Физико-химические трансформации на локальных территориях. Такие вредные вещества, как оксид углерода, углеводороды, оксиды азота и серы, распространяются в атмосфере под воздействием диффузии, других процессов и вступают в процессы физико-химического взаимодействия между собой и с компонентами.атмосферы.
Некоторые процессы химических преобразований начинаются непосредственно с момента поступления выбросов в атмосферу, другие - при появлении для этого благоприятных условий - необходимых реагентов, солнечного излучения, других факторов.
Монооксид углерода в атмосфере может окисляться до диоксида углерода при наличии примесей - окислителей (кислород, озон), оксидных соединений и свободных радикалов.
Углеводороды в атмосфере подвергаются различным превращениям (окислению, полимеризации), взаимодействуя с другими загрязнениями прежде всего под действием солнечной радиации. В результате этих реакций образуются пироксиды. Свободные радикалы, соединения с оксидами азота и серы.
В свободной атмосфере диоксид серы через некоторое время окисляется до SO3 или вступает во взаимодействие с другими соединениями, в частности углеводородами, в свободной атмосфере при фотохимических и каталитических реакциях. Конечным продуктом является аэрозоль или раствор серной кислоты в дождевой воде.
Кислотные осадки попадают на поверхность в виде кислотных дождей, снега, тумана, росы, образуются из оксидов серы и оксидов азота.
Соединения азота, поступающие в атмосферу от объектов транспорта, представлены в основном оксидом и диоксидом азота. При воздействии солнечного света оксид азота интенсивно окисляется до диоксида азота. Механизм дальнейших превращений диоксида азота определяется его способностью поглощать ультрафиолетовые лучи и диссоциировать на оксид азота и атомарный кислород в процессах фотохимического смога.
Фотохимический смог - это смесь химических веществ, состоящая из оксидантов, в основном озона, смешанного с другими окислителями, включая пероксиацетилнитрат (ПАН), и образующийся при воздействии солнечного света из двух компонентов автомобильных выбросов - оксида азота и углеводородов. В летние дни (с температурой воздуха более 300К, при отсутствии ветра и интенсивной солнечной радиации) озон начинает генерироваться в атмосфере. Первоначальная реакция при образовании смога - взаимодействие света с диоксидом азота.
В результате взаимодействия атомарного кислорода с молекулярным и третьим неактивным веществом, например, молекулярный азот образуется озон, который связывается с оксидом азота, замыкая цикл без образования оксиданта.
При наличии в воздухе олефиновых углеводородов озон и атомарный кислород взаимодействуют с ними, образуя радикалы. Образовавшиеся радикалы (RCH2), другие вещества, способные к окислению, реагируют с компонентами атмосферы по цепному механизму, образуя в свою очередь, водород- и кислородсодержащие, а также нестабильные, с высокой реакционной способностью, пероксиацетиловые (RC(O)O2) радикалы, являющиеся предшественниками ПАН. Конечные реакции образования оксидантов развиваются одновременно несколькими путями. Формирование смога и образование оксиданта обычно останавливается при прекращении солнечной радиации.
По мнению С.Д.Орлова (2002), попавшие в почву ТМ, накапливаются в почвенной толще, особенно в верхних гумусовых горизонтах. В целом на характер перераспределения тяжелых металлов в профиле почв оказывает влияние комплекс почвенных факторов: гранулометрический состав почв, реакция среды, содержание органического вещества, катионообменная способность.
Гранулометрический состав оказывает непосредственное влияние на закрепление тяжелых металлов и их высвобождение, почвы тяжелого гранулометрического состава прочнее связывают металлы и поэтому последние меньше попадают в растения или грунтовые воды.
Поглощение тяжелых металлов почвами существенно зависит от реакции среды, а также от состава анионов почвенного раствора. Было обнаружено, что в кислой среде преимущественно сорбируются свинец, цинк, медь, в щелочной - кадмий и кобальт.
Тяжелые металлы способны образовывать сложные комплексные соединения с органическим веществом почвы, поэтому в почвах с высоким содержанием гумуса они менее доступны для поглощения.
Катионообменная способность зависит от минералогического состава илистой фракции, а также от количества органического вещества. Чем выше емкость катионного обмена, тем больше тяжелых металлов удерживает почва и тем меньше тяжелых металлов поступает в растения и живые организмы.
Избыток влаги в почве способствует переходу тяжелых металлов в низшие степени окисления и в более растворимые формы. Анаэробные условия повышают доступность тяжелых металлов растениям. Поэтому дренажные системы, регулирующие водный режим, способствуют преобладанию окисленных форм тяжелых металлов и тем самым снижению их миграционной способности.
Таким образом, компоненты отработавших газов двигателей внутреннего сгорания, попадая в окружающую среду, подвергаются трансформации под действием абиотических факторов. Они могут распадаться на более простые соединения или взаимодействуя между собой образовывать новые токсичные вещества. Также в трансформации ОГ участвуют растения и почвенные бактерии, которые включают токсичные компоненты ОГ ДВС в свой метаболизм.
1.5. Влияние компонентов ОГ ДВС на придорожные участки
Оценка последствий воздействия автотранспорта на придорожные участки включает в себя исследование механизмов распространения загрязнителей в окружающей среде, описанных выше, а также миграции в экосистемах (по пищевым цепям), реакции живых организмов и сообществ на эти воздействия.
Компоненты отработавших газов влияют на растения, почву, микроорганизмы, животных и человека. Как отмечает В.Г.Каплин (2006), у семенных растений под влиянием газообразных токсических веществ происходят биохимические, физиологические и морфологические микроскопические изменения на молекулярном, субклеточном, клеточном уровнях и макроскопические изменения на организменном уровне. При сильных воздействиях токсикантов у растений возникают нарушения физиологических процессов и состояния напряжений — стрессы. Стрессовые реакции организмов выражаются прежде всего в происходящих в клетках биохимических изменениях, направленных на преодоление действия ксенобиотиков. При этом происходят изменения в обмене органических веществ клетки (аминокислот, белков, ферментов, углеводов, липидов, нуклеиновых кислот, гормонов, витаминов). С ростом загрязнения газодымовыми выбросами происходят значительные изменения состава углеводов, жирных кислот, в частности увеличивается концентрация моносахаридов, линолевой и линоленовой кислот. Чтобы повлиять на физиолого-биохимические реакции в клетке, стрессор в активной форме должен проникнуть через ее пламалемму. Первым пунктом воздействия содержащихся в воздухе загрязняющих неорганических и органических соединений на растения являются устьица и кутикула листьев.
В своих исследованиях С.Ф. Негруцкий (1981) выявил, что проникновение атмосферных загрязнителей в листья растения определяется градиентом их концентрации между атмосферой и листом и ограничивается устьичным сопротивлением, толщиной и целостностью кутикулы, проницаемостью протоплазмы для ионов загрязнителя и скоростью их связывания в клетке, а также коэффициентом молярной диффузии и удельной растворимостью загрязнителя.
В.Г. Каплин (2006) отмечает, что под влиянием стрессоров у высших растений происходит уменьшение содержания хлорофилла, грануляция цитоплазмы, разрушение хлоропластов, образование в них кристаллических включений, набухание тилакоидов, подавление фотосинтеза, угнетение фотолиза воды и транспорта электронов от фотосистемы II к фотосистеме I, флуоресценция хлоропластов (спонтанное излучение света).
При газообразном загрязнении происходит уменьшение размеров клеток эпидермиса листьев, толщины годичных колец и их выпадение; увеличение клеток смоляных ходов у сосны, числа устьиц, толщины кутикулы, густоты опушения; отслаивание протоплазмы от клеточной стенки (плазмолиз). В областях, не загрязненных выхлопными газами, клетки хвои дают выпуклый, а в условиях загрязненного воздуха — вогнутый плазмолиз.
Макроскопические реакции семенных растений на различные стрессоры, включая газообразные неорганические соединения, проявляются прежде всего изменении окраски листьев, к которым относятся хлорозы, пожелтение, побурение, побронзовение, посеребрение листьев, впечатление пропитанности листьев водой.
Покраснение листьев у смородины отмечено под влиянием SО2. У табака посеребрение поверхности листьев происходит под действием озона. Побурение, побронзовение, посеребрение листьев, создание впечатления пропитанности листьев водой представляют собой первые стадии тяжелых некротических повреждений у лиственных и хвойных деревьев.
На популяционном уровне влияние ОГ ДВС проявляется в изменении численности и возрастного состава популяций растений, ухудшении возобновления, а на биоценотическом – в снижении продуктивности, видового разнообразия, устойчивости фитоценозов.
По вопросу о влиянии выбросов автотранспорта на растения различных групп существует единое мнение - непосредственная близость автодороги отрицательно влияет на компоненты агрофитоценоза. В.А.Большаков (1994) рассмотрел влияние отдельных газовых компонентов на растения. Он считает, что диоксид серы является фотосинтезным ядом для растений. Молекулярные механизмы нарушения фотосинтеза под его влиянием характеризуются уменьшением парциального давления углекислого газа в клетках из-за снижения его растворимости в подкисленной воде, конкуренцией диоксида серы и диоксида углерода при поступлении в клетку и в хлоропласты, возрастанием сопротивления устьиц диффузии диоксида углерода при поступлении в клетку и в хлоропласты, возрастанием сопротивления нециклического фотосинтезного фосфолрилирования. Диоксид серы нарушает также процессы дыхания и транспорта органических веществ.
При быстром проникновении в лист больших количеств токсиканта возникает некроз листьев. Такого рода повреждения появляются в том случае, если поступление в растения диоксида серы превышает их обеззараживающую способность. При небольших концентрациях диоксида серы в воздухе растения растут и развиваются нормально, но после повышения порогового значения, разного для различных растений, замедляется рост, повреждаются листья, что приводит к снижению урожая. В условиях загрязнения воздуха диоксидом серы у растений тормозятся процессы созревания пыльцы, повреждаются рыльца пестиков в цветках плодовых культур. Главную опасность представляет хроническое воздействие низких концентраций диоксида серы, распространяющихся на больших территориях. Токсичной для растений является концентрация 20 мкг/ м3.
М. Трешоу (1988) установил, что культуры произрастающие в условиях повышенной влажности более чувствительны к загрязнению диоксидом серы, чем культуры, произрастающие в засушливых областях.
В.А.Большаков (1994) считает, что диоксид азота в 1,5 -5 раз менее токсичен, чем диоксид серы. Главной ареной его действия является азотный метаболизм. Даже в концентрации 0,01 мг/ м диоксид азота вызывает уменьшение содержания белкового азота, тогда как количество небелкового увеличивается. Характерный признак действия на растения этого фитотоксиканта - периферическое повреждение листьев, скручивание их вовнутрь, некроз и отмирание листовых пластинок. Диоксид азота в концентрациях 0,08 мг/куб. м и больше задерживает рост и развитие овощных культур, снижает их урожайность и товарный вид.
Оксид углерода сравнительно малотоксичен для растений, поскольку они обладают способностью окислять его до углекислого газа и связывать его в фотосинтетическом цикле. Отрицательное влияние окиси углерода на растения проявляется при сравнительно высоких концентрациях - более 1 %.
Доказано, что окись углерода вызывает уменьшение проницаемости клеточных мембран. Возможно, поэтому процесс поглощения растениями минеральных солей под влиянием угарного газа подавляется. Среди ферментов клетки воздействию окиси углерода наиболее подвержена цитохромоксидаза. В высоких концентрациях СО вызывает быстрое исчезновение в растениях фосфорных эфиров сахаров, нарушает сопряженность окисления и фосфориллирования, индуцирует замедление роста, эпинастию листьев, усиливает корнеобразование.
Среди растений самыми чувствительными к общему загрязнению воздуха являются лишайники. К следующей группе чувствительных растений относятся мхи и голосеменные, в частности хвойные (ель, сосна), затем идут цветковые растения. Древесные цветковые менее устойчивы к загрязнению по сравнению с многолетними и особенно однолетними травами. Это в значительной степени связано с размерами и продолжительностью жизни зеленых частей растений. При небольших размерах лишайники живут десятки лет, хвоя сосны — до 5 - 6, ели — 15 - 16 лет. Листопадные древесные растения ежегодно с наступлением неблагоприятного периода года сбрасывают листья, а вместе с ними и значительное количество накопленных за сезон вегетации загрязняющих веществ. У многолетних трав ежегодно происходит возобновление и отмирание большей части надземных органов. Это повышает их устойчивость к токсикантам.
Среди зерновых злаковых культур к загрязнению атмосферы наиболее устойчивы рожь, затем ячмень, озимая пшеница и яровая пшеница. Крестоцветные культуры более устойчивы, чем бобовые. Дикорастущие растения обладают более высокой выживаемостью в условиях загрязненного воздуха, чем культурные (Каплин В.Г., 2006).
Загрязнение ОГ ДВС вегетативной массы сельскохозяйственных культур на полях отмечается в 100 м от полотна дороги. И только на расстоянии 150 м от автострады концентрация соединений тяжелых металлов в вегетативной массе приближается к контролю. Попадая в почву, металлы способны аккумулироваться растениями и с растительной пищей попадать в организм животных и человека. При этом те количества металлов, которые не приносят вреда растениям, могут пагубно отразиться на здоровье человека.
Н.А.Черных (1995) отмечает, что степень накопления ТМ сельскохозяйственными культурами зависит от свойств самих элементов, так и от свойств почвы и физиологических особенностей растений. На неокультуренных и слабоокультуренных почвах растения накапливают гораздо большее количество ТМ, чем на хорошо окультуренных. На почвах, загрязненных тяжелыми металлами, наблюдалось значительное снижение урожайности: зерновых культур на 20-30%, сахарной свеклы на 35%, бобовых на 45%, картофеля на 47%.
В своих исследованиях Н.А.Черных (1995) установил, что высокие концентрации кадмия, свинца и меди приводят к дисбалансу компонентов питания в растениях и отрицательно влияют на синтез и функции многих биологически активных соединений – ферментов, витаминов, гормонов. Высокие концентрации ТМ вызывали снижение содержания в растениях провитамина А – каротина и витамина С. Содержание каротина в большей степени подвержено негативному действию ТМ: значимое падение его содержания отмечали при дозе кадмия 10 мг/кг, свинца – 125 мг/кг, меди – 60 мг/кг.
Л. М. Кузнецова, Е. Б. Зубарева (1997) своими исследованиями установили, что депрессия урожая происходит, когда содержания кадмия в почве становится более 5 мг/кг. При более низкой концентрации (в пределах 2 мг/кг) отмечается только тенденция снижения урожая. Накопление же этого элемента в зерне и соломе выше санитарных норм происходит, если уровень его в почве равен 0,2 мг/кг. Загрязнение почвы свинцом до 250-700 мг/кг отрицательно влияет на урожай пшеницы, что приводит к увеличению его содержания в зерне и соломе, которое, однако, не превышает допустимой нормы. Самое высокое содержание свинца в зерне и соломе, превышающие ПДК и МДУ, когда его концентрация в почве выше 1000 мг/кг.
В растениях может аккумулироваться значительное количество свинца, зависящее от продолжительности воздействия воздуха, содержащего соединения свинца, что создает дополнительную опасность для животных и людей. Исследованиями О. Т. Ведины (1989), доказано, что в близи автотрассы в зерне ячменя аккумулируются соединения цинка. Исследуя способность бобовых культур аккумулировать цинк в зоне автомобильных дорог, ими было установлено, что средняя концентрация металла в непосредственной близости от автотрассы составляет 32,09 мг/кг воздушно-сухой массы. При удалении от трассы концентрация уменьшалась. Наибольшее накопление цинка на расстоянии 10 м от дороги наблюдалось в люцерне. А листья табака и сахарной свеклы этот металл почти не накапливали.
И. В. Тимофеева (1989) считает, что компоненты ОГ влияют на рост растений: на фазе кущения растения ячменя и овса, посевы которых располагались в непосредственной близости (7 и 15 м) от автодороги, были на 14,9 - 53,0 % короче контрольных растений (100 м); на скорость прохождения этапов онтогенеза у зерновых культур: фаза полных всходов у растений, произраставших в непосредственной близости от автодороги, наступала на 2-3 дня позже, чем у контрольных, но III - V этапы у опытных вариантов были на 2-5 дней короче, что сказалось на таком показателе, как озерненность колоса, который у опытных вариантов был ниже на 9,5 - 26,5 %. Рост растений в непосредственной близости от автодорог приводил к стойкому снижению продуктивности ячменя и овса и ухудшению качества зерна.
Р. И. Первунина (1983), изучая оценку доступности окиси кадмия для ячменя на дерново-подзолистой почве, установила, что окись кадмия, сравнительно малорастворимое химическое соединение, внесенная в кислую дерново-подзолистую почву оказалась легкодоступной для ячменя; внесение больших доз NPK на кислых дерново-подзолистых почвах без изменения рН не уменьшает поглощения кадмия растением, а, наоборот, способствует этому процессу.
Р. И. Первуниной (1983) установлено, что наибольшее количество кадмия обнаруживается в листьях, меньше - в стебле и незначительное - в зерновках.
А. В. Староверовой (1998) установлено, что свинец может снижать подвижность в почвах других ионов. Так высокие концентрации свинца в почвах могут существенно подавлять рост растений и вызывать хлороз, обусловленный нарушением поступления железа. Поступая в растения, тяжелые металлы распределяются в органах и тканях весьма неравномерно. Так в корнеплодах моркови и свеклы содержание свинца и других тяжелых металлов убывает от кончика до головки. Наибольше содержание свинца в корнеплодах наблюдается в центральном цилиндре. Наибольшее количество свинца в репродуктивных органах зерновых культур. Гречихи и подсолнечника сосредоточено в зародыше зерновки, плода и семени. Для зеленых культур характерное более высокое содержание свинца в черешках, чем в листовых пластинках. Растения салата отличаются наиболее высоким содержанием свинца в корнях, тогда как растения петрушки и хрена - наименьшим. В картофеле наибольшее содержание свинца наблюдается в периферийной части мякоти, а в капусте - в кочерыге. Распространение этого металла в капусте белокочанной имеет сортовую специфику. Так, ранний сорт капусты Июньская накапливает в кочерыге и средних листьях свинца больше, чем сорт № 1.
Таким образом, отработавшие газы внутреннего сгорания влияют на культуры, являющиеся основным компонентом агроэкосистем. Воздействие отработавших газов в конечном счете приводит к снижению продуктивности экосистем, ухудшению товарного вида и качества сельскохозяйственной продукции. Некоторые компоненты ОГ способны накапливаться в растениях, что создает дополнительную опасность для здоровья человека и животных.
1.6. Влияние компонентов ОГ ДВС на здоровье человека
Активный процесс развития промышленности и транспорта привел к значительному загрязнению атмосферного воздуха населенных мест, что в свою очередь обусловило рост заболеваемости, снижение возможности адаптационных систем и физического развития населения, особенно детей. Многие населенные пункты находятся в непосредственной близости от автодорог, а это значит, что действие ОГ ДВС влияет на здоровье человека.
Исследованиями установлено достоверное влияние сернистого ангидрида и двуокиси азота на болезни глаз, взвешенных веществ – на возникновение острого тонзиллита, окиси углерода – на острый бронхит и пневмонию, зависимость аллергических заболеваний кожи от концентрации взвешенных веществ (Трушкина Л.Ю.,2003).
В.Ф.Протасов (2000) считает, что опасность воздействия загрязненного атмосферного воздуха на здоровье населения обусловлена объективным действием следующих факторов:
- разнообразием загрязнений;
- возможностью массированного воздействия, так как акт дыхания является непрерывным и человек за сутки вдыхает до 20 тысяч литров воздуха;
- непосредственным доступом загрязнителей во внутреннюю среду организма;
- трудностью защиты от ксенобиотиков.
По данным выборочного обследования 33 городов России (Протасов В.Ф., 2000), в городах с повышенным уровнем загрязнения среднее число заболеваний органов дыхания увеличивается на 41%, сердечно – сосудистой системы – на 132%, болезней кожи на 176% и число злокачественных новообразований – на 35%.
К основным токсикантам, поступающими в организм человека, и имеющим высокую токсичность относится: газообразные неорганические соединения (оксиды углерода, оксиды азота, озон и другие); тяжелые металлы (свинец, кадмий, цинк, медь); полициклические ароматические углеводороды; диоксины.
Углекислый газ (СО2) возбуждает дыхательный центр, при повышении концентрации до 3-4 % в воздухе у человека наблюдается головная боль, шум в ушах, замедление пульса, 10 % содержание СО2 в воздухе может привести к потере сознания и смерти.
Монооксид углерода представляет опасность для человека прежде всего потому, что он может связываться с гемоглобином крови. Содержание СО-гемоглобина превышающее 2,0 %, считается вредным для здоровья человека.
По действию на организм человека окислы азота в десять раз опаснее окиси углерода. Окислы азота раздражают слизистые оболочки глаз, носа, рта. Вторичная реакция на воздействие оксидов азота проявляется в образовании в человеческом организме нитритов и всасывании их в кровь. Это вызывает превращение гемоглобина в метагемоглобин, что приводит к нарушению сердечной деятельности.
Полициклические ароматические углеводороды при попадании в организм человека под действием ферментов образуют эпоксисоединение, реагирующие с гуанином, что препятствует синтезу ДНК, вызывает нарушение или приводит к возникновению мутаций, способствующих развитию раковых заболеваний, в том числе таких видов рака, как карциномы и саркомы.
У человека больше всего кадмий накапливается в печени и почках, что приводит к развитию почечной недостаточности. К характерным болезням вызываемым кадмием, относятся также гипертония и ишемическая болезнь сердца. Избыток кадмия в среде вызывает у человека болезнь Итаи-Итаи. При хронической интоксикации кадмием наблюдаются головные боли, сухость во рту, нарушение обоняния, тошнота, головокружение, раздражительность, боли в костях и суставах, поражение печени, появление каймы на зубах. Накопление кадмия в организме человека в избыточных количествах способствует кожным заболеваниям, появлению злокачественных новообразований. Кадмий может вызывать потерю организмом кальция, накапливаясь в почках и деформацию костей и переломы.
Свинец у человека вызывает изменения в нервной системе, проявляющиеся в головной боли, головокружениях, повышенной утомляемости, раздражительности, нарушении сна, ухудшении памяти. Поражение периферической нервной системы выражается в так называемых свинцовых параличах, приводящих к параличу мышц рук и ног. Дефицит Са, Р, Fe, Си, Mg, неполноценное питание приводят к увеличению всасывания свинца в кровь. У позвоночных животных свыше 90 % всосавшегося свинца фиксируется в костях, а также во внутренних органах.
Острое отравление свинцом обычно проявляется в виде желудочно- кишечных расстройств. Вслед за потерей аппетита, диспепсией, запорами могут последовать приступы колик с интенсивными пароксизмальными болями в животе.
Таким образом, наибольшую опасность для здоровья человека представляют тяжелые металлы, мутагенные, канцерогенные и другие вещества содержащиеся в атмосферном воздухе, крайне опасно если они содержатся в концентрациях превышающих ПДК.
На основании приведенных данных можно сделать вывод, что отработавшие газы двигателей внутреннего сгорания влияют на культуры, являющиеся основным компонентом агроэкосистем. Воздействие отработавших газов в конечном счете приводит к снижению продуктивности экосистем, ухудшению товарного вида и качества сельскохозяйственной продукции. Некоторые компоненты ОГ способны накапливаться в растениях, что создает дополнительную опасность для здоровья человека и животных.
2. Экспериментальная часть
2.1. Место проведения исследования
СХП «Семёновский» расположен в восточной части Очёрского района, который относится к западной зоне Пермского края. Административный и хозяйственный центр находится в д. Семёново, в 3 км от районного центра - г. Очёр. Сообщение с городом Очёр осуществляется по автодороге с асфальтовым покрытием. Внутри хозяйства связь между населенными пунктами, производственными центрами и севооборотными массивами осуществляется по асфальтовым и грунтовым дорогам. Полевые дороги в хорошем состоянии.
Исследования проведены в 2009 - 2010 гг. Местом проведения исследования является участок, расположенный вдоль автодороги М – 7 «Волга» (приложение 1). Дорога, проходящая по территории предприятия, имеет протяженность 2 км. Вдоль дороги располагается полоса отвода, имеющую ширину 50 м. Полоса отвода используется хозяйством в качестве сенокоса. Далее полосы отвода находятся сельскохозяйственные угодья: поля, сенокосы и пастбища. Согласно розе ветров в течение года наибольший массоперенос ОГ ДВС происходит в сторону расположения сельскохозяйственных угодий предприятия, поэтому они являются объектом исследования.
2.1.1. Природно-климатическая характеристика района
Природно-климатические факторы необходимо характеризовать, так как они являются факторами распространения и трансформации ОГ ДВС.
Территория предприятия входит в зону умеренно - континентального климата, который характеризуется холодной продолжительной зимой и коротким теплым летом.
Лето умеренно теплое. Среднегодовая температура самого теплого месяца июля +17,8°С; абсолютный максимум +36°С. Зима холодная, среднегодовая температура самого холодного месяца января -15°С, абсолютный минимум составляет -47°С. Среднегодовая температура воздуха +1,4°С. Сумма положительных температур выше 5°С равна 2100-2350° (158-168 дней), выше 10° С - 1700-1900° (110-119 дней), выше 15°С - 1150-1500° (68-84 дня). Суммы температур получили широкое применение как показатель, условно характеризующий количество тепла в данной местности за определенный период. Суммы активных температур складываются из среднесуточных температур выше 10°С. Они служат показателем обеспеченности теплом периода активной вегетации сельскохозяйственных культур.
Для выражения потребностей растений в тепле применяются также суммы эффективных температур. Это суммы среднесуточных температур, отсчитанных от биологического минимума, при котором развиваются растения данной культуры. Суммы активных и эффективных температур имеют экологическое значение, выражая связь растений со средой обитания. Переход среднесуточных температур воздуха через 10° весной в среднем приходится на вторую декаду мая, в среднем около 23 мая, осенью на начало второй декады сентября, в среднем 19 сентября. Длительность периода с температурой выше 10°С соответствует периоду активной вегетации и в среднем составляет 119 дней. Заморозки прекращаются в третьей декаде мая, в отдельных случаях в конце апреля или в начале июня. Средняя продолжительность безморозного периода по району 119 дней, начинается он 20-25 мая и заканчивается 13-18 сентября (Шкляев А. С., 1969).
Очёрский район относится к зоне достаточного увлажнения. Суммарное количество осадков превышает испарение. За год выпадает 474 мм осадков, причем 263 мм (больше половины) приходится на вегетационный период. ГТК по Селянинову на большей части территории составляет 1,3 что характеризует ее как хорошо увлажненной. Образование устойчивого снежного покрова наблюдается в первой декаде ноября, разрушение его происходит во второй половине апреля, средняя дата схода снега – 26 апреля. Высота снежного покрова в среднем около 50 см. На дату перехода температуры воздуха через 10° весной в метровом слое почвы содержится 150 мм продуктивной влаги, в слое 0 – 20 см – 35 мм. Полное оттаивание почвы приходиться на начало мая. Наибольшая глубина промерзания наблюдается на глубине почвы 20 см в феврале (- 1,5°), наибольшая положительная температура на глубине пахотного слоя наблюдается в июле (+ 17,0°).
Для характеристики климатических условий Очёрского района, в таблице 2 приведены данные среднемесячных и среднегодовых показателей температуры воздуха и осадков.
Месяц | Среднемесячная температура, ° С | Осадки, мм |
I | - 15 | |
II | -11,2 | |
III | -6,8 | |
IV | 1,2 | |
V | 8,2 | |
VI | 15,2 | |
VII | 17,8 | |
VIII | 14,6 | |
IX | 8,8 | |
X | 1,9 | |
XI | -7,6 | |
XII | - 10,5 | |
Среднее за год | 1,4 |
Таблица 2
Дата добавления: 2015-08-29; просмотров: 43 | Нарушение авторских прав
| <== предыдущая лекция | | | следующая лекция ==> |