К первичным результатам палино-экологического мониторинга атмосферного воздуха города Самары

Блашенцев Константин Владиславович, заведующий тяжесть течения болезни и, следовательно, повысить качество жизни (Методика…, 2005).

Начало аэробиологических исследований, к которым относится и аэропалинология, приурочено к первым годам ХХ века. В западной Европе начало создания сети станций мониторинга аэропалинологического состояния атмосферы в Европе относится к 70-м годам, а в конце 80-х аэропалинологи большинства европейских стран объединились для разработки единой программы исследований, создания международной службы и единого банка аэропалиноло-гических данных. Общеевропейский банк аэро-палинологических данных объединяет информацию более 100 национальных станций аэропали-нологического мониторинга из большинства европейских стран (D’Amato, Spieksma. 1992). Активно осуществляется сбор данных и на национальном уровне – так, во Франции аэропалино-логический мониторинг осуществляется в 68 городах (Bosch-Cano e.a., 2011). К сожалению, в нашей стране лишь в 13 городах регулярно проводится подобный мониторинг (Примерный календарь…, 2013), хотя в последние годы их список расширяется за счет усилий исследователей– энтузиастов (например, в г. Барнауле – Ненашева, Репин, Репина, 2009; в г. Пензе – Манжос и др., 2004; в г. Астрахани – Шамгунова, Закляко-ва, 2011). В задачи аэропалинологических исследований входят (Методика…, 2005): наблюдение за качественным и количественным составом пыльцевого дождя; выявление сезонной и суточной динамики пыления таксонов; изучение факторов, влияющих на формирование споровопыльцевых спектров; составление прогноза пыления. Процедура исследования включает сбор пыльцы растений и спор грибов, содержащихся в воздухе, их идентификацию, количественное определение при визуальном подсчете в поле зрения оптического или (и) электронного микроскопа и разработку календарей пыления (Мейер-Меликян и др., 1999).

Для всех европейских стран наиболее широко распространена среди аллергенов пыльца злаков, ее обычно дополняет пыльца растений сем. Крапивные ( Urticaceae ). В странах Западной Европы второе место среди наиболее обычных типов пыльцы принадлежит растениям родов береза и ольха ( Betula, Alnus ). В центральной Европе (Швейцария) деревья, как источники пыльцы, преобладают над злаками, данная тенденция еще более заметна для скандинавских стран. В различных районах Европы дополнением к пыльце злаков – основной причине полли-нозов – выступают специфические для данных территорий объекты. В частности, в северной Европе это пыльца березы, ольхи, орешника ( Betula, Alnus, Corylus ), в странах Средиземноморья – пыльца оливы ( Olea ) и постенницы ( Parietaria ). В отдельных районах существенный вклад в развитие поллинозом может вносить пыльца полыни, подорожника, щавеля ( Artemisia, Plantago, Rumex ) (D’Amato, Spieksma. 1992). Для ряда растений аллергенные свойства пыльцы нельзя считать достаточно изученными. Особого внимания в этом отношении заслуживают как аборигенные виды растений, имеющие локальное распространение, так и виды-интро-дуценты, возделываемые в культуре и самостоятельно внедряющиеся в различные тапы насаждений.

Методика. Для г. Самары, располагающейся в лесостепном Среднем Поволжье, ранее аэропалинологический мониторинг не проводился. В 2013 г. он был начат объединенными усилиями специалистов Самарского городского центра аллергологии и иммунологии и преподавателей кафедры экологии, ботаники и охраны природы Самарского государственного университета. Аэропалинологические наблюдения проводились в г. Самаре на двух модельных площадках внутри городской территории (больница им. Пирогова – ул. Бр. Коростелевых и парк Дружбы – ул. Советской Армии). Исследования велись в течение вегетационного периода с апреля по сентябрь 2013 г. Содержание пыльцы в атмосфере исследовали с помощью импактора оригинальной конструкции, через который в течение 25 минут прокачивался воздух со скоростью 10 литров в минуту. Импактор устанавливался на высоте 10 метров над уровнем земли. Стекла смазывались смесью вазелина и воска. Проводился как количественный, так и качественный учет пыльцевых зерен. Подсчет пыльцевых зерен производили на препарате площадью 75 кв. мм (5мм х 15мм), 5 непрерывными трансектами, расположенными регулярно, через 3 мм друг от друга, перпендикулярно продольной оси образца под микроскопом. Расчет концентрации (абсолютного содержания) пыльцевых зерен проводился в соответствии с рекомендациями (Мейер-Меликян и др., 1999). Коэффициент пересчета концентрации (F) рассчитывался как величина, обратная проанализированному объему воздуха: F = 1/Vан, где Vан – проанализированный объем воздуха. Vан = Sан х Vобщ / Sобщ., где Sан – проанализированная площадь препарата, Sан = ширина анализируемого участка х ширину транссекты (диаметр поля зрения) х число транссект, Vобщ – общий суточный объем воздуха, Sобщ – общая площадь препарата. Для проведения идентификации пыльцы использовались пособия по споро-пыльцевому анализу (Астафьева, Адо, Горячкина, 1986; Куприянова, Алешина, 1978; Мейер-Меликян и др., 1999; Морфология пыльцы…, 1956).

Результаты аэропалинологического мониторинга представлены в виде первичных календаря и кривых пыления. Календарь пыления строился подекадно, древесные и травянистые растения анализировались отдельно, сведения о количественном содержании пыльцы каждого таксона усредняли за декаду. Статистическая обработка данных проводилась с использованием общепринятых методов вариационной статистики. Значимость различия для частотных показателей анализировали с помощью таблиц сопряженности с помощью критерия χ2, точного критерия Фишера. Полученные данные обрабатывали с применением пакета прикладных программ АtteStat, версия 10.5.1., статистических формул программы Microsoft Excel версия 5.0.

Специалисты Самарского городского центра аллергологии и иммунологии организовали регулярный отбор проб пыльцы на предметные стекла, экспонируемые в пыльцевых ловушках. В каждой из двух ловушек ежедневно, начиная с апреля, экспонировались по 3 предметных стекла. На кафедре экологии, ботаники и охраны природы СамГУ проводилась обработка предметных стекол: просмотр с использованием оптического микроскопа с цифровой насадкой, определение видовой принадлежности пыльцевых зерен и подсчет их количества в полях зрения. Параллельно информацию фиксировали в виде цифровых фото.

Результаты и их обсуждение. В данном сообщении мы можем пока представить лишь первоначальные итоги палинологического (аэро-экологического) мониторинга, полученные при наблюдении за качественным и количественным составом пыльцевого дождя в вегетационном периоде 2013 г. Первым важным моментом, который следует отметить, было выявление основных видов растений, пыльца которых является в г. Самаре компонентом пыльцевого дождя (Betula, Populus, Poaceae, Pinus, Ambrosia (+Cyclachaena), Acer, Corylus, Alnus, Salix, Fraxinus, Artemisia, Chenopodiaceae, Ulmus, Carex, Tilia, Rumex, Quercus, Urtica, Abies, Cannabis, Asteraceae). Среди них наибольшую долю пыльцевых зерен поставляют Betula, Populus, Poaceae, Pinus, Ambrosia (+Cyclachaena) (Рис.). Специфика «лесостепной» приуроченности г. Самары и особенностей видового состава пригородных лесов определили региональную специфику: так, первым значительным вкладом в пыльцевой дождь является пыльца ольхи (Alnus), немного позднее отмечается массовое поступление пыльцы тополей (включая осину) (Populus), что предшествует пылению березы (Betula). Сравнительно растянуты пыление березы и ясеня (Fraxinus). Отмечается присутствие в воздухе пыльцы хвойных (Pinus, Abies), зафиксировано сравнительно низкое присутствие пыльцы дуба (Quercus). Пыление злаков (Poaceae) началось уже в первой декаде мая, было растянуто, но сама концентрация пыльцевых зерен оказалась сравнительно невысокой. Появление пыльцы рудеральных трав (Ambrosia, Cyclachaena, Artemisia, Atriplex, Chenopodium) началось в середине июля и достигло максимального уровня в августе.

Рис. 1. Участие пыльцы различных растений в формировании пыльцевого дождя в атмосферном воздухе г. Самары (апрель-август 2013 г.)

Продолжительность присутствия в воздухе пыльцевых зерен разных объектов составила от 50-70 суток ( Pinus, Chenopodiaceae, Poaceae, Rumex, Artemisia,, Betula, Ambrosia) до 6-9 дней

( Abies, Salix, Quercus ). Для пыльцы березы данная ситуация связана, по нашему мнению, со вторичным поступлением в воздух после оседания на асфальт, стены и крыши зданий и пр., чему способствовала засушливая и жаркая погода конца весны - начала лета.

Вторым важным моментом нашего исследования является то, что для вегетационного периода 2013 г. прослежена динамика изменений интенсивности пыльцевого дождя и подтвержден пространственно неоднородный уровень загрязнения воздуха пыльцой древесных и травянистых растений в г. Самаре. Так, в выявленной сезонной картине прослеживаются три пика, среди которых абсолютного максимума достиг «весенний» (пыление деревьев, в первую очередь Populus и Betula ). Выпадение обильных осадков в середине лета, растянутый во времени характер цветения злаков и сравнительно меньшее количество цветущих анемофильных видов в этот период обеспечили снижение уровня пыльцевого дождя (конец июня - начало июля). Третий пик, сформированный поступлением в воздух пыльцы Artemisia, Chenopodiaceae, Ambrosia, Cyclachaena (конец лета), связан с наличием в городе необустроенных участков с рудеральной растительностью (пустыри, придорожные полосы и пр.). Показатели на площадке больницы им. Пирогова были на порядок ниже, чем на площадке городского парка Дружбы. Это объясняется спецификой планировки зеленых насаждений, в частности, наличием «стены» из высоких деревьев по периметру больничного городка.

Выводы: можно считать для условий г. Самары частично решенной первую задачу аэ-ропалинологического мониторинга - установление качественного и количественного состава пыльцевого дождя. Исключительная изменчивость погоды в нашей местности по годам потребует сбора данных в течение последующих 35 лет для выявления сезонной и суточной динамики пыления таксонов, анализа факторов, влияющих на формирование спорово-пыльцевых спектров, оставления прогнозов и календарей. Заслуживает внимания видовой состав флоры (г. Самары, других городов области, прилегающих территорий) как поставщиков потенциально аллергенной пыльцы в атмосферу. Специального внимания требует учет присутствия в воздухе спор грибов, которые на данном этапе не отслеживались.