VPLIV ONESNAŽENEGA ZRAKA NA ČEBELJO DRUŽINO J. ŠNAJDER, J. SENEGAČNIK, B. SEDEJ UVOD Prvi objavljeni poizkusi, kako s čebelami odkrivati onesnaženost okolja, segajo že v leto 1975 (Fritzsch in Bremer). Pri nas smo se za to odločili pred dvema letoma. V okolici Termoelektrarne Šoštanj, ki je razmeroma velik onesnaževalec okolja, je tedaj že dve leti deloval ekološki informacijski sistem EIS-TEŠ, ki ga je razvil in zgradil Inštitut Jožef Stefan iz Ljubljane. To je zelo moderen in povsem računalniško voden nadzorni merilni sistem, ki na računalniškem terminalu, s katerim se prek telefonske zveze priključimo na EIS-TEŠ, omogoča vpogled v koncentracije škodljivih snovi v vsaki merilni točki v elektrarni in njeni širši okolici. Taki podatki so nepogrešljivi, če hočemo imeti stalen nadzor, zlasti nad delovanjem čistilnih naprav - te bodo zdaj postopno namestili tudi v Termoelektrarni Šoštanj, saj vgrajeni fizikalni merilniki zelo hitro reagirajo na spremembe onesnaženja. Vsaka merilna postaja EIS-TEŠ torej ugotavlja, koliko onesnažen zrak se premika prek nje. Radi pa bi izvedeli še nekaj drugega, namreč, kaj od onesnaženosti v zraku, ki potuje prek nas, pri nas tudi ostane - se v našem okolju »prime«. Za ugotavljanje tega so zelo zanimive prav čebele. Poglejmo nekaj značilnosti čebeljih družin: 1. Čebelja družina ima v aktivni sezoni od 30 do 40 tisoč pašnih čebel, ki na svojih izletih delujejo kot senzorji. 2. Čebele imajo zelo tesen stik z zrakom, vodo, prek rastlin pa z zemljo v svojem okolju. 3. Čebele imajo to lastnost, da do razdalje približno 2 km od čebelnjaka zelo enakomerno zapolnijo prostor. Na podlagi tega smo se odločili opazovati populacijsko dinamiko čebeljih družin -kako se torej čebele v tem okolju razmnožujejo in kakšno je njihovo zdravstveno stanje - ter analizirati čebele in njihove pridelke na vsebnost onesnaževalcev. METODE DELA Za raziskavo smo izbrali dve skupini čebeljih družin. Prvo skupino petih družin smo postavili na lokaciji ekološke merilne postaje ZAVODNJE nad Šoštanjem, kjer je v zraku razmeroma velika koncentracija zlasti žveplovega dioksida. Avtomatska merilna postaja tam poleg koncentracij škodljivih snovi v zraku stalno meri tudi meteorološke podatke (veter, temperatura, in relativna vlažnost zraka). Drugo skupino treh čebeljih družin smo za primerjavo postavili v čisto okolje nad Poljansko dolino. Oba kraja sta na nadmorski višini približno 700 m, z zelo podobno vegetacijo in konfiguracijo terena ter podobnimi pašnimi razmerami. S spomladansko pripravo družin skušamo vse družine do 10. maja čimbolj izenačiti. Po tem datumu jih prepustimo okolju tako na enem kot drugem kraju in opazujemo ter merimo vplive onesnaženja v čebeljih družinah. Prvo leto smo enkrat na mesec merili velikost površine zalege, težo 16 dni starih bub in težo izlegajočih se čebel. Ves čas smo spremljali tudi zdravstveno stanje čebeljih družin (varozo in poapnelo zalego) in ukrepali, če je bilo treba. Drugo leto raziskav smo poleg snemanja površin zalege in merjenja teže pravkar izleženih čebel analizirali tudi vsebnost žvepla v medu in v pašnih ter izlegajočih se čebelah. Vzorce pašnih in izlegajočih se čebel ter bub takoj po odvzetju shranimo v priročni hladilnik, v katerem jih prepeljemo v laboratorij. Površine zalege snemamo na foliji, te posnetke potem v laboratoriju digitaliziramo in določimo površine v cm2. Primer analognega posnetka površine zalege, cvetnega prahu in medu na eni strani zaleženega sata vidimo na sl. 1. Eden od panjev je postavljen na elektronsko tehtnico, priključeno na računalniški merilni sistem ekološke postaje, ki vsake pol ure izmeri vse podatke (ekološke, meteorološke, težo panja). Ti podatki omogočajo tudi analizo ! I Posnetek analogne površine zalege medenja glede na vremenske razmere in stopnjo onesnaženosti zraka. REZULTATI V tabeli 1 so podane povprečne vrednosti parametrov, ki kažejo na intenzivnost razvoja čebeljih družin v štirih najbolj aktivnih mesecih leta 1992 in 1993 na poizkusni lokaciji Zavodnje in kontrolni lokaciji Ravan. Podatki v tabeli predstavljajo povprečne vrednosti merjenj v štirih mesecih. Če primerjamo površino zalege na lokaciji Zavodnje s površino zalege na lokaciji Ravan, vidimo, da je bila ta leta 1992 na onesnaženi lokaciji za 5 odstotkov, leta 1993 pa 8 odstotkov manjša kot na čisti lokaciji Ravan. Razlike so razmeroma majhne, vendar tolikšne, da jih lahko zanesljivo izmerimo. Drugače je s težo zalege. Kot vidimo iz tabele, so razlike zelo majhne, le en odstotek, to pa je že v mejah merilnih napak. Zaradi tega smo leta 1993 opustili kontrolo teže 16 dni starih bub, ker je to delo zamudno, rezultati pa so primerljivi z rezultati teže izlegajočih se čebel. Obremenjenost poizkusne lokacije Zavodnje in kontrolne lokacije Ravan z žveplovim dioksidom je prikazana v tabeli 2. Iz tabele vidimo, da je kontrolna lokacija Ravan desetkrat bolj čista kot poizkusna lokacija Zavodnje na širšem območju Termoelektrarne Šoštanj. Kontrolna lokacija Ravan je tudi sicer med čistejšimi kraji v Sloveniji. Med našimi raziskavami je bila maksimalna mesečna koncentracija S02 na Za-vodnjah leta 1992 0,063 mg/m3, leta 1993 pa 0,050 mg/m3, minimalni mesečni koncentraciji v teh dveh letih pa sta bili 0,017 oziroma 0,018 mg/m3. Koncentracije žveplovega dioksida na lokaciji Ravan so bile ves čas pod 0,005 mg/m3. Rezultati laboratorijskih analiz vzorcev na vsebnost žvepla so prikazani v tabeli 3. Tudi tukaj so v tabeli podane le povprečne vrednosti za štirimesečno analizo. Podrobnejša analiza koncentracij S02 v zraku, medu in v čebelah kaže, da ne gre za neposredno odvisnost, mapak so med koncentracijo žveplovega dioksida v zraku in v čebeljih pridelkih očitno še vmesne poti. Zato bo potek te relacije zanimivo opazovati v prihodnjih letih, zlasti ko bodo v Termoelektrarni Šoštanj začele delovati čistilne naprave. Razlike v koncentraciji žvepla v medu na onesnaženi in razmeroma čisti lokaciji so očitne, saj so povprečno več kot 100 odstotkov, razlike vsebnosti žvepla v pašnih čebelah pa so zanemarljive. Nekaj analiz zalege z ene in druge lokacije pa kaže, da je vsebnost žvepla v zalegi še večja kot v pašnih čebelah (pribl, za odstotek), vendar popolnoma neodvisna od lokacije. Tako kaže, da bo za potrebe ekoloških opazovanj mogoče uporabljati le meritve koncentracij žvepla v medu. RAZPRAVA IN SKLEPI Dve leti opazovanj in raziskav vpliva one- LETO POVPREČNA POVRŠINA ZALEGE NA PANJ POVPREČNA TEŽA 16 DNI STARIH BUB (mg) POVPREČNATEŽA IZLEGAJOČIH SE ČEBEL (mg) ZAVODNJE RAVAN ZAVODNJE RAVAN ZAVODNJE RAVAN 1992 5040 5303 128,0 131,5 113,70 114,80 1993 4362 4720 / / 118,46 118,34 TABELA 1: Prikaz parametrov populacijske dinamike čebel pri poskusnih družinah na »onesnaženi« lokaciji ZAVODNJE in pri kontrolnih družinah na »čisti« lokaciji RAVAN LETO POVPREČNA 6-MESEČNA KONCENTRACIJA ŽVEPLOVEGA DIOKSIDA (S02) V ZRAKU (mg/m3) ZAVODNJE RAVAN 1992 0,043 <0,005 1993 0,034 <0,005 TABELA 2: Prikaz povprečnih koncentracij žveplovega dioksida za obdobje april-september na poskusni in kontrolni lokaciji v letih 1992 in 1993 LOKACIJA VSEBNOST ŽVEPLA (SO/') (%) ZA LET01993 V MEDU V PAŠNIH ČEBELAH ZAVODNJE 0,036 0,9 RAVAN 0,016 0,8 TABELA 3: Povprečna vsebnost žvepla v medu in v pašnih čebelah na lokaciji ZAVODNJE in RAVAN v odstotkih snaženosti Termoelektrarne Šoštanj na življenje čebel je pokazalo, da je ta vpliv pri čebelah mogoče zaznati. Vendar plini, ki jih v zrak izpušča termoelektrarna - povečini žveplov dioksid in približno desetkrat manj dušikovih oksidov, na srečo za čebele niso tako škodljivi kot nekateri drugi industrijski polutanti, na primer kadmij in arzen. I. Bromenshenk in sodelavci so v svojem članku (Population dynamics of honey bee Obseg zalege je delno odvisen tudi od zdravega okolja. Foto: J. Mihelič r ... ■*.: nucleus colonies exposed to industrial pollutants, Apidologie (1991) 22, 359-369) pokazali, da se zaradi onesnaženosti z arzenom in kadmijem površina zalege zmanjša za 40 odstotkov, biomasa čebel pa za približno 100 odstotkov, čeprav so bile koncentracije teh dveh polutantov približno 100-krat nižje, kot so pri nas v čebelah in medu. Naše dosedanje raziskave kažejo, da so površine zalege na ogroženi lokaciji Zavodnje od 5 do 10 odstotkov nižje kot na čistejši kontrolni lokaciji nad Poljansko dolino. Ta razlika je sicer izmerljiva, vendar gledano s čebelarskega vidika pri enih in drugih družinah ni mogoče opaziti razlike, če primerjamo živalnost in donose medu ali prezimitev in spomladanski razvoj. Drugi parameter, ki smo ga opazovali, je teža bub in izlegajočih se čebel. Znano je namreč, da na to težo vplivajo slabše življenjske razmere in bolezni. Kot kažejo dobljeni rezultati, te vrste kvarnih posledic v tem primeru ni mogoče zaznati. Še najbolj občutne razlike med eno in drugo lokacijo smo odkrili pri merjenju vsebnosti žvepla v medu. Pri zalegi in pašnih čebelah je po naravi žveplo navzoče v tolikšni meri, da so razlike zabrisane. Torej, glede vpliva plinov iz termoelektrarne je za lokacijo Zavodnje (med šestimi merilnimi mesti v tej okolici je ta bolj izpostavljena) mogoče reči, da ni odločilna za razvoj in življenje čebel. Drugo vprašanje je, koliko je v tem okolju prizadeta vegetacija in posredno s tem obilnost medenja -to pa je že predmet drugih raziskav. Glede vsebnosti žvepla v medu pa lahko sklenemo, da smo po enem letu merjenj dokazali znatno povečano vsebnost le-tega glede na čistejšo kontrolno lokacijo. Vsebnosti 0,030 % na Zavodnjah in 0,115 % na lokaciji Ravan pa sta gledano z vidika kakovosti medu še vedno nepomembni, vendar prav na podlagi te razlike lahko čebelje pridelke uporabimo za merjenje stopnje onesnaženosti okolja v okolici termoelektrarne. V prihodnjih letih tako nameravamo analizirati vzorce medu iz večjega števila čebelnjakov, postavljenih zlasti v okolici obstoječih ekoloških postaj, v katerih stalno merimo koncentracije S02 v zraku. Spremljanje zdravstvenega stanja čebeljih družin, zlasti varoze in poapnele zalege, na enem in drugem kraju ni pokazalo omembe vrednih razlik.