Еколого-гігієнічна оцінка пилкування трав’янистих рослин на основі погодинних спостережень у літньо-осінній період
Аеробіологічний моніторинг пилку трав’янистих рослин як ключовий чинник контролю полінозу у літньо-осінній період. Вплив метеорологічних факторів на пилкування трав’янистих рослин. Зв’язок між пилкуванням та результатами шкірних проб на пилкові міксти.
Рубрика | Экология и охрана природы |
Вид | диссертация |
Язык | русский |
Дата добавления | 02.12.2017 |
Размер файла | 2,9 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Інші неалергенні складники повітряного дощу над м. Вінницею 2012-2014 років були представлені рослинами родин Зонтичні (Apiaceae), Гречкові (Polygonaceae), Дзвоникові (Campanulaceae), Хрестоцвіті (Brassicaceae), Конопляні (Cannabaceae), Губоцвіті (Lamiaceae), Макові (Papaveraceae) та Розоцвіті (Rosaceae).
Усі вони, окрім Cannabaceae, які за інтенсивнісю пилкового дощу посідали 6-7 місце у 2013-2014 роках, перебували здебільшого у другій десятці складників паліноспектру (табл. 3.1).
3.2 Сезонна та щодвогодинна зміна концентрацій потенційно алергенного пилку ТР у атмосферному повітрі
3.2.1 Загальний огляд СП різних категорій ТР
На основі проведеного аналізу якісного та кількісного складу паліноспектра, результати якого наведені у п. 3.1, ми обрали для подальшого розслідування сезонної та добової динаміки пилкування одинадцять категорій ТР, пилок яких зустрічається у атмосферному повітрі м. Вінниці найчастіше та/або має практичне значення для провокування симптомів СА. Це, зокрема, пилок рослин родин Амарантові (Amaranthaceae), Айстрові (Asteraceae), Конопляні (Cannabaceae), Гречкові (Polygonaceae), Тонконогові (Poaceae) та родів амброзія (Ambrosia), кропива (Urtica), настінниця (Parietaria), подорожник (Plantago), полин (Artemisia), щавель (Rumex). Пилок названих категорій реєструється у атмосферному повітрі Вінниці у період з 1 квітня (Polygonaceae) по 24 вересня (Ambrosia) (табл. 3.2).
Аналізуючи сезонний розподіл алергенів, бачимо, що у атмосферному повітрі м. Вінниці найраніше від усіх ТР, з першої декади квітня, з'являлися ПЗ рослин родини Гречкові, які об'єднуються при ідентифікації в одну категорію. Пилок представників цієї родини, включаючи щавель, ПЗ якого можна ідентифікувати окремо, реєструється до кінця серпня.
Таблиця 3.2
Основні показники сезонів пилкування трав'янистої флори в атмосферному повітрі м. Вінниці, 2012-2014 роки
Пилко-продуцент |
Початок сезону |
Закінчення сезону |
Тривалість сезону, днів |
Піковий період |
Пікове значення, ПЗ/м3 |
К-сть днів із конц. > 10 ПЗ/м3 |
|
Amaranthaceae |
18.05-10.07 |
31.08-19.09 |
105-179 |
20.08-01.09 |
24,7-54,9 |
6-24 |
|
Ambrosia |
15.07-25.08 |
15-24.09 |
59-68 |
29.08-18.09 |
92,0-210,5 |
14-29 |
|
Artemisia |
17-25.07 |
10-19.09 |
54-64 |
12-15.08 |
45,1-108,0 |
25-36 |
|
Asteraceae |
15.05-30.06 |
31.08-21.09 |
80-184 |
29.06-24.07 |
9,9-72,2 |
1 |
|
Cannabaceae |
02-12.07 |
16.08-13.09 |
47-72 |
04-27.07 |
14,8-76,5 |
2-12 |
|
Parietaria |
3-7.05 |
24.05-15.08 |
17-104 |
11.05-5.07 |
52,5-106,8 |
6-22 |
|
Plantago |
27.04-25.05 |
15-29.08 |
94-110 |
13-29.06 |
6,2-11,1 |
1 |
|
Poaceae |
04-16.05 |
15.07-01.09 |
69-199 |
14.06-02.07 |
42,6-177,2 |
26-43 |
|
Polygonaceae |
01-27.04 |
12.06-30.08 |
54-136 |
07-15.05 |
13,0-51,8 |
1-11 |
|
Rumex |
03.05-11.06 |
29.07-13.08 |
123-145 |
16-26.06 |
16,1-27,2 |
2-3 |
|
Urtica |
13-25.06 |
16-22.08 |
69-79 |
04-26.07 |
453,7-964,8 |
85-95 |
Так само з кінця квітня до кінця серпня в атмосферному повітрі м. Вінниці спостерігається пилок подорожника. З початку травня домінантно значущим алергеном у атмосферному повітрі м. Вінниці стає пилок злакових трав, який реєструється до кінця серпня. На початку травня розпочинає свою палінацію й настінниця. СП цієї рослини триває до середини серпня. Майже однаковими - із другої декади травня до кінця другої декади вересня - є сезони палінації рослин родин Айстрових та Амарантових.
На два тижні пізніше, з середини червня, починає пилкувати кропива, ПЗ якої спостерігаються у повітрі м. Вінниці до третьої декади серпня. Завершують сезон пилкування полин та амброзія, пилок яких є домінуючим для виникнення симптомів полінозу у пацієнтів з середини липня до кінця вересня.
При цьому найінтенсивнішою палінацією, як вказувалось у розділі 3.1, характеризується кропива, пилковий індекс якої перевищувати 11000. На другій позиції - пилок полину, амброзії та злаків. За сезон у м. Вінниці збирається близько 1500 ПЗ кожної з цих категорій.
Найдовшим були СП рослин родини Тонконогові, який тривав майже дві сотні днів - 199. Під час його найінтенсивнішою палінація злаків була у другій декаді червня з піковими концентраціями, що сягали 177,2 ПЗ/м3.
Рослини родин Амарантові та Айстрові також мали значні за тривалістю СП - до 179 й до 184 днів відповідно. Найінтенсивніша палінація Амарантових спостерігалась у третю декаду черпня, а Айстрових тривала з кінця червня по кінець липня.
Досить тривалою була й палінація рослин родини Гречкові, включаючи рід Щавель, яка тривала до 145 днів. При цьому найвищі концентрації Polygonaceae реєструвались з 7 по 15 травня, Rumex - з 16 по 26 червня.
Більше ста днів - 104 та 110 відповідно - тривала палінація настінниці та подорожника. Найінтенсивнішим пилковий дощ Parietaria був з середини травня до початку липня. Plantago викидав найбільшу кількість пилку із середини до кінця червня.
Найдовший за три роки СП кропиви тривав до 79 днів, рослин родини Конопляні - до 72 днів. При цьому найінтенсивніша палінація Urtica спостерігалась з 4 по 26 липня. У той же самий період - з 4 по 27 червня - найінтенсивнішим був пилковий дощ Сannabaceae.
Насамкінець, найкоротший серед ТР СП мали рослини родів Полин та Амброзія. Найдовша тривалість першого становила 64, другого - 68 днів. При цьому найвищі концентрації Artemisia спостерігались майже одночасно у всі роки спостереження - з 12 по 15 серпня, у Ambrosia піковий період розпочався пізніше і тривав довше - з 29 серпня по 18 вересня.
Про загальну інтенсивність палінації усіх названих рослин можна судити за кількістю днів упродовж СП, коли концентрація кожної з категорій ТР перевищувала 10 ПЗ/м3 - мінімально можливе порогове значення ТР, після якого спостерігаються симптоми полінози у населення. Такий поріг характерний для злакових трав [138]. Власне, рослин родини Тонконогові і характеризувались однією з найбільших кількістю днів у атмосферному повітрі із концентраціями ПЗ, що перевищували названий поріг - 26-43 днів залежно від року спостереження. Найдовшим - 85-95 днів - такий період був у кропиви, проте, її ПЗ, як зазначалось вище, не мають виражених алергенних властивостей. Третіми за кількістю днів із концентраціями, вищими за мінімальний поріг, були пилкопродуценти роду Artemisia. Концентрації ПЗ полину перевищували поріг у 10 ПЗ/м3 упродовж 25-36 днів СП цього роду. Наступною за кількістю днів із критично важливими концентраціями ПЗ у повітрі була амброзія. Вище 10 ПЗ/м3 її концентрації піднімались упродовж 14-29 днів. Алергени пилку рослин родини Амарантові спостерігались у концентраціях, вищих за порогову, упродовж 6-24 днів, настінниці - 6-22 днів. Всього 2-3 дні впродовж сезону піднімались вище 10 ПЗ/м3 концентрації пилку щавлю. Його родичі з родини Гречкові демонстрували активну палінацію упродовж 1-11 днів. Найменш інтенсивним було пилкування подорожника та рослин родини Айстрові, значення концентрацій яких піднімалось вище, ніж10 ПЗ/м3 лише 1 день за сезон.
Як бачимо, загалом, у рослин із вищою інтенсивністю палінації спостерігались і коротший СП, і коротший піковий період, як-от: у амброзії, полину та кропиви (табл. 3.2), які характеризувались і вищими значеннями пилкового індексу (табл. 3.1).
3.2.2 Аналіз динаміки зміни концентрацій ПЗ ТР у щодвогодинному режимі
На основі даних щодо періодизації та інтенсивності СП різних категорій ТР були віднайдені закономірності змін концентрацій ПЗ цих рослин упродовж доби. Найчастіше піки палінації трав'янистих рослин реєструвались опівдні або у середині дня.
Так, максимальна кількість пилку Ambrosia у 2012 році спостерігалась о 13 годині, у 2013 - об 11.00 та о 15-17.00, у 2014 - о 21.00. Проте на усередненій діаграмі за весь період спостереження чітко вираженні підвищення концентрації ПЗ Ambrosia як опівдні, так і з 21.00 до 3.00 (рис. 3.1).
Рис. 3.1 Щодвогодинні концентрації пилку амброзії в атмосферному повітрі м. Вінниці впродовж сезонів палінації, 2012-2014 роки:
а) 2012 р., б) 2013 р., в) 2014 р., г) усереднені дані за 2012-2014 рр.
На відміну від ПЗ амброзії, найвищі концентрації пилку полину реєструвались у атмосферному повітрі м. Вінниці, здебільшого, удень, з 11 до 15 годин. Винятком був 2013 рік, коли найвищі концентрації ПЗ Artemisia, що поступово зростали з 9-ої години, реєструвались о 17.00 (рис. 3.2).
Це може свідчити на користь локального походження фракцій пилку полину у вінницькій атмосфері (фракції, що зафіксовані об 11 та 13 годинах) або його міграції з прилеглих до м. Вінниці територій (фракції зареєстровані о 15 та 17 годинах). На важливість ПЗ полину як локального алергена вказує той факт, що кількість днів з концентраціями пилку Artemisia, що перевищували клінічно значущий поріг, була однією з найдовших серед ТР, пилок яких реєструвався впродовж 2012-2014 рр. (табл. 3.2).
Рис. 3.2 Щодвогодинні концентрації пилку полину в атмосферному повітрі м. Вінниці впродовж сезонів палінації, 2012-2014 роки:
а) 2012 р., б) 2013 р., в) 2014 р., г) усереднені дані за 2012-2014 рр.
Так само з прилеглих до Вінниці територій в атмосферне повітря міста мігрує і пилок злакових трав, помітне збільшення концентрації якого фіксувалось, здебільшого, о 15-17 годинах. Винятком був 2013 рік, коли підвищення концентрації ПЗ Poaceae, окрім названого періоду, спостерігалось у 9.00 та 13.00. Усереднені дані свідчать, що найвищими за всі роки спостережень концентрації пилку рослин родини Тонконогових були у м. Вінниці о 15.00 (рис. 3.3).
Рис. 3.3 Щодвогодинні концентрації пилку рослин родини Тонконогових у атмосферному повітрі м. Вінниці впродовж сезонів палінації, 2012-2014 роки:
а) 2012 р., б) 2013 р., в) 2014 р., г) усереднені дані за 2012-2014 рр.
На користь міграційної теорії пилку рослин родини Тонконогових у вінницьку атмосферу може свідчити розташування навкруги м. Вінниці сільськогосподарських угідь, де вирощуються злакові культури.
У другій половині дня спостерігалося і зростання концентрації пилку кропиви і щавлю за період щодвогодинного моніторингу з 2012 по 2014 роки. Так, вміст пилку кропиви в повітрі зростав з 13 до 15 години (рис. 3.4), а ПЗ щавлю - з 15 до 19 години (рис. 3.5).
Рис. 3.4 Щодвогодинні концентрації пилку кропиви в атмосферному повітрі м. Вінниці впродовж сезонів палінації, 2012-2014 роки:
а) 2012 р., б) 2013 р., в) 2014 р., г) усереднені дані за 2012-2014 рр.
Проте ця усереднена тенденція була притаманна не всім окремим рокам спостереження. Поступове наростання концентрацій ПЗ Urtica після першої години ночі з таким самим їх поступовим зниженням після денного максимуму о 13-15 годині спостерігався у 2013 та у 2014 роках, тоді як у 2012-му денна зміна концентраційї не була такою поступовою: пік, як це видно і на усередненій діаграмі, спостерігався о 13.00 та 15.00 (рис. 3.4).
Пообідній час, коли у атмосферному повітрі спостерігалась максимальна концентрація ПЗ Urtica у повітрі м. Вінниці, може вказувати на місцеве походження фракцій пилку кропиви, на відміну від таких для пилку Rumex (рис. 3.5), які, через їх відносно пізню активну появу у повітрі міста, можуть мігрувати до атмосфери м. Вінниці з прилеглих територій.
Рис. 3.5. Щодвогодинні концентрації пилку щавлю в атмосферному повітрі м. Вінниці впродовж сезонів палінації, 2012-2014 роки:
а) 2012 р., б) 2013 р., в) 2014 р., г) усереднені дані за 2012-2014 рр.
Особливо ця тенденція була вираженою у 2013 році, коли найчастіше ПЗ Rumeх спостерігались у повітрі о 1.00 і їх концентрація поступово знижувалась упродовж доби. У 2014 році один виражений максимум спостерігався о 15 годині. Усереднені щодовогодинні концентрації Rumeх за три роки, як і у 2012 році, були найвищими з 15.00 по 19.00.
Циркадний розподіл концентрації пилку представників родини Амарантових у повітрі міста Вінниці характеризувала майже правильна крива з поступовим підвищенням концентрацій від нічних годин до 13.00 і наступним поступовим зниженням до опівночі. Винятком був 2014 рік, коли найвищі концентрації ПЗ рослин родини Amaranthaceae спостерігались о 15.00 та 17.00. Такий добовий розподіл концентрацій ПЗ Амарантових свідчить про здебільшого місцеве походження їх фракцій (рис. 3.6).
Рис. 3.6 Щодвогодинні концентрації пилку рослин родини Амарантові в атмосферному повітрі м. Вінниці впродовж сезонів палінації, 2012-2014 роки:
а) 2012 р., б) 2013 р., в) 2014 р., г) усереднені дані за 2012-2014 рр.
Рис. 3.7 Щодвогодинні концентрації пилку рослин родини Гречкові в атмосферному повітрі м. Вінниці впродовж сезонів палінації, 2012-2014 роки:
а) 2012 р., б) 2013 р., в) 2014 р., г) усереднені дані за 2012-2014 рр.
Подібна крива була властива для Polygonaceae: вміст пилку збільшувався з 1 години ночі до 13 години дня з подальшим зниженням до 23 години у 2012 році. У 2013 та у 2014 роках на противагу опуклій, спостерігалась увігнута крива: концентрації пилку Гречкових, збільшуючись о 5 ранку, поступово знижувались та знову зростали о 17 годині у 2013 році, а у 2014-му виділялимь два виражені періоди підвищеної концентрації ПЗ Polygonaceae: о 9.00 та о 15.00 (рис. 3.7).
Концентрації пилку рослин родини Айстрових характеризувались чергуванням підвищення і зниження концентрації кожні 3-4 години з найвищими показниками о 9, 15 та 19 годинах у 2012 та 2014 роках (рис. 3.8).
Рис. 3.8 Щодвогодинні концентрації пилку Asteraceae в атмосферному повітрі м. Вінниці впродовж сезонів палінації, 2012-2014 роки:
а) 2012 р., б) 2013 р., в) 2014 р., г) усереднені дані за 2012-2014 рр.
Це може вказувати на чергування місцевих та мігруючих фракцій пилку Asteraceae в повітрі м. Вінниці у вказані роки. Проте на відміну від 2012-го, рік 2014 характеризувався одним вираженим добовим максимумом Айстрових - о 9 ранку. 2013 року у повітрі м. Вінниці яскраво переважала наявність міграційних фракцій пилку із максимум концентрації о 5 годині ранку. Низькі щодвогодинні концентрації ПЗ Айстрових у всі періоди доби, окрім пікових годин, підтвержуються загальною низькою інтенсивністю палінації рослин цієї родини у м. Вінниці: як було зазначено вище, середньодобові концентрації цього пилку перевищували 10 ПЗ/м3 тільки 1 день упродовж СП, який тривав до 184 днів (табл. 3.2).
Найбільші концентрації пилку рослин роду Plantagо спостерігались у повітрі о 13 та о 15 годинах, що свідчить про переважно локальне походження цього типу пилку (рис. 3.9).
Рис. 3.9 Щодвогодинні концентрації пилку Plantago в атмосферному повітрі м. Вінниці впродовж сезонів палінації, 2012-2014 роки:
а) 2012 р., б) 2013 р., в) 2014 р., г) усереднені дані за 2012-2014 рр.
Ще одне помітне збільшення концентрацій ПЗ Plantago спостерігалось у 2012 році о 3.00. У 2013 році збільшення концентрації пилку подорожника спостерігалось також і о 9 ранку (рис. 3.9). Такі піки обумовлені, зазвичай, мігруючими на значні відстані фракціями пилку рослин.
Алергенність пилку подорожника доведена клінічно [346], проте у м. Вінниці його концентрації піднімались вище значущих, як і у випадку із Айстровими, лише впродовж 1 доби за сезон (табл. 3.2). Нетривалою у клінічному сенсі була й поява пилку рослин родини Конопляних у ввінницькому повітрі. Їхні концентрації перевищували клінічно значущий поріг, максимум, упродовж 12 днів.
Циркадний ритм Cannabaceae у різні роки різнився. Їх об'єднувало лише те, що найвищі концентрації ПЗ спостерігались о 13.00. Це свідчить на користь формування денного максимуму локальними фракціями пилку рослин родини Конопляних (рис. 3.10).
Рис. 3.10 Щодвогодинні концентрації пилку Конопляних у атмосферному повітрі м. Вінниці впродовж сезонів палінації, 2012-2014 роки:
а) 2012 р., б) 2013 р., в) 2014 р., г) усереднені дані за 2012-2014 рр.
Однак у 2012 та 2013 роках у формування денної концентрації внесок робили й мігруючі фракції ПЗ Cannabaceae: збільшення концентрацій пилку цієї родини у 2012 році спостерігались о 1.00, 9.00 та 23.00, тоді як у 2013 році, окрім денного, спостерігалось нічне підвищення концентрації пилку Конопляних з 3.00 по 5.00 години. Таким чином, пилковий дощ Конопляних формувався у м. Вінниці у роки спостереження як місцевими, так і мігруючими фракціями пилку.
Проте, якщо пилок Конопляних не характеризується алергенністю, то пилок роду Parietaria, який з'являється у атмосферному повітрі у травні, одним з перших серед ПЗ ТР має доведені алергенні властивості [20,86,162].
Згідно з усередненими даними, найвищі добові концентрації ПЗ Parietaria спостерігались о 17.00 та 19.00, що свідчить про міграційне походження пилку, який формував ці піки. Ця тенденція була основною у 2012 році. Однак у 2013 році спостерігався виразний добовий максимум пилкування о 13.00 (рис. 3.11).
Рис. 3.11 Щодвогодинні концентрації пилку настінниці в атмосферному повітрі м. Вінниці впродовж сезонів палінації, 2012-2014 роки:
а) 2012 р., б) 2013 р., в) 2014 р., г) усереднені дані за 2012-2014 рр.
Він може бути обумовленим пилком локального для м. Вінниці походження. У 2014 році у повітрі міста о 1.00, 17.00 та 21.00 спостерігались мігруючі фракції пилку настінниці. Таким чином, її ПЗ у повітрі міста мають як локальне, так і транзитне походження.
Цікаво, що Parietaria була одним з небагатьох представників ТР, щодвогодинна концентрація ПЗ яких у вінницькому повітрі перевищувала значення у 1 ПЗ/м3. Так, у 2013 році о 13 годині концентрації пилку цієї рослини піднімались вище 3 ПЗ/м3. Близько 2 ПЗ/м3 була усереднена погодинна концентрація пилку полину в усі роки спостреження. Амброзія демонструвала погодинну концентрацію близько 2 ПЗ/м3 у 2014 році, у 2012 та 2013 роках - близько 1 ПЗ/м3. Погодинна концентрація злакових трав не піднімалась вище 1 у всі сезони спостереження, окрім СП 2014 року.
Найвищою серед усіх представників ТР була погодинна концентрація пилку кропиви, яка характеризувалась й найінтенсивнішою пилкопродукцією в усі роки спостереження. Вона коливалась від найнижчого значення у 8 ПЗ/м3 у 2012 році до найвищого у 13 ПЗ/м3 у 2013 році. Узагальнена за всі роки погодинна концентрація ПЗ Urtica перевищувала 7 ПЗ/м3.
Таким чином, як показав аналіз результатів дослідження, з травня 2012 року по жовтень 2014 року щоденні піки концентрацій пилку більшості бур'янів і злакових трав у атмосферному повітрі міста Вінниця спостерігались опівдні або після полудня. Найбільше пилкове навантаження на пацієнтів м. Вінниці спостерігається о 13.00, коли у атмосферному повітрі фіксуються пікові або близькі до них концентрації ПЗ рослин родин Конопляних, Амарантових, Гречкових, а також амброзії, полину, подорожника, кропиви. З 15 до 19 години існує ризик виникнення полінозу до ПЗ полину, подорожника, настінниці, рослин родин Тонконогових, Айстрових та Гречкових, включаючи щавель. У проміжку з 7 до 11 годин ранку у вінничан можуть викликати різні алергічні реакції ПЗ амброзії, полину, рослин родин Айстрових.
Результати щодвогодинного моніторингу 2012-2014 років показали, що рослинний пилок, виявлений у повітрі м. Вінниці здебільшого має місцеве походження, про що свідчить збільшення концентрації ПЗ в середині дня, або мігрує з прилеглих до міста територій (Конопляні, Амарантові, Гречкові, Тонконогові, Айстрові, амброзії, полину, подорожника, кропиви). Виражені підвищення концентрацій ПЗ у нічні години, що може бути спричинене перенесенням їх пилку вітром на далекі відстані, зафіксовані для амброзії, подорожника, рослин родин Конопляні та Айстрові.
3.3 Визначення джерел емісії пилку Ambrosia як компонента пилкового дощу
Встановлення походження мігруючих фракцій ПЗ вимагає застосування моделей дальнього транспорту пилку. Одна з таких моделей розроблена та успішно працює на базі системи SILAM, створеної науковцями Фінського Метеорологічного Інституту (Гельсінкі). У цьому дослідженні був застосований метод побудови зворотніх траєкторій для визначення джерела емісії пилку Ambrosia, який з'являється у повітрі м. Вінниці у вечірні та нічні години. Амброзія була обрана для моделювання з двох причин: по-перше, добре відомим є її циркадний ритм зі стандартним викидом пилку у атмосферне повітря опівдні [79, 203], а, по-друге, тому, що амбозія є однією з рослин, можливість моделювання СП якої розроблена у SILAM [284].
Як показав аналіз щодвогодинних даних, добові піки концентрації Ambrosia спостерігались у м. Вінниці о 13.00 та з 21.00 до 1.00. І якщо формування денного піку може відбуватись за рахунок місцевих джерел емісії ПЗ, то нічний формується мігруючими фракціями пилку.
Результати щодвогодинного спостереження за змінами концентрації пилку амброзії у повітрі м. Вінниці під час сезону 2012 року показали, що ПЗ амброзії стабільно спостерігаються у повітрі протягом дня [85].
При аналізі щодвогодинних даних погоди, отриманих у обласному метеорологічному бюро, бачимо, що 24 серпня, у день, який передував нічному підвищенню концентрації ПЗ амброзії і спостерігався 25 серпня, реєструвався вітер південного напрямку із середньою швидкістю 2,5 м/с. При цьому, 24 серпня аж до опівночі концентрації пилку амброзії у повітрі не перевищували 5 ПЗ/м3. О першій годині 25 серпня концентрація різко збільшилась до 48 ПЗ/м3 і залишалась середньо високою протягом дня (рис. 3.12).
Рис. 3.12 Пилковий максимум палінації амброзії 24 серпня 2012 року
Застосовуючи метод побудови зворотніх траєкторій у системі SILAM, ми визначили, що максимум у 100 ПЗ/м3, який стався 25 серпня 2012 року, був сформований фракцією пилку, яка прилетіла у м. Вінницю о 1 годині ночі з південного сходу і відстані у 117 км (рис. 3.13).
При аналізі погодних даних за 17 вересня 2012 року (цей день передував сезонному максимуму) бачимо, що концентрація пилку Ambrosia до 18-20 години була низькою. О 23-й годині 17 вересня вона різко збільшилась до 48 ПЗ/м3 та почала поступово зменшуватись. Однак з 8 години ранку наступного дня знову бачимо збільшення концентрації пилку амброзії у повітрі із піком у 51 ПЗ/м3 опівдні, що може свідчити про місцевий характер формування полуденної фракції пилку (рис 3.14).
Рис. 3.14 Пилковий максимум палінації амброзії 18 вересня 2012 року
Джерелом емісії нічної фракції пилку амброзії 17 вересня SILAM також визначила території на південному сході від Вінниці (Рис. 3.15).
Рис. 3.15 Джерело емісії пилку амброзії (червона ділянка), який формував пилковий дощ у повітрі м. Вінниці (білий трикутник) у нічні години 18.09.2012 року
Натомість, при аналізі ймовірного джерела формування денного піку ПЗ Ambrosia за допомогою системи SILAM було встановлено, що він формується місцевими фракціями пилку з прилеглих до м. Вінниці територій (рис. 3.16).
Рис. 3.16 Джерело емісії пилку амброзії (червона ділянка), який формував пилковий дощ у повітрі м. Вінниці (білий трикутник) у денні години 18.09.2012 року
Співвіднесення отриманих даних із локалізацієї відомих джерел емісії амброзії показало, що це джерело може знаходитись у Піщанському районі Вінницької області, відомому розповсюдженням Ambrosia artemisiifolia [137] або у сусідніх з Вінниччиною районах Одеської області (рис. 3.17).
Рис. 3.17 Приблизний шлях міграції пилку амброзії з південно-східних районів області до м. Вінниці
3.4 Сезонна динаміка зміни концентрацій у атмосферному повітрі пилку амброзії, полину та злакових трав у 2012-2014 роках
Для поглибленого аналізу особливостей сезону пилкування були відібрані роди: Амброзія (Ambrosia) , Полин (Artemisia) та родина Тонконогових(Poaceae) як рослин, що є джерелом найбільш важливих причинно-значущих алергенів для української популяції у цілому [231] та жителів Вінниччини зокрема.
Статистичні показники пилкування трав?янистих рослин у 2012-2014 роках представлені в табл. Д.1, Д.2, Д.3.
За допомогою аналізів результатів досліджень за 2012 рік було встановлено, що амброзія має стабільний період палінації, який триває з третьої декади липня до середини жовтня (рис. 3.18).
Рис. 3.18 Динаміка концентрації ПЗ амброзії в повітрі, 2012 рік
У 2012 році сезонний максимум цієї рослини склав 200 ПЗ/м3 (табл. 3.2). Цей максимум був зсунутий на другу частину пікового періоду амброзії і спостерігався 18 вересня. Інші підвищення концентрації ПЗ амброзії спостерігалося 25 серпня і становило 100 ПЗ/м3 (рис. 3.18), тобто у 2012 році спостерігалось два пилкових максимуми амброзії.
У 2013 р. найбільша кількість щодвогодинних значень концентрацій ПЗ амброзії, які перевищували клінічно значущий для пацієнтів поріг у 10 ПЗ/м3, спостерігались у період з 10 серпня по 20 вересня. Перша поява ПЗ у атмосферному повітрі м. Вінниці була зафіксована 10 серпня (рис. 3.19).
Рис. 3.19 Динаміка концентрації ПЗ амброзії у повітрі, 2013 рік
У 2014 році спостерігався один пилковий максимум, який припадав на 29 серпня. Закінчення періоду пилкування відбулося 20 вересня 2014 року (рис. 3.20).
Рис. 3.20 Динаміка концентрації ПЗ амброзії в повітрі у 2014 році
За три роки проведеного дослідження концентрація ПЗ амброзії, зареєстрованих завдяки щодвогодинному моніторингу, майже не піднімалась вище 20 ПЗ/м3, що відповідає помірним концентраціям пилку цієї рослини.
Проте максимальні середньодобові значення концентрацій були високими, сягаючи 92-210,5 ПЗ/м3 у досліджувані роки (рис 3.20). Найбільш активною палінація Ambrosia була з 15 серпня по 20 вересня за 2012-2014 роки, коли пилок у атмосферному повітрі реєструвався із найбільшою щільністю (рис. 3.21).
Рис. 3.21 Динаміка зміни усередненої концентрації ПЗ Ambrosia у 2012-2014 роках
Графік зміни концентрації ПЗ полину протягом року мав практично однаковий вигляд для всіх трьох років спостереження (рис. Е.1, Е.2, Е.3). Це уможливило об'єднати дані для трьох років спостереження і побудувати узагальнений графік (рис. 3.22).
Рис. 3.22 Динаміка зміни усередненої концентрації Artemisia у 2012-2014 роках
На графіку чітко видно наявність двох максимумів, пов'язаних з двома періодами цвітіння полину протягом теплого періоду року. Кожна з двох унімодальних кривих, які відповідають цим періодам, може бути описана функцією (y), що є аналогом функції щільності нормального розподілу:
де t - час реєстрації (в днях від початку року), a, b, c - параметри моделі, що мають відповідно зміст: a - масштабуючий коефіцієнт, b - зсув за часом відносно початку координат, що відповідає точці максимуму цвітіння, c - характеристика варіабельності.
Параметри цієї математичної моделі були розраховані за вихідними даними за допомогою пакета статистичних програм STATISTICA10.0 числовим методом Марквардта-Левенберга.
Результати розрахунку параметрів представлені в табл. 3.3.
Таблиця 3.3
Значення статистичних характеристик параметрів математичної моделі динаміки зміни усередненої концентрації Artemisia в 2012-2014 р.р.
Параметр |
Середнє значення |
Помилка середнього значення |
коеф. t |
p |
|
A |
4,54 |
0,147 |
30,86 |
<0,001 |
|
B |
215,69 |
1,016 |
214,37 |
<0,001 |
|
C |
7,76 |
0,367 |
21,16 |
<0,001 |
Примітка: t - час реєстрації (в днях від початку року), p - рівень значущості.
Значення всіх параметрів достовірні на високому рівні значущості, що свідчить про загальну адекватність моделі.
Графік зміни концентрації ПЗ родини Тонконогових протягом року мав практично однаковий вигляд для всіх трьох років спостереження (рис. Е.4, Е.5, Е.6). Це дозволило об'єднати дані для трьох років спостереження і побудувати узагальнений графік (рис. 3.23).
СП злакових трав починається в першій декаді травня і закінчується у вересні. Найінтенсивніше пилкування спостерігається з початку травня до середини липня. В травні, червні та липні спостерігається висока концентрація пилку злакових трав в атмосфері повітря м. Вінниці.
Інтенсивність пилкування з середини липня знижується, тоді як 15 років тому спостерігався другий пік пилкування у середині серпня (рис. 3.23).
Таким чином, часом найактивнішої палінації полину за 2012-2014 роки є період з другої декади липня по першу декаду вересня; амброзії ? з середини серпня по середину вересня; пік пилкування злакових трав спостерігався з початку травня до середини липня.
Рис. 3.23 Динаміка зміни усередненої концентрації Poaceae у 2012-2014 роках
3.5 Вплив підвищення температури на біоритми пилкування алергенної амброзії в м. Вінниці
Як відомо, у ХХ ст. почалось поступове глобальне потепління клімату Землі, яке несе людству збільшення несприятливих атмосферних явищ: посухи, суховії, зливові дощі, грози тощо [172]. В рис. Ж.1 представлена лінійна модель зміни середньорічної в Україні температури з 1860 року до нині.
З моделі видно, що середньорічна температура за останні 130 років збільшується на 0,017 °C.
Графік вирівнювання ковзного середнього значення температури повітря в Україні з 1860 року до нині представлено у рис. Ж.2.
Починаючи з кінця XX століття, спостерігається стрімке підвищення середньорічної температури повітря [172]. Тому ми розглянули цей часовий період детальніше і побудували лінійну математичну модель тільки для цього періоду часу. Як з'ясувалось, з 1990 по 2014 рр. в Україні спостерігається підвищення середньорічної температури вже не на 0,017 а 0,1 °С, тобто в 6 разів швидше (рис. Ж.3). Для визначення змін пилкування ТР у часі було проведено порівняння характеру пилкування основних груп трав'янистих аероалергенів у поточному періоді із показниками 1999-2000 років, які є у базі даних Вінницької наукової аеробіологічної групи, що працює на базі ВНМУ з 1999 року [139].
Результати аналізу виявили, що пилкування амброзії було помірним за інтенсивністю у 1999-2000 та у 2009 році у м. Вінниці, але у 2010 та 2011 роках концентрації алергенного пилку рослини у атмосферному повітрі міста Вінниця підвищились. Проте період пилкування залишився незмінним: найвищі концентрації пилку амброзії спостерігали протягом третьої декади серпня та в першій або у другій декадах вересня (рис. 3.24) відповідно до фотоперіоду цієї рослини, який вважається домінуючим фактором для формування піку пилкування амброзії [203]. Ці два періоди найінтенсивнішої палінації амброзії спостерігались у м. Вінниці у 1999, 2000, 2009, 2011, 2012 та у 2014 роках, у шістьох із дев'яти сезонів спостереження [86].
Рис. 3.24 Пилкування амброзії у м. Вінниці, 1999 і 2000 роки
У названі роки перше значне підвищення концентрації ПЗ амброзії, як правило, відбувалось у третій декаді серпня і відповідало сезонному піку. Найвища активність амброзії у ці роки спостерігалась з 22 по 29 серпня. У поточний термін спостережень, що здійснювались волюметричним методом, найпізніший сезонний максимум цього періоду спостерігався 29 серпня 2014 року, найбільш ранній був зафіксований 25 серпня 2011року (табл. 3.3). Cезонний пік і концентрації, наближені до нього, спостерігались у м. Вінниці в один і той самий день ? 25 серпня у 2011 та 2012 роках. Цей термін максимального пилкування може бути пов'язаний з біологічними ритмами амброзії. Цвітіння амброзії залежить від фотоперіоду [203]. Амброзія - це рослина короткого дня, її цвітіння починається, коли тривалість світлового дня зменшується до 14,5 годин [284].
Другий період підвищеної концентрації пилку Ambrosia спостерігається у м. Вінниці кожного року після 5 вересня. Однак осіннє підвищення концентрації алергенного пилку амброзії у повітрі має тенденцію до перенесення на більш пізній термін, що може бути пов'язане з поступовим збільшенням температури атмосферного повітря через глобальне потепління. Так, найбільш ранній вересневий пік був зареєстрований у м. Вінниці 5 вересня 1999 року. Найпізніший з них був зафіксований 18 вересня 2012 року. Концентрація ПЗ амброзії у цей день значно перевищила значення, зафіксовані під час звичайної активності амброзії у кінці серпня (200 ПЗ/м318 вересня проти 100 ПЗ/м3 25 серпня 2012 року) у м. Вінниці. Цікаво, що сезонний максимум пилкування у вересні був зареєстрований лише у 2012 році (табл. 3.4).
Таблиця 3.3
Параметри сезонів пилкування амброзії у м. Вінниці, 2009-2011 роки [86]
Рік |
Дата початку сезону |
Дата піку |
Дата закінчення сезону |
Пікове значення, ПЗ/м3 |
Загальне значення ПЗ/м3 Сезону |
Загальна кількість опадів в липні, мм |
|
2009 |
2009-08-15 |
2009-08-28 |
2009-09-30 |
79,0 |
453,0 |
47,5 |
|
2010 |
2010-07-28 |
2010-08-13 |
2010-09-26 |
103,0 |
1153,0 |
102,6 |
|
2011 |
2011-08-24 |
2011-08-25 |
2011-09-16 |
760,0 |
3228,0 |
79,76 |
Проте 2010, 2013 та 2014 роки характеризувались незвичним для інших років перебігом палінаційного періоду (рис. 3.25). Швидке зростання концентрацій ПЗ амброзії було помічено у ці роки у першій або другій декаді серпня на два або більше тижнів раніше, ніж зазвичай.
Значення концентрації ПЗ цього раннього піку перевищувало значення іншої високої концентрації пилку, яка спостерігалась 27 серпня 2010 року (102 ПЗ/м3проти 76 ПЗ/м3). Однак серпневе підвищення концентрації ПЗ було нижчим, ніж таке, що зареєстроване 15 вересня 2010 року (83 ПЗ/м3).
Таблиця 3.4
Параметри сезонів пилкування амброзії у м. Вінниці, 2012-2014 роки [86]
Рік |
Дата початку сезону |
Дата піку |
Дата закінчення сезону |
Пікове значення, ПЗ/м3 |
Загальне значення ПЗ/м3 Сезону |
Загальна кількість опадів в липні, мм |
|
2012 |
2012-08-25 |
2012-09-18 |
2012-09-24 |
199,4 |
1088,4 |
56,13 |
|
2013 |
2013-07-22 |
2013-08-27 |
2013-09-15 |
92,0 |
562,5 |
22,35 |
|
2014 |
2014-07-15 |
2014-08-29 |
2014-09-21 |
210,5 |
1539,0 |
68,06 |
У 2013 році значне збільшення концентрації пилку до 82 ПЗ/м3 спостерігалось 11 серпня (рис. 3.25). Але річний пік пилкування перевищив це значення 27 серпня 2013 року і становив 92 ПЗ/м3. Підвищення концентрації пилку амброзії у вересні 2013 року було незначним.
Рис. 3.25 Динаміка пилкування амброзії, м. Вінниця, 2010, 2013, 2014 роки
У 2014 році збільшення концентрації пилку амброзії було раннім і відбулось 6 серпня (рис. 3.26). Проте концентрація ПЗ при цьому становила лише 38 ПЗ/м3 і була значно нижчою, ніж сезонний пік у 210 ПЗ/м3, зареєстрований 29 серпня. Третє збільшення концентрації пилку (до 100 ПЗ/м3) відбулось11 вересня.
Точну динаміку інтенсивності пилкування і коливання середньодобової температури повітря можна спостерігати на прикладі вересня 2014 року (рис. 3.26).
Інтенсивне знищення амброзії у Вінницькій області влітку 2012 року призвело до значного (у 4-5 разів у порівнянні з 2011 роком) зниження концентрацій ПЗ цієї рослини в атмосферному повітрі міста м. Вінниця.
Рис. 3.26 Співвідношення змін концентрації пилку амброзії (нижня крива) і флуктацій середньодобової температури повітря (верхня крива), серпень-вересень, 2014, м. Вінниця
Інтенсивність сезону пилкування амброзії залежить не лише від температури, а й від кількості опадів. Дані, представлені в табл. 3.3, 3.4, свідчать, що загальна кількість зібраних за сезон ПЗ нижча у ті роки, коли середньомісячна сума опадів у липні менша за 50 мм на місяць, зокрема у 2009 та 2013 роках.
Це підтверджується нашими подальшими спостереженнями. Так, в 2015 році це може бути пов'язане з дуже малою кількістю опадів, яка була зареєстрована у липні цього року та склала 14,23 мм на місяць. Так, у першу та другу декади серпня 2015 року денні концентрації ПЗ не перевищували 20 ПЗ/м3. Такий низький рівень пилкування обумовлений виключно клімато-погодними факторами, адже профілактичні заходи в Україні в 2015 році були обмежені через складну економічну ситуацію.
Таким чином, зміна характеру пилкування амброзії спостерігається у м. Вінниці впродовж 2010-2014 років. Утворення пікових концентрацій ПЗ Ambrosia, що базується на фотоперіодизмі, реєструвалось у атмосферному повітрі у третю декаду серпня і було чітко передбачуваним до 2010 року, починаючи з якого підвищення температури атмосферного повітря зсунуло пік пилкування Ambrosia на два тижні раніше від терміну, обумовленого довжиною світлового дня.
Новий режим пилкування може бути описаний як сезон “трьох максимумів”, який включає підвищення концентрації ПЗ амброзії в першій половині серпня, в останніх декадах серпня та у вересні. Зсув останнього максимуму пилку до більш пізнього часу спостерігається через підвищення температури. Така зміна характеру пилкування може бути пов'язана з впливом температури, яка збільшується кожного наступного року в Україні у зв'язку із глобальним потеплінням.
Висновки до розділу 3
1. Щоденні піки концентрацій пилку більшості бур'янів і злакових трав у атмосферному повітрі міста м. Вінниця спостерігались опівдні або після полудня, що здебільшого вказує на їх місцеве походження.
2. Найбільше пилкове навантаження на пацієнтів м. Вінниці спостерігається о 13 годині, коли у атмосферному повітрі фіксуються пікові або близькі до них концентрації ПЗ рослин родин Конопляних, Амарантових, Гречкових, а також амброзії, полину, подорожника, кропиви. З 15 до 19 години існує ризик виникнення полінозу до ПЗ полину, подорожника, настінниці, рослин родин Тонконогових, Айстрових та Гречкових, включаючи щавель. У проміжку з 7 до 11 годин ранку у вінничан можуть викликати різні алергічні реакції ПЗ амброзії, полину, рослин родин Айстрових.
3. Найвищою серед усіх представників ТР була погодинна концентрація пилку кропиви, яка становила у 8-13 ПЗ/м3. Усереднена погодинна концентрація пилку полину в усі роки спостереження складала близько 2 ПЗ/м3. Амброзія демонструвала погодинну концентрацію близько 1-2 ПЗ/м3. Погодинна концентрація злакових трав була близько 1 ПЗ/м3, а у решти ТР не перевищувала це значення.
4. Міграційний компонент пилкового дощу Ambrosia формується на південному сході Вінниччини або на прилеглих територіях Одеської області.
5. Період активної палінації полину за 2012-2014 роки спостерігався з другої декади липня по першу декаду вересня; амброзії - з середини серпня по середину вересня; злакових трав спостерігався з початку травня до середини липня.
6. Зміна характеру пилкування амброзії спостерігається у м. Вінниці впродовж 2010-2014 років. Утворення пікових концентрацій ПЗ Ambrosia, що базується на фотоперіодизмі, реєструвалось у атмосферному повітрі у третю декаду серпня і були чітко прогнозованими до 2010 року. Новий режим пилкування може бути описаний як сезон “трьох максимумів”, який включає підвищення концентрації ПЗ амброзії в першій половині серпня, в останніх декадах серпня та у вересні.
Матеріали розділу опубліковані в таких наукових роботах
- у виданнях іноземних держав або у виданнях України, які включені до міжнародних наукометричних баз:
1. Мотрук І.І. Визначення циркадних змін концентрацій пилку трав'янистої флори як інструмент контролю полінозів / Мотрук І.І., Родінкова В.В. // Довкілля і здоров'я. - 2016. - №1 (76). - С. 42-47.
2. Мотрук І.І. Вплив підвищення температури на біоритми пилкування алергенної амброзії в Україні / Мотрук І.І., Родінкова В.В., Паламарчук О.О., Сергета І.В. // Гігієна населених місць. - 2015. - № 65. - С. 38-43.
3. Родінкова В.В. Аналіз сезонної та добової динаміки розповсюдження пилку Ambrosia у повітрі вінницького регіону / В.В. Родінкова, О.І. Мазур, Л.В. Слободянюк, І.І. Мотрук // Вісник Прикарпатського національного університету імені Василя Стефаника. Серія - Біологія. - 2012. - № 17. - C. 49-52.
- в інших наукових виданнях:
4. Rodinkova V. Impact of Pre-Pollen Season Weather Patterns on the Onset and Peaks of Tree Pollination in Vinnitsa, Ukraine / V. Rodinkova, O. Palamarchuk, L. Slobodianuk, I. Motruk, L.M. DuBuske // Annals of Allergy, Asthma&Immunology. - 2013. -Vol. 111, No 5, Suppl. 1, Baltimore, November, 7-11,- P. A35.
5. Rodinkova V.V. Weed pollen daily distribution patterns in Vinnitsa, Ukraine / Rodinkova V.V.; Palamarchuk O.O.; Musatova K.V.; Motruk I.I.; Kremenska L.V.; DuBuske L.M. // Allergy. Special Issue: Abstracts from the European Academy of Allergy and Clinical Immunology Congress, 5-10 June 2015, Barcelona, Spain. Volume 70, Issue Supplement s101. - P. 315.
6. Мотрук І.І. Міграція пилку Ambrosia у атмосфері м. Вінниці протягом 2012 року / Мотрук І.І., Білоус О.С., Слободянюк Л.В., Мазур О.І. / Матеріали IV міжнародної науково-практичної конференції молодих вчених. - м. Вінниця. - 2013. - С. 72.
7. Слободянюк Л.В. Особливості сезонного та добового розподілу пилку Corylus у повітрі м. Вінниці / Слободянюк Л.В., Родінкова В.В., Мотрук І.І., Мазур О.І., Кременська Л.В. // Матеріали IV міжнародної науково-практичної конференції молодих вчених. - м. Вінниця. - 2013 - С. 102-103.
РОЗДІЛ 4. ВПЛИВ МЕТЕОРОЛОГІЧНИХ ФАКТОРІВ НА ПИЛКУВАННЯ ТРАВ'ЯНИСТИХ РОСЛИН
4.1 Характеристика погодинних даних метеорологічних факторів у літньо-осінній період за 2012-2014 роки в м. Вінниці
За погодинними даними Вінницького обласного центру гідрометеорології, у період з 1 травня по 31 жовтня за 2012, 2013, 2013 рр. була проведена статистична обробка семи метеорологічних факторів: N_VITR - напрямок вітру, V_VITR - швидкість вітру, T_POV - температура повітря, T_ROS - точка роси, VID_VOL - відносна вологість, DEF_VOL - дефіцит вологості.
Результати для кожного року представлені в таблицях 4.1, 4.2, 4.3.
Таблиця 4.1
Статистичні характеристики метеорологічних факторів м. Вінниці за травень-жовтень 2012 року (n = 4512)
Метео-рологічні фактори |
Одиниці вимірювання |
Середнє значення |
Мінімальне значення |
Макcи-мальне значення |
Сигма |
Помилка середнього значення |
|
N_VITR |
° |
184,90 |
0 |
282 |
25,50 |
0,40 |
|
V_VITR |
м/с |
3,68 |
0 |
13 |
1,89 |
0,02 |
|
T_POV |
°С |
17,46 |
-0,60 |
36,80 |
6,53 |
0,09 |
|
T_ROS |
°С |
10,62 |
-4,40 |
26,90 |
4,45 |
0,06 |
|
VID_VOL |
% |
68,04 |
20 |
100 |
19,98 |
0,29 |
|
DEF_VOL |
Мбар |
13,80 |
2,90 |
26,70 |
3,71 |
0,05 |
|
P |
гПа |
979,80 |
780,40 |
992,50 |
8,79 |
0,13 |
Примітка, тут і в подальшому в цьому розділі: n - кількість вибірки.
З табл. 4.1 видно, що середні значення метеорологічних факторів з травня по жовтень 2012 р. були такими: напрямок вітру - 184,90 °, швидкість вітру - 3,68 м/с, температура повітря - 17,46 °С, точка роси - 10,62 °С, відносна вологість - 68,04 %, дефіцит вологості - 13,80 мбар і атмосферний тиск - 979,80 гПа.
Мінімальне і максимальне значення напрямку вітру становили 0° і 282° відповідно; швидкість вітру - 0 м/с і 13 м/с; температури повітря - (-0,60) °С і 37,8 °С; точка роси - (-4,40)°С і 26,90 °С; відносна вологість - 20,0 % і 100 %; дефіцит вологості - 2,90 мбар і 26,70 мбар; атмосферний тиск - 780,40 гПа і 992,50 гПа.
Таблиця 4.2
Статистичні характеристики метеорологічних факторів м. Вінниці за травень-жовтень 2013 року (n = 4512)
Метео-рологічні Фактори |
Одиниці вимірю-вання |
Середнє значення |
Мінімальне значення |
Макcимальне значення |
Сигма |
Помилка середнього значення |
|
N_VITR |
° |
181,66 |
0 |
360 |
118,51 |
1,76 |
|
V_VITR |
м/с |
3,53 |
0 |
11 |
2,01 |
0,02 |
|
T_POV |
°С |
16,59 |
-0,10 |
30,10 |
5,80 |
0,08 |
|
T_ROS |
°С |
10,90 |
-6,40 |
20,90 |
4,34 |
0,06 |
|
VID_VOL |
% |
73,16 |
20 |
100 |
19,05 |
0,28 |
|
DEF_VOL |
Мбар |
13,48 |
3,80 |
24,70 |
3,57 |
0,05 |
|
P |
гПа |
979,76 |
797,80 |
994,50 |
6,42 |
0,09 |
З табл. 4.2 видно, що середні значення метеорологічних факторів з травня по жовтень 2013 р. були такими: напрямок вітру - 181,66 °, швидкість вітру - 3,53 м/с, температура повітря - 16,59 °С, точка роси - 10,90 °С, відносна вологість - 73,16 %, дефіцит вологості - 13,48 мбар і атмосферний тиск - 979,76 гПа.
Мінімальне і максимальне значення напрямку вітру становили 0° і 360° відповідно; швидкість вітру - 0 м/с і 11 м/с; температури повітря - (-0,10)°С і 30,10°С; точка роси - (-6,40) °С і 20,90 °С; відносна вологість - 20,0 % і 100 %; дефіцит вологості - 3,80мбар і 24,70 мбар; атмосферний тиск - 797,80 гПа і 994,50 гПа.
Таблиця 4.3
Статистичні характеристики метеорологічних факторів м. Вінниці за травень-жовтень 2014 року (n = 4512)
Метео-рологічні фактори |
Одиниці вимірювання |
Середнє значення |
Мінімальне значення |
Макcи-мальне значення |
Сигма |
Помилка среднього значення |
|
N_VITR |
° |
152,25 |
0 |
360 |
116,09 |
1,719 |
|
V_VITR |
м/с |
3,14 |
0 |
12 |
1,90 |
0,02 |
|
T_POV |
°С |
15,83 |
-8,90 |
33,10 |
6,83 |
0,10 |
|
T_ROS |
°С |
9,37 |
-13 |
20,20 |
5,64 |
0,08 |
|
VID_VOL |
% |
68,60 |
20 |
100 |
19,11 |
0,28 |
|
DEF_VOL |
Мбар |
12,43 |
0,05 |
23,60 |
4,06 |
0,06 |
|
P |
гПа |
980,98 |
785 |
1000 |
7,44 |
0,11 |
З табл. 4.3 видно, що середні значення метеорологічних факторів з 1 травня по 31 жовтня 2014 р. були такими: напрямок вітру - 152,25°, швидкість вітру - 3,14 м/с, температура повітря - 15,83 °С, точка роси - 9,37 °С, відносна вологість - 68,60 %, дефіцит вологості - 12,43 мбар і атмосферний тиск - 980,98 гПа.
Мінімальне і максимальне значення напрямку вітру становили 0° і 360° відповідно; швидкість вітру - 0 м/с і 12 м/с; температури повітря - (-8,90) °С і 33,10 °С; точка роси - (-13) °С і 20,20 °С; відносна вологість - 20,0 % і 100 %; дефіцит вологості - 0,05 мбар і 23,60 мбар; атмосферний тиск - 785 гПа і 1000 гПа.
Таким чином, 2012 рік, у порівняні з 2013 і 2014 роком, був жарким, максимальна температура повітря становила 37,8 °С, точка роси - 26,90 °С.
4.2 Взаємозв'язок метеорологічних факторів у 2012-2014 роках
В ході дисертаційного дослідження були вивчені загальні закономірності взаємозв'язків метеорологічних факторів за 2012, 2013, 2014 роки. Для цього використовувався кореляційний аналіз. Результати статистичної обробки за 2012 рік представлені в табл. 4.4.
Таблиця 4.4
Взаємозв'язки метеорологічних факторів між собою за 2012 рік (n = 4416)
Метео- рологічні фактори |
Статистичні характеристики |
Метеорологічні фактори |
|||||||
N_VITR |
V_VITR |
T_POV |
T_ROS |
VID_V |
DEF_V |
P |
|||
N_VITR |
r |
1 |
0,397 |
-0,116 |
-0,032 |
0,099 |
-0,031 |
-0,030 |
|
p |
? |
<0,001 |
<0,001 |
0,036 |
<0,001 |
0,043 |
0,047 |
||
V_VITR |
r |
0,397 |
1 |
0,020 |
-0,092 |
-0,087 |
-0,037 |
-0,009 |
|
p |
<0,001 |
? |
0,185 |
<0,001 |
<0,001 |
0,015 |
0,551 |
||
T_POV |
r |
-0,116 |
0,020 |
1 |
0,534 |
-0,590 |
0,101 |
0,033 |
|
p |
<0,001 |
0,185 |
? |
<0,001 |
<0,001 |
<0,001 |
0,030 |
||
T_ROS |
r |
-0,032 |
-0,092 |
0,534 |
1 |
0,089 |
0,149 |
0,022 |
|
p |
0,036 |
<0,001 |
<0,001 |
? |
<0,001 |
<0,001 |
0,144 |
||
VID_VOL |
r |
0,099 |
-0,087 |
-0,590 |
0,089 |
1 |
0,013 |
-0,016 |
|
p |
<0,001 |
<0,001 |
<0,001 |
<0,001 |
? |
0,388 |
0,275 |
||
DEF_ VOL |
r |
-0,031 |
-0,037 |
0,101 |
0,149 |
0,013 |
1 |
0,004 |
|
p |
0,043 |
0,015 |
<0,001 |
<0,001 |
0,388 |
? |
0,800 |
||
P |
r |
-0,030 |
-0,009 |
0,033 |
0,022 |
-0,016 |
0,004 |
1 |
|
p |
0,047 |
0,551 |
0,03 |
0,144 |
0,275 |
0,800 |
- |
Примітка, тут і в подальшому в цьому розділі: r - коефіцієнт кореляції Пірсона, n - обсяг вибірки, р - рівень значущості. Достовірні зв'язки в таблицях виділені жирним шрифтом. Якщо зв'язок був виявлений на рівні тенденції, то значення коефіцієнта кореляції позначені жирним курсивом.
Були виявлені додатні кореляційні взаємозв'язки між напрямком вітру і швидкістю вітру (r = 0,397); напрямком вітру і відносною вологістю повітря (r = 0,099); температурою повітря і тиском (r = 0,033) та від'ємний кореляційний взаємозв'язок між напрямком вітру і температурою повітря (r = - 0,116).
Також були виявлені додатні кореляційні взаємозв'язки між температурою повітря і точкою роси (r = 0,534), температурою повітря і дефіцитом вологості (r = 0,101) та від'ємні кореляційні звязки між температурою повітря і відносною вологістю повітря (r = - 0,590).
З отриманих даних (табл....
Подобные документы
Охорона та використання дикорослих рослин, що мають харчове, лікарське, медоносне, декоративне значення. Догляд за рідкісними та зникаючими видами рослин, рослинних угрупувань. Червона книга України. Перелік видів рослин та тварин, що потребують охорони.
контрольная работа [27,0 K], добавлен 16.05.2015Алергенна флора й захворюваність полинозом в світовому просторі. Еколого-біоморфологічні особливості пилку алергенних рослин. Характеристика алергенної флори міста за ступенем небезпеки. Профілактика полинозів та заходи боротьби з ними в урбоекосистемі.
дипломная работа [4,0 M], добавлен 26.12.2012Вплив екологічних факторів на живі організми. Закони дії екологічних факторів. Стенотопні та евритопні види в біогеоценозі. Класифікація екологічних факторів. Основні групи рослин. Температурний режим, вологість. Гомотипові реакції. Антропогенні фактори.
презентация [2,9 M], добавлен 27.12.2012Загальна характеристика та значення основних груп вільноплаваючих рослин в самоочищенні водойм. Рослини-індикатори екологічного стану водних басейнів і роль макрофітів у біогеохімічному круговороті речовин і енергії перезволожених природних систем.
курсовая работа [2,9 M], добавлен 21.09.2010Екологічні особливості агроекосистем. Біологічний метод захисту рослин. Антропогенний тиск на агроекосистеми. Основні напрямки екологічної стабілізації агроекосистем. Прийоми і методи біологічного захисту рослин від шкідників, хвороб та бур'янів.
контрольная работа [429,7 K], добавлен 21.10.2010Занесення у Красну Книгу рідких представників флори і фауни, яким загрожує зникнення. Перелік рідкісних рослин, тварин в книзі "Заповідні скарби Сумщини". Види заповідних об'єктів: Деснянсько-Старогутський національний природний парк, Михайлівська цілина.
презентация [1,3 M], добавлен 01.03.2014Історія створення Червоної книги як офіційного документу, що містить відомості про тварин і рослин світу (регіонів), стан яких викликає побоювання відносно їх майбутнього. Сторінки різного кольору в Червоній книзі. Причини зникнення рослин та тварин.
презентация [12,5 M], добавлен 05.03.2014Кліматичні та ґрунтові умови національного природного парку. Характеристика його флори та фауни. Етапи створення НПП та режими використання. Моніторинг стану видів рослин, занесених до Червоної книги: лілії лісової, осоки буріючої та кулястоподібної.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 14.05.2015Сутність моніторингу як системи спостережень за впливом на довкілля антропогенних факторів. Характеристика особливостей екологічного, фонового та кліматичного видів моніторингу. Організація спостережень і контролю якості поверхневих вод річки Дністер.
курсовая работа [780,8 K], добавлен 03.03.2012Побудова діаграми добового розподілу радіаційного балансу. Визначення характеристик вологості повітря. Аналіз рівня забруднення атмосфери в районі розташування промислового підприємства, вплив на його метеорологічних факторів. Умови поширення домішок.
курсовая работа [52,4 K], добавлен 10.05.2011Основні джерела і чинники забруднення середовища М. Кривого Рогу. Фітоіндикація антропогенних впливів за морфологічними змінами рослин. Оцінка Криворізької урбоекосистеми на основі аналізу морфометричних показників листкових пластинок Populus nigra L.
курсовая работа [157,9 K], добавлен 02.08.2015Природоохоронна діяльність; система спостережень за впливом на довкілля антропогенних факторів. Сучасний стан поверхневих вод р. Південний Буг, Сандракського водосховища: джерела і види забруднення; моніторинг і контролювання якості водного середовища.
курсовая работа [46,5 K], добавлен 02.02.2011Токсикологічна характеристика гербіцидів на основі трифлураліну. Трансформація пестицидів у навколишньому середовищі. Специфіка лікарського рослинництва та асортимент гербіцидів дозволених до застосування при вирощуванні лікарських рослин в Україні.
диссертация [195,7 K], добавлен 28.12.2012Основні морфо-фізіологічні зміни деревних рослин за атмосферного забруднення сучасних міст. Особливості функціонування фотосинтетичного апарату за різних умов існування. Роль супероксиддисмутази в пристосуванні рослинних організмів до стрес-факторів.
курсовая работа [67,3 K], добавлен 20.12.2013Стан вивченості псамофітної флори й рослинності лівобережного полісся. Еколого-біологічна, господарська характеристика рослин псамофітів піщаного кар’єру регіону. Псамофітна рослинність Лівобережного Полісся. Роль псамофітів у заростанні пісків.
дипломная работа [1,0 M], добавлен 16.04.2015Завдання та функціонування Державної інспекції охорони Азовського моря, права її посадових осіб та об'єкти здійснення контролю. Організаційна структура інспекції та джерела фінансування. Необхідність охорони рослин сільськогосподарського призначення.
контрольная работа [31,3 K], добавлен 03.12.2010Формування дози опромінення біологічного середовища. Вплив радіації на організм людини. Генетичні наслідки опромінення рослин. Загальний принцип встановлення гранично допустимого скиду. Розрахунковий метод визначення класу небезпеки промислових відходів.
курсовая работа [127,2 K], добавлен 17.11.2014Типи космічних апаратів для дослідження землі і планет. Аерокосмічний моніторинг еколого-геологічного середовища. Фактори техногенного впливу космічного польоту на довкілля. Вплив атмосфери на електромагнітне випромінювання. Основи екології космосу.
методичка [8,0 M], добавлен 13.06.2009Поняття та одиниці вимірювання доз радіації. Природні джерела радіоактивного випромінювання. Зона відчуження Чорнобильської АЕС та діючі АЕС - джерела радіонуклідного забруднення. Аналіз радіоактивного забруднення грунтів та рослин Чернігівської області.
курсовая работа [820,2 K], добавлен 25.09.2010Взаємодія людини із землею. Негативний вплив людини на родючий шар землі. Порушення ґрунтового покриву в результаті неправильної експлуатації. Застосування високих доз мінеральних добрив і хімічних засобів захисту рослин. Забруднення ґрунтів в Україні.
презентация [1,5 M], добавлен 11.12.2011