Известно, что атмосферный воздух состоит из смеси газов: 21% - кислорода, 78% - азота, 0,03% - углерода, около 1% аргона и водяного пара. Миллионы лет атмосфера загрязнялась другими выбросами как природного, так и антропогенного происхождения.

 

Источники поступление загрязняющих атмосферу веществ можно перечислить в следующем порядке:

 

1. Стационарные источника (сгорание топлива);

 

2. Движущиеся источника (транспорт);

 

3. Нефтеперерабатывающие заводы;

 

4. Добывание полезных ископаемых (не металлов);

 

5. Черная металлургия;

 

6. Цветная металлургия;

 

7. Химическаяпромышленность

 

8. Целлюлозно-бумажная промышленность;

 

9. Пищеваяи фуражная промышленность.

 

Загрязняющие атмосферу вещества разделяют на первичные - выбросы источников загрязнений (углеводороды, альдегиды, этилен и др.) и вторичные-фотохимические оксиданты, образующиеся уже в атмосфере (озон, двуокись азота, пероксиацетилнитраты).

 

Влияние фотохимических оксидантов на растения даже сильнее, чем первичных загрязнений, а их содержание в атмосфере зависит от времени суток, метеорологических условий и концентрации первичных загрязняющих веществ. Найнижчмй содержание в утренние часы, когда происходит самый выброс в атмосферу промышленных газов, а самый высокий в два-три часа дня. В смеси вторичных загрязнителей, токсичным элементом является озон. Известно, что его концентрация зависит от солнечного света и соотношение NO2/NO. Дугой по токсичности веществом, загрязняющим атмосферу, считают этилен, концентрация которого 10-9 вызывает необратимые явления в растительном организме.

 

В США ежегодные убытки от повреждения растений атмосферными фитотоксичных полютантами превышают 135 млн. долларов. На ответную реакцию растения на воздействие фотооксидантами влияют следующие факторы:

 

1.генетично-обусловленные пороги повреждения или физиологические реакции (скорость роста, цветения, плодоношения, образования семян, урожайность)

 

2.вик растения, или степень ее зрелости;

 

3.УСЛОВИЯ культивирования, включая запас питательных веществ, содержание влаги в почве, освещение, температуру, относительную влажность воздуха и тип грунта;

 

4.концентрация загрязняющего вещества и продолжительность воздействия (характерный эффект "доза-ответ"), соответственно острая или хроническая действие;

 

5.метеорологични факторы (скорость и направление ветра, количество осадков и т.д.).

 

Все вышеприведенные факторы интегрируются растением, определенным образом реагирует на влияние определенной загрязняющего вещества.

 

Разработка системы фитомониторинга требует если не учета, то хотя бы знание всех перечисленных выше факторов. Кроме того, исследователь должен знать реакцию растения на болезни и вредителей, чтобы отличать биогенные симптомы от признаков повреждения или других последствий, вызванных воздействием загрязненного воздуха.

 

Факторы, действие которых на растение подобно действию загрязняющих воздух веществ (факторы, которые мешают исследованиям):

 

1.Биологични (бактерии, грибы, насекомые, клещи, нематоды, вирусы, генетические аберрации).

 

2.Физични (свет, механические повреждения, питательные вещества, рН, температура, вода, ветер, пестициды, соли).

 

Влияние поллютантов на организм растения, как правило, неспецифический, но, в некоторых случаях, у растений можно наблюдать и специфические реакции. К неспецифических реакций растений на загрязнение атмосферного воздуха можно отнести следующие: снижение общей жизнеспособности растений;-снижение резистентности к болезням и консументов;-перераспределение ассимилятов на репарацию повреждений;-изменение интенсивности фотосинтеза и дыхания;-изменение ритма транспирации;-мутагенное действие.

 

Мы рассмотрели суммарный эффект неспецифического действия поллютантов на растительный организм, но в каждом конкретном случае необходимо, также, учитывать и специфические особенности поллютантов.

 

При изучении эффектов воздействия атмосферных загрязнений на растения следует охарактеризовать их за нарастанием интенсивности концентраций. Выделяют следующие концентрации:

 

1. фоновая концентрация - нормальный (допустимый ПДК) содержание веществ;

 

2.мала концентрация - незначительно превышает фоновые значения, вызывает небольшие изменения основного метаболизма, которые можно назвать адаптивными (растение всегда способность к определенным перестроек и широко их использует во время адаптации к незначительным колебаниям состояния окружающей среды);

 

3.середня концентрация - та, что в 10-100 раз превышает фоновую, ее токсическое влияние становится заметным и приводит к кумулятивного эффекта, что отражается в снижении производительности;

 

4. высокая концентрация-и, что приводит к угнетению растения и невозможности воспроизведения потомства вида, выпадение этого вида с экосистемы, при этом коэффициент размножения особи становится меньше единицы, что делает невозможным воспроизведение вида даже при условии устранения экосистем них факторов типа конкуренции, влияния болезней и т.п.;

 

5.летальна концентрация - и, что приводит к четко выраженных острых поражений, прежде всего, пожелтение листьев, частичного или полного осыпания листьев, гибели растения.

 

Следует заметить, что эффект воздействия поллютантов на фитоценоз не является простой суммой эффектов воздействий на виды, которые составляют. Если влияние незначительно отличается от фоновых значений, это вызывает физиологические, морфологические и другие перестройки в середине вида. Если же влияние значительно отличается от фонового, то сукцессия приводит к новому климаксового состояния, характеризующегося другим видовым составом, где виды будут максимально приспособлены к новой среде. Известно, например, что даже при незначительном превышении фоновой концентрации загрязнений (в 1-10 раз) в атмосфере, начинается процесс выпадения из экосистем лишайников и чувствительных видов грибов. Так, за последние 20 лет в Западной Европе и Америке количество видов мхов и лишайников сократилась на 25-30%.

 

Устойчивые к загрязнению виды растений способствуют очищению атмосферного воздуха. Это зависит от поглощающей способности отдельных видов и их морфо-функциональных приспособлений. Например, высокую способность поглощать газы имеет Караган, а низкую - липа, клен. Выяснено, что низкая поглощающая способность растений связана со значительным опушением их листьев, которое препятствует свободному поступлению газов до тканей листа. Однако, опушение листьев, мешая газообмена между растением и воздухом, способствует удалению из атмосферы пыли. Поэтому для озеленения промышленных зон необходимо учитывать эти различия и отбирать растения как с опушкой так и гладкими листьями соответствии с реальными потребностями определенных территорий.

 

При изучении газопоглинальнои способности растений, необходимо различать понятия интенсивности и емкости газопоглощения. Интенсивность поглощения - это количество газа поглощается растением, или определенной площадью листа за единицу времени, а емкость поглощения - это количество газа, которое растение поглощает за весь период вегетации.

 

В листьях растения происходит ассимиляция поглощенных веществ и отток ассимилятов в другие органы.

 

Детоксикация вредных веществ в растении происходит различными способами:

 

1.цитоплазма растительных клеток связывает некоторые вредные вещества, делая их неактивными;

 

2.токсиканты превращаются в растениях на нетоксичные продукты, которые включаются в общий метаболизма растительных клеток;

 

3.корени растений выделяют некоторые вредные вещества, поглощенные надземной частью растений, например серосодержащие соединения.

 

Различные фитоценоз играют неодинаковую роль в очистке атмосферы от вредных примесей. Так, например на 1 га леса газообмен в 3-10 раз выше, чем на поле. Древесные насаждения увеличивают турбулентность воздуха, способствуют перемещению воздушных течений, в результате чего загрязняющие вещества быстрее рассеиваются.

 

Различные виды деревьев также имеют неодинаковую способность поглощать газы. По данным Ю.З.Кулагина 10 кг листьев различных видов деревьев поглощает SO2, соответственно тополь - 180 л, десен -140 л, вяз -120 л, липа -100 л, клен - всего 20 л. Различия в газопоглинальний способности растений следует учитывать при создании санитарно-защитных зон. Есть некоторые виды растений, которые отличаются не только высокой способностью к поглощению газов, но и одновременно являются устойчивыми к этим газов. Именно такие растения следует использовать для создания лесозащитных полос.

 

Выяснено, что скорость поглощения газов растением зависит от многих факторов:

 

-Влажности воздуха (чем выше влажность, тем быстрее происходит поглощение газов;

 

-Опушенння листьев (лучше поглощают газы гладкие листья без опушки и кутикулы)

 

- Степени оводнености листьев (лучше поглощают газы листья в состоянии полного тургора)

 

-Интенсивности освещения (на свету поглощения газов ускоряется);

 

-Температуры (повышение температуры ускоряет поглощение газов).


Загрузка...
Яндекс.Метрика Google+