Слайд 2
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.
Значительные изменения даже какого–либо одного параметра могут приводить к гибели растений.
Слайд 3
В нормальных условиях в атмосфере содержится огромное число
компонентов – как газообразных, так и в виде аэрозолей.
Помимо основных компонентов – O2 и N2, а так же присутствующего в меньших количествах СO2, воздух содержит различные химические соединения (некоторые углеводороды, серосодержащие соединения).
В атмосфере обычно присутствуют оксиды азота.
Слайд 4
По оценке Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), из более
чем 6 млн известных химических соединений практически используется до
500 тыс. соединений; из них около 40 тыс. обладают вредными свойствами, а 12 тыс. являются токсичными.
Слайд 5
Токсические вещества- это вещества, яды, которые, попадая в
организм в небольших количествах, вступают затем в химическое или
физ-хим взаимодействие с тканями и при определенных условиях вызывают нарушения.
Поллютанты- вещества антропогенного происхождения, загрязняющие среду обитания живых существ.
Слайд 6
Характер и степень влияния химических загрязняющих веществ на
общую экологическую обстановку, отдельные биогеоценозы и компоненты биосферы неодинаковы
в различных природных зонах и даже по отношению к отдельным видам животных и растений. Вследствие этого наряду с общими и закономерно обусловленными проявлениями опасных токсико-экологических ситуаций нередко возникают частные и локальные нарушения природной среды.
Слайд 7
Тяжесть воздействия загрязняющих веществ определяют три фактора.
1
– химическая природа, то есть насколько они активны и
вредны. 2 – концентрация. 3 – устойчивость.
По масштабам загрязнения подразделяются на локальные, региональные, космические.
Источники загрязнения разделяются по характеру поступления загрязняющих веществ в окружающую среду – локальные, точечные, площадные и линейные (неточечные).
Слайд 8
При оценке влияния загрязнений на природную среду необходимо
различать прямое (первичное) и опосредованное (вторичное) воздействие.
Например, прямое
воздействие выбросов металлургического или химического комбината вызывает первичный эффект гибели растительности в ближайших окрестностях. Вслед за этим неизбежно развиваются вторичные процессы эрозии и дефляции оголенной поверхности почв вплоть до полного разрушения почвенного покрова (опосредованное воздействие).
Слайд 9
Факторы миграционных хим процессов в почвах:
окислительно-восстановительные и кислотно-основные
свойства почв;
гранулометрический состав
водно-тепловой режим
геохимический фон региона.
Захват химических элементов
растительностью знаменует их вовлечение в особую форму движения – биологическую миграцию.
Слайд 10
Все элементы можно разделить по интенсивности биологического поглощения
на две группы.
1гр- концентрация в золе больше, чем
в земной коре (Кб > 10) (бор, бром, йод, цинк и серебро).
2гр- элементы с низкой интенсивностью поглощения (Кб < 1). Некоторые из них присутствуют в земной коре преимущественно в формах, трудно доступных для растений (галлий, цирконий, титан, иттрий, лантан), другие токсичны, поэтому и поглощаются ограниченно (фтор, уран).
Интенсивность биологического поглощения химических элементов не зависит от их содержания в земной коре.
Слайд 11
При повышении уровня загрязнения инактивация токсикантов в почве
становится неполной и поток ионов начинает атаковать корни. Часть
ионов растение способно перевести в менее активное состояние еще до проникновения их в корни. И все же большое количество токсикантов попадает в корень, где частично адсорбируется на стенках. Если в клетках корня окажется ионов больше допустимого уровня, то начинает действовать еще один механизм защиты, переводящий излишек в вакуоли. При продвижении по проводящим тканям растения элементы могут поглощаться ее стенками, а также закомплексовываться присутствующими в клеточном соке органическими соединениями.
Слайд 12
Поступление воды и различных веществ в зоне всасывания
корня через биологические мембраны осуществляется такими процессами как:
Осмос- диффузия
воды через мембрану.
Диффузия- проникновение веществ через мембрану по градиенту концентрации (из области где их концентрация выше, в область, где их концентрация ниже).
Активный транспорт- перенос веществ против их градиента концентрации, связанный с затратами энергии. Он осуществляется специальными белками-переносчиками, которые образуют ионные насосы.
Слайд 13
Из клеток водный раствор просачивается в клеточные поры
корня и далее из клетки в клетку попадает в
сосуды. По сосудам корня вода с веществами поднимается в стебель, а по сосудам стебля – почкам, листьям, цветкам.
Слайд 14
Еще один путь – поглощение газопылевых выбросов и
аэрозолей через листовую поверхность.
Слайд 15
При увеличении поступления химических элементов в природные среды
возможно изменение химического состава живых организмов. Мигрируя по пищевым
цепям, микроэлементы могут накапливаться в органах и тканях растительных и животных организмов в токсичных концентрациях.
Слайд 16
Даже при незначительной концентрации загрязнителей длительное влияние на
растения загрязненного воздуха приводит к уменьшению интенсивности их фотосинтеза
и к замедлению их роста, а также к упрощению и распаду ценозов.
Слайд 17
Для нейтрализации загрязнителей или уменьшении их концентрации вблизи
промышленных зон и в черте города высаживают зеленые насаждения.
Продолжительность жизни деревьев в городах и промышленных зонах сокращается по сравнению с условиями леса в 5-8 раз.
Слайд 18
При озеленении территории следует выбирать древесные, кустарниковые и
газонные растения в зависимости от :
почвенно-климатических условий,
качественного и
количественного состава выбросов,
закономерностей рассеивания загрязняющих веществ в атмосферном воздухе в данной местности,
эффективности данной породы для очистки воздуха от конкретного загрязнителя или их комбинации (пыле - газопоглощение), а также ее пыле – и газоустойчивости.
Слайд 19
SO2
Наиболее опасные и распространенные загрязнители атмосферы - газообразные
соединения серы. Ежегодно выбрасывается около 100 млн. т.
Загрязняющее
вещество первоначально поступает в растение через устьица .
Диоксид серы, прежде всего, воздействует на клетки, которые регулируют открывание устьиц.
Последствия:
Деформация, агглютинация и разрушение пластид.
Изменение проницаемости мембран.
Нарушение деятельности синтетазы жирных кислот.
Уменьшение числа и размеров женских соцветий и длины хвоинок.
Сухие вершины сосен, обесцвеченная листва, бурые и красные пятна на листьях, осыпающаяся хвоя.
Гибель лишайников.
Является причиной кислотных дождей.
Изменяется газоаккумулирующая способность растений.
Оксид серы ядовит для растений даже в концентрациях от одной пятидесятитысячной до одной миллионной от объема воздуха.
Газопоглотительная функция растений повышается благодаря накоплению серы в побегах и вымыванием ее дождевыми водами. Из листьев может быть вымыто от 8 до 40% серы, поглощенной из воздуха.
Слайд 20
Рассмотрим другие наиболее вредные загрязняющие вещества: фториды и
озон.
Фториды.
Последствия воздействия фторидов схожи с воздействием диоксида серы.
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.
Последствия:
Изменения в процессах обмена и в структуре клетки. Гранулирование, плазмолиз и сплющивание хлоропластов. В сосновых иглах наблюдается гипертрофия питающих клеток флоэмы и передающей ткани.
Фториды воздействуют на целый ряд ферментов. В растениях могут наблюдаться изменения в содержании органических кислот, аминокислот, свободных сахаров, крахмала и других полисахаридов. Изменяется механизм распада глюкозы, что может вызвать отклонения от нормального развития листьев.
Воздействие на ферменты приводит к ингибированию реакции, которая осуществляется с участием этого фермента. Это относится к процессу фотосинтеза, который, ингибируется фторидами. Один из механизмов воздействия на фотосинтез состоит в ингибировании хлорофилла.
Слайд 21
Озон.
Озон, третий из наиболее вредных загрязняющих веществ.
Сначала
он воздействует на растения на молекулярном уровне. Первичным объектом
воздействия оказываются устьица листьев и мембраны.
Последствия:
Первичные гистологические изменения происходят в хлоропластах, которые через короткое время подвергаются грануляции, разрыву и приобретают светло-зеленую окраску.
Очень высокая реакционная способность.
Разрыв клеточной оболочки и мембраны приводит к резкому изменению нормальных процессов обмена, вызывая увеличение потерь воды и нарушая баланс ионов. Установлено, что озон способен модифицировать аминокислоты, изменять механизм процессов белкового обмена, воздействовать на состав ненасыщенных жирных кислот.
Озон оказывает сильное ингибирующее действие на процесс фиксации СО2.
