Влияние кислотных дождей на растительный мир

Влияние кислотных дождей на растительный мир имеет комплексный характер. Как правило, при невысокой кислотности этих осадков и малой их количества, они могут оказывать частично и позитивного влияния на растения. Это обусловлено тем, что кислотные дожди могут быть дополнительным источником минерального питания растений (N5 8) и, при незначительных изменениях кислотности почв, степень усвоения некоторых соединений растениями может расти. Кислотные осадки содержат в среднем 3,0-4,2 мг/дм3 серной кислоты, что соответствует годовой количество сульфат-ионов - 30-42 кг / га, и около 2,0-3,0 мг / дм азотной кислоты, что соответствует летней количество нитрат-ионов - 20-30 кг / га. Эти факторы следует учитывать при минеральном питании растений и при внесении удобрений на пахотные земли.

 

При высокой кислотности осадков или их большого количества, кислотные дожди оказывают катастрофического влияния на растительный мир. Принято выделять прямой влияние кислотных дождей на растения (непосредственное впечатление растений) и опосредованное, через процессы закисления почв.

 

Проблема сохранения лесов связана с общей проблемой выживания человечества. Леса обеспечивают человечество возобновляемыми ресурсами, регулируются водные режимы большинстве водоемов, являются средой обитания фауны и местом рекреации. Поэтому, в большинстве стран мира проблема сохранения леса решается на государственном уровне. Не исключением является и Украина, которая приняла "Лесной кодекс Украины".

 

Первые сведения о повреждении лесов в результате воздействия кислотных дождей относят еще к 1880 году, когда в районах металлургических комбинатов США наблюдались массовые высыхания лесов. Аналогичные явления наблюдались и наблюдаются в других странах. Особенно большой вред наносят лесам выбросы предприятий цветной металлургии, поскольку эти выбросы в атмосферу содержат значительные количества диоксида серы, который образуется на окислительных стадиях производства.

 

Несмотря на эти факты, практически нет научных обоснований относительно выбросов веществ, которые являются предшественниками кислотных дождей, по воздействию на лесные массивы. Научные исследования в этой области проводятся и в ряде работ показано чувствительность растений к действию диоксида серы и оксидов азота, но эти данные не используются в системе государственного нормирования антропогенной нагрузки на атмосферный воздух. Государственное регулирование в этой области имеет цель защиты человека, не является самым чувствительным компонентом экосистем. Наиболее чувствительными к воздействию кислотных дождей является булавочные породы деревьев, особенно что касается прямого воздействия. Широколиственные деревья, которые осенью сбрасывают кроны, меньше поражаются кислотными дождями при прямом воздействии. В результате действия кислотных дождей на булавочные и другие породы деревьев наблюдается появление первых симптомов поражения леса - подсыхания вершины деревьев, является главным признаком, хлороз, т.е. разрушению хлорофилурослин и, как следствие, мозаичная пятнистость хвои, опадение иголок. Повреждение лесных массивов обусловлено воздействием кислотных дождей как на крону деревьев, так и на изменение химического состава почв под их влиянием. Наиболее важным критерием негативного воздействия кислотных дождей при их прямом воздействии является кислотность этих осадков (рН дождя), а при косвенной - количество кислотных осадков. При систематическом воздействии кислотных дождей (рН ~ 3,5 - 5,6) наблюдаются изменения в катионного состава листьев и вымыванию из них белков, при рН <2,5 - значительно замедляется скорость роста молодых побегов, а при рН <2,0 - поражаются все виды деревьев. Аналогичные изменения наблюдаются в случае действия кислотных туманов.

 

В процессе выпадения кислотных дождей и попадание их в грунт, катионы водорода вследствие особенности их поведения в ионообменных процессах, вытесняют из компонентов почв ионы кальция, магния, калия и натрия и последние усваиваются деревьями. Поэтому большинство почв, на которых растут леса, сильно Закисленные. Процесс закисления почв приводит к росту растворимости в кислой среде

 

нерастворимых в воде, а следовательно и неподвижных, соединений алюминия, которые принимают участие в ионообменных процессах. На сегодня доказана высокая токсичность растворимых соединений алюминия для корневой системы деревьев. Ионы алюминия, которые являются значительными компонентами глинистых грунтов, при средних значениях рН находятся в малорастворимые и поэтому нетоксичную форму, а при вытеснении их ионами водорода, наблюдается их токсическое действие, которое проявляется в уменьшении корневой системы, разрушении корневых волосков, отмирании корневой системы. При закисление почвы (до рН ~ 3,0), корневая система большинства деревьев уменьшается на 12%. Аналогичного влияния на корневую систему деревьев оказывают соединения железа. Доказано, что при понижении величины рН почвы на единицу, концентрация растворимых соединений алюминия и железа возрастает в 100 раз.

 

Кроме того, в почве содержатся ряд микроорганизмов-редуцентов, таких как бактерии, грибы и т.д.. Они участвуют в процессах минерализации органических веществ почв и образовании гумуса, а с ростом кислотности почв и увеличением количества подвижных форм металлов, в первую очередь алюминия и железа, их активность резко уменьшается. Следствием этих процессов может быть накопление в почвах органических веществ, поэтому и деградация флоры.

 

Сельскохозяйственные культуры, как и все виды растений, также чувствительны к воздействию кислотных дождей. Особенно это проявляется на начальных стадиях роста растений, особенно на стадии выхода в трубку. При воздействию кислотных дождей с рН ~ 2,5 наблюдается значительное снижение урожайности всех видов культур. Кислотность осадков может влиять на скорость процесса фотосинтеза в растениях и, для некоторых сельскохозяйственных культур, в частности редиса, наблюдаются прямые корреляционные зависимости.

 

Кроме компонентов кислотных дождей, на сельскохозяйственные культуры могут влиять предшественники этих дождей. Так, действие диоксида серы на большинство культур, вызывает у растений стресс, который сопровождается выделением этилена. Эти процессы приводят к нарушению обмена веществ у растений и могут приводить к их гибели. По воздействием кислотных дождей на урожайность сельскохозяйственных культур также наблюдается полифункциональность их действия.

Загрузка...