Удивительный мир растений

Значение растительного мира в жизни человека и животных

ГЛАВНАЯ СТРАНИЦА

Хранение цветов

Помидоры

Грибы

Ядовитые растения

Яблоневый сад

Крушина

Ягодные растения

Георгины

Статьи

Статьи на разные темы

 

 

 

 

Влияние загрязнения воздуха и кислотных дождей на растения

Лист растения, подобно легкому человека, может функционировать только тогда, когда способен к газообмену с окружающим воздухом. Следовательно, он, как и легкое, чрезвычайно чувствителен к атмосферному загрязнению.

Это загрязнение выступает в разных формах. Иногда оно создается твердыми частицами. Они могут быть органическими (например, в дыме, образующемся при сгорании ископаемого топлива и мусора) или неорганическими (в частности, пыль цементных и металлургических предприятий, соединения свинца, выделяющиеся при сжигании этилированного бензина). Будучи главным компонентом «смога», эти частицы снижают количество солнечного света, достигающего земной поверхности, а также оказывают прямое повреждающее воздействие на растения. Они могут засорять устьица, препятствуя их функционированию, или (особенно металлические) выступать в качестве ядов.

Фтористые соединения, попадающие в воздух в виде отходов фосфатного, сталелитейного, алюминиевого и других производств, действуют как кумулятивные яды, проникая в лист через устьица и разрушая ткани листа, по-видимому, за счет ингибирования ферментов, участвующих в синтезе целлюлозы. Тысячи гектаров цитрусовых рощ Флориды пострадали от выбросов фторидов с предприятий фосфатных удобрений.

При обработке руды, содержащей серу, образуется сернистый газ:

2CuS + 3О2 → 2СuО + 2SО2.

Это соединение имеет неприятный остросладкий вкус (необычным его свойством как загрязнителя воздуха является то, что вкус ощущается при меньших концентрациях в атмосфере, чем запах). Оксиды серы образуются также при сгорании ископаемого топлива, содержащего этот элемент. Во влажном воздухе они реагируют с водой, образуя капельки серной кислоты, обладающей сильным коррозионным действием и входящей в состав кислотного дождя. В некоторых районах США местность буквально превратилась в пустыню под влиянием выбросов в атмосферу SO2 и металлов. Еще в 1905 г. была начата борьба с загрязнением воздуха в окрестностях медеплавильных предприятий в шт. Теннесси, но и сейчас роскошные леса, когда-то распространенные здесь, полностью отсутствуют. Погибла вся растительность, а питательные вещества из почвы вымыты кислотой. Вокруг медеплавильных заводов долины Сакраменто в Калифорнии растительность уничтожена на площади 260 км2, а еще на 320 км2 ее рост сильно подавлен.

Наиболее распространенная форма атмосферного загрязнения в Калифорнии – фотохимический смог, образующийся при действии солнечного света на автомобильные выхлопы. Район Лос-Анджелеса – «идеальное» место для его возникновения, так как жизнь здесь тесно связана с использованием автомобиля, а горы к северу и востоку образуют барьер, препятствующий циркуляции воздуха. Многие виды растений не могут выживать не только в самом городе (это типично и для многих других крупных городов), но и на расстоянии 160 км от него, где смог, распространяющийся из этого бассейна, повреждает сельскохозяйственные культуры и губит в горах сосновые леса.

Один из главных компонентов фотохимического смога – двуокись азота (NО2) , возникающая при любых процессах горения в воздухе (в сухом виде он содержит 77% азота), поэтому присутствующая и в автомобильных выхлопах. Под влиянием света NО2 расщепляется на NO и атомарный кислород. Последний чрезвычайно реакционноспособен и образует с молекулярным кислородом озон.

Сходные реакции под влиянием ультрафиолетового излучения происходят в верхних слоях атмосферы, образуя озоновый экран. Озон может также возникать при электрических разрядах, давая «свежий» запах после грозы. Это вещество высокотоксично. У растений оно повреждает тонкостенные палисадные клетки, изменяя, по-видимому, проницаемость мембран – клеток и хлоропластов. Другой компонент фотохимического смога – ПАН (пероксиацетилнитрат – С2Н3О5N). Он в несколько раз токсичнее озона, но обычно присутствует в воздухе в гораздо меньших концентрациях. Наличие в атмосфере 0,25. млн-1 фотохимического смога снижает фотосинтез на 66%.

В настоящее время большую озабоченность вызывает вредное влияние на окружающую среду кислотного дождя. «Нормальный» дождь; выпадающий в незагрязненных районах, обычно имеет рН 5,6. Сжигание ископаемого топлива и обработка сульфидных руд приводит к выделению в атмосферу больших количеств оксидов серы и азота, которые, реагируя здесь с водой, образуют сильные кислоты (серную и азотную). Дождь и снег в этих условиях имеют рН меньше 5,6, т. е. по определению являются кислотными. Такие осадки сейчас широко распространены, особенно в Западной Европе, на востоке США и юго-востоке Канады, где среднегодовое значение их рН составляет 4-4,5. Кроме того, отдельные ливни бывают здесь гораздо более кислотными. В Шотландии, Норвегии и Исландии зарегистрированы дожди с рН 2,4, 2,7 и 3,5 соответственно. Попытка уменьшить локальное загрязнение путем увеличения высоты труб промышленных предприятий создала региональные проблемы. Загрязнители, выбрасываемые высокими трубами, распространяются по воздуху на большие расстояния. Например, считается, что более 75% серы в дожде, выпадающем в Скандинавии, образуется на Британских островах и в Центральной Европе. Влияние кислотного дождя на растения понятно не до конца, но исследуется повсеместно в Северном полушарии. Показано, что он замедляет рост лесных пород в Швеции. Экспериментальный кислотный дождь повреждает листья и тормозит прорастание семян. В последние несколько лет площадь пострадавших лесов в ФРГ увеличилась с нескольких процентов до более 50%.

Особенно заметно влияние кислотного дождя на популяции рыб, фактически погибшие в подкисленных озерах некоторых районов земного шара. Предполагается, что это обусловлено главным образом не прямым понижением рН воды, а повышением концентрации в ней алюминия. Этот металл, составляющий около 5% земной коры, почти нерастворим в нейтральной или щелочной среде и вследствие этого биологически неактивен. Однако в результате кислотных дождей концентрация растворенного алюминия в некоторых озерах может возрасти до уровня, токсичного для рыбы и других водных организмов. Растворимость других токсичных металлов, в частности свинца, кадмия и ртути, также резко увеличивается с понижением рН.

Влияние загрязнения воздуха и кислотных дождей на растения
Влияние загрязнения воздуха и кислотных дождей на растения
А. Повреждение листа ежевики (Rubus) сернистым газом; пораженные участки окружены здоровой тканью. Б. Повреждение озоном листа табака (Nicotiana tabacum) проявляется в виде штрихов или крапин отмершей ткани на его верхней поверхности. При тяжелом поражении озоном такие крапины сливаются в более обширные пятна, заметные на обеих поверхностях. В. Когда оксиды серы и азота реагируют в атмосфере с водой, образуются серная и азотная кислоты, выпадающие на землю в составе кислотных дождей.


Смотрите также:
Повышение температуры на планете
Кислоты и щелочи в почвах и свободной воде
Роль растений в природе и в жизни человека

 



 

 

 

Rambler's Top100