УДК 504

Оценка загрязнения атмосферы индустриально развитого города на примере города Чехов

Поддубняя Анна Владимировна – студентка магистратуры Российского Государственного Аграрного Университета Московской сельскохозяйственной академии имени К.А. Тимирязева.

Научный руководитель Козлова Елена Анатольевна – кандидат сельскохозяйственных наук, доцент кафедры декоративного садоводства и газоноведения Российского Государственного Аграрного Университета Московской сельскохозяйственной академии имени К.А. Тимирязева.

Аннотация: Проведен анализ степени загрязнения атмосферного воздуха на примере промышленно развитого населенного пункта – города Чехова. Московская область отличается относительно большой степенью загрязненности атмосферного воздуха. Во многом из-за интенсивного автомобильного движения. Представлена оценка степени загрязнения для главных улиц Чехова. Выявлена зависимость количества видов лишайников на придорожных деревьях от интенсивности автомобильного движения. Определено, что чем ближе дерево к автодороге, тем биологическое разнообразие меньше. Результаты такого анализа представлены в таблице.

Ключевые слова: воздушное пространства, промышленные предприятия, автотранспорт, вредные примеси, метеорологические условия, выбросы загрязняющих веществ.

Среди известных видов загрязнения окружающей среды негативное воздействие на атмосферу является одним из самых распространенных. Поскольку атмосферный воздух является важнейшим элементом биосферы, без него невозможна жизнь большинства живых организмов, в том числе человека. Именно поэтому вопросы защиты воздуха от загрязнения промышленными и транспортными выбросами являются всемирно признанными приоритетами.

Процессы накопления и рассеивания загрязняющих агентов в атмосфере зависят от многих факторов, среди которых особо стоит выделить метеорологические факторы как часть локальных климатических условий. Не секрет, что атмосфера Земли является чрезвычайно подвижной средой с постоянно меняющимися характеристиками: атмосферным давлением, температурой, степенью влажности и др. [1].

Важной проблемой современной урбанистики является вопрос создания благоприятной экологической среды. Это важная задача, так как благополучие человека в процессе жизни в городской среде во многом зависит от экологической обстановки, которая непосредственно сказывается на моральной и эстетической составляющих существования. Но неизбежное развитие в городах и пригородных зонах промышленности, транспортной инфраструктуры приводит к загрязнению окружающей среды в целом и атмосферы в частности. Это наносит непосредственный вред здоровью человека. Проблема особенно актуальна в населенных пунктах с высокой концентрацией промышленных объектов. Различные технические сооружения, автомобильный транспорт и др. техногенные факторы являются прямой причиной загрязнения атмосферного воздуха загрязняющими веществами.

 Объектами транспортной инфраструктуры, вносящими значительный вклад в загрязнение окружающего атмосферного воздуха, являются автомобильные магистрали. Интенсивность движения транспортных средств на таких автомобильных дорогах, как правило, имеет два пиковых интервала в течение суток. Величина суточного хода измеряется в количестве автомобилей, проходящих по дороге в обоих направлениях за единицу времени (час). Продолжительность пиковых периодов не превышает 2-3 часа, ночью интенсивность движения ожидаемо снижается (до 85-90 %).

 Транспортные средства выделяют в атмосферный воздух разные вещества (углекислый газ, угарный газ, насыщенные углеводороды). В дальнейшем такие вещества часто вступают в сложные многоступенчатые химические реакции, в том числе под воздействием солнечного излучения. Особое значение при этом имеют оксиды азота, из которых образуются особо токсичные вещества [2].

Экологическое благополучие современной городской среды во многом связывают со степенью чистоты атмосферного воздуха. С конца 20 века наблюдается уплотнение городской застройки. Кроме этого, повышается число личных транспортных средств, работающих на сжигаемом топливе. Тревогу вызывает и уменьшение площадей зеленых насаждений на территориях городов. Все эти негативные факторы усиливаются из-за глобальных климатических изменений, которые на практике проявляются увеличением числа аномально теплых дней как на территории России, так и во всем мире. Все это ведет к росту заболеваемости и смертности среди населения городов, поэтому вопрос организации благоприятной экологической обстановки – важнейшая задача обеспечения жизни в городской среде [4].

Вне зависимости от городской специализации того или иного района наиболее репрезентативными показателями степени загрязнения атмосферы являются концентрации формальдегида и диоксида азота. Именно эти вещества являются основными маркерами загрязнения воздуха предприятиями энергетики и транспортными средствами.

По данным наблюдений на постах вдоль автомобильных магистралей в Санкт-Петербурге зафиксированы удовлетворительные концентрации оксида углерода и диоксида азота (рассчитаны по ОНД-86) [3].

Таблица 1. Зависимость максимальных нормированных на выброс концентраций углерода от расстояния до магистрали при направлении ветра вдоль магистрали скоростью до 1 м/с

Автомагистраль	Расстояние (х), метр/ Концентрация углерода, %
	5	10	20	40	60
Донецк-Мариуполь	эксперимент	0,29	0,26	0,21	0,14	0,09
	расчет	0,22	0,20	0,18	0,14	0,10
Донецк-Макеевка	эксперимент	0,17	0,15	0,12	0,08	0,05
	расчет	0,18	0,17	0,16	0,12	0,08

За последнее десятилетие количество автомобилей в российских городах, в том числе в Чехове, увеличилось в 5 и более раз. В рамках настоящей работы произведен замер интенсивности транспортного потока на улицах Чехова: с 8:00 до 9:00, с 13:00 до 14:00, с 19:00 до 20:00. Полученные результаты были систематизированы (Табл. 2).

Таблица 2. Интенсивность транспортного потока в г. Чехов

№	Место отбора	Кол-во автотранспорта в час (средний показатель),шт
1	Улица Чехова	918
2	Улица Московская	2403
3	Улица Дружбы	310
4	Улица Мира	412
5	Улица Полиграфистов	425
6	Улица Гагарина	759

Для оценки текущего состояния атмосферного воздуха отлично подходят лишайники, которые используются в процессе биологического мониторинга загрязнения не только газообразными веществами, но и твердыми токсичными агентами. При этом важна тщательная оценка некоторых показателей: видового разнообразия лишайников, их распространенности, содержания в них органических, неорганических веществ и др. Изменение этих показателей напрямую связано с состоянием среды обитания лишайников [5].

 Использование именно лишайников в качестве индикаторов экологического благополучия окружающей среды не случайно. Это связано с особенностями физиологии этих симбиотических растений. Важной их особенностью является то, что лишайники не имеют биологической приспособленности для препятствования проникновению в их организмы вредных веществ. Кроме этого, лишайники не показывают значимых изменений своей жизнедеятельности в зависимости от текущего сезона.

В соответствии с результатами исследования, проведенного в Лаборатории экологического мониторинга в регионах АЭС и биоиндикации Института проблем экологии и эволюции им. А. Н. Северцова РАН были определены следующие факты: чем ближе территория расположена к старой границе города (МКАД), тем меньше значение ИЧА (Индекс чистоты атмосферы) [5]. Лишайники живут лишь там, где воздух относительно чистый.

Принято выделять основные типы лишайников:

1. Накипные, или корковые. Таллом таких растений является коркой («накипью»). Нижняя поверхность организма плотно крепится на подлежащем субстрате, с трудом отделяясь от него.
2. Листоватые лишайники по форме напоминают пластины, они также достаточно плотно прилегают к субстрату благодаря наличию выростов на корковом слое.

Чем выше степень загрязнения атмосферного воздуха, тем лишайники реже встречаются на стволах деревьев, тем скуднее их биологическое разнообразие.

В рамках настоящего исследования были определены 4 класса загрязнения: I – идеально чистый; II – чистый; III – относительно чистый; IV – загрязненный (Табл. 3).

Таблица 3. Уровень загрязнения по состоянию лишайника на деревьях в г.Чехов

Вывод: Чем ближе деревья располагаются к автомобильной дороге и чем интенсивнее автомобильный трафик, тем ниже степень биологического разнообразия лишайников и их жизнестойкость. Результаты проведенного исследования показали, что самой загрязненной улицей г. Чехов является улица Московская – центральная автомобильная магистраль города. На ней был зарегистрирован самый интенсивный поток автомобильного транспорта (2403 автомобиля). Самый низкий показатель отмечен на улице Дружбы (310 автомобилей). Именно вдоль этой автомобильной дороги встречаются 3 вида лишайников (в отличие от 1 вида на ул. Московской). Такие результаты говорят об относительно благополучной экологической обстановке на ул. Дружбы в отличие от ул. Московской.

Список литературы

1. Агаев, Т. Д. Оценка загрязнения атмосферы индустриально развитого города на примере города Баку / Т. Д. Агаев // Известия Тульского государственного университета. Науки о Земле. – 2022. – № 4. – С. 5-15.
2. Волкодаева, М. В. К вопросу о расчетах загрязнения атмосферного воздуха выбросами автотранспорта / М. В. Волкодаева, М. М. Полуэктова // Экология урбанизированных территорий. – 2008. – № 3. – С. 103-109.
3. Волкодаева М.В. Диссертация «Анализ и прогноз загрязнения воздуха выбросами автотранс - порта» // СПб., 1999. – 136 с .
4. Экологическая оценка микроклимата и загрязнения воздушного бассейна индустриально-развитых городов Германии и России / С. А. Куролап, Л. Катцшнер, А. Катцшнер [и др.] // Вестник Воронежского государственного университета. Серия: География. Геоэкология. – 2011. – № 2. – С. 7-16. 
5. Бязров, Л. Г. Пространственное распределение на присоединенной в 2012 г. к Москве территории Индекса чистоты атмосферы, определенного по показателям эпифитной лихенобиоты / Л. Г. Бязров // Бюллетень Московского общества испытателей природы. Отдел биологический. – 2015. – Т. 120, № 4. – С. 51-59.