Влияние диоксида серы на растения. Использование рН гомогената хвои для оценки воздействия диоксида серы на хвойные растения

Детский сад № 4 "Золотая рыбка"

город Карпинск Свердловской области

 

Влияние атмосферных загрязнителей на растения (стр. 1 из 3). Влияние диоксида серы на растения


Влияние диоксида серы на растения.

Биология Влияние диоксида серы на растения.

просмотров - 333

Токсикологическая оценка диоксида серы.

Диоксид серы является сильным раздражающим газом, который можно распознать по запаху и вкусовым чувством даже при большом разбавлении. Действие диоксида серы на органы дыхания усиливается в присутствии водяного пара (тумана) и дыма. Это происходит в связи с тем, что основная часть газообразного SO2 во влаге слизистых оболочек рта и носа и в виде аэрозоля может проникать во внутренние органы дыхания, где преобразуется в серную кислоту- превращение, ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ в присутствии воды, копоти и золы частично происходит уже в аэрозольном состоянии. Загрязнение атмосферы SO2 ,особенно при продолжительных туманах, вызывает обострение заболеваний верхних дыхательных путей, что может привести к значительному увеличению смертности.

Острая токсичность.

Для крыс при пероральном введении LD,n сернистого ангидрида составляет 1—2 г на 1 кг массы тела. Меньшее значение получено при использовании 6,5%-х растворов, большее — для 3,5%-х растворов. Близкое значение имеет острая токсичность метабисульфита натрия. Для кроликов при пероральном введении LD, сернистого ангидрида равна 600—700 мг на 1 кг массы тела, а для кошек — 450 мг/кᴦ. Смертельное отравление сернистой кислотой (перорально) собаки и человека невозможно из-за возникающей рвоты. Сернистая кислота и сульфиты существенно более токсичны при внутривенном введении.

Люди по-разному реагируют на двуокись серы. Некоторые безболезненно переносят до 4 г сульфита в день (ᴛ.ᴇ. примерно 50 мг на 1 кг массы тела), а другие уже после приема очень малых количеств жалуются на головные боли, тошноту, понос или чувство тяжести в желудке. Для переносимости сернистой кислоты, растворённой в винœе, большое значение имеет кислотность желудочного сока, — люди, имеющие пониженную или повышенную кислотность, существенно более чувствительны, чем люди с нормальной кислотностью. Связанная сернистая кислота действует на организм, в принципе, аналогично тому, как и свободная. Различие заключается лишь в силе и быстроте реакции, что объясняется разной кинœетикой. Может вызывать фатальные аллергические реакции у астматиков, разрушает витамин В1. Типичные продукты питания: пиво, б/а напитки, сухофрукты, соки, алкогольные напитки, вино, уксус, картофельные продукты.

Наряду с действием SO2 на человеческий организм, большое значение имеет его влияние на растения. Концентрация SO2 1-2 млн-1(ppm) могут уже через несколько часов вызвать серьёзное повреждение листьев в виде локализованных разрушений ткани (некрозов).у чувствительных растений хронические повреждения могут возникнуть уже начиная с концентраций 0.3 млн-1(ppm). Предельно допустимой даже для самых чувствительных растений считается концентрация 0.15 млн-1(ppm). Особенно подвержены воздействию SO2, помимо вечнозелёных хвойных деревьев, бобовые, а злаковые- ячмень.

oplib.ru

Действие серы на растение - Справочник химика 21

    Наибольший ущерб растениям причиняют дисперсные загрязнители, соединения металлов, фтора, оксиды серы и азота. Пылевые и зольные отложения на зеленой массе ограничивают процессы фотосинтеза, а соединения металлов подавляют их и действуют как клеточные яды. Соединения фтора снижают продуктивность леса, вызывая высыхание и гибель деревьев. Оксиды серы и азота повреждают зеленую массу и разлагают хлорофилл. Особенно чувствительны к ним хвойные породы деревьев. Загрязнение воздушной среды оказывает вредное воздействие на флору и через почву, где кислотные дожди уничтожают почвенные бактерии, червей, разлагают гумус, вымывают необходимые растениям элементы. [c.82]     Так, например, ацетондикарбоновая кислота, янтарный диальдегид и хлористоводородный метиламин при стоянии в водном расхворе с pH 7 в течение 3 дней при комнатной температуре дают тропинон с 78-процентным выходом [171]. Такие условия могут иметь место в тканях растений. Эту реакцию можно варьировать, заменяя метиламин этил-, изопропил-, бензил-, или р-оксиэтиламином, причем получаются соответствующие М-замещенные тропиноны с выходом 30—72% [174]. Главное препятствие в проведении этой реакции состоит в трудности получения янтарного диальдегида (удовлетворительные методики отсутствуют). Однако для синтеза можно с равным успехом применять ацеталь альдегида, который может быть легко получен при действии этилового эфира ортомуравьиной кислоты на комплекс Иоцича. Ацеталь не столь легко полимеризуется, как свободный альдегид. Ацеталь может быть заменен оксимом янтарного альдегида в углеродную цепь альдегида может быть включен атом азота, серы или селена. [c.513]

    Действие серы на растение [c.146]

    Моющее действие золы растений было известно древним грекам и египтянам за 2000 лет до н. э. А в X—XI вв. люди научились извлекать из золы серое гигроскопичное (притягивающее влагу из воздуха) вещество, которому дали название поташ (вероятно, от немецких слов ПОТТ — горшок и аш — зола). Раствор, получаемый после обработки древесной золы горячей водой, выпаривали досуха и прокаливали в горшках. Для получения поташа сжигали древесину только определенных пород — сосну, клен и березу. Но самой богатой поташом была зола подсолнечника. О количестве производимого и вывозимого за границу русского поташа, который славился высоким качеством, можно судить по сохранившимся записям в Книге икряной и поташной отдачи , относившейся к 1653—1654 гг. Иностранцам было продано в тот период 520 бочек поташа (около 418 т). Как называется этот ценный продукт в настоящее время  [c.248]

    При использовании ИСО необходимо иметь в риду специфическую чувствительность некоторых культур не только к нему, но и к элементарной сере, которая после опрыскивания растений обязательно образуется на листьях в результате карбонизации полисульфидов. Некоторые сорта и виды растений совершенно ее не переносят. К числу их относятся некоторые сорта крыжовника, которые под действием серы через три—семь дней сбрасывают листья. Поэтому рекомендуется сначала пробная обработка. [c.66]

    Фунгицид не должен оказывать вредного действия на растение. Главными определяющими факторами этого действия являются температура, влажность, вид растения и его сорт. Особенно большое влияние оказывает температура яа фитоцидные свойства препаратов серы. Так, при температуре 35—40°С и выше препараты серы становятся фитоцидными для персика, миндаля и некоторых других растений, а при температуре ниже 20°С — [c.114]

    Гипотеза механического действия. Согласно этой гипотезе, после опыливания осажденный слой серы механически защищает растения от заражения возбудителями болезней. Такое действие отмечается и при отложении индифферентных веществ. Но эта гипотеза не объясняет увеличение токсичности серы в связи с повышением температуры, а также действие серы па расстоянии и при слабом опыливании. [c.144]

    Таким образом, на наружных частях растений, обработанных известково-серными отварами, помимо элементарной серы, образуется гипосульфит кальция, который частично, вследствие своей легкой растворимости в воде, не задерживается на листьях, а частично под влиянием кислорода воздуха переходит сначала с выделением серы в сульфит кальция, а затем в гипс, остающийся на листьях [58], Кроме того, на листовой поверхности остается углекислый кальций, образовавшийся в результате взаимодействия полисульфидов кальция с углекислотой. Так как все перечисленные соединения, кроме серы, не обладают фунгисидным действием, то это позволило ряду авторов [72, 73, 74] объяснить механизм фунгисидного действия полисульфидов кальция фунгисидным действием серы, выделяющейся из растворов полисульфидов кальция в тонкодисперсном состоянии. К этому же выводу приходит Голдсуорси [61], который предполагает, что окисление полисульфидов кальция до элементарной серы происходит внутри клеток растения. [c.217]

    Фотоэлектрическая теория. Согласно этой теории, частицы серы обладают фотоэлектрической чувствительностью и под влиянием света отдают отрицательно заряженные ионы, которые губительно действуют на возбудителей грибных заболеваний. Было высказано также мнение, что электрические явления возникают при соприкосновении частиц серы с растением. Эта теория также не объясняет действия серы на расстоянии. [c.144]

    В сравнительно небольших количествах сера нужна для питания растений. Весьма важно значение серы в качестве инсектофунгицида. Сера является наилучшим средством борьбы с паутинным клещиком, поражающим виноградники. Периодическое опыление серой — эффективный способ борьбы с вредителями хлопка. В борьбе с картофельной паршей и клубневой гнилью сера также дает хорошие результаты. Опыление растений производится или известково-серным отваром или непосредственно тонкодисперсной серой. Действие серы как инсектофунгицида обусловливается ее способностью к сублимации при низких температурах, порядка [c.208]

    Историческая справка. Ок. 1770 Дж. Пристли обнаружил, что растения вьщеляют О . В 1779 Я. Ингенхауз установил, что для этого необходим свет и что О2 вьщеляют только зеленые части растений. Ж. Сенебье в 1782 показал, что для питания растений требуется СО2 в нач. 19 в. Н. Соссюр, исходя из закона сохранения массы, подтвердил, что большая часть массы растений создается из СО и воды. В 1817 П. Пельтье и Ж. Каванту вьщелили зеленый пигмент хлорофилл. Позже К.А. Тимирязев показал близость спектра действия Ф. и спектра поглощения хлорофилла. Ю. Сакс в сер. 19 в., повидимому, первым осознал, что этот продукт накапливается в хлоропластах, а Т.В. Энгельман доказал, что именно там же вьщеляется и О2. [c.179]

    Наличие дополнительных компонентов в азотных удобрениях — важный фактор в их действии на растения. Многие растения отличаются повышенной чувствительностью к хлору. Это картофель, табак, лен, конопля, хлопчатник, виноград, плодовые и ягодные культуры, цитрусовые, многие овош ные культуры, подсолнечник, клевер, горчица, гречиха. Избыток хлоридов, внесенных под эти культуры, отрицательно сказывается или на величине урожая, или на его качестве. Поэтому хлористый аммоний — нежелательная форма удобрения для этих культур. Его лучше использовать под нечувствительные к хлору культуры сахарную свеклу, зерновые, кормовые корнеплоды. Зато в большинстве случаев на затопляемых почвах он действует лучше сульфата аммония, так как сера последнего, по-видимому, восстанавливается до сульфидов, которые отрицательно влияют на корни растений. [c.52]

    Почти всегда в соединения углерода входит водород. Связь атомов углерода между собой, так же как и с атомами водорода, кислорода, азота, серы, фосфора и прочих элементов, входящих в состав органических соединений, может разрушаться под действием природных факторов. Поэтому непрерывно совершается процесс круговорота углерода в природе из атмосферы— в растения, из растений — в живые организмы, из живого — в мертвое. [c.204]

    Крсяле зксЕлуатацкоккых убытков, использование сернме-тыл топлив наносит большой вред окружающей среде выделяющиеся при их сгорании в двигателях окислы серы губительно действуют на растения и вредны для человеческого организма. [c.16]

    По поводу механизма токсического действия серы существует ряд гипотез. Однако экспериментально была подтверждена лишь одна гипотеза о токсическом действии сероводорода, образующегося при восстановлении элементарной серы. Было замечено, что при распылении серы на живых листьях или колониях грибов, а также при смешивании со спорами грибов образуется сероводород. Последний может выделяться и при отсутствии прямого контакта серы с растениями и возбудителями заболеваний. Образование сероводорода достигает максимальной интенсивности при 35°, полностью подавляется при 60° и, по-види-мому, представляет собой энзиматическую реакцию. Сероводород очень токсичен для спор грибов, причем для разных видов токсичность его различна. [c.218]

    Аналогичные убытки наблюдаются при использовании сернистых реактивных и дизельных топлив. Кроме эксплуатационных убытков, использование сернистых тогигив наносит большой вред окружающей среде, выделяющиеся при их сгорании в двигателях оксиды серы губительно действуют на растения и вредны для человеческого организма. [c.51]

    Диоксид серы. Сернистая кислота. Диоксид серы 8О2 — сернистый ангидрид. Бесцветный газ с резким удушливым запзхом, ядовит. Особенно губительно действует на растения (около заводов, где в виде отходов выделяется сернистый газ, гибнет вся растительность). На наших заводах 8О2 теперь улавливается и используется. 1 л 8О2 весит 2,93 г. Следовательно, этот газ тяжелее воздуха более чем в 2 раза. Он легко сжижается при атмосферном давлении при—10°С, а при более высоком давлении — в условиях обычной температуры. Поэтому диоксид серы хранят и отпускают потребителям в стальных баллонах в жидком виде. [c.467]

    Сера входит в состав двух аминокислот — цистнна и метионина, которые содержатся во всех белках. Соединения серы регулируют окислительно-восстановительный потенциал живой клетки, от которого в значительной мере зависит деятельность ряда ферментов, участвующих в синтезе и распаде белков. Часть серы находится в растениях в неорганической окисленной форме и поступает в них тоже в окисленной форме в виде солей серной кислоты. В почвах большей частью бывает достаточно усвояемой серы для нормального роста растений. Кроме того, она вносится в почву с навозом, суперфосфатом, сульфатом аммония. Однако на некоторых почвах бобовые и крестоцветные растения (клевер, люцерна, капуста и др.) испытывают недостаток в сере в таких случаях в почву вносят сульфаты. На действие серы большое влияние оказывают дозы и фор ы азотных удобрений. На нитратном источнике питания она дает больший эффект, чем на аммиачном. [c.28]

    Липоевая кислота (1,2-дитиолан-З-валериановая кислота) широко распространена в микроорганизмах, растениях и животных. Она относится к группе кофакторов, содержащих серу, и в природе действует в паре с тиаминпиро-фосфатом (разд, 7.3). Однако по своему действию липоевая кислота принадлежит к другому классу переносящих электроны кофакторов, основная окислительно-восстановительная функция которых заключается в воспроизводстве АТР, Кофактор необходим для синтеза жирных кислот и метаболизма углеводов. [c.428]

    При действии на растения низких концентраций SO2 поглощенный токсиканит либо окисляется, либо восстанавливается или же расходуется в синтезе органических соединений со скоростью, соответствующей скорости поглощения (Thomas et al., 1944а,b). При таких долговременных воздействиях малых количеств SO2 содержание серы может увеличиваться в 2 или даже 2,5 раза по сравнению с нормой еще до наступления хлороза. [c.122]

    Характер и механизм фунгицидного действия серы еще недостаточно изучены. Наиболее вероятно, что токсичность серы обусловливается действием НдЗ, образующегося в результате восстановления возгоняющейся серы глютатионом растительных клеток (грибков и зеленых растений). Гипотеза о том, что токсическим началом серы является пентатионовая кислота НгЗаО , оказалась несостоятельной при экспериментальной проверке. [c.192]

    Губительное действие на растения обусловлено растворением окиси серы(]У) во влаге, находящейся на листьях. Образующийся раствор окисляется до серной кислоты, которая, собственно, и оказывает вредное действие. Это явление происходит больше зимой, поэтому страдают в первую очередь хвойные породы. Следствием этого является исчезновение хвойных деревьев вблизи больших городов. Наиболее чувствительное хвойное — тисс (Taxus ba aia), который был очень распространен раньше, но теперь его можно найти только в местах, отдаленных от железной дороги. [c.377]

    Дихлофлуанид выпускают в виде смачивающегося порошка с 50 %-ным содержанием действующего вещества. Применяют для опыливания растений в виде порошка с концентрацией действующего вещества 0,05—0,1 % или 7,5 %. Дает хорошие результаты в борьбе с серой гнилью земляники, косточковых и некоторых других культур. [c.345]

    Также очень давно было установлено существование и другого класса соединений, обладающего свойствами совершенно противоположными свойствам кислот. Эти вещества первоначально добывали из золы различных растений и поэтому их назвали щелочами alkali — от арабского названия растительной золы). Как и кислоты, щелочи можно было узнать по специфическим свойствам способность растворять серу и масла, изменять цвет некоторых растительных красителей с красного на синий и главное нейтрализовать действие кислоты. [c.324]

    По современным представлениям фунгициды подразделяются на две группы — соединения контактного и системного действия. Вещества первого типа не проникают в растение, а остаются на его поверхности. Как правило, такне фунгициды обладают профилактическим действием и лишь в некоторых случаях могут излечивать растения от инфекций. Основная причина этого — отсутствие избирательности действия на систему растение — грибная популяция, поскольку биохимические процессы хозяина и паразита очень близки. Эффективность фунгицидов контактного действия существенно зависит от погоды, которую трудно прогнозировать, а вследствие фитотоксичности сроки их применения строго ограничены. К этой группе относятся соедннения меди, сера и произаодные дн-тиокарбаминовой кислоты. [c.793]

    Ценным инсектицидом является препарат фозалои. Он имеет широкий спектр действия и используется для борьбы с многими сосущими и грызущими вредителями растений. Достаточно устойчив в кислой и нейтральной среде. Основные продукты гидролиза — формальдегид, диэтилдитиофосфорная кислота и 6-хлорбензоксазолон-2. При действии окислителей в первую очередь окисляется тионовая сера и образуется соответствующий тиофосфат, который мало устойчив и быстро разрушается. [c.461]

chem21.info

Использование рН гомогената хвои для оценки воздействия диоксида серы на хвойные растения

Муниципальное общеобразовательное учреждение

лицей №3 имени академика М.В.Глушкова

Проект по экологии

«Использование рН гомогената хвои для оценки воздействия диоксида серы

на хвойные растения»

Работу выполнила:

Хлынина Валерия Сергеевна

учащаяся 10 «А» класса

Руководитель:

Борисенко Ирина Геннадьевна

г. Шахты

2009 г.

Содержание

стр.

Введение..................................................................................................................3

1. Методы проведения работ ................................................................................4

2. Результаты наблюдений…………………………………………………….....5

3.Вывод……………………………………………………………………………7

6. Список литературы.............................................................................................8

Использование рН гомогената хвои

для оценки воздействия

диоксида серы на хвойные растения.

Цель работы: Диагностика негативного воздействия промышленных

эмиссий, содержащих диоксид серы, на лесные экосистемы

(городскую и пригородную экосистемы).

Местонахождение объектов: 1.Лесхоз г.Шахты (район очистных

сооружений).

2.Городской парк КиО г.Шахты.

3.Городкие аллеи улиц Шевченко, К.Маркса,

Ленина, Пушкина

Объекты:1.Ель европейская (Picea abies (L.) Karst) - обыкновенная и голубая

- ель Энгельмана

2.Cосна обыкновенная (Pinus sylvestris L.)

Введение

Изучение особенностей загрязнения атмосферного воздуха в городах представляет в настоящее время большой интерес. Известно, что экологическая обстановка в городах России, связанная с загрязнением воздушного бассейна, остается неудовлетворительной.

За период 2002 – 2006 годов отмечается рост показателей заболеваемости эндокринной системы, болезней системы кровообращения, органов дыхания, пищеварения, мочеполовой системы, кожи и подкожной клетчатки. (Анализ влияния неблагоприятных факторов среды обитания на здоровье населения проводился в рамках социально-гигиенического мониторинга осуществляемого Управлением Роспотребнадзора по Ростовской области, ФГУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии по Ростовской области», областным министерством здравоохранения, территориальным органом Федеральной службы государственной статистики по Ростовской области, гидрометеослужбой и другими организациями)

В 2006 году мониторинг состояния атмосферного воздуха осуществлялся на 13 постах наблюдения загрязнения атмосферы (ПНЗ) основной государственной и дополнительной сети наблюдения в городах Азов, Волгодонск, Ростов-на-Дону, Таганрог, Шахты и Цимлянск.

В 2006 году практически для всех городов Ростовской области характерно превышение уровня загрязнения взвешенными веществами (пылью), оксидом углерода, окислами азота, формальдегидом над средним по стране.

В г. Шахты за период 2002 – 2006 годов отмечается тенденция роста уровня загрязнения воздуха взвешенными веществами, диоксидом серы, оксидом азота, гидрохлоридом, снижение уровня загрязнения диоксидом азота.

Методической основой работы стали геохимические подходы к изучению загрязнения окружающей среды как процесса техногенной миграции химических элементов. Основой геохимических исследований города является картографирование распределения загрязнения окружающей среды.

Разнородный по фактуре материал геохимических проб требует постановки сложной системы предварительной обработки и лабораторных анализов. В процессе производственной и бытовой деятельности человека образуется техногенный воздушный поток с высокой концентрацией широкого круга загрязняющих веществ. Включаясь в природные миграционные циклы, техногенный поток взаимодействует с другими компонентами городской среды. Анализ этого взаимодействия – необходимое звено в цепи многофакторной оценки экологической ситуации в городе.

В настоящей работе мы попытались использовать рН гомогената хвои с помощью статистических методов для оценки состояния хвойных растений, произрастающих в условиях загрязнения воздуха.

Методы проведения работ

Материал и методика

Из трех групп хвойных деревьев по месту нахождения: 1.Лесхоз г.Шахты (район очистных сооружений).2.Городской парк КиО г.Шахты.3.Городкие аллеи улиц Шевченко, К.Маркса, Ленина, Пушкина, Садовая, Клименко взята хвоя с 24 деревьев. Первая и вторая группы растений, произрастающие в лесопарковой зоне, служили контролем по отношению к третьей группе, расположенной в районе активного загрязнения города.

Хвою собирали в полиэтиленовые пакеты. С каждого дерева собирали из трех точек кроны, различающихся по степени освещенности: вершина – 3, нижняя часть кроны, южная сторона – 2 и северная сторона – 1. Анализировали хвою двух возрастов: однолетнюю и двухлетнюю.

Хвою делили примерно на две равные половины: от верхушки хвоины до её середины – апикальную (а) и от её середины до основания – базальную (б). Для каждой части хвои каждого возраста из данной части кроны брали 5 навесок по 150 мг. Навеску гомогенезировали с 1,5 мл. дисциллированной воды и сразу же определяли рН полученного гомогената.

В высушенной до постоянной массы хвое определяли содержание общей серы.

SO42- - анион серной кислоты h3SO4. Серная кислота сильная. Соли её называются сернокислыми,или сульфатами. Все сульфаты, кроме сульфатов бария, кальция, свинца и серебра, хорошо растворимы в воде. Хлорид бария при взаимодействии с растворами сульфатов образует осадок белого цвета, нерастворимый в кислотах.

Выполнение реакции. К 3 – 5 каплям анализируемого раствора добавить 1 мл. 2н. раствора HNO3 и 2 – 3 капли 2н. раствора BaCl2. В присутствии сульфат-иона образуется белый осадок, который от новой порции HNO3 не растворяется. Реакции мешают ион S2O32- и смесь ионов SO32- и S2-, которые при подкислении выделяют белый осадок серы, подобный BaSO4, нерастворимый в кислотах:

S2O32- + 2 H+ = S + SO2 + h3O

SO32- + 2 S 2- + 6 H+ = 3 S + 3 h3O

Отличить осадок BaSO4 от серы можно следующим образом. На полученный осадок подействовать 0,01 н. раствором KMnO4. Осадок окрасится в фиолетовый цвет. Обработать последний раствором перекиси водорода (которая восстанавливает KMnO4). В присутствии иона SO42- осадок не обесцвечивается, так как KMnO4 находится внутри кристаллов BaSO4.

Характеристика используемых индикаторов

Индикатор

Цвет раствора

Интервал перехода индикатора соответст-вует рН раствора

Приготовление раствора индикатора

В кислой среде

В щелочной среде

Метилоранжевый

Розовый

Желтый

3,1 – 4,4

0,1г. в 100мл. воды

Метилкрасный

Красный

Желтый

4,2 – 6,2

0,2г. в 100 мл. спирта

Лакмус

Красный

Синий

5,0 – 8,0

1,9г. в 100мл. воды

Нейтральный красный

Красный

Желтый

6,8 – 8,0

0,1г. в 70 мл. спирта + 30 мл. воды

Фенолфталеин

Бесцветный

Красно-фиолетовый

8,2 – 10,0

1г. в 100мл. спирта

Тимолфталеин

Бесцветный

Синий

9,3 – 10,5

0,1г. в 100 мл. спирта

Результаты наблюдений

Как видно из табл.1, в хвое деревьев группы зоны активного загрязнения содержание серы во всех вариантах хвои было достоверно выше, чем лесопарковой группы, что может служить подтверждением произрастания деревьев в условиях загрязнения воздуха диоксидом серы. Кроме того, в хвое верхней части кроны содержание серы выше, чем в хвое нижней части кроны в большинстве исследованных объектов.

Таблица 1. Содержание элементарной серы (мг/г сухой массы) в хвое сосны из нижней (над чертой) и верхней (под чертой) частей кроны

Вид дерева

Годичная хвоя

Двухгодичная хвоя

Объем выборки

М +/- м

Объем выборки

М +/- м

Лесопарковая зона

Ель европейская

6

6

0,66+/- 0,05

0,83+/-0,05

6

6

0,64+/- 0,05

0,76+/-0,05

Ель голубая

5

11

0,65+/- 0,05

0,85+/-0,03

7

11

0,61+/- 0,04

0,66+/-0,03

Сосна обыкновенная

5

7

0,62+/- 0,05

0,51+/-0,03

6

9

0,58+/- 0,06

0,57+/-0,03

Район активного загрязнения

Ель европейская

9

17

1,36+/- 0,07

1,27+/-0,03

9

11

1,21+/- 0,07

1,28+/-0,06

Ель голубая

4

8

1,02+/- 0,09

1,29+/-0,03

4

8

1,27+/- 0,09

1,54+/-0,07

Сосна обыкновенная

8

13

1,09+/- 0,04

1,29+/-0,04

6

10

1,23+/- 0,05

1,40+/-0,04

(К лесопарковой зоне относим лесхоз г.Шахты (район очистных сооружений), городской парк КиО г.Шахты, городская аллея улицы Шевченко; к району активного загрязнения улицы: К.Маркса, Ленина, Клименко, Пушкина, Победы Революции, Садовая, площадь Ленина).

На наш взгляд, это связано с тем, что верхняя часть кроны лучше освещена, чем нижняя, и метаболизм её хвои более активен, что в условиях загрязнения воздуха способствует большему накоплению в ней серы. Об этом косвенно свидетельствует то, что длина хвои наибольших размеров достигает в верхней части кроны (по результатом лабораторной работы «Изучение модификационной (фенотипической изменчивости)», проведенной в 9-х классах с хвоей ели европейской).

На рис.1 в виде точек представлены средние арифметические всех вариантов эксперимента для шести исследованных деревьев. Их ошибки в единицах рН имели следующие значения: 63% - 0,01; 29% - 0,02; 8% - 0,03. Так диаметр точек на рисунке соответствует примерно 0,02 ед. рН, он отражает подавляющее большинство ошибок средних. Малые величины ошибок средних были обусловлены слабым варьированием показателя рН: коэффициент вариации составлял всего 0,2 – 1,7%. Из рис.1 видна вполне определенная тенденция увеличения рН гомогената хвои как с увеличением освещенности (положение в кроне), так и с увеличением возраста хвои.

Для всех возрастов хвои признаком, по которому хорошо дифференцировались деревья контрольной и загрязненной групп была разность рН гомогената между базальной и апикальной частями хвои, т.е. рНб – рНа. Это хорошо видно из рис.2., где видна четкая тенденция увеличения данного показателя на вершине деревьев. Оказалось, что в группе лесопарковой зоны в 100% случаев рН гомогената базальной части хвои был достоверно больше, чем апикальной, тогда как в условиях воздушного загрязнения – только в 40% случаев.

Таблица 2. Процент достоверных различий рН гомогената между базальной и апикальной частями хвои.

Соотношение рНа и рНб

Контроль лесопарковая зона

Загрязнение

район активного загрязнения

рНа рНб

100

40

рНа рНб

0

12

рНа ~ рНб

0

48

Вывод

Таким образом, результаты проведенного исследования свидетельствуют не о снижении рН гомогената хвои в условиях хронического загрязнения воздуха диоксидом серы, а о его повышении. Для выяснения причины такой изменчивости требуется дополнительное изучение данного показателя. Тем не менее можно предположить, что наблюдаемая в осенней хвое более высокая концентрация иона водорода в части а по сравнению с частью б является той базой нормы, на основе которой может происходить в случае воздействия на сосну кислых газов формирование ионов водорода такой величины, которая запускает неуправляемые окислительно-восстановительные реакции. В результате этого ткани верхушки хвои отмирают (некроз).

В целом использованный показатель рН гомогената хвои и особенно разность его между б и а частями, на наш взгляд, вполне пригоден для оценки неблагоприятных условий произрастания сосны. В качестве положительных моментов данного метода следует отметить простоту аналитической процедуры и низкую степень варьирования показателя рН, что позволяет эффективно использовать статистические методы для констатации наличия или отсутствия негативного влияния на сосну.

Показано общее увеличение и изменение соотношения рН гомогената апикальной и базальной частей хвои в условиях хронического загрязнения воздуха диоксидом серы. Предлагается использовать этот показатель для диагностики состояния хвойных деревьев.

Список литературы

1.Бузыкин А.И., Пшеничникова Л.С. Изменчивость морфологических показателей хвои сосны обыкновенной и содержание в ней азота, фосфора и калия // Метаболизм хвойных в связи с периодичностью их роста. Красноярск, 1973. С.152 – 164.

2.Васфилов С.П. Изменчивость размеров хвои сосны обыкновенной в пределах особи в условиях воздушного загрязнения // Техногенные воздействия на лесные сообщества и проблема их восстановления и сохранения. Екатеринбург: Наука. 1992. С.36 – 43.

3.Влияние загрязнения воздуха на растительность. Причины – воздействие – ответные меры / Под ред. Х.-Г.Десслера. М.: Лесная пром-сть, 1981. 184с.

4.Гетко Н.В. Растения в техногенной среде. Структура и функция ассимиляционного аппарата. Минск.: Наука и техника, 1989. 208с.

5.Гудериан Р. Загрязнение воздушной среды. М.: Мир, 1979. 200с.

6.Илькун Г.М. Газоустойчивость растений. Вопросы экологии и физиологии. Киев: Наукова думка, 1971.1971. 146с.

7.Мальхотра С.С., Хан А.А. Биохимическое и физиологическое действие приоритетных загрязняющих веществ // Загрязнение воздуха и жизнь растений. Л.: Гидрометиоиздат, 1988. С.144 – 189.

8.Маслов Ю.И. Микроопределение серы в растительном материале // Методы биологического анализа. Л.: ЛГУ, 1978. С.146 – 154.

9.Правдин Л.Ф. Сосна обыкновенная. Изменчивость, внутривидовая систематика. М.: Наука, 1964. 191с.

10.Сергейчик С.А. Древесные растения и оптимизация промышленной среды. Минск: Наука и техника, 1984. 168с.

11.Томас М.Д. Влияние загрязнения атмосферного воздуха на растения // Загрязнение атмосферного воздуха. Женева: ВОЗ, 1962. С.251 – 306.

12.Научно-популярный гидрометеорологический сборник «Человек и стихия» // под ред. А.И.Угрюмова. Санкт-Петербург: Гидрометиоиздат, 1990.

13.Научно-популярный гидрометеорологический сборник «Человек и стихия» // под ред. А.И.Угрюмова. Санкт-Петербург: Гидрометиоиздат, 1991.

14.Научно-популярный гидрометеорологический сборник «Человек и стихия» // под ред. А.И.Угрюмова. Санкт-Петербург: Гидрометиоиздат, 1992.

15.Экологический вестник Дона «О состоянии окружающей среды и природных ресурсов Ростовской области в 2006 году». Ростов-на-Дону, 2007.

16.http://www.dudu.narod.ru/

17. http://rwn.boom.ru/

18. http://medicinform.net/human/biology/ biology4/htm

19. http://eco.priroda.ru/

20. http://www.rostov.net/

21. http://rostov.nsu.ru/

8

kopilkaurokov.ru

Влияние атмосферных загрязнителей на растения

роцессы, протекающие в клетке, растение начинает слабеть; при этом происходят изменения в процессах обмен, и сама клетка подвергается воздействию.

Каждое из загрязнений воздействует своим особым образом, однако все загрязнения оказывают влияние на некоторые основные процессы, в частности нарушают водный баланс. В первую очередь воздействию подвергаются системы, регулирующие поступление загрязняющих веществ, а также химические реакции, ответственные за процессы фотосинтеза, дыхания и производство энергии.

Рассмотрим наиболее вредные загрязняющие вещества: диоксид серы, фториды, озон.

 

  1. Диоксид серы.

Загрязняющее вещество первоначально поступает в растение через устьица отверстия, имеющееся на листьях и в нормальных условиях использующихся для газообмена. Диоксид серы, прежде всего, воздействует на клетки, которые регулируют открывание этих отверстий. Степень их открывания и факторы, влияющие на нее, в начальный период являются основными параметрами, определяющими интенсивность воздействия загрязнителей. Даже при очень малых концентрациях диоксид серы способен оказывать стимулирующее действие, в результате которого при достаточно высокой относительной влажности устьица остаются постоянно открытыми. В тоже время при высоких концентрациях диоксида углерода устьица закрываются. Кроме того, в случае высокой влажности устьица открываются, в случае низкой закрываются.

Попав в межклеточные пространства листа, загрязняющее вещество вступает в контакт с мембраной окружающей клетку. При нарушении целостности этой полупроницаемой мембраны нарушается баланс питательных веществ и процесс поступления ионов.

Пройдя в клетку, диоксид серы взаимодействует с органеллами метохондриями и хлоропластами, в том числе и с их мембранами, что может привести к весьма серьезным последствиям.

Однако сера необходима для нормального роста растений, и присутствие SO2 может оказывать влияние и на усвояемость серы. Растения потребляют серу в восстановленном состоянии. В присутствии SO2 основным продуктом становится сульфат; присутствует также цистеин, глютатион, и, по меньшей мере, одно не идентифицированное вещество. Основными промежуточными соединениями при восстановлении сульфатов являются сульфиты.

Возможна также дезактивация ферментов. Диоксид серы ингибирует различные биохимические реакции. Сульфиты, обладающие слабокислотными свойствами, дезактивируют некоторые ферменты, блокируя активные центры, препятствуя протеканию основной химической реакции; это явление известно как конкурентное ингибирование. Диоксид серы является конкурентным ингибитором дифосфаткарбоксилазы, препятствующим фиксации СО 2 в процессе фотосинтеза.

Хотя точный механизм действия SO2 на молекулярном уровне неизвестен, можно предположить, что основную роль играют присутствие избыточного количества окисленных форм серы, нарушение баланса с восстановленными формами и воздействие на жизненно важные ферменты.

 

  1. Фториды.

Последствия воздействия фторидов на процессы обмена в клетке в общих чертах схожи с воздействием диоксида серы, хотя их механизмы, естественно различаются. Фториды содержатся во всех растительных тканях, однако их избыток может оказывать токсическое действие. Большинство растений способно накапливать в листьях концентрации фторидов до 100 200 млн.-1 и более, без каких либо отрицательных последствий. Некоторые виды, например, чай и камелия, могут накапливать фториды в листьях в очень высоких концентрациях нормальное содержание их составляет несколько сот миллионных долей.

Для большинства растений порог токсичности равен 50 100 млн.-1 фторидов и при более высоких концентрациях могут происходить изменения в процессах обмена и в структуре клетки. Гранулирование, плазмолиз и сплющивание хлоропластов являются первыми симптомами, которые можно наблюдать под микроскопом. В сосновых иглах наблюдается гипертрофия питающих клеток флоэмы и передающей ткани; аналогичные симптомы наблюдаются и в других стрессовых ситуациях, например при увядании и при засыхании.

Фториды воздействуют на целый ряд ферментов и обменных процессов. В растениях, окуренных парами HF, могут наблюдаться изменения в содержании органических кислот, аминокислот, свободных сахаров, крахмала и других полисахаридов; эти изменения происходят до проявления видимых симптомов. Фториды изменяют механизм распада глюкозы, что может вызвать отклонения от нормального развития листьев.

Воздействие на ферменты приводит к ингибированию реакции, которая осуществляется с участием этого фермента. Хотя непосредственное влияние может оказываться только на одну из стадий многостадийного процесса, тем не менее, это приводит к нарушениям всего процесса в целом. Это относится, в частности, к процессу фотосинтеза, который, ингибируется фторидами. Один из механизмов воздействия на фотосинтез состоит в ингибировании хлорофилла. Добавки больших количеств магния позволяют конпенсировать ингибирующее действие в экспериментах . Фториды способны также влиять на фотосинтез через энергетические процессы, в которых участвуют аденозинфосфаты и нуклеотиды.

 

3. Озон.

Озон, третий из наиболее вредных загрязняющих веществ. Сначала он воздействует на растения на молекулярном уровне. И в этом случае первичным объектом воздействия оказываются устьица листьев и мембраны. Озон способствует закрыванию устьиц, однак

www.studsell.com

Токсикологическая оценка диоксида серы

Диоксид серы является сильным раздражающим газом, который можно распознать по запаху и вкусовым ощущениям даже при большом разбавлении. Предел распознавания по запаху и вкусовым ощущениям, а также раздражающее действие при повышенных концентрациях носят резко выраженный индивидуальный характер. Это объясняет и достигающее нескольких порядков расхождение в соответствующих литературных данных. Согласно Рекомендации УТИ № 2108, люди, обладающие повышенной чувствительностью к БОз, обнаруживают его концентрацию0,3млн х по вкусовым ощущениям и около 0,3—1 млн“1 по запаху.[ ...]

Действие диоксида серы на органы дыхания усиливается в присутствии водяного пара (тумана) и дыма, очевидно, в связи с тем, что основная часть газообразного 502 растворяется во влаге слизистых оболочек рта и носа и в виде аэрозоля может проникать во внутренние органы дыхания, где преобразуется в серную кислоту — превращение, которое в присутствии воды, копоти и золы частично происходит уже в аэрозольном состоянии. Как известно (см. стр. 13), загрязнение атмосферы 302, особенно при продолжительных туманах, вызывает обострение заболеваний верхних дыхательных путей, что может привести к значительному увеличению смертности. Однако, как показал за последние годы пример Лондона, одно лишь уменьшение выброса дыма благодаря улучшению системы домового отопления (без одновременного снижения выброса ЭО«,) привело к заметному сокращению числа заболеваний верхних дыхательных путей.[ ...]

Влияние диоксида серы на растения (см. также стр. 32). Наряду с действием Б02 на человеческий организм, большое значение имеет его влияние на растения. Концентрации 502 1—2 млн-1 могут уже через несколько часов вызвать серьезное повреждение листьев в виде локализованных разрушений ткани (некрозов). У чувствительных растений хронические повреждения могут возникнуть уже начиная с концентраций 0,3 млн-1. Предельно допустимой даже для самых чувствительных растений считается концентрация 0,15 млн-1. Особенно подвержены воздействию 502, помимо вечнозеленых хвойных деревьев, бобовые, а из злаковых — ячмень [78, 190].[ ...]

Прочие формы вредного воздействия диоксида серы. В то время как железо в нейтральной и даже во влажной атмосфере лишь в небольшой мере подвержено коррозии, кислотность присутствующей в атмосфере влаги, поглотившей из воздуха 302, вызывает усиление коррозии и тем самым чрезвычайно большой материальный ущерб. Такие чувствительные к кислотам строительные материалы, как известняк и бетон, подвергаются быстрому разрушению в атмосфере, содержащей 502.[ ...]

Сера в дымовых газах как удобрение для растений. Сколь ни странно, но именно в кругах специалистов по физиологии растений и сельскохозяйственной биологии существует мнение, согласно которому содержащаяся в дымовых газах сера приносит большую пользу культурным растениям.[ ...]

Сера является для растений незаменимым элементом, входящим в состав, например, некоторых аминокислот, горчичных масел, тиамина и других жизненно важных веществ. После каждой уборки урожая почва лишается 60—100 кг 803 с каждого гектара, а еще большие потери причиняет вымывание. Правда, такие применяемые в настоящее время удобрения, как суперфосфат, сульфат аммония и сульфатсодержащие калийные соли, могут восполнить эти потери, однако все возрастающее использование «безбалласт-ных» комбинированных минеральных удобрений сильно ограничивает содержание сульфатов в удобрениях. Все это делает необходимым применение соответствующих удобрений, чтобы предотвратить возможную нехватку серы в почве, если только этот жизненно важный элемент не будет поставляться в достаточных количествах из воздуха с атмосферными осадками (согласно расчетам, в Центральной Европе ежегодно с осадками выпадает 30— 300 кг БОз на гектар).[ ...]

Как доказывают результаты экспериментов [113, 153 ] по изучению роста растений в условиях недостатка серы в почве и подкормки радиоактивным меченым Э02 в сублетальных концентрациях из атмосферы, поглощенный из воздуха диоксид серы усваивается организмом растений и становится там обычной составной частью таких, например, соединений, как серусодержащие аминокислоты или горчичные масла.[ ...]

Вернуться к оглавлению

ru-ecology.info

Влияние серы на рост растений

сераВ последние годы большое внимание уделяется обеспечению посевов сельскохозяйственных культур серой. По внешним признакам дефицит серы подобный азотному, поскольку азот и сера имеют подобные функции в метаболизме растений. Оба этих элементы участвуют в построении белков. Сера входит почти во все белки, поскольку ряд аминокислот (цистеин, метионин) является серосодержащими. Она входит в состав витамина В1 и некоторых ферментов. Через листья растения могут усваивать серу в виде SО из атмосферы.

Чем выше норма внесения азота, тем в большем количестве растения могут усваивать серу, а ее недостаток ограничивает рост урожайности. Доказано, что эффективное действие азота на повышение урожая возможно только при достаточном обеспечении серой в определенные периоды вегетации.

Для формирования высоких урожаев с желаемым качеством зерна пшеницы содержание серы в листостебельной массе должно быть в пределах 0,3-0,4% в расчете на сухое вещество. Поэтому в удобрениях под озимую пшеницу оптимальным соотношением азота до серы является 5:1 - 7:1. Она поглощается растениями из почвы в виде оксида - сульфат-аниона, источником которого являются различные соли серной кислоты.

В течение вегетации растения с разной интенсивностью усваивают серу. Больше всего растения озимой пшеницы нуждаются в ней в фазу активного нарастания вегетативной массы (кущения, в трубку), цветение, налив зерна.

Серу активно используют культурные растения в биологическом круговороте и отчуждают с урожаем. В старых листьях она очень лабильная и является источником определенного количества подвижной серы для меристем молодых листьев и корней, которые больше нуждаются в ней и активно делятся. При достаточном питании повышается устойчивость растений к низким температурам, засухе, болезням, засоление почвы. Исследованиями отечественных и зарубежных ученых установлено благоприятное воздействие серы на синтез в растениях хлорофилла и активность ферментов. В пшеницы и ячменя зафиксировано увеличение продуктивной кустистости, ускорение созревания, улучшения структуры урожая.

Если растение не получила нужное количество элементов питания на ранних этапах развития, то потенциальная урожайность будет ограничено. Последствия дефицита питания в зерновых колосовых в фазу 4-5 листьев, рапса в фазу 4-6 листьев, подсолнечника в фазу 4-5 листьев, кукурузы в фазу 5-8 листьев впоследствии исправить невозможно. Различные растения имеют различную потребность в этом элементе. Взыскательными является рапс, горчица, капуста, которые выносят с урожаем 40-80 кг с гектара. Зерновые культуры усваивают в среднем 12-25 кг с гектара.

В результате дополнительных исследований было установлено, что при достаточном обеспечении растений серой повышается также содержание других микроэлементов - цинка, марганца, железа, молибдена, йода, что свидетельствует о ее важную роль в минеральном питании растений.

nanit.ua

Влияние атмосферных загрязнителей на растения

РЕФЕРАТ ПО ЭКОЛОГИЙ НА ТЕМУ:

« ВЛИЯНИЕ АТМОСФЕРНЫХ

ЗАГРЯЗНИТЕЛЕЙ НА РАСТИТЕЛЬНОСТЬ».

САНКТ – ПЕТЕРБУРГ

2001 год.

Содержание.

1. Введение. Существующая ситуация.

2. Биохимические и клеточные эффекты.

- Диоксид серы

- Фториды

- Озон

3. Воздействие на растение в целом.

- Чувствительность растений

4. Кислотный «ДОЖДЬ».

5. Реакции экосистемы.

6. Стандарты качества воздуха.

7. Заключение.

8. Список литературы.

1.Введение. Существующая ситуация.

Развитие растений тесно связано с условиями окружающей среды. Температуры, характерные для данного района, количество осадков, характер почв, биотические параметры и даже состояние атмосферы – все эти условия, взаимодействуя между собой, определяют характер ландшафта и виды растений являющихся его частью. Если окружающие условия изменяются, то изменяется и растительный мир. Изменения способна вызвать даже разница в количестве осадков, выпадающих в разные годы. Если изменение условий очень значительны, то растения, обладающие большой чувствительностью к таким изменениям, испытывают стресс и, в конечном счете, могут погибнуть. Значительные изменения даже какого–либо одного параметра могут приводить к гибели растений.

В нормальных условиях в атмосфере содержится огромное число компонентов – как газообразных, так и в виде аэрозолей. Помимо основных компонентов – кислорода и азота, а так же важного, но присутствующего в меньших количествах диоксида углерода, воздух содержит различные химические соединения, которые следует рассматривать как загрязнения. К ним относятся некоторые углеводороды, выделяемые самими растениями, а также серосодержащие соединения, являющиеся продуктами жизнедеятельности бактерий. Установлено, что такие биогенные источники ответственны за 11% от общего количества диоксида серы, попавшего в атмосферу. Оставшаяся часть образуется в результате деятельности человека, то есть поступает из антропогенных источников.

В атмосфере обычно присутствуют оксиды азота. Они в основном образуются при электрических разрядах молний и в результате биологического окисления, главным образом бактериями. Из искусственных источников поступает только около 10% общего количества оксидов азота. Тем не менее, эти источники весьма существенны, поскольку вблизи городских центров происходит концентрация загрязнений в атмосфере. Антропогенными источниками оксидов являются процессы горения, при которых происходит окисление воздуха до NO. Чем выше температура, тем больше образуется оксидов. В дневное время происходит дальнейшее окисление NO до NO2 в результате химических реакций. Часть NO2 расходуется с образованием озона, пероксиацилнитратов и других загрязняющих веществ.

Таким образом, предшественники многих основных загрязняющих веществ уже имеются в обычных условиях в атмосфере. Поскольку растения развивались в присутствии таких соединений в обычных концентрациях, в этих условиях редко наблюдаются какие либо отрицательные воздействия на них. Эти воздействия обнаруживаются только тогда, когда концентрация загрязнений оказывается выше допустимого порогового уровня.

Такое превышение может произойти во многих случаях. Одним из наиболее наглядных примеров являются местности, расположенные около металлургических заводов, где для атмосферы характерны высокие концентрации оксидов серы и тяжелых металлов. В этих условиях многие растения неспособны к выживанию.

Любая популяция растений включает в себя различные индивидуальности. Точно так же, как один вид растений может быть более или менее чувствительным к загрязнениям, чем другой, внутри популяции каждого вида может различаться чувствительность отдельных экземпляров. Поэтому в присутствии определенных количеств загрязнений наименее устойчивые виды и экземпляры ослабевают или гибнут, в то время как более устойчивые продолжают участвовать в производстве следующего поколения растений. В этом поколении также может проявиться аналогичное различие в устойчивости, и, таким образом, процесс селекции продолжается, и популяции растений приходится реагировать на дополнительные параметры, связанные с воздействием окружающей среды.

К сожалению, не все популяции растений обладают генетической структурой, обеспечивающей устойчивость по отношению к существующим концентрациям всех загрязнений. Во многих случаях скорость увеличения количества загрязнений в атмосфере превышает скорость перестройки генетического аппарата популяции, что не дает возможности растениям приспособиться к изменению окружающих условий. При загрязнении окружающей атмосферы такие виды исчезают.

2. Биохимические и клеточные эффекты.

Воздействие на экологическую систему, будь это пустыня, луг или лес, на первых порах не отражается на системе или организме в целом; любые нарушения или стрессы сначала дают себя знать на молекулярном уровне отдельного растения или системы растений. В тех случаях, когда стрессы воздействуют на процессы, протекающие в клетке, растение начинает слабеть; при этом происходят изменения в процессах обмен, и сама клетка подвергается воздействию.

Каждое из загрязнений воздействует своим особым образом, однако все загрязнения оказывают влияние на некоторые основные процессы, в частности нарушают водный баланс. В первую очередь воздействию подвергаются системы, регулирующие поступление загрязняющих веществ, а также химические реакции, ответственные за процессы фотосинтеза, дыхания и производство энергии.

Рассмотрим наиболее вредные загрязняющие вещества: диоксид серы, фториды, озон.

1. Диоксид серы.

Загрязняющее вещество первоначально поступает в растение через устьица – отверстия, имеющееся на листьях и в нормальных условиях использующихся для газообмена. Диоксид серы, прежде всего, воздействует на клетки, которые регулируют открывание этих отверстий. Степень их открывания и факторы, влияющие на нее, в начальный период являются основными параметрами, определяющими интенсивность воздействия загрязнителей. Даже при очень малых концентрациях диоксид серы способен оказывать стимулирующее действие, в результате которого при достаточно высокой относительной влажности устьица остаются постоянно открытыми. В тоже время при высоких концентрациях диоксида углерода устьица закрываются. Кроме того, в случае высокой влажности устьица открываются, в случае низкой – закрываются.

Попав в межклеточные пространства листа, загрязняющее вещество вступает в контакт с мембраной окружающей клетку. При нарушении целостности этой полупроницаемой мембраны нарушается баланс питательных веществ и процесс поступления ионов.

Пройдя в клетку, диоксид серы взаимодействует с органеллами – метохондриями и хлоропластами, в том числе и с их мембранами, что может привести к весьма серьезным последствиям.

Однако сера необходима для нормального роста растений, и присутствие SO2 может оказывать влияние и на усвояемость серы. Растения потребляют серу в восстановленном состоянии. В присутствии SO2 основным продуктом становится сульфат; присутствует также цистеин, глютатион, и, по меньшей мере, одно не идентифицированное вещество. Основными промежуточными соединениями при восстановлении сульфатов являются сульфиты.

Возможна также дезактивация ферментов. Диоксид серы ингибирует различные биохимические реакции. Сульфиты, обладающие слабокислотными свойствами, дезактивируют некоторые ферменты, блокируя активные центры, препятствуя протеканию основной химической реакции; это явление известно как конкурентное ингибирование. Диоксид серы является конкурентным ингибитором дифосфаткарбоксилазы, препятствующим фиксации СО 2 в процессе фотосинтеза.

Хотя точный механизм действия SO2 на молекулярном уровне неизвестен, можно предположить, что основную роль играют присутствие избыточного количества окисленных форм серы, нарушение баланса с восстановленными формами и воздействие на жизненно важные ферменты.

2. Фториды.

Последствия воздействия фторидов на процессы обмена в клетке в общих чертах схожи с воздействием диоксида серы, хотя их механизмы, естественно различаются. Фториды содержатся во всех растительных тканях, однако их избыток может оказывать токсическое действие. Большинство растений способно накапливать в листьях концентрации фторидов до 100 – 200 млн.-1 и более, без каких – либо отрицательных последствий. Некоторые виды, например, чай и камелия, могут накапливать фториды в листьях в очень высоких концентрациях – нормальное содержание их составляет несколько сот миллионных долей.

Для большинства растений порог токсичности равен 50 – 100 млн.-1 фторидов и при более высоких концентрациях могут происходить изменения в процессах обмена и в структуре клетки. Гранулирование, плазмолиз и сплющивание хлоропластов являются первыми симптомами, которые можно наблюдать под микроскопом. В сосновых иглах наблюдается гипертрофия питающих клеток флоэмы и передающей ткани; аналогичные симптомы наблюдаются и в других стрессовых ситуациях, например при увядании и при засыхании.

Фториды воздействуют на целый ряд ферментов и обменных процессов. В растениях, окуренных парами HF, могут наблюдаться изменения в содержании органических кислот, аминокислот, свободных сахаров, крахмала и других полисахаридов; эти изменения происходят до проявления видимых симптомов. Фториды изменяют механизм распада глюкозы, что может вызвать отклонения от нормального развития листьев.

Воздействие на ферменты приводит к ингибированию реакции, которая осуществляется с участием этого фермента. Хотя непосредственное влияние может оказываться только на одну из стадий многостадийного процесса, тем не менее, это приводит к нарушениям всего процесса в целом. Это относится, в частности, к процессу фотосинтеза, который, ингибируется фторидами. Один из механизмов воздействия на фотосинтез состоит в ингибировании хлорофилла. Добавки больших количеств магния позволяют конпенсировать ингибирующее действие в экспериментах . Фториды способны также влиять на фотосинтез через энергетические процессы, в которых участвуют аденозинфосфаты и нуклеотиды.

mirznanii.com


Sad4-Karpinsk | Все права защищены © 2018 | Карта сайта