ПРОСТОРОВО-ЧАСОВИЙ СКРИНІНГ ПАЛИНОТОКСИЧНОСТІ АВТОТРАНСПОРТНИХ ВИКИДІВ ІЗ ВИКОРИСТАННЯМ БІОІНДИКАТОРІВ І ГІС-ТЕХНОЛОГІЙ

 

https://doi.org/10.31073/ecobezpeka202406/1-05

 

Морозова Т.В.

 

Стаття опублікована у журналі "Екологічна безпека та технології захисту довкілля"

ВИПУСК № 6 (1) 2024,

22.12.2024 року

 

Анотація.

У статті представлено результати просторово-часового скринінгу палинотоксичності автотранспортних викидів у міському середовищі із застосуванням трьох біоіндикаторних видів рослин (Cerasus vulgaris Mill., Taraxacum officinale F. Web., Tussilago farfara L.). Метою дослідження було визначення характеру морфометричних змін пилкових зерен і рівня їх стерильності під впливом діоксиду карбону та супутніх техногенних чинників. Установлено, що види реагують на забруднення по-різному: C. vulgaris характеризується істотним зменшенням довжини та ширини пилкових зерен; для T. officinale найбільш показовим є зростання рівня індукованої стерильності за незначних морфометричних коливань; T. farfara демонструє зменшення розмірів навіть фертильних пилкових зерен, що свідчить про високу чутливість цього виду до дії аерополютантів.

Кореляційний аналіз виявив пряму залежність середнього рівня між концентрацією CO₂ та часткою безкрохмальних пилкових зерен усіх досліджених видів, а також зворотну залежність між концентрацією CO₂ та довжиною пилку. Це підтверджує, що морфометричні параметри й рівень стерильності пилку функціонують як взаємодоповнювальні маркери палинотоксичності. Отримані дані свідчать про перспективність використання пильцевого методу для оперативної діагностики аеротехногенного навантаження в умовах інтенсивного автотрафіку. Показано ефективність інтеграції результатів біоіндикації з геоінформаційним аналізом для формування локальних карт палинотоксичності, виявлення критичних ділянок міського простору та оптимізації структурно-ландшафтного планування. Найчутливішими до впливу автотранспортних викидів виявилися T. officinale та T. farfara, що визначає їхній потенціал у розвиткові системи біосурвейлансу урбанізованих територій.

Ключові слова: палинотоксичність; автотранспортні викиди; оксид карбону (II); пильцевий тест; біоіндикація; стерильність пилку; морфометрія пилку; просторово-часовий скринінг; аеротехногенне навантаження; GIS-картографування.

 

Spatio-temporal screening of fuel toxicity of motor vehicle emissions using bioindicators and gis technologies

Morozova T.V.

State Scientific Institution “Institute of Ecological Restoration and Development of Ukraine”

Abstract The study presents the results of a spatiotemporal screening of pollen toxicity caused by vehicle emissions in an urban environment, using three plant species as bioindicators: Cerasus vulgaris Mill., Taraxacum officinale F. Web., and Tussilago farfara L. The research aimed to assess changes in pollen morphology and the proportion of sterile pollen grains under the influence of carbon dioxide (CO2) and related anthropogenic stressors. The species demonstrated different sensitivity patterns: C. vulgaris showed a pronounced reduction in pollen length and width; T. officinale exhibited a significant increase in induced sterility with only minor morphometric variations; T. farfara responded with a notable decrease in the size of even fertile pollen grains, indicating elevated susceptibility to aerotechnogenic pollution.
Correlation analysis revealed a direct relationship between CO2 concentration and the proportion of starchless (sterile) pollen grains across all species, as well as an inverse relationship between CO2 concentration and pollen length. These findings indicate that both pollen sterility and morphometric characteristics function as complementary markers of pollen toxicity. The obtained results confirm the diagnostic potential of the pollen-based bioindication method for assessing air pollution caused by vehicle emissions.
The integration of bioindicator data with GIS analysis proved effective for mapping local gradients of pollen toxicity, identifying critical zones within the urban landscape, and supporting environmentally oriented spatial planning. Among the analyzed species, T. officinale and T. farfara were identified as the most sensitive to elevated CO2 levels, highlighting their value for further development of urban biosurveillance systems.

Keywords: baseline studies, ESIA, EIA, wind energy, birds, bats, biodiversity, GIS modeling, collision risk model, environmental monitoring, Ukraine.