Хвойна рослинність як фітоіндикатор впливу забруднювальних речовин на атмосферу міста Черкаси

Abstract

Панасенко А.І. «Хвойна рослинність як фітоіндикатор впливу забруднювальних речовин на атмосферу міста Черкаси»

Актуальність теми. На сьогодні питання взаємодії людського суспільства й біосфери стали головною проблемою сучасності. Це вимагає науково обґрунтованих підходів та конкретних дій у справі раціонального використання природних ресурсів і охорони природного середовища. Особливої гостроти та актуальності набувають ідеї відновлення та збереження міських екосистем. Для їх впровадження необхідні пошуки нових рішень, які б базувалися на глибокому і всебічному дослідженні таких властивостей фітосередовища і відбивали залежність та закономірність змін компонентів екосистеми. На нашу думку, для оцінки концентрацій атмосферних полютантів та впливів найрізноманітніших чинників, з екологічної точки зору, перспективними є методи фітоіндикації, які дають змогу проаналізувати роль екологічних факторів і стан природних та урбосистем в цілому. Це також сприяє прогнозуванню наслідків як еволюційних природних процесів, так і антропогенного втручання людини. Всебічний аналіз проблем використання фітоіндикації та фітомоніторингу провідних екологічних факторів та техногенезу їх взаємовпливу та всебічної оцінки наслідків можливі тільки за умови використання комплексних методів дослідження, складовими яких і є фітоіндикаційні. Тому, способи практичного застосування методик дослідження для встановлення комбінованого та сукупного впливу полютантів, розробка технічних рішень щодо раціонального використання природних ресурсів та заходів щодо запобігання негативному впливу викидів на навколишнє середовище не втрачають своєї актуальності. Метою роботи є фітоіндикаційна оцінка стану атмосфери м. Черкаси за допомогою виду Pinus sylvestris L. Для досягнення поставленої мети необхідно було вирішити наступні завдання: 1. Проаналізувати можливі методики та методи діагностики індикаційних показників. Етапи використання фітоіндикації в оцінці атмосферних забруднень; 2. Дослідити питання використання видів соснових у вуличних та паркових насадження міста; 3. Визначити основні джерела забруднення, наявність концентрацій оксидантів та динаміку індексу чистоти атмосфери; 4. Здійснити на основі набутих теоретичних і методологічних підходів фітоіндикаційну оцінку рівня забруднення атмосфери міста з використанням виду Pinus sylvestris L., визначити шляхи запобігання несприятливому впливу антропогенної діяльності на умови функціонування вуличних насаджень та стан урбосередовища. Об’єкт дослідження: морфометричні показники біоіндикатора Pinus sylvestris L. та атмосфера на трьох досліджуваних ділянках: «Парк Сосновий бір», « Парк 30-річчя Перемоги», «Парк Хіміків» з контролем «Соснівка». Предмет дослідження – рівень техногенної безпеки територій паркових зон міста Черкаси на основі фітоіндикації. Методи дослідження: в основу роботи покладено фітоіндикаційні, лабораторні, морфометричні та статистичні методи дослідження. Для дослідження території проводили натурні спостереження в польових умовах. Результати дослідження. Розкриваються питання діагностики впливів та надаються матеріали і методологічні підходи стосовно методів фітоіндикації екологічних факторів впливу на об’єкти дослідження, приклади їх застосування в реальних умовах техногенезу. Лаконічно надається науково-обґрунтоване пояснення змісту термінів і понять фітоіндикації, біоіндикації та фітомоніторингу, що увійшли в наукову літературу як складова частина загальної екологічної термінології. відображено сучасний стан знань методик фітоіндикаційних досліджень та доведено, що цей напрямок взаємопов’язаний з діагностикою атмосферних забруднень і є складовим комплексних методів дослідження щодо наявності забруднювальних речовин у довкіллі. Приведено оцінку стану забруднення атмосферного середовища міста Черкаси й динаміку індекса забруднення атмосфери. Викладено матеріали щодо питання використання голонасінних по території міста Черкас та їх поширення у вуличних насадженнях. Надана ґрунтовна інформація щодо фітоіндикаційних досліджень стану атмосфери з використанням хвойної рослинності, результати яких засвідчили наявність підвищених концентрацій оксидантів, їх вплив на функціонування рослинності і її здатність до очищення атмосфери. Розроблені конкретні рекомендації щодо поліпшення екологічної ситуації та умов зростання вуличних насаджень міста Черкаси. Наукова новизна: досліджено видове різноманіття хвойних та їх використання у паркових і вуличних насадженнях міста Черкаси; проведено фітоіндикаційні дослідження техногенного навантаження з використанням виду Pinus sylvestris L.; розроблено рекомендації щодо підвищення рівня екологічної безпеки атмосферного середовища міста Черкаси та функціонування рослинності. Теоретичне і практичне значення: сформульовані напрямки щодо використання Pinus sylvestris L. у фітоіндикаційних дослідженнях стану атмосфери міста Черкаси; розроблені рекомендації для підвищення ефективності ролі деревних насаджень у питаннях очищення атмосферного середовища урбосистем.

Panasenko A.І. «Coniferous vegetation as a phytoindicator of the influence of pollutants on the atmosphere of the city of Cherkasy»

Actuality of theme. Today, the issue of interaction between human society and the biosphere has become the main problem of modernity. This requires scientifically based approaches and concrete actions in the matter of rational use of natural resources and protection of the natural environment. The idea of restoration and preservation of urban ecosystems is gaining particular urgency and urgency. For their implementation, it is necessary to search for new solutions, which would be based on a deep and comprehensive study of such properties of the phytoenvironment and reflect the dependence and regularity of changes in the components of the ecosystem. In our opinion, for assessing the concentrations of atmospheric pollutants and the effects of a wide variety of factors, from an ecological point of view, phytoindication methods are promising, which make it possible to analyze the role of environmental factors and the state of natural and urban systems as a whole. It also helps predict the consequences of both evolutionary natural processes and anthropogenic human intervention. A comprehensive analysis of the problems of using phytoindication and phytomonitoring of the leading environmental factors and the technogenesis of their mutual influence and a comprehensive assessment of the consequences are possible only under the condition of using complex research methods, the components of which are phytoindication. Therefore, the methods of practical application of research methods to establish the combined and cumulative impact of pollutants, the development of technical solutions for the rational use of natural resources and measures to prevent the negative impact of emissions on the environment do not lose their relevance. The purpose of the work is phytoindicative assessment of the state of the atmosphere in Cherkasy using the species Pinus sylvestris L. To achieve the set goal, it was necessary to solve the following tasks: 1. To analyze the possible methods and methods of diagnosis of indicative indicators. Stages of using phytoindication in the assessment of atmospheric pollution; 2. Investigate the issue of the use of pine species in street and park plantings of the city; 3. To determine the main sources of pollution, the presence of oxidant concentrations and the dynamics of the atmospheric purity index; 4. On the basis of the acquired theoretical and methodological approaches, carry out a phytoindicative assessment of the level of pollution of the city's atmosphere using the species Pinus sylvestris L., determine ways to prevent the adverse impact of anthropogenic activity on the functioning conditions of street plantings and the state of the urban environment. The object of the study: morphometric parameters of the Pinus sylvestris L. bioindicator and the atmosphere at three studied sites: «Sosnovy Bir Park», «Peremogy Park», «Khimikiv Park» with control «Sosnivka». The subject of the study is the level of man-made safety of the territories of the park zones of the city of Cherkasy based on phytoindication. Research methods: the work is based on phytoindicative, laboratory, morphometric and statistical research methods. Field observations were carried out to study the territory. Results of the research. Issues of impact diagnosis are revealed, and materials and methodological approaches are provided regarding methods of phytoindication of environmental factors influencing the objects of research, examples of their application in real conditions of technogenesis. A scientifically based explanation of the content of the terms and concepts of phytoindication, bioindication and phytomonitoring, which have entered the scientific literature as a component of the general ecological terminology, is succinctly provided. the current state of knowledge of phytoindicative research methods is reflected and it is proved that this direction is interconnected with the diagnosis of atmospheric pollution and is a component of complex research methods regarding the presence of pollutants in the environment. An assessment of the state of atmospheric pollution in the city of Cherkasy and the dynamics of the atmospheric pollution index is given. Materials on the issue of the use of gymnosperms in the territory of the city of Cherkasy and their distribution in street plantings are presented. Thorough information is provided on phytoindicative studies of the state of the atmosphere using coniferous vegetation, the results of which proved the presence of increased concentrations of oxidants, their influence on the functioning of vegetation and its ability to purify the atmosphere. Specific recommendations for improving the ecological situation and conditions for the growth of street plants in the city of Cherkasy have been developed. Scientific novelty: species diversity of conifers and their use in park and street plantings of the city of Cherkasy were investigated; conducted phytoindicative studies of man-made load using the species Pinus sylvestris L.; recommendations were developed to increase the level of environmental safety of the atmospheric environment of the city of Cherkasy and the functioning of vegetation. Theoretical and practical significance: formulated guidelines for the use of Pinus sylvestris L. in phytoindicative studies of the state of the atmosphere in the city of Cherkasy; developed recommendations for increasing the effectiveness of the role of tree plantations in matters of cleaning the atmospheric environment of urban systems.