Підбір методу визначення забруднення атмосферного повітря в зоні впливу полігону ТПВ м. Житомира

Коротка характеристика досліджуваної проблеми. За численними дослідженнями екологічний стан великих, середніх та малих міст багатьох країн світу, в тому числі і України, характеризується як незадовільний. Однією з нагальних проблем міст України, в тому числі і Житомира, є забруднення атмосферного повітря.

В місті Житомирі працює 4 стаціонарні метеорологічні пости спостереження за станом атмосферного повітря, які контролюють вміст чотирьох основних видів домішок: пилу, оксиду сірки (IV), нітроген (I) оксид та карбон (II) оксид, а також специфічних: бенз(а)пірену і восьми важких металів (Fe, Cd, Mn, Cu, Ni, Pb, Cl, Zn) [4, 5], які підпорядковуються Житомирському центру з гідрометеорології (ЦГМ) та центральній геофізичній обсерваторії (ЦГО). Моніторинг забруднення атмосферного повітря за цими показниками проводиться щорічно. Житомирським ЦГМ відбирається близько 6656 проб атмосферного повітря, які аналізують в лабораторіях ЦГО  Розраховують загальний рівень забруднення повітря в місті за індексом забруднення атмосфери (ІЗА). На даний час проведення інструментального контролю забруднень вимагає значних затрат коштів та часу кваліфікованого персоналу. Такий метод оцінювання стану атмосферного повітря є складним у виконанні та недосконалим в умовах дослідження впливу полігону ТПВ міста Житомира на довкілля, який за даними обсерваторії (ЦГО) є потужним джерелом забруднення навколишнього середовища токсичними елементами, призводить до відчуження земель, зміни ландшафту і є потенційною загрозою для навколишнього середовища та безпеки населення міста.
Полігон ТПВ в місті Житомир є одним з типових українських полігонів, які зазвичай експлуатуються з мінімальним виконанням природоохоронних заходів. Всі побутові відходи міста Житомира без попереднього сортування захоронюються на полігоні, якій став джерелом інтенсивного забруднення атмосфери, підземних вод, а загалом – загрозою епідемічного стану та потребує удосконалення процесу захоронення відходів. За даними, які було представлено на 12 сесії VІ скликання Житомирської міської ради з початку експлуатації міського полігону накопичилось близько 12 - 15 млн. м3 різних відходів, висота пласту яких складає близько

30 метрів. Щороку на міському полігоні ТПВ захоронюється біля 450 тис. м3 побутових відходів, а це близько 1,23 тис. м3 відходів на добу.
Міський полігон із захоронення твердих побутових відходів знаходиться на вул. Андріївській, експлуатується з 1957 року, його загальна площа становить 21,6 га (згідно державного акту на виділення земельної ділянки загальний розмір - 21,5670 га); площа ділянки складування – 18,7 га. Наближеність до найближчого населеного пункту – 0,514 км. Це один із найбільших діючих смітників в Україні та Європі [4].
Задача, що розглядається. Метою досліджень став підбір альтернативного методу для визначення забруднення атмосферного повітря в зоні впливу полігона ТПВ.
Характеристика методу розв’язання задачі. Багато українських та іноземних вчених зтаких, як:

І.М. Швадчак, А.І. Горова, А.І. Курінний, А. Механджиєв, Л.В. Частоколенко, M. Mller, W.F. Grant, E.T. Owens займаються оцінкою екологічного стану міста за допомогою методів біоіндикації [2, 3]. Цей метод дедалі поширюється, оскільки має такі переваги:

  • вимірювання сумарного ефекту зовнішнього впливу;
  • вивчення впливу забруднення на рослини і тварин;
  • визначення впливу у просторі й часі;
  • можливість застосовувати профілактичні засоби [3].

Існують різні форми біоіндикації. Якщо дві одинакові реакції викликані різними антропогенними факторами, то говорять про неспецифічну біоіндикацію. Якщо ж ті чи інші зміни можна пов’язати тільки з одним фактором, мова йде про специфічну біоіндикацію [2]. За допомогою моніторингу на рівні виду звичайно проводять специфічну індикацію одного забруднювача, а на рівні фітоценозів − загального стану природного середовища (проводять неспецифічну). Для умов міста більш раціональним є використання специфічної біоіндикації.
При виборі біоіндикаторів слід враховувати наступні вимоги:

  • відносна швидкість проведення біоіндикації.
  • одержання достатньо точних і відтворюваних результатів.
  • присутність об’єктів, які застосовується в біоіндикації, по можливості в великій кількості і з однорідними властивостями.
  • діапазон похибки в порівнянні з іншими методами тестування не більше 20 %.

Найбільш простими у виконанні методами біоіндикації є ті, що базуються на морфо-генетичному підході, який засновано на внутрішньо-індивідуальній мінливості морфологічних структур, а саме, ступені прояву флуктуаційної асиметрії. Відхилення в білатеральній симетрії може бути показником забруднення атмосферного повітря. Отже основною вимогою методу є наявність у рослин чітко вираженої двосторонньої асиметрії. Для експрес-оцінки якості атмосферного повітря за флуктуаційною асиметрією можна використовувати такі біоіндикатори як: березу, тополю, липу [1, 2].
Аналіз існуючих методів біоідникації показав, що в умовах дослідження оптимальними біоіндикаторами будуть виступати деревні рослини, оскільки, по-перше, у деревних форм щорічно формується листя, а,

по-друге, багато видів має широке розповсюдження й чітко виражені ознаки. Це дає можливість проводити постійний моніторинг. Принцип дослідження базується на порушені симетрії листової пластинки у деревних форм рослин під впливом антропогенного фактору.
У відповідності до поставленої мети та завдань було затверджено досліджувані ділянки для визначення рівня техногенного навантаження в зоні впливу звалища ТПВ, які було поділено на групи за різною віддаленістю (1000 м, 900 м, 800 м, 700 м, 600 м, 500 м, 400 м, 300 м, 200 м та 100 м від межі звалища).
Розроблення методики досліджень методом біоіндикації. Оцінку забруднення атмосферного повітря

м. Житомира в зоні впливу звалища ТПВ було проведено з використанням як біоіндикатора берези повислої (Betula pendula), оскільки, вона має ряд переваг, а саме:

  • чутлива до забруднюючих речовин;
  • листя формується кожен рік, що дає змогу проводити дослідження щорічно;
  • види мають чітко виражені ознаки, широкий ареал;
  • типова для ділянки, яка досліджується.

Згідно методики О.П. Мелехової та О.І. Єгорової (2007) [1] було зібрано по 10 листків берези з 10 дерев, так, щоб на кожній дослідній ділянці загальна кількість листків становила 100, що є достатньою кількістю для проведення статистичного аналізу малої вибірки величин та належного виконання кореляційного аналізу.
Дослідження листя проводили за параметрами, які наведені на рис. 1.
При відборі матеріалу враховувався:

  • положення листя у кроні (листки збиралися з других гілок знизу, передостанні на пагоні);
  • вік у досліджуваних дерев повинен бути однаковим (генеративний віковий стан визначався за діаметром та висотою дерев);
  • розмір листя (було зібрано листя приблизно одного розміру: в ширину не більше 6 см, а по довжині 8 см);
  • рівень пошкодження листя (усе листя повинно бути без видимих уражень, одного кольору, без плям, неушкоджене комахами);
  • однорідні умови зростання в кожному районі, який досліджується (рівень вологості, освітленості і т.д.).

Жилки вимірювалися лінійкою з точністю до 1 мм, а кут між жилками транспортиром.

Рис. 1. Параметри вимірювань листа берези для розрахунку флуктуаційної асиметрії: 1 – ширина половинки листа (лист складається навпіл, потім розгинається і по зморшці, що утворилась, проводять виміри); 2 – довжина другої жилки від основи листа; 3 – відстань між основами першої і другої жилок; 4 – відстань між кінцями цих жилок; 5 – кут між головною і другою від основи жилками.

 

Окремо фіксувалася “зігнутість” верхівки листа (рис. 2), яка має такі ознаки як: не загнута, загнута вліво, загнута вправо, хвіст ластівки. Це вказує на скільки листки зазнали техногенного впливу.

Рис. 2. Приклади “зігнутості” верхівки листа: 1 – не загнута; 2 – загнута вліво; 3 – загнута вправо; 4 – хвіст ластівки.

Результати вимірювань заносилися у електронні бази даних та за допомогою програми Microsoft Excel було проведено обробку результатів і визначено величину асиметрії кожного листка берези повислої (Betula pendula). Кінцевим етапом обчислень стало визначення середньої відносної відмінності на одну ознаку для даної вибірки листя, тобто для 10 листків одного дерева, а потім аналогічно для групи з 10 дерев.
Отриманий показник характеризує ступінь асиметрії організму. Користуючись 5-ти бальною шкалою (О.П. Мелехова та О.І. Єгорова, 2007), у якій 1 бал (до 0,055) – чисте повітря, 2 бали (0,055-0,060) – відносно чисте повітря, 3 бали (0,060-0,065) – забруднене повітря, 4 бали (0,065-0,070) – сильно забруднене повітря, а 5 балів (більше 0,070) – надто сильно забруднене повітря визначали рівень забрудненості повітря за кожною обраною ділянкою. Після обробки всіх даних, досліджувані ділянки розподілили за 5-ти бальною шкалою по ступеню забруднення атмосферного повітря.
Висновки. Таким чином було проведено районування за забрудненістю повітря в зоні впливу звалища ТПВ міста Житомира, при аналізі якого простежується чітка тенденція щодо забруднення атмосферного повітря при наближенні до звалища ТПВ, що дозволило зробити висновок про можливість використання даного методу біоіндикації для дослідження стану атмосферного повітря при проведенні моніторингу звалищ ТПВ, який є не лише екологічно доцільним, а й більш оптимальним за вартісною ознакою, в порівнянні з існуючими інструментальними методами.

Список літератури

  • Биологический контроль окружающей среды: биоиндикация и биотестирование. Мелехова О.П., Егорова Е.И. – М.: Академия, 2007. – 288 с.
  • Биоиндикация загрязнений наземных экосистем. Пер. с нем. /Под ред. Р. Шуберта. – М.: Мир, 1988. – 348 с.
  • Международная программа по биоиндикации антропогенного загрязнения природной среды /Е.В.Соколов, Д.А. Криволуцкий и др. //Экология, 1990. – № 2. – 90-94 с.
  • Програма економічного і соціального розвитку міста Житомира на 2011 рік / Матеріали засідань Громадської ради.
  • Проект регуляторного акту «Про затвердження Порядку надання дозволу на експлуатацію об’єктів підвищеної небезпеки на території міста Житомира».

Підбір методу визначення забруднення атмосферного повітря в зоні впливу полігону ТПВ м. Житомира [Електронний ресурс]  / [Мяновська М.Б., Мальований М.С.] // Режим доступу: http://eco.com.ua/content/pidbir-metodu-vyznachennya-zabrudnennya-atmosfernogo-povitrya-v-zoni-vplyvu-poligonu-tpv-m

Оцінка: 
0
No votes yet