Ліхеноіндикаційна оцінка ступеню забруднення атмосферного повітря урбоекосистеми Мелітополя

Під впливом антропогенних факторів у містах відбувається деградація природних біоценозів, внаслідок чого утворюються техногенно трансформовані зони. Згідно з останніми даними, понад 15 % території України вважається «надзвичайно забрудненим регіоном з підвищеним ризиком для здоров’я людей і районом екологічної катастрофи» (Рудницька, 2012). В першу чергу це зона, окреслена лінією Дніпропетровськ – Кривий Ріг – Запоріжжя.
Проблема забруднення навколишнього природного середовища є актуальною для Мелітополя, так як місто вважається важливим транспортним вузлом півдня України. Воно знаходиться на перетині автомобільних доріг міжнародного значення: М-18 «Харків – Ялта» і М-14 «Одеса – Новоазовськ». Внаслідок того, що до 80 % забруднень атмосфери урбоекосистеми припадає на автотранспорт, в повітря постійно надходить понад 200 токсичних речовин.
У зв’язку з цим, метою нашого дослідження стала ліхеноіндикація аеротехногенного забруднення урбоекосистеми Мелітополя.
Об’єкти і методи дослідження. Екологічний моніторинг і біоіндикаційна оцінка аеротехногенного забруднення урбоекосистеми Мелітополя проводилися у відповідності з принципом структурно-функціонального зонування території досліджуваного об’єкта. Нами були виділені такі функціональні зони: житлові масиви, автомагістралі, зони виробничих об’єктів, території рекреаційного призначення.
Комплексна оцінка аеротехногенного забруднення урбоекосистеми Мелітополя здійснювалася за такими показниками: нітроген (IV) оксид, монооксид карбону, фенол, сульфур (IV) оксид, аміак, зважені речовини та сумарний вміст у повітрі вуглеводнів. Для відбору проб повітря і вимірювання концентрацій шкідливих речовин застосовувався аспіратор «Тайфун» Р-100 (Б). Визначення сумарного показника хімічного забруднення атмосферного повітря Ра здійснювалося з урахуванням коефіцієнтів класів небезпеки забруднюючих речовин.
Для біоіндикаційної оцінки ступеню забруднення атмосферного повітря визначався видовий склад епіфітних лишайників і враховувалися показники їх життєвості в різних функціональних зонах міста. Екологічний стан території оцінювався за критеріями, розробленими академіком Ю.С. Бадтієвим.
Результати ліхеноіндикації урбоекосистеми Мелітополя зіставлялися із середньорічними сумарними індексами забруднення атмосферного повітря в різних функціональних зонах. На основі отриманих даних оцінювався загальний екологічний стан території міста Мелітополя.
Таблиця 1 – Критерії оцінки території за показниками життєвості лишайників, Gл (за Бадтієвим, 2006)


Група лишайників

Клас забруднення повітря

Життєвість, Gл
%

Екологічний стан території

Кущисті

1 – чисте

від 100 до 50

відмінний

Кущисті

від 49 до 10*

сприятливий

Листуваті

2 – слабозабруднене

від 100 до 50

добрий

Листуваті

від 49 до 10*

задовільний

Накипні

3 – середньоабруднене

від 100 до 50

напружений

Накипні

від 49 до 10*

критичний

Лишайники відсутні

4 – сильнозабруднене

 

кризовий

* при Gл<10 % користуються шкалою менш чутливого лишайника.

В якості біоіндикаторів ступеню аеротехногенного забруднення урбоекосистеми були використані одинадцять видів епіфітних лишайників: 7 видів листуватих – Xanthoria parietina (L.) Belt., Xanthoria polycarpa (Hoffm.) Rieber., Parmelia sulcata T. Tayl., Pleurosticta acetabulum (Neck.) Elix et Lumbsch, Physcia stellaris (L.) Nyl., Phaeophyscia orbicularis (Neck.) Moberg, Hypogymnia physodes (L.) Nyl., 2 види накипних – Lecanora conizaeoides Nyl. ex Cromb., Lecanora carpinea (L.) Vain. і 2 види кущистих – Ramalina fraxinea (L.) Ach., Evernia Prunastri (L.) Ach.
Результати та їх обговорення. Відомо, що видовий і якісний склад ліхенофлори, а також висока чутливість окремих видів до аеротехногенних поллютантів, наочно відображають ступінь забрудненості різних функціональних зон урбоекосистеми (Ходосовцев, 1999). Аналіз кількісного складу епіфітних лишайників показав, що в досліджених функціональних зонах в якості субстрату перевага віддається листяним, а не хвойним породам. Домінуючими видами за ступенем проективного покриття дерев у урбоекосистемі міста Мелітополя є форофіти: клен (Acer campestre L.), дуб (Quercus robur L.), робінія псевдоакація (Robinia pseudoacacia L.), тополя (Populus nigra L., Populus alba L.), гледичія звичайна (Gleditsia triacanthos L.), ясен (Fraxinus americana L., Fraxinus excelsior L.), айлант найвищий (Ailanthus altissima) та ін.
Епіфітні лишайники в різних структурно-функціональних зонах Мелітополя в основному характеризувалися дуже дрібними, пригніченими таломами. Слід зазначити, що лишайники, що ростуть на деревах вздовж автотраси, відрізнялися брудно-жовтим або сірим забарвленням і мали важко віддільні від кори дерев, ламкі таломи. Такий стан ліхенофлори є результатом впливу аерополлютантів, що містяться у викидах автотранспортних вихлопних газів. На основі отриманих даних ліхеноіндикаційної оцінки аеротехногенного забруднення міста Мелітополя були виділені зони з різним екологічним станом території.
Зона, екологічний стан території якої характеризується як добрий, розташована в північно-східній і центральній частинах міста. Місця локалізації цієї зони пов’язані з територіями міського Парку культури і відпочинку, Лісопарку. Там спостерігається найбільше видове різноманіття лишайників з участю видів, найбільш чутливих до атмосферного забруднення: Ramalina fraxinea і Evernia Prunastri. Встановлено, що в районі Лісопарку були виявлені два види кущистих лишайників – Ramalina fraxinea і Evernia Prunastri, що свідчить про відносно сприятливий екологічний стан території, так як кущисті лишайники зникають вже при малих дозах токсикантів. Однак, вищевказані представники ліхенофлори характеризувалися низькими коефіцієнтами життєвості. Крім того, на території Лісопарку були знайдені такі види листуватих лишайників: Pleurosticta acetabulum, яка звичайно зустрічається на слабозабруднених і незабруднених територіях. Лімітуючим фактором для неї виступають забруднення повітря різними сполуками (сірчистими, азотистими, фтористими), а також високий рівень запиленості. Xanthoria polycarpa, як правило, є індикатором помірно антропогенно змінених місцепроживань. В Лісопарку цей вид лишайників характеризувався високим показником життєвості.
Також на території Лісопарку були виявлені ще два види листуватих лишайників – Physcia stellaris та Xanthoria parietina, котрі можуть зростати як на помірно, так і сильно забруднених територіях. Xanthoria parietina є широко поширеною в урбоекосистемах внаслідок своєї полеотолерантності. Було встановлено, що зміна щільності популяції означеного виду відображає різний ступінь антропогенного навантаження в урбоекосистемах і є ефективним показником при ліхеноіндикаційному зонуванні території. Крім того, Xanthoria parietina добре адаптується як до високих, так і до низьких концентрацій сполук нітрогену. Представники роду Xanthoria містять пігмент парієтин, який включає в себе антраквінони і активні антиоксиданти, які нейтралізують вільні радикали, що утворюються в слані при впливі різних аеротоксикантів (Бязров, 2006).
У Парку культури і відпочинку були виявлені види, характерні як для помірно- і слабозабруднених ділянок (Evernia Prunastri, Parmelia sulcata, Hypogymnia physodes), так і для сильно забруднених територій (Xanthoria parietina, Lecanora conizaeoides, Phaeophyscia orbicularis). Причому, перші мали низький показник життєвості. Поява таких токсикотолерантних нітрофільних видів, як Hypogymnia physodes, Phaeophyscia orbicularis та Xanthoria parietina в центральному міському парку можна пояснити добре розвиненою (кільцевою) транспортною системою та пов’язаними з нею викидами автотранспорту.
Зона, екологічний стан території якої характеризується як задовільний, охоплює південні і північно-західні райони міста – Телецентр, Авіамістечко та Мікрорайон. Серед видів ліхенофлори, що зустрілися в цих функціональних зонах, переважають листуваті лишайники, що свідчить про помірне забруднення досліджуваної території (Parmelia sulcata, Hypogymnia physodes). Наявність таких видів лишайників, як Physcia stellaris та Xanthoria parietina в районі Телецентру є обумовленою розташуванням траси міжнародного значення М-18 «Харків - Ялта», яка проходить поруч. Варто відзначити, що коефіцієнт життєвості листуватих лишайників, локалізованих в зонах житлової забудови Авіамістечка і Мікрорайону – невисокий і становить 15 % і 18 % відповідно. Це може бути пов’язано з високим рівнем заасфальтованості території і великим скупченням цегельних будівель і споруд (об’єктів житлової забудови). Це створює умови з високою сухістю повітря, що, в свою чергу, негативно впливає на ліхенофлору (Ходосовцев, 1995).
Зона, екологічний стан території якої характеризується як критичний, локалізована в районах Новий Мелітополь (житловий масив, район МЗТГ), Піщане, Кізіяр. В районі Новий Мелітополь виявлені Lecanora carpinea, Lecanora conizaeoides і один токситолерантний вид листуватих лишайників – Xanthoria parietina.
Низькі показники життєвості лишайників корелюють з високим значенням індексу Ра в районі Нового Мелітополя. Це може бути пов’язано з діяльністю великих машинобудівних підприємств – ПАТ «Гідросила МЗТГ» і ДПМЗ «Гідромаш», у виробництві яких використовуються фенолформальдегідні смоли.
Ще один локалітет сформувався вздовж автодороги (проспект 50-річчя Перемоги та проспект Б. Хмельницького) і включає ділянку житлової забудови між вулицями Фрунзе та Осипенко. В означеній функціональній зоні були виявлені листуваті лишайники Physcia stellaris та Xanthoria parietina. Проте, показник їх життєвості становив всього 3-5 %. Крім автотранспортного забруднення, на формування критичної зони в районі Кізіяр могли вплинути викиди розташованих неподалік підприємств – ЗАТ Мелітопольмебель і ВАТ Мелітопольський завод будматеріалів.
Зона, екологічний стан території якої характеризується як кризовий, локалізована на півдні (Південний переїзд) і сході (район заводу «Рефма»). В означених районах виявлені і найвищі сумарні індекси забруднення атмосферного повітря. В окреслених функціональних зонах виявлені ацидофільні лишайники Lecanora conizaeoides, що характеризуються низькими показниками життєвості, і поодинокі таломи листуватих лишайників Xanthoria parietina. Формування неблагополучної екологічної ситуації виникло внаслідок діяльності підприємства, яке спеціалізується на кольоровому литті – ТОВ «РЕФМА-Холод», а також автотраса міжнародного значення М-14 «Одеса – Новоазовськ».
Таким чином, екологічний стан території міста Мелітополя, згідно з результатами ліхеноіндикаційної оцінки аеротехногенного забруднення, може характеризуватися як критичний. Найбільш забруднені ділянки локалізовані в районах автомобільних доріг, а також деяких підприємств міста. Відносно сприятливі райони Мелітополя пов’язані з територіями міських парків.
Висновки.
1. Для біоіндикаційної оцінки ступеню аеротехногенного забруднення урбоекосистеми міста Мелітополя доцільно використовувати показник життєвості епіфітної ліхенофлори.
2. Превалювання в епіфітній ліхенофлорі токситолерантних видів родів Xanthoria і Lecanora свідчить про високий ступінь забруднення повітря аеротехногенними поллютантами (в першу чергу нітроген (IV) оксидом і сульфур (IV) оксидом).
3. На основі показників життєвості епіфітних лишайників у різних функціональних зонах міста Мелітополя були визначені ділянки з різним ступенем забруднення атмосферного повітря. Відмінний екологічний стан території – Лісопарк, Центр (район парку); задовільний – Телецентр, Авіамістечко, Мікрорайон; критичний – Новий Мелітополь (житловий масив, район заводу МЗТГ), Кізіяр, Піщане; кризовий – район заводу Рефма, Південний переїзд.
4. Результати ліхеноіндикації корелюють з комплексним індексом забруднення атмосфери Ра, на підставі якого виділено зони з низьким (Лісопарк, Парк), підвищеним (Авіамістечко, Піщане, Телецентр, Кізіяр) і високим (Новий Мелітополь, Південний переїзд, район заводу Рефма) рівнями аеротехногенного забруднення.

Список літератури

  1.  Бадтиев Ю.С., Кулемин А.А. Биоиндикация – малозатратный и эффективный метод познания /

    Ю.С. Бадтиев, А.А. Кулемин // Экологический вестник России, 2001. – № 1. – С. 38-41.
  2. Бязров Л.Г. Изменение видового разнообразия эпифитных лишайников г. Москвы – сравнение учетов 1988-1991 и 2006 годов.
  3. Кондратюк С. Я.Індикація стану навколишнього середовища України за допомогою лишайників /

    С. Я. Кондратюк. – К. : Наук. думка, 2008. – 336 с.
  4. Трасс Х.Х. Классы полеотолерантности лишайников и экологический мониторинг / Х.Х. Трасс // Проблемы экологического мониторинга и моделирования экосистем. – Л.: Гидрометеоиздат, 1984. – С. 144- 159.
  5. Ходосовцев О.Є. Лишайники причорноморських степів України / О.Є. Ходосовцев. – Київ: Фітосоціоцентр, 1999. – 236 с.

 

Ліхеноіндикаційна оцінка ступеню забруднення атмосферного повітря урбоекосистеми Мелітополя [Електронний ресурс]  / Йоркіна Н.В. // Режим доступу: http://eco.com.ua/content/lihenoindykaciyna-ocinka-stupenyu-zabrudnennya-atmosfernogo-povitrya-urboekosystemy

Оцінка: 
0
No votes yet