CC BY
30
УДК 582.29
АКТИВНЫЙ МОНИТОРИНГ ЛИШАЙНИКОВ АСТРАХАНИ © 2004 г. В.И. Закутнова
The leading through licheneindication investigation transplatation lichenes on investigation territory with the purpose they reaction on a new maby extreme for they condition.
Проведены лихеноиндикационные исследования трансплантации лишайников на обследуемой территории с целью изучения их реакции на новые, возможно, экстремальные для них условия.
Трансплантационный способ лихеноиндикации называют активным мониторингом [1], считая, что наблюдение за состоянием представителей естественно произрастающих лишайников представляют собой пассивный мониторинг [2].
К активному мониторингу относят и долговременные наблюдения лишайников на территориях, где они встречаются в природе после начала работы в этом районе предприятия или какого-либо другого источника загрязнения [3-6].
Основными достоинствами использования трансплантантов для мониторинга качества воздуха считаются [1]:
- возможность размещения талломов лишайников во всех местах, где желателен мониторинг качества воздуха;
- точность исследования и полнота охвата территории;
- во всех тестируемых точках размещается сравнительно однородный материал, собранный вместе с информацией об условиях существования, что позволяет более обоснованно интерпретировать результаты;
- исследователь имеет возможность выбора лучшего варианта эксперимента для изучения конкретных местообитаний и реакций представителей тех или иных видов лишайников;
- возможность установления темпов увеличения уровней загрязнения, вызывающих повреждения лишайников.
Методика исследования
По методике [1] для трансплантации использовали эпифитные лишайники рода Xanthoria (Fr.) Th. Fr. (X. parietina (L.) Belt.); рода Physconia Poelt (Ph. distorta (With.) J.R. Laundon), которые вместе с субстратом отделяли от деревьев, а затем эти талломы размещали на обследуемой территории. Выбирали безупречные, местные виды с неповрежденными талломами с одной породы (Salix alba). Лишайники располагали рядом, увлажняли и отбирали насыщенные влагой зеленые крупные экземпляры. Размещение сравнительно од-
нородного материала позволяет более обоснованно интерпретировать результаты исследования [2].
За критерий действия загрязнителя учитывали долю (%) повременной части таллома от его общей поверхности за период наблюдения. Отмечали отмершие части лишайника по характерной белой и серой окраске, так как погибшие талломы лишены зеленых и сине-зеленых пигментов [2]. Составляли таблицы наблюдений за состоянием талломов лишайников на разном расстоянии от источника загрязнения атмосферного воздуха.
Результаты и обсуждение
Лихеноиндикационные особенности городских лишайников были нами впервые изучены в 1988 г. в Грозном [7] под руководством д-ра биол. наук Ш.О. Бархалова (Институт ботаники им. Комарова АН АЗССР) по методикам [8-13].
С 1994 г. исследуются лишайники в экологическом мониторинге больших и малых городов дельты Волги [15-18].
Бурное развитие химической и газоперерабытывающей промышленности вызвало резкое возрастание загрязнения окружающей среды, в том числе атмосферного воздуха. Основными загрязнителями воздушной среды являются следующие предприятия: Астраханьгазпром, ТЭЦ-2, ГРЭС, ПЭО «Астрком-мунэнерго», АООТ «Астраханьнефтепродукт», АО «Обувьхим», АООТ ССЗ «Лотос», АООТ ССЗ «Красные баррикады», АТРЗ «Тепловозоремонтный завод». Выбросы Астраханьгазпрома составляют почти 56 % от общих выбросов загрязняющих веществ предприятиями области [19]. В нашей области заметно ухудшилось качество воздуха с началом освоения и последующей эксплуатации Аксарайского газоконденсатного месторождения. От газоперерабатывающего завода (АГПЗ), функционирующего в нашей области, в атмосферу поступают следующие загрязняющие компоненты: углекислый газ, сероводород (Н28), двуокись серы (802) и серная пыль. Астраханьгазпром является крупным землепользователем, имеющим более 150 тыс. га земельной площади.
Территория Астраханского газового комплекса площадью 44,678 тыс. га имеет особые условия использования земель, необходимые для эксплуатации производственных и вспомогательных объектов комплекса. По критериям состояния наземных экосистем территория комплекса адекватна фоновому региональному уровню.
Содержание нефтепродуктов на большей части территории характеризуется фоновыми концентрациями. Вместе с тем следует отметить, что имеются земельные территории отдельных структурных подразделений Астраханьгазпрома, где отмечается более высокое содержание нефтепродуктов. В ходе
осуществления государственного экологического контроля на АГК были выявлены новые факты загрязнения почвы химическими веществами [20].
По данным центра гидрометеорологии, индекс загрязнения атмосферного воздуха в г. Астрахани равен 5,4. За последние 5 лет загрязнение атмосферного воздуха незначительно возросло: по сернистому газу - на 0,04 %, двуокиси азота - 0,2, сероводороду - 0,01, саже - 0,4, формальдегиду - 0,05 %. По остальным ингредиентам превышения среднегодового ПДК не наблюдалось.
Все данные о состоянии атмосферного воздуха вызвали необходимость, помимо изучения видового состава лишайников, картографирования, зонирования их распространения, использовать метод трансплантации талломов из относительно чистого района Астраханской области на территорию г. Астрахани.
Для изучения экологии и физиологии лишайников лишайниковые трансплантаты начали применять в 1950-1960 гг. [2].
Для изучения чувствительности лишайников к загрязнению мы пересадили талломы эпифитных лишайников: ХапШопа рапсИпа. РЬувсоша с^оПа в Братский сад Кировского района, парк им. Ленина, частный сектор Трусов-ского района, чтобы решить задачу индикации загрязнений. Целью исследований являлось фиксирование признаков: повреждение талломов, содержание пигментов, выживаемость, гибель.
Все изменения оценивали сравнением талломов перед началом пересадки, через 6, 12 и 18 месяцев.
Разрушения талломов у пересаженных видов Хапйюпа рапсИпа наблюдали через год, у РЬувсоша с^оПа уже через 6 месяцев. Результаты наблюдений фиксировали по методике X. Трасса (пятибалльная шкала) [11]: 1 - нормально развит; 2 - единичные повреждения: 3 - повреждено до половины; 4 - остались лишь небольшие участки; 5 - погиб. Данные наблюдений приводим в табл. 1.
Таблица 1
Изменения талломов эпифитных лишайников
Вид Апрель 1999 г. Октябрь 1999 г. Апрель 2000 г. Октябрь 2000 г.
РЬуясоша с^ойа 1 2 3 5
ХапПюпа рапейпа 1 1 2 3
По полученным данным мы выявили, что РЬувсоша с^ойа наиболее чувствительный вид к загрязнению; Хапйюпа рапсИпа является наиболее выносливым, полиотолерантным видом.
Чтобы выявить степень воздействия основного загрязнителя воздушной среды на территории и за пределами его границ (Астраханьгазпрома), прове-
ли наблюдение за пересаженными талломами лишайников. Для этой цели был выбран наиболее устойчивый вид ХапПюпа рагіейпа (см. табл. 1). Расположили по 5 талломов в следующих пунктах наблюдения: на щите пропускного пункта на территории основного источника загрязнения (3 км), поселок Аксарайск (8 км), село Тальниковый (20 км), микрорайон Бабаевского (частный сектор, 70 км от Астраханьгазпрома). Результаты наблюдений - табл. 2.
Таблица 2
Состояние пересаженных талломов ХапШогіа рагіеіїпа на разном расстоянии от Астраханьгазпрома до г. Астрахани
Расстояние от Астраханьгазпром, км № слоевищ
1 2 3 4 5 1 2 3 4 5
Через 6 месяцев Через 12 месяцев
70 3 3 2 3 3 3 3 2 2 2
20 2 2 1 2 2 1 1 0 0 0
8 2 2 1 1 0 0 0 0 0 0
3 1 1 2 1 1 0 0 0 0 0
Примечание. 0 - полностью погибший; 1 - с сильными повреждениями; 2 - с незначительными повреждениями; 3 - здоровый.
Вывод
В ходе исследования отмечали морфологические изменения талломов: цвета, толщины, внешнего вида, апотециев, лопастей и т.д.
Изменения внешних признаков пересаженных талломов за период экспонирования оценивали визуально в баллах.
Результаты наблюдений показали негативное воздействие основного загрязнителя. Те образцы лишайников, которые оказались ближе 3 км, погибали; на более дальнем расстоянии (20 км) было повреждено до половины наблюдаемых талломов; при удалении от основного источника загрязнителя на 70 км отмечались незначительные повреждения талломов и здоровые талломы.
Кроме того, по мере удаления от основного загрязнителя видовое разнообразие естественно произрастающих лишайников увеличивалось, но были отмечены изменения внешних признаков.
Наблюдение за изменением лихенофлоры Астрахани с 1994 г. можно назвать мониторингом [14-18].
Литература
1. Pearson L.C. II Lichens as bio indicators of air quality. General Technical Report RM-224. K. Stolte - ed. Fort Collins, CO: US Department of Agriculture, Forest Service, Rocky Mountain Forest and Range Experiment Station. 1993. P. 89-95.
2. Бязров Л.Т. Лишайники в экологическом мониторинге. М., 2002.
3. SkyeE. II SvenskBot. Tidskr. 1958. Vol. 52. № 1. P. 133-190.
4. Will-WolfS. IIBryologist. 1980. Vol. 83. № 3. P. 296-300.
5. Will-Wolf S. II Lichens, Bryophytes and Air Quality / Т.Н. Nash, V. Wirth.,
J. Cramer, Berlin-Stuttgart. 1988. P. 109-140.
6. Kandler О. II Air pollut. and ecosyst.: Proc. Int. Symposium. Grenoble, 18-22 May, 1987. Dorolrecht etc.: D. ReidelPubl. Co. 1988. P. 784-790.
7. Закутнова В.И. II Изв. АН Азербайджанской ССР. Сер. Биология. 1988. № 4. С.
122-128.
8. Трасс Х.Х. II Материалы VI симпозиума микологов и лихенологов Прибалтийских республик. Рига, 1971. Т. 1. С. 66-70.
9. Трасс Х.Х. II Экологические аспекты городских систем. Минск, 1984. С. 96-109.
10. Трасс Х.Х. II Проблемы экологического мониторинга и моделирования экосистем. Л., 1985. Т. 7. С. 122-137.
11. Трасс Х.Х. Трансплантационные методы лихеноиндикации и моделирования экосистем. Л., 1985. Т. 8. С. 140-144.
12. Трасс XX. // Биогеохимический круговорот веществ в биосфере. М., 1987. С.
111-115.
13. ГолубковаН.С., МалышеваН.В. //Ботан. журн. 1978. Т. 63. № 8. С. 1145- 1154.
14. Закутнова В.И. // Учен, записки: Материалы докл. итоговой науч. конф. 20-21 апреля 1994 г. Астрахань, 1996. С. 54-58.
15. Закутнова В.И. // Эколого-биологические проблемы Волжского региона и Северного Прикаспия: Материалы Рос. науч. конф. 19-20 октября 1998 г. Астрахань, 1998. С. 80-81.
16. Закутнова В.И. // Естеств. науки. Журн. фундамент, и прикл. исследований. Астрахань, 1999. № 1. С. 133-139.
17. Закутнова В.И. // Эколого-биологические проблемы Волжского региона и Северного Прикаспия: Материалы IV Всерос. конф. 4-5 октября 2001 г. Астрахань, 2001. С. 128-129.
18. Закутнова В.И, Пилипенко Т.А. II Материалы обл. науч.-практ. конф., посвящ. 80-летию пед. училища. Астрахань, 2003. С. 322-327.
19. Материалы к государственному докладу о состоянии окружающей природной среды РФ по Астраханской области Комитета экологии и природных ресурсов Астраханской области / Под общей ред. Ю.С. Чуйкова. Астрахань, 2000.
20. Перспективные подходы к решению проблем экологической безопасности Нижнего Поволжья в связи с разработкой и эксплуатацией нефтегазовых месторождений с высоким содержанием сероводорода. Астрахань, 1998. С. 188-193.
Астраханский государственный университет 5 июля 2004 г.
