Геоэкологическая оценка территории города Уфы (Советский район) по биоиндикации снежного покрова

Одно из важнейших требований, предъявляемых к развитию города, является создание благоприятной экологической ситуации в городе. В связи с этим важно не только правильно спланировать расположение городских застроек с учетом метеорологических условий и ландшафтных особенностей, но и регулярно проводить мониторинг атмосферного воздуха и оценку его состояния для своевременного предотвращения загрязнения природной среды.

Уфа – крупный административный, промышленный, культурный и научный центр Российской Федерации, столица Республики Башкортостан (численность населения 1096702 чел.). Уфа находится в северной лесостепной подзоне. Климат умеренно континентальный. Отличительными особенностями климатических и метеорологических условий г. Уфы являются преобладающее южное направление ветра, небольшое количество дней со штилем, достаточно большое среднегодовое количество осадков. Климатический потенциал загрязнения атмосферы (ПЗА) составляет 2-3, таким образом, территория города Уфа относится к зоне умеренного потенциала загрязнения атмосферы.

Данные о содержании антропогенных химических ингредиентов в снеге являются практически единственным материалом для оценки реального загрязнения воз- душной среды в зимний период на территориях крупных городов. Следует отметить, что атмосферный воздух является одним из наиболее значимых факторов среды обитания, оказывающих влияние на здоровье человека. Загрязнение воздуха неблагоприятно влияет на здоровье людей, поэтому охрана атмосферного воздуха приоритетное направление в оздоровлении природной среды в целом [1, 2].

Снежный покров накапливает в своем составе практически все вещества, поступающие в атмосферу. В связи с этим снег можно рассматривать как своеобразный индикатор загрязнения окружающей среды. Вредные вещества, выбрасываемые промышленными предприятиями, автомобильные выхлопы из снега с талыми водами поступают в водоемы, загрязняя их. Одним из подходов изучения состояния снегового покрова является метод биотестирования. Биотестирование – метод определения качества среды по реакции живых организмов (тест-объектов). Оно позволяет установить районы и источники загрязнения [3, 4].

Заметно возросший интерес к биоинди-кационным исследованиям в значительной мере обусловлен потребностями практики и необходимостью совершенствовать систему экологического контроля. У живых биоиндикаторов есть преимущества по сравнению с химическими методами оцен- ки состояния природной среды, широко используемыми в настоящее время:

– они объединяют все биологически важные данные о природной среде и характеризуют ее состояние в целом,

– на фоне хронической антропогенной нагрузки биоиндикаторы реагируют на незначительное влияние в силу кумулятивного эффекта,

– исключают целесообразность регистрации физических и химических показателей среды,

– делают необязательным использование дорогостоящих и трудоемких физических и химических методов для измерения биологических показателей [5-7].

Изучение экологической безопасности снегового покрова позволяет сделать вывод о чистоте и экологическом состоянии атмосферного воздуха, поверхностного слоя почвы и близлежащих водоёмов. Они тесно взаимосвязаны между собой и на- рушение в одном из них приводит к изменениям деятельности биогеоценоза и негативным последствиям, влияющим на здоровье населения [8, 9].

В настоящей работе представлены исследования загрязнения снегового покрова на территории города Уфы в 2019 году по влиянию на развитие биотест – растений.

Предмет исследования – состояние городской среды, оцениваемое биологическими методами диагностики. Цель: сравнить состояние воздушной среды в жилой и транспортно-магистральной зоне города Уфа, Советский район по токсичности снега с помощью биотестирования.

Объект исследования – снеговой покров, взятый из разных точек жилой и транспортно – магистральной зон в Советском районе города Уфы и фоновой территории (село Ассы, Белорецкого района), контрольная территория – село Красный Ключ) (рис. 1).

Рис. 1. Пункты (точки) отбора проб снега (Уфа, Советский район, 2019)

Таблица 1. Точки отбора проб снега в жилой зоне Уфы, Советского района

№ пробы	Место отбора	Координаты
1	ул. Ленина, 65 А	54.737932, 55.952658
3	ул. Менделеева, 141	54.713973, 55.997603
5	ул. Октября проспект, 45/3	54.755051, 55.999070
7	ул. 50 лет Октября, 18	54.7450820, 55.9916168
9	ул. Николая Дмитриева, 5	54.733510, 55.996977

Таблица 2. Точки отбора проб снега в траспортно-магистральной зоне Уфы, Советского района

№ пробы	Место отбора	Координаты
2	ул. Ленина	54.737802, 55.953435
4	ул. Менделеева	54.714275, 55.997578
6	ул. Октября проспект	54.768412, 56.020837
8	ул. 50 лет Октября	54.736436, 55.968959
10	ул. Сагита Агиша	54.728555, 56.001640

Фоновые и контрольные точки отбора проб снегового покрова: №1 – фоновая точка отбора проб снега – сел Ассы, Бело- рецкого района; №2 – контрольная точка отбора проб снега – село Красный Ключ, Нуримановского района (табл. 3).

Таблица 3. Фоновые и контрольные точки отбора проб снега на территории Башкорто- стана

№ пробы	Место отбора	Координаты
Фон	село Ассы	54.22, 19.66
Контроль	село Красный Ключ	55.2236, 56404745

Токсикологическая оценка проб снеговой воды проводилась методом биотестирования с использованием семян гороха. Через 7 дней прорастания оценивали следующие показатели: процент всхожести (энергия прорастания); среднюю длину корня(M) и ошибку среднего(m); среднюю длину проростка(M) и ошибку среднего(m); индекс токсичности.

Результаты исследования. Из 7 районов города Уфы Советский район – самый густонаселенный. На 1 кв. км территории приходится более 11 тысяч человек. В районе проживают более 179 тысяч человек.

Район расположен на пересечении железнодорожных, автомобильных магистралей. Здесь находятся железнодорожный вокзал станции «Уфа» и главные транспортные артерии столицы – проспекты Октября и Салавата Юлаева.

На настоящее время в районе действует 8 крупных промышленных преприятий: ОАО «Уфимский тепловозоремонтный завод», «Уфагаз» – филиал ОАО «Газсервис», ОАО «УПО Геофизприбор», ОАО «НПФ Геофизика», ОАО «Уфимский завод микроэлектроники Магнетрон», ОАО «УАП Гидравлика», ОАО «УЗЭМИК», ГУП РБ «Уфимский полиграфкомбинат».

Анализ данных по экологической обстановке в городе Уфа показывает, что одной из наиболее острых проблем является загрязнение атмосферного воздуха. Качество атмосферного воздуха формируется главным образом выбросами различных соединений от стационарных и передвижных источников. Это и определяет экологическую картину города и района.

За 2018 год объем валовых выбросов от стационарных источников в Советском районе г. Уфа составил 18 тыс. т.

Экологическое состояние Советского района г. Уфа характеризует также сравнительный анализ объемов выбросов в расчете на единицу площади застройки на одного жителя. Плотность выбросов загрязняющих веществ на 1 га территории – 3,16 т.

Изучение загрязнения атмосферного воздуха, с использованием биоиндикаци-онных подходов, адекватно оценивает разные функциональные зоны урбанизированной территории [11].

Результаты анализа органолептических показателей снеговых проб показали, что самый чистый снег в образцах жилой зоны. Снег белый, талая вода без запаха, бесцветна, отсутствуют посторонние примеси.

Самым грязным был снег в транспортно-магистральной зоне района. Цвет снега серый, обусловлен пылью и сажей, ощущается неприятный запах, цвет талой воды – тёмный, при отстаивании образуется осадок.

Результаты биотестирования снега в жилой и транспортно-магистральной зонах отражены в таблицах 4 и 5 соответственно.

Таблица 4. Характеристика токсичности снега в жилой зоне Советского района Уфы по биотестированию (март 2019)

№ пробы	Координаты отбора	Энергия проростка, %	Вид растения	M±m корня	M±m проростка	Индекс токсичности
						I т.к.	I т.п.
1	54.737932, 55.952658	100	Горох	84,70±15,02	39,50±3,80	0,97	0,97
3	54.713973, 55.997603	100	Горох	50,35±12,82	40,89±4,32	0,57	1,00
5	54.755051, 55.999070	100	Горох	38,90±5,58	17,90±5,66	0,44	0,44
7	54.745082, 55.9916168	80	Горох	45,50±20,00	27,80±9,50	0,52	0,68
9	54.733510, 55.996977	80	Горох	43,50±15,75	15,60±6,40	0,50	0,38
Фон	54.22, 19.66	100	Горох	76,30±11,64	42,20±3,40	0,87	1,03
Контроль	55.2236, 56404745	100	Горох	87,60±21,60	40,80±7,84	1,00	1,00

Таблица 5. Характеристика токсичности снега в транспортно-магистральной зоне Со- ветского района г. Уфы по биотестированию (март 2019)

№ пробы	Координаты отбора	Энергия проростка, %	Вид растения	M±m Корня	M±m проростка	Индекс токсичности
						I т.к.	I т.п.
2	54.737802, 55.953435	100	Горох	64,00±12,60	39,30±7,92	0,73	0,96
4	54.714275, 55.997578	100	Горох	60,70±15,44	36,90±4,85	0,70	0,90
6	54.768412, 56.020837	100	Горох	41,20±12,60	34,60±9,90	0,47	0,85
8	54.736436, 55.968959	90	Горох	87,30±21,80	42,40±10,60	0,99	1,04
10	54.728555, 56.001640	100	Горох	41,20±12,60	34,60±9,90	0,47	0,85
Фон	54.22, 19.66	100	Горох	73,70±34,62	44,00±11,25	0,84	1,07
Контроль	55.2236, 56404745	100	Горох	87,60±21,60	40,80±7,84	1,00	1,00

На рисунке 2 приведена сравнительная геоэкологическая оценка безопасности снегового покрова на территории Совет- ского района города Уфа по биотест растению (горох) в жилой и транспортномагистральной зонах.

Рис. 2. Геоэкологическая оценка безопасности снегового покрова на территории Советского района Уфы по биотест растению (горох) в жилой и транспортно-магистральной зонах

Использование метода биотестирования позволило оценить состояние городского атмосферного воздуха на территории Советского района г. Уфа. Следует отметить, что в большей степени угнетается развитие корневой системы (табл. 1, 2). Пробы снегового покрова №5, 6 и №9, 10, расположенные вблизи крупных магистралей – проспекта Октября и проспекта Салавата Юлаева, соответственно, имеют наибольшее загрязнение из-за большой загруженности транспортной зоны. Более благоприятные условия наблюдаются отмечены в пробах №1, 2, расположенных вблизи парка им. Якутова, где автотранспорта значительно меньше.

Таким образом, геоэкологической оценки проведение территории