Оценка состояния окружающей среды с применением методов биоиндикации

Актуальность работы – рядом с городом Костомукшей расположено Костомукшское месторождение -крупнейшее по запасам железистых кварцитов на Северо-Западе России. ОАО «Карельский окатыш» – горнорудное предприятие, добывающее железную руду и перерабатывающее ее в железорудные окатыши. Производство в свою очередь оказывает воздействие на окружающую среду. Основными компонентами загрязняющих веществ комбината являются диоксид серы и полиметаллическая пыль, содержащая тяжелые металлы (ТМ), значительная часть поллютантов выпадает в радиусе 0,5-5 (10) км от него [14].
Попадая в почву, тяжелые металлы сравнительно легко вовлекаются в биологический круговорот, накапливаются в компонентах среды и оказывают негативное воздействие на растения и почвенную биоту, что приводит к нарушению биоценозов, а в отдельных случаях – даже к их деградации. Таким образом крайне важно оценить степень влияния ГОК на городскую среду посредством оценки накопления ТМ в почвах и растениях [2].
Цель работы – оценка текущего уровня загрязнения компонентов ландшафтов на территории г. Костомукша с помощью достоверных биогеохимических индикаторов антропогенных изменений.
Для достижения цели были решены следующие задачи:
 Изучение особенностей поведения тяжелых металлов в естественных и антропогенно нарушенных северо-таежных ландшафтах
 Проведены натурные исследования на фоновых и нарушенных участках (на территории города, под факелом выбросов ГОК) с применением биоиндикационных методов исследований.
 Произведен отбор проб компонентов ландшафта (почвы и индикаторные виды растений)
 Проведена оценка потоков миграции ТМ в ландшафтах нарушенных и фоновых территорий
Биогеохимический подход к анализу живого вещества, основанный на идеях В.И. Вернадского, заключается в первую очередь с сопоставлением состава живых организмов с составом других природных компонентов – горных пород, почв, вод, атмосферного воздуха. Это создает возможности для системного анализа биологического круговорота химических элементов, биогеохимических циклов в ландшафтах и биосфере в целом. Метод основан на
3
определении химических элементов (тяжелых металлов) в золе органов и частей растений (коры, древесины, корней, плодов) и в почве (генетических горизонтах). Установлено, что на территориях, где имеются рудные залежи, в растениях накапливаются повышенные концентрации металлов по сравнению с фоновыми или кларковыми содержаниями, характерными для растений, заселяющих безрудные площади[2,7,16].
Биогеохимический метод может успешно применяться для оценки интенсивности техногенных потоков тяжелых металлов.
Биоиндикатор (indicator — указатель) — организм, вид или сообщество, по наличию, состоянию и поведению которого можно с большой достоверностью судить о свойствах среды, в том числе о присутствии и концентрации загрязнителей [13]. Биоиндикация – это оценка состояния окружающей среды по реакции живых организмов. Поэтому стоит рассмотреть миграцию тяжелых металлов от почв к расстениям.
В данном исследовании биоиндикаторами выступают 2 компонента среды – это почва (генетические горизонты О и В) и растения (корка сосны Pínus sylvеstris)
Почва – это единственный компонент ландшафта, который возникает в результате взаимодействия всех других его компонентов: горных пород, климата, природных вод, растительности, микроорганизмов и животных. Являясь основной депонирующей средой, почвы сами могут рассматриваться как интегральный индикатор загрязнения природно- территориального комплекса [13].
Сосна имеет наибольшее распространение в регионе исследования и является лесообразующей породой. Корка у деревьев представляет собой наружный слой тканей, состоящий из мертвых клеток, и предназначенный для защиты от неблагоприятных воздействий внешней среды. Зольность и элементный состав корки сосны является важным интегральным показателем в данном исследовании [27].