Микроэлементный состав лишайников как индикатор
загрязнения атмосферы на севере Западной Сибири
Валеева Э.И., Московченко Д.В.
При освоении месторождений углеводородного сырья
значительное количество загрязнителей распространяется воздушным путем, и это
обуславливает необходимость контроля и анализа атмосферных эмиссий. Одним из
детально разработанных и многократно апробированных методов индикации
атмосферного загрязнения является лихеномониторинг, т.е. использование
лишайников в качестве объектов наблюдения и химических анализов. Выбор
лишайников для биогеохимических исследований на севере Западной Сибири
продиктован рядом обстоятельств. Во-первых, лишайники являются эдификаторами и
доминантами во многих типах растительных сообществ, в том числе коренных и
квазикоренных: кустарничково-мохово-лишайниковых тундр, сосняков лишайниковых и
кустарничково-лишайниковых. Во-вторых, исследованиям лишайников как
биоиндикаторов посвящено множество работ в сходных по природным условиям
северных территориях (Трасс, 1985; Загороднева и др., 1988, Хренов, 1993;
Слипенчук, 1989; Парибок. 1988; Красовская, Светлосанов, 1989; Martin et
al,1992, Grodzinska et al, 1993; Case, 1984; Nash, Gries,1993; Мэнинг, Федер,
1985), что дает возможность для сравнительного анализа.
Широко известен факт высокой чувствительности многих
видов лишайников к загрязнению. Из-за отсутствия механизмов контроля газообмена
через устьица отложение газообразных соединений из атмосферы происходит по всей
поверхности лишайников. Задерживаются загрязняющие вещества в лишайниках в
основном в корпускулярной форме в межклеточном материале внутригифового
пространства (Galun еt al., 1984). Присутствующие в отложениях загрязняющие
соединения вызывают изменение видового разнообразия и обилия лишайников, сдвиг
от полового размножения к преимущественно вегетативному, значительные
морфологические изменения у выживших экземпляров, которые отражают ультраструктурную
перестройку растительной ткани. Основными проявлениями реакции лишайников
северных территорий на атмосферное загрязнение служат утечка ионизированного
кальция вследствие разрушения и изменения проницаемости клеточных оболочек,
изменение характера флюоресценции хлорофилла, свидетельствующее о деградации
пигмента, уменьшение фиксации азота и изменение ферментативной активности
(Nash, Gries, 1995).
В наших исследованиях проведен учет лишайниковых
синузий и выполнен анализ микроэлементного состава лишайников в ряде районов
Тюменской области, в том числе на участках, где в недавнем времени было
проведено разведочное бурение. Были обследованы Харасавэйское , Бованенковское
месторождения полуострова Ямал, район оз.Ярото,Наиболее часто обследовался широко
распространенный вид эпигейных кустистых лишайник Cladina stellaris. Также были
отобраны пробы эпифитного лишайника Hypogimnia physodes и пробы зеленых мхов
Pleurozium schreberi и Hylocomium splendens. Отбор проб проводился в
соответствии с методическими рекомендациями по геохимической оценке источников
загрязнения окружающей среды (Методические…, 1981,1982).
Определение содержания тяжелых металлов проводилось
методом атомно-адсорбционной спектрофотометрии в аккредитованном аналитическом
центре объединенного Института геологи, геофизики и минералогии СО РАН.
Полученные результаты, а также данные других
исследователей по сходным северным районам, суммированы в табл. 1.
Таблица1.
Микроэлементный состав лишайников северных территорий,
(мгкг абс.сухого вещества).
Район,
автор
Вид
Элементы
Cu
Zn
Pb
Cr
Mn
Co
Ni
Fe
Южный
Шпицберген (Grod-zinska et al., 1993)
15
видов эпигейных лишайников
0.42-3.03
8.34-30.16
1.08-15.6
--
--
--
0.34-3.76
--
Таймыр
(Подкорытов, 1967)
Сladonia
alpestris
--
--
2.0-8.75
--
4.24-6.64
--
1.27-8.75
--
Кольский
п-ов (Красовская,Свет-лосанов, 1989)
Cladonia
sp.
1.5
(фон)
--
--
--
--
--
1.0
(фон)
--
Магаданская
обл. (Загороднева и др.,1988)
Cladina
rangiferina
1.2-1.5
9.6-13.6
--
--
41.2-154.0
0.3
--
60.5-173.3
Север
Западной Сибири, Надымский район (Хренов, 1993)
Cladonia
sp.
2.5-3.5
01.10.15
2.1-10.3
4.0-5.0
63-92
0.2
2.5-4.6
--
Полуостров
Ямал, оз.Ярото (Валеева, Блюм,1994)
Сladonia
sp.
01.02.31
--
0.64
--
--
--
01.04.30
--
П-в
Ямал, Бованенковское и Харасавэйское мест.
Сladonia
sp.
01.01.14
09.12.01
0.73
0.83
65.6
0.17
0.86
--
Белоярский
р-н, среднее течение р.Казым (фон)
Cladina
stellaris
01.01.24
--
01.05.01
0.41
08.03.01
01.06.01
0.37
--
Белоярский
р-н, парк «Нумто», участки бурения
Cladina
stellaris
1,6
12,5
3,36
0,91
55
0,25
0,67
216,6
Незагрязненные
участки (Niebor et al., 1978)
Все
виды