Індикаційно-діагностична оцінка поверхневого забруднення суходольних біогеоценозів

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Дніпропетровський національний університет імені Олеся Гончара

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук

03.00.16 - екологія

Індикаційно-діагностична оцінка поверхневого забруднення суходольних біогеоценозів (на прикладі Запорізької, Івано-Франківської областей та зони відчуження Чорнобильської АЕС)

Ганжа Дмитро Дмитрович

Дніпропетровськ - 2009

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана у Прикарпатському національному університеті імені Василя Стефаника (м. Івано-Франківськ).

Науковий керівник: доктор біологічних наук, професор Парпан Василь Іванович Інститут природничих наук Прикарпатського національного університету імені Василя Стефаника, завідувач кафедри біології та екології

Офіційні опоненти:

доктор біологічних наук, професор Зверковський Василь Миколайович Дніпропетровський національний університет імені Олеся Гончара, професор кафедри геоботаніки, ґрунтознавства та екології

доктор біологічних наук, старший науковий співробітник Гнатів Петро Степанович Львівський національний аграрний університет, професор кафедри екології та біології.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради, кандидат біологічних наук, доцент А.О. Дубина

Анотація

біогеоценоз техногенний забруднення суходол

Ганжа Д.Д. Індикаційно-діагностична оцінка поверхневого забруднення суходольних біогеоценозів (на прикладі Запорізької, Івано-Франківської областей та зони відчуження Чорнобильської АЕС). - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук за спеціальністю 03.00.16 - екологія. Дніпропетровський національний університет імені Олеся Гончара, Дніпропетровськ, 2009.

Дисертацію присвячено аналізу властивостей окремих компонентів біогеоценозів для індикації і діагностики техногенного забруднення та виконанню такої оцінки в регіонах України. Засобами індикації обрано епіфітні лишайники, зовнішню кору дерев та верхній шар ґрунту. Предметом дослідження є атмосферний пил, стабільні ізотопи та радіонукліди. Встановлено залежність накопичення від атмохімічних, погодних умов та тривалості процесу. Проведено калібрування та встановлено зв'язок накопичення полютантів засобами індикації. Розроблено способи, коефіцієнти та показники оцінки автотранспортного, будівельного навантаження та озеленення урбоекосистем. Адаптовано метод гамма-радіометрії для індикації та діагностики біогеоценозів техногенно змінених територій. Розвинено положення про зв'язок забруднення та морфологічної реакції організмів. Створено комплекти індикаційнних мап місць спостережень. Створено комплекти індикаційних мап для територій, де проведено дослідження.

Ключові слова: атмосферні домішки, біогеоценоз, ґрунт, індикація та діагностика техногенного забруднення, кора дерев, епіфітні лишайники, радіонукліди, стабільні ізотопи, техногенні полютанти.

Анотация

Ганжа Д.Д. Индикационно-диагностическая оценка поверхностного загрязнения суходольных биогеоценозов (на примере Запорожской, Ивано-Франковськой областей и зоны отчуждения Чернобыльськой АЭС). - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук по специальности 03.00.16 - экология. Днепропетровский национальный університет имени Олеся Гончара, Днепропетровск, 2009.

Диссертация посвящена анализу свойств отдельных компонентов биогеоценозов для индикации и диагностики техногенного загрязнения и выполнению такой оценки в регионах Украины. В качестве средств индикации преимущественно использованы епифитные лишайники, внешняя кора деревьев и верхний слой почвы. В качества загрязняющих веществ рассмотрены атмосферная пыль, стабильные изотопы и радионуклиды. Индикация и диагностики биогеоценозов базируется на комплексном применении методов биоиндикации, геохимии и радиоэкологии, предполагая развитие специфичных методов оценки территорий по их физическим, химическим и биологическим параметрам.

Определен регионально адаптированный список средств индикации. Установлено отсутствие зависимости накопления атмосферных примесей эпифитными лишайниками от видовой специфики коры деревьев, а также зависимость накопления от атмохимических, погодных условий и длительности процесса. Исследовано и установлено индикационное значение мелкозема -атмосферной пыли и аэрозолей, накапливаемых корой деревьев и слоевищами лишайников. Проведена калибровка и установлены статистические параметры связи накопления поллютантов средствами индикации.

Установлены параметры зависимости и разработаны способы, коэффициенты и показатели оценки автотранспортной, строительной нагрузки и озеленения урбоэкосистем. Обосновано значение улиц как целостного ландшафтно-экологического явления. В качестве главных диагностических параметров биогеоценозов улиц установлены строительная и автотранспортная нагрузка, озеленение, загрязнение почвы и приземного воздуха. Получило дальнейшее развитие положение о связи биогеоценотических процессов, загрязнения и морфологической реакции организмов, выраженной флуктуирующей асимметрией листьев деревьев Betula pendula, Robinia pseudoacacia, Tilia cordata. Адаптирован метод радиометрии для индикации и диагностики литолого-геохимической трансформации урбоэкосистем и для выявления трендов миграции ¹³⁷Cs в зонах радиационного загрязнения. Разработана структура информационной системы и созданы базы данных для автоматизации индикации и диагностики биогеоценозов.

Установлены параметры накопления техногенных поллютантов средствами индикации биогеоценозов в Запорожской, Ивано-Франковской областях и в зоне отчуждения Чернобыльской АЭС. Проведена диагностика и выявлены тенденции загрязнения урбоэкосистем. Созданы комплекты индикационных карт для територий, где проведены исследования.

В Запорожской области почвы загрязняются Ca, Sn, B, Pb, Ni, V, Sr, Ti, Zn, Al, Mg, Mo, Co, Mn, Be, Zr, Ba. Опасные атмосферные примеси - Fe, V, Cu, Pb, Ni, Mn, Cr, Co, Zn установлены с использованием в качестве средства индикации эпифитных лишайников. Сравнение почвы и лишайников показывает, что природные аномалии химических элементов имеют незначительное влияние на загрязнение приземного воздуха. Слоевища показывают преимущественно техногенное загрязнение.

Экологически опасными в Ивано-Франковской области являются элементы техногенного происхождения - B, Ba, Cd, Cr, Cu, Mn, Pb, Zn, нуклидное загрязнение и запыленность атмосферы в зонах техногенеза.

Нуклидное загрязнение средств индикации в зоне отчуждения Чернобыльской АЭС, возрастает в направлении: эпифитные лишайники > моховый покров > лесная подстилка > кора деревьев. Накопление нуклидов средствами индикации возрастает в направлении: ¹³⁷Cs > ⁹⁰Sr > ²⁴¹Am > ^238,239+240Pu. Нерадиационное загрязнение зоны отчуждения возникло преимущественно вследствие аварийного выброса 1986 г., засыпки разрушенного реактора, работ по дезактивации территории, послеаварийной хозяйственной деяльности. Концентрация отдельных стабильных изотопов в компонентах биогеоценозов увеличилось в 1,5-5 раза. Наибольшее загрязнение создают B, Ba, Pb.

Установлены структуры урбоэкосистемы и загрязнения Мелитополя. Застройкой с приусадебными участками занято 58% территории, где ѕ сельськохозяйственной продукции производится в условиях предкризисного или кризисного загрязнения почвы Cu, K, Mg, Ni, Sb, Pb. Опасными для урбоэкосистемы являются также - Al, Ba, Cd, Cu, Mn, Sr, Zn. Значительно ухудшает качество урбоэкосистемы запыленность воздуха.

Урбоэкосистеме Ивано-Франковска свойственно полиэлементное загрязнение, которое сложилось под влиянием автотранспортной (ведущий фактор загрязнения) и строительной нагрузки, в частности, от использования строительных материалов загрязненных золой тепловой электростанции. Основними экологически значимыми элементами являются Ba, V, Zn та Pb. При превышении численности населения в 1,4 раза, по признаку строительной нагрузки Ивано-Франковск превосходит Мелітополь втрое, а по автотранспортной - в 2,5 раза.

Главным современным природным процессом, который на 70% територии привел к коренным изменениям урбоэкосистемы Чорнобыля является демутация биогеоценозов. Процесс вызвал латеральное перераспределение первичных выпадений ¹³⁷Cs в верхнем горизонте почвы. Это происходит благодаря выносу нуклида из нижних горизонтов почвенного профиля - в верхний с ежегодным привнесенным лиственным опадом. Процесс сопровождается реакцией билатеральных морфологических структур исследованной на примере листьев Betula pendula.

Ключевые слова: атмосферные примеси, биогеоценоз, почва, индикация и диагностика техногенного загрязнения, кора деревьев, эпифитные лишайники, радионуклиды, стабильные изотопы, техногенные поллютанты.

Annotation

Ganzha D.D. Indication and diagnostics estimation of ground biogeocenosis superficial contamination (Zaporozhia, Ivano-Francovsk regions and Chornobyl NPP exclusion zone as an example). It is Manuscript.

Thesis on the receipt of scientific degree of candidate science (biology) by speciality 03.00.16 - ecology. Dnipropetrovs'k Oles Gonchar State University, Dnipropetrovsk, 2009.

Thesis is devoted to analysis of properties of some components of biogeocenosis for an indication and diagnostics of man-caused contamination and implementation of such estimation in the regions of Ukraine. Epiphytic lichens, external bark of trees and upper layer of soil are select on as facilities of indication. The subject of research is atmospheric dust, stable isotopes and radionuclides. Dependence of accumulation from atmospheric chemical, terms of weathers and duration of process is established. Calibration of pollutants accumulation of is conducted and connection between different indication facilities is established. Procedures, coefficients and indexes of estimation of a motor transport pollution, build loading and greenery planting of urban ecosystems are developed. The method of radiometry expectation is adapted for indication and diagnostics of biogeocenosis of the man-caused changed territories. The aspect about connection of contamination and morphological reaction of organisms is developed. The complete sets of indication maps of supervisions places are created.

Keywords: atmospheric admixtures, bark of trees, biogeocenos, epiphytic lichens, indication and diagnostics of man-caused contamination, man-caused pollutants, radionuclides, soil, stable isotopes.

1. Загальна характеристика роботи

Актуальність теми. В умовах сучасного техногенезу й урбанізації важливим є опрацювання та впровадження універсальних, доступних і швидких у виконанні, інформативних методів індикаційної оцінки стану й безпеки довкілля. Індикація та діагностика суходольних екосистем розвивається в рамках прикладної екології, де накопичено значний досвід оцінювання забрудненості довкілля за вмістом техногенних полютантів у компонентах біогеоценозів (Гнатів, Коршиков, 2006; Ruhling, 1998; Ильин, 1997; Тютюнник, 1994; Геохимия..., 1990; Puckitt, Nash, Wirth 1988). Для встановлення різнобічних властивостей довкілля широко застосовуються методи біоіндикації (Руденко, Талах, 2008; Kondratyuk, 1994; Бессонова, 1991; Инсарова, Инсаров, 1989; Шуберт, 1988; Захаров, 1987; Трасс, 1985; Le Blanc, 1975). Водночас засоби й методи, за якими здійснюється комплексна оцінка антропогенно змінених біогеоценозів досі не систематизовані та, здебільшого, не калібровані. Тому вони часто не співставні й не порівнювані. Це спонукає до опрацювання інтегрального підходу щодо оцінювання територій, сенс якого полягає в тому, що різні компоненти біогеоценозів можуть бути використані як засоби індикації, а діагностична оцінка має бути комплексною - за їхніми фізичними, хімічними та біологічними параметрами. Такий підхід є актуальним і надає можливість оцінювати властивості довкілля на основі якісної та кількісної характеристики топічних і біотичних компонентів БГЦ, техно- та урбогенних екологічних чинників.

Зв'язок роботи з науковими темами. Дисертація присвячена розробці методу екологічної індикації та його застосуванню на території Запорізької, Івано-Франківської областей та зони відчуження Чорнобильської АЕС (ЗВ ЧАЕС). Робота виконувалась в рамках робіт згідно з планом науково-дослідного сектору ЗНУ, лабораторії біоіндикації та хемосистематики ЦБС ім. М.М. Гришка НАН України, лабораторії екології УкрНДІгірліс, ДСНВП “Чорнобильський радіоекологічний центр” і має зв'язок з темами: “Оценка воздействия загрязнения атмосферы на функциональное состояние и продуктивность с/х растений в условиях Запорожской области (№ 214/88, 1988, Запорожье)”; “Оценка загрязнения агроценозов отдельных ландшафтов Запорожской области ТМ и их влияние на функциональное состояние и продуктивность некоторых сельхозрастений” (№ 108/89 Зап. 1989); “Исследовать загрязнение природной среды тяжелыми металлами и оксидом серы в 30-ти км зоне Запорожской ГРЭС” (Зап. 1991 ПНЦ); Оценка атмосферного загрязнения токсичными металлами г. Мелитополя (1/92-У, від 21.12.92); “Вивчити вплив антропогенних факторів на ріст зелених насаджень і розробити рекомендації з підвищення стійкості існуючих та створенню нових насаджень” (№ ДР 0196U002163); “Оцінка техногенного впливу на стан природних екосистем методами інтегрального моніторингу та біогеохімічної індикації лісів” (№ ДР 0199U003324).

Мета та завдання дослідження. Мета роботи - з'ясувати властивості окремих компонентів біогеоценозів щодо можливості їх використання та застосувати для індикаційно-діагностичної оцінки техногенного забруднення суходолу.

Для досягнення поставленої мети були визначені такі основні завдання:

1) вибрати модельні види для використання в якості засобів індикації;

2) дослідити вплив топічних умов та тривалості процесу на накопичення хімічних речовин та атмосферного пилу засобами індикації;

3) встановити параметри зв'язку між накопиченням полютантів різними засобами індикації;

4) розробити методи оцінки транспортного та будівельного навантаження як основних чинників погіршення стану урбоекосистем;

5) адаптувати методи польової радіометрії до потреб індикації БГЦ;

6) дослідити зв'язок між флуктуаціями асиметрії білатеральних організмів та техногенним навантаженням урбоекосистем;

7) створити інформаційну систему автоматизованої обробки даних індикації та діагностики БГЦ;

8) провести індикацію та діагностику модельних територій.

Об'єкт дослідження. При опрацюванні методів індикації та діагностики - компоненти біогеоценозів як акцептори техногенних полютантів та засоби індикації. При проведенні індикаційно-діагностичної зйомки - біогеоценози, що перебувають під впливом техногенезу.

Предмет дослідження: техногенні полютанти, що входять до складу компонентів БГЦ; зв'язки та залежності між засобами індикації в накопиченні техногенних полютантів, виражені статистично.

Методи дослідження: хіміко-аналітичні (атомно-емісійний, атомно-абсорбційний, радіоспектрометричний, радіохімічний та ін.); екологічно-індикаційний; картографічний; статистичний; інформаційно-аналітичний.

Наукова новизна отриманих результатів. Уперше встановлено індикаційне значення дрібнозему, що накопичується корою дерев і сланями лишайників. Встановлено відсутність впливу кори різних видів дерев на накопичення атмосферних домішок епіфітними лишайниками. Виявлено залежність накопичення атмосферних домішок корою дерев та епіфітними лишайниками від атмохімічних, погодних умов і тривалості процесу. Проведено калібрування та встановлено статистичні параметри зв'язку в накопиченні техногенних полютантів різними засобами індикації БГЦ.

Показано значення вулиці як цілісного урбоекологічного утворення. Основними діагностичними параметрами встановлено будівельне і транспортне навантаження, озеленення, забруднення ґрунту та повітря. Отримало подальший розвиток положення про зв'язок біогеоценотичних процесів, техногенного забруднення та морфологічної реакції організмів.

Встановлено параметри накопичення техногенних полютантів засобами індикації БГЦ у Запорізькій, Івано-Франківській областях і в зоні відчуження ЧАЕС. Проведено діагностику та виявлено тенденції змін урбоекосистем Івано-Франківська, Мелітополя та Чорнобиля.

Практичне значення отриманих результатів. Опрацьовано способи, коефіцієнти та показники метричної оцінки автотранспортного й будівельного навантаження, озеленення та інших параметрів урбоекосистем. Адаптовано метод польової радіометрії для оцінки літолого-геохімічної трансформації урбоекосистем і для виявлення трендів міграції ¹³⁷Cs в зонах радіаційного забруднення. Розроблено структуру інформаційної системи та створено бази даних для автоматизації індикації та діагностики БГЦ. Створено комплекти індикаційних мап для територій, де проведено спостереження. Окремі розробки, створені при виконанні дисертаційної роботи впроваджено в практику робіт Державного спеціалізованого підприємства по поводженню з радіоактивними відходами і дезактивації “Комплекс” та Інституту проблем безпеки атомних електростанцій НАН України. Розроблено “Збірник задач із радіоекології”, що використовується в Прикарпатському національному університеті імені Василя Стефаника.

Особистий внесок здобувача. Відбір польових проб у Запорізькій обл. та в містах Івано-Франківськ, Мелітополь, Чорнобиль проведено автором самостійно, на території Івано-Франківщини - з працівниками УкрНДІгірліс. Проби кори тополі (м. Київ) зібрані працівниками лабораторії біоіндикації та хемосистематики ЦБС НАНУ, польові проби в ЗВ ЧАЕС - у складі персоналу ДСНВП “ЕКОЦЕНТР”, частково самостійно. Всі польові радіометричні вимірювання від 2003 р. проведені автором особисто. Результати польової радіометрії до 2003 р. використані з фондових джерел ДСП “Техноцентр”, ДСНВП “ЕКОЦЕНТР” і ДСП “РУЗОД”. Вимірювання вмісту стабільних ізотопів у пробах виконані автором самостійно. Аналізи активності радіонуклідів у пробах виконані в ДСНВП “ЕКОЦЕНТР”. Вимірювання флуктуючої асиметрії білатеральних організмів здійснені автором самостійно. Обчислення результатів спостережень, створення баз даних і картографічна інтерпретація даних виконані автором особисто.

Апробація результатів дисертації. Основні положення і результати досліджень доповідались на: 8th International bioindication symposium 22-28 May 1995, Ceske Budejovice, Czech Republic; The third symposium IAL 3 Progress and problems in lichenology in the nineties 1-7 September 1996, Salzburg, Austria; Международном симпозиуме “Тяжелые металлы в окружающей среде”, Пущино, 1996; Второй российской школе “Геохимическая экология и биогеохимическое районирование биосферы” 25-28 января 1999 г., БИОГЕЛ, Москва; Международной конференции “Радиоактивность при ядерных взрывах и авариях” 24-26 апреля 2000 г., Москва; Міжнародній конференції “П'ятнадцять років Чорнобильської катастрофи. Досвід подолання”, Київ, 2001; на 50-й регулярній конференції “Crop science on the verge of the 21^st century opportunities and challenges”, 11-13 September 2001, Prague; на 2-й Международной научной конференции “Сахаровские чтения 2005 г.: экологические чтения XXI века” 20-21 мая 2005 г., Минск, Республика Беларусь; 2-nd International Conference on Radioactivity in the Environment, 2-6 October 2005, Nice, France; на V Съезде по радиационным исследованиям (радиобиология, радиоэкология, радиационная безопасность), Москва, 10-14 апреля 2006 г.; Міжнародній конференції “Двадцять років Чорнобильської катастрофи. Погляд у майбутнє”, 24-26 квітня 2006 р.; на Всеукраїнському науковому семінарі “Біомедична електроніка та фізичні методи в екології”, Ворохта, 2008 р.

Публікації. За темою дисертації опубліковано 3 статті у фахових наукових журналах і збірниках, 9 статей - в інших виданнях, 26 публікацій - в збірниках тез та матеріалів конференцій.

Структура та обсяг дисертації. Дисертаційна робота складається із вступу, 7 розділів, висновків та додатків. Загальний обсяг роботи налічує 175 сторінок, має 23 рисунки, 66 таблиць, 10 додатків. Бібліографічний список становить 244 джерела.

2. Основний зміст роботи

Індикація біогеоценозів, стан проблеми її удосконалення

Для оцінки якості довкілля, застосовуються методи біоіндикації (Руденко, Талах, 2008; Kondratyuk, 1994; Бессонова, 1991; Инсарова, Инсаров, 1989; Шуберт, 1988; Захаров, 1987; Трасс, 1985; Le Blanc, 1975), геохімії (Ruhling, 1998; Ільїн, 1997; Тютюнник, 1994; Ковалевский, 1991; Геохимия…, 1990; Puckitt, Nash, Wirth 1988) та радіоекології (Пристер, Гаргер, Виноградська, 2008; Щеглов, 1999; Бязров, 1994; Алексахин, 1992; Seaward, 1992). Названі методи сукупно з інформаційними технологіями створюють основу методу індикації та діагностики суходольних БГЦ.

Основою формування мереж спостереження при вивченні забруднення є функціональні ландшафти (Адаменко й ін., 2004; Давидчук та ін, 1994; Черваньов та ін., 1994; Тютюнник, 1993). На антропогенно змінених територіях межі БГЦ доцільно визначати за контурами функціональних ландшафтів (Дідух, Шеляг-Сосонко, 2001; Голубець, 2000), де відбувається утворення та міграція техногенних полютантів (Экогеохимия городских ландшафтов, 1995; Геохимия..., 1990).

Тим не менше, дотепер не систематизовано засоби й методи індикації та діагностики БГЦ. Недостатньо зроблено для калібрування засобів індикації. Є потреба вдосконалення існуючих і створення нових методів індикації та діагностики, що спираються на використання компонентів БГЦ і можуть бути застосовані для оцінки параметрів критичних щодо екологічної безпеки територій.

Природні умови на досліджуваних територіях

Дослідження виконане в Запорізькій, Івано-Франківській областях та ЗВ ЧАЕС, територіях - різних за площею, природними умовами, та специфікою забруднення довкілля (Адаменко та ін., 2004; Атлас Чорнобильської зони відчуження, 1996; Давидчук та ін., 1994; Природне середовище і людина. Серія карт, 1993; Ландшафтно-геохимическая карта Украины (территория воздействия аварии на ЧАЭС). Масштаб 1:1000000, 1991; Ковтун, Степаненко, 1990; Атлас природных условий и естественных ресурсов Украинской ССР, 1978; Ґрунти Запорізької області, Карта, 1967; Україна; та ін.).

У Запорізькій обл. підвищення геохімічного фону пов'язане з впливом порід українського кристалічного щита. В Івано-Франківській - з покладами корисних копалин передкарпатського прогину. В ЗВ ЧАЕС місцевий геохімічний фон до катастрофи на ЧАЕС був найнижчим серед досліджуваних територій.

Основні джерела техногенного забруднення в Запорізькій та Івано-Франківській областях пов'язані з гірничорудною і видобувною галузями, енергетикою й транспортом. Специфічними для Запорізької області є забруднення металургійної промисловості та сільського господарства, в Івано-Франківській - хімічного виробництва, в ЗВ ЧАЕС - радіаційне, внаслідок техногенної катастрофи.

При проведенні діагностики БГЦ природні умови й особливості забруднення вимагають індикації стану ґрунтів та приземного шару повітря на досліджуваних територіях, в урбоекосистемах необхідно дати оцінку основних чинників антропогенного навантаження - транспорту й забудови.

Матеріал та методи дослідження

На предмет вмісту техногенних полютантів досліджували: проби ґрунту та лісової підстилки; сніговий покрив; зовнішню кору дерев Robinia pseudoacacia L., Acer negundo L., Pinus sylvestris L., Populus nigra L.; епіфітні лишайники Parmelia sulcata Th. Tayl., P. acetabulum (Neck.) Daby, Physcia stellaris (L.) Nyl., Xanthoria parietina (L.) Th. Fr., Hypohymnia physodes (L.) Nyl.; епігейні мохи Pleurozium schreberi (Brid) Mitt. i Dicranum polysetum Sw.; деревину та глицю Pinus sylvestris, листя Betula pendula Roth., укоси трави. Морфологічну реакцію організмів на забруднення оцінювали за флуктуацією асиметрії листків дерев Betula pendula, Robinia pseudoacacia, Tilia cordata Mill.

У польових умовах, окрім відбору проб, виконано гамма-радіометрію, урбометричні спостереження та вимірювання географічних координат.

Спектральний аналіз вмісту хімічних елементів в пробах виконували методами атомної емісії, атомної абсорбції, енергомасаналізу та рентгенфлуоресцентного аналізу. Радіоспектрометричний та радіохімічний аналіз проводили у ДСНВП “ЕКОЦЕНТР” згідно чинних методик.

Обчислення геохімічних формул та коефіцієнтів виконано згідно існуючих рекомендацій (Геохимия..., 1990; Соловов та ін, 1990; Авессаломова, 1987). Реакцію морфологічних структур білатеральних організмів оцінювали за флуктуючою асиметрією (Методические рекомендации..., 2003; Захаров, 1987).

Калібрування засобів індикації біогеоценозів

Індикація і діагностика забруднення приземного шару повітря БГЦ базується на використанні лишайників, мохів та кори дерев. При реалізації методу неможливо обмежитись не тільки одним видом, але й одною екологічною групою організмів. Ця обставина робить актуальним вибір та калібрування засобів індикації.

Внаслідок спостережень проведених на 154 пікетах в Запорізькій області, в ЗВ ЧАЕС, в Івано-Франківську та Мелітополі базовими засобами індикації забруднення повітря були вибрані лишайник Parmelia sulcata (допоміжні - P. acetabulum, Hypohymnia physodes, Physcia stellaris, Xanthoria parietina) та кору - Robinia pseudoacacia (допоміжні - Acer negundo, Pinus sylvestris, Populus nigra).

Для виявлення індикаційного значення дрібнозему в різних атмохімічних умовах в Запорізькій обл., в м. Мелітополі, в ЗВ ЧАЕС та в умовах контрольованого забруднення в Дніпропетровську, Дніпродзержинську, Запоріжжі, Миколаєві та Херсоні, досліджено кору дерев та слані лишайників. Дрібноземом ми вважаємо розчинні та малорозчинні мінеральні частинки, які зв'язані з корою дерев або сланями лишайників і є золою власне біологічної тканини або накопиченими атмосферними домішками. Дослідження показали, що кора та слані накопичують дрібнозем в залежності від атмохімічних умов. По мірі збільшення техногенного навантаження, яке в наведеному прикладі діагностується збільшенням запиленості повітря, зростає частка розчинної фракції дрібнозему (табл. 1).

Встановлено зв'язок між накопиченням корою й сланями дрібнозему та десяти технофільних хімічних елементів. Наприклад, накопичення сланями Parmelia sulcata стабільного ізотопа Pb та радіоактивного ¹³⁷Cs (табл. 2).

Наведені дані свідчать за індикаційне значення дрібнозему та необхідність його дослідження при проведенні діагностики БГЦ.

Таблиця 1. Порівняння запиленості повітря з накопиченням дрібнозему корою дерев

Кора	Запиленість, г/м3	Рівняння регресії, при P = 0,95	R2
Populus nigra	4,0	y = 14,117x + 1,2293	0,33
	6,8	y = 28,173m + 1,0478	0.80
Robinia pseudoacacia	4,7	y = 16,332x + 1,3566	0,36
	6,1	y = 29,379m + 0,6395	0,82

Примітка: у рівнянні регресії, y - значення пилу в повітря, г/м³; x - частка малорозчинної фракції дрібнозему, %; m - частка розчинної фракції, %; R² - тут і далі, квадратичний коефіцієнт кореляції.

Таблиця 2. Накопичення хімічних елементів та дрібнозему сланями Parmelia sulcata

Регіон	Елемент	Кількість проб	Рівняння регресії, при P = 0,95	R2
Запорізька обл.	Pb	90	y = 0,7908x + 1,9424	0,41
		72	y = 2,7994m1,2631	0.38
ЗВ ЧАЕС	137Cs	19	y = 9,1433x3,7854	0,94

Примітка: у рівнянні регресії, y - вміст елемента в сланях, мкг/г; x - частка малорозчинної фракції дрібнозему, %; m - частка розчинної фракції, %.

Встановлено кореляцію між накопиченням дрібнозему та хімічних елементів корою дерев і сланями лишайників, що забезпечує взаємозамінність засобів індикації та безперервність мереж спостереження. Результати калібрування засобів індикації подано у вигляді рівнянь регресії.

При зростанні забрудненості території збільшується частка та варіабельність розчинної фракції технофільних елементів в ґрунті, а також зростає їх кореляція з розчинною фракцією дрібнозему в корі та лишайниках (табл. 3).

Таблиця 3. Накопичення Pb сланями лишайниками та корою дерев щодо вмісту в ґрунті

Засіб індикації	Форма вмісту Pb в ґрунті	Кількість проб	Рівняння регресії при P = 0,95	R2
Кора	Валовий вміст	69	y = 0,2772x + 11,984	0,51
	Рухомі форми	64	y = 0,4835x + 14,8	0,74
Слань	Валовий вміст	35	y = 0,3288x + 6,0588	0,51
	Рухомі форми	30	y = 1,0457x + 8,8638	0,60

Примітка: у рівнянні регресії, y - вміст в корі Robinia pseudoacacia та сланях Parmelia sulcata, мкг/г; x - вміст в ґрунті, мкг/г.

Накопичення полютантів корою дерев відрізняється в залежності від сезону та стану погоди і показує стан забруднення повітря на момент спостережень. Тому при проведенні індикації потрібно здійснювати не менше трьох спостережень в різні сезони протягом року, а одноразові тести можна вважати оціночними. Лишайники накопичують полютанти протягом часу існування слані. Спостерігається латеральний розподіл атмосферних домішок в слані, пропорційний забрудненню повітря під час росту відповідної зони слані. Для зменшення похибки, пов'язаної з флуктуаціями атмохімічних умов в різні роки життя, при проведенні індикації необхідно відбирати близькі за діаметром слані.

Встановлено, що незалежно від виду і навіть екологічної групи флуктуюча асиметрія є виразною реакцією органів або цілісних організмів на якість середовища, з якого вони поглинають необхідні поживні й випадкові речовини. Проведені калібрувальні процедури, результати яких надано як формули регресії, показали можливість взаємозаміни видів дерев при проведенні діагностики:

y = 0,5927x + 0,003 (при R²=0,61; P=0,95),

y = 0,3524m + 0,035 (при R²=0,45; P=0,95),

де y - значення флуктуючої асиметрії листків Betula pendula;

x - значення флуктуючої асиметрії листових пластинок Robinia pseudoacacia;

m - значення флуктуючої асиметрії листків Tilia cordata.

Засобами індикації мають бути ті компоненти БГЦ, до яких можна встановлювати параметри, котрі будуть слугувати критеріями оцінки стану забруднення території. Таким індикаційним параметром БГЦ є фізична, хімічна або біологічна величина, яка важлива для характеристики рівня екологічної безпеки довкілля. Критерієм оцінки стану БГЦ є наявність або відсутність аномалій індикаційних параметрів.

Калібрування засобів індикації як сукупність операцій, які виконують з метою визначення індикаційних параметрів компоненту БГЦ, забезпечує єдність вимірювань, завдяки чому робить зіставимими результати індикації проведеної за однаковими параметрами в різних регіонах за допомогою різних індикаторів.

Методи індикації та діагностики біогеоценозів

До провідних чинників забруднення урбоекосистем належить будівельне навантаження, що призводить до літолого-геохімічної трансформації міського середовища. Для оцінки забудованості територій, нами запропонований урбометричний показник, який обчислюємо з використанням мапи території:

,

де S_буд - площа під будинками;

L_буд - усереднена кількість поверхів умовної будівлі;

S_дрг - площа під дорогами з твердим покриттям;

S_тер - площа пікета.

Забудова в урбоекосистемі створює певний фізичний бар'єр на шляху переміщення автотранспортного забруднення. Для оцінки цього явища нами запропоновано коефіцієнт бар'єрності забудови вулиці:

,

де l_буд - половина сумарної довжини будівель з обох боків вулиці, м;

f_буд - усереднена на ділянці кількість поверхів умовної будівлі;

L_влц - довжина відтинку вулиці, м;

F_буд - максимальна кількість поверхів умовної будівлі.

На прикладі Івано-Франківська і Мелітополя показано, що в залежності від параметрів забудови атмосферна міграція транспортних полютантів за межі БГЦ вулиці може змінюватись на порядок. При цьому коефіцієнт бар'єрності забудови корелює зі значеннями сумарного забруднення ґрунту придорожніх газонів (на прикладі 15-ти пікетів в урбоекосистемі Мелітополі R² = 0,45). Тому в урбоекосистемах дороги разом з забудовою утворюють основу єдиного функціонального ландшафту і БГЦ вулиці.

В урбоекосистемах Мелітополя та Івано-Франківська встановлено, що при коливанні співвідношення інтенсивності та щільності потоку транспорту змінюються якісний та кількісний склад забруднення БГЦ вулиць. За оптимальних умов, коли швидкість руху обмежується тільки правилами, від дороги розсіюються Ti, Mg, Cd, Mo, Fe, Sr. При непропорційному зростанні щільності потоку транспорту та утворенні дорожніх заторів, переважно розсіюються - Pb, Co, Mn, Cr. Щільність потоку транспорту та забруднення ґрунту Pb корелюють в наведеному прикладі зі значенням R² = 0,44.

Щільність потоку транспортних одиниць в БГЦ вулиці пропонуємо обчислювати за формулою:

,

де АТ_ствр - інтенсивність автотранспортного потоку в створі вулиці, авт.·год.^-1;

АТ_влц - моментальне автотранспортне покриття на відтинку вулиці, авт.;

t - час за який виконано спостереження, год.;

S - площа відтинку дороги на якому виконано спостереження, м².

Пропоновані закономірності дозволяють використовувати параметри автотранспортного навантаження для непрямої оцінки забруднення урбоекосистем.

Зелені насадження в урбоекосистемі відіграють роль геохімічного бар'єра на шляху атмосферного забруднення. На прикладі спостережень в Івано-Франківську, Мелітополі та в агроценозах Запорізької обл. показано, що на відстані перших десятків метрів від дороги рослинність забруднюється переважно повітряним шляхом. За рахунок зелених насаджень відбувається зменшення забруднення повітря урбоекосистеми в середньому в 3 рази. Для обчислення частки зелених насаджень в просторі вулиці нами запропоновано дендрометричний коефіцієнт:

ДМК = (S_ствр-S_крн)?S_ствр^-1,

де S_ствр - площа поперечного перетину в створі вулиці;

S_крн - площа проекції крон дерев на площину в створі вулиці.

Зворотній зв'язок між значенням ДМК та забрудненням приземного шару повітря описується рівнянням:

y = -0,9559x + 413,803z + 16,3189 (при R² = 0,98; P = 0,95),

де y - вміст Pb в корі дерев, мкг·г^-1;

x - щільність потоку одиниць транспорту на пікеті, авт.·м²?год.^-1.

z - значення дендрометричного коефіцієнта.

З огляду на значний вплив на атмохімічну ситуацію зелені насадження слід розглядати як невід'ємну складову ландшафту вулиці та враховувати значення дендрометричного коефіцієнта при класифікації і картуванні урбоекосистем.

Окремим завданням діагностики БГЦ є адаптація польової радіометрії для оцінки літолого-геохімічної трансформації урбоекосистем. Встановлена позитивна кореляція між будівельним навантаженням, концентрацією мікроелементів та питомою активністю нуклідів у ґрунті і рівнем гамма-поля над територією. Доведена можливість використання результатів вимірювань дози гамма-випромінення для непрямої оцінки будівельного навантаження урбоекосистем.

Для оцінки динаміки забруднення територій гамма-випромінюючими нуклідами опрацьовано метод радіометричного очікування. Суть методу в тому, що за ретроспективними результатами гамма-зйомки з урахуванням радіоактивного розпаду обчислюємо активність відповідного нукліда й очікувану на поточний момент потужність дози (Гусєв, 1966). Значення коефіцієнта радіометричного очікування вираховуємо за формулою: К_РО = Р_п/Р_о (де Р_п - поточне значення потужності дози; Р_о - очікувана потужність дози).

Запропоновані методи діагностики дозволяють безпосередньо або опосередковано оцінювати основні фактори антропогенного навантаження та складові забруднення суходольних БГЦ.

Регіональні параметри індикації біогеоценозів

Встановлено регіональні індикаційні параметри та тренди основних процесів, які призводять до забруднення суходольних БГЦ. В ґрунтовому покриві Запорізької обл. утворюються великі за площею середньої контрастності поліелементні аномалії, що пов'язані з кристалічними породами, місцями залягання рудних корисних копалин та впливом Азовського моря. Основними техногенними джерелами забруднення є м. Запоріжжя, Запорізька ДРЕС та гірничорудні копалини. Забруднення переважно відбувається через атмосферу. Аномалії хімічних елементів в ґрунті та сланях лишайників співпадають тільки при критичному забрудненні. Наприклад, аномалії Cr, Cu, Mn, Ni, V, Zn, що утворились під впливом Запорізької ДРЕС.

На території Івано-Франківської обл. основними джерелами забруднення є Бурштинська ТЕС, міста Калуш та Івано-Франківськ. Основними небезпечними речовинами є B, Ba, Cd, Cr, Cu, Mn, Pb, Zn та атмосферний пил. Серед радіоактивних речовин - природний радій та продукти його розпаду, а також штучний ¹³⁷Cs чорнобильського походження.

В ЗВ ЧАЕС досліджено основні тренди нуклідного забруднення та зміни вмісту стабільних ізотопів в компонентах БГЦ. Встановлено, що забруднення засобів індикації зменшується в ряду: лишайники, мох, кора дерев, лісова підстилка. Показано тенденцію збільшення для ⁹⁰Sr та незмінності міграційної здатності для трансуранових елементів в більшості геохімічних умов. Зростання міграції ¹³⁷Cs в гідроморфних умовах та в умовах демутації БГЦ. Внаслідок катастрофи на ЧАЕС концентрація стабільних ізотопів в компонентах БГЦ збільшилась в середньому вдвічі. Найбільше забруднення відбулось за рахунок B, Mn та Pb.

Індикація та діагностика урбоекосистем

За результатами індикації урбоекосистеми Мелітополя встановлено, що з 58% території де виробляється сільськогосподарська продукція в умовах передкризового або кризового забруднення Cu, K, Mg, Ni, Sb, Pb перебувають ѕ плоші. Якість повітря в місті погіршується завдяки забрудненню Al, Ba, Cd, Cr, Cu, Mg, Mn, Ni, Pb, Sr, Zn та пилом. При цьому Cu, Cr, Mn, Pb, Zn утворюють аномалії, які співпадають як за показниками забруднення повітря, так і ґрунту. Дефляція в умовах Мелітополя є важливим чинником забруднення на фоні майже повної розораності приміських територій, недостатнього озеленення міста та посушливого з частими й сильними вітрами клімату.

Дослідженнями в Івано-Франківську встановлено, що урбоекосистемі властиве поліелементне забруднення, що склалось під впливом автотранспортного та будівельного навантаження, зокрема, в останні роки від використання будівельних матеріалів забруднених золою Бурштинської ТЕС. При цьому автотранспортне забруднення є провідним в погіршенні якості міських БГЦ. Значну роль відіграє щільна забудова та вторинне забруднення повітря внаслідок дефляції. Основними екологічно значущими хімічними елементами є Ba, V, Zn та Pb.

Дослідження в Чорнобилі показали, що головним сучасним природним процесом, який на 70% території викликав докорінні зміни урбоекосистеми, є фітодемутація. Цей процес спричинив латеральний перерозподіл первинних випадань ¹³⁷Cs в ґрунті завдяки перенесенню нукліда по системі “ґрунт-рослина” з нижніх в верхні шари ґрунтового профілю зі щорічним листяним опадом. Підсилення міграції нуклідів і збільшення значення показника флуктуючої асиметрії листків Betula pendula спостерігається на ранніх стадіях демутації БГЦ і в зоні сучасного техногенезу.

Порівняння основних чинників погіршення якості урбоекосистем Мелітополя та Івано-Франківська показує, що середнє значення коефіцієнту забудови становить 0,17 та 0,44, максимальне - 1 та 2,8, відповідно; значення автотранспортного навантаження - 2,8 та 7,1 авт.·м²·год.^-1 при максимумі - 31 та 86 авт.·м²·год.^-1, відповідно (рис. 3). За перевищення чисельності населення в 1,4 рази, за часткою забудованої площі в структурі урбоекосистеми Івано-Франківськ переважає Мелітополь у 3 рази. При площі Івано-Франківська в 1,2 рази меншій за Мелітополь, частка садово-паркових БГЦ в структурі міської території є в 4,5 рази меншою. Такі урбоекологічні умови в Івано-Франківську навіть за меншої ролі техногенезу призводять до погіршення якості середовища за рахунок нераціонального розподілу будівельного й автотранспортного навантаження та недостатнього озеленення.

Порівняння урбоекосистеми Чорнобиля, з її специфічним забрудненням та спрямованістю сучасних природних процесів, яка докорінно відрізняється від інших міст, можна зробити за інтегральним показником якості довкілля - реакцією дерев Betula pendula за ознакою флуктуючої асиметрії листків. За значенням цього показника (надано в дужках), урбоекосистеми розташувались в ряду: Івано-Франківськ (0,079) > Мелітополь (0,064) > Чорнобиль (0,053), з коефіцієнтами варіації, відповідно - 52%, 38% і 24%. Фонове значення флуктуючої асиметрії листків Betula pendula в усіх трьох регіонах є однаковим і становить 0,035.

Висновки

Основним результатом дисертаційної роботи, який базується на методологічному принципі ландшафтної та біогеоценотичної єдності при будь-якому рівні антропогенної зміненості, є доведена доцільність діагностики забруднення територій методом комплексної індикації БГЦ. Цьому передували: типізація місцевих природних умов, виявлення таких компонентів БГЦ, які є надійними засобами індикації і для яких нами встановлені регіональні біологічні, фізичні й хімічні параметри, проведене калібрування. Здійснена індикаційно-діагностична оцінка ряду модельних територій із різними ступенями й характером забруднення.

1. Базовими для проведення індикації є компоненти БГЦ, що забруднюються з повітря і найрозповсюдженніші на досліджуваних територіях. Перед усім це - верхній шар ґрунту. Серед лишайників - Parmelia sulcata (допоміжні - Hypogimnia physodes, Parmelia acetabulum, Physcia stellaris, Xanthoria parietina). Серед видів дерев - Robinia pseudoacacia (допоміжні - Acer negundo, Pinus sylvestris, Populus nigra). В умовах лишайникової пустелі для індикації доцільно використовувати кору дерев.

2. Встановлено індикаційне значення дрібнозему - розчинних та малорозчинних мінеральних частинок, які зв'язані з корою дерев або сланями лишайників. Частка дрібнозему в корі може становити від 2% до 25%, у лишайниках від 1% до 60% залежно від регіональних атмохімічних умов.

3. Між корою та сланями встановлена достовірна кореляція за накопиченням стабільних ізотопів та нуклідів чорнобильського типу, яка характеризується значенням коефіцієнта детермінації від 0,5 до 0,9 при довірчій ймовірності 0,95. Кореляція збільшується в зонах техногенезу та нещодавніх забруднень.

4. Види форофітів не впливають на накопичення дрібнозему, стабільних ізотопів та радіонуклідів чорнобильського типу сланями лишайників. При проведенні індикації можна збирати епіфітні лишайники без урахування виду форофіта.

5. Накопичення дрібнозему та хімічних елементів корою дерев відрізняється за сезонами року і залежить від атмохімічних умов. Індикація з використанням кори дерев показує стан забруднення повітря на момент проведення спостережень. Пробовідбір необхідно здійснювати протягом року кількаразово. Результати одноразових спостережень є оціночними.

6. Накопичення полютантів епіфітними листуватими лишайниками відбувається залежно від їх віку. Середня відмінність накопичення між різними фрагментами сланей - 10%. Для зменшення похибки, зумовленої віком, при проведенні індикації необхідно відбирати слані близького розміру.

7. Реакція дерев за значенням показника флуктуючої асиметрії листків позитивно корелює з сумарним забрудненням ґрунту й показує доступність екологічно небезпечних речовин при живленні рослин. Встановлено кореляцію реакцій різних видів дерев, що уможливлює їхнє взаємозамінне використання для індикації. Реакції Robinia pseudoacacia та Tilia cordata корелюють з Betula pendula зі значеннями коефіцієнта детермінації 0,61 та 0,45 відповідно (при довірчій ймовірності 0,95).

8. Встановлено кількісний зв'язок між параметрами будівельного й транспортного навантаження, озеленення та забруднення вулиць як цілісного урбоекологічного утворення. Опрацьовано методи й формули для оцінки названих параметрів та інтегрального індикаційного показника БГЦ вулиці.

9. Адаптовано метод польової гамма-радіометрії для оцінки літолого-геохімічної трансформації урбоекосистем внаслідок будівельного навантаження та для виявлення трендів міграції ¹³⁷Cs в зонах радіаційного забруднення.

10. Індикаційно-діагностична оцінка екосистем Запорізької області свідчить, що відбувається забруднення ґрунтів Ca, Sn, B, Pb, Ni, V, Sr, Ti, Zn, Al, Mg, Mo, Co, Mn, Be, Zr, Ba. Небезпечні атмосферні домішки - Fe, V, Cu, Pb, Ni, Mn, Cr, Co, Zn встановлено з використанням в якості засобу індикації сланей лишайників. Геохімічне порівняння ґрунту та лишайників показує, що природні аномалії мають незначний вплив на забруднення повітря. Максимуми показників сумарного забруднення ґрунту та лишайників щодо місцевого геохімічного фону сягають значень 34 та 30 відповідно. Дослідження слані вказує на переважно техногенне забруднення.

11. Екологічно небезпечними в Івано-Франківській області є елементи техногенного походження - B, Ba, Cd, Cr, Cu, Mn, Pb, Zn, атмосферний пил техногенного походження та радіонуклідне забруднення. Фонове значення випадань атмосферного пилу в області - 16000 г/км² при коефіцієнті варіації 340%. Максимальне сумарне забруднення атмосферних випадань перевищує місцевий геохімічний фон у 200 разів.

12. Встановлено параметри радіонуклідного забруднення засобів індикації в зоні відчуження ЧАЕС, яке зменшується в напрямку: епіфітні лишайники > моховий покрив > лісова підстилка > кора дерев. Накопичення нуклідів засобами індикації БГЦ у цих умовах зростає в напрямку: ^238,239+240Pu < ²⁴¹Am < ⁹⁰Sr < ¹³⁷Cs. Поліелементне забруднення є переважно наслідками аварійного викиду 1986 р., засипки зруйнованого реактора, робіт із дезактивації території, післяаварійної господарської діяльності. Концентрація окремих стабільних ізотопів у компонентах БГЦ зросла в 1,5-5 разів, а найбільшим є забруднення B, Ba, Pb.

13. У Мелітополі максимуми будівельного й транспортного навантаження тяжіють до історичного центру міста, районів багатоповерхової забудови та залізниці. Забудовою з присадибними ділянками зайнято 58% території міста. На ѕ цієї площі сільськогосподарська продукція виробляється в умовах передкризового або кризового забруднення ґрунту Cu, Mg, Ni, Sb, Pb. Екологічно небезпечними для урбоекосистеми, крім названих елементів, є Al, Ba, Cd, Cu, Mn, Sr, Zn. Погіршує якість довкілля міста значна запорошеність повітря.

14. Урбоекосистемі Івано-Франківська властиве поліелементне забруднення під впливом транспортного й будівельного навантаження. Автотранспортні викиди є провідним чинником погіршення стану міських БГЦ. Основними екологічно значущими хімічними елементами-забруднювачами є Ba, V, Zn і Pb. При перевищенні чисельності населення в 1,4 разу за будівельним навантаженням Івано-Франківськ переважає Мелітополь у 3 рази, при цьому має в 4,5 разу меншу частку садово-паркових БГЦ у структурі міської території.

15. Головним сучасним природним процесом, який на 70% території призвів до докорінних змін в урбоекосистемі Чорнобиля, є фітодемутація. За показником радіометричного очікування вона спричинила латеральний перерозподіл первинних випадань радіонуклідів у верхньому шарі ґрунту. Це продовжується зараз завдяки поглинанню й перенесенню рослинами нуклідів із нижніх шарів ґрунтового профілю у верхній зі щорічним листяним опадом. Процес супроводжується реакцією дерев, дослідженою на прикладі флуктуючої асиметрії листків Betula pendula на перших етапах демутації та в зоні сучасного техногенезу.

Список основних наукових праць, опублікованих за темою дисертації

1. Ганжа Д.Д. Коливання асиметрії листків дерев та двостулкових молюсків під впливом антропогенного забруднення кіс північно-західного узбережжя Азовського моря / Д.Д. Ганжа, Х.Д. Ганжа // - Вісник Запорізького національного університету: Збірник наукових статей. Біологічні науки. - Запоріжжя : Запорізький національний університет, 2007. - № 1. - С. 49-56. (Особистий внесок: відбір та вимірювання проб листків дерев, виконання радіометрії та екометрії, обговорення результатів, написання статті).

2. Ганжа Х.Д. Флуктуації асиметрії двостулкових молюсків внаслідок забруднення літоральної зони Азовського моря / Х.Д. Ганжа, Д.Д. Ганжа // Науковий вісник Чернівецького університету. Біологія. Збірник наукових праць. - Чернівці : Рута, 2008 - Вип. 417. - С. 28-33. (Особистий внесок: відбір та лабораторна обробка проб донних відкладень, польова радіометрія, обговорення отриманих матеріалів, написання статті).

3. Ганжа Д.Д. Реакція Betula pendula в умовах радіаційного забруднення в урбоекосистемах Чорнобиля / Ганжа Д.Д. // Лісівництво і агролісомеліорація. - Харків :, 2008. - С. 290-294

4. Ганжа Д.Д. Збірник задач з радіоекології / Д.Д. Ганжа, О.Б. Назаров // Прикарпатський національний університет імені Василя Стефаника, Інститут природничих наук, Кафедра біології та екології. - Івано-Франківськ: Плай, 2006. - 39 с. (Особистий внесок: обговорення отриманих матеріалів, розробка задач з радіоекології суходільних біогеоценозів, написання тексту збірника).

5. Ганжа Д.Д. Поширення токсичних металів у ландшафтах Запорізької області (на прикладі вмісту у сланях епіфітного лишайника Xanthoria Parietina (L.) ТН. FR.) / Ганжа Д.Д. // Центральний ботанічний сад ім. М.М. Гришка НАН України. Проблеми експериментальної ботаніки та екології рослин: зб. наук. праць. - К.: Наукова думка, 1997. - Вип. 1. - C. 215-219.

6. Ганжа Д.Д. Калібрація накопичення дрібнозему і металів епіфітними лишайниками / Ганжа Д.Д. // Геоекологічні проблеми Івано-Франківщини та Карпатського регіону: зб. наук. праць; [за ред. Проф. О.М. Адаменка]. - Івано-Франківськ, видавнича фірма “ЕКОР", 1998. - С. 113-121.

7. Ганжа Д.Д. Підготовка проб біогеохімічної індикації до хімічного аналізу / Ганжа Д.Д. // Вісник Прикарпатського університету. Біологія, 2002. - Вип. ІІ. - С. 150-154.

8. Парпан В.І. Забруднення техногенними полютантами лісових екосистем в Івано-Франківській області / В.І. Парпан, Д.Д. Ганжа, Ю.С. Шпарик, Т.В. Парпан // Лісівнича академія наук України. Наукові праці. - Львів: Видавництво національного університету “Львівська політехніка”, 2004 - Вип. 3. - С. 91-94. (Особистий внесок: лабораторний аналіз польових проб, обговорення отриманих матеріалів, ілюстрації, написання статті).

9. Ганжа Д.Д. Радіометричні вимірювання в гамма-полях низької інтенсивності / Д.Д. Ганжа, А.Б. Назаров, Б.Н. Сплошной // Збірник наукових праць Севастопольського національного університету ядерної енергії та промисловості. - Севастополь: СНУЯЕтаП, 2007. - Вип. 2 (22). - С. 74-79. (Особистий внесок: відбір проб та польова радіометрія обговорення результатів, написання статті).

10. Ганжа Д. Застосування гамма-радіометрії для оцінки літолого-геохімічної трансформації ландшафтів під впливом забудови / Дмитро Ганжа, Рита Ганжа // Вісник Львівського університету. Серія фізична - Львів : Львівський національний університет імені Івана Франка, 2008. - № 42. - С. 207-213. (Особистий внесок: участь у відборі проб та польовій радіометрії, лабораторна обробка проб, обговорення отриманих матеріалів, написання статті).

...