Загрязняющие вещества атмосферного воздуха и их влияние на морфофизиологические показатели растений (стр. 1 из 6). Растения индикаторы загрязнения атмосферного воздуха
Биоиндикация уровня загрязненности атмосферного воздуха
Сильнейшее антропогенное воздействие на фитоценозы оказывают загрязняющие вещества в окружающем воздухе. Наиболее типичным является диоксид серы, образующийся при сгорании серосодержащего топлива. В городских условиях наиболее мощным загрязнителем атмосферы является автотранспорт. Все виды загрязнений отрицательно влияют на биосферу, угнетая, уничтожая растительность. Непоправимый вред наносят отработанные газы здоровью человека, вызывая ряд тяжёлых болезней.
Для определения общего уровня загрязненности атмосферного воздуха диоксидом серы используются различные приборные методы и методы биоиндикации. Одним из этих методов является индикация уровня динамики загрязнения атмосферного воздуха с помощью лишайников, которые обладают высокой чувствительностью к загрязнителям окружающей среды. Лихеноиндикация – хорошо проработанный и распространенный метод биоиндикации. По их видовому составу и встречаемости лишайников можно судить о степени загрязнения воздуха.
Ещё одним методом, позволяющим выделить наиболее загрязненные районы, является биоиндикация по состоянию хвои сосны. Поражение диоксидом серы приводит к усыханию и преждевременному опаданию хвои. По данным признакам можно судить об уровне загрязненности воздуха.
Влияние загрязнения воздуха на состояние лишайников
Лишайники способны долгое время пребывать в сухом почти обезвоженном состоянии, когда их влажность составляет от 2 до 10% сухой массы. При этом они не погибают, а лишь приостанавливают все жизненные процессы до первого увлажнения.
В связи с тем. что лишайники поглощают воду всем поверхностью тела в основном из атмосферных осадков и отчасти из водяных паров, влажность слоевищ непостоянна и зависит от влажности окружающей среды. Таким образом, поступление воды в лишайники происходи в отличие от высших растений, по физическим, а не по физиологическим законам.
Минеральные вещества в виде водных растворов поступают в слоевище лишайника из почвы, горных пород, коры деревьев (хотя роль последней не доказана). Однако гораздо большее количество химических элементов лишайники получают из атмосферы с осадками и пылью.
Состав минеральных элементов в лишайниковом слоевище определяют классическим методом сжигания, образующаяся зола подвергается химическому анализу на содержание того или иного элемента.
По мере приближения к источнику загрязнения слоевища лишайников становятся толстыми, компактными и почти совсем утрачивают плодовые тела, обильно покрываются соредиями. Дальнейшее загрязнение атмосферы приводит к тому, что лопасти лишайников окрашиваются в беловатый, коричневый или фиолетовый цвет, их талломы сморщиваются, и растения погибают.
Методика определения степени загрязнения воздуха по лишайникам
В лихеноиндикационных исследованиях в качестве субстрата используются различные деревья. Для оценки загрязнения атмосферы города, районного центра, поселка выбирается вид дерева, который наиболее распространен на исследуемой территории. Например, в качестве субстрата может быть использована липа мелколистная. Город или поселок делят на квадраты, в каждом из которых подсчитывается общее число исследуемых деревьев и деревьев, покрытых лишайниками. Для оценки загрязнения атмосферы конкретной магистрали, улицы или парка описывают лишайники, которые растут на деревьях по обеим сторонам улицы или аллеи парка на каждом третьем, пятом или десятом дереве. Пробная площадка ограничивается на стволе деревянной рамкой, например, размером 10 х 10 см, которая разделена внутри тонкими проволочками на квадратики по 1 см2. Отмечают, какие виды лишайников встретились на площадке, какой процент общей площади рамки занимает каждый растущий там вид. Кроме того, указывают жизнеспособность каждого образца: есть ли у него плодовые тела, здоровое или чахлое слоевище. На каждом дереве описывают минимум четыре пробные площадки: две у основания ствола (с разных его сторон) и две на высоте 1,4— 1,6 м. Обследование можно провести по наличию какого-то одного вида лишайников на данной территории, или собрать информацию о его обилии в разных точках, или подсчитать количество всех видов лишайников, произрастающих в районе исследования. Кроме выявления видового состава, определяют размеры розеток лишайников и степень покрытия в процентах. Оценка встречаемости и покрытия дается по 5-балльной шкале.
Таблица оценки частоты встречаемости и степени покрытия по пятибалльной шкале
Таким образом, для каждой площадки описания и для каждого типа роста лишайников — кустистых, листоватых и накипных — выставляются баллы встречаемости и покрытия.
После проведения исследований на нескольких десятках деревьев делается расчет средних баллов встречаемости и покрытия для каждого типа роста лишайников — накипных (Н), листоватых (Л) и кустистых (К).
Зная баллы средней встречаемости и покрытия Н, Л, К, легко рассчитать показатель относительной чистоты атмосферы (ОЧА) по формуле:
ОЧА = (Н + 2 х Л +3 х К)/ 30
Чем выше показатель ОЧА (ближе к единице), тем чище воздух местообитания. Имеется прямая связь между ОЧА и средней концентрацией диоксида серы в атмосфере.
studfiles.net
slide.ppt - Биоиндикация загрязнения атмосферного воздуха
Соединения хлора поступают в атмосферупри производстве соляной кислоты, органических красителей, гидролизный спирт,хлорную известь, соду. В атмосфере встречаются как примесь молекул хлора и паров соляной кислоты. Соединение токсично.Аэрозоли твердые или жидкие частицы, находящиеся во взвешенном состоянии в воздухе. В атмосферу Земли ежегодно поступает около 1 куб. км. пылевидных частиц искусственного происхождения. В их составе содержатся соединения кремния, кальция и углерода; оксиды железа, кальция, марганца, меди, цинка, никеля, свинца, сурьмы, висмута, селена, мышьяка, бериллия, кадмия, хрома, кобальта, молибдена; асбест. Основные источники загрязнения: ТЭЦ (тепловые электростанции), металлургические заводы, нефтеперерабатывающие предприятия и взрывные работы Скопления аэрозольных частиц воспринимаются в виде тумана или дыма. Особенно опасны для живых существ вследствие химических превращений при взаимодействии с солнечной радиацией.Фотохимический туман представляет собой многокомпонентную смесь газов и аэрозольных частиц. В состав входят озон, оксиды азота и серы, органические соединения перекисной природы. Образуется преимущественно над крупными городами при определенных условиях: наличии в атмосфере высокой концентрации оксидов азота, углеводородов, интенсивной солнечной радиации и безветрия. При продолжительной ясной погоде солнечная радиация вызывает расщепление молекул диоксида азота с образованием оксида азота и атомарного кислорода. Атомарный кислород с молекулрным кислородом дают озон. Оксид азота вступает в реакцию с олефинами выхлопных газов, которые при этом расщепляются по двойной связи и образуют осколки молекул и озон. Возникает циклическая реакция, в результате которой в атмосфере накапливается озон. Озон в свою очередь вступает в реакцию с олефинами и образует различные перекиси, которые в сумме и образуют характерные для фотохимического тумана оксиданты, источники свободных радикалов. По своему физиологическому воздействию смог крайне опасен для дыхательной и кровеносной системы живых организмов.Биосфера (biosphere) это оболочка Земли, в которой протекают биологические процессы. Она включает в себя поверхностную гидросферу, а также часть гидролитосферы и тропосферы, в которых постоянно или временно протекает жизненный цикл тех или иных организмов. Биогеоценоз (biogeocenosis) совокупность однородных природных элементов на определенном участке поверхности Земли. Это эволюционно сложившаяся, относительно пространственно ограниченная система функционально взаимосвязанных живых организмов и окружающей их среды, которая характеризуется определенным энергетическим состоянием, типом и скоростью обмена веществом и информацией.Биоиндикаторы живые организмы, наличие и состояние которыхрых в водных объектах служит показателем присутствия некоторыхрых веществ, в том числе загрязняющих.Автотрофные организмы организмы, которые создают органическое вещество путем фотосинтеза.Гетеротрофные организмы организмы, которые получают необходимые для существования вещество и энергию за счет автотрофных. Система трофических (пищевых) цепочек экологически сложившаяся система передачи вещества и энергии от одних групп организмов другим. При переходе с уровня на уровень рассеивается до 90% полной энергии цепи.
znanio.ru
индикатор загрязнения
Индикаторы загрязнения среды (ландшафтные) — компоненты ландшафта (рельеф, поверхностные воды, снег, торф, растительность и др.), позволяющие определять степень загрязнения внешней среды различными антропогенными токсикантами. Одним из наиболее информативных и удобных индикаторов техногенного воздействия на геосистемы через атмосферу является снег; его достоинство — повсеместное распространение зимой на большей части России. Основы методики были заложены еще в 20—30-е гг. при исследованиях воздействия металлургических предприятий на окружающую среду. Как правило, проводится в конце зимнего периода (время максимального снегостояния), что позволяет рассчитать поступление техногенного вещества на единицу времени, а также экстраполировать полученные результаты за весь год.[ ...]
К индикаторам загрязнения среди изученных микрокомпонентов отнесены бор, условно - литий. Согласно исследованиям [5], они не выводятся из загрязненных атмосферных осадков, из стоков при инфильтрации их через зону аэрации; обладают устойчивыми миграционными формами (Н3ВО3 иН2ВОз,ЬГ) во всех изученных природно-техногенных системах; высокотоксичны, гос-тируются относительно норм питьевого и рыбохозяйственного назначения. Значимость бора и лития как загрязнителей повышена вследствие установленного экспериментально (см. табл. 1) выщелачивания их дополнительных количеств в стоки (бора до 10-50 %) из пород зоны аэрации.[ ...]
Организм — индикатор загрязнения — вид живо го организма, подавленное состояние, исчезновение или, наоборот, усиленное размножение которого сигнализируют о загрязненности среды, о степени загрязненности И составе загрязнителей.[ ...]
В ряде случаев индикатор загрязненности фильтра совмещают с перепускным клапаном, который открывается при повышении перепада давлений на фильтре выше допустимого. Устройством такой конструкции снабжены фильтры типа «Телл-тейл» фирмы Ellison (Англия), в которых цилиндрический фильтрующий элемент, связанный со стрелочным указателем и удерживаемый пружиной, может перемещаться в осевом направлении под воздействием разности давлений, превосходящей сопротивление пружины (рис. 70, а). При этом стрелка из положения «Фильтр чист» через положение «Нужна очистка» переходит в положение «Перепуск», что соответствует открытию перепускного канала для прохождения жидкости.[ ...]
Оценка степени загрязнения снежного покрова в аридных зонах обычно не применяется ввиду большой изменчивости его состава и непродолжительности снежного покрова, но учитывая ценность такой информации, ее оперативность и наглядность, регулярно проводятся снегомерные работы в районе АГК, тем более что химический состав снега является индикатором загрязнения атмосферы и эффективно, хотя и косвенно, выявляет антропогенную нагрузку [4].[ ...]
| Фильтры с индикатором загрязнений и перепускным устройством |  |
В ряду макрокомпонентов индикатором загрязнения является повышенное содержание хлора при относительно низких значениях суммарной минерализации, что проявляется практически на всей территории ОГКМ.[ ...]
При удалении от источника загрязнения при частичном разбавлении загрязненных вод наблюдалось увеличение численности зоопланктона (до 94.5 тыс. экз./м3). Продолжали преобладать коловратки при низких величинах биомассы и видового разнообразия, доминировании видов-индикаторов загрязнения - В. angularis; В. calyciflorus; В. quadridentatus.[ ...]
Подземные воды не защищены от загрязнения бором, литием вследствие возрастания их концентраций за счет выщелачивания из соединений бора и лития пород и устойчивости миграционных форм. Концентрации бора и лития в поверхностных водах не достигают ПДК. Эти компоненты являются индикаторами загрязнения.[ ...]
В ряде зарубежных конструкций индикаторов загрязненности фильтр совмещается с предохранительным клапаном, который открывается при повышении перепада давления на фильтре выше допустимого (фирма «Elison» — Великобритания, фирма «Marvell» — США). Конструкция фильтра в значительной степени зависит от места его установки. Большинство фильтров, установленных на товарно-сырьевых парках, имеют простые в изготовлении тканевые фильтрующие элементы в виде чехла типа «труба в трубе». Из фильтров с тканевым фильтрующим элементом на НПЗ используют, также серийные фильтры марки ФГТ-60 со спиральными элементами.[ ...]
Некоторые виды служат хорошими индикаторами загрязнения морской воды различными стоками и нефтепродуктами, их используют при оценке санитарного состояния прибрежных морских вод.[ ...]
В данном регионе классификация загрязнения проводилась не только по содержанию серы в хвое лиственницы, но и по степени накопления токсикантов в лишайниках, произрастающих здесь и являющихся очень чувствительными индикаторами загрязнения окружающей среды. Известно, что лишайники более интенсивно накапливают в своих тканях поллютанты - в 2-3 раза больше, чем листва древесных растений. Подобное сравнение зон загрязнения, выделенных по снимку, с картосхемой загрязненных лишайников (Vlasova, Klein, 1992) дало положительный результат (см. таблицу).[ ...]
В почвах, подверженных техногенному загрязнению, происходит значительное возрастание не только валового содержания серы, но также и водорастворимых сульфатов.[ ...]
Кроме того, в качестве биологических индикаторов загрязнения тяжелыми металлами можно использовать различные виды амфибий и рептилий (например, озерная лягушка), так как они легкодоступны для изучения, обитают у жилья человека и отражают разные уровни загрязнения.[ ...]
Так, вид планктона Sceletonema subsalsum является индикатором изменения солености вод, и его содержание коррелируется с содержанием В, являющегося индикатором загрязнения подземных вод стоками АГК. Поэтому данный вид может быть использован при выявлении ситуаций в изменении состава вод под влиянием стоков АГК в периоды, когда последние содержат "рисковые" концентрации бора.[ ...]
Многие А. используются как биологические индикаторы загрязнения.[ ...]
Некоторые авторы [143,144] считают рыб хорошим индикатором загрязнения водных экосистем. Так, анализ содержания ДДТ в балтийской салаке показал, что хлорированные углеводороды прочно вошли в состав всех звеньев экосистемы Балтийского моря, хотя в отличие от Северного моря такие токсичные пестициды, как альдрин и дильдрин, в организмах рыб обнаружены не были. Несмотря на то, что концентрация ХОП в морской воде в последнее время стабилизировалась, а содержание ДДТ даже уменьшилось, обнаружение в рыбах высоких концентраций хлороргани-ческих соединений свидетельствует об их концентрировании в биоте.[ ...]
Например, типичными признаками повреждения при загрязнении приземного воздуха диоксидом серы являются: у сосны обыкновенной — побурение кончиков игл хвои, у ясеня американского — обширное междужилковое обесцвечивание листьев и т.д. В.А. Вронским (1996 г.) составлена таблица, гда даны основные растения — индикаторы загрязнения атмосферного воздуха различными химическими веществами.[ ...]
Наиболее полно и глубоко состояние изученности загрязнения снежного покрова и методы его оценки отражены в книге В.Н.Василенко, И.М.Назарова и Ш.Д.Фридмана [3]. Отмечается, что снежный покров обладает рядом свойств, делающих его удобным индикатором загрязнения не только самих атмосферных осадков и атмосферного воздуха, но и последующего загрязнения почв, поверхностных и подземных вод. При образовании и выпадении снега в результате процессов сухого и влажного вымывания концентрация загрязняющих веществ в нём оказывается обычно на 2-3 порядка выше, чем в атмосферном воздухе. Снежный покров как естественный планшет-накопитель даёт действительную величину сухих и влажных выпадений в холодный сезон. В горах и полярных областях земного шара снег, превращаясь в лёд, как бы консервирует находящиеся в нём загрязняющие вещества и сохраняет их при благоприятных условиях в массе ледников многие сотни и тысячи лет, становясь своеобразной летописью состава атмосферного воздуха и его загрязнения. Снежный покров является также эффективным индикатором процессов закисления природных сред.[ ...]
Леса активно преобразуют химические атмосферные загрязнения, особенно газообразные, причем наибольшей окисляющей способностью обладают хвойные насаждения, а также некоторые сорта лип, верб, берез. Кроме того, лес способен поглощать отдельные компоненты промышленных загрязнений. Некоторые растения являются индикаторами загрязненности атмосферы.[ ...]
Растения и их биотопы могут быть использованы как индикаторы загрязнения среды.[ ...]
Если проводить классификацию рек по их фактической загрязненности, наилучшей системой является, по-видимому, общепринятая классификация на основе организмов — индикаторов загрязнения, предложенная Кок УЙг. Состав планктона и бентоса подвержен сезонным колебаниям, но на протяжении дней или часов он не изменяется, как меняется большинство химических и бактериологических показателей загрязнения. Поэтому он является надежной основой для качественной классификации. Поскольку распространенность сапробных организмов находится в причинной связи с насыщенностью воды кислородом, такая классификация служит в какой-то степени мерилом этого насыщения, которое обычно рассматривается как один из наиболее важных показателей оценки качества речной воды ( ¥еш1 аш1, 1958).[ ...]
Францевич Л.И., Панъков И.В., Ермаков АЛ. и др. Моллюски-индикаторы загрязнения среды радионуклидами // Экология. 1995. М» 1. С.57-62.[ ...]
Как уже было отмечено, аммиак является одним из важнейших индикаторов загрязнения воды. Присутствие аммиака в воде свидетельствует о проникновении в нее разлагающихся продуктов животного происхождения, среди которых возможно наличие человеческих и животных извержений. Следовательно, присутствие аммиака в воде говорит о связи данного водоема с поверхностными загрязнениями разного рода отбросами, которые могут быть небезразличны в эпидемиологическом отношении.[ ...]
При использовании в экологическом мониторинге в качестве индикаторов загрязнения поверхностных вод биопоказателей (микрофлоры и др.) недопустимо их обособление от подземных вод; только рассмотрение поверхностных и подземных вод как единой системы позволит получить достоверные результаты.[ ...]
Для территории ОГПЗ (правобережье) характерным показателем загрязнения является также содержание органических веществ в подземных водах, не характерное для естественных условий формирования состава вод первого от поверхности водоносного комплекса. Для территории левобережья, где уровень загрязнения макрокомпонентами выше, индикатором загрязнения может служить суммарная минерализация вод (выше 1,5-2 г/л).[ ...]
БП в талом снеге не регламентируется, однако он может служить индикатором загрязнения ОС.[ ...]
В работе рассмотрены характер, степень и условия формирования загрязнения подземных вод территории Оренбургского газоконденсатного месторождения (ОГКМ), а также влияние загрязненных подземных вод на качество поверхностных. Охарактеризованы источники загрязнения природных вод территории ОГКМ, установлены значимые компоненты-загрязнители, являющиеся индикаторами загрязнения. Оценены природные гидрогеологические условия в качестве фона развития загрязнений.[ ...]
АПРОБИОНТ [от лат. aprobare — испытывать и гр. biontos — живущий] — см. в ст. Индикатор загрязнения.[ ...]
В работе последовательно рассматриваются роль снежного покрова как индикатора загрязнения и закисления природной среды, методы исследования загрязнения и закисления снежного покрова, результаты исследований выбросов предприятий и загрязнения городов и территорий по снежному покрову.[ ...]
Торф - по сравнению со снегом не только пространственный, но и временный индикатор загрязнения, так как торфяные болота накапливают информацию о загрязнении окружающей среды за длительный период времени. Наиболее достоверные данные дают верховые болота, в связи с низким геохимическим фоном и замедленным биологическим круговоротом. Инфорглативность осушенных болот при изучении динамики загрязнения значительно снижается (Дончева, Казаков и др., 1992). В качестве индикаторов нарушений геосистем широко используется растительность, в частности к оптимальным индикаторам ранних стадий нарушения ландшафтов лесной зоны относится эпифитная лишайниковая и моховая растительность. Хорошим индикатором при изучении ответной реакции ка тзхногенное воздействие служит почва, включая почвенную микрофлору.[ ...]
Таким образом, санитарно-показательные клостридии являются дополнительными индикаторами загрязнения воды возбудителями, более устойчивыми, чем не образующие спор микроорганизмы — БГКП и энтерококки.[ ...]
Многие исследователи рассматривают растения как наиболее чувствительные и надежные индикаторы загрязненности атмосферы и почвы. Уже с середины прошлого века было замечено, что на листьях деревьев, высаженных вдоль шоссе и улиц городов, возникают пятна, которые, как показали дальнейшие исследования, являются результатом воздействия тетроэтилового свинца, добавляемого в бензин для более эффективной работы двигателей автомобилей. Как известно, свинец относится к разряду наиболее токсичных веществ, таких как ртуть, мышьяк, цинк, кадмий и радиоактивные вещества (Вадковская, Лукашев, 1977). Травянистая растительность городов также подвержена воздействию этого микроэлемента. Исследователями (Парибок и др., 1981) подмечено, что наиболее интенсивно поглощают свинец мятлик луговой и одуванчик аптечный.[ ...]
По данным изучения распределения в почве некоторых металлов (наиболее распространенных индикаторов загрязнения городов) можно дать ориентировочную оценку опасности загрязнения атмосферного воздуха. Так, при содержании свинца в почве, начиная с 250 мг/кг, в районе действующих источников загрязнения наблюдается превышение его ПДК в атмосферном воздухе (0,3 мкг/м3), при содержании меди в почве, начиная с 1500 мг/кг, наблюдается превышение ПДК меди в атмосферном воздухе (2,0 мкг/м3).[ ...]
Таким образом, выделенные значимые микрокомпоненты на исследуемой территории могут служить индикаторами загрязнения подземных вод от объектов ОГХК. Однако на различных объектах ОГХК техногенные процессы формирования концентраций этих компонентов различны, что приводит к дифференциации их роли в качестве маркирующих компонентов. При этом в настоящее время наблюдается превышение предельно допустимых с точки зрения питьевого использования концентраций Ва, Ы, М, Мп, Р, Ре.[ ...]
Макрушин A.B. Биологический анализ качества вод. Библиографический указатель.[ ...]
Для северных регионов характерно наличие снежного покрова в течение 8 и более месяцев в году. Снежный покров является индикатором загрязнения атмосферы (Семячков, 2001). Также через снежный покров происходит загрязнение других компонентов (почв, грунтов), являющихся средой обитания живых организмов.[ ...]
Достоинства кишечных палочек как санитарно-пока-зательных микроорганизмов заключается в значительном их преобладании в загрязненных объектах над другими микроорганизмами — возможными индикаторами загрязнения, в более высокий чувствительности кишечных палочек при обнаружении небольших источников загрязнения и оценке процессов микробного самоочищения, в соответствии данных санитарной характеристики объектов, в достаточной корреляции между содержанием кишечных палочек и сальмонелл (Т. 3. Артемова и др., 1976).[ ...]
Макрушин А. В. Библиографический указатель по теме «Биологический анализ качества вод» с приложением списка организмов — индикаторов загрязнения. Л., 1974. 53 с.[ ...]
В целях определения закономерностей распределения концентраций загрязняющих микрокомпонецтов в подземных водах и выявления фуппы компонентов - индикаторов загрязнения была проведена статистическая обработка фактических данных, направленная на установление взаимосвязей в характере изменений концентраций значимых микрокомпонентов по площади.[ ...]
Простейшие микроорганизмы весьма распространены в водоемах, они составляют основную часть гетеротрофного микропланктона. Такие микроорганизмы играют роль индикаторов загрязнения и активно участвуют в очистке воды. Быстрая реакция на токсическое действие загрязняющих веществ и простота культивирования позволяет использовать простейшие при биотестировании качества загрязненных природных водоемов.[ ...]
Лишайники, по-видимому, возникали в ходе эволюции неоднократно. — Лишайниковый мутуализм дает «новый вид». — Медленный рост лишайников. — Лишайники как чувствительные индикаторы загрязнения среды.[ ...]
В целом повышенные концентрации соединений азота не характерны для природных вод рассматриваемой территории, поэтому распределение азота в подземных водах не может использоваться в качестве индикатора загрязнения объектами ОГХК.[ ...]
Неоднородность геолого-гидрогеологического строения рас-сматривемой территории и индивидуальный характер состава срочных вод изучаемых объектов ОГХК приводят к формированию различных ситуаций загрязнения подземных вод на разных объектах газового комплекса. Формируются индивидуальные уровень и масштаб загрязнения, набор компонентов - индикаторов загрязнения, характерные процессы преобразования и распространения компонентов в потоке подземных вод. В связи с этим целесообразно рассмотреть природно-техногенные ситуации, сложившиеся на отдельных участках расположения техногенных объектов ОГХК.[ ...]
Циркуляция и накопление токсичных мутагенных соединений в экосистемах Мирового океана изучались на примере бенз(а)пирена (БП)—молекулярно устойчивого соединения, принятого в настоящее время в качестве индикатора загрязнения окружающей среды канцерогенными полициклическими ароматическими углеводородами (Г1АУ). Однако следует подчеркнуть, что общее содержание ПАУ в морской среде может значительно превышать обнаруживаемые концентрации БП.[ ...]
Это вещество можно использовать в качестве индикатора загрязненности (см. также главу I).[ ...]
В качестве санитарно-показательных организмов, применяемых для оценки вероятности содержания в воде патогенной микрофлоры, используют микроорганизмы, для которых постоянной средой обитания является кишечник человека и животных. Количественный учет микроорганизмов — индикаторов загрязнения позволяет дать более точную оценку степени бактериального загрязнения воды. Основные требования, предъявляемые к санитарно-показательным микроорганизмам: 1) они должны иметь общую естественную среду обитания с патогенными микроорганизмами и выделяться во внешнюю среду в большом количестве; 2) во внешней среде санитарно-показательные микроорганизмы должны по возможности равномерно распределяться и быть более устойчивыми, чем патогенные. Они должны дольше сохраняться в воде, практически не размножаясь, иметь большую устойчивость к воздействию различных неблагоприятных факторов, у них должна возможно в меньшей степени проявляться изменчивость свойств и признаков; 3) методы определения санитарно-показательных микроорганизмов должны быть простыми, быстрыми и иметь достаточную степень достоверности.[ ...]
Биоиндикация — прием, когда используют оргазмы, обитающие в исследуемой среде. Биоиндикацию можно проводить на уровне молекул, клеток, органов, организмов, популяций, биоценоза. В качестве биотестов выбирают наиболее чувствительные к загрязнителям организмы. Морфологические индикаторы на основе лишайников нашли применение в системах экологического мониторинга многих стран. Лучшим индикатором загрязнения автострад свинцом и кадмием является растущий вдоль них подорожник. Биоиндикацию многолетнего воздействия антропогенных факторов на растительность можно провести, измеряя ширину годичных колец деревьев.[ ...]
Особое внимание в системе мониторинга следует обратить на наблюдение за атмосферой. Необходимо проводить наблюдения за содержанием в атмосфере С02, N2, соединений серы, микрокомпонентов, особенно тяжелых металлов, углеводородных газов. Задачей будущих исследований является уточнение миграционных форм компонентов-загрязнителей, как в районе исследований, так и за ei о пределами. В качестве индикатора загрязнения атмосферы рекоменд>е(ся использовать газообразные адсорбированные углеводороды. Необходимо провести детальное исследование компонентов нефтепродуктов для кс пользования их в качестве прямых индикаторов загрязнения.[ ...]
Водородный показатель выражают величиной pH, представляющей собой десятичный логарифм концентрации ионов водорода, взятый с обратным знаком; pH определяют в интервале от 1 до 14. В большинстве природных вод pH находится в пределах от 6,5 до 8,5 и зависит от соотношения концентраций свободного диоксида углерода и бикарбонат-иона. Более низкие значения pH могут наблюдаться в кислых болотных водах. Летом при интенсивном фотосинтезе pH может повышаться до 9,0. На величину pH влияет содержание карбонатов, гидроокисей, солей, подверженных гидролизу, гуминовых веществ и т. п. Данный показатель является индикатором загрязнения открытых водоемов при выпуске в них кислых или щелочных сточных вод.[ ...]
ru-ecology.info
Загрязняющие вещества атмосферного воздуха и их влияние на морфофизиологические показатели растений (стр. 1 из 6)
Министерство образования и науки РФ
Марийский Государственный Университет
Кафедра экологии
Курсовая работа на тему:
«Загрязняющие вещества атмосферного воздуха и их влияние на морфофизиологические показатели растений»
Выполнил: студент гр. БЭ-61
Горланова С.
Научный руководитель: к.б.н.,
доцент Скочилова Е.А.
Йошкар-Ола
2007
Содержание
Введени
1. Обзор литературы
1.1 Состав атмосферного воздуха
1.2. Загрязняющие вещества атмосферного воздуха.
1.2.1. Химическое загрязнение
1.2.2. Биологическое загрязнение
1.2.3. Механическое загрязнение
1.2.4. Физическое загрязнение
1.2.5. Характеристика приоритетных загрязнителей воздуха
1.3. Влияние загрязняющих веществ на морфофизиологические показатели растений
1.4. Физиологическая роль серы
Заключение
Список литературы
Введение
Атмосферный воздух такого состава, к которому мы привыкли, сформировался еще 200 миллионов лет назад. На протяжении многих веков он оставался неизменным. Именно при таких соотношениях воздуха возможна жизнь на Земле, как человека, так и аэробного микроорганизма.
Несмотря на то, что на состав атмосферного воздуха влияют естественные причины, происходящие на планете (извержения вулканов, лесные пожары, выветривание, эрозия почвы и др.). Они не приносят большого ущерба. Такое воздействие, которое оказывает человек, особенно в последние десятилетия, несравнимо ни с чем.
Атмосфера обладает мощной способностью к самоочищению от загрязняющих веществ. Движение воздуха приводит к рассеиванию примесей. Пылевые частицы выпадают из воздуха на земную поверхность под действием силы тяжести дождевых потоков. Многие газы растворяются во влаге облаков и с дождями также достигают почвы. Под воздействием солнечного света в атмосфере погибают болезнетворные микроорганизмы. Но в настоящее время объем ежегодно выбрасываемых в атмосферу вредных веществ резко возрос, составляет многие миллионы тонн и превышает пределы способности атмосферы к самоочищению.
Динамическое загрязнение атмосферы происходит, главным образом, в ее нижних слоях Загрязняющие вещества, попав в атмосферу, под воздействием излучения, присутствия свободных радикалов, озона, молекул воды претерпевают изменения, различные химические превращения вплоть до образования весьма опасных соединений. Степень загрязнения атмосферного воздуха зависит от числа источников загрязнения атмосферы и массы выбрасывающих загрязняющих веществ (Современное состояние, 2006).
И если раньше растения справлялись с определенной массой загрязняющих веществ (в процессе фотосинтеза, накапливания углерода и других вредных элементов), то сейчас разница между загрязнением и очисткой несопоставимо выше.
Растения не обладают сформировавшейся в ходе эволюции, системой адаптации к вредным газам. Газы и взвеси достаточно легко проникают в ткани, органы растений через устьица, приобретая возможность влиять на обмен веществ клеток, вступая в химические взаимодействия на уровне клеточных мембран и клеточных стенок. Пыль, оседая на поверхности растения, закупоривает устьица, что ведет к ухудшению газообмена, нарушению водного режима, а также затрудняет поглощение света (Полевой, 1989).
Для уменьшения вредного воздействия загрязняющих веществ в городах выводят зеленые насаждения. Они выполняют важнейшие средообразующие и средозащитные функции, связанные с выделением кислорода и фитонцидов, ионизацией воздуха, осаждением пыли, формированием своеобразного микроклимата и т.д.
1. Обзор литературы
1.1 Состав атмосферного воздуха
Атмосфера – мощная газовая оболочка Земли, характеризирующаяся резко выраженной неоднородностью строения и состава (табл. 1). Масса атмосферы составляет 5*1015 т.
По особенностям строения атмосферу делят на 4 сферы: тропосферу, стратосферу, мезосферу и термосферу. Мощность тропосферы 8-10км в полярных областях и 16-18км у экватора. Это самая плотная часть атмосферы и она непосредственно граничит с поверхностью океана и суши. Температура здесь понижается с высотой (до 6°С на каждый километр). Стратосфера распределена на две зоны: нижнюю, достигающую высоты 25 км, и верхнюю, которая простирается до высоты 50 км. В стратосфере, на высоте 25км расположен озоновый слой. Выше стратосферы располагается мезосфера, достигающая 80км от уровня моря и характеризующаяся мощностью 25км. В мезосфере происходит понижение температуры с высотой. Далее идет термосфера (ионосфера). Верхней оболочкой атмосферы является экзосфера, область диспозиции атмосферных газов (преодоление атомами и ионами поля Земли), в результате которой Земля теряет то или иное количество атмосферных газов.
Атмосфера нашей планеты состоит в основном из азота и кислорода. Кроме того, в состав атмосферы входят углекислый газ, озон, аргон, водород, гелий и некоторые другие газы, а также водяной пар, содержание которого в среднем составляет 2,4 г/см3 .
Газовая среда, содержащая необходимые компоненты воздуха, является одним из важнейших экологических факторов. Кислород необходим всем живым организмам для дыхания, а другой компонент воздуха - углекислый газ – обеспечивает воздушное питание зеленых растений – фотосинтез (Акимова, Хаскин, 2001).
Временное изменение содержания кислорода на 2-3% не оказывает заметного физиологического действия, но в почве и глубоких нарах животных его содержание может опускаться значительно ниже.
Таблица 1 - Состав земной атмосферы
Атмосферный воздух в последние десятилетия интенсивно загрязняется путем привнесения в него или образования в нем загрязняющих веществ в концентрациях, превышающих нормативы качества или уровень естественного содержания. Таким образом, под загрязнением атмосферы понимается привнесение в атмосферу веществ в виде газа, пара или пыли в степени, оказывающей вредное воздействие на организмы, неживую природу или технические устройства. Это одно из наиболее опасных последствий НТР и использования человеком ископаемого топлива.
Атмосфера обладает мощной способностью к самоочищению от загрязняющих веществ. Движение воздуха приводит к рассеиванию примесей. Пылевые частицы выпадают из воздуха на земную поверхность под действием силы тяжести и дождевых потоков. Многие газы растворяются во влаге облаков и с дождями также достигают почвы. Под воздействием солнечного света в атмосфере погибают болезнетворные микроорганизмы. Но в настоящее время объем ежегодно выбрасываемых в атмосферу вредных веществ резко возрос, составляет многие миллионы тонн и превышает пределы способности атмосферы к самоочищению (Воскресенская с соавт., 2004).
Загрязнения любого масштаба по многочисленным цепям природных связей переходит из одной среды в другую. На этом пути первым оказываются автотрофные организмы – растения. Газы, пыль, содержащие различные компоненты, легко проникают в ткани растения через устьица и могут непосредственно влиять на обмен веществ в клетках, вступая в химические взаимодействия на уровне клеточных стенок и мембран.
Пыль, оседая на поверхности листьев, затрудняет поглощение света, нарушает водный обмен. Под действием загрязняющих веществ происходит подавление фотосинтеза, нарушение водообмена, многих биохимических процессов, снижение транспирации, общее угнетение роста и развития растений. Это приводит к изменению окраски листьев, некрозу, опадению листьев, изменению формы роста и т.д. (Воскресенская с соавт., 2005).
1.2. Загрязняющие вещества атмосферного воздуха.
Для оценки степени загрязнения атмосферного воздуха населенных мест используют ПДК – предельно допустимых концентраций и ОБУВ – ориентировочно безопасные уровни воздействия. Всего в России разработано более 600 ПДК и 1300 ОБУВ (табл. 2).
Загрязнение среды и организмов – реально осуществляющийся процесс изменения их химических констант, в результате которого количественное значение и качественные характеристики последних выходят за пределы периодических и апериодических отклонений, происходит нарушение естественного массоэнергообмена.
Загрязнение можно разделить на 4 категории: химические, биологические, физические и механические.
Источниками антропогенного загрязнения атмосферного воздуха являются все виды хозяйственной или иной деятельности человечества (Хвастунов, 1999).
Таблица 2
ПДК и ОБУВ загрязняющих веществ атмосферного воздуха
К числу крупнейших источников загрязнения атмосферного воздуха всегда относился автотранспорт. За последние годы наблюдается увеличение интенсивности автомобильного движения практически на всех автодорогах. Кроме того, увеличилось количество личного автотранспорта, как легкового, так и грузового (Данилов-Данильян, 1996; Государственный доклад, 1998).
mirznanii.com
Химический состав атмосферного воздуха, физиолого-гигиеническое значение его составных частей. Показатели загрязнения атмосферного воздуха.
Состав атмосферного воздуха: азот – 78.08%, кислород - 20.95%, диоксид углерода – 0.03-0.04, примеси газов (аргон, неон, гелий, радон, криптон, озон, водород, ксенон, закись азота, метан) в минимальных концентрациях. Последние являются показателями происходящих процессов у живых организмов.
Азот по количественному содержанию является наиболее существенной составной частью атмосферного воздуха. Он принадлежит к индифферентным газам и играет роль разбавителя кислорода. При избыточном давлении (4 атм) азот может оказывать наркотическое действие.
В природе идет непрерывный круговорот азота, в результате чего азот атмосферы под влиянием электрических разрядов превращается в окислы азота, которые, вымываясь из атмосферы осадками, обогащают почву солями азотистой и азотной кислот. Под влиянием бактерий почвы соли азотистой кислоты превращаются в соли азотной кислоты, которые, в свою очередь, усваиваются растениями и служат для синтеза белка. При разложении органических веществ азот восстанавливается и снова поступает в атмосферу, из которой вновь связывается биологическими объектами.
Азот воздуха усваивается сине-зелеными водорослями и некоторыми видами бактерий почвы (клубеньковыми и азотфиксирующими).
Кислород. Постоянное содержание кислорода поддерживается непрерывными процессами его обмена в природе. Кислород потребляется при дыхании человека и животных, он необходим для горения и окисления. Кислород поступает в атмосферу в результате фотосинтеза растений. Наземные растения и фитопланктон ежегодно поставляют в атмосферу около 1,5?1015 т кислорода, что примерно соответствует его потреблению. В последние годы установлено, что под действием солнечных лучей молекулы воды распадаются с образованием молекул кислорода. Это второй источник образования кислорода в природе.
Организм человека очень чувствителен к недостатку кислорода. Уменьшение его содержания в воздухе до 17 % приводит к учащению пульса, дыхания. При концентрации кислорода 11-13 % отмечается выраженная кислородная недостаточность, приводящая к резкому снижению работоспособности. Содержание в воздухе 7-8 % кислорода несовместимо с жизнью.
Углекислый газ в природе находится в свободном и связанном состоянии. Диоксид углерода в 1,5 раза тяжелее воздуха. В окружающей среде происходят непрерывные процессы выделения и поглощения диоксида углерода. В атмосферу он выделяется в результате дыхания человека и животных, а также горения, гниения, брожения.
Диоксид углерода является физиологическим возбудителем дыхательного центра. Его парциальное давление в крови обеспечивается регулированием кислотно-щелочного равновесия. В организме он находится в связанном состоянии в виде двууглекислых солей натрия в плазме и эритроцитах крови. При вдыхании больших концентраций диоксида углерода нарушаются окислительно-восстановительные процессы. Чем больше диоксида углерода во вдыхаемом воздухе, тем меньше его может выделить организм. Накопление диоксида углерода в крови и тканях ведет к развитию тканевой аноксии. Увеличение содержания диоксида углерода во вдыхаемом воздухе до 3 % приводит к нарушениям функции дыхания (одышка), появлению головной боли и снижению работоспособности, при 4 % отмечают усиление головной боли, шум в ушах, сердцебиение, возбужденное состояние, при 8 % и более возникает тяжелое отравление и наступает смерть. По содержанию диоксида углерода судят о чистоте воздуха в жилых и общественных зданиях, значительное накопление этого соединения в воздухе закрытых помещений указывает на санитарное неблагополучие помещения (скученность людей, плохая вентиляция).
Считают, что ощущение дискомфорта обычно связано не только с увеличением содержания диоксида углерода свыше 0,1 %, но и с изменением физических свойств воздуха при скоплении людей в помещениях: повышаются влажность и температура, изменяется ионный состав воздуха главным образом за счет увеличения положительных ионов и др.
Из всех показателей, связанных с ухудшением свойств воздуха, диоксид углерода наиболее доступен простому определению. Поэтому концентрация (0,1 %) издавна принята в гигиенической практике как предельно допустимая величина, интегрально отражающая химический состав и физические свойства воздуха в жилых и общественных помещениях. Таким образом, диоксид углерода является косвенным гигиеническим показателем, по которому оценивают степень чистоты воздуха. По содержанию диоксида углерода производится расчет вентиляции в жилых и общественных зданиях.
От содержания диоксида углерода зависит тепловой баланс планеты. В литературе обсуждается вопрос о роли диоксида углерода в создании парникового эффекта, приводящего к повышению температуры приземного слоя воздуха.
ИЗА - комплексный индекс загрязнения атмосферы, учитывающий несколько примесей, представляющий собой сумму концентраций выбранных загрязняющих веществ в долях ПДК (в соответствии с РД 52.04.186-89 Руководство по контролю загрязнения атмосферы).
В зависимости от значения ИЗА уровень загрязнения воздуха определяется следующим образом:
Уровень загрязнения атмосферного воздуха Значения ИЗА
Низкий меньше или равен 5
Повышенный 5-7
Высокий 7-14
Очень высокий больше или равен 14
7. Показатели загрязнения воздуха помещений. Углекислота как показатель загрязнения воздуха в больничных помещениях. Нормирование и методы определения.
Воздух застаивается в помещении, где постоянно возрастает концентрация вредных для здоровья веществ из-за использования различных строительных и отделочных материалов, конструкционных и обивочных материалов мебели, полимеров, бытовой химии, пластмасс, а также множества различных электронных устройств. Но не стоит забывать, что из этого следуют заболевания разной степени тяжести, такие как астма, аллергия, постоянные головные боли, стресс, быстрая утомляемость, нарушения мозговой деятельности, может развиться также и онкологическая патология.
основным косвенным показателем загрязненности воздух жилых помещений служит углекислый газ (точнее его концентрация в воздухе).
При нахождении в помещении людей концентрация углекислого газа по степенно увеличивается, так как выдыхаемый воздух содержит повышенное его количество.
Концентрация углекислого газа выражается в процентах (%) и промилях (Л°). 1 промиля (1 Л») - это количество мл газа в 1 л воздуха.
Как известно, концентрация углекислого газа в атмосферном воздухе составляет приблизительно 0.04 %
ПДК (предельно допустимая концентрация) углекислого газа в воздухе жилых помещений равна:
0.7 % - для "чистых" помещений (больничных) - операционных, палат, перевязочных и тд.
0.1 % -для обычных жилых помещений.
Нормирование содержания углекислого газа в воздухе связано с тем, что при увеличении его концентрации он оказывает неблагоприятное действие на человека. Так, при возрастании концентрации углекислого газа во вдыхаемом воздухе до 2 % и более он оказывает токсическое действие, при концентрации - 3-4 % - сильное токсическое действие, а концентрация 7-8 % является летальной.
При пребывании в помещении людей количество углекислого газа увеличивается. Один человек выделяет приблизительно 22.6 л углекислого газа в час.
Каждый литр подаваемого в помещение воздуха содержит 0.4 %° углекислого газа, то есть каждый литр этого воздуха содержит 0.4 мл углекислого газа и таким образом может еще "принять" 0.3 мл (0.7 - 0.4) для чистых помещений (до 0.7 мл в литре или 0.7 /~ ) и 0.6 мл (1 - 0.4) для обычных помещений (до 1 мл в литре или 1 /~ ).
Так как каждый час 1 человек выделяет 22.6 л (22600 мл) углекислого газа, а каждый литр подаваемого воздуха может "принять" указанное выше число мл углекислого газа, то количество литров воздуха, которое необходимо подать в помещение на 1 человека в час составляет (палаты, операционные) - 22600 / 0.3 = 75000 л = 75 м3 . То есть, 75 м3 воздуха на каждого человека в час должно поступить в помещение для того чтобы концентрация углекислого газа в нем не превысила 0.7%
cyberpedia.su
