PROSPECTS OF METHODS BIOINDICATIVE FOR ENGINEERING AND ENVIRONMENTAL STUDIES AT CONSTRUCTION OF LINEAR OBJECTS

Гаврилин И.И.

Кандидат биологических наук, старший преподаватель, Уральский Государственный Университет Путей Сообщения

ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ БИОИНДИКАЦИОННЫХ МЕТОДОВ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ ИНЖЕНЕРНО-ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ИЗЫСКАНИЙ ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ ЛИНЕЙНЫХ ОБЪЕКТОВ

Аннотация

В статье приведены некоторые особенности изучения состояния растительного покрова и перспективы использования биоиндикационных методов оценки качества окружающей среды, применительно к линейным объектам строительства при проведении инженерно-экологических изысканий. Представлены результаты содержания влаги в прикамбиальном слое для различных пород деревьев с учетом ранжирования и нормирования данных по категориям состояния. Особое внимание уделено возможности совместного использования различных биоиндикационных методов при проведении инженерно-экологических изысканий.

Ключевые слова: растительный покров, древесные растения, инженерно-экологические изыскания, линейный объект, биоиндикационные исследования.

Gavrilin I.I.

PhD, Senior Lecturer, Ural State University of Railway Transport

PROSPECTS OF METHODS BIOINDICATIVE FOR ENGINEERING AND ENVIRONMENTAL STUDIES AT CONSTRUCTION OF LINEAR OBJECTS

Abstract

The article describes some of the features the study of vegetation and prospects of bioindicative quality assessment of the environment, in relation to the linear construction projects in conducting environmental research . The results of the moisture content of prikambialnom layer for a variety of tree species , taking into account the ranking and rating data for a category of state . Particular attention is paid to the possibility of sharing bioindicative different methods in conducting environmental research.

Keywords: vegetation, woody plants, engineering and environmental studies, linear object, bioindicative study.

Строительство линейных объектов (здесь и далее следует понимать железные и автомобильные дороги) сопряжено с существенным негативным влиянием на окружающую среду специфических и неспецифических видов воздействий [1]. К основным видам воздействия на окружающую среду при строительстве линейных объектов следует отнести: загрязнение атмосферного воздуха; загрязнение водных объектов; загрязнение почвенного покрова; изъятие земель, нарушение флоры и фауны; акустического давления и т.д. При этом объекты воздействий рассматриваются по компонентам окружающей среды: атмосферный воздух, водные объекты, литосфера (включая почвенный покров), растительный и животный мир, эстетические показатели ландшафта, землепользование, исторические, архитектурные и природные памятники и социальные условия местного населения и др. Из отмеченных выше компонентов окружающей среды состоянию флоры и оценки негативного воздействия объектов строительства на растительный покров уделяется недостаточно внимания.

Введение в природный ландшафт линейных объектов строительства сильно изменяет условия произрастания растений, к которым можно отнести следующие: изменение освещенности; водного и температурного режимов; кислотности почв; переуплотнение почв и другие негативные изменения [1]. Данные изменения должны быть обязательно учтены и изучены в рамках проведения инженерно-экологических изысканий, а также отражены в соответствующих разделах отчетов.

Согласно п. 4.78 СП 11-102-97 «Инженерно-экологические изыскания для строительства», который предусматривает изучение растительного покрова в трех аспектах: 1) в качестве индикатора инженерно-геологических условий и их изменения под влиянием антропогенного воздействия; 2) как биотический компонент природной среды, играющий решающую роль в структурно-функциональной организации экосистем и определении их границ; 3) как индикатор уровня антропогенной нагрузки на природную среду. Однако при проведении инженерно-экологических изысканий «недобросовестные» проектные организации используют лишь данные опубликованных и фондовых материалов без проведения полевых геоботанических и специальных видов исследований растительного покрова.

В соответствии с п. 8.1.1. СП 47.13330-2012 (актуализированная редакция СНиП 11-02-96 «инженерные изыскания для строительства») инженерно-экологические изыскания выполняют для современного состояния и прогноза возможных изменений окружающей среды под влиянием техногенной нагрузки для экологического обоснования строительства и иной хозяйственной деятельности для обеспечения безопасности зданий, сооружений, территории и континентального шельфа и предотвращения, снижения или ликвидации неблагоприятных воздействий на окружающую среду.

Вместе с тем при выполнении инженерно-экологических изысканий для подготовки проектной документации необходимо обеспечить достоверность и достаточность полученных материалов для оценки воздействия проектируемого объекта на окружающую среду и разработке решений относительно территории предполагаемого строительства, принятия проектных решений и расчетов в соответствии с требованиями п. 4.4 СП 47.13330-2012 и получение исходных данных для разделов проектной документации «Перечень мероприятий по охране окружающей среды» и «Оценка воздействия на окружающую среду».

Однако получение достоверной информации о качестве окружающей среды невозможно без проведения мониторинговых исследований, которые зачастую растянуты во времени и пространстве и не могут полностью отражать всю картину экологического состояния природных компонентов на определенной территории. Поэтому необходимо применение именно биоиндикационных методов, которые позволяют произвести экспресс оценку качества объектов окружающей среды [1, 3].

Биоиндикационные исследования в полевых и камеральных условиях проводились в период вегетации с 2008 по 2013 гг. с использованием авторской методики [2], основанной на измерении влажности прикамбиального слоя у различных пород деревьев и их последующей оценкой состояния в соответствии со шкалой [4]. Метод заключался в быстрой (экспрессной) оценки состояния древесных растений и основан положении – наличие достаточного количества влаги в древесине обуславливает нормальную жизнедеятельность организма [2]. В качестве объектов биоиндикационных исследований использовались древесные растения следующих пород: Pinus silvestris L., Larix sibirica Ledeb., Betula pendula Roth., Populus tremula L., Betula pubescens Ehrh., Populus balsamifera L. Всего за многолетний период обследовано более 5000 деревьев.

Измерения влажности прикамбиального слоя у различных пород деревьев проводились на высоте 1,3 м от комля при температуре 25°С и относительной влажности воздуха 65%. Измерения проводились в летний период при ясной погоде в одно и тоже время (12:00 до 13:00) с помощью индикатора влажности древесины «ИВ – 660» (абсолютная погрешность измерения влажности составляет 2 – 3,5%) в трех - пятикратной повторности. Время измерения с момента внедрения электродов датчика в камбиальный слой деревьев не превышала 10 секунд, а глубина внедрения в древесину не превышала 15 мм [2]. Сравнение полученных таким образом данных влажности прикамбиального слоя дает основание использовать этот критерий как индикатор устойчивости и состояния различных пород деревьев. Результатом систематизации и обработки данных являлось создание квалиметрической шкалы нормирования показателей экологического состояния древесных растений (табл.1). В число показателей состояния древесных растений наряду с влажностью прикамбиального слоя (W%) вошел суммарный показатель химического загрязнения для снежного, растительного и почвенного покровов (Zc), который определяют в соответствии с п. 4.20 СП 11-102-97 «Инженерно-экологические изыскания для строительства».

Таблица 1 – Сокращенный вариант квалиметрическая шкала нормирования показателей экологического состояния древесных растений

Баллы	Категория состояния  деревьев	Zc снеговой покров	Zc почвеный покров	Zc растительный покров	…	W%
0	1	0 - 15	0 - 15	0 - 8	…	>66
0,15	2	16 - 31	16 - 31	9 - 15	…	55 - 65
0,30	3	32 - 63	32 - 63	16 - 24	…	46 - 54
0,55	4	64 - 127	64 - 127	25 - 33	…	31 - 45
0,75	5	128 - 159	>128	34 - 42	…	16 - 30
1,00	6	>160		>43	…	0 - 15

Скорость выполнения измерений, точность результатов, простота в интерпретации, полученных результатов, а также низкая себестоимость свидетельствует о том, что настоящий метод может быть применим при проведении биоиндикационных и специальных видов исследований состояния древесных растений.

Кроме того, метод может быть использован в совокупности с другими биоиндикационными показателями, такими как фитотоксичность почв [1, 2], переуплотнение почвенного покрова [5], сквозистость кроны и т.д. [1] применительно не только к линейным объектам строительства, но и при проведении экологического мониторинга и отдельных видов специфических исследований в рамках инженерных изысканий.

Таким образом, полученные результаты свидетельствуют не только о значимости и актуальности биоиндикационных исследований с использованием метода измерения влажности прикамбиального слоя у различных пород деревьев, но и о том, что полученные данные обладают теоретической и практической ценностью.