Анотація до роботи:

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.

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 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.

Публікації автора:

Статті в наукових фахових виданнях відповідно до вимог ВАК України:

111. 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).

222. 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).

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

Інші видання:

444. 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).

Статті в інших виданнях:

555. 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.

666. 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.

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

888. 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).

999. 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).

101010. 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).

111111. Сплошной Б. Випробувальні майданчики для метрологічного забезпечення радіометричних вимірювань / Борис Сплошной, Дмитро Ганжа, Олександр Назаров // Вісник Львівського університету. Серія фізична – Львів : Львівський національний університет імені Івана Франка, 2008. – № 42. –
С. 194–200. (Особистий внесок: участь у відборі проб та польовій радіометрії, обговорення отриманих матеріалів, написання статті).

121212. Ганжа Д. Д. Радіологічна зйомка територій в мірилі від 1:500 до 1:5000 / Д. Д. Ганжа, А. Б. Назаров, Б. Н. Сплошной // Проблеми безпеки атомних електростанцій. – Чорнобиль : Інститут безпеки атомних електростанцій НАН України, 2008. – Вип. 9. – С. 130–138. (Особистий внесок: постановка задачі, участь у польовій радіометрії, обговорення отриманих матеріалів, написання статті).

131313. Ганжа Д. Д. Вплив фітодемутації на перерозподіл ¹³⁷Cs в урболандшафтах Чорнобиля / Ганжа Д. Д. // Проблеми безпеки атомних електростанцій. – Чорнобиль : Інститут безпеки атомних електростанцій НАН України, 2008. – Вип. 10. – С. 165–173.

Матеріали конференцій та тези доповідей:

141414. Ганжа Д. Д. Биогеохимический критерий экологической оценки аномалий тяжелых металлов в урбанизованных ландшафтах / Ганжа Д. Д. // Тяжелые металлы в окружающей среде : тезисы докладов международного симпозиума, Пущино, ОНТИ НЦБИ, 1996. – С. 107–108.

151515. Ганжа Д. Д. Сравнительная оценка накопления радионуклидов и микроэлементов биогеохимическими аккумуляторами в Чернобыльской зоне отчуждения / Ганжа Д. Д. // Вторая российская школа “Геохимическая экология и биогеохимическое районирование биосферы” 25-28 января 1999 г. БИОГЕЛ, Москва : тезисы, доклады, воспоминания. – М : Российская академия наук, 1999. – С. 72–73.

161616. Киреев С. И. Миграция радионуклыдов в ландшафтах 10-км зоны ЧАЭС / С. И. Киреев, В. В. Быцуля, Д. Д. Ганжа, А. Л. Шевченко // Международная конференция. Радиоактивность при ядерных взрывах и авариях. Москва, 24-26 апреля, 2000. Труды : Институт глобального климата и экологии, РНЦ Курчатовский институт, ГНЦ РФ Институт биофизики, Всероссийский научно-исследовательский институт сельскохозяйственной радиологии и агроэкологии. – Санкт-Петербург : Гидрометеоиздат, 2000. – Т. 1. – С. 367–373.

171717. Ганжа Д. Д. Оцінка і прогнозування атмосферної міграції радіонуклідів методами біогеохімічної індикації/ Ганжа Д. Д. // Міжнародна конференція “П’ятнадцять років Чорнобильської катастрофи. Досвід подолання”: збірка тез. – К. : 2001. – С. 2-2.

181818. Ганжа Д. Д. Оценка плотности транспортного потока в урболандшафтах / Д. Д. Ганжа, Р. В. Ганжа // Сахаровские чтения 2005 г.: экологические чтения XXI века : материалы 5-ой международ. Науч. Конф., 20-21 мая 2005 г., Минск, Республика Беларусь; [под ред. С. П. Кундаса, А. Е. Океанова, В. Г. Шевчука]. – Гомель : РНИУП “Институт радиологии”, 2005. – Ч. 2. – С. 42–43

191919. Ганжа Д. Д. Пошук полів підвищеної радіоактитвності на територіях: спосіб радіологічного обстеження / Д. Д. Ганжа, А. Б. Назаров // Двадцять років Чорнобильської катастрофи. Погляд у майбутнє” : міжнародна конференція, 24-26 квітня 2006 року. Київ, Україна. – К. : Інноваційно-видавничий центр “ХОЛТЕХ”, 2006. – Т3. – С. 64.

202020. Ганжа Д. Д. Методика проведения гамма-съемки при радиологическом обследования территорий / Д. Д. Ганжа, А. Б. Назаров, Б. Н. Сплошной // Сахаровские чтения 2006 г.: экологические проблемы XXI века: Материалы 6-ой международ. науч. конф., 18-19 мая 2006 г., Гомель, Республика Беларусь; [под ред. С.П.Кундаса, А.Е. Океанова, В.Г. Шевчука]. – Гомель: РНИУП “Институт радиологии”, 2006. – Ч. 2. – С. 26–29.

212121. Ганжа Д. Д. Біогеохімічна індикація довгоживучих радіонуклідів Чорнобильської зони відчуження / Ганжа Д. Д. // Наукові основи ведення сталого лісового господарства. Матеріали міжнародної науково-практичної конференції, присвяченої 80-річчю з дня народження В. С. Пастернака (Том II). – Держкомлісгосп України, НАН України, УкрНДІгірліс, Прикарпатський національний університет ім. Василя Стефаника. – Івано-Франківськ, 2006. – С. 61–65

222222. Ганжа Д. Д. Структура бази даних радіоспектрального та радіохімічного аналізу об’єктів довкілля / Д. Д. Ганжа, Х. Д. Ганжа / Наукові основи ведення сталого лісового господарства. Матеріали міжнародної науково-практичної конференції, присвяченої 80-річчю з дня народження В. С. Пастернака (Том II). – Держкомлісгосп України, НАН України, УкрНДІгірліс, Прикарпатський національний університет ім. Василя Стефаника. – Івано-Франківськ, 2006. –
С. 65–68

232323. Ганжа Х. Д. Екологічна індикація стану літоральних екосистем методом оцінки флуктуючої асиметрії Mytilus galloprovincialis / Х. Д. Ганжа, Д. Д. Ганжа, І. М. Канцева // Современные проблемы гидробиологии. Перспективы, пути и методы решений – 2: материалы международной научной конференции.– НАН Украины, Южн. науч центр НАН Ураины и МОН Украины, Херсонская гидробиологическая станция, Херсонский национальный технический университет.– Херсон, 2008. – С. 102–105.

242424. Ganzha D. The role of fine ground accumulated by phytomonitors in a biochemical indication of metal pollution of the atmospheric air / Ganzha D. // 8th International bioindication symposium 22-28 May 1995, Ceske Budejovice. – NEBE s.r.o. : Czech Republic, 1995. – P. 21.

252525. Ganzha D. Comperison between different epiphytic lichens as accumulators of fine ground and metals / Ganzha D. // The third symposium IAL 3 Progress and problems in lichenology in the nineties 1-7 September 1996, Salzburg, Austria. - Austria, 1996. – P. 221

262626. Ganzha D. Metal and radionuclide accumulations in epiphytic lichens from the Chornobyl zone (Ukraine) / Ganzha D. // The third symposium IAL 3 Progress and problems in lichenology in the nineties 1-7 September 1996, Salzburg, Austria. – Austria, 1996. – P. 222

272727. Ganzha D. Estimation of accumulations in landscapes of microelements absent-minded owing to accident on Chornobyl NPP / Ganzha D. // Crop science on the verge of the 21st century opportunities and challenges. Proceedings of the 50th Anniversary Conference 11-13 September 2001, Prague. – Reseach Institute of Crop Production Prague, 2001. – P. 170–171.

282828. Ganzha D. D. Radioecological inspection of the abnormal condition polluted landscapes of the Chernobyl city: procedures and results / D. D. Ganzha, A. B. Nazarov // Proceedings of the 2nd International Conference on Radioactivity in the Environment, 2–6 October 2005, Nice, France (ISBN 82-90362-21-8). – Norway: NRPA, 2005. – P. 490–493.