Екологічне оцінювання стану атмосферного повітря довкола тваринницьких господарств біоіндикаційними методами Текст научной статьи по специальности «Экономика и бизнес»

нлты

ы КРАЖИ

tfl/IUlf

Науковий в!сн и к НЛТУУкраТни Scientific Bulletin of UNFU

http://nv.nltu.edu.ua https://doi.org/10.15421/40270617 Article received 06.09.2017 р. Article accepted 28.09.2017 р.

УДК 574.[21+476]

ISSN 1994-7836 (print) ISSN 2519-2477 (online)

1 ЁЕЗ Correspondence author A. А. Tesliyk Tesliyk.a@gmail.com

А. А. Теслюк

1нститут агроекологп i природокористування, НААН Украши, м. Кшв, Украта

ЕКОЛОГ1ЧНЕ ОЦ1НЮВАННЯ СТАНУ АТМОСФЕРНОГО ПОВ1ТРЯ ДОВКОЛА ТВАРИННИЦЬКИХ ГОСПОДАРСТВ БЮШДИКАЦ1ЙНИМИ МЕТОДАМИ

Оцшено вплив тваринницьких господарств на екологiчний стан атмосферного повпря у санiтарно-захисних зонах тд-приемств та на контрольних дшянках за допомогою бiоiндикацiйних методiв. Найшформативншими серед них можна вва-жати та, що тiсно корелюють iз величиною первинно! продукцп та характеризують взаемодiю у системi "рослина - середо-вище". До таких, зокрема, належать морфометричш показники деревних рослин. За даними дослщжень, виявлено зниження абсолютних величин довжини хво! сосни звичайно! в насадженнях з наближенням до тваринницького господарства i з тд-вищенням рiвня забрудненостi середовища. Також зафiксовано збiльшення кiлькостi хво! на пагош, що теж свiдчить про забруднення повiтря довкола тваринницьких господарств. Встановлено, що поблизу тваринницьких господарств показники сосни звичайно! варшють у широкому дiапазонi числових значень, при цьому рiвень некротичного ураження хво! е нашн-формативнiшою бюшдикацшною ознакою. Доведено, що рослини-iндикатори можна використовувати як для виявлення де-яких забруднювачiв, так i для спостереження за загальним станом повпря. Бюшдикацшш методи е доступними, надзви-чайно рiзноманiтними й одними з найефективнших для визначення наявностi негативного впливу.

Ключовi слова: фiто шдикащя; забруднення повпря; свинокомплекси; птахокомплекси.

Вступ. Вивчення рiвня впливу сучасних тваринницьких господарств Укра!ни рiзних напрямiв вироб-ництва продукцп на довшлля: грунти, пiдземнi та по-верхневi води, повiтряний простiр, е вкрай важливим для вчасного впровадження потрiбних заходiв з покра-щення еколопчного стану загалом i сприяння вироб-ництву як1сно1 тваринницько! продукцп ^^ип, 2002).

Темпи зростання сектору тваринництва у свт найвищi серед шших галузей сiльського господарства. Частка тваринництва у глобальному сшьськогоспо-дарському виробнищга становить 40 %.

Екологiчнi проблеми тваринництва треба розглядати з шлькох аспектiв - пов'язанi з наявним негативним впливом тваринництва на навколишне природне сере-довище i виробництво екологiчно чисто! продукцп для забезпечення потреб населення.

Останнiм часом виникла необхщшсть пошуку аль-тернативних методiв визначення рiвня еколопчно! не-безпеки антропогенно навантажених територiй. До таких територш можна ввднести зони розташування тваринницьких комплексiв, що межують iз природними бь огеоценозами. Важливим е еколопчне оцiнювання стану довшлля для прогнозування та запобтання небажа-ним наслiдкам ведення тваринницького господарства (Bessonova, & Osipova, 2001; Shubert, 1988; Bulohov, 1996; КогеЫко^ ег а1., 1995; Kostyshyn, & Rudenko, 2007). Серед широкого арсеналу аналггичних, хiмiчних, мiкробiологiчних методiв актуальностi набула пробле-

ма бюлопчно! шдикацп, тобто оцiнювання стану довшлля за реакщею живих opraHÍ3MÍB (Vajnert, et al., 1988; Korshikov, et al., 1995; Egorova, & Belolipeckaja, 2000; Il-kun, 1978; Klejn, & Klejn, 1974; Kostyshyn, & Rudenko, 2007; Lopaeva, 2006; Mjenning, & Feder, 1985).

Матерiали та методи дослiдження. Для дослвджен-ня стану повiтря довкола птахофабрики та свиногоспо-дарства використовували бМндикацш за допомогою Robinia pseudoacacia L. Стручки робшп звичайно! Robinia pseudoacacia L. збирали у жовтш 2015-2016 рр. У зiбраних стручках визначали загальну к1льк1сть утворе-них насшневих зачатков i ту шльшсть iз них, як1 перет-ворилися на зрше насiння. Далi вираховували вiдсоток зрiлих насiнин.

Об'ектом наших дослщжень були також сосновi на-садження, що зазнавали впливу ввд викидiв тваринницьких пiдприемств. У дослвджуваних зонах вщбира-ли хвою iз п'яти дерев на чотирьох дослiдних дiлянках, далi працювали iз середнiми даними, тобто враховува-ли середш значення морфометричних показник1в на територп СЗЗ тваринницьких господарств та на територп контрольно! дмнки.

Результата дослiдження. Зменшення морфометричних показнишв плодiв акацп може бути пов'язане iз зниженням к1льк1сть насшин у бобах. Проведений ана-лiз кiлькостi насiнин у плодах показав достовiрне зменшення дослвджуваного показника на територп СЗЗ птахофабрики порiвняно з контрольною донкою.

1нформацт про автора:

Теслюк Анатолiй Андрiйович, здобувач, науковий спiвробiтник лабораторп мониторингу arpo6iopecypciB. Email:

Tesliyk.a@gmail.com, Brygas.o.p@gmail.com Цитування за ДСТУ: Теслюк А. А. Екологiчне оцiнювання стану атмосферного повпря довкола тваринницьких господарств

бюшдикацшними методами. Науковий вкник НЛТУ УкраУни. 2017. Вип. 27(6). С. 85-88. Citation APA: Tesliyk, A. А. (2017). Environmental Assessment of the State of Atmospheric Air of Commercial Holdings by Bioindicating Methods. Scientific Bulletin of UNFU, 27(6), 85-88. https://doi.org/10.15421/40270617

У стручках акацп, яш вiдiбрали на дослвднш дiлянцi свиногосподарства, птахофабрики та на контрольнш дь лянцi, частка зрiлого насiння становить 27,8 %, 47,6 % i 74,5 % вцщоввдно (рис. 1).

Кшь- Некрози

№ з/ п М!сце ввд-бору проб Довжина хво!, мм Ширина хво!, мм юсть хво!нок на 10 см, шт. Вага 1000 х во!нок, г % Тип некрозу

1 44 1 8 веpхiв-юж

2 43 1 6 боюж

3 42 1 - -

4 Птахофабрика 42 1 5 бокж

5 52 1 281 10,11 - -

6 52 1 - -

7 53 1 - -

8 52 1 1 бокж

9 51 1 - -

10 49 1 3 бокж

11 41 1 19 бокж

12 44 1 - -

13 40 1 - -

14 40 1 2 бокж

15 Свино- 46 1 - -

16 господар- 46 1 264 10,7 11 бокж

17 ство 55 1 3 веpхiв-

18 55 1 - -

19 58 1 - -

20 58 1 - -

За даними дослщжень, виявлено зниження абсолют-них величин довжини хво! сосни звичайно! в насаджен-нях з наближенням до тваринницького господарства i з пiдвищенням рiвня забрудненосп середовища. Також простежено збiльшення шлькосп хво! на пагонi, що теж свщчить про забруднення повiтря довкола птахофабрики (табл. 1, 2).

Табл. 2. Морфометричш показники сосни звичайно!

Pinus sylvestris L. на територп контрольних дiлянок

Птахофабрика Свиногосподарство Контроль Рис. 1. Частка зршого насiння стручкiв робши звичайно! Robinia pseudoacacia L. (узагальнет дат 2015-2016 рр.)

Усереднеш данi за 2015-2016 рр. показали, що у стручках акацп, яш вщбрано у СЗЗ птахофабрики, частка зршого насшня становить 37,7 %, а у СЗЗ свиногосподарства - 26,1 %, тодi як на контрольнш дмнщ -74,7 %, що свщчить про значне забруднення атмосферного повиря на територп СЗЗ. Отже, треба зауважити, що повиря ввд викидiв тваринницьких об'eктiв е недос-татньо очищеним i негативно впливае на репродуктив-ну систему рослин.

Бiоiндикацiя стану атмосферного повiтря за до-помогою сосни звичайно! Pinus sylvestris L. Вiзуаль-ний аналiз рослин сосни звичайно! Pinus sylvestris L. показав, що поблизу джерела забруднення на хво! з'яв-ляються пошкодження у виглядi свiтло-зелених плям, некротичних точок та всихання.

Табл. 1. Морфометричнi показники сосни звичайно! Pinus

Кшь- Некрози

№ з/п М!сце ввдбору проб Дов- Шири- юсть Вага

жина хво!, мм на хво!, мм хвошок на 10 см, шт. 1000 х во!нок, г % Тип некрозу

1 113 2 3 веpхiв-

2 114 2 - -

3 116 2 - -

4 107 2 - -

5 113 2 - -

6 106 2 - -

7 109 2 - -

8 111 2 - -

9 Контроль 119 2 - -

10 120 2 149 17,01 - -

11 115 2 - -

12 116 2 - -

13 114 2 - -

14 114 2 - -

15 101 2 - -

16 106 2 - -

17 107 2 - -

18 106 2 - -

19 116 2 - -

20 114 2 - -

Отримаш данi засвщчили, що на територii санпар-но-захисно! зони свиногосподарства частка xboíhok Í3 плямами та ознаками всихання становила 36 %, тодi як на контрольнш дмнщ - 4 %, а на територп СЗЗ птахофабрики 30 % i 0 % вщповщно.

Нижчi значения показника абсолютно сухо! ваги хво!нок (10,11) на територп СЗЗ птахофабрики також сввдчать про негативний вплив дiяльностi птахотд-приемства на сосну звичайну Pinus sylvestris L., осшль-ки на територi! контрольно! дiлянки значення цього показника було 17,01.

За даними дослвдження, встановлено, що у забруд-ненiших районах пучки хво!нок бiльш зближенi, а !х к1льк1сть на 10 см пагона бiльша, нiж у чистiй зош. За-галом, морфометричнi показники хво! сосни звичайно! варшють у широкому дiапазонi числових значень, при цьому рiвень некротичного ушкодження хво! е нашн-формативнiшою бiоiндикацiйною ознакою. Мшмальне ушкодження хво! зафiксовано для дерев контрольно! да-лянки, на шших дослвджуваних територiях виявлено ушкодження хво!.

З ввддаленням вiд тваринницьких господарств змен-шуеться к1льк1сть хво!нок на пагонi та рiвень некротичного ураження, але збшьшуються - довжина, ширина хво!, вага 1000 шт. хво!нок. Фпомелюративш особли-востi деревних хвойних рослин тд впливом антропогенного навантаження мають важливе значення, як що-до фпосануючих функцiй, так i для мошторингових дослвджень.

В особин сосни звичайно! в умовах забруднення ввд-буваеться змша морфометричних показнишв, зокрема, стутнь некротичного ураження та його характер, довжина, ширина, !х вага, а також шльшсть на 10 см пагона. У дослвджуваних зонах вщбирали хвою iз п'яти дерев на чотирьох дослщних дiлянках, далi працювали зi середшми даними, тобто враховували середнi значення

хвошок на територп саштарно-захисно! зони птахофаб-рики та середнi значения морфометричних показник1в на контролi (табл. 3).

Табл. 3. Морфометричш показники сосни звичайно'1 Pinus sylvestris L.

М!сце ввд-бору проб Довжи-на хво!, мм Ширина хво!, мм Кшь-юсть хвошок на 10 см, шт. Вага 1000 хво шок, г Некрози

Птахофаб-рика 48,4±5'4 1±0,00 281±0'85 10,11±001 15 % - боко-вий некроз 8 % - вер-хiвковий

Свино-гос-подаство 48,3±4'2 1±0,00 264±0'73 10,7±<да 32 % - боко-вий некроз 3 % - вер-хiвковий

Контрольна дшянка 111,8 ±5,14 2±о,оо 149±0,8 17,01±°,°5 3 % - вер-хiвковий

За даними дослiджень, виявлено зниження абсолют-них величин довжини хво! сосни звичайно! в насаджен-нях з наближенням до тваринницьких господарств i з тдвищенням рiвия зaбрудненостi середовища. Вщзна-чено збiльшения кiлькостi хво! на пaгонi в межах саш-тарно-захисних зон тваринницьких пiдприeмств, що сввдчить про забруднення повiтря довкола них.

Висновок. Доведено, що для прогнозування нега-тивних нaслiдкiв забруднення атмосферного повiтря в зонах розташування потужних господарств доцiльно використовувати Robinia pseudoacacia L. як бМндика-тор еколопчного стану атмосферного повiтря.

Результати дослщжень свiдчaть про забруднення атмосферного повиря на територп СЗЗ тваринницьких господарств токсичними вiдходaми. БМндикащя стану довк1лля за часткою зршого нaсiния стручков робiнiï звичайно! Robinia pseudoacacia L. дае змогу швидко та iнформaтивно дослщити стан повиря на територiï СЗЗ тваринницьких господарств. Так, усереднеш значення частки зршого насшня в СЗЗ у 2 рази нижч^ нiж на кон-трольнiй дiлянцi. Це дае тдстави стверджувати, що ат-мосферне повиря СЗЗ зазнае значного забруднення ви-кидами шк1дливих гaзiв.

Встановлено, що поблизу господарств показники сосни звичайно! варшють у широкому дiaпaзонi число-вих значень, при цьому рiвень некротичного ураження хво! е нашнформатившшою бiоiндикaцiйною ознакою.

3a pe3y^bTaTaMH gocmg^eHHH, BcraHoBœHo 36irn-meHHH Ki^bKOCTÍ xboïhok i3 n^HMaMH nopiBHHHo i3 xboïh-KaMH, BÍgi6paHHMH Ha KoHTpo^bHrn gi^HH^. ,3,ocmg®eHo, ^o hh®hí 3HaneHHH noKa3HHKa a6co^MTHO cyxoï Barn xboïhok, nopiBHHHO 3 KOHTpo^eM, CBignaTb npo Te, ^o Ha cocHy 3BHnaHHy Te® Bn^HBae girabHicrb твaрннннцbкнх rocnogapcTB.

nepe^ÍK BHKopHCTaHHx g»epe.n

Bessonova, V. P., & Osipova, T. I. (2001). Semennoe vozobnovlenie drevesnyh rastenij i promyshlennye polljutanty (SO2 i NO2). Zapo-rozhe: Zaporozhskij gosudarstvennyj universitet, 193 p. [in Russian].

Bulohov, A. D. (1996). Jekologicheskaja ocenka sredy metodami fito-

indikacii. Brjansk: Izd-vo BGPU, 104 p. [in Russian]. Egorova, E. I., & Belolipeckaja, V. I. (2000). Biotestirovanie i bioindi-

kacija okruzhajushhejsredy. Obninsk: IATJe, 80 p. [in Russian]. Glazun, V. V. (2002). ttganizacionno-jekonomicheskij mehanizm je-kologizacii pticevodstva. Candidate dissertation for economic sciences (08.08.01 - Economics of nature management and environment protection); Sumskoj Gosudarstvennyj universitet. Sumy, 182 p. [in Russian].

Ilkun, G. M. (1978). Zagrjazniteli atmosfery i rastenija. Kiev: Nauk.

dumka, 247 p. [in Russian]. Klejn, P. M., & Klejn, D. T. (1974). Metody issledovanija rastenij,

(pp. 166-193). Moscow: Kolos. [in Russian]. Korshikov, I. I., Kotov, B. C., Miheenko, I. P. et al. (1995). Vzaimo-dejstvie rastenij s tehnogenno zagrjaznennoj sredoj. Ustojchivost. Fitoindikacija. Optimizacija. Kiev: Nauk, dumka, 191 p. [in Russian].

Kostyshyn, S. S., & Rudenko, S. S. (2007). Chotyry vazhlyvi pryntsypy efektyvnoho biomonitorynhu. Ekolohichna bezpeka: mo-nitorynh, otsinka ryzyku, perspektyvni pryrodookhoronni tekhnolo-hii: materialy nauk.-prakt. konf., (pp. 11-13). Lviv: Derzh. upr. ok-horony navkol. pryrod. seredovyshcha u Lvivskii oblasti. [in Ukrainian].

Lopaeva, N. L. (2006). Jekologicheskij monitoring okruzhajushhej prirodnoj sredy v zone dejatelnosti predprijatij promyshlennogo pticevodstva. Abstract of candidate dissertation for biological sciences (03.00.16 - Ecologic). Ekaterinburg, 22 p. [in Russian]. Mjenning, U. Dzh., & Feder, U. A. (1985). Biomonitoring zagrjazne-nija atmosfery s pomoshhju rastenij [Biomonitoring air pollutants with plants]: per. s angl. T. A. Golovinoj, L. F. Salnikova; pod red. L. M. Filippovoj. Leningrad: Gidrometioizdat, 143 p. [in Russian]. Shubert, R. (Ed.) (1988). Bioindikacija zagrjaznenij nazemnyh jeko-

sistem: per. s nem; red. Moscow: Mir, 350 p. [in Russian]. Vajnert, Je., Valter, Je., Vetdel, T. et al. (1988). Bioindikacija zagr'az-nenija nazemnyh jekosistem. Moscow: Mir, 350 p. [in Russian].

А. А. Теслюк

Институт агроэкологии и природопользования, НААН Украины, г. Киев, Украина

ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА ВОКРУГ ЖИВОТНОВОДЧЕСКИХ ХОЗЯЙСТВ БИОИНДИКАЦИОННЫМИ МЕТОДАМИ

Оценено влияние животноводческих хозяйств на экологическое состояние атмосферного воздуха в санитарно-защитных зонах предприятий и на контрольных участках с помощью биоиндикационных методов. Наиболее информативными среди них можно считать те, которые тесно коррелируют с величиной первичной продукции и характеризуют взаимодействие в системе "растение - среда". К таким относятся, например, морфометрические показатели древесных растений. По данным исследований, установлено снижение абсолютных величин длины хвои сосны в насаждениях с приближением к животноводческому хозяйству и с повышением уровня загрязнения среды. Также зафиксировано увеличение количества хвои на побеге, что тоже свидетельствует о загрязнении воздуха вокруг животноводческих хозяйств. Установлено, что вблизи животноводческих хозяйств показатели сосны варьируют в широком диапазоне числовых значений, при этом уровень некротического поражения хвои является наиболее информативный биоиндикационным признаком. Доказано, что растения-индикаторы можно использовать как для обнаружения отдельных загрязнителей, так и для наблюдения за общим состоянием воздуха. Биоиндикационные методы доступны, чрезвычайно разнообразны и одни из самых эффективных для определения наличия негативного воздействия.

Ключевые слова: фитоиндикация; животноводческие хазяйства; загрязнение воздуха.

A. A. Tesliyk

Institute of Agroecology and Environmental Management, NAAS Ukraine, Kyiv, Ukraine

ENVIRONMENTAL ASSESSMENT OF THE STATE OF ATMOSPHERIC AIR OF COMMERCIAL HOLDINGS BY BIOINDICATING METHODS

Recently, among the wide arsenal of analytical, chemical, microbiological methods the problem of biological indication, that is, the assessment of the state of the environment by the reaction of living organisms has become urgent. The decrease in the morpho-metric indexes of acacia fruit may be due to a decrease in the number of seeds in the beans. The analysis of the number of seeds in the fruit showed a significant decrease in the investigated index in the territory of sanitary protection zone of the poultry farm in comparison with the control area. In acacia pods, which were selected on the experimental site of the pig farms, poultry farms and in the control area, the percentage of mature seeds is 27,8 %, 47,6 % and 74,5 %, respectively. Averaged data for 2015-2016 years showed that in acacia pods, which were selected on the poultry farms, the percentage of mature seeds makes up 37,7 %, while in the pig breeding sector, 26,1 % at the same time in the control area it is 74,7 %, which indicates significant pollution of the air in the territory of SPZ. Consequently, it should be noted that the air from the emissions of livestock facilities is not sufficiently cleaned and adversely affects the reproductive system of plants. Bioindication of the atmospheric air using pine Pinus sylvestris L. The visual analysis of pine plants of the usual Pinus sylvestris L. showed that damage to the light green spots, necrotic points and drying occurs near the source of contamination with the needles. According to researches, a decrease in the absolute values of the length of the needles of Pinus sylvestris in the plantations with an approach to the livestock economy and with an increase in the level of environmental pollution is traced. There is also an increase in the number of needles in the shoots, which also indicates air pollution around the poultry farm. According to the research data, it was found out that in more polluted areas the bundles of needles are more closely aligned, and their number is 10 centimeters higher than in the clean zone. The minimum damage to the needle was found in the trees of the control site, and in other areas under investigation the damage to the needle was noted. With the distance from livestock farms, the number of needles on the shoots and the level of necrotic damage decreases, but the length, the width of needles, the weight of 1000 pcs of needles increase. In general, the morphometric indices of the needles of Pinus sylvestris usually vary in a wide range of numerical values, while the necrotic damage of the needle is the most informative bioindicative feature.

Keywords: phytoindication; poultry farm; pig farming; air pollution.