Забруднення атмосферного повітря

 

З таблиці 1.6. видно що свинець надзвичайно токсичний для здоров’я людини [48].

 

Розділ 2. Методологічні аспекти дослідження стану повітря м. Києва різними методами

 

2.1. Дослідження стану атмосферного повітря за допомогою ліхеноіндикації

 

2.1.1.Характеристика методу ліхеноіндикації

Рослинний покрив дослiджуваних територiй пiдпадає пiд вплив промислових забруднень пiдприємств мiста. Найбільш активними забруднювачами є сiрчистий ангiдрид та двоокис азоту. Тому з метою вивчення антропогенного впливу на лiхенофлору проводяться лiхеноiндикацiйнi дослiдження. Обробка лiхенологiчного матерiалу здiйснюється за загальноприйнятою методикою. Ступiнь чутливостi лишайникiв до забруднення визначали за Х.Х.Трассом (1985):

• 1 - сильно чутливi;

• 2-слабочутливi;

• 3—стiйкi;

• 4—толерантнi.

Використовується метод розрахунку екологiчних iндексiв. Вiн є найбiльш iнформативним серед лiхеноiндикацiйних методiв, якi вiдображають стан угруповань епiфiтних лишайникiв. Iндекс Чистоти Повiтря (1.Ч.П. — I.А.Р.) де Слувера та Леблана обчислюється за формулою:

n

І.Ч.П.=∑ ^Qi·fi , де

і=1 10

•Qi — екологiчний iндекс певного виду, або iндекс токсифобності (кiлькiсть видiв, що зростають поряд iз даним видом на всiх дiлянках однакового ступеня забруднення мiсцезростання);

•fi – п’ятибальний комбiнований показник покриття — трапляння.

Чим бiльше Qi, тим вище токсифобнiсть даного виду; чим вищий показник I.Ч.П., тим чистiше повiтря зони. На пiдставi розрахованих iндексiв виду були розрахованi iндекси для кожної з чотирьох зон забруднення. I.Ч.П.n=Q٭f1/10 - iндекс виду, де

Q=k ⁄ n, де

• k- кiлькiсть сусiдiв виду;

• n - число квадратiв з видом у транссектi;

• fi- проективне покриття по 5-и бальнiй шкалi:

٧ 1 (1-20%);

٧ 2 (20 - 40%);

٧ 3 (400-60%);

٧4 (60 - 80%);

٧ 5 (80-100%).

І.Ч.П.1 — iндекс виду у зонi сильного забруднення

I.Ч.П.2 — iндекс виду у зон середнього забруднення

I.Ч.П.3 — iндекс виду у зонi слабкого забруднення

I.Ч.П.4 — iндекс виду у незабрудненiй зонi [54].

Лiхеноiндикацiйне картування. Карту певної мiсцевостi дiлять на квадрати (м). Збiр матерiалу проводиться маршрутним методом на пробних дiлянках, розташованих у рiзних районах дослiджуваної територii. У кожному квадратi обстежуються всi види добре освiтлених, окремо зростаючих дерев листяних порiд (по 10 екз. кожного виду) у вуличних насадженнях, парках i скверах, зелених насадженнях поблизу промислових пiдприємств, а також у залiсених масивах околиць мiста. Лишайники описувались на висотi 1,5 - 2,0 м вiд поверхнi грунту, а також при основi дерев (форофiтiв) з родiв тополя, клен, верба, ясен, береза, робінiя (бiла акацiя) та iн. Всього обстежують близько 1000 дерев на кожнi 100 км².

Епiфiти трапляються здебiльшого на корi рiзних видiв тополь у виглядi окремих, часто пригнiчених, сланей. Вiдмiчено, що в парках, розташованих поблизу промислових пiдприємств мiста, кiлькiсть лишайникiв эменшується поступово збiльшується в бiльш вiддалених.

У псамофiтних угрупованнях значне проективне покриття утворюють кущистi лишайники з родiв кладонiя, бiатора, неофусцелiя, цетрарiя. Останнi два види є рiдкiсними i занесенi до Червоної книги України (неофусцелiя темнобура, цетрарiя степова).

Згідно розподiлу епiфiтних видiв лишайникв на чотири групи вiдповiдно їх чутливостi до полютантiв:

- До групи видiв, що є найчутливiшими до атмосферного забруднення вiднесенi такi кущистi види як евернiя сливова, рамалiна ясенева, анаптiхiя вiйкова, листуватi види: пармелiя дубова та блюдчата. Усi цi види найчастiше бувають зiбранi на корi тополi, осики.

- До групи сильно- та  середньо-чутливих лишайникiв вiднесенi види: гiпогімнiя здута, пармелiя борозентаста, фiсцiя зiрчаста, якi були зiбранi на корi дуба, тополi, осики. На вiдмiну вiд попередньої групи видiв, лишайники другої групи зустрiчаються дещо ширше i зростають у рiзних районах.

- Третю групу складають стiйкi до атмосферних забруднень види (леканора грабова, ксанторiя багатоплiдна). Види цiєї групи зустрiчаються в багатьох районах на корi тополi, ясена, клена, осики, робiнiї.

- Четверту групу складають  токситолерантнi накипнi види - iндикатори кислого забруднення середовища — сколiцiоспорум зелений, леканора Хагена та порохниста та обмежена кiлькiсть листуватих лишайникiв фiсцiя луската та зелена, ксанторiя настiнна [64].

На пiдставi зiбраного матерiалу можливо пiдрахувати iндекс чистоти повiтря для обстежених квадратiв i видiлити на картi чотири iзотоксичнi зони:

1. Перша зона — дуже забруднена. Кiлькiсть видiв епiфiтiв на форофiтах вуличних насаджень цiєї зони коливається вiд О до 4. В цiй зонi зустрiчається найменш обмежена кiлькiсть токситолерантних накипних видiв сколiцiоспорум зелений, леканора Хагена та порохниста з проективним покриттям 1-3%, та поодинокi таломи листуватих видiв та обмежена кiлькiсть листуватих лишайникiв фiсцiя луската та зелена, ксанторiя настiнна. Зустрiчаються плями некрозiв, якi складають до 10% проективного покриття.

Можливими є викиди в атмосферу сiрчистого ангiдриду, двоокису азоту окису вуглецю, S0₂ та iн. полютантiв; викидається бiльш 80 найменувань забруднюючих речовин. Тут виявлено поодинокi iзольованi таломи токситолерантних накипних та листуватих лишайникiв.

2. Друга зона — середньо забруднена. Взагалi, в середньо-забрудненiй зонi, поблизу пiдприємств лишайники створюють незначне проективне покриття, таломи мають пригнiчений вигляд. Зустрiчаються некрози, якi мають проективне покриття 5-10%.

3. Третя зона — слабозабруднена. Ця зона розташована у мiсцях досить провiтрюваних та вiддалених вiд промислових пiдприємств. Це головним чином парки, сквери та зеленi насадження житлових масивiв. Кiлькiсть епiфiтiв коливасться вiд 6 до 11. Крiм названих вище видiв, тут зустрiчаються також дуже та середньо чутливi листуватi види пармелiя борозенчата, фiсцiя зiрчаста, зелена, луската, гiпогiмнiя здута, евернiя сливова. Загальне проективне покриття видiв з роду фiсцiя можуть складати 5-10%. Зустрiчаються досить великi плями некрозiв.

4. Четверта зона — незабруднена. Це лiсовi насадження, дiлянки заплавних лiсових масивiв. Кiлькiсть видiв епiфiтiв в цiй зонi набагато бiльша нiж в сусiднiх зонах - вiд 15 до 35 видiв. Ця зона вiдрiзняється високою видовою насиченiстю та значним проективним покриттям (вiд 20% до 80%). Можна зустрiти найбiльш чутливi до забруднення кущистi види: евернiя сливова (покриття 1%-3%), рамалiна ясенева (поодинокi таломи), анаптiхiя вiйкова; листуватi види: пармелiя дубова (поодинокi таломи), пармелiя блюдчата (покрипя до 10%).

Лишайники вивчалися на заповiдних об’єктах, якi репрезентують заплавнi лiси - тополевi, вербові, рiдше дiброви, масиви широколистяних лiсiв (кленово-липово-дубових) в балках, а також територiї iз вiдслоненнями гранодiоритiв та парки [54, 64 ].

 

2.1.2. Характеристика показників стану повітряного басейну

Лишайники — однi з найдавнiших за походженням органiзмів, якi на вiдмiну вiд iнших, мають комплексну будову, тобто складаються iз клiтин водоростей i гриба, якi пов’язанi спiльним обміном речовин i енергiї, особливою зовнiшньою i внутрiшньою структурою, повiльним ростом ( вiд 0, 001 мо 2-3 мм на рiк), довготривалим життєвим циклом (до декiлькох сотен i тисяч рокiв). Лишайники поширенi в рiзних рослинно-клiматичних зонах, невибагливi до умов зростання, i в залежностi вiд субстрата, на якому оселюються, подiляються на екологчнi групи:

- епiфiтнi (на корi дерев),

- епiгейнi (на грунтi),

- епiлiтнi (на камiннях).

Вони витримують тривалу посуху, низькi i високi температури, проте є досить чутливим до забруднення повiтря та рекреацiйних змiн, що пов’язано з особливостями їх будови та фiзiологiчно-бiохiмiчними процесами. Останнiм часом лишайники все ширше використовуються як бiоiндикатори змiн навколишнього середовища. Лiхеноiндикацiя є одним iз напрямкiв методу фiтоiндикацiї, який є iнформативним та ефективним для оцiнки стану природних та техногенних зон навколо промислових центрiв. Поряд з цим, в останнє десятилiття питанням охорони лишайникiв як однiєї iз багаточисельних ланок бiорiзноманiття та невiд’ємних компонентiв екосистем придiляється значна увага. Проте, данi про стан эбереження рiзноманiття лишайникiв висвiтленi в лiтературi найповнiше для системи заповiдних територiй загальнодержавного рiвня, насамперед, заповiдникiв та нацiональних паркiв, а на регiональному рiвнi з’ясованi лише частково [54].

Лишайники по вiдношенню до забруднення подiляються на стiйкi, середньо чутливi i чутливi види. Найбiльш токсичними сполуками для них є двоокис сiрки (S0₂), сполуки фтору (особливо НF), оксиди азоту, сiрководень, амiак, оксид вуглецю (СО), пари бензину. Усi вказанi сполуки є в рiзній мiрi токсичними для лишайникiв, вони впливають на процеси фотосинтезу, в деяких випадках, призводять до загибелi лишайникiв. Крiм того, в умовах антропогенного тиску дiя їх посилюється, що з комплексним впливом забруднювачiв на лишайники.

Вперше лiхеноiндикацiйне картування було проведено в Естонiї. Для України подiбнi дослiдження на основi синтетичних показникiв було здiйснено в мiстах Львiв, Iвано-Франковськ, Тернопiль, Луцьк, Рiвне.

 

2.1.3. Оцінювання забрудненості повітря вуглекислим газом за допомогою ліхеноіндикації

Лишайники — симбiотичнi органiзми, що утворюють талом (вегетативне тiло водоростей, грибiв. лишайникiв тощо, яке не диференцiйоване на органи (стебло, лист, корiнь) i не має справжнiх тканин) та складаються з гриба i одноклiтинних водоростей [10, 12 ].

Лишайники поширенi по всiй земнiй кулi i чугливi до забруднення атмосферного повiтря речовинами, якi збiльшують кислотнiсть середовища (SО₂,NО₂, НF, НСI), тодi як важкi метали i радiонуклiди, що накопичуються на їх поверхнi, для них практично нешкiдливі. Завдяки цiй властивостi, а також тому, що їх вибагливiсть до чистоти повiтря зростає в ряду “накипнi — листуватi — кущистi”, лишайники часто використовуються для бiоiндикацій на рiзнкх рiвнях: локальному, регiональному, глобальному.

За допомогою лищайникiв ученi-екологи визначили стан повiтряного середовища в Рурському кам’яновугiльному басейнi i склали карту забруднення.

Обладнання та матерiали: лупа, рамка для визначення ступеня покриття ляшайниками стовбурiв дерев розмiром 10 х 10 см з клiтинами 1 х 1 см.

Хiд роботи:

Вибирають район для  спостереження i складають його карту, на якiй позначають розташованi поблизу ТЕС, заводи, iншi пiдприємства, пожвавленi автомагiстралi.

Розбивають вибрану  територiю на квадратя розмiром 10 х 10 м. У кожному квадратi вибирають 10 старих, але здорових дерев, що ростуть окремо. На кожному деревi пiдраховують кiлькiсть видiв лишайникiв (не обов’язково знати точну назву видiв, потрібно лише розрiзняти їх за кольором 1 формою талома). До накипних належать графiс( свiтло-сiрий), ксанторiя (жовто-оранжевий); до листуватих — гiпогiмнiя (попелясто-сiрий), до кущистих — кладонiя (ак маленький срiблясто-сiрий кущик), уснея (у виглядi звисаючої бороди сiрувато-зеленого кольору).

Проводять оцiнку ступеня покриття деревного стовбура лишайником. для цього на висотi 30—150 см на найбiльш зарослу лишайниками частину кори накладають рамку. Пiдраховують, який вiдсоток загальної площi рамки займають лишайники.

Крiм дерев можна дослiджувати обростання лишайниками камiння, стiн споруд тощо [10, 12].Одержанi результати заносять в таблицю.

 

Ознака	Дерева
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
загальна кількість  видів лишайників, у тому числі -кущистих -листуватих -накипних Ступінь покриття стовбура дерева лишайниками,%

 

 

Висновок про ступінь забрудненості повітря на досліджуваній території

Зона	Ступінь забрудненості  повітря	Наявність(+) або відсутність (-) лишайників
		Кущистих	листуватих	накипних
1	Забруднення немає	+	+	+
2	Слабке забруднення	-	+	+
3	Середнє забруднення	-	-	-
4	Сильне забруднення (“лишайникова пустеля”)	-	-	-

 

2.2. Оцінювання стану атмосферного повітря за показником інтенсивності руху автотранспорту

 

Визначення завантаженостi дiлянки вулицi автомобiльним транспортом.

Автотранспорт, чисельнiсть  якого на вуляцях мiст i сiл України постiйно зростає, негативно впливає на самопочуття їх мешканцiв, чинячи як пряму, так i опосередковану дію: шум, забруднення повiтря й грунтiв, ущiльнення грунтiв тощо. Викиди автотранспорту, що мiстять вуглеводнi, оксиди нiтрогену, сульфуру, карбону, сажу, надзвичайно небезпечний бензпiрен тощо, зумовлюють появу смогiв та кислотних дощiв, почастiшання респiраторних захворювань населення. Особливо значне забруднення спостерiгається поблизу перехресть вулиць, де автомобiлi змiнюють швидкiсть або мотори працюють на холостому ходу [10 ,12 ].