Univerzitet u Nišu

Prirodno – matematički fakultet

Departman za biologiju i ekologiju

Promene lišajskih zona biološke indikacije

kvaliteta vazduha u Vlasotincu u periodu

2002 – 2013. god.

MASTER RAD

student: mentor:

Marina Jevtić Prof. dr Slaviša Stamenković

Niš

oktobar, 2013.

University of Niš

Faculty of sciences and mathematics

Department of biology and ecology

Marina M. Jevtić

Changes in lichen zones of biological

indication of air quality in Vlasotince during

2002 – 2013.

MASTER THESIS

Niš

october, 2013.

Curriculum vitae

Marina Jevtić rođena je 30. 6. 1989. godine u Nišu. Završila je osnovnu školu

„Dimitrije Dragović“ u Sokobanji, sa odličnim uspehom koji je nagrađen Vukovom

diplomom. Upisala je srednju medicinsku školu „Dr Milenko Hadžić“ u Nišu, 2004.g.,

koju je takođe završila sa najboljim ocenama. Nakon završene srednje škole upisala

je Prirodno – matematički fakultet Univerziteta u Nišu 2008., smer biologije na

osnovnim akademskim studijama. Osnovne akademske studije je završila sa

prosečnom ocenom 8,66 i upisala master akademske studije, smer Ekologija i

zaštita prirode, koje završava sa prosečnom ocenom 9,34. Napisala je master rad

na temu biomonitoringa kvaliteta vazduha, te se posebno interesuje za zaštitu

životne sredine.

Zahvaljujem se svom mentoru

Prof.dr Slaviši Stamenkoviću

na razumevanju, nesebičnoj pomoći i podršci

tokom izrade master rada,

koji me je na pravi način uputio i vodio

kroz ceo postupak istraživanja.

REZIME

Vlasotince je relativno mala urbana celina, sa oko 16 000 stanovnika.

Međutim, potrebno je kontinuirano procenjivati kvalitet vazduha s obzirom na

stalnu prisutnost aerozagađenja. U Vlasotincu ne postoje merne stanice za

detektovanje polutanata u vazduhu pa je najbolja metoda biološke indikacije

lišajima.

Prva istraživanja su sprovedena 1996. i 2002. godine. Cilj ovog rada je

uočavanje promena lišajskih zona u periodu između 2002. i 2013. godine, koje nam

ukazuju na trend u promeni kvaliteta vazduha u tom periodu.

Terenski rad se sastojao u detekciji i determinaciji epifitskih lišaja, beležene

su istraživane tačke i izračunate su IAP vrednosti za svaku tačku. Na osnovu toga

dobijena je slika lišajskih zona i to: zone „borbe“ i „lišajske pustinje“, koja zauzima

veći deo urbanog područja. Najučestalije vrste su Phaeophyscia orbicularis i Physcia

adscendens (100%).

Prilikom prvog istraživanja, 1996. godine, bila je prisutna „normalna“ zona,

koje sada nema, a diverzitet vrsta je znatno manji. To govori o povećanom

zagađivanju vazduha u Vlasotincu u prošloj dekadi.

Ovim radom je ostvaren kontinuitet u biomonitoringu na području Vlasotinca,

što bi trebalo biti praksa i ubuduće.

ABSTRACT

Vlasotince is a small community with 16 000 inhabitants. Although, there is

a need for continuous estimating of air quality considering of constant

presence of air pollution. There are no air pollutants measuring stations in

Vlasotince, so the best method is biological indication by using lichens.

First investigations are carried out in 1996. and 2002. Observing the

changes in lichen zones in between 1996. and 2002. was the aim of this

master thesis, which are indicating on changes of air quality trend in that

period.

Field work was consisted in detection and determination of epiphytic

lichens, investigation points are noted and IAP values are calculated for each

and every point. On the basis of those data, a picture of lichen zones is

provided, which contains „struggle“ zone and „lichen desert“ zone which

occupies most of the urban area. The most common species are Phaeophyscia

orbicularis and Physcia adscendens (100%).

There was „normal“ zone before in 1996, but it isn't present anymore, and

the diversity of species is far more less. That alludes on increasing of air polluting in

Vlasotince in last decade.

This work acomplishes continuity of biological monitoring in Vlasotince, which

should be constant practise in future too.

Zaštita vazduha ostvaruje se preduzimanjem mera sistematskog

praćenja kvaliteta vazduha, smanjenjem zagađivanja vazduha zagađujućim

materijama ispod propisanih graničnih vrednosti i preduzimanjem tehničko

– tehnoloških i drugih potrebnih mera za smanjenje emisije, praćenjem

uticaja zagađenog vazduha na zdravlje ljudi i životnu sredinu. Mere zaštite

vazduha obezbeđuju očuvanje atmosfere u celini sa svim njenim procesima

i klimatskim obeležjima.

(Zakon o zaštiti životne sredine, član 24., Zaštita vazduha)

Erioderma pedicellatum

SADRŽAJ

1. Uvod 1

1.1. Zagađivanje vazduha, uzroci i posledice 5

1.1.1. Vazduh i zagađujuće materije u vazduhu 5

1.1.2. Izvori i uzroci zagađenja vazduha 6

1.1.3. Posledice zagađenja vazduha 8

1.2. Biološki monitoring zagađenosti vazduha 9

1.3. Lišaji – biologija 11

1.4. Upotreba lišaja 13

1.5. Lišaji – bioindikatori 13

1.6. Dosadašnja istraživanja lišajske flore na teritoriji Republike

Srbije 15

2. Geoklimatske karakteristike Vlasotinca 17

3. Materijal i metode 23

4. Rezultati 25

5. Diskusija 29

6. Zaključak 32

7. Literatura 33

1

1. UVOD

Evolucija ljudske rase u kontekstu geološke istorije i evolucije Zemlje,

predstavlja veoma mali vremenski period, koji je, međutim, bio od velikog značaja

za razvoj čoveka kao vrste, ali i za planetu kao globalni ekosistem koga je čovek

menjao. Od samog postanka Zemlje i postanka živih bića na njoj dešavale su se

interakcije, fenomeni i procesi, prilikom kojih se menjala Zemlja i živa bića zajedno

sa njom. Te se promene dešavaju i danas, sa tom razlikom što je poslednjih

nekoliko decenija, pa i stoleća, antropogeni uticaj izraženiji nego ikad.

Životna sredina je skup prirodnih i stvorenih vrednosti, i njihovih

kompleksnih odnosa u prostoru i vremenu, koji čine uslove za život, bilo da je taj

prostor reda veličine ćelije ili veličine svetskog okeana na primer (Anonimus, Zakon

o zaštiti životne sredine). Posmatrajući živa bića, može se reći da za njih postoji

„unutrašnja sredina“ koja je specifična i svojstvena svakoj jedinki, i „spoljašnja

sredina“ u kojoj jedinke ostvaruju osnovne životne funkcije. Te funkcije upravo

zavise od uslova (biotičkih i abiotičkih) i procesa (biogeohemijskih) koji su sastavni

činioci životne sredine, i koji su u svojevrsnom ekvilibrijumu zasnovanom na dva

osnovna principa ekosistema – kruženje materije i protok energije. Svi delovi

ekosistema, a može se reći svi delovi životne sredine, su u velikoj meri prožeti

složenim međuodnosima, da svaka promena u bilo kom njegovom delu bitno utiče

na ekosistem u celini i obratno – svaka promena ekosistema u celini odražava se na

pojedinačne delove.

Razmere i posledice raznovrsnih čovekovih aktivnosti su takve i tolike, da on,

za razliku od svih ostalih živih bića, predstavlja ne samo značajan geografski i

geološki, već istovremeno i jedan od najznačajnijih ekoloških (biotičkih) faktora.

Čovek, u pokušaju da „ukroti“ prirodu, poremetio je osnovne funkcije ekosistema,

poremetio je regulatorne mehanizme koji u prirodi vladaju, i time destruktivno

delovao na biosferu čiji je, i on sam, deo.

Možda su ključni momenti u konfrontaciji čoveka sa prirodom bili su izum i

razvoj poljoprivrede, pronanalazak vatre, otkriće parne mašine, industralizacija,

razvoj saobraćaja, fisija, pronalazak atomske energije, tj. oni momenti koji su bili

2

od vrlo velikog značaja za porast proizvodnje, nagli porast ljudske populacije,

urbanizaciju, i dr. što je za posledicu imalo vidnu destabilizaciju ekosistema i

osiromašenje njegove raznovrsnosti (Jablanović et al., 2003).

S obzirom da su evolucija čoveka, razvoj ljudskih civilizacija i progresija

kulture imale za posledicu „otuđenje“ čoveka od prirode, a veoma često i njenu

degradaciju, sada se kao problem naročito razmatra sposobnost i mogućnost

prirode da podnese sve brojnije negativne uticaje antropogenog karaktera. Ti

negativni uticaji su mnogobrojni i raznovrsni, počev od degradacije i devastacije

zemljišta, isušivanja močvara i kopnenih voda, seča šuma, izgradnje infrastrukture,

veštačkih akumulacija i velikih saobraćajnica, do izlova, trgovine divljim vrstama i

introdukcije alohtonih i invazivnih vrsta, jednom rečju – iskorišćavanje prirodnih

(neobnovljivih) resursa u ogromnoj meri. Svakako, pored klimatskih promena koje

čovek izaziva, jedan od najvažnijih i najtežih negativnih antropogenih uticaja je

zagađenje, upravo zato što ima globalni, neselektivni i trajni karakter.

Pod zagađenjem se podrazumevaju kvalitativne i kvantitativne izmene

fizičkih, hemijskih i bioloških karakteristika osnovnih komponenti životne sredine

(vazduh, voda, zemljište, hrana..) koje vode ka narušavanju ekosistema.

Početak industrijske ere uslovljava ubrzanje povećanja stepena zagađenja i

to pretežno kao kontaminacija radne sredine, znači lokalnog karaktera. Zahuktali

tehnološki razvoj je praćen raznovrsnim oblicima zagađenja (industrijsko, urbano,

saobraćajno, agrohemijsko) i velikim brojem i masom zagađujućih supstanci. Veliki

je broj uzroka izvora zagađivanja životne sredine, ali se oni mogu svrstati u

nekoliko grupa:

- uključivanje prirodnih mineralnih bogatstava u industrijsku preradu

- sagorevanje fosilnih goriva u saobraćaju, proizvodnji, grejanju i dr.

- „demografska eksplozija“, tj. ubrzan i nekontrolisan rast ljudske populacije

(posebno urbane)

- uključivanje u biogeohemijske cikluse velikog broja sintetičkih jedinjenja za

potrebe privrede koji su obično biološki nerazgradivi

- niska ekološka svest i želja za profitom (Jablanović et al., 2003).

3

Veliki broj različitih vrsta zagađenja i zagađujućih supstanci otežava njihovu

klasifikaciju. Osnovna podela je izvršena u odnosu na poreklo, na prirodno

(povremeno i privremeno) i veštačko – antropogeno zagađenje (dugotrajno,

sveprisutno, sa teškim posledicama po živi svet).

Kriterijuma za klasifikaciju zagađenja ima mnogo, pa se dele prema:

hemijskoj prirodi: - organski, - neorganski

svojstvima: - rastvorljivi u vodi, ulju,

mastima - stepen disperzije i

dilucije - postojanost u vodi,

vazduhu, zemljištu i živim organizmima

- reaktivnost prema drugim supstancama

izvoru: - produkti sagorevanja

goriva - polutanti industrijskog

porekla - komunalni otpad - otpad poljoprivrednog

porekla - produkti mikrobijalne

aktivnosti

fizičkom stanju: - gasoviti polutanti - tečni - čvrsti

komponentama sredine: - polutanti vazduha - polutanti vode - polutanti zemljišta - polutanti hrane

efektima: - direktni i indirektni - toksikanti akutnog i hroničnog

delovanja - korozivni agensi - supstance,agensi i faktori koji na

čoveka deluju direktno (toksini, teratogeni, mutageni, kancerogeni..) i indirektno – izmenom faktora sredine (preko lanaca ishrane)

4

Savremeno zagađenje je globalno pa zato i predstavlja preokupaciju čitavog

čovečanstva. Globalni karakter znači da su zagađene sve komponente životne

sredine (vazduh, voda, hrana, tlo, ekosistemi), i zbog toga je teško jasno utvrditi

granice kontaminacije. Emisije zagađujućih supstanci se mogu transportovati na

veće distance pa zbog toga izazivaju štetne posledice u regionima koji mogu biti

vrlo udaljeni od emitera. To se naročito odnosi na procese zagađivanja vode i

vazduha, jer su odlični medijumi za rastvaranje i akumulaciju zagađujućih materija,

koje strujama prenose na velike udaljenosti. Zato se posebna pažnja posvećuje

očuvanju i zaštiti hidrosfere i atmosfere.

Osim što štetno deluju na atmosferu (menja se mikroklima gradova,

smanjuje se vidljivost, uništava ozonski omotač, stvara se efekt „staklene bašte“),

polutanti vazduha negativno utiču i na zemljište (osiromašena pedoflora i

pedofauna, više biljke, mahovine, lišaji), i na samog čoveka (razna respiratorna

oboljenja).

Uticaj aerozagađivanja je naročito izražen u blizini izvora zagađivanja kao što

su industrijska postrojenja (rafinerije, teške industrije, termoelektrane, toplane,

itd.) ili gradovi, ali se efekti, kao što je pomenuto, mogu osetiti daleko od izvora

emisije. Sušenje šuma na velikim prostranstvima jedan je od najupečatljivijih

dokaza negativnog delovanja aerozagađivanja, pre svega kiselih kiša, mada se one

ne mogu uzeti kao jedini i isključivi krivac za postepeno nestajanje šuma, s obzirom

na kompleksno delovanje ekoloških faktora uključujući i druge negativne

antropogene aktivnosti. Važno je istaći da su ekosistemi sa monodominantnim

sastavom edifikatora daleko osetljiviji na aerozagađivanje nego oni mešovitog ili

polidominantnog sastava.

5

1.1. Zagađivanje vazduha, uzroci i posledice

Atmosfera je vazdušni omotač Zemlje, debljine oko 1000 km na ekvatoru i

oko 800 km na polovima, a sastoji se iz više slojeva različite debljine i

temperaturnog gradijenta. Sloj najbliži Zemljinoj površini je troposfera, debljine

oko 15 km. Sa stanovišta zagađivanja vazduha ovo je i najvažniji segment

atmosfere. U ovom sloju, ili preciznije njegovom prizemnom delu od nekoliko

stotina metara, ostaje najveći deo emisije otpadnih gasova i čestica. Ovde se

neprekidno odvijaju hemijske reakcije, odnosno interakcije između različitih

zagađujućih supstanci i sa „normalnim“ sastojcima vazduha, pa se s pravom može

nazvati „atmosferskom laboratorijom“ (Jablanović et al, 2003).

1.1.1. Vazduh i zagađujuće materije u vazduhu

Četiri su glavne komponente vazduha: azot (78,084%), kiseonik (20,946%),

argon (0,934%), i vodena para (do 4%). Koncentracije ostalih gasova se izražavaju

u ppm (part per million) i ppb (part per billion), a od njih je najzastupljeniji CO2

(360ppm). Javljaju se još kripton, ksenon, neon, helijum, ozon, radon i dr. Svi ovi

gasovi čine smešu koja je manje – više konstantna i predstavlja stalan sastav

vazduha. Ako se njihova koncentracija poveća iznad gornje granice amplitude

variranja, ili u vazduh dođu supstance koje nisu u njegovom stalnom sastavu, onda

govorimo o zagađivanju vazduha.

Polutanti atmosfere se javljaju u sva tri agregatna stanja. Prema poreklu

zagađujuće supstance atmosfere možemo grupisati u dve velike kategorije:

prirodne i veštačke (antropogene). U prirodne spadaju polutanti biološkog porekla

(biljni, životinjski, mikrobijalni) ali i neorganski polutanti nebiološkog porekla

(prirodne prašine, naročito u sušnim predelima, dimovi požara, neki gasovi

termalnih izvora, vulkanski gasovi, gasovi mora, zemljišta i dr.). Antropogene

polutante prema nastanku, kvalitativnim svojstvima i efektima možemo razvrstati u

dve kategorije: primarne i sekundarne. Primarni polutanti potiču iz poznatih izvora,

poznatih kvantitativnih i kvalitativnih osobina a emituju se direktno iz izvora

zagađenja u atmosferu. Najvažniji primarni polutanti vazduha su: jedinjenja

6

sumpora, ugljenika, azota (pretežno oksidi), teški metali, halogena jedinjenja,

čestice (čvrste i tečne) i radioaktivne materije (Jablanović et al, 2003).

Sekundarni polutanti se formiraju u atmosferi interakcijama primarnih

polutanata ili njihovom reakcijom sa prirodnim komponentama vazduha, a često su

razorniji od polaznih supstanci koje stupaju u reakciju. Hemijske reakcije, čiji su

rezultat sekundarni polutanti, najčešće se odvijaju na površinama čestica kao

reakcionim površinama. Iz ovih reakcija nastaju oksidanti, aldehidi, ketoni i PAN

(peroksiacetil nitrat). Prisustvo sekundarnih polutanata se uočava u vidu smoga ili

kiselih padavina. Kombinacija azotnih oksida i isparljivih organskih jedinjenja u

vazduhu, u prisustvu ozona, glavni je sastavni deo smoga (Besermenji, 2007).

1.1.2. Izvori i uzroci zagađenja vazduha

Prema poreklu zagađujućih supstanci, izvore zagađenja, kao što je

pomenuto, delimo na prirodne i antropogene. Izvori zagađenja prirodnog porekla su

procesi raspadanja organskih materija, produkti metabolizma živih organizama,

geoloških i geohemijskih procesa u zemljištu i atmosferi.

Zagađujuće supstance vazduha i agensi iz antropogenih izvora su rezultat

različitih oblika ljudske aktivnosti u industriji, tehnologiji, saobraćaju, proizvodnji

električne energije i zadovoljavanja drugih potreba savremenog društva (tabela 1).

Prema fizičkim i prostornim karakteristikama izvori zagađenja mogu biti:

1) tačkasti (dimnjaci) – kod kojih emisije dostižu veće visine, i iznad troposfere,

i koji kontaminiraju širi prostor,

2) površinski (ložišta domaćinstava, automobili i dr.) – gde otpadne emisije

pretežno ostaju u prizemnom sloju, kakvi su naročito polutanti sa kratkim

rezidencionim vremenom i koji izazivaju lokalno zagađenje i

3) linijski – kakve su na pr. saobraćajnice duž magistralnih puteva ili ulice,

naročito sa visokim zgradama (poluotvoreni tuneli – „kanjon efekt“)

(Jablanović et al., 2003).

7

Tabela 1. Vrste zagađivala, njihovi izvori, koncentracija i dinamika u atmosferi (Rožaja i Jablanović, 1980)

Zagađivalo

IZVORI Ukupna emisija t/god

% antropog.

Osnovna konc.

Vreme zadržava -nja

Transformacija antropogeni prirodni

SO2 Sagorevanje fosil. goriva Vulkan 146×106 100

0,2 ppb 4 dana

Oksidacija H2SO4 ppt kišom

H2S Hem. industr. otpaci, tretman

Vulkani biol.

103×106 3 0,2 ppb

2 dana Oksidacija u SO2

NO, NO2 Sagorevanje pri visokim t°

Bakterijska akt. podloga

1141× 106 0,5

NO 0,2 ppb NO2

0,5 ppb

5 dana Fotohemijske oksidacije

NH3 Tretman otpadaka

Biološko raspadanje

1041× 106

0,3 6 – 20 ppb

7 dana r-je sa SO2- (NH4)2SO4

CO2 Sagorevanje Disanje, raspadanje

1041× 1012

1,4 320 ppb

2-4 god. Fotosinteza Okeani

CO Sagorevanje

Šumski požari, terpenske r-je

349×106 79 0,1 ppb

<3 god.

Ugljovodonici

Sagorevanje u hem.industriji

Biološki procesi

1196× 106

7,6

CH4 1,5ppb ne-CH4

<1ppb

2,9 god. (CH4)

Ne-CH, fotohem. r-je sa NO-H2O

Najveće zagađivanje vazduha je u gradovima i industrijskim naseljima. Izvori

zagađivanja su toplane, saobraćaj – koji obuhvata sve vrste vozila na tečna goriva,

livnice, metaloprerađivačku i hemijsku industriju, ložišta u domaćinstvima,

komunalni otpaci i dr. Drumski saobraćaj je najveći uzročnik zagađivanja vazduha u

urbanim regionima. Oko 60% od ukupnog sadržaja svih zagađujućih materija

vazduha u gradovima potiče od motora sa unutrašnjim sagorevanjem (Jablanović et

al., 2003). Emisija izduvnih gasova doprinosi visokim atmosferskim

koncentracijama СО2, НО2, О3, aldehida, organske kiseline, taložnih materija i

olova. Zbog lošeg kvaliteta goriva, odnosno benzina sa dodacima olova i dizel

goriva, sa visokim sadržajem sumpora, postoji visoka koncentracija sumpora i

olova u vazduhu (Besermenji, 2007).

8

Industrija je jedan od važnijih veštačkih izvora zagađenja. Prema fizičkim i

prostornim karakteristikama industrija se ubraja u tačkasti izvor zagađenja. U

industriji primarne emisije SO2 potiču iz procesa sagorevanja fosilnih goriva, a tu

posebno mesto zauzimaju termoelektrane. Zatim slede prerada sulfidnih ruda, ruda

olova, cinka i bakra, proizvodnja sumporne kiseline i papira, rafinerije nafte

(Trumbulović –Bujić & Aćimović-Pavlović, 2008). Pri proizvodnji cinka, olova i drugih

obojenih metala, osim SO2, oslobađaju se još CO2, CO, Zn, Pb, oksidi metala,

prašina i druge primese, a u proizvodnji papira čađ, neoksidovana jedinjenja

sumpora, H2S i merkaptani neprijatnog mirisa. U emisijama termoelektrana nalaze

se još oksidi azota, fenoli, leteći pepeo, ugljovodonici, metali, a pri preradi sirove

nafte, pored SO2, štetni sastojci koji se oslobađaju su ugljovodonici, H2S, CO i

azotni oksidi. Dimovi aluminijumskih kombinata i fabrika superfosfata zagađuju

atmosferu fluoridima i prašinom. Pri proizvodnji azotne kiseline oslobađaju se

emisije koje sadrže okside azota, amonijak, CO. Hemijski sastav zagađujućih

emisija zavisi od vrsta goriva, načina sagorevanja, sastava sirovina, tehnologija

prerade, tehnologija za smanjenje zagađivanja vazduha itd. (Jablanović et al.,

2003)

1.1.3. Posledice zagađenja vazduha

Kao posledica zagađivanja vazduha za gradove i druga naseljena mesta

karakteristična je pojava smoga, koji nastaje pri pojavi temperaturne inverzije i u

odsustvu horizontalnih kretanja vazduha. Smog koji nastaje u uslovima visoke

relativne vlažnosti i visokom nivou zagađenja naziva se kiseli ili „londonski“ smog

(sin. zimski, industrijski smog). Obično se javlja zimi, jer se zbog povećanog

loženja povećava koncentracija SO2 i drugih kiselih oksida, koji sa vlagom u

vazduhu grade kiseline. Drugi tip smoga je fotohemijski (letnji) ili „losanđeleski“

smog, koji se javlja leti zbog povećane emisije izduvnih gasova automobila u čijem

sastavu se nalaze NOx i ugljovodonici koji reaguju pod dejstvom UV zraka. Smog

sadrži visokotoksične supstance koje kod sisara izazivaju iritaciju sluzokože

respiratornih organa, konjuktivitis, hronični bronhitis, bronhijalnu astmu, emfizem

pluća i karcinom pluća (Jablanović et al., 2003).

9

Zagađujuće supstance utiču na promene fizičkih karakteristika atmosfere,

svetlosni režim, klimu i atmosferske procese.

Osim na neživu prirodu aerozagađenje ima štetne posledice i po žive sisteme,

od nivoa ćelije do ekosistema. Negativno utiče na anatomsko-morfološke strukture,

razviće, metabolizam, rast, disanje, gensku strukturu, diverzitet vrsta, kruženje

materija i ravnotežu u ekosistemu. Ti efekti mogu biti direktni i indirektni, akutni i

hronični, kancerogeni, somatski i genotoksični. Kod životinja i čoveka zagađujuće

materije u vazduhu utiču na kožu, oči i respiratorni sistem. Respiratorni sistem je

veoma osetljiv na zagađenje jer ima veoma slabe mehanizme zaštite (gotovo

nikakve), direktno je izložen štetnim dejstvima, podložan oštećenjima i može

sprovesti neke štetne supstance direktno u krvotok, što predstavlja opasnost za

ostale organske sisteme. U Velikoj Britaniji od ukupnog broja smrtnih slučajeva u

10% uzrok su respiratorna oboljenja. Zagađujući agensi oštećuju i tkiva biljaka ili

remete njihove fiziološke funkcije. Polutanti deluju na morfo-anatomskom nivou

oštećujući fotosintetički aparat i tako remete njegovu osnovnu funkciju –

fotosintezu, izazivaju lezije, hloroze i nekroze, a mogu se udružiti i sa biljnim

patogenima. Dovode do inhibicije razvića, odnosno formiranja semena i cveta, i

klijanja semena, zatim, pored fotosinteze, remete disanje biljke, funkcije enzima i

uopšte metabolizam. Indirektni uticaj na biljne organizme dešava se kada polutanti

dođu u zemljište i snižavaju kapacitet izmenljivosti katjona, pa tako i dostupnost

minerala iz zemljišta. Krajnji rezultat štetnih efekata polutanata vazduha na biljke

jeste smanjenje biološke raznovrsnosti i stabilnosti ekosistema.

1.2. Biološki monitoring zagađenosti vazduha

Zagađivanje vazduha u novije vreme poprima razmere koje zahtevaju

posebnu pažnju u smislu preduzimanja mera zaštite. Potreba zaštite vazduha od

zagađenja, obezbeđenje kvaliteta života u naseljima i industrijskim centrima i

očuvanje ekološkog potencijala prirodne sredine javlja se kao jedan od imperativa

razvoja (Trumbulović –Bujić & Aćimović-Pavlović, 2008). Zbog toga je utvrđen

sistem sukcesivnih posmatranja elemenata životne sredine koji se naziva

monitoring, i čiji je cilj detekcija zagađujućih materija, njihove količine, sastava,

distribucije, transporta i njihovih izvora i rasporeda izvora zagađenja, kao i

10

uspostavljanje mernih mesta i očitavanje koncentracija polutanata na tim mernim

mestima. Metode koje se primenjuju u monitoringu dele se na:

a) fizičko – hemijske metode zasnivaju se na fizičko-hemijskom

merenju i izračunavanju količine i koncentracije pojedinačnih zagađujućih

supstanci u vazduhu, u jediničnom volumenu, u jedinici vremena, i

b) biološke metode podrazumevaju registraciju i praćenje reakcije i

promena koje se dešavaju pod uticajem polutanata na nekom od nivoa

biološke organizacije živih bića. Takvi različiti nivoi posmatraju se kao

specifične mete delovanja zagađujućih supstanci (Stamenković, 2004).

Jedan od široko prihvaćenih i vrlo često upotrebljavanih instrumenata u

otkrivanju zagađenja, metodom bioindikacije, jeste organizam indikator. Negativne

promene, počev od molekularnog, pa zatim na morfološkom, anatomskom,

fiziološkom, genetskom nivou, pa sve do nivoa bioma i biosfere, mogu se tumačiti

kao indikacije prisustva zagađujućih supstanci u vazduhu.

Bioindikatori su organizmi koji se mogu koristiti za identifikaciju i kvalitativnu

determinaciju veštački stvorenih sredinskih faktora, dok su biomonitori organizmi

koji se uglavnom koriste za kvantitativnu determinaciju kontaminanata, i mogu se

klasifikovati kao senzitivni ili akumulativni (Conti & Cecchetti, 2001).

Za razliku od fizičko-hemijskih metoda koje daju samo presek trenutnog

stanja i koje nisu u mogućnosti da predvide realni efekat kompleksnog uticaja

različitih faktora na živa bića na mestu na kojem ona žive, metode bioindikacije

sagledavaju vremensku dimenziju negativnog delovanja polutanata u ekosistemu, s

jedne, odnosno zasnivaju se baš na realnom odgovoru živih bića na istovremeni zbir

svih uticaja različitih faktora životne sredine, s druge strane. Kada su u pitanju

fizičko-hemijske metode postoji konstantan rizik da se u trenutku merenja pogodi

baš period kada je koncentracija zagađujućeg agensa (ili agenasa) neuobičajeno

smanjena ili uvećana, pa se sledstveno tome na kraju izvode pogrešni zaključci.

Rezultati i zaključci do kojih se dolazi metodom bioindikacije govore i o

kumulativnom efektu dugotrajnog uticaja malih ali i rastućih koncentracija nekih

11

zagađujućih supstanci u vazduhu što se ne može detektovati danas poznatim

metodama fizičko-hemijskog merenja aerozagađenja.

1.3. Lišaji – biologija

Lišaji predstavljaju delikatnu simbiozu gljiva (najčešće Ascomycetes, ređe

Basidiomycetes ili Phycomycetes) i algi (Cyanobacteria; Chlorophycaea) (Marinović,

1988; Cvijan, Vukojević, 2008), i kao takvi vrlo su osetljivi na promene spoljašnje

sredine. U toj simbiotskoj vezi alga za oba člana obezbeđuje „hranu“ fotosintezom a

gljiva obezbeđuje algi vodu, minerale i zaštitu od UV zraka (Conti & Cecchetti,

2001; Kett et al., 2005). Na svetu postoji oko 20 000 vrsta lišaja. Oni pokrivaju 8%

Zemljine kopnene površine i mogu rasti bilo gde: na zemljištu, kamenju, drveću,

čak i na veštačkim materijalima. Lišaji opstaju na nekima od najekstremnijih,

„negostoljubivijih“ staništa na planeti, kao što su planinski vrhovi, pustinje i polarni

regioni. Lišaji široko variraju u veličini, boji i obliku. Oni takođe menjaju boju tokom

hidratacije (npr. kiša) kada upijaju vodu i sintetišu organske materije. Jedna od

izuzetnih osobina lišaja, možda i ključna za njihovo preživljavanje u nepovoljnim

klimatskim uslovima, je ta da se oni mogu potpuno isušiti, postajući veoma lomljivi

i krhki, ali se brzo rehidriraju kada im u okruženju postane dostupna vlaga (Kett et

al., 2005). U morfološkom smislu razlikuju se tri osnovna tipa talusa:

korast talus – talus lišaja u obliku vrlo tanke korice na podlozi;

veoma jako je i celom površinom priljubljen za podlogu, nekada je u većoj ili

manjoj meri i prožima. Debljina od 0,1 mm do nekoliko milimetara, prečnika

od nekoliko milimetara, pa do 20-30 cm (slika 1),

listast talus – talus lišaja u obliku krupnijih ili sitnijih listića,

ponekad ljuspica, jednim svojim delom utvrđen za podlogu, a drugim se

izdiže iznad podloge (slika 2),

žbunast talus – talus lišaja žbunoliko razgranat sa granama,

grančicama ili režnjevima i sa radijalnom građom (slika 3).

Poseban prelazni morfološki oblik predstavlja pseudožbunasti talus – talus

lišaja žbunoliko razgranat sa granama, grančicama ili režnjevima i sa

dorziventralnom građom (slika 4) (Stamenković, 2004).

12

1.4. Upotreba lišaja

1.4. Upotreba lišaja

Lišaji su deo ishrane irvasa i karibua u polarnim oblastima, a smatra se da su

bili i deo ljudske ishrane u periodima nestašice hrane.

Odavno su se upotrebljavali zbog svojih lekovitih svojstava, i za bojenje

tkanina. I danas lišaji imaju primenu u hemijskoj industriji, naročito u proizvodnji

parfema jer sadrže aromatična ulja. Sadrže i antibiotska jedinjenja pa su svrhu

našli i u farmaceutskoj industriji.

Slika 1. Caloplaca cerina – korast talus

Slika 2. Platismatia glauca – listast talus

Slika 3. Ramalina farinacea – žbunast talus

Slika 4. Pseudoevernia furfuracea – pseudožbunast talus

13

Cetraria islandica je odličan primer za upotrebu lišaja u različite svrhe. Na

Islandu su prvi put otkrivena lekovita svojstva ovog lišaja zbog čega je i dobio

takvo ime. On se kao potpuno suv mrvi i pravi se hranljiva kaša, sadrži vitamine,

minerale, šećere i cetrarnu kiselinu i od njega se pravi čaj koji se koristi kod

prehlada i plućnih bolesti, čak i kod tuberkuloze, a daje se i domaćim životinjama

takođe kod plućnih oboljenja.

Vrste iz roda Roccella su se koristile za dobijanje pigmenata, a Evernia

prunastri zbog sadržaja aromatičnih ulja za dobijanje parfema.

Možda najsofisticiranija upotreba lišaja jeste u svrhu bioindikacije kvaliteta

vazduha, jer su upravo zbog svoje specifične biologije i ekologije oni najbolji

pokazatelji stanja vazduha.

1.5. Lišaji – bioindikatori

Lišaji se koriste širom sveta kao bioindikatori zagađenja vazduha zbog toga

što relativno niski nivoi polutanata, koji sadrže sumpor, azot i fluor (naročito SO2 i

fluor gas), negativno utiču na mnoge vrste lišaja, menjajući sastav lišajskih

zajednica, stope rasta, reprodukciju, fiziologiju i morfologiju.

Lišaji su dugoživeći organizmi, i mogu se osmatrati u bilo kom godišnjem

dobu (metabolišu tokom cele godine), kada uslovi na terenu to dozvole. Mnoge

vrste imaju široko geografsko rasprostranjenje, što omogućava ispitivanje

gradijenta zagađenja na velikim prostranstvima. Ove njihove karakteristike ih čine

primenljivim za prostornu i vremensku procenu akumulacije polutanata u životnoj

sredini.

Epifitski lišaji (oni koji rastu na biljkama) su najpogodniji za ispitivanje

uticaja zagađenja vazduha na lišajske zajednice, rast ili fiziologiju lišaja, kao i za

ispitivanje opterećenja zagađujućim supstancama i njihove distribucije. Ishrana

tkiva epifitskih lišaja zavisi od nutrijenata koji su rastvoreni (u vodi koja se sliva sa

podloge tj. stabla, i u vazduhu), pa njihov sadržaj u velikoj meri odražava sadržaj

nutrijenata i kontaminanata u atmosferi, dok bi lišaji koji rastu na zemljištu i

stenovitim podlogama najverovatnije bili pod uticajem elemenata i jedinjenja iz

14

ovih supstrata (Blett et al., 2003). Lišaji nemaju nikakav površinski zaštitni sloj

(kutikula, parafin i sl.) na svom talusu tako da polutanti, zajedno sa nutrijentima,

nesmetano prodiru unutar talusa lišaja.

U hidratisanom stanju lišaji su osetljiviji nego kada su suvi jer je onda

povišen nivo njihovog metabolizma. Hidratisano stanje se javlja upravo u vreme

kada padavine "ispiraju" iz vazduha različite supstance, od kojih i one koje su

štetne, donoseći ih do talusa lišaja. Za razliku od vaskularnih biljaka, lišaji nemaju

mogućnost da odbace pojedine delove tela (listove, npr.) i da se na taj način

oslobode štetnih supstanci akumuliranih u tim delovima. Isto tako, akumulacija

štetnih supstanci u telu lišaja je pospešena činjenicom da lišaji nemaju mogućnost

izlučivanja. Praktično, ono što jednom usvoje, ostaje trajno u njihovom telu

(Stamenković, 2004).

Lišaji daju species-specifični odgovor na povišeni nivo zagađenja u atmosferi,

i prema tome se rangiraju od relativno rezistentnih do visoko osetljivih. Odlike onih

vrsta lišaja koje su u većoj meri otporne (tolerantne) na aerozagađenje jesu mala

površina talusa i relativno izraženija brzina rasta. Imajući ovo u vidu, u

industrijskim zonama, urbanim sredinama ili blizu velikih fabrika prvo nestaju one

lišajske vrste kod kojih je odnos površine prema zapremini veći, tj. što je površina

talusa veća u odnosu na njegovu zapreminu, lišaj je osetljiviji. To su prvenstveno

lišajske vrste žbunastog tipa talusa koje imaju veliku površinu izloženu spoljnim

uticajima, potom lišaji listastog tipa talusa, dok su lišaji sa korastim tipom talusa,

po pravilu, najotporniji. Osim ovog, prisustvo soredija ili soralija na površini tela

lišaja, takođe doprinosi da lišaj bude više osetljiv jer kroz takve strukture gasovi iz

vazduha lakše prodiru u unutrašnjost lišaja (Stamenković, 2004).

Međutim, lišaji nisu ni u istoj meri osetljivi na različite polutante. Najranije i

najbolje proučen polutant je sumpor-dioksid (SO2), zato što su lišaji posebno

osetljivi na njega. Terenska ispitivanja, u kojima su merene koncentracije

polutanata iz okruženja, pokazala su da je godišnji prosečni nivo sumpor-dioksida

od 8 – 30 μg/m3 (0,003 – 0,012 ppm) dovoljan da ubije ili ošteti osetljive vrste

lišaja, i da veoma mali broj lišaja može tolerisati nivoe koji prekoračuju 125

μg/m3 (0,048 ppm) (Blett et al., 2003). Pored sumpor-dioksida, lišaji su veoma

15

osetljivi i na azotove okside i ozon, zatim na sumpornu i azotnu kiselinu, teške

metale (koje mogu da akumuliraju u određenoj meri), sulfite, bisulfite, i druge

acidifikujuće ili alkalinizujuće polutante, kao što su H+, NH3 i NH4+.

U opštem smislu, pravilo je da je broj i diverzitet lišaja obrnuto

proporcionalan rastojanju od mesta izvora zagađenja, tj. što se više udaljavamo od

izvora zagađenja nalazimo sve više vrsta lišaja sa sve većom brojnošću i

pokrovnošću pojedinačnih vrsta. Takođe, morfo-anatomsko stanje lišaja u blizini

izvora zagađenja je loše (sitni talusi, oštećeni talusi, promenjena boja, često

odsustvo pojedinih anatomskih struktura, nezrelost spora pa čak i potpuna

sterilnost) da bi sa udaljavanjem bilo sve bolje i bolje (Stamenković, 2004).

1. 6. Dosadašnja istraživanja lišajske flore na teritoriji Republike

Srbije

Kao pionir biološke nauke kod nas, i kao naučnik koji je prvi opisao mnoge

taksone faune i flore naših prostora, Josif Pančić je i autor dela u kome se prvi put

spominju lišaji Srbije. Nakon toga, Simić (1892) i Kostić (1907) u časopisu

“Nastavnik” objavljuju rezultate svojih lihenoloških istraživanja.

Iako su tokom naučne istorije Srbije postignuti značajni rezultati na polju

lihenoflore – opisano je 1159 vrsta (Kušan, 1953), malo se značaja pridavalo

lišajima kao bioindikatorima kvaliteta vazduha.

Međutim, u poslednjih dvadesetak godina istraživanja su se intenzivirala i

objavljen je niz radova posvećenih temi biomonitoringa i bioindikacije lišajima.

Studije su obavljane uglavnom u većim gradovima Srbije: Beogradu (Cvijan,

Subakov-Simić, Krizmanić, 2008), Nišu (Cvijan, Stamenković, 2003), Pirotu

(Stamenković, 2002), Leskovcu (Cvijan, Stamenković, 2002), Vranju (Pejčinović,

2000; Cvijan, Stamenković, 2004). Ali nisu zapostavljena ni manja mesta –

Knjaževac, Lebane, Blace, Vlasotince, a prvi put je sprovedeno istraživanje na

području Sokobanje, koje se kao stanište sa specifičnim urbano-banjskim uslovima

posebno izdvaja od svih drugih.

Pored već izvedenih ispitivanja lišajskih indikatora u nekim gradovima Srbije,

potrebno je svakako nastaviti i intenzivirati rad u ovoj oblasti, radi uspostavljanja

16

sistema biomonitoringa u zemlji, kao i uopšte zbog obogaćivanja naučnog znanja.

Ispitivanjem biološke indikacije kvaliteta vazduha u većini gradova, odnosno u svim

gradovima, uspostavila bi se mreža biološkog monitoringa u državi, što je prvi

korak u konkretnom preduzimanju mera ka cilju očuvanja kvaliteta vazduha i

životne sredine u celosti.

Ovaj rad predstavlja mali doprinos u održavanju kontinuiteta bioindikacije

lišajima i biomonitoringu stanja vazduha na području Vlasotinca.

17

2. GEOKLIMATSKE KARAKTERISTIKE

VLASOTINCA

18

Opština Vlasotince nalazi se u

jugoistočnom delu Srbije, na području

srednjeg i donjeg sliva reke Vlasine (slika

5). Ova oblast ima dve prirodne celine:

gornji ili istočni deo koji obuhvata njene

brdsko-planinske predele i donji ili zapadni

deo koji je smešten na istočnoj

strani leskovačko – vlasotinačke kotline,

na zapadnim padinama Kruševice i

severozapadnim ograncima

Ostrozuba. Teritorija opštine Vlasotince

administrativno pripada Jablaničkom

okrugu. Graniči se sa teritorijama četiri

opštine: na severu sa opštinom Gadžin

han, na severoistoku sa Babušnicom, na

jugoistoku sa Crnom Travom i na

jugozapadu i zapadu sa opštinom Leskovac. Vlasotince nije velika opština, jer

ukupan broj stanovnika, po popisu iz 2012. godine, iznosi 29 669 a sam grad oko

16 000.

Generalno posmatrano opština

ima brdsko-planinski karakter (sa

razvijenim i razuđenim reljefom), koji

čini preko 80% njene teritorije. Najniža

tačka je na 230 m nadmorske visine

na ušću Vlasine u Južnu Moravu, a

najviši vrh raskrsje na 1.433 m (planina

Ostrozub). U morfološkom pogledu na

teritoriji vlasotinačke opštine izdvajaju

se dve celine: dolinsko – kotlinska i

brdsko – planinska (slika 6). Dolinsko –

kotlinska celina zahvata istočni deo

Leskovačke kotline, koja je deo kompozitne doline Južne Morave. Brdsko –

Slika 5. Položaj opštine Vlasotince

Slika 6. Morfološka karta opštine Vlasotince

19

planinska celina predstavljena je planinama Kruševicom, Čemernikom, Ostrozubom

i njihovim obroncima. Ove planine su nastale razlamanjem, kao i njima susedne

planine (Vardenik, Ruj), a u rasedima između planina kasnije su se obrazovale

klisure i rečne doline.

U geološkoj građi terena učestvuju stene različitog sastava i starosti. Javljaju

se u većini metamorfne stene, a sedimentne i magmatske samo u malim partijama

(Stojadinović, 2012).

Pedološki pokrivač nastaje na geološkoj osnovi pod uticajem različitih faktora

– klime, stena, vegetacije. Javljaju se tipska (razvijena) i atipska (nerazvijena)

zemljišta. Od tipskih se javljaju gajnjače, smonice, podzoli i planinske crnice, a od

atipskih eluvijalna, diluvijalna i aluvijalna zemljišta (Stojadinović, 2012).

Vlasotince se nalazi u zoni umereno – kontinentalne klime koju karakterišu

četiri izrazita godišnja doba, sa župskom varijantom u ravničarsko – brežuljkastom

delu (do 500m nadmorske visine). Leta su uglavnom topla i suva a zime hladne.

Planinski predeo oko Vlasotinca, naročito predeo Ostrozuba i okolnih planina,

karakteriše subplaninska klima sa hladnim zimama i prohladnim letima (prosečna

temperatura u ovom delu iznosi oko 7°C). Prosečna temperatura u Vlasotincu iznosi

11,8°C za period od 1948 – 2001. godine (tabela 2).

Tabela 2. Srednje temperature vazduha u Vlasotincu za period 1948-2001.g. (Vlasotinački zbornik, 2003)

Prosek padavina u Vlasotincu od 1950. do 2001. godine iznosi 724,3 mm što

je znatno više nego u okolnim gradovima. Mesečni prosek padavina za period od

1950 – 2001. prikazan je u Tabeli 3.

Mesec Jan Feb Mart Apr Maj Jun Jul Avg Sept Okt Nov Dec Godišnja

Sr.temp.(°C) 1,1 2,8 6.6 12,2 17,2 20,2 21,7 21,0 17,5 12,6 6,9 2,4 11,8

20

Tabela 3. Mesečni prosek padavina u Vlasotincu od 1950. do 2001. g. u mm (Vlasotinački zbornik, 2003)

Generalno gledano odnos mesečnih prosečnih temperatura i prosečnih

količina padavina u Vlasotincu je takav da u toku godine nema sušnih perioda u

ovoj oblasti (slika 7).

Slika 7. Klimadijagram za područje Vlasotinca po Walter – u (prema podacima Republičkog hidrometeorološkog zavoda Srbije) (Stamenković, 2002)

Vlažnost vazduha je najveća zimi a najmanja leti. Prosek vlažnosti vazduha u

Vlasotincu od 1971 – 2001. g. iznosi 70%, s tim što iz godine u godinu varira

(tabela 4).

Mesec Jan Feb Mar Apr Maj Jun Jul Avg Sept Okt Nov Dec

Padavine (mm/m²)

49,6 51,9 51,8 59,9 73,5 74,0 50,7 49,6 50,3 49,3 68,8 59,8

21

Tabela 4. Srednja mesečna vlažnost vazduha u Vlasotincu od 1971. do 2001.g. u % (Vlasotinački zbornik, 2003)

Vetrovi u Vlasotincu i okolini nisu tako jaki kao u Pomoravlju, zato što je

konfiguracija terena takva da ne dozvoljava prodor jakih vetrova. Najčešći pravac

kretanja vetrova je istok – zapad (slika 8).

Slika 8. „Ruža vetrova“ na području Vlasotinca za period 1981 – 1998.

(Stamenković, 2002)

Što se tiče biljnog pokrivača na teritoriji Vlasotinca, posmatrajući

vertikalni raspored, najniža mesta pored reke Vlasine i Južne Morave

zauzimaju šume vrba (Salix alba i Salix fragilis) i topola (Populus alba et

nigra). Brdski pojas od 400 – 1000 m.n.v. zauzimaju hrast sladun (Quercus

Mesec Jan Feb Mar Apr Maj Jun Jul Avg Sept Okt Nov Dec

Vlažnost vazd.(%) 79 73 67 63 66 67 64 64 67 72 77 80

22

farneto), cer (Q.ceris), medunac (Q.pubescens), kitnjak (Q.petrea) i grab

(Carpinus betulus). Sprat bukovih šuma (Fagus silvatica) prostire se od 1000

do 1500 m.n.v. mada se negde bukova šuma nalazi i na 500 m. Iznad

bukovih šuma se po pravilu nalaze šume četinara, ali pošto ih nema na

planinama vlasotinačke opštine, njihovo mesto zauzimaju planinski pašnjaci

(Vlasotinački zbornik, 2003). U južnoj Srbiji ima relativno mnogo

degradiranih šuma i goleti (uglavnom zbog ekstenzivne poljoprivrede), ali je

prethodnih 50 godina pošumljavano na području opštine Vlasotince i okoline,

i to crnim borom (Pinus nigra), smrekom (Picea excelsa) i jelom (Abies

alba). Na nižim terenima ima i bagrema, koji se spontano raširio (invazivna

vrsta). Od retkih i zaštićenih vrsta biljaka, za ovaj kraj naročito su

karakteristične insektivorna biljka rosulja (Drosera rotundifolia), koja raste

na tresetu Vlasinskog jezera, i endemska vrsta – lovorvišnja ili zeleniče

(Prunus laurocerasus).

23

3. MATERIJAL I METODE

Metoda korišćena za procenu kvaliteta vazduha u Vlasotincu 2013. godine,

kao i promenu zona različitih kvaliteta, je metoda biološke indikacije uz pomoć

epifitskih lišaja. Metoda koja je korišćena za izvođenje ovog istraživanja obuhvata:

- za terenski rad – mreža kvadrata (2x5) dimenzija 10x10 cm, nožić,

lupa, papirne koverte, beležnica i olovka, mapa područja,

- za laboratorijski rad – hemijski reagensi koji u interakciji sa lišajskim

tkivima daju karakterističnu boju (ili neku drugu specifičnu pojavu),

- za matematičko izračunavanje – odgovarajuća formula.

Terenski rad se izvodi od centra naselja ka periferiji, pri čemu se posmatraju

stabla u cilju uočavanja lišaja na njima. Na stablo se postavlja mreža (1 metar od

tla), vrste se osmatraju lupom i beleže se identifikovane vrste lišaja, njihove

pokrovnosti (beleži se broj kvadrata u kojima se javlja neka vrsta lišaja) i vrsta

podloge, odnosno biljna vrsta na kojoj se lišaji nalaze. Na mapi se obeležava tačka

na kojoj su pronađeni lišaji. Ako lišaji ne mogu da se determinišu samo

posmatranjem, nožićem se uzima uzorak, koji se spakuje u kovertu i kasnije se

determiniše pomoću ključeva za determinaciju, mikroskopa ili pomoću reagenasa u

laboratoriji. Kada se popišu sve vrste lišaja sa istraživanih tačaka, zabeleženi podaci

se koriste za izračunavanje indeksa atmosferske čistoće, čija je formula:

24

Na osnovu izračunatih vrednosti IAP svake tačke, na mapi se linijom spajaju

tačke sa istim ili približno istim vrednostima, što znači da se spajaju tačke sa

vrstama lišaja koje ukazuju (indikuju) isti ili sličan nivo aerozagađenja, pa se na taj

način dobija slika zona različitog stepena aerozagađenja. Po pravilu, izdvajaju se tri

zone:

1. „normalna“ zona – obuhvata oblasti gde je vazduh čist ili sa vrlo

niskom koncentracijom SO2 (0,0 -30-40 µg/m3), i tu je lišajska flora

gotovo neizmenjena

2. zona „borbe“ – gde se nalaze lišajske vrste koje indikuju koncentraciju

SO2 između 30-170 µg/m3

3. „lišajska pustinja“ – gde je koncentracija sumpor-dioksida u vazduhu

u dobrom delu godine viša od 170 µg/m3 (MDKSO2 =150 µg/m3).

25

4. REZULTATI

Ispitivanjem stanja vazduha u Vlasotincu pomoću lišaja kao bioindikatora

utvrđeno je da je diverzitet lišaja veoma mali. Terenski rad je izveden u leto 2013.

godine. Konstatovano je 12 vrsta iz 11 rodova na 14 tačaka (tabela 6).

Najzastupljeniji rod je Candelariella sa vrstama C. vitellina i C. xanthostigma, dok je

iz ostalih rodova zabeležena samo po jedna vrsta. Što se tiče pokrovnosti i

učestalosti najzastupljenije vrste su Phaeophyscia orbicularis (100%), Physcia

adscendens (100%) i Xanthoria parietina (71,43%). Manje zastupljene su Parmelia

sulcata (42,86%), Candelariella xanthostigma (28,57%), Lecanora sp. (21,43%) i

Mellanelia sp. (14,29%). Najmanju pokrovnost i procentualnu učestalost u

ukupnom nalazu imaju vrste Candelariella vitellina, Evernia prunastri, Gyalecta sp.,

Ochrolechia sp. i Physconia enteroxantha (sve po 7,14%).

Tabela 5. Vrste lišaja konstatovane na istraživanom području

Candelariella vitellina (Hoffm.) Müll.Arg.

Candelariella xanthostigma (Ach.) Lettau

Evernia prunastri (L.) Ach.

Gyalecta sp. Ach.

Lecanora sp. Ach.

Mellanelia sp. Essl.

Ochrolechia sp. A. Massal.

Parmelia sulcata Taylor

Phaeophyscia orbicularis (Neck.) Moberg

Physcia adscendens (Th. Fr.) H. Olivier

Physconia enteroxantha (Nyl.) Poelt

Xanthoria parietina (L.) Th.Fr.

26

Tabela 6. Konstantovane vrste lišaja u Vlasotincu i tačke na kojima su pronađene

vrsta istraživana tačka

Candelariella vitellina 7

Candelariella xanthostigma 1, 9, 12, 13

Evernia prunastri 2

Gyalecta sp. 10

Lecanora sp. 2, 7, 9

Mellanelia sp. 2, 6

Ochrolechia sp. 11

Parmelia sulcata 2, 3, 4, 5, 13, 14

Phaeophyscia orbicularis 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14

Physcia adscendens 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14

Physconia enteroxantha 6

Xanthoria parietina 1, 3, 4, 5, 6, 8, 9, 10, 13, 14

Najčešći supstrat na kome su pronađeni lišaji bila je kora vrsta malus

domestica i tilia plathyphyllos (tabela 7).

Tabela 7. Vrste drvenastih biljaka i istraživane tačke na kojima su nađeni lišaji

Vlasotince

Biljne vrste Istraživane tačke

Tilia plathyphyllos Scop. 5, 6, 9

Carpinus betulus L. 2

Prunus avium L. 3, 12

Juglans regia L. 7

Prunus domestica L. 8,14

Malus domestica Borkh. 10, 11, 13

Populus deltoides Marschall. 1, 4

27

Vrednosti IAP za istraživane tačke u Vlasotincu su niske i kreću se od 2 do 5,

a najviše ima tačaka sa veoma niskim vrednostima indeksa (tabela 8). Vrednosti

IAP su obrnuto proporcionalne stepenu zagađenosti vazduha, a direktno

proporcionalne nivou čistoće vazduha.

Tabela 8. Vrste lišaja nađene u Vlasotincu, njihovi ekološki indeksi (Q), pokrovnost (f), procentualna zastupljenost (%) i vrednosti IAP za

svaku istraživanu tačku

Q Istraživana tačka vrste 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 %

3 Candelariella vitellina 3 7.14

2.75 Candelariella xanthostigma 2 2 3 2 28.57

5 Evernia prunastri 1 7.14

3 Gyalecta sp. 1 7.14

4 Lecanora sp. 1 2 1 21.43

4.5 Mellanelia sp. 2 1 14.29

2 Ochrolechia sp. 1 7.14

3.5 Parmelia sulcata 1 2 2 2 4 3 42.86

3.14 Phaeophyscia orbicularis 5 5 4 4 5 3 4 5 5 4 4 4 4 4 100

3.14 Physcia adscendens 4 4 3 4 4 2 1 1 1 3 2 4 5 5 100

4 Physconia enteroxantha 1 7.14

3.2 Xanthoria parietina 2 1 3 3 2 1 2 1 1 1 71.43

IAP 4 5 3 4 5 3 2 2 4 3 2 3 3 3 /

28

Uz pomoć vrednosti IAP istraživanih tačaka prenetih na kartu Vlasotinca

dobijena je slika lišajskih zona. Izdvajaju se samo dve zone: zona „borbe“ i

„lišajska pustinja“ (slika 9). Većina tačaka se nalazi u zoni „lišajske pustinje“.

Slika 9. Lišajske zone bioindikacije kvaliteta vazduha na teritoriji Vlasotinca 2013.g.

29

5. DISKUSIJA

Urbano područje Vlasotinca karakterišu dve zone lišajske indikacije kvaliteta

vazduha: zona „borbe“, koja zauzima ceo južni i mali deo jugoistočnog dela naselja,

i zona „lišajske pustinje“ koja zauzima veći deo naseljene oblasti. „Normalne zone“

nema. Lišajska flora je veoma siromašna u Vlasotincu pa je ovakva zonacija

očekivana. U južnom delu više je zastupljeno zelenilo i područje je brdovitije od

centralnog i severnog dela čime se može objasniti nešto bogatija lihenoflora.

Zelenilo je relativno dobro zastupljeno, ali uglavnom dominira zelenilo prisutno u

dvorištima privatnih kuća u odnosu na gradsko zelenilo.

Izvori zagađivanja su uglavnom motorni saobraćaj (koji se u poslednjih par

godina intenzivirao) i domaćinstva koja u grejnoj sezoni koriste ugalj i drvo. Glavni

izvori zagađivanja 1996. g. su bili fabrika tekstila, fabrika građevinske opreme i

ciglana. Tokom godina industrijska

proizvodnja je opala, a neke od

fabrika su zatvorene (nezvanični

podaci). Međutim, industrijska zona

Vlasotince je već definisana

generalnim planom za 2020.g. i

planirano je povećanje postojeće

industrijske zone i površina za

privrednu delatnost. Lokacija je

delimično izgrađena i blizu je

glavnog infrastrukturnog koridora

(slika 10).

Procena kvaliteta vazduha i prisustva aerozagađenja u Vlasotincu izvedena je

prvi put 1996. godine (Stamenković, 1996) i dopunjena 2002. godine

(Stamenković, 2002). U istraživanju 1996. utvrđeno je prisustvo 33 vrste lišaja iz

Slika 10. Generalni plan opštine Vlasotince (ružičasto –

oblast industrijske zone)

30

15 rodova, na 16 tačaka, a u istraživanju 2002. je potvrđeno prisustvo 30 vrsta iz

istog broja rodova i istraživanih tačaka. Redukovano je prisustvo tri neodređene

vrste iz rodova Lecanora i Physcia, dok su sve druge vrste ostale iste. U rezultatima

iz 2013. godine konstatovano je samo 12 vrsta iz 11 rodova, što predstavlja

značajnu razliku u odnosu na prethodna istraživanja u smislu smanjenog

diverziteta. Vrste koje su pronađene i 2002. i 2013. su Candelariella xanthostigma,

Evernia prunastri, Gyalecta sp., Lecanora sp., Mellanelia sp., Parmelia sulcata,

Phaeophyscia orbicularis, Physcia adscendens, Xanthoria parietina. Vrste koje su

pronađene u prethodnim istraživanjima, ali ne i u ovom, su Physcia aipolia, Physcia

stellaris, Physcia tenella, Physconia grisea, Parmelina pastillifera, Parmelina

quercina, Lecidella elaeochroma, Melanelia exasperata, Melanelia glabratula,

Graphis sp., zatim veći broj vrsta roda Lecanora (Lecanora allophana, L. argentata,

L. carpinea, L. glabrata, L. intumescens, L. muralis, L. pulicaris), Buelia punctata,

Caloplaca cerina i Caloplaca sp. Međutim, broj vrsta pronađenih u poslednjem

istraživanju, ali ne i u prethodnim, je mali, ima ih samo tri: Candelariella vitellina,

Ochrolechia sp. i Physconia enteroxantha.

Odsustvo većeg broja taksona 2013. godine u odnosu na 2002. i 1996. dokaz

je znatno smanjenog diverziteta, čemu ide u prilog i promenjena abundanca nekih

vrsta. Na primer, pokrovnost vrste Phaeophyscia orbicularis bila je 81,25%, a sada

je 100%, zatim vrste Physcia adscandens 56,25% a sada takođe 100%, Xanthoria

parietina je bila zastupljena sa 62,5%, pa je učestalost porasla na 71,43%, itd.

Postoje i obrnuti slučajevi gde je učestalost smanjena, i to kod vrsta Evernia

prunastri (sa 12,5 na 7,14%) i Parmelia sulcata (sa 43,75 na 42,86%). Iz ovoga se

vidi da je smanjena pokrovnost vrsta osetljivih na zagađenje, a dominiraju vrste

koje su otpornije. Dominatnost otpornijih vrsta i smanjeni ukupni diverzitet lišajske

flore indikuju povećano zagađenje vazduha u Vlasotincu u zadnjih petnaestak

godina.

Vrednosti IAP u prethodnom istraživanju su se kretala između 1 i 28, s tim da

su na samo 6 tačaka vrednosti bile ispod 10, a na ostalih 10 tačaka IAP je imao

vrednosti iznad 10. U ovom istraživanju IAP se kreće od 2 – 5, odnosno vrednosti

su znatno niže, pa može da se pretpostavi i promena lišajskih zona na teritoriji

31

Vlasotinca. Osim što je pomerena granica između zona, i same zone su kvalitativno

promenjene: „normalna“ zona je preinačena u zonu „borbe“, a na prostoru gde je

prethodno bila zona „borbe“ sada je „lišajska pustinja“ (slika 11).

Slika 11. Lišajske zone bioindikacije aerozagađenja u Vlasotincu 1996. godine – levo gore (Stamenković, 1996), 2002. godine – desno gore (Stamenković, 2002) i 2013. godine – u sredini dole

Na slici lišajskih zona dobijenoj u 2002. g. uočavaju se zone „spoljašnje“ i

„unutrašnje borbe“ kao i veća razuđenost zona, što je sve rezultat raznovrsnije

lihenoflore u odnosu na 2013. g. Zona unutrašnje borbe je zauzimala veći prostor

od sadašnje zone borbe.

32

Može se zaključiti da su u Vlasotincu od 1996 – 2013. prisutne dve zone koje

su menjale kvalitet: jedna iz „normalne“ u zonu „unutrašnje borbe“ do zone

„borbe“, i druga iz zone „borbe“ preko zone „spoljašnje borbe“ do „lišajske

pustinje“. Ta promena zona se može pripisati kvalitativnom menjanju urbane

ekologije Vlasotinca, što je opet posledica dejstva skupa faktora na toj teritoriji. U

faktore koji su najviše doprineli promeni lišajskih zona mogu se ubrojati razvoj

infrastrukture, pa posledično i povećanje prometa saobraćaja što je uzrok rastu

štetnih emisija iz automobila, kao i nedovoljno gradskog zelenila koje bi kao

svojevrstan filter ublažilo štetni uticaj izduvnih gasova.

33

6. ZAKLJUČAK

Vlasotince je mali grad sa oko 16 000 stanovnika, smešten na istoku

leskovačko – vlasotinačke kotline, u jugoistočnoj Srbiji. Nema razvijenu industriju

pa je glavni izvor zagađivanja vazduha motorni saobraćaj. Bez obzira na to, nivo

zagađenja vazduha u Vlasotincu je porastao u poslednjih nekoliko godina.

Biološka indikacija kvaliteta vazduha pomoću epifitskih lišaja u Vlasotincu

prvi put je izvedena 1996. a dopunjena 2002. godine (Stamenković, 1996, 2001).

Poslednja procena je obavljena 2013. godine a rezultati su prikazani u ovom radu.

Konstantovano je 12 vrsta lišaja iz 11 rodova, sa 14 istraživanih tačaka na urbanom

području. Najučestalije vrste su Phaeophyscia orbicularis (100%), Physcia

adscendens (100%) i Xanthoria parietina (71,43%).

Za svaku tačku izračunat je indeks atmosferske čistoće i dobijena je slika

lišajskih zona. Zabeležene su dve zone: zona „lišajske pustinje“ koja obuhvata veći

deo urbane oblasti, i zona „borbe“ koja zauzima samo južni i mali jugoistočni deo

Vlasotinca.

U poređenju sa prethodno izvedenim ispitivanjima, na području Vlasotinca je

u velikoj meri opao diverzitet i izmenjene su abundance vrsta u korist onih koje su

tolerantnije na zagađenje. Na osnovu toga, uočava se i promena lišajskih zona u

Vlasotincu u periodu 2002 – 2013. Pomerena je granica razdvajanja zona, kao i

kvalitativna priroda zona – na nekadašnjem području „normalne“ zone sada se

nalazi zona „borbe“, a onde gde je bila zona „borbe“ sada je „lišajska pustinja“.

Zbog činjenice da je tokom poslednjih 15 godina nivo zagađenja vazduha

povećan, ako se ne preduzmu mere zaštite, može se pretpostaviti trend daljeg

rasta zagađenja. Prva mera zaštite vazduha jeste uspostavljanje biološkog

monitoringa na teritoriji Vlasotinca, što se može ostvariti samo kontinuiranim

ispitivanjem metodom biološke indikacije. Ovaj rad upravo predstavlja doprinos

biomonitoringu aerozagađenja odnosno kvaliteta vazduha u Vlasotincu.

34

7. LITERATURA

Anonymous, 2003: Vlasotinački zbornik 1. -Arhiv grada Vlasotinca, Kulturni centar

– Vlasotince

Anonymous, 2011: Zakon o zaštiti životne sredine, Službeni glasnik Republike

Srbije

Anonymous 2011 : Popis stanovništva, domaćinstava i stanova u Republici Srbiji

2011. Prvi rezultati, Republički zavod za statistiku, Beograd

Blett, T., Geiser, L., Porter, E., 2003: Air Pollution-Related Lichen Monitoring in

National Parks, Forests, and Refuges: Guidelines for Studies Intended for

Regulatory and Management Purposes, USA

Conti, M. E., Cecchetti. G., 2001: Biological monitoring lichens as bioindicators of

air pollution assessment – a review, Environmental Pollution 114, 471 – 492

Cvijan, M., Vukojević, J., 2008: Osnovi algologije i mikologije – skripta, Biološki

fakultet Univerziteta u Beogradu, Beograd

Jablanović, M., Jakšić, P., Kosanović, K., 2003: Uvod u ekotoksikologiju, Prirodno –

matematički fakultet Univerziteta u Prištini, Kosovska Mitrovica

Kušan, F., 1953: Prodromus flore lišaja Jugoslavije. Posebna izdanja odjela za

prirodne nauke – knjiga II, Jugoslovenska akademija znanosti i umjetnosti,

Zagreb

Marinović, R., 1988: Osnovi mikologije i lihenologije (drugo izdanje), Naučna

knjiga, Beograd

Partl, A., 2009: Lišajevi – priručnik za inventarizaciju i praćenje stanja, Državni

zavod za zaštitu prirode, Zagreb

Pejčinović, D., Dušanović – Bogdanović, G., Dušanović, D., 2000: Lichens flora of

Vranje and its vicinity, Proceeding of 6th Symposium on Flora of the

Southeastern Serbia, Sokobanja, str. 39 – 43

35

Rožaja, D., Jablanović, M. 1980: Zagađivanje i zaštita životne sredine, Zavod za

udžbenike i nastavna sredstva SAP Kosova, Priština

Stamenković, S., 1996: Biological indication of air pollution in Vlasotince using

lignicolous lichens. Acta biologica jugoslavica – serija D: Ekologija, vol. 33,

br. 1 – 2, str. 71 – 74. Belgrade

Stamenković, S., 2002: Indikacija aerozagađenja u urbanim centrima južne i

jugoistočne Srbije korišćenjem lišajeva kao bioindikatora. Beograd: Biološki

fakultet, doktorska disertacija

Stamenković, S., 2004: Bioindikacija stepena zagađenosti vazduha urbanih sredina

korišćenjem lišaja kao bioindikatora - seminar, Biološki fakultet Univerziteta

u Beogradu, Institut za botaniku i Botanička bašta "Jevremovac", 3- 5 str.

Stojadinović, V., 2012: Regionalno – geografski prikaz opštine Vlasotince. Niš:

Prirodno – matematički fakultet, diplomski rad

Trumbulović – Bujić, Lj., Aćimović – Pavlović, Z., 2008: Uticaj aerozagađivača na

kvalitet vazduha u industrijskoj sredini, Journal of metallurgy, 14, (3), 229 –

240

Andrachuk, H., Craig, B., Dong, S., Kett, A., 2005: Learning With Lichens: Using

Epiphytic Lichens As Bio-Indicators of Air

Pollution, http://www.redorbit.com/news/science/311060/learning_with_lich

ens_using_epiphytic_lichens_as_bioindicators_of_air/

http://www.vlasotince.rs/portal/