой (betula pendula) // Современные проблемы биологии, химии и экологии. Сборник статей. Чебоксары, ЧГПУ, 2006. – с. 163 – 168.
10. Кряжева Н.Г., Чистякова Е.К., Захаров В.М. Анализ стабильности развития берёзы повислой в условиях химического загрязнения // Экология. – 1996. - №6. – с 441-444.
11. Лакин Г.Ф. Биометрия. – М.: Высшая школа, 1990. – 352 с.

химическая олимпиада

Химическая олимпиада студентов - 2008
1. Лунный каустик - вещество белого цвета, хорошо растворимое в воде. При сливании растворов
лунного каустика и каустической соды образуется черный осадок, растворимый в азотной кислоте и
аммиаке, но белеющий под действием соляной кислоты.
1) Напишите химическую формулу лунного каустика. Почему соединение называют каустиком и почему лунным?
2) Запишите уравнения упомянутых реакций.
3) При взаимодействии лунного каустика с соляной кислотой образуется белый осадок. Рассчитайте растворимость (г/л) этого осадка а) в дистиллированной воде, б) в 0,2 М НС1. Как зависит величина растворимости от концентрации хлорид-иона? (Произведение растворимости белого осадка ПР=1,73*10"10)
2. При растворении безводного бромида магния в воде выделяется в 9 раз больше теплоты, чем при
растворении такой же массы гексагидрата бромида магния. Рассчитайте количество теплоты, которое
выделится при образовании 2,5 г MgBr2*6H20 из безводной соли, если энтальпия гидратации ионов
Mg + и Br" и составляет соответственно -2635,8 и 87,21 кДж/моль, а анергия кристаллической решетки
MgBr2 составляет 2424 кДж/моль.
(Энергия кристаллической решетки или энергия структуры - это энергия, необходимая для разъединения твердого тела на отдельные атомы, ионы или молекулы, отнесенная к 1 моль кристаллического вещества)
3. К 50 г раствора сульфата некоторого металла с массовой долей 4% прибавляли раствор карбоната натрия до прекращения выделения осадка. Затем осадок отделили, высушили и прокалили без воздуха при температуре 300°С. Остаток взвесили и его масса составила 1,00 г. К другим 50 г такого же раствора сульфата прибавляли избыток водного раствора йодида калия. Полученный осадок отделили, промыли большим количеством спирта, высушили и растворили в насыщенном растворе йодида калия. Для этого потребовалось 3,5 г раствора йодида калия (растворимость на 100 г воды 148,6 г). Определите, какое количество образовалось в растворе (вещество А) и назовите его. Определите неизвестный металл. Определите неизвестное вещество А.

4. При действии на 1-метилциклогексен (А) бромной воды образуется соединений Б, хлорной воды -соединение В, однохлористого йода (IC1) - соединение Г. Озонирование соединения А с последующей обработкой продуктом цинком в уксусной кислоте приводит к образованию соединения Д, которое под действием щелочи при нагревании превращается в 1-ацетилциклопентен (Е). Из соединения А в результате трехстадийного синтеза может быть получен 2-метилциклогексанон (Ж).
1) Изобразите пространственное строение соединений Б, В и Г.
2) Установите строение соединения Д, объясните, каким образом соединение Д превращается в соединение Е, преложите схему превращения Д в Е.
3) Предложите трехстадийный способ превращения соединения А в соединении Ж, указав строение промежуточных продуктов, реагентов и условия этих превращений