Екологічна характеристика Яворівського району

В умовах нашого клімату співвідношення між площинами антропогенно і перетвореного природного ландшафтів повинно бути не менш як 1:2.Із загальної площі Яворівського району-720км2 близько 450км2 припадає на військовий полігон Західного оперативного командування і колишнє Яворівське державне гірничо- хімічне підприємство „Сірка ”
.В минулому покриті лісами пагорби,внаслідок добування сірки,перетворені на горбисті терикони,що потребують рекультивації.

Щодо атмосфери:кількість викидів щорічно зменшується у зв’язку із закриттям окремих дільниць виробництва на ЯДГХП «Сірка».Так в 1995 році загальна кількість викидів становила 456,141тонн/р.,в 2000році викиди становили 232,494тонн/р.,а вже 2005 році 213,780 тонн/р.Серед них:сірководень,окиси азоту,вуглеводні,сірчаний ангідрид і пил. Також на підприємстві зареєстровано 11 джерел викидів:сіркодобувне поле,склад сірки,2 котельні виробничі майстерні,пилорама.

На Яворівщині вже діють і створюють нові хімічні підприємства. Свою діяльність розпочало ТзОВ „Дезо-Марк”-це фабрика дезінфікуючих засобів. Згідно технологічного процесу на даному об’єкті здійснюється викиди таких шкідливих речовин в повітря:етиловий та ізопропіловий спирт,глутальдегід,сульфатна кислота,диоксид Натрію,оксид Карбону(2).Дана фабрика не має власних очисних споруд,вода відводиться у побутові стоки,що ускладнюють екологічну ситуацію в Яворівському районі.

-14-

Також досить значними забруднювачами атмосфери району виступають автозаправні станції,об’єкти харчової промисловості,котельні,автомобільні магістралі та такі новостворені підприємства як:ТзОВ „градієнт”,ТзОВ „Термобуд”,ТзОВ „Сніжка-Україна”,ТзОВ „Явір парк ”,ТзОВ „Технодім”,ТзОВ „Каскад,ТзОВ „Віконт-2”.

З переходом до ринкових відносин визначилась дійсна ціна енергоресурсів,води та землі,що призвело гірниче підприємство до фінансового краху. Виникла необхідність ліквідувати гірничі об’єкти та відновили ландшафт навколо найбільшого у світі сірчаного кар’єру.

Яворівський кар’єр — найбільша в Україні за глибиною (до 70 м) та об’ємом

води (понад 200 млн. м³) штучна водойма, що розташована неподалік

Яворова Львівської області створена за проектом Львівського інституту

”Гідрохімпром”. Постала на місці колишнього кар’єру (Яворівська

Сірка) із видобування сірки. Заповнення кар’єру водою відбувалось в

2002 - 2006 роках. За різними оцінками, формування берегової лінії

водойми (за рахунок природних процесів) триватиме від трьох до п’яти

років.

У перспективі це озеро може стати місцем відпочинку для мешканців не

тільки сусідніх із Львівською областей, а й ряду прикордонних міст

Польщі. Озеро знаходиться на відстані, яку за годину можна подолати,

їдучи зі Львова, Ярослава, Перемишля. За пів години можна дістатися

до озера з міст Немирів, Краковець, Жовква, Городок, за п’ять хвилин і

-15-

Яворова і Новояворівська.

В середині 1990-их років Яворівське родовище сірки майже виробило

свої запаси. Тому постало питання про ліквідації наслідків видобування

сірки. Силами колективу львівського інституту «Гірхімпром» було

розроблено проект ліквідації та рекультивації кар’єру, а на його місці

запропоновано утворити штучне озеро. 24 лютого 2003 року Кабмін

прийняв схвалений експертами проект, а невдовзі почали надходити

кошти. А ще через деякий час води річки Шкло було спрямовано у

кар’єр.

Заповнення кар’єру тривало трохи більше трьох років. На початку

грудня 2006 року озеро було повністю заповнено.

Під час сильних вітрів на водойми можуть підніматись хвилі висотою

1.5 метри що, безумовно, необхідно враховувати перед виходом на воду

на плавальних засобах. Також хвилі розмивають ґрунти в береговій

смузі, що приводить до значного помутніння води (”побіління води ”).

На берегах водойми має бути створено 5 зон відпочинку, назви яких

відповідають найближчим селам: Залужжя (затока Якша, завдовжки 800

м та завширшки 100 м; затока має добрі умови, аби бути гаванню для

яхт та катерів), Цетуля (великий гідропарк), Вільшаниця (міжнародний

рекреаційний об’єкт санаторного типу), Ліс, та Окілки (літні туристичні

бази). Передбачається, що на берегах водойми одночасно зможе

відпочивати 30 тисяч чоловік.

-16-Загалом концепція освоєння берегової смуги майбутнього Яворівського

озера не обмежена. Окрім вже згаданого, тут можливі заняття гребним і

парусним спортом, катання на човнах, полювання за спецдозволами та

ліцензіями для регулювання чисельності диких тварин, лікувальні

послуги на базі сірководневих вод, екскурсії до священної криниці та

церкви за найближчим селом Окілками, а також на орнітологічний

заказник, що поруч і в якому є рідкісні види птахів.

Так як водойма створена на базі сірчаного кар’єру, причому відкриті

поклади самородної сірки не були ізольовані перед заповненням водою,

у воду потрапляють сполуки сірки. В різних джерелах можна знайти

різні думки з цього приводу від ”лікувальних властивостей ” сірководню

та ”допомоги сірководню забезпечувати чистоту води ” до тверджень що

сірководень вб’є все живе і перетворить водойму на ”мертве море без

водоростей і живності ”.

Наразі сірководнева зона розташована на глибині понад 25 м.

Для спостережень за процесом формування озера та нового ландшафту,

впливу озера на навколишнє середовище та попередження негативних

явищ уже створено центр екологічного моніторингу, до якого входять

гідрометеостанція, лабораторії нагляду за повітрям і водою, геодезичні

служби контролю за деформацією берегової смуги. Так як вода з

водойми річкою Шкло потрапляє у Віслу, за станом води в

водосховищі спостерігають і польські науковці.

-17-Риболовля

В озері водяться щука, плітка, карась, сазан, окунь, товстолобик, лин (на

мілинах і в заростях тростини). Наразі виглядає так, що це водойма

загального користування – діють стандартні правила любительського

рибальства.

-18- 3.Проблеми екології Яворівського району

Однією з глобальних проблем сьогодення є шляхи рекультивації площ

техногенно девастованих земель. Ці питання є актуальні для Львівщини,де

протягом кількох десятиліть проводилось масштабне видобування сірки

відкритим та підземним способами. Внаслідок того в області налічується 12,9

тис. га девастованих земель. Значної актуальності набуває проблема

лісорозведення на порушених землях у межах Яворівського сірчаного

кар’єру. Для їх заліснення слід запропонувати та випробувати спеціальні

типи лісових культур, які будуть вирощувати за спеціальною агротехнікою

створення та вирощування у дуже жорстких лісо рослинних умовах.

Рекультивація порушених земель ускладнена майже цілком утраченим

родючим шаром та несприятливими локальними клімато-гідрологічними

умовами. Поліпшення стану цих земель можливе за умов обґрунтованого

комплексу меліоративних заходів, вивчення агроекологічних умов і

особливостей формування рослинного покриву. Велику цінність для

розв’язання цієї проблеми мають насадження, які з’явилися 10—30 років

тому. Дослідження росту та особливостей формування деревостанів за

участю сосни, дуба звичайного та інших супутніх деревних порід дає

можливість опрацювати систему лісогосподарських заходів стійких

насаджень для зняття впливу існуючих негативних чинників і поліпшення

екологічної ситуації довкілля Яворівщини.

-19- 4.Методи боротьби з ними та альтернативні джерела вирішення

Актуальність теми. У природі відбувається кругообіг сполук сірки

(Кузнецов, 1972; Одум, 1975; Гриненко, Иванов, 1983). Усі реакції

цього процесу, за вийнятком асиміляційної сульфатредукції, здійснюють

виключно прокаріоти. Серед них особливе місце посідають

сульфатвідновлювальні бактерії, які здійснюють відновлення сульфатів

до сірководню.

Дослідження останніх двох десятиліть суттєво змінили наші погляди на

сульфатвідновлювальні бактерії. Толерантність до кисню (Minz et al.,

1999) і можливість його використання як кінцевого акцептора електронів

(Cypionka, 2000), метаболічна активність сульфатвідновлювальних

бактерій в широкому діапазоні температур і кислотності середовища

відкривають широкі перспективи їх застосування в біотехнологічних

процесах.

Антропогенний фактор має важливе значення у кругообігу сполук сірки.

Більше 50% загального виділення сірки з поверхні суші (спалювання

вугілля і нафти, розробка сіркових родовищ) обумовлене діяльністю

людини (Франк, Лушников, 2006).

Відкритий спосіб видобутку сірки у Яворівському родовищі зробив її

доступною для взаємодії з атмосферним киснем і різко стимулював

діяльність аеробних сіркоокиснюючих бактерій, продуктом

життєдіяльності яких є сульфати. Останні в свою чергу стимулюють

-20-розвиток та активність сульфатвідновлювальних бактерій, які

використовуючи сульфати як акцептори електронів відновлюють їх до

сірководню. Сірководень є високотоксичною сполукою і його

нагромадження в навколишньому середовищі створює загрозу для

існування усіх живих організмів (Postgate, 1984; Розанова, Назина,

1989; Rabus et al., 2000).

Біогеохімічна діяльність сульфатвідновлювальних бактерій та їх

екологічна роль у сірковидобувних регіонах України практично не

досліджені. З огляду на це виникає гостра необхідність дослідження

сульфатвідновлювальних бактерій, які є важливою ланкою в циклі

перетворення сполук сірки. Це дасть можливість глибше пізнати процеси

перетворення сірки в регіонах її видобутку і прискорити процеси,

спрямовані на покращення екологічної ситуації в регіоні.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами.

Дисертаційна робота виконана в рамках наукових досліджень, які

проводяться на кафедрі мікробіології Львівського національного

університету імені Івана Франка за темою Бм-04Ф “Особливості

мікробіологічних процесів метаболізму сірки у сірковидобувних

районах”, державний реєстраційний номер 0105U002213.

Мета і завдання дослідження. Метою роботи було встановити екологічне

значення сульфатвідновлювальних бактерій та їх розповсюдження у

водоймі Яворівського сіркового родовища, простежити закономірності

-21-

відновлення сульфатів до сірководню та визначити його вплив на

прокаріотичну та еукаріотичну мікробіоту.Для досягнення мети були

поставлені наступні завдання:

провести моніторинг популяції сульфатвідновлювальних бактерій у

різних водоймах;

виділити сульфатвідновлювальні бактерії з водойми Яворівського

сіркового родовища та ідентифікувати їх;

дослідити аутекологію виділених штамів сульфатвідновлювальних

бактерій;

дослідити вплив факторів середовища на інтенсивність сульфатредукції;

встановити залежність ферментативної активності D. desulfuricans Ya-11

від екологічних чинників;

дослідити вплив сірководню на прокаріотичні та еукаріотичні тест-

організми.

Об’єкт дослідження: функціонування сульфатвідновлювальних бактерій

у водоймах сірковидобувних регіонів.

Предмет дослідження: розповсюдження сульфатвідновлювальних

бактерій у різних водоймах; нагромадження сірководню D. desulfuricans

Ya-11 та вплив факторів середовища на цей процес; вплив сульфіду на

прокаріотичні та еукаріотичні мікроорганізми.

Методи дослідження: фізико-хімічні, хімічні, мікробіологічні,

цитологічні, біохімічні, генетичні, електронномікроскопічні,

-22-статистичні.

Наукова новизна одержаних результатів. На основі вперше проведеного

екологічного моніторингу сульфатвідновлювальних бактерій у водоймі

Яворівського сіркового родовища та у водоймах, не пов’язаних з

видобутком сірки (озера Пісочне та Світязь Шацького національного

природного парку і заповідника “Розточчя”), що включав у себе

контроль і аналіз хімічного складу води, мікробіологічний контроль

загальної чисельності даної фізіологічної групи бактерій, отримано нові

дані щодо екології та кількісного складу сульфатвідновлювальних

бактерій водойм.

Вперше з водойми Яворівського сіркового родовища виділено штами

сульфатвідновлювальних бактерій, які можуть засвоювати глюкозу як

джерело карбону. Вивчена аутекологія найбільш активного штаму D.

desulfuricans Ya-11. У клітинах D. desulfuricans Ya-11 виявлено вищу

питому активність АФС-редуктази порівняно з іншими, раніше

описаними, штамами цього виду. Вивчено оптимальні умови прояву

високої активності ферменту та встановлена його нуклеотидна

специфічність. Вперше показано, що сірководень виявляє токсичну і

мутагенну дію на про- і еукаріоти (на прикладі D. desulfuricans, S.

typhimurium та

S. cerevisiae).

Практичне значення одержаних результатів. Отримані результати дають

-23-можливість удосконалити методи виділення чистих культур

сульфатвідновлювальних бактерій. Виділена культура

сульфатвідновлювальних бактерій, що здійснює найбільш інтенсивне

відновлення сульфатів до сірководню порівняно з музейним штамом D.

desulfuricans К-45, депонованого в музеї Інституту мікробіології і

вірусології імені Д.К. Заболотного НАН України.

Результати вивчення впливу різних чинників зовнішнього середовища

на життєдіяльність cульфатвідновлювальних бактерій можуть бути

використані для розробки шляхів регулювання рівня сірководню у

водоймах сірковидобувних районів, а також для розробки ефективних

біотехнологій для очистки середовища від сульфатів. Вивчення впливу

різних факторів на утворення сірководню дасть можливість знизити

рівень забруднення навколишнього середовища цією сполукою.

Матеріали дисертаційної роботи використовуються у лекційних курсах

для студентів біологічного факультету Львівського національного

університету імені Івана Франка, зокрема при викладанні курсу

„Мікробіологія” та спецкурсу з екології мікроорганізмів.

Особистий внесок здобувача. Згідно з поставленою метою і завданнями

здобувачем самостійно за темою досліджуваних питань опрацьовано

значний обсяг літератури, виділено чисті культури

сульфатвідновлювальних бактерій, проведено їх ідентифікацію,

досліджено ріст та закономірності сульфатредукції виділеними штамами

-24-сульфатвідновлювальних бактерій, засвоєння ними органічних сполук,

утворення сульфіду D. desulfuricans Ya-11 за різних умов

культивування, визначено активність АФС-редуктази D. desulfuricans

Ya-11 і встановлено мутагенну дію сульфіду на бактерії та дріжджі.

Спільно з науковим керівником кандидатом біологічних наук,

професором С.П. Гудзем інтерпретовано одержані дані та

сформульовано основні положення дисертаційної роботи, підготовлено

до друку наукові статті.

Якісне визначення десульфовіридину виконано спільно з к.б.н., с.н.с.

А.І. Піляшенком-Новохатнім (Інститут мікробіології і вірусології імені

Д.К. Заболотного НАН України), приготування зразків та електронно-

мікроскопічні дослідження – спільно з завідувачем міжфакультетської

лабораторії електронної мікроскопії к.б.н., с.н.с. О.Р. Кулачковським

(Львівський національний університет імені Івана Франка). Хімічний

аналіз води виконаний на кафедрі аналітичної хімії Львівського

національного університету імені Івана Франка.

Апробація результатів дисертації. Основні положення і результати

дисертації були представлені на 1-му (Установчому) Українському

конгресі з клітинної біології (з міжнародним представництвом) (Львів,

2004), ІІІ (Х) з’їзді Товариства мікробіологів України (Одеса, 2004),

Першій та Другій Міжнародних конференціях студентів та аспірантів

“Молодь і поступ біології” (Львів, 2005, 2006), ІХ Міжнародному

-25-

медичному конгресі студентів і молодих учених (Тернопіль, 2005), 10-й

Пущинській міжнародній школі-конференції молодих вчених “Биология

– наука ХХІ века” (Пущино, 2006), Міжнародній конференції

–

– студентів

–

– та молодих науковців “Сучасні проблеми мікробіології і

–

– біотехнології” (Одеса, 2007), науково-практичній конференції

–

– молодих учених “Екологічні проблеми сільськогосподарського

–

– виробництва” (Київ, 2007), наукових конференціях професорсько-

–

– викладацького складу і наукових співробітників Львівського

–

– національного університету імені Івана Франка (Львів, 2004, 2005,

–

– 2006, 2007), наукових семінарах кафедри мікробіології

–

– Львівського національного університету імені Івана Франка.

Незважаючи на те, що багато підприємств Львівщини, які були колись

основними забруднювачами довкілля, так і не відновили своєї роботи,

поверхневі води (річки, озера, водоймища і т.д.) і надалі залишаються

найбільш забрудненими елементами навколишнього середовища

області. Це, насамперед, пов’язано з погіршенням технічного стану

діючих очисних споруд, їх несвоєчасним ремонтом, відсутністю коштів

на реконструкцією. Загалом по Україні Львівська область займає 9 місці

за скидами недостатньо очищених і неочищених стоків у відкриті

водойми. Якщо ж водні ресурси регіону будуть забруднювати з такою ж

інтенсивність і «радянською самовпевненістю», то нас насправді

-26-

очікують ті ж жахи, які ми спостерігаємо у футурологічних кінофільмах

про катастрофи майбутнього.

Якщо взяти мапу Львівщини і спробувати віднайти стовідсотково чисті

озеро, річку чи бодай струмочок — з 1147 семи водойм області, то це

буде те саме, що шукати голку у копиці сіна. Майже кожну водойму

хтось або щось забруднює.

Але це далеко неповний перелік. Очисні споруди Яворова є основним

забруднювачем річки Шкло — у прикордонній з Польщею зоні. Очисні

споруди міста побудовані в 1975 році і перебувають на балансі

Яворівської КЕЧ. Вони були розраховані на очистку стоків лише

військового містечка. Звичайно, за стільки років місто «виросло», а

очисна система застаріла і морально, технічно. Такі ж застарілі очисні

станцій мають багато галицьких містечок. У тому числі прикордонних. І

хоча транскордонного конфлікту поки що не виникає, але поляки, по-

сусідськи натякають нашим владоможцям, що варто звернути увагу і на

цю проблему. (До речі, завідувач відділення комунальної гігієни

Львівської обласної санітарно-епідеміологічної станції Сергій Ющенко

зазначив, що зараз розробляється відповідний проект і вже виділено

земельну ділянку для будівництва очисних споруд на р. Шкло, однак це,

по суті, одиничний приклад.

Моральна і технічна зношеність очисних споруд основною, але, на

жаль, не єдиною причина забруднення наших озер і річок. Приватний

-27-

сектор, особливо мешканці сіл, самовільно будують каналізаційні

системи і скидають відходи у водойми. За останній рік такі факти

виявлено майже в усіх районах області. Найбільше від приватного

сектору потерпають водойми Пустомитівського, Городоцького районів

та околиць Львова. Степан Татух вважає, що слідкувати за цим повинні

голови сільських та міських рад, накладати на порушників відповідні

штрафи і ліквідовувати незаконні каналізаційні трубопроводи.

В майбутньому очисні споруди мають частково перейти у приватну

власність. Здорова конкуренція дозволить підвищити якість очищення

стічних вод. На Львівщині лише одна очисна станція в Івано-Франкове

(Яворівський район) знаходиться у приватній власності. За якісними

показниками очищення води вона займає одне з перших місць у регіоні.

Відносно Яворівського проекту, то він впроваджувався для відновлення

природного правдивого стоку річок. Озеро, яке має заповнюватися

водою ще два роки, в майбутньому планується використовувати як

рекреаційний об’єкт. У дисертації проведено еколого-мікробіологічний

моніторинг водойм Яворівського сіркового родовища, виділено чисті

культури фотосинтезувальних пурпурових сіркобактерій та вивчено їх

роль у процесах очистки води від сірководню.

Встановлено, що нагромадження у водоймах Яворівського сіркового

родовища значної кількості сульфатів і сірководню зумовлене

порушенням природної рівноваги між мікробіологічними та хімічними

-28-

процесами окиснення та відновлення сполук сірки. Показано, що у

мікрофлорі цих водойм домінують сапрофітні та олігонітрофільні

мікроорганізми. Виявлено поступове зростання кількості

фотосинтезувальних сіркобактерій з характерною сезонною динамікою.

Серед пурпурових сіркобактерій найчастіше зустрічаються

представники родів Thiocapsa (Thiocapsa sp.), Lamprocystis

(Lamprocystis sp.), Chromatium (Chromatium sp.) і Thiospirillum.

Удосконалено методи виділення та культивування цих бактерій.

Визначено якісний і кількісний склад основних фотосинтезувальних

пігментів виділених культур пурпурових сіркобактерій. Встановлено,

що усі виділені культури є облігатними фотолітоавтотрофами, для яких

характерна наявність перерваного циклу трикарбонових кислот на стадії

окиснення -кетоглутарату і наявність гліоксилатного шунта. Показано

, що деякі органічні сполуки стимулюють ріст пурпурових сіркобактерій

за наявності у середовищі NaHCO3 і H2S.

Виявлено, що Thiocapsa sp. і Lamprocystis sp., на відміну від

Chromatium sp., володіють помірною аеротолерантністю.

Встановлено, що пурпурові сіркобактерії здатні активно утилізувати

сірководень і можуть відігравати важливу роль у детоксикації даного

забруднювача у водоймах Яворівського сіркового родовища.

У результаті комплексного хімічного і мікробіологічного аналізу

-29-

вперше отримано дані щодо хімічного складу води та складу

мікрофлори водойм у зоні Яворівського сіркового родовища. Отримано

нові дані з екології аноксигенних фотосинтезувальних бактерій, вивчено

морфофізіологічні та біохімічні властивості виділених чистих культур

пурпурових сіркобактерій (Thiocapsa sp., Lamprocystis sp., Chromatium

sp.), з’ясована їх роль у процесах очистки води від сірководню.

1. Встановлено домінування сапрофітних та олігонітрофільних

мікроорганізмів у мікрофлорі водойм, які знаходяться у зоні

Яворівського сіркового родовища. У складі мікробного ценозу кар’єру

виявлено поступове зростання кількості аноксигенних

фотосинтезувальних сіркобактерій.

2. Модифіковано методи одержання нагромаджувальних культур

фотосинтезувальних пурпурових сіркобактерій (зміною густини

вихідного інокуляту і складу поживного середовища) і виділення чистих

культур цих мікроорганізмів, що дозволило вдвічі скоротити тривалість

їх культивування і спростити процедуру очищення виділених культур

від сторонньої мікрофлори.

3. Вперше із водойм Яворівського сіркового родовища виділено чисті

культури пурпурових сіркобактерій, ідентифіковані як Thiocapsa sp.,

Lamprocystis sp., Chromatium sp.

4. Встановлено, що Thiocapsa sp., Lamprocystis sp. і Chromatium sp.

-30-

мають подібний набір фотосинтезувальних пігментів, серед яких

переважають каротиноїди.

5. Встановлено, що всі виділені культури пурпурових сіркобактерій є

облігатними фотолітоавтотрофами, для яких характерна наявність

перерваного циклу трикарбонових кислот на стадії окиснення –

кетоглутарату і наявність гліоксилатного шунта. Показано, що

позитивний вплив на ріст пурпурових сіркобактерій за наявності у

середовищі NaHCO3 і H2S мають глюкоза, галактоза, мальтоза, лактат,

оксалат, ацетат, сукцинат та інозит.

6. Встановлено, що досліджувані бактерії є облігатно анаеробними

мікроорганізмами. Thiocapsa sp. і Lamprocystis sp., на відміну від

Chromatium sp., володіють помірною аеротолерантністю, що

обумовлено наявністю у їхніх клітинах досить високої каталазної і

супероксиддисмутазної активності.

7. Встановлено, що за сприятливих умов середовища і кількісного

домінування у складі мікробіоценозу водойм аноксифототрофних

сіркобактерій над аеробними сіркоокиснювальними (тіоновими)

бактеріями очищення води від сірководню може відбуватись переважно

за їх участю (вдсх. Руське і Гноєнець).

-31-

Дата добавления: 2015-06-25