Календар пилення основних алергенних рослин у м. Івано-Франківськ (2015 р.)
Календар пилення основних алергенних рослин у м. Івано-Франківськ
(2015 р.)
ВСТУП
Визначення якісного складу пилкового опаду та складання календаря пилення алергенних рослин є необхідною умовою для попередження загострення аероалергенної ситуації в містах. Особливої актуальності такі дослідження набувають там, де вони раніше не проводилися, оскільки результати аеропалінологічного моніторингу не можливо пасивно екстраполювати з огляду на відмінності фізико-географічних, кліматичних умов та фітоценотичного складу алергенної флори конкретної місцевості [1, 2].
В Україні багаторічні аеропалінологічні спостереження проводяться у Вінниці, Запоріжжі, Львові та Києві, два перші міста включені до Європейської аероалергенної мережі. Пункти моніторингу Вінниці, Запоріжжя та Києва обладнані сучасним пилковловлювачем типу Буркард. У Львові дослідження здійснювалися гравіметричним методом за допомогою пилковловлювача Дюрама. Окрім постійних аеропалінологічних досліджень, проводилися односезонні пилкові спостереження в Полтаві, Одесі, Донецьку, Дніпропетровську та Сімферополі для визначення та порівняння аеропаліноспектрів густонаселених міст Центру, Півдня та Сходу України [2, 19].
У Івано-Франківську аеропалінологічні дослідження раніше не проводилися. Пилковий моніторинг було започатковано 2013 року М. М. Миленькою на базі Інституту природничих наук Прикарпатського національного університету ім. В. Стефаника. Мета нашої роботи - дослідження пилкового опаду міста, виявлення початку, піку й кінця пилення основних алергенних рослин з внутрішньодобовими флуктуаціями концентрації пилку та складання календаря пилення для м. Івано-Франківськ на основі отриманих результатів.
МАТЕРІАЛИ ТА МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕННЯ
Спостереження за якісним складом та кількісною динамікою пилкових зерен рослин різних таксонів в атмосферному повітрі м. Івано-Франківськ здійснювали щоденно, з початку лютого і до середини жовтня 2015 року. Збір пилку здійснювали гравіметричним методом з використанням пилковловлювача Дюрама, який встановили на даху Інституту природничих наук (близько 24 м від поверхні землі). Предметні скельця, змащені гліцерином, замінювали щодоби. Для виготовлення постійних препаратів використовували гліцерин-желатинову суміш із барвником - сафраніном [3]. Підрахунок пилкових зерен проводили за допомогою світлового мікроскопа Olympus CX-300 (збільшення х 400) неперервними вертикальними трансектами. Ідентифікацію пилку здійснювали з використанням визначників [3, 4, 5] та еталонних препаратів. Дані щодо кількості пилкових зерен на 1 см2 предметного скельця трансформували в кількість пилкових зерен у 1 м3 повітря (п.з./м3) [6]. Для побудови календаря пилення дані пилкового спостереження усереднювалися за декаду. Низьким вважали середньодекадний вміст пилку 1-11 п.з./м3, середнім - 11-50 п.з./м3, високим - 50-100 п.з./м3, уже високим - >100 п.з./м3 [3].
РЕЗУЛЬТАТИ ТА ЇХ ОБГОВОРЕННЯ
Результати аеропалінологічного моніторингу в місті Івано-Франківську свідчать про наявність двох виражених хвиль палінації алергенних рослин. Перша, весняна хвиля, представлена пиленням деревних видів, а друга, літньо-осіння - пиленням трав. Весняна палінаційна хвиля є інтенсивнішою і, відповідно, внесок пилку дерев в аеропаліноспектр міста кількісно є значно більшим, ніж трав (за палінаційний сезон 2015 року на препаратах ідентифіковано 80888 пилкових зерен деревних та 24983 трав). За період спостереження в складі пилкового опаду виявлено пилок 24-х таксонів (17 деревних, 7 травяних таксонів). У аеропалінологічному спектрі домінували пилкові зерна Poaceae (15,1%), Betula (14,5%), Pinus (12,1%), Carpinus (10,8%), Quercus (7,4%), Piceae (6,7%), Alnus (5,9%) (рис.1).
Рис. 1. Якісний склад річного пилкового опаду в м. Івано-Франківську (2015 рік)
Для побудови календаря пилення до уваги було взято динаміку концентрації пилку 11 таксонів, які домінували в аеропаліноспектрі міста та/або характеризуються вираженими алергенними властивостями і включені до рекомендаційного переліку представників Інтернаціональної асоціації аеробіології, а саме: Corylus, Alnus, Betula, Fraxinus, Carpinus, Quercus, Ріпасеае, Poaceae, Urticaceae, Artemisia, Ambrosia [3].
Першими в повітрі м. Івано-Франківськ (16.02) зявилися пилкові зерна ліщини та вільхи. Значні підвищення концентрації пилку видів роду Corylus в атмосфері були зареєстровані в першій та третій декадах березня, а саме: 02-04.03 (554, 33, 47 п.з./м3, відповідно), 09.03 (83 п.з./м3) та 24.03 (221 п.з./м3). Із 25.03 вміст пилку поступово знижувався і не перевищував 18 п.з./м3. Поодинокі пилкові зерна фіксували на препаратах до кінця другої декади квітня.
Зростання вмісту пилкових зерен вільхи від 33 до 209 п.з./м3 спостерігали в першій (0204.03, 08-09.03) та другій (12.03, 14-19.03) декадах березня. Пік пилення рослин цього таксону виявили 16.03 (369 п.з./м3). Одноденну високу концентрацію фіксували 24.03 (80 п.з./м3). Із 25.03 кількість пилку в кубічному метрі повітря знизилася. Незначні концентрації реєстрували в повітрі міста до 27.04.
Також у другій декаді березня зявилися перші пилкові зерна видів роду Betula. Упродовж місяця, до 13.04, їхня концентрація була низькою і не перевищувала 9 п.з./м3. Із 14.04 вона зросла і становила 31 п.з./м3, а 15.04 - 655 п.з./м3. Наступне стрімке підвищення фіксували 22-23.04 (308, 941 п.з./м3, відповідно). Максимум пилку берези (1710 п.з./м3) у повітрі м. Івано-Франківськ спостерігали 24.04. До кінця квітня вміст пилкових зерен коливався від 31 до 206 п.з./м3, а з початку травня різко знизився (1-15 п.з./м3), за винятком 05-06.05 (80, 147 п.з./м3, відповідно). До першої декади червня пилкові зерна цієї рослини траплялись у повітрі поодиноко.
Появу пилку ясена реєстрували в другій декаді березня (14.03). Упродовж місяця (до 13.04) вміст пилку був незначним (1-8 п.з./м3). Його зростання констатовано з 14.04 (58 п.з./м3), а наступного дня було зареєстровано максимум пилку (493 п.з./м3). Після піку пилення кількість пилкових зерен знизилася і протягом тижня не перевищувала 30. Високі концентрації були зафіксовані 23-24.04 (233, 171 п.з./м3). Період палінації тривав до початку травня.
Поодинокі пилкові зерна граба зявились у повітрі в третій декаді березня (23.03). Протягом 23.03-13.04 кількість пилку цієї рослини в атмосфері була незначною (14 п.з./м3). Проте з 14.04 вона стрімко зросла до 68, а 15.04 становила 765 п.з./м3. Упродовж тижня вміст пилку коливався від 33 до 126 п.з./м3, а 23.04 спостерігали наступне його зростання (245 п.з./м3). Пік палінації із концентрацією 1518 п.з./м3 констатовано 24.04. 25-26.04 кількість пилкових зерен залишалася дуже високою (143-308 п.з./м3), а 27.04 різко знизилася до 17 п.з./м3. Кінець періоду пилення спостерігали в першій декаді травня.
Появу пилку видів роду Quercus у повітрі Івано-Франківська зареєстрували в другій декаді квітня (14.04). Упродовж тижня його вміст не перевищував 4 п.з./м3, а значні підвищення спостерігали наприкінці квітня (45-94 п.з./м3). Пік пилення із концентрацією 471 п.з./м3 констатовано 06.05. Високим (55-324 п.з./м3) залишався вміст пилку ще впродовж десяти днів. 17.05 спостерігали різке його зниження до 16 п.з./м3. Незначні концентрації фіксували до 02.06.
Уперше появу пилку видів роду Pinus спостерігали наприкінці квітня (29.04). До кінця першої декади травня кількість пилкових зерен у кубічному метрі повітря не перевищувала 9. Із 12.05 вона стрімко зросла до 58 і залишалася високою впродовж 10 днів (58-980). Із 22 по 24.05 та 26-27.05 фіксували зниження концентрацій пилку (332 п.з./м3), а 25.05 одноденне підвищення до 99 п.з./м3 і дводенне 28-29 (319, 230 п.з./м3, відповідно). Із 30.05 вміст пилкових зерен знизився до 3 п.з./м3, підвищення до 36-50 фіксували на початку червня. Із другої декади він не перевищував 8 п.з./м3. 27.06 зареєстрували кінець пилення.
Перші пилкові зерна Piceae, як і Pinus, були зафіксовані наприкінці квітня. Підвищення концентрацій спостерігали з 10.05 (23 п.з./м3). Упродовж восьми днів (12, 15-16, 18-22.05) вміст пилку залишався високим (66-465 п.з./м3), а з 23.05 знизився і не перевищував 48, винятком було одноденне зростання 29.05 до 183 п.з./м3. Із початку червня і до кінця другої декади пилкові зерна ялини траплялися на препаратах поодиноко.
Отже, упродовж весняної палінації можна виділити три хвилі: перша, ранньо-весняна, зумовлена пиленням ліщини та вільхи (з кінця лютого до кінця березня), друга - берези, ясена та граба (з другої декади квітня до початку травня) і третя - дуба та хвойних (з початку травня до початку червня).
Наприкінці квітня (27.04) в повітрі виявили перші пилкові зерна злаків. Протягом місяця (до 23.05) в атмосфері не було значних кількостей пилку Poaceae. Їхній вміст підвищився з 23.05 (93 п.з./м3). Високі концентрації пилку констатовано наприкінці травня, 29.05 (300 п.з./м3 ) та у першій декаді червня, 02-12.06 (54...223 п.з./м3). У другій декаді червня кількість пилку знизилася і коливалася від 6 до 35 п.з./м3. Наступні зростання спостерігали в третій декаді червня та першій-другій декадах липня (від 54 до 456 п.з./м3). Із третьої декади липня концентрація пилку знизилася і до початку серпня не перевищувала 15 п.з./м3. Поодинокі пилкові зерна були наявні в пилковому опаді міста до кінця вересня.
Період пилення кропивових розпочався 13.05. Збільшення кількості пилку Urticaceae до 26 п.з./ м3 спостерігали з другої декади червня. Дні з високим вмістом було зафіксовано 28.06 (56 п.з./ м3) та в першій декаді липня (01-02.07, 06.07). Упродовж другої та третьої декади липня концентрація пилку кропивових не перевищувала 30 п.з./м3. Різке зниження (до 1-6 п.з./ м3) фіксували з початку серпня. Наприкінці серпня та на початку вересня пилкові зерна Urticaceae реєстрували в повітрі поодиноко. Завершення палінаційного сезону зерна констатовано10.09.
Перші пилкові зерна Artemisia зареєстровано 13.07, а 14-18 та 20-21.07 в атмосферному повітрі міста їх не було виявлено. Із 01.08 кількість пилку в повітрі почала збільшуватись. Пік палінації спостерігали 04.08 (45 п.з./м3). Упродовж наступної декади концентрація пилкових зерен полину коливалася від 8 до 26 п.з./м3, окрім 15 (4 п.з./м3) та 19.08 (2 п.з./м3). Із третьої декади серпня і до кінця другої декади вересня в повітрі були виявлені тільки поодинокі пилкові зерна цієї рослини. Пилення видів роду Artemisia тривало до 21.09.
Пилок амброзії із концентрацією 9 п.з./м3 виявлено 19.07. До середини серпня його вміст коливався від 1 до 5 п.з./м3. Із 16.08 констатовано підвищення концентрацій (7-19 п.з./м3), а 28.08 максимум пилку а повітрі (52 п.з./м3). Після досягнення піку пилення кількість пилкових зерен у кубічному метрі повітря знизилася до 1-8. Одноденні підвищення спостерігали 29.08 (15 п.з./м3), 01.09 (20 п.з./м3), 11.09 (24 п.з./м3) та 18.09 (15 п.з./м3). Пилення амброзії закінчилося 02.10.
У пиленні трав спостерігали дві хвилі підвищення концентрацій пилку (перша - із кінця травня до кінця першої декади червня і друга - із кінця червня до середини липня).
На основі результатів аеропалінологічного моніторингу побудовано календар пилення алергенних рослин для м. Івано-Франківськ (табл. 1).
Таблиця 1- Календар пилення основних алергенних рослин (2015 р.)
Пилок досліджуваних алергенних рослин спостерігали в повітрі міста з другої декади лютого і до кінця вересня. Поява пилку ліщини та вільхи в повітрі Івано-Франківська в лютому узгоджується з результатами проведених аеропалінологічних досліджень у Польщі (м. Сосновка та Краків), де його появу також фіксували у другій декаді лютого [7, 8], а в м. Львів - у третій декаді лютого [9].
Пилок берези, який вважається основним аероалергеном центральної та Північної Європи [10], зявився вже в другій декаді березня, проте початок пилкового сезону цієї рослини (за загальноприйнятим методом 95% ) також збігається з початком у деяких містах Польщі (Люблін, Жешув) [11,12], і в містах Львові [9] та Вінниці [13].
На декаду раніше, ніж у Польщі та Львові, вже в третій декаді березня, розпочалося пилення граба [9, 14]. За літературними даними, на декаду раніше ніж в Івано- Франківську у 2013 році розпочалося пилення граба у Вінниці [13]. Цьогоріч річна сума пилку була найвищою і становила 1518 п.з. (для порівняння, у 2014 було зібрано 146 п.з., а у 2013 - 7128).
Поява пилку дуба в повітрі міста зафіксована у другій декаді квітня, але початок пилкового сезону (за 95-ти процентним методом), як і у м. Люблін, спостерігали у третій декаді квітня (25.04) [14]. У Вінниці початок пилення представників зазначеного таксону у 2013 році було зареєстровано на два тижні раніше [13]. Пилкові зерна Pinaceае реєстрували в повітрі міста з початку травня і до кінця червня. Як і в Івано-Франківську,початок пилення хвойних у першій декаді травня спостерігали в різні роки дослідження в Любліні, Полтаві та Дніпропетровську [14, 15, 16].
Найдовшим був сезон пилення представників родини Poaceae. Їхня палінація розпочалася в травні і тривала до вересня. Наявність пилку цих рослин у повітрі міста впродовж тривалого періоду зумовлена їх багатою видовою різноманітністю. Початок і кінець пиленння зазначених таксонів в Івано-Франківську збігалися із львівськими, проте концентрації були значно вищими (у Івано-Франківську вміст пилку злаків досягнув значення 456, а у Львові не перевищував 66 п.з./мЗ [9]. Схожу ситуацію спостерігали з амброзією, коли періоди пилення теж збігалися, але концентрації пилку в Івано- Франківську були вищими (максимум 52 п.з./мЗ, а у Львові в різні роки дослідження не перевищував 12 п.з./мЗ) [9, 17]. Натомість у південних та східних містах України внесок пилкових зерен амброзії в аеропаліноспектр становить більше 50%. Зафіксовані максимальні концентрації пилку цієї рослини в Дніпропетровську - 1491 п.з./мЗ, Запоріжжі - 1950 п.з./мЗ [18].
Задля прогнозування аеропалінологічної ситуації у місті, перспективним є подальше проведення пилкового моніторингу із використанням сучасного пилковловлювача типу Буркард.
ВИСНОВКИ
У 2015 році у м. Івано-Франківськ сезон пилення алергенних рослин тривав з другої декади лютого до кінця вересня. В аеропалінологічному спектрі міста домінували пилкові зерна представників таксонів: Poaceae (15,1%), Betula (14,5%), Pinus (12,1%), Carpinus (10,8%), Quercus (7,4%), Piceae (6,7%), Alnus (5,9%). Найдовший період пилення констатовано в злакових (з кінця квітня до кінця вересня), а найкоротший - у ясена (з другої декади березня до початку травня).
Найбільш небезпечними, з аероалергенної точки зору, були друга і третя декада квітня, коли спостерігали одночасну появу високих концентрації пилку берези, ясена та граба. У пиленні трав спостерігали дві хвилі підвищення концентрацій пилку (перша - з кінця травня до кінця першої декади червня і друга - з кінця червня до середини липня), які також можуть спричинити спалахи сезонної алергії в сенсибілізованих жителів міста.
ЛІТЕРАТУРА
аеропалінологічний пилення рослина
1.Kasprzyk I. Comparative study of seasonal and intradiurnal variation of airborne herbaceous pollen in urban and rural areas / I. Kasprzyk // Aerobiologia. - 2006. - Vol. 22. - P. 185-195.
3.Принципы и методы аэропалинологических исследований: метод. пособие / Под. ред. Н. Р. Мейер-Меликян, Е. Э. Северовой. - М., 1999. - 148 с.
4.Куприянова Л. А. Пыльца и споры растений флоры европейской части СССР / Л. А. Куприянова, Л. А. Алешина. - Л. : Наука, 1972. - Т. 1. - 171 с.
5.Куприянова Л. А. Пыльца двудольных растений флоры Европейской части СССР / Л. А. Куприянова, Л. А. Алешина. - Л. : Наука, 1978. - Т. 2. - 184 с.
6.Bassett I. J. An Atlas of Airborne Pollen Grains and Common Fungus Spores of Canada / I. J Bassett, C. W. Crompton, J.A. Parmele. - Ottawa, 1978. - 322 р.
7.Chlopek K. Pylek wybranych taksonow roslin w powietrzu Sosnowca, 2001-2005 /K.Chlopek, K. D^mbrowska // Pylek roslin w aeroplanktonie roznych regionow Polski. - Lublin, 2006. - S. 59-69.
8.The pollen season dynamics and relationship among some season parameters (start, end, annual total, season phases) in Krakow, Poland, 1991-2008 / D. Myszkowska, B. Jenner,
D.Stçpalska, E. Czarnobilska // Aerobiologia. - 2011. - Vol. 27. - P. 229-238.
9.Волощук К. Календар пилення алергенних рослин у місті Львові (2011 рік) /К.Волощук // Вісник Львівського університету. Серія біологічна. - 2014. - № 65. - С. 170-179.
10.Myszkowska D. Birch (Betula L.) pollen seasons in Cracow in 1991-2008 in relation to meteorological conditions / D. Myszkowska, K. Piotrowicz // Acta Agrobotanica. - 2009.Vol. 62, № 2. - Р. 67-75.
11.Kasprzyk I. Co-occurrence of airborne allergenic pollen grains and fungal spores in Rzeszow, Poland (2000-2002) / I. Kasprzyk // Acta Agrobotanica. - 2008. - Vol. 61, № 2.P. 65-73.
12.Piotrowska K. The influence of meteorological conditions on the start of the hazel (Corylus L.) pollen season in Lublin, 2001-2009 / K. Piotrowska, B. M. Kaszewski // Acta Agrobotanica. - 2009. - Vol. 62, № 2. - Р. 59-66.
13.Родінкова В. В. Особливості палінації дерев, що мають алергенний пилок, у містах лісостепової та степової зон України / В. В. Родінкова // Одеський медичний журнал.
-2013. - Т. 138, № 4. - С. 57-62.
14.Piotrowska-Weryszko K. The airborne pollen calendar for Lublin, central-eastern Poland /K.Piotrowska-Weryszko, E. Weryszko-Chmielewska // Ann Agric Environ Med. - 2014.Vol. 21, № 3. - Р. 541-545.
15.15. Родінкова В.В. Аеропалінологічний спектр м. Дніпропетровськ як основа профілактики сезонної алергії / В. В.Родінкова // Вісник Дніпропетровського університету. Біологія. Медицина. - 2013. - Т. 1, № 4. - С. 3-9.
16.Родінкова В.В. Особливості розповсюдження пилку аероалергенної флори у повітрі м. Полтави / В.В. Родінкова // Вісник проблем біології та медицини. - 2012. - Т. 2, № 97. - С. 49-53.
17.Свідрак К. Кількісна динаміка пилку Artemisia і Ambrosia у повітрі Львова та поза його межами / К. Свідрак, Н. Калинович, Н. Воробець // Біологічні Студії. - 2010.- Т. 4, № 1. - С. 123-134.
18.Родінкова В. В. Основний аеропалінологічний спектр міст Центральної, Південної та Східної України / В. В. Родінкова // Досягнення біології та медицини. - 2013. - Т. 22, № 2. - С.11-15.