Екологія /6. Екологічний моніторинг

Лихолат Ю.В., Безбородько С.А., Стальченко А.М.

Дніпропетровський національний університет ім. О. Гончара

ВПЛИВ КОМПЛЕКСНОГО ЗАБРУДНЕННЯ ДОВКІЛЛЯ НА СТАН ОСНОВНИХ КОМПОНЕНТІВ ЕКОСИСТЕМ

У зв’язку з загостренням екологічної кризи, пов’язаної зі збільшенням антропогенного забруднення оточуючого середовища, важливе значення набуває з’ясування вмісту важких металів у основних компонентах екосистем, зокрема, ґрунті та рослинних організмах. Ця проблема особливо актуальна в умовах міського середовища степового Придніпров’я, де мають місце глибокі порушення природних екосистем під впливом промислового забруднення та викидів автотранспорту на тлі засушливого клімату. Пріоритетними забруднювачами даного регіону є важкі метали, частка яких в довкіллі постійно збільшується [1, 4]. Для цих територій характерні ґрунтові „плями“, де вміст свинцю, цинку, кадмію та деяких інших елементів у 2-7 разів перевищує природний фон [2]. Високий рівень елементів виявлений не лише на території функціонуючих промислових підприємств, але й на узбіччі автомагістралей [4].

В зв’язку з цим метою нашої роботи стало встановлення рівня накопичення важких металів у ґрунті та рослинних зразках. Виходячи з того, що основними складовими газонних покривів є трави, які найбільш часто використовуються при створенні штучних фітоценозів в умовах України, костриця червона (Festuka rubra L.), пажитниця багаторічна (Lolium perenne L.), тонконіг вузьколистий (Poa angustifolia L.) та пирій повзучий (Elytrigia repens (L.) Nevski), саме ці види були виділені в якості об’єктів дослідження Контролем слугували відповідні рослини, що зростали на відстані 40 км від джерел емісії. Паралельно відбиралися зразки ґрунту. Вміст металів у зібраних зразках рослин визначали атомно-абсорбційним методом [5], розрахунки коефіцієнта біологічного поглинання (КБП) здійснювали за [4]. Математичну обробку даних проводили за загальноприйнятими методиками [3].

Надходження важких металів у рослинний організм може здійснюватися як через кореневу систему, так і безпосередньо з повітря за умови високих рівнів атмосферного забруднення [4]. В останньому випадку токсичний ефект при цьому набагато слабкіший, ніж при надходженні сполук через кореневу систему. При попаданні полютантів у ґрунт вони накопичуються у значній кількості.

Виходячи з отриманих результатів можна відзначити, що на досліджених територіях найвищим був рівень заліза. Кількість цього металу перевищувала контрольні показники в діапазоні від 1,1 до 2,6 разів. КБП заліза кореневою системою тонконогу вузьколистого складав 0,89, надземною частиною – 0,80 в тих же умовах.

Друге місце після заліза за фоновим вмістом у ґрунтах регіону займає цинк. В умовах промислового виробництва високий рівень елементу знайдено як у ґрунтах, так і тканинах рослин. Акумуляція цинку тонконогом вузьколистим була вищою у підземній частині (КБП=0,82) в порівнянні з надземною (КБП=0,35). Для надземної частини найвище значення КПБ (0,39) відмічене для костриці червоної.

Вміст міді в ґрунтах м. Дніпропетровська перевищував контрольні показники в 4,6 рази. Подібно до заліза мідь найкраще поглинається і накопичується в переважній кількості в підземній частині рослин. Рівень поглинання міді кореневою системою тонконогу вузьколистого склав КБП=1,78, надземною – КБП=1,70. Зміни КБП для пажитниці багаторічної були, відповідно, 0,89 та 0,67. Величина КБП у костриці червоної максимально дорівнювала для кореневої системи –1,60, для надземної – 1,50 за цих же умов.

При розглядові КБП для досліджуваних елементів у підземній та надземній частині рослин більш високі значення відмічені у тонконогу вузьколистого та костриці червоної відносно міді. У даному випадку дані види можна віднести до рослин, здатних накопичувати елементи в кількостях, значно перевищуючих їх вміст у ґрунті. В цілому серед досліджуваних газоноутворюючих саме ці види виявилися більш активними акумуляторами металів. Згідно класифікації А.Л.Ковалевського такі рослини, що здатні акумулювати метали в своєму організмі в кількостях, значно більших їх рівнів в ґрунті, складають окрему групу. Використання для озеленення техногенних територій представників саме цієї групи рослин забезпечує надійне очищення ґрунтів від важких елементів. Критичні концентрації кожного окремого металу є суто індивідуальними для окремого виду рослин і змінюються в залежності від типу забруднення довкілля.

Таким чином, отримані нами відомості доповнюють характеристику дерноутворюючих рослин за комплексного забруднення довкілля, що містить, в основному, важкі метали. Це дає можливість рекомендувати досліджувані види, в першу чергу, тонконіг вузьколистий та кострицю червону, в якості тест-об’єктів для дослідження рівня контамінації навколишнього середовища та для більш широкого використання в озелененні міських територій.

Література:

1. Заїко Г.А.Фізіологічні особливості стійкості основних представників квітуючих газонів в умовах міського середовища /Г.А. Заїко, Ю.В. Лихолат // Вісник Дніпропетровського ун-ту. Біологія. Екологія. – Дніпропетровськ: Вид-во

Дніпропетровського ун-ту, 2011. – Вип 19, т. 1. – С.36-40.

2. Кундиев Ю.И. Химическая опасность в Украине и меры по ее предупреждению /Ю.И. Кундиев, И.М. Трахтенберг //Журн. АМН України. – 2004. – Т. 10, №2. – С.259-267.

3. Лакин Г.Ф. Биометрия / Г.Ф. Лакин. – М.: Высшая школа, 1990. – 293 с.

4. Лихолат Ю.В. Використання дерноутворюючих трав для діагностики рівня забруднення навколишнього середовища важкими металами /Ю.В. Лихолат, І.П. Григорюк // Доповіді Національної академії наук України. – 2005. – № 8. – С. 196-200.

5. Хавердов И. Атомно-абсорбционный анализ / И. Хавердов, Д. Цалев. – Ленинград,1983. – 144 с.