вплив викидів цементного виробництва на стан пилку деревних рослин

(магістерська робота для здобуття кваліфікації

магістр біології)

З М І С Т

ВстуП……………………………………………………………….. | 3

Розділ 1. ОГЛЯД ЛІТЕРАТУРИ………………………………... | 5

1.1. Цементний пил як інгредієнт аеротехногенного забруднення довкілля: склад та біотоксичність …………………… | 5

1.2. Порушення процесів мікроспорогенезу як критерій мутагенності промислових полютантів …………………………….. | 8

Розділ 2. Екологічні аспекти діяльності

ВАТ «Івано-Франківськцемент» ………………………... | 14

Розділ 3. МАТЕРІАЛИ ТА МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕННЯ……. | 18

3.1. Загальна характеристика території та методів дослідження …. | 18

3.2 Біоекологічна характеристика видів-біоіндикаторів …………... | 21

3.3. Аналіз стерильності та життєздатності чоловічого гаметофіту, морфометрія пилкових зерен деревних рослин ……………………. | 26

3.4. Статистична обробка результатів дослідження ……………… | 28

Розділ 4. РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖЕНЬ ТА ЇХ ОБГОВОРЕННЯ…………………………………………………….. | 32

4.1. Стерильність пилку деревних рослин на дослідженій території ……………………………………………………………… | 32

4.2. Морфологічна різноякісність пилку деревних рослин в умовах забруднення екотопів викидами цементного виробництва . | 36

4.3. Життєздатність пилкових зерен деревних рослин на досліджуваній території …………………………………………….. | 39

4.4. Інтегральна оцінка гаметоцидного впливу викидів ВАТ «Івано-Франківськцемент» на деревні рослини……………………. | 44

Висновки…………………………………………………………. | 50

Список використаної літератури……………………. | 52

ДОДАТКИ …………………………………………………………… | 61

ВСТУП

Актуальність. Зростання антропогенного пресингу супроводжується техногенним забрудненням навколишнього середовища, негативний вплив якого відбивається на функціонуванні природних екосистем [2, 3, 16, 25, 28, 37, 49].

Одним з найпотужніших забруднювачів навколишнього природного середовища на Прикарпатті є ВАТ «Івано-Франківськцемент», яке є джерелом надходження у довкілля кальцієвмісного пилу [22, 26]. Це дає підстави віднести територію, прилеглу до підприємства до локальної техногенної геохімічної аномалії, яка потребує ґрунтовного біоекологічного та екотоксикологічного вивчення [53].

Техногенний пресинг на екосистеми проявляється не лише у вираженому загальнотоксичному впливі на біоту, що призводить до послаблення життєздатності як окремих особин, так і їх популяцій в цілому, а й у віддалених ефектах зокрема гаметоцидному [4-8, 14, 18, 23, 36, 40, 41, 61]. Між тим мало висвітленою залишається проблема впливу окремих інгредієнтів промислового забруднення на репродуктивну сферу рослин. Це зумовлює актуальність дослідження впливу викидів цементного виробництва на стан пилку деревних рослин. Вивчення цієї проблеми дозволить краще з’ясувати особливості функціонування рослинних організмів в умовах техногенного забруднення довкілля та перспективу використання показників стану пилку для біоіндикаційних досліджень Порушення мікроспорогенезу можна вважати інформативним біоіндикаційним показником рівня екологічної напруженості територій, які підлягають хронічному антропогенному впливу різного характеру та інтенсивності. При цьому деревні рослини, які входять в комплекси озеленення підприємств та міських вулиць володіють особливо цінними індикаторними властивостями. Внаслідок тривалої експозиції в антропогенно змінених умовах середовища існування вони здатні відображати хронічний вплив малих доз інгредієнтів промислових викидів, вказувати на мутагенність середовища в реальному комплексі екологічних факторів [5, 18, 20, 44-46, 57, 70].

Метою роботи було дослідити вплив викидів цементного виробництва на стан пилку деревних рослин та оцінити перспективність застосування параметрів порушення мікроспорогенезу для оцінки екологічного стану техногенно змінених територій.

Для досягнення поставленої мети виконували наступні завдання:

1. оцінити рівень стерильності пилку деревних рослин за часткою безкрохмальних пилкових зерен;

2. проаналізувати морфологічні зміни пилкових зерен рослин-індикаторів у зоні техногенезу;

3. охарактеризувати вплив викидів цементного виробництва на життєздатність пилку деревних рослин;

4. встановити напрям та ступінь кореляційних залежностей між параметрами стану пилку рослин і віддалю до джерела емісії;

5. дати інтегральну оцінку інтенсивності впливу гаметоцидних факторів на дослідженій території;

6. оцінити перспективність застосування показників порушення процесів мікро спорогенезу у практиці біоіндикаційних досліджень.

Об’єкт дослідження – стан чоловічого гаметофіту деревних рослин за дії аеротехногенного забруднення.

Матеріал дослідження – пилок деревних рослин.

Наукова новизна отриманих результатів. Вперше здійснено оцінку впливу кальцієвмісного пилу на стан чоловічого гаметофіту деревних рослин; встановлено рівень корелятивних залежностей між зміною параметрів стану пилку і віддалю до джерела емісії; складено рейтинговий ряд чутливості чоловічого гаметофіту деревних рослин до впливу викидів цементного виробництва.

Структура роботи. Робота викладена на ___ сторінках друкованого тексту, містить __ таблиць та ___ рисунків, в тому числі мікрофото. Перелік цитованої літератури складає 73 найменування (у тому числі __ – кирилицею, ___ – латиницею і посилання на електронні ресурси).

Огляд літератури

1.2. Цементний пил як інгредієнт аеротехногенного забруднення довкілля: склад та біотоксичність

Виробництво цементу й інших будівельних матеріалів є одним із основних джерел забруднення атмосфери пилом. Викиди цементних заводів – це різні тверді частки, які мають значний біотоксичний ефект. Пил – це поняття, яке визначає фізичний стан речовини, а саме: подрібненість її на найдрібніші частки, які, будучи зваженими у повітрі, являють собою дисперсну систему (аерозоль). Дисперсною фазою в цій системі є тверді часки, а середовищем – повітря. Шкідлива дія впливу залежить від ряду фізичних та хімічних властивостей, форми та розміру. Головне значення має концентрація пилу у повітрі [53].

Основні технологічні процеси виробництва цементу (подріблення, перемелювання, обпалювання сировинної суміші, а також подрібнення клінкеру) супроводжується виділенням великої кількості пилу. Ступінь знесилення визначається відношенням кількості пилу, захопленого пиловловлювачем до кількості пилу, що поступив у пиловлювач, виражене у відсотках.

Понад 60% річних викидів підприємств, які спеціалізуються на виготовленні цементу припадає на період активної вегетації рослин (квітень-вересень) [62].

Діяльність підприємств з виробництва цементу зумовлює надходження в атмосферу нелокалізованого неорганічного пилу, до складу якого поряд з інертними частинками входять токсичні сполуки та важкі метали. Пил містить