प्रदूषण जानवरों को कैसे प्रभावित करता है. जानवरों पर बाहरी वायु प्रदूषण का प्रभाव

गंदी हवा खतरनाक क्यों है?

एक व्यक्ति प्रतिदिन 24 किलोग्राम तक हवा अंदर लेता है, जो प्रतिदिन पीये जाने वाले पानी की मात्रा से कम से कम 16 गुना अधिक है। लेकिन क्या हम इस बारे में सोचते हैं कि हम क्या सांस लेते हैं? आख़िरकार, बड़ी संख्या में कारों, तंबाकू के धुएं, बिजली के उपकरणों, डिटर्जेंट और सफाई उत्पादों से वाष्पित होने वाले कणों और बहुत कुछ के साथ, जिस हवा में हम सांस लेते हैं वह साफ नहीं है। प्रदूषित वायु किससे बनी है और यह खतरनाक क्यों है?

जैसा कि आप जानते हैं, वायु के कणों में विद्युत आवेश होता है। इन आवेशों के निर्माण की प्रक्रिया को आयनीकरण कहा जाता है, और एक आवेशित अणु को आयन या वायु आयन कहा जाता है। यदि कोई आयनित अणु तरल के कण या धूल के कण पर जम जाता है, तो ऐसे आयन को भारी आयन कहा जाता है।

वायु आयनों पर दो आवेश होते हैं - धनात्मक और ऋणात्मक।

नकारात्मक रूप से आवेशित आयन मानव स्वास्थ्य पर लाभकारी प्रभाव डालते हैं। स्वच्छ हवा में भारी आयन बिल्कुल नहीं होते, इसलिए ऐसी हवा इंसानों के लिए अनुकूल होती है। इसीलिए लोगों को अक्सर ताजी हवा में, प्रकृति में, शहर के धुएं और हानिकारक पर्यावरणीय कारकों के संपर्क से दूर रहने की आवश्यकता होती है।

सकारात्मक आयनों के प्रतिकूल प्रभावों के प्रति सबसे अधिक संवेदनशील (अकेले घर की धूल में कई दर्जन धातुएं पाई गईं, जिनमें कैडमियम, सीसा, आर्सेनिक आदि जैसे जहरीले और खतरनाक धातुएं शामिल हैं), वे लोग जो लंबे समय से घर के अंदर हैं समय है बच्चे (विशेष रूप से छोटे बच्चे), गर्भवती और स्तनपान कराने वाली महिलाएं, बीमार और बुजुर्ग।

गंदी हवा किसी व्यक्ति को कैसे प्रभावित करती है?

यह ज्ञात है कि सभी इलेक्ट्रॉनिक और विद्युत उपकरण सकारात्मक रूप से चार्ज किए गए आयनों का उत्सर्जन करते हैं, और कमरे में नकारात्मक रूप से चार्ज किए गए वायु आयनों का कोई पुनरुत्पादन नहीं होता है, जो लगातार मनुष्यों और पालतू जानवरों द्वारा उपभोग किए जाते हैं।

वायु प्रदूषण, प्राकृतिक भौतिक संरचना के उल्लंघन के साथ, हमारे चारों ओर के वायु वातावरण को जीवन के लिए बेहद प्रतिकूल बना देता है, जो नवीनतम वैज्ञानिक आंकड़ों के अनुसार, मानव शरीर को अपने आंतरिक संसाधनों का 80% केवल संभावना सुनिश्चित करने पर खर्च करने के लिए मजबूर करता है। इसमें अस्तित्व का.

काश, हम जंगल में अपना घर बसा पाते और प्रकृति को ही हवा को शुद्ध और ताज़ा करने देते!

हालाँकि, यह व्यावहारिक रूप से अवास्तविक है, लेकिन आप वायु शोधन प्रणालियों का उपयोग कर सकते हैं जो आयनीकरण और कम सांद्रता वाले ओजोन की मदद से प्राकृतिक सफाई को फिर से बनाते हैं। इन प्रणालियों का उपयोग घरों, कार्यालयों, होटलों, पालतू जानवरों, कृषि और यहां तक ​​कि कारों में भी किया जा सकता है।

अपने विकास के सभी चरणों में मनुष्य बाहरी दुनिया से निकटता से जुड़ा हुआ था। लेकिन अत्यधिक औद्योगिक समाज के उद्भव के बाद से, प्रकृति में खतरनाक मानव हस्तक्षेप नाटकीय रूप से बढ़ गया है, इस हस्तक्षेप का दायरा विस्तारित हो गया है, यह अधिक विविध हो गया है, और अब मानवता के लिए एक वैश्विक खतरा बनने का खतरा है।

मनुष्य को जीवमंडल की अर्थव्यवस्था में अधिक से अधिक हस्तक्षेप करना होगा - हमारे ग्रह का वह हिस्सा जिसमें जीवन मौजूद है। पृथ्वी का जीवमंडल वर्तमान में बढ़ते मानवजनित प्रभाव से गुजर रहा है। साथ ही, कई सबसे महत्वपूर्ण प्रक्रियाओं को प्रतिष्ठित किया जा सकता है, जिनमें से कोई भी ग्रह पर पारिस्थितिक स्थिति में सुधार नहीं करता है।

सबसे बड़े पैमाने पर और महत्वपूर्ण रासायनिक प्रकृति के पदार्थों द्वारा पर्यावरण का रासायनिक प्रदूषण है जो इसके लिए असामान्य है। इनमें औद्योगिक और घरेलू मूल के गैसीय और एयरोसोल प्रदूषक शामिल हैं। वातावरण में कार्बन डाइऑक्साइड का संचय भी बढ़ रहा है। कीटनाशकों के साथ मिट्टी के रासायनिक संदूषण और इसकी बढ़ी हुई अम्लता के महत्व के बारे में कोई संदेह नहीं है, जो पारिस्थितिकी तंत्र के पतन का कारण बनता है। सामान्य तौर पर, सभी विचारित कारक, जिन्हें प्रदूषणकारी प्रभाव के लिए जिम्मेदार ठहराया जा सकता है, जीवमंडल में होने वाली प्रक्रियाओं पर महत्वपूर्ण प्रभाव डालते हैं।

"हवा के समान आवश्यक" कहावत आकस्मिक नहीं है। लोकप्रिय ज्ञान ग़लत नहीं है. एक व्यक्ति भोजन के बिना 5 सप्ताह, पानी के बिना - 5 दिन, हवा के बिना - 5 मिनट से अधिक नहीं रह सकता है। विश्व के अधिकांश भागों में वायु भारी है। यह जिस चीज़ से भरा हुआ है उसे आपके हाथ की हथेली में महसूस नहीं किया जा सकता है, इसे आंखों से नहीं देखा जा सकता है। हालाँकि, हर साल 100 किलोग्राम तक प्रदूषक तत्व नागरिकों के सिर पर गिरते हैं। ये ठोस कण (धूल, राख, कालिख), एरोसोल, निकास गैसें, वाष्प, धुआं आदि हैं। कई पदार्थ वायुमंडल में एक-दूसरे के साथ प्रतिक्रिया करते हैं, जिससे नए, अक्सर और भी अधिक जहरीले यौगिक बनते हैं।

शहरी वायु के रासायनिक प्रदूषण का कारण बनने वाले पदार्थों में नाइट्रोजन, सल्फर (सल्फर डाइऑक्साइड), कार्बन मोनोऑक्साइड (कार्बन मोनोऑक्साइड), हाइड्रोकार्बन, भारी धातुओं के ऑक्साइड सबसे आम हैं।

वायु प्रदूषण मानव स्वास्थ्य, जानवरों और पौधों पर प्रतिकूल प्रभाव डालता है। उदाहरण के लिए, हवा में मौजूद यांत्रिक कण, धुआं और कालिख फेफड़ों की बीमारियों का कारण बनते हैं। कारों के निकास उत्सर्जन में, तंबाकू के धुएं में निहित कार्बन मोनोऑक्साइड शरीर में ऑक्सीजन की कमी पैदा करता है, क्योंकि यह रक्त हीमोग्लोबिन को बांधता है। निकास गैसों में सीसा यौगिक होते हैं जो शरीर में सामान्य नशा पैदा करते हैं।

मिट्टी के लिए, यह ध्यान दिया जा सकता है कि उत्तरी टैगा मिट्टी अपेक्षाकृत युवा और अविकसित है; इसलिए, आंशिक यांत्रिक विनाश लकड़ी की वनस्पति के संबंध में उनकी उर्वरता को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित नहीं करता है। लेकिन ह्यूमस क्षितिज को काटने या मिट्टी भरने से लिंगोनबेरी और ब्लूबेरी की बेरी झाड़ियों के प्रकंदों की मृत्यु हो जाती है। और चूँकि ये प्रजातियाँ मुख्य रूप से प्रकंदों द्वारा प्रजनन करती हैं, इसलिए वे पाइपलाइन मार्गों और सड़कों पर गायब हो जाती हैं। उनका स्थान आर्थिक रूप से कम मूल्यवान अनाज और सेज ने ले लिया है, जो मिट्टी की प्राकृतिक सोडिंग का कारण बनते हैं और कोनिफर्स के प्राकृतिक नवीकरण में बाधा डालते हैं। यह प्रवृत्ति हमारे शहर के लिए विशिष्ट है: अम्लीय मिट्टी अपनी मूल संरचना में पहले से ही बंजर है (खराब मिट्टी के माइक्रोफ्लोरा और मिट्टी के जानवरों की प्रजातियों की संरचना को देखते हुए), और हवा और पिघले पानी से आने वाले विषाक्त पदार्थों से भी प्रदूषित है। अधिकांश मामलों में शहर में मिट्टी उच्च स्तर के संघनन के साथ मिश्रित और थोक होती है। खतरनाक और द्वितीयक लवणीकरण जो सड़क पर बर्फ जमने के खिलाफ नमक मिश्रण का उपयोग करने, और शहरीकरण प्रक्रियाओं और खनिज उर्वरकों के उपयोग से होता है।

बेशक, रासायनिक विश्लेषण विधियों के माध्यम से, पर्यावरण में सबसे छोटी मात्रा में भी हानिकारक पदार्थों की उपस्थिति स्थापित करना संभव है। हालाँकि, यह मनुष्यों और पर्यावरण पर इन पदार्थों के गुणात्मक प्रभाव और इससे भी अधिक, दीर्घकालिक परिणामों को निर्धारित करने के लिए पर्याप्त नहीं है। इसके अलावा, अन्य पदार्थों के साथ उनकी संभावित बातचीत के बिना केवल व्यक्तिगत पदार्थों के प्रभाव पर विचार करते हुए, वायुमंडल, पानी, मिट्टी में निहित प्रदूषकों से खतरे का केवल आंशिक रूप से आकलन करना संभव है। इसलिए, खतरे को रोकने के लिए प्रकृति के घटकों के गुणवत्ता नियंत्रण की निगरानी पहले चरण में की जानी चाहिए। हमारे आस-पास का वनस्पति संसार किसी भी इलेक्ट्रॉनिक उपकरण की तुलना में अधिक संवेदनशील और जानकारीपूर्ण है। इस उद्देश्य को उपयुक्त परिस्थितियों में निहित विशेष रूप से चयनित पौधों की प्रजातियों, तथाकथित फाइटोइंडिकेटर्स द्वारा पूरा किया जा सकता है, जो हानिकारक पदार्थों से आने वाले शहर के वातावरण और मिट्टी के लिए संभावित खतरे की शीघ्र पहचान प्रदान करते हैं।

मुख्य प्रदूषक

मनुष्य हजारों वर्षों से वातावरण को प्रदूषित कर रहा है, लेकिन इस अवधि के दौरान उसने आग का जो उपयोग किया, उसके परिणाम नगण्य थे। मुझे इस तथ्य से सहमत होना पड़ा कि धुआं सांस लेने में बाधा डालता था, और कालिख आवास की छत और दीवारों पर काले आवरण की तरह गिरती थी। परिणामी गर्मी किसी व्यक्ति के लिए स्वच्छ हवा से अधिक महत्वपूर्ण थी, न कि कालिख भरी गुफाओं की दीवारों से। यह प्रारंभिक वायु प्रदूषण कोई समस्या नहीं थी, क्योंकि तब लोग छोटे समूहों में रहते थे, एक विशाल अछूते प्राकृतिक वातावरण में रहते थे। और यहां तक ​​कि अपेक्षाकृत छोटे क्षेत्र में लोगों की एक महत्वपूर्ण एकाग्रता, जैसा कि शास्त्रीय पुरातनता में मामला था, अभी तक गंभीर परिणामों के साथ नहीं थी।

उन्नीसवीं सदी की शुरुआत तक यही स्थिति थी। केवल पिछली शताब्दी में ही उद्योग के विकास ने हमें ऐसी उत्पादन प्रक्रियाओं का "उपहार" दिया है, जिसके परिणामों की पहले तो मनुष्य कल्पना भी नहीं कर सका था। लाखों की आबादी वाले शहर पैदा हुए, जिनकी वृद्धि को रोका नहीं जा सकता। यह सब मनुष्य के महान आविष्कारों और विजय का परिणाम है।

मूल रूप से, वायु प्रदूषण के तीन मुख्य स्रोत हैं: उद्योग, घरेलू बॉयलर, परिवहन। वायु प्रदूषण में इनमें से प्रत्येक स्रोत की हिस्सेदारी अलग-अलग जगहों पर बहुत भिन्न होती है। अब यह आम तौर पर स्वीकार किया जाता है कि औद्योगिक उत्पादन हवा को सबसे अधिक प्रदूषित करता है। प्रदूषण के स्रोत - थर्मल पावर प्लांट, घरेलू बॉयलर, जो धुएं के साथ मिलकर हवा में सल्फर डाइऑक्साइड और कार्बन डाइऑक्साइड उत्सर्जित करते हैं; धातुकर्म उद्यम, विशेष रूप से अलौह धातुकर्म, जो हवा में नाइट्रोजन ऑक्साइड, हाइड्रोजन सल्फाइड, क्लोरीन, फ्लोरीन, अमोनिया, फॉस्फोरस यौगिक, पारा और आर्सेनिक के कण और यौगिक उत्सर्जित करते हैं; रासायनिक और सीमेंट संयंत्र। औद्योगिक जरूरतों, घरेलू हीटिंग, परिवहन, दहन और घरेलू और औद्योगिक कचरे के प्रसंस्करण के लिए ईंधन के दहन के परिणामस्वरूप हानिकारक गैसें हवा में प्रवेश करती हैं। वायुमंडलीय प्रदूषकों को प्राथमिक में विभाजित किया जाता है, जो सीधे वायुमंडल में प्रवेश करते हैं, और द्वितीयक, जो बाद के परिवर्तन के परिणामस्वरूप उत्पन्न होते हैं। तो, वायुमंडल में प्रवेश करने वाला सल्फर डाइऑक्साइड सल्फ्यूरिक एनहाइड्राइड में ऑक्सीकृत हो जाता है, जो जल वाष्प के साथ संपर्क करता है और सल्फ्यूरिक एसिड की बूंदों का निर्माण करता है। जब सल्फ्यूरिक एनहाइड्राइड अमोनिया के साथ प्रतिक्रिया करता है, तो अमोनियम सल्फेट क्रिस्टल बनते हैं। यहां कुछ प्रदूषक हैं: ए) कार्बन मोनोऑक्साइड। यह कार्बनयुक्त पदार्थों के अपूर्ण दहन से प्राप्त होता है। यह औद्योगिक उद्यमों से निकलने वाली निकास गैसों और उत्सर्जन के साथ ठोस अपशिष्ट के दहन के दौरान हवा में प्रवेश करता है। हर साल कम से कम 1250 मिलियन टन यह गैस वायुमंडल में प्रवेश करती है। एम. कार्बन मोनोऑक्साइड एक यौगिक है जो वायुमंडल के घटक भागों के साथ सक्रिय रूप से प्रतिक्रिया करता है और ग्रह पर तापमान में वृद्धि और ग्रीनहाउस प्रभाव के निर्माण में योगदान देता है।

बी) सल्फर डाइऑक्साइड। यह सल्फर युक्त ईंधन के दहन या सल्फ्यूरस अयस्कों के प्रसंस्करण (प्रति वर्ष 170 मिलियन टन तक) के दौरान उत्सर्जित होता है। सल्फर यौगिकों का एक भाग खनन डंपों में कार्बनिक अवशेषों के दहन के दौरान निकलता है। अकेले संयुक्त राज्य अमेरिका में, वायुमंडल में उत्सर्जित सल्फर डाइऑक्साइड की कुल मात्रा वैश्विक उत्सर्जन का 65% थी।

ग) सल्फ्यूरिक एनहाइड्राइड। यह सल्फर डाइऑक्साइड के ऑक्सीकरण के दौरान बनता है। प्रतिक्रिया का अंतिम उत्पाद वर्षा जल में एक एरोसोल या सल्फ्यूरिक एसिड का घोल है, जो मिट्टी को अम्लीकृत करता है और मानव श्वसन रोगों को बढ़ा देता है। रासायनिक उद्यमों के धुएं की ज्वाला से सल्फ्यूरिक एसिड एरोसोल की वर्षा कम बादल और उच्च वायु आर्द्रता पर देखी जाती है। 11 किमी से कम दूरी पर उगने वाले पौधों की पत्ती के ब्लेड। ऐसे उद्यमों से, आमतौर पर सल्फ्यूरिक एसिड की बूंदों के अवसादन स्थलों पर गठित छोटे-छोटे नेक्रोटिक धब्बों से सघन रूप से युक्त होता है। अलौह और लौह धातु विज्ञान के पाइरोमेटालर्जिकल उद्यम, साथ ही थर्मल पावर प्लांट सालाना वायुमंडल में लाखों टन सल्फ्यूरिक एनहाइड्राइड उत्सर्जित करते हैं।

घ) हाइड्रोजन सल्फाइड और कार्बन डाइसल्फ़ाइड। वे अलग-अलग या अन्य सल्फर यौगिकों के साथ वायुमंडल में प्रवेश करते हैं। उत्सर्जन के मुख्य स्रोत कृत्रिम फाइबर, चीनी, कोक, तेल रिफाइनरियां और तेल क्षेत्रों के निर्माण के लिए उद्यम हैं। वायुमंडल में, अन्य प्रदूषकों के साथ बातचीत करते समय, वे सल्फ्यूरिक एनहाइड्राइड में धीमी गति से ऑक्सीकरण से गुजरते हैं।

ई) नाइट्रोजन ऑक्साइड। उत्सर्जन के मुख्य स्रोत नाइट्रोजन उर्वरक, नाइट्रिक एसिड और नाइट्रेट, एनिलिन डाई, नाइट्रो यौगिक, विस्कोस रेशम और सेल्युलाइड का उत्पादन करने वाले उद्यम हैं। वायुमंडल में प्रवेश करने वाले नाइट्रोजन ऑक्साइड की मात्रा प्रति वर्ष 20 मिलियन टन है।

च) फ्लोरीन यौगिक। प्रदूषण के स्रोत एल्यूमीनियम, एनामेल्स, ग्लास, सिरेमिक, स्टील और फॉस्फेट उर्वरकों का उत्पादन करने वाले उद्यम हैं। फ्लोरीन युक्त पदार्थ गैसीय यौगिकों - हाइड्रोजन फ्लोराइड या सोडियम और कैल्शियम फ्लोराइड की धूल के रूप में वायुमंडल में प्रवेश करते हैं। यौगिकों को विषैले प्रभाव की विशेषता होती है। फ्लोरीन डेरिवेटिव मजबूत कीटनाशक हैं।

छ) क्लोरीन यौगिक। वे हाइड्रोक्लोरिक एसिड, क्लोरीन युक्त कीटनाशक, कार्बनिक रंग, हाइड्रोलाइटिक अल्कोहल, ब्लीच, सोडा का उत्पादन करने वाले रासायनिक उद्यमों से वातावरण में प्रवेश करते हैं। वायुमंडल में, वे क्लोरीन अणुओं और हाइड्रोक्लोरिक एसिड वाष्प के मिश्रण के रूप में पाए जाते हैं। क्लोरीन की विषाक्तता यौगिकों के प्रकार और उनकी सांद्रता से निर्धारित होती है। धातुकर्म उद्योग में, पिग आयरन को गलाने और स्टील में इसके प्रसंस्करण के दौरान, विभिन्न धातुएं और जहरीली गैसें वायुमंडल में छोड़ी जाती हैं।

ज) सल्फर डाइऑक्साइड (SO2) और सल्फ्यूरिक एनहाइड्राइड (SO3)। निलंबित कणों और नमी के संयोजन में, वे मनुष्यों, जीवित जीवों और भौतिक मूल्यों पर सबसे हानिकारक प्रभाव डालते हैं। SO2 एक रंगहीन और गैर-दहनशील गैस है, जिसकी गंध हवा में 0.3-1.0 मिलियन की सांद्रता पर महसूस होने लगती है, और 3 मिलियन से अधिक की सांद्रता पर इसमें तेज जलन पैदा करने वाली गंध होती है। यह सबसे आम वायु प्रदूषकों में से एक है। यह व्यापक रूप से धातुकर्म और रासायनिक उद्योगों के उत्पाद के रूप में पाया जाता है, सल्फ्यूरिक एसिड के उत्पादन में एक मध्यवर्ती, थर्मल पावर प्लांटों से उत्सर्जन का मुख्य घटक और खट्टे ईंधन, विशेष रूप से कोयले पर चलने वाले कई बॉयलर। सल्फर डाइऑक्साइड अम्लीय वर्षा के निर्माण में शामिल मुख्य घटकों में से एक है। यह रंगहीन, जहरीला, कैंसरकारी, तीखी गंध वाला होता है। ठोस कणों और सल्फ्यूरिक एसिड के मिश्रण में सल्फर डाइऑक्साइड पहले से ही 0.04-0.09 मिलियन की औसत वार्षिक सामग्री और 150-200 µg/m3 के धुएं की सांद्रता के कारण सांस की तकलीफ और फेफड़ों के रोगों के लक्षणों में वृद्धि होती है। तो, 0.2-0.5 मिलियन की औसत दैनिक SO2 सामग्री और 500-750 µg/m3 की धूम्रपान सांद्रता के साथ, रोगियों और मौतों की संख्या में तेज वृद्धि हुई है।

SO2 की कम सांद्रता शरीर के संपर्क में आने पर श्लेष्मा झिल्ली को परेशान करती है, जबकि उच्च सांद्रता नाक, नासोफरीनक्स, श्वासनली, ब्रांकाई की श्लेष्मा झिल्ली में सूजन का कारण बनती है और कभी-कभी नाक से खून बहने का कारण बनती है। लंबे समय तक संपर्क में रहने से उल्टी होने लगती है। घातक परिणाम के साथ तीव्र विषाक्तता संभव है। यह सल्फर डाइऑक्साइड था जो 1952 के प्रसिद्ध लंदन स्मॉग का मुख्य सक्रिय घटक था, जब बड़ी संख्या में लोग मारे गए थे।

SO2 की अधिकतम स्वीकार्य सांद्रता 10 mg/m3 है। गंध सीमा - 3-6 mg/m3. सल्फर डाइऑक्साइड विषाक्तता के लिए प्राथमिक उपचार - ताजी हवा, सांस लेने की स्वतंत्रता, ऑक्सीजन साँस लेना, आँखें, नाक धोना, 2% सोडा समाधान के साथ नासॉफिरिन्क्स को धोना।

हमारे शहर की सीमाओं के भीतर, वायुमंडल में उत्सर्जन बॉयलर हाउस और वाहनों द्वारा किया जाता है। ये मुख्य रूप से कार्बन डाइऑक्साइड, सीसा यौगिक, नाइट्रोजन ऑक्साइड, सल्फर ऑक्साइड (सल्फर डाइऑक्साइड), कार्बन मोनोऑक्साइड (कार्बन मोनोऑक्साइड), हाइड्रोकार्बन, भारी धातुएं हैं। जमा व्यावहारिक रूप से वातावरण को प्रदूषित नहीं करते हैं। इसकी पुष्टि आंकड़ों से होती है.

लेकिन फाइटोइंडिकेशन का उपयोग करके सभी प्रदूषकों की उपस्थिति का निर्धारण नहीं किया जा सकता है। हालाँकि, यह विधि, वाद्य यंत्र की तुलना में, हानिकारक पदार्थों से उत्पन्न खतरे की संभावनाओं की पहले से पहचान प्रदान करती है। इस पद्धति की विशिष्टता पौधों का चयन है - संकेतक जिनमें हानिकारक पदार्थों के संपर्क में आने पर विशिष्ट संवेदनशील गुण होते हैं। क्षेत्र की जलवायु और भौगोलिक विशेषताओं को ध्यान में रखते हुए बायोइंडिकेशन विधियों को औद्योगिक औद्योगिक पर्यावरण निगरानी के एक अभिन्न अंग के रूप में सफलतापूर्वक लागू किया जा सकता है।

औद्योगिक उद्यमों (एमपीसी) द्वारा वायुमंडल में प्रदूषकों के उत्सर्जन को नियंत्रित करने की समस्या

हवा में अधिकतम अनुमेय सांद्रता के विकास में प्राथमिकता यूएसएसआर की है। एमपीसी - ऐसी सांद्रता जो किसी व्यक्ति और उसकी संतानों को प्रत्यक्ष या अप्रत्यक्ष रूप से प्रभावित करती है, उनके प्रदर्शन, भलाई, साथ ही लोगों के लिए स्वच्छता और रहने की स्थिति को खराब नहीं करती है।

सभी विभागों द्वारा प्राप्त एमपीसी पर सभी सूचनाओं का सामान्यीकरण एमजीओ - मुख्य भूभौतिकीय वेधशाला में किया जाता है। अवलोकनों के परिणामों के आधार पर वायु मूल्यों को निर्धारित करने के लिए, सांद्रता के मापा मूल्यों की तुलना अधिकतम एक बार अधिकतम स्वीकार्य एकाग्रता और एमपीसी से अधिक होने पर मामलों की संख्या, साथ ही कितनी बार की जाती है सबसे बड़ा मूल्य एमपीसी से अधिक था, यह निर्धारित किया गया है। एक महीने या एक वर्ष के लिए एकाग्रता के औसत मूल्य की तुलना दीर्घकालिक एमपीसी - एक मध्यम-स्थिर एमपीसी से की जाती है। शहर के वातावरण में देखे गए कई पदार्थों द्वारा वायु प्रदूषण की स्थिति का आकलन एक जटिल संकेतक - वायु प्रदूषण सूचकांक (एपीआई) का उपयोग करके किया जाता है। ऐसा करने के लिए, एमपीसी ने सरल गणनाओं की सहायता से संबंधित मूल्य और विभिन्न पदार्थों की औसत सांद्रता को सामान्यीकृत किया, जिससे सल्फर डाइऑक्साइड की सांद्रता का मूल्य प्राप्त हुआ, और फिर सारांशित किया गया।

मुख्य प्रदूषकों द्वारा वायु प्रदूषण की डिग्री सीधे शहर के औद्योगिक विकास पर निर्भर करती है। उच्चतम अधिकतम सांद्रता 500 हजार से अधिक लोगों की आबादी वाले शहरों के लिए विशिष्ट है। रहने वाले। विशिष्ट पदार्थों से वायु प्रदूषण शहर में विकसित उद्योग के प्रकार पर निर्भर करता है। यदि कई उद्योगों के उद्यम एक बड़े शहर में स्थित हैं, तो वायु प्रदूषण का बहुत उच्च स्तर पैदा होता है, लेकिन उत्सर्जन कम करने की समस्या अभी भी अनसुलझी है।

कुछ हानिकारक पदार्थों की एमपीसी (अधिकतम अनुमेय सांद्रता)। एमपीसी, हमारे देश के कानून द्वारा विकसित और अनुमोदित, किसी दिए गए पदार्थ का अधिकतम स्तर है जिसे कोई व्यक्ति स्वास्थ्य को नुकसान पहुंचाए बिना सहन कर सकता है।

हमारे शहर की सीमाओं के भीतर और उससे आगे (खेतों में), उत्पादन से सल्फर डाइऑक्साइड उत्सर्जन (0.002-0.006) एमपीसी (0.5) से अधिक नहीं है, कुल हाइड्रोकार्बन का उत्सर्जन (1 से कम) एमपीसी (1) से अधिक नहीं है। . यूएनआईआर के अनुसार, बॉयलर (भाप और गर्म पानी के बॉयलर) से CO, NO, NO2 के बड़े पैमाने पर उत्सर्जन की सांद्रता MPE से अधिक नहीं होती है।

2. 3. मोबाइल स्रोतों (वाहनों) से उत्सर्जन द्वारा वायुमंडलीय प्रदूषण

वायु प्रदूषण में मुख्य योगदानकर्ता गैसोलीन से चलने वाले वाहन (अमेरिका में लगभग 75%) हैं, इसके बाद हवाई जहाज (लगभग 5%), डीजल से चलने वाली कारें (लगभग 4%), ट्रैक्टर और कृषि वाहन (लगभग 4%), रेल हैं। और जल परिवहन (लगभग 2%). मोबाइल स्रोतों (ऐसे पदार्थों की कुल संख्या 40% से अधिक) द्वारा उत्सर्जित मुख्य वायुमंडलीय प्रदूषकों में कार्बन मोनोऑक्साइड, हाइड्रोकार्बन (लगभग 19%) और नाइट्रोजन ऑक्साइड (लगभग 9%) शामिल हैं। कार्बन मोनोऑक्साइड (CO) और नाइट्रोजन ऑक्साइड (NOx) केवल निकास गैसों के साथ वायुमंडल में प्रवेश करते हैं, जबकि अपूर्ण रूप से जले हुए हाइड्रोकार्बन (HnCm) निकास गैसों (यह उत्सर्जित हाइड्रोकार्बन के कुल द्रव्यमान का लगभग 60% है) और क्रैंककेस (लगभग) दोनों के साथ प्रवेश करते हैं। 20%), ईंधन टैंक (लगभग 10%) और कार्बोरेटर (लगभग 10%); ठोस अशुद्धियाँ मुख्यतः निकास गैसों (90%) और क्रैंककेस (10%) से आती हैं।

प्रदूषकों की सबसे बड़ी मात्रा वाहन त्वरण के दौरान उत्सर्जित होती है, विशेष रूप से तेज गति से, साथ ही कम गति (सबसे किफायती सीमा से) पर वाहन चलाते समय। ब्रेक लगाने और सुस्ती के दौरान हाइड्रोकार्बन और कार्बन मोनोऑक्साइड का सापेक्ष हिस्सा (उत्सर्जन के कुल द्रव्यमान का) सबसे अधिक होता है, त्वरण के दौरान नाइट्रोजन ऑक्साइड का हिस्सा सबसे अधिक होता है। इन आंकड़ों से यह पता चलता है कि कारें बार-बार रुकने के दौरान और कम गति से गाड़ी चलाने पर हवा को विशेष रूप से प्रदूषित करती हैं।

ग्रीन वेव ट्रैफिक सिस्टम, जो शहरों में बनाए जा रहे हैं, चौराहों पर स्टॉप की संख्या को काफी कम कर रहे हैं, शहरों में वायु प्रदूषण को कम करने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं। इंजन के संचालन का तरीका, विशेष रूप से, ईंधन और हवा के द्रव्यमान के बीच का अनुपात, प्रज्वलन का क्षण, ईंधन की गुणवत्ता, दहन कक्ष की सतह का उसके आयतन का अनुपात, आदि पर बहुत प्रभाव पड़ता है। अशुद्धियों के उत्सर्जन की गुणवत्ता और मात्रा। दहन कक्ष में प्रवेश करने वाली हवा और ईंधन के द्रव्यमान के अनुपात में वृद्धि के साथ, कार्बन मोनोऑक्साइड और हाइड्रोकार्बन का उत्सर्जन कम हो जाता है, लेकिन नाइट्रोजन ऑक्साइड का उत्सर्जन बढ़ जाता है।

इस तथ्य के बावजूद कि डीजल इंजन अधिक किफायती हैं, वे गैसोलीन इंजन की तुलना में सीओ, एचएनसीएम, एनओएक्स जैसे अधिक पदार्थों का उत्सर्जन नहीं करते हैं, वे काफी अधिक धुआं (मुख्य रूप से बिना जला हुआ कार्बन) उत्सर्जित करते हैं, जिसमें कुछ बिना जलाए हाइड्रोकार्बन द्वारा बनाई गई एक अप्रिय गंध भी होती है। उत्पन्न शोर के साथ संयोजन में, डीजल इंजन न केवल पर्यावरण को अधिक प्रदूषित करते हैं, बल्कि गैसोलीन इंजन की तुलना में मानव स्वास्थ्य को भी काफी हद तक प्रभावित करते हैं।

शहरों में वायु प्रदूषण का मुख्य स्रोत वाहन और औद्योगिक उद्यम हैं। जबकि शहर में औद्योगिक संयंत्र लगातार हानिकारक उत्सर्जन की मात्रा को कम कर रहे हैं, कार पार्क एक वास्तविक आपदा है। इस समस्या के समाधान से परिवहन को उच्च गुणवत्ता वाले गैसोलीन में स्थानांतरित करने, यातायात के सक्षम संगठन से मदद मिलेगी।

सीसा आयन पौधों में जमा होते हैं, लेकिन बाहरी रूप से दिखाई नहीं देते हैं, क्योंकि आयन ऑक्सालिक एसिड से बंधते हैं, जिससे ऑक्सालेट बनते हैं। अपने काम में, हमने पौधों के बाहरी परिवर्तनों (मैक्रोस्कोपिक विशेषताओं) द्वारा फाइटोइंडिकेशन का उपयोग किया।

2. 4. वायु प्रदूषण का मनुष्यों, वनस्पतियों और जीवों पर प्रभाव

सभी वायु प्रदूषक, अधिक या कम सीमा तक, मानव स्वास्थ्य पर नकारात्मक प्रभाव डालते हैं। ये पदार्थ मुख्य रूप से श्वसन प्रणाली के माध्यम से मानव शरीर में प्रवेश करते हैं। श्वसन अंग सीधे प्रदूषण से पीड़ित होते हैं, क्योंकि फेफड़ों में प्रवेश करने वाले 0.01-0.1 माइक्रोन की त्रिज्या वाले लगभग 50% अशुद्ध कण उनमें जमा होते हैं।

शरीर में प्रवेश करने वाले कण विषाक्त प्रभाव पैदा करते हैं, क्योंकि वे हैं: ए) उनकी रासायनिक या भौतिक प्रकृति में विषाक्त (जहरीला); बी) एक या अधिक तंत्रों में हस्तक्षेप करना जिसके द्वारा श्वसन (श्वसन) पथ सामान्य रूप से साफ़ होता है; ग) शरीर द्वारा अवशोषित जहरीले पदार्थ के वाहक के रूप में कार्य करें।

3. वातावरण का उपयोग कर जांच

संकेतक पौधे

(वायु संरचना का फाइटोइंडिकेशन)

3. 1. स्थलीय पारिस्थितिक तंत्र के प्रदूषण के फाइटोइंडिकेशन के तरीकों पर

आज पर्यावरण निगरानी के सबसे महत्वपूर्ण क्षेत्रों में से एक फाइटोइंडिकेशन है। फाइटोइंडिकेशन बायोइंडिकेशन के तरीकों में से एक है, यानी पौधों की प्रतिक्रिया से पर्यावरण की स्थिति का आकलन। वायुमंडल की गुणात्मक और मात्रात्मक संरचना सभी जीवित जीवों के जीवन और विकास को प्रभावित करती है। हवा में हानिकारक गैसीय पदार्थों की मौजूदगी का पौधों पर अलग प्रभाव पड़ता है।

पर्यावरण की स्थिति की निगरानी के लिए एक उपकरण के रूप में बायोइंडिकेशन पद्धति हाल के वर्षों में जर्मनी, नीदरलैंड, ऑस्ट्रिया और मध्य यूरोप में व्यापक हो गई है। समग्र रूप से पारिस्थितिकी तंत्र की निगरानी के संदर्भ में बायोइंडिकेशन की आवश्यकता स्पष्ट है। शहर और उसके परिवेश में फाइटोइंडिकेशन विधियों का विशेष महत्व है। पौधों का उपयोग फाइटोइंडिकेटर के रूप में किया जाता है, और उनकी स्थूल विशेषताओं के एक पूरे परिसर का अध्ययन किया जाता है।

सैद्धांतिक विश्लेषण और अपने स्वयं के आधार पर, हमने पौधों की बाहरी विशेषताओं में परिवर्तन के उदाहरण का उपयोग करके स्कूल की स्थितियों में उपलब्ध स्थलीय पारिस्थितिक तंत्र के प्रदूषण के फाइटोइंडिकेशन के कुछ मूल तरीकों का वर्णन करने का प्रयास किया है।

प्रजातियों के बावजूद, पौधों में, संकेत की प्रक्रिया में निम्नलिखित रूपात्मक परिवर्तनों का पता लगाया जा सकता है

क्लोरोसिस शिराओं के बीच पत्तियों का पीला रंग है, जो भारी धातुओं के निष्कर्षण के बाद छोड़े गए डंप पर पौधों में देखा जाता है, या गैस उत्सर्जन के कम जोखिम के साथ पाइन सुइयों में देखा जाता है;

लालिमा - पत्तियों पर धब्बे (एंथोसायनिन का संचय);

पत्तियों के किनारों और क्षेत्रों का पीला पड़ना (क्लोराइड के प्रभाव में पर्णपाती पेड़ों में);

ब्राउनिंग या ब्रोंजिंग (पर्णपाती पेड़ों में, यह अक्सर गंभीर नेक्रोटिक क्षति के प्रारंभिक चरण का संकेतक होता है, कोनिफर्स में, यह धुआं क्षति क्षेत्रों की आगे की टोह लेने के लिए कार्य करता है);

परिगलन - ऊतक क्षेत्रों की मृत्यु - संकेत में एक महत्वपूर्ण लक्षण (सहित: बिंदुवार, अंतःशिरा, सीमांत, आदि);

पत्ती गिरना - विरूपण - आमतौर पर परिगलन के बाद होता है (उदाहरण के लिए, बर्फ के पिघलने में तेजी लाने के लिए या सल्फर ऑक्साइड के प्रभाव में झाड़ियों में नमक के प्रभाव में सुइयों के जीवनकाल में कमी, झड़ना, लिंडन और चेस्टनट में पत्ती गिरना) ;

पौधों के अंगों के आकार, प्रजनन क्षमता में परिवर्तन।

यह निर्धारित करने के लिए कि पादप-फाइटोइंडिकेटरों में ये रूपात्मक परिवर्तन क्या संकेत देते हैं, हमने कुछ तरीकों का इस्तेमाल किया।

पाइन सुइयों की क्षति की जांच करते समय, शूट की वृद्धि, एपिकल नेक्रोसिस और सुई जीवन काल को महत्वपूर्ण पैरामीटर माना जाता है। इस पद्धति के पक्ष में सकारात्मक पहलुओं में से एक शहर सहित पूरे वर्ष सर्वेक्षण करने की क्षमता है।

अध्ययन क्षेत्र में, या तो युवा पेड़ों को एक दूसरे से 10-20 मीटर की दूरी पर चुना गया था, या बहुत ऊंचे चीड़ के शीर्ष से चौथे चक्कर में साइड शूट का चयन किया गया था। सर्वेक्षण में दो महत्वपूर्ण जैव-सूचक संकेतक सामने आए: सुइयों की क्षति और सूखने की श्रेणी और सुइयों का जीवन काल। एक्सप्रेस मूल्यांकन के परिणामस्वरूप, वायु प्रदूषण की डिग्री निर्धारित की गई थी।

वर्णित तकनीक एस. वी. अलेक्सेव, ए. एम. बेकर के अध्ययन पर आधारित थी।

सुइयों की क्षति और सूखने की श्रेणी निर्धारित करने के लिए, पाइन ट्रंक का शीर्ष भाग विचार का विषय था। पिछले वर्ष के केंद्रीय प्ररोह खंड (ऊपर से दूसरे) की सुइयों की स्थिति के अनुसार, सुई क्षति वर्ग को एक पैमाने पर निर्धारित किया गया था।

सुई क्षति वर्ग:

मैं - बिना धब्बे वाली सुइयां;

II - कम संख्या में छोटे धब्बों वाली सुइयां;

III - बड़ी संख्या में काले और पीले धब्बों वाली सुइयां, उनमें से कुछ बड़ी हैं, सुइयों की पूरी चौड़ाई।

सुई सुखाने की कक्षा:

मैं - कोई शुष्क क्षेत्र नहीं;

II - सिकुड़ा हुआ सिरा, 2 - 5 मिमी;

III - सुइयों का 1/3 भाग सूख गया है;

IV - सभी सुइयां पीली या आधी सूखी हैं।

हमने सूंड के शीर्ष भाग की स्थिति के आधार पर सुइयों के जीवन काल का आकलन किया। यह वृद्धि पिछले कुछ वर्षों में हुई है, और ऐसा माना जाता है कि जीवन के प्रत्येक वर्ष के लिए एक चक्र बनता है। परिणाम प्राप्त करने के लिए, सुइयों की कुल आयु निर्धारित करना आवश्यक था - पूरी तरह से संरक्षित सुइयों के साथ ट्रंक के वर्गों की संख्या, साथ ही अगले अनुभाग में संरक्षित सुइयों का अनुपात। उदाहरण के लिए, यदि शीर्ष भाग और भंवरों के बीच के दो खंडों ने पूरी तरह से अपनी सुइयों को बरकरार रखा है, और अगले भाग ने सुइयों के आधे हिस्से को बरकरार रखा है, तो परिणाम 3.5 (3 + 0, 5 = 3.5) होगा।

क्षति की श्रेणी और सुइयों के जीवन काल को निर्धारित करने के बाद, तालिका के अनुसार वायु प्रदूषण की श्रेणी का अनुमान लगाना संभव था

क्षति और सुइयों के सूखने के वर्ग के लिए पाइन सुइयों के हमारे अध्ययन के परिणामस्वरूप, यह पता चला कि शहर में बहुत कम संख्या में ऐसे पेड़ हैं जिनकी सुइयों की युक्तियाँ सूख रही हैं। मूल रूप से, ये 3-4 साल पुरानी सुइयां थीं, सुइयां बिना दाग वाली थीं, लेकिन कुछ की नोक सूख रही थी। निष्कर्ष यह निकला कि शहर की हवा स्वच्छ है।

कई वर्षों तक इस बायोइंडिकेशन तकनीक का उपयोग करके, शहर और उसके परिवेश दोनों में गैस और धूम्रपान प्रदूषण के बारे में विश्वसनीय जानकारी प्राप्त करना संभव है।

स्थलीय पारिस्थितिक तंत्र में प्रदूषण के जैव संकेत के लिए अन्य पादप वस्तुएँ हो सकती हैं:

➢ मिट्टी और वायु प्रदूषण के आकलन के लिए एक परीक्षण वस्तु के रूप में वॉटरक्रेस;

➢ लाइकेन वनस्पति - जब उनकी प्रजाति विविधता के अनुसार क्षेत्र का मानचित्रण किया जाता है;

लाइकेन वायु प्रदूषण के प्रति बहुत संवेदनशील होते हैं और कार्बन मोनोऑक्साइड, सल्फर यौगिकों, नाइट्रोजन और फ्लोरीन के उच्च स्तर पर मर जाते हैं। विभिन्न प्रजातियों में संवेदनशीलता की मात्रा समान नहीं होती है। इसलिए, इन्हें पर्यावरणीय स्वच्छता के जीवंत संकेतक के रूप में उपयोग किया जा सकता है। इस शोध विधि को लाइकेन इंडिकेशन कहा जाता है।

लाइकेन संकेत विधि को लागू करने के दो तरीके हैं: सक्रिय और निष्क्रिय। सक्रिय विधि के मामले में, हाइपोहिमनिया प्रकार के लीफ लाइकेन को अवलोकन ग्रिड के अनुसार विशेष बोर्डों पर प्रदर्शित किया जाता है, और बाद में हानिकारक पदार्थों द्वारा लाइकेन के शरीर को होने वाले नुकसान का निर्धारण किया जाता है (उदाहरण की डिग्री निर्धारित करने पर डेटा से लिया गया था) बायोइंडिकेशन विधि द्वारा एल्यूमीनियम धातुकर्म संयंत्र के पास वायु प्रदूषण। यह हमें मौजूदा के बारे में सीधे निष्कर्ष निकालने की अनुमति देता है। कोगलीम शहर में, परमेलिया सूजन और ज़ैंथोरिया वाल्ला पाए गए, लेकिन कम मात्रा में। शहर के बाहर, इस प्रकार के लाइकेन थे बड़ी मात्रा में और अक्षुण्ण शरीर के साथ पाए गए।

निष्क्रिय विधि के मामले में, लाइकेन मैपिंग का उपयोग किया जाता है। 19वीं शताब्दी के मध्य में ही ऐसी घटना देखी गई कि हानिकारक पदार्थों से वायु प्रदूषण के कारण शहरों से लाइकेन गायब हो गए। लाइकेन का उपयोग बड़े क्षेत्रों में वायु प्रदूषण के क्षेत्रों और छोटे क्षेत्रों में सक्रिय प्रदूषण के स्रोतों के बीच अंतर करने के लिए किया जा सकता है। हमने संकेतक लाइकेन का उपयोग करके वायु प्रदूषण का आकलन किया है। हमने विभिन्न लाइकेन की प्रचुरता से शहर में वायु प्रदूषण की डिग्री का अनुमान लगाया।

हमारे मामले में, शहर के क्षेत्र और शहर से सटे क्षेत्र दोनों पर विभिन्न प्रकार के लाइकेन एकत्र किए गए थे। परिणाम एक अलग तालिका में दर्ज किए गए थे।

हमने शहर में कमजोर प्रदूषण देखा और शहर के बाहर प्रदूषण क्षेत्र को चिह्नित नहीं किया। इसका प्रमाण लाइकेन की पाई गई प्रजातियों से मिलता है। लाइकेन की धीमी वृद्धि, जंगल के विपरीत शहरी पेड़ों के मुकुटों की विरलता और पेड़ के तनों पर सीधी धूप के प्रभाव को भी ध्यान में रखा गया।

और फिर भी, फाइटोइंडिकेटर पौधों ने हमें शहर में कमजोर वायु प्रदूषण के बारे में बताया। क्या पर? यह निर्धारित करने के लिए कि किस गैस ने वायुमंडल को प्रदूषित किया, हमने तालिका संख्या 4 का उपयोग किया। यह पता चला कि जब वातावरण सल्फर डाइऑक्साइड (बॉयलर रूम से) से प्रदूषित होता है, तो सुइयों के सिरे भूरे रंग का हो जाता है, और उच्च सांद्रता पर, लाइकेन की मृत्यु हो जाती है।

तुलना के लिए, हमने प्रायोगिक कार्य किया, जिससे हमें निम्नलिखित परिणाम मिले: वास्तव में, बगीचे के फूलों (पेटुनिया) की पंखुड़ियाँ मुरझाई हुई थीं, लेकिन उनमें से बहुत कम संख्या में ध्यान दिया गया, क्योंकि हमारे क्षेत्र में वनस्पति प्रक्रियाएँ और फूल आने की प्रक्रियाएँ कम हैं, और सल्फर डाइऑक्साइड की सांद्रता महत्वपूर्ण नहीं है.

जहाँ तक प्रयोग संख्या 2 "अम्लीय वर्षा और पौधे" का सवाल है, हमारे द्वारा एकत्र किए गए हर्बेरियम नमूनों को देखते हुए, नेक्रोटिक धब्बों वाली पत्तियाँ थीं, लेकिन धब्बे पत्ती के किनारे (क्लोरोसिस) के साथ चले गए, और अम्लीय वर्षा के प्रभाव में, पत्ती के फलक पर भूरे परिगलित धब्बे दिखाई देते हैं।

3. 2. संकेतक पौधों - एसिडोफाइल और कैल्सेफोब का उपयोग करके मिट्टी का अध्ययन

(मिट्टी की संरचना का पादप संकेत)

ऐतिहासिक विकास की प्रक्रिया में, पौधों की प्रजातियाँ या समुदाय विकसित हुए हैं, जो कुछ निवास स्थितियों से इतनी मजबूती से जुड़े हुए हैं कि पारिस्थितिक स्थितियों को इन पौधों की प्रजातियों या उनके समुदायों की उपस्थिति से पहचाना जा सकता है। इस संबंध में, मिट्टी की संरचना में रासायनिक तत्वों की उपस्थिति से जुड़े पौधों के समूहों की पहचान की गई है:

➢ नाइट्रोफिल्स (सफ़ेद धुंध, चुभने वाली बिछुआ, संकरी पत्ती वाली फायरवीड, आदि);

➢ कैल्सेफाइल्स (साइबेरियाई लार्च, थूथन, महिला का जूता, आदि);

➢ कैल्सेफोब्स (हीदर, स्पैगनम मॉस, कॉटन घास, रीड रीड, चपटा क्लब मॉस, क्लब मॉस, हॉर्सटेल, फर्न)।

अध्ययन के दौरान, हमने पाया कि शहर के क्षेत्र में नाइट्रोजन की कमी वाली मिट्टी का निर्माण हुआ है। यह निष्कर्ष हमारे द्वारा नोट किए गए निम्नलिखित पौधों की प्रजातियों के लिए धन्यवाद दिया गया था: संकीर्ण-लीक फायरवीड, मैदानी तिपतिया घास, ईख ईख घास, माने जौ। वहीं शहर से सटे वन क्षेत्रों में कैल्सेफोब के पौधे काफी संख्या में हैं। ये हॉर्सटेल, फ़र्न, मॉस, कॉटन घास की प्रजातियाँ हैं। प्रस्तुत पौधों की प्रजातियाँ एक हर्बेरियम फ़ोल्डर में प्रस्तुत की गई हैं।

मिट्टी की अम्लता पौधों के निम्नलिखित समूहों की उपस्थिति से निर्धारित होती है:

एसिडोफिलिक - मिट्टी की अम्लता 3.8 से 6.7 तक (जई की बुआई, राई की बुआई, यूरोपीय सप्ताह-घास, सफेद चिपकी हुई, जौ, आदि);

न्यूट्रोफिलिक - मिट्टी की अम्लता 6.7 से 7.0 तक (संयुक्त हेजहोग, स्टेपी टिमोथी घास, आम अजवायन, छह पंखुड़ी वाली घास का मैदान, आदि);

बेसोफिलिक - 7.0 से 7.5 तक (घास का तिपतिया घास, सींग वाला पक्षी, घास का मैदान टिमोथी घास, चांदनी रहित अलाव, आदि)।

एसिडोफिलिक स्तर की अम्लीय मिट्टी की उपस्थिति लाल तिपतिया घास, जौ जैसी पौधों की प्रजातियों से प्रमाणित होती है, जो हमें शहर में मिलीं। शहर से थोड़ी दूरी पर, ऐसी मिट्टी का प्रमाण सेज, मार्श क्रैनबेरी, पॉडबेल की प्रजातियों से मिलता है। ये ऐसी प्रजातियाँ हैं जो ऐतिहासिक रूप से गीले और दलदली क्षेत्रों में विकसित हुई हैं, मिट्टी में कैल्शियम की उपस्थिति को छोड़कर, केवल अम्लीय, पीट मिट्टी को प्राथमिकता देती हैं।

हमारे द्वारा परीक्षण की गई एक अन्य विधि शहरी परिस्थितियों में मिट्टी की लवणता के संकेतक के रूप में बिर्च की स्थिति का अध्ययन है। ऐसा फाइटोइंडिकेशन जुलाई की शुरुआत से अगस्त तक किया जाता है। डाउनी बर्च सड़कों पर और शहर के जंगली इलाके में पाया जाता है। बर्फ को पिघलाने के लिए उपयोग किए जाने वाले नमक की क्रिया के तहत बर्च पत्ते को नुकसान इस प्रकार प्रकट होता है: चमकीले पीले, असमान रूप से स्थित सीमांत क्षेत्र दिखाई देते हैं, फिर पत्ती का किनारा मर जाता है, और पीला क्षेत्र किनारे से मध्य और पत्ती के आधार तक चला जाता है .

हमने डाउनी बर्च की पत्तियों के साथ-साथ पहाड़ी राख पर भी शोध किया है। अध्ययन के परिणामस्वरूप, पत्तियों का सीमांत क्लोरोसिस, डॉट समावेशन पाया गया। यह 2 डिग्री की क्षति (मामूली) को इंगित करता है। इस अभिव्यक्ति का परिणाम बर्फ को पिघलाने के लिए नमक का परिचय है।

पर्यावरणीय निगरानी की शर्तों के तहत रासायनिक तत्वों और मिट्टी की अम्लता का निर्धारण करने के संदर्भ में वनस्पतियों की प्रजातियों की संरचना का विश्लेषण फाइटोइंडिकेशन की एक सुलभ और सरल विधि के रूप में कार्य करता है।

निष्कर्ष में, हम ध्यान दें कि पारिस्थितिक तंत्र प्रदूषण के बायोइंडिकेशन के लिए पौधे महत्वपूर्ण वस्तुएं हैं, और पारिस्थितिक स्थिति को पहचानने में उनकी रूपात्मक विशेषताओं का अध्ययन शहर और उसके परिवेश के भीतर विशेष रूप से प्रभावी और सुलभ है।

4. निष्कर्ष और पूर्वानुमान:

1. शहर के क्षेत्र में फाइटोइंडिकेशन और लाइकेनोइंडिकेशन की विधि से मामूली वायु प्रदूषण का पता चला।

2. शहर के क्षेत्र में अम्लीय मिट्टी का पता फाइटोइंडिकेशन विधि द्वारा लगाया गया। अम्लीय मिट्टी की उपस्थिति में, उर्वरता में सुधार के लिए, वजन के अनुसार चूना (गणना विधि) का उपयोग करें, डोलोमाइट का आटा मिलाएं।

3. शहर के क्षेत्र में, सड़क पर बर्फ़ जमने के विरुद्ध नमक मिश्रण के साथ मिट्टी का मामूली प्रदूषण (लवणीकरण) सामने आया था।

4. उद्योग की जटिल समस्याओं में से एक पर्यावरण पर विभिन्न प्रदूषकों और उनके यौगिकों के जटिल प्रभाव का आकलन करना है। इस संबंध में, जैव संकेतकों का उपयोग करके पारिस्थितिक तंत्र और व्यक्तिगत प्रजातियों के स्वास्थ्य का आकलन करना बेहद महत्वपूर्ण है। हम औद्योगिक सुविधाओं और शहरी क्षेत्रों में वायु प्रदूषण की निगरानी के लिए जैव संकेतक के रूप में निम्नलिखित की सिफारिश कर सकते हैं:

➢ पत्तेदार लाइकेन हाइपोहिमनिया सूजी हुई, जो एसिड प्रदूषकों, सल्फर डाइऑक्साइड, भारी धातुओं के प्रति सबसे अधिक संवेदनशील होती है।

➢ गैस और धुआं प्रदूषण के बायोइंडिकेशन के लिए पाइन सुइयों की स्थिति।

5. औद्योगिक सुविधाओं और शहरी क्षेत्रों में मिट्टी की अम्लता का आकलन करने और मिट्टी के प्रदूषण की निगरानी करने वाले जैव संकेतक के रूप में, हम अनुशंसा कर सकते हैं:

➢ शहरी पौधों की प्रजातियां: एसिडोफिलिक स्तर की अम्लीय मिट्टी निर्धारित करने के लिए लाल तिपतिया घास, मानवयुक्त जौ। शहर से थोड़ी दूरी पर, ऐसी मिट्टी का प्रमाण सेज प्रजाति, मार्श क्रैनबेरी और पॉडबेल से मिलता है।

➢ डाउनी बर्च मानवजनित मिट्टी की लवणता के जैव संकेतक के रूप में।

5. उद्यमों द्वारा बायोइंडिकेशन पद्धति के व्यापक उपयोग से प्राकृतिक पर्यावरण की गुणवत्ता का अधिक तेज़ी से और विश्वसनीय रूप से आकलन करना संभव हो जाएगा और, वाद्य तरीकों के संयोजन में, औद्योगिक पर्यावरण निगरानी (ईएम) की प्रणाली में एक आवश्यक कड़ी बन जाएगी। औद्योगिक सुविधाएं।

औद्योगिक पर्यावरण निगरानी प्रणालियों को लागू करते समय, आर्थिक कारकों को ध्यान में रखना महत्वपूर्ण है। केवल एक रैखिक कंप्रेसर स्टेशन के लिए टीईएम के लिए उपकरणों और उपकरणों की लागत 560 हजार रूबल है

पशु संरक्षण

यह किसी से छिपा नहीं है कि पूरी दुनिया में इस समय भयावह माहौल है। यह हर चीज़ को नुकसान पहुँचाता है - लोगों को, जानवरों को और सामान्य तौर पर पूरे पशु जगत को। न तो अमेज़न के जंगल और न ही साइबेरिया के टैगा हानिकारक उत्सर्जन का सामना कर सकते हैं।

खराब पारिस्थितिकी के कारण जानवरों में उत्परिवर्तन शुरू हो जाता है। जापान के तट पर उन्हें 50 किलोग्राम का स्क्विड मिला। कंगारू उत्परिवर्तन मेक्सिको में हुआ। उनके पास कुत्ते का सिर और बड़े नुकीले दांत होने लगे। और उत्तरी उराल में मवेशी मरने लगे। इन सभी उत्परिवर्तनों का न केवल जानवरों पर, बल्कि मनुष्यों पर भी नकारात्मक प्रभाव पड़ता है।

वायु प्रदूषण से पशुओं में फ्लोरोसिस रोग होता है। यह फ्लोराइड यौगिकों के साथ वायु प्रदूषण के कारण होने वाली एक दीर्घकालिक विषाक्तता है। पानी और पशु भोजन में भी फ्लोराइड यौगिकों की पहचान की गई है। जानवरों में, फ्लोरोसिस भेड़ और मवेशियों को प्रभावित करता है।

ऐसे यौगिकों द्वारा चरागाहों का संदूषण कई कारक हैं। यह एक प्राकृतिक मिट्टी की धूल है जो कुछ क्षेत्रों में देखी जाती है। ये उद्यमों के गैसीय और धूल भरे अपशिष्ट हैं, साथ ही कोयला दहन भी हैं। आधुनिक उद्यम जो इनेमल, सीमेंट, एल्यूमीनियम और फॉस्फोरिक एसिड का उत्पादन करते हैं, उनमें हाइड्रोजन फ्लोराइड सहित फ्लोराइड यौगिक होते हैं।

जब प्राकृतिक पर्यावरण के मापदंडों में नाटकीय रूप से बदलाव होता है तो जानवर आमतौर पर तनाव का अनुभव करते हैं। प्रदूषण के निम्न स्तर पर भी, प्रदूषण के प्रति नकारात्मक प्रतिक्रिया हमेशा होती है। प्रतिक्रिया शरीर में आणविक-आनुवंशिक नींव को प्रभावित करती है, जानवरों में नैतिकता और ओटोजेनेसिस की विशेषताओं को दर्शाती है, और अंतर-प्रजाति की बातचीत की विशेषताओं को भी बदल देती है।

विकिरण पशु जगत पर भी नकारात्मक प्रभाव डालता है। परमाणु हथियारों के परीक्षण के दौरान, रेडियोधर्मी पदार्थ वायुमंडलीय हवा में छोड़ा जाता है। विकिरण जानवरों को मनुष्यों की तरह ही प्रभावित करता है। रेडियोधर्मी पदार्थ भोजन में समाप्त हो जाता है। सबसे पहले, मिट्टी से वर्षा पौधों में प्रवेश करती है, और वहां यह जमा हो जाती है और जानवरों द्वारा खा ली जाती है। वर्तमान में, ऐसा संदूषण नगण्य है, लेकिन रेडियोधर्मी तत्वों वाले भोजन के सेवन के परिणाम के बारे में पर्याप्त जानकारी नहीं है। आधुनिक आगे का शोध महत्वपूर्ण है।

अपशिष्ट औद्योगिक और घरेलू जल को यांत्रिक, जैविक और भौतिक उपचार के अधीन किया जाता है। अपशिष्ट जल में मौजूद पदार्थ भी पशु जगत पर प्रतिकूल प्रभाव डालते हैं।

आधुनिक पारिस्थितिकी का मनुष्यों, जानवरों और पौधों की दुनिया पर तेजी से हानिकारक प्रभाव पड़ रहा है। इसलिए प्रकृति का संरक्षण करना जरूरी है। अभ्यारण्यों का संगठन वन्य जीवन के संरक्षण में योगदान देता है। दुर्लभ और लुप्तप्राय प्रजातियों को विश्वसनीय रूप से संरक्षित किया जाता है। इसके अलावा, भंडार बहुमूल्य संपत्तियों वाले जंगली जानवरों को वश में करता है। भंडार विलुप्त जानवरों के पुनर्वास में भी लगे हुए हैं, जिससे स्थानीय जीव-जंतु समृद्ध हो रहे हैं।

राज्य शैक्षणिक संस्थान

उच्च व्यावसायिक शिक्षा

व्याटका स्टेट यूनिवर्सिटी

जीव विज्ञान विभाग

माइक्रोबायोलॉजी विभाग

विषय पर सार:

पौधे और जानवर पर्यावरण प्रदूषण के संकेतक हैं

किरोव, 2010

परिचय

हाल ही में, मानवजनित कारणों से पर्यावरण की स्थिति में होने वाले परिवर्तनों का अवलोकन बहुत प्रासंगिक हो गया है। इन अवलोकनों और पूर्वानुमानों की प्रणाली पर्यावरण निगरानी का सार है। इन उद्देश्यों के लिए, पर्यावरण की निगरानी की एक काफी प्रभावी और सस्ती विधि का तेजी से उपयोग और उपयोग किया जा रहा है - बायोइंडिकेशन, यानी। पर्यावरण की स्थिति का आकलन करने के लिए जीवित जीवों का उपयोग।

पर्यावरण प्रदूषण के परिणाम पौधों की उपस्थिति में परिलक्षित होते हैं। हानिकारक पदार्थों के प्रभाव में पौधों में रंध्रों की संख्या, छल्ली की मोटाई, यौवन का घनत्व बढ़ जाता है, पत्तियों में क्लोरोसिस और नेक्रोसिस विकसित हो जाता है और पत्तियां जल्दी गिर जाती हैं। कुछ पौधे प्रकृति और वायुमंडलीय प्रदूषण की मात्रा के प्रति सबसे अधिक संवेदनशील होते हैं। इसका मतलब यह है कि वे पर्यावरण की स्थिति के जीवंत संकेतक के रूप में काम कर सकते हैं। वर्तमान में, प्राकृतिक पर्यावरण की एकीकृत पर्यावरण निगरानी की अवधारणा विकसित की गई है, जिसका एक अभिन्न अंग जैविक निगरानी है। संकेतक पौधों का उपयोग व्यक्तिगत वायु प्रदूषकों की पहचान करने और प्राकृतिक पर्यावरण की गुणवत्ता का आकलन करने के लिए किया जा सकता है। पौधों की स्थिति से हवा में विशिष्ट प्रदूषकों की उपस्थिति का पता लगाने के बाद, वे विभिन्न तरीकों से इन पदार्थों की मात्रा को मापना शुरू करते हैं, उदाहरण के लिए, प्रयोगशाला स्थितियों में पौधों का परीक्षण करना।

प्रजातियों और समुदाय के स्तर पर, प्राकृतिक पर्यावरण की स्थिति का अंदाजा पौधों की उत्पादकता के संकेतकों से लगाया जा सकता है। सल्फर डाइऑक्साइड की उपस्थिति के संकेतक लाइकेन और कॉनिफ़र हैं, जो प्रदूषण से सबसे अधिक प्रभावित होते हैं। कई औद्योगिक शहरों में कारखानों के आसपास ऐसे क्षेत्र हैं जहां लाइकेन बिल्कुल अनुपस्थित हैं - "लाइकेन रेगिस्तान"। चीड़ की सुइयां अपनी सतह पर मोम की एक मोटी परत बनाती हैं, इसकी सांद्रता जितनी अधिक होती है या उस पर सल्फर डाइऑक्साइड का प्रभाव उतना ही अधिक समय तक रहता है। इस आधार पर, खट्टी गैस के वातावरण में संकेत देने की एक विधि विकसित की गई - "हर्टेल क्लाउडिंग टेस्ट"। पौधों पर सल्फर डाइऑक्साइड के प्रभाव का एक और संकेत कोशिकाओं की सामग्री के पीएच में कमी है।

पर्यावरणीय कारकों का पूरा परिसर (हवा और मिट्टी का तापमान, नमी की उपलब्धता, पर्यावरण का पीएच, धातुओं के साथ मिट्टी और वायु प्रदूषण) पौधों के विभिन्न हिस्सों के रंग को बदलते हुए, वर्णक के जैवसंश्लेषण को प्रभावित करता है। यह बायोइंडिकेटर सबसे अधिक जानकारीपूर्ण हो सकता है।

लकड़ी के पौधों पर किए गए अध्ययनों से पता चला है कि भारी धातुएँ पौधों में जमा हो सकती हैं, और उनकी सामग्री का उपयोग क्षेत्र की पारिस्थितिक स्थिति का आकलन करने के लिए किया जा सकता है। तांबे के प्रदूषण से पौधों की वृद्धि प्रभावित होती है, जिंक से पौधों की पत्तियां मर जाती हैं, कोबाल्ट से असामान्य विकास होता है, आदि। फ्लोरीन की उपस्थिति के संकेतक संवेदनशील पौधे हैं जो इसे जमा करते हैं और पत्ती परिगलन (ग्लैडियोलस, फ्रीसिया) के साथ इस फाइटोटॉक्सिकेंट पर प्रतिक्रिया करते हैं।

ये उदाहरण दिखाते हैं कि प्रजनक विभिन्न प्रकार के प्रदूषण के जैव संकेतक बनाने के लिए बहुत कुछ कर सकते हैं। संवेदनशील पौधे महंगे गैस विश्लेषण उपकरण की जगह ले सकते हैं। ऐसा "गैस विश्लेषक" सभी के लिए उपलब्ध होगा।

1. जैविक संकेतक

(बी.आई.) - जीव जो अपनी उपस्थिति या अनुपस्थिति, उपस्थिति, रासायनिक संरचना, व्यवहार में परिवर्तन के साथ पर्यावरणीय परिवर्तनों पर प्रतिक्रिया करते हैं।

प्रदूषण की पर्यावरणीय निगरानी में बी.आई. का उपयोग। अक्सर उपकरणों द्वारा प्रदूषण के प्रत्यक्ष मूल्यांकन की तुलना में अधिक मूल्यवान जानकारी प्रदान करता है, क्योंकि बी.आई. प्रदूषण के पूरे परिसर पर तुरंत प्रतिक्रिया करें। इसके अलावा, होना<памятью>, बी.आई. उनकी प्रतिक्रियाएँ लंबी अवधि के प्रदूषण को दर्शाती हैं। जब वातावरण प्रदूषित होता है तो पेड़ों की पत्तियों पर नेक्रोसेज़ (मरने वाले क्षेत्र) दिखाई देने लगते हैं। कुछ प्रदूषण-प्रतिरोधी प्रजातियों की उपस्थिति और गैर-प्रतिरोधी प्रजातियों (जैसे लाइकेन) की अनुपस्थिति शहरी वायु प्रदूषण के स्तर को निर्धारित करती है।

बी और का उपयोग करते समय। कुछ प्रजातियों की प्रदूषकों को जमा करने की क्षमता एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है। चेरनोबिल परमाणु ऊर्जा संयंत्र में दुर्घटना के परिणाम स्वीडन में लाइकेन के विश्लेषण के दौरान दर्ज किए गए थे। बिर्च और एस्पेन अप्राकृतिक रूप से हरी पत्तियों द्वारा पर्यावरण में बेरियम और स्ट्रोंटियम की बढ़ी हुई सामग्री का संकेत दे सकते हैं। इसी प्रकार, जमाव के आसपास यूरेनियम फैलाव के क्षेत्र में, विलो-जड़ी बूटी की पंखुड़ियाँ सफेद (सामान्य रूप से गुलाबी) हो जाती हैं, ब्लूबेरी में, गहरे नीले फल सफेद हो जाते हैं, आदि।

विभिन्न प्रदूषकों की पहचान करने के लिए, विभिन्न प्रकार के जैविक एजेंटों का उपयोग किया जाता है: सामान्य प्रदूषण के लिए - लाइकेन और काई, भारी धातुओं से प्रदूषण के लिए - प्लम और बीन्स, सल्फर डाइऑक्साइड - स्प्रूस और अल्फाल्फा, अमोनिया - सूरजमुखी, हाइड्रोजन सल्फाइड - पालक और मटर, पॉलीसाइक्लिक सुगंधित हाइड्रोकार्बन (पीएएच) - मार्मिक, आदि।

कहा गया<живые приборы>- संकेतक पौधों को क्यारियों में लगाया जाता है, बढ़ते बर्तनों में या विशेष बक्सों में रखा जाता है (बाद वाले मामले में, काई का उपयोग किया जाता है, जिन बक्सों को ब्रियोमीटर कहा जाता है)।<Живые приборы>शहर के सबसे प्रदूषित हिस्सों में स्थापित।

जलीय पारिस्थितिक तंत्र के प्रदूषण का आकलन करते समय बी.आई. उच्च पौधे या सूक्ष्म शैवाल, ज़ोप्लांकटन जीव (इन्फुसोरिया-शूज़) और ज़ोबेन्थोस (मोलस्क, आदि) का उपयोग किया जा सकता है। मध्य रूस में, जल निकायों में, जब पानी प्रदूषित होता है, तो हॉर्नवॉर्ट, फ्लोटिंग पोंडवीड, डकवीड उगते हैं, और साफ पानी में - मेंढक वॉटरक्रेस और साल्विनिया।

बी और की मदद से. मिट्टी की लवणता, चराई की तीव्रता, नमी व्यवस्था में परिवर्तन आदि का मूल्यांकन करना संभव है। इस मामले में, जैसा कि बी.आई. अक्सर फाइटोसेनोसिस की पूरी संरचना का उपयोग किया जाता है। प्रत्येक पौधे की प्रजाति में प्रत्येक पर्यावरणीय कारक के लिए वितरण (सहिष्णुता) की कुछ सीमाएँ होती हैं, और इसलिए उनकी संयुक्त वृद्धि का तथ्य हमें पर्यावरणीय कारकों का पूरी तरह से आकलन करने की अनुमति देता है।

वनस्पति द्वारा पर्यावरण का आकलन करने की संभावनाओं का अध्ययन वनस्पति विज्ञान की एक विशेष शाखा - संकेतक जियोबॉटनी द्वारा किया जाता है। इसकी मुख्य विधि पारिस्थितिक पैमानों का उपयोग है, अर्थात विशेष तालिकाएँ, जिसमें प्रत्येक प्रजाति के लिए उसके वितरण की सीमाएँ नमी, मिट्टी की समृद्धि, लवणता, चराई आदि कारकों द्वारा इंगित की जाती हैं। रूस में, पारिस्थितिक पैमानों को एल.जी. रामेंस्की द्वारा संकलित किया गया था। .

बी.आई. के रूप में पेड़ों का उपयोग व्यापक हो गया है। जलवायु परिवर्तन और पर्यावरण प्रदूषण का स्तर। वार्षिक छल्लों की मोटाई को ध्यान में रखा जाता है: उन वर्षों में जब कम वर्षा होती थी या वातावरण में प्रदूषकों की सांद्रता बढ़ जाती थी, संकीर्ण वलय बनते थे। इस प्रकार, ट्रंक सॉ कट पर पर्यावरणीय परिस्थितियों की गतिशीलता का प्रतिबिंब देखा जा सकता है।

1.2 पर्यावरण का जैविक नियंत्रण

पर्यावरण के जैविक नियंत्रण में तरीकों के दो मुख्य समूह शामिल हैं: बायोइंडिकेशन और बायोटेस्टिंग। पौधों, जानवरों और यहां तक ​​कि सूक्ष्मजीवों का जैव संकेतक के रूप में उपयोग हवा, पानी और मिट्टी की जैव निगरानी की अनुमति देता है।

बायोइंडिकेशन ( जैवसंकेतन ) - सीधे उनके आवास में रहने वाले जीवों की प्रतिक्रियाओं के आधार पर पर्यावरणीय रूप से महत्वपूर्ण प्राकृतिक और मानवजनित भार का पता लगाना और निर्धारण करना। जैविक संकेतकों में ऐसी विशेषताएं होती हैं जो एक प्रणाली या प्रक्रिया की विशेषता होती हैं, जिसके आधार पर पारिस्थितिक प्रणालियों, प्रक्रियाओं और घटनाओं की स्थिति के परिवर्तन, निर्धारण या मूल्यांकन वर्गीकरण में प्रवृत्तियों का गुणात्मक या मात्रात्मक मूल्यांकन किया जाता है। वर्तमान समय में यह आम तौर पर स्वीकृत माना जा सकता है कि सतत विकास का मुख्य संकेतक अंततः पर्यावरण की गुणवत्ता है।

जैव परीक्षण ( जैवपरख ) - परीक्षण वस्तुओं का उपयोग करके पर्यावरण की विषाक्तता स्थापित करने की प्रक्रिया जो खतरे का संकेत देती है, चाहे कौन से पदार्थ और किस संयोजन में परीक्षण वस्तुओं में महत्वपूर्ण कार्यों में परिवर्तन होता है। पर्यावरण के मापदंडों का आकलन करने के लिए, जीवित जीवों (व्यक्तिगत अंगों, ऊतकों, कोशिकाओं या अणुओं) की मानकीकृत प्रतिक्रियाओं का उपयोग किया जाता है। एक जीव में जो नियंत्रण समय के लिए प्रदूषण की स्थिति में रहता है, शारीरिक, जैव रासायनिक, आनुवंशिक, रूपात्मक या में परिवर्तन होते हैं प्रतिरक्षा प्रणाली. वस्तु को आवास से हटा दिया जाता है, और प्रयोगशाला में आवश्यक विश्लेषण किया जाता है।

यद्यपि अनुसंधान के अंतिम लक्ष्य के संदर्भ में दृष्टिकोण बहुत करीब हैं, यह याद रखना चाहिए कि बायोटेस्टिंग एक अणु, कोशिका या जीव के स्तर पर किया जाता है और बायोटा के लिए पर्यावरण प्रदूषण के संभावित परिणामों की विशेषता बताता है, जबकि बायोइंडिकेशन किया जाता है। जीव, जनसंख्या और समुदाय के स्तर पर और, एक नियम के रूप में, प्रदूषण के परिणाम की विशेषताएँ। जीवित वस्तुएँ खुली प्रणालियाँ हैं जिनके माध्यम से ऊर्जा का प्रवाह और पदार्थों का संचलन होता है। ये सभी बायोमोनिटरिंग उद्देश्यों के लिए कमोबेश उपयुक्त हैं।

हाल के दशकों में, जैविक वस्तुओं का उपयोग करके पर्यावरण गुणवत्ता नियंत्रण ने एक वास्तविक वैज्ञानिक और व्यावहारिक दिशा के रूप में आकार ले लिया है। साथ ही, यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि इन मुद्दों पर शैक्षिक साहित्य की कमी है और इसकी बहुत आवश्यकता है।

1.3 जैविक निगरानी के संगठन के सिद्धांत

मानव पर्यावरण की पारिस्थितिक गुणवत्ता को प्राकृतिक पर्यावरण की एक अभिन्न विशेषता के रूप में समझा जाता है जो किसी व्यक्ति के स्वास्थ्य और आरामदायक जीवन के संरक्षण को सुनिश्चित करता है।

चूँकि एक व्यक्ति अनुकूलित है और प्राकृतिक पारिस्थितिक तंत्र में केवल आधुनिक जैविक वातावरण में ही आराम से मौजूद रह सकता है, "पर्यावरण की पारिस्थितिक गुणवत्ता" की अवधारणा का तात्पर्य प्रकृति में पारिस्थितिक संतुलन के संरक्षण (पारिस्थितिकी तंत्र की प्रजातियों की संरचना की सापेक्ष स्थिरता) से है। जीवित वातावरण की संरचना), जो मानव स्वास्थ्य को सुनिश्चित करती है।

एक ओर मुख्य भौतिक और रासायनिक मापदंडों के संदर्भ में मानव पर्यावरण की गुणवत्ता को सामान्य बनाने और उसका आकलन करने के लक्ष्यों और तरीकों के बीच अंतर करना आवश्यक है, और दूसरी ओर पारिस्थितिकी तंत्र और मानव की स्थिति में भविष्य में होने वाले परिवर्तनों के पारिस्थितिक पूर्वानुमान के बीच अंतर करना आवश्यक है। दूसरी ओर, मानवजनित दबाव की स्थितियों में स्वास्थ्य।

पर्यावरण की स्थिति के सामान्य मूल्यांकन और इसके प्रदूषण में व्यक्तिगत स्रोतों की भागीदारी का हिस्सा निर्धारित करने के लिए, स्वच्छता-स्वच्छता और विष विज्ञान मानकों का उपयोग किया जाता है (अधिकतम अनुमेय सांद्रता - एमपीसी - प्रदूषक, जोखिम के अधिकतम अनुमेय स्तर - एमपीएस)। हालाँकि, पारिस्थितिक तंत्र और मानव स्वास्थ्य दोनों पर मानवजनित कारकों के प्रभाव के परिणामों की भविष्यवाणी करने के लिए, कई संकेतकों को ध्यान में रखना भी आवश्यक है जो तकनीकी प्रभाव के लिए व्यक्तिगत जीवों और संपूर्ण पारिस्थितिकी तंत्र की प्रतिक्रिया को दर्शाते हैं।

मानवजनित प्रदूषण विभिन्न संयोजनों में, जटिल तरीके से, मनुष्यों सहित जीवित जीवों को प्रभावित करता है। उनके अभिन्न प्रभाव का आकलन केवल जीवित जीवों या संपूर्ण समुदायों की प्रतिक्रिया से ही किया जा सकता है। प्रदूषित पानी, भोजन में रासायनिक योजक या प्रदूषित हवा के मनुष्यों पर प्रभाव की भविष्यवाणी मान्य है यदि विषाक्तता के आकलन में न केवल विश्लेषणात्मक तरीके शामिल हैं, बल्कि जानवरों पर पर्यावरण के प्रभाव का जैविक निदान भी शामिल है। इसके अलावा, कई ज़ेनोबायोटिक्स (जीवमंडल के लिए विदेशी पदार्थ) शरीर में जमा हो जाते हैं, और परिणामस्वरूप, इन पदार्थों की कम सांद्रता के लंबे समय तक संपर्क से शरीर में रोग संबंधी परिवर्तन होते हैं। अंत में, कई जैविक रूप से सक्रिय यौगिकों की छोटी खुराक का विरोधाभासी प्रभाव ज्ञात होता है, जब सुपर-लो खुराक (एमपीसी से नीचे) का शरीर पर उनकी औसत खुराक और सांद्रता की तुलना में अधिक मजबूत प्रभाव पड़ता है।

किसी परीक्षण जीव के होमोस्टैसिस में परिवर्तन का एक सार्वभौमिक संकेतक तनाव की स्थिति है जब वह "स्वच्छ" वातावरण से "दूषित" वातावरण में प्रवेश करता है।

जीव विज्ञान में, तनाव को अत्यधिक पर्यावरणीय कारकों (तनाव) के प्रति एक जैविक प्रणाली की प्रतिक्रिया के रूप में समझा जाता है, जो ताकत, तीव्रता, क्षण और जोखिम की अवधि के आधार पर, सिस्टम को कम या ज्यादा दृढ़ता से प्रभावित कर सकता है।

पर्यावरण के तनावपूर्ण प्रभाव से शरीर के मुख्य मापदंडों का इष्टतम स्तर से विचलन हो जाता है।

वर्तमान में, पर्यावरणीय खतरे की डिग्री का आकलन पारंपरिक रूप से पर्यावरण में व्यक्तिगत संभावित हानिकारक पदार्थों या प्रभावों की पहचान करके और उनके लिए कानूनी रूप से स्थापित अधिकतम अनुमेय मूल्यों के साथ प्राप्त परिणामों की तुलना करके किया जाता है।

आधुनिक परिस्थितियों में सभ्यता के सतत विकास के बुनियादी सिद्धांतों का कार्यान्वयन तभी संभव है जब जैविक निगरानी के दौरान एकत्र किए गए मानवजनित प्रभाव के जवाब में निवास स्थान की स्थिति पर उचित जानकारी हो। पर्यावरण की गुणवत्ता का आकलन पारिस्थितिकी और तर्कसंगत प्रकृति प्रबंधन के क्षेत्र में किसी भी गतिविधि का एक महत्वपूर्ण कार्य है। शब्द "निगरानी" (अंग्रेजी से)। निगरानी - नियंत्रण) का अर्थ है पर्यावरण की स्थिति की निरंतर निगरानी, ​​​​माप और मूल्यांकन के लिए गतिविधियाँ करना।

निगरानी की वस्तुएँ जैविक प्रणालियाँ और उन्हें प्रभावित करने वाले कारक हैं। साथ ही, पारिस्थितिकी तंत्र पर मानवजनित प्रभाव और जीवित प्रणालियों के संकेतकों के पूरे सेट पर प्रभाव के लिए जैविक प्रतिक्रिया का एक साथ पंजीकरण वांछनीय है।

जैविक निगरानी का मूल सिद्धांत एक इष्टतम - नियंत्रण - स्तर की स्थापना है, जिसमें से कोई भी विचलन तनाव जोखिम को इंगित करता है। आमतौर पर, किसी एक पैरामीटर के लिए इष्टतम का मूल्यांकन करते समय, यह सवाल उठता है कि क्या ये स्थितियाँ जीव की अन्य विशेषताओं के लिए भी इष्टतम होंगी। हालाँकि, यदि अध्ययन किए गए पैरामीटर समग्र रूप से जीव के मुख्य गुणों की विशेषता बताते हैं, तो उनका इष्टतम स्तर समान है। उदाहरण के लिए, रूपात्मक विशेषताओं की विषमता, रक्त मापदंडों, ऑक्सीजन की खपत की तीव्रता, विकास की लय और गुणसूत्र विपथन की आवृत्ति जैसे भिन्न और प्रतीत होता है कि पूरी तरह से स्वतंत्र पैरामीटर समकालिक रूप से बदल सकते हैं, जब, एक निश्चित तनाव प्रभाव के तहत, की सबसे आम बुनियादी विशेषता जीव वास्तव में बदलता है - विकासात्मक होमियोस्टैसिस।

2. पर्यावरण का बायोइंडिकेशन

2.1 जैव संकेतकों के उपयोग के लिए सामान्य सिद्धांत

जैव संकेतक(बायो और लैट से। indico - इंगित करें, निर्धारित करें) - जीव, जिनकी उपस्थिति, संख्या या विकास की विशेषताएं निवास स्थान में प्राकृतिक प्रक्रियाओं, स्थितियों या मानवजनित परिवर्तनों के संकेतक के रूप में कार्य करती हैं। उनका सूचक महत्व जैविक प्रणाली की पारिस्थितिक सहिष्णुता से निर्धारित होता है। सहनशीलता क्षेत्र के भीतर, शरीर अपने होमियोस्टैसिस को बनाए रखने में सक्षम है। कोई भी कारक, यदि वह किसी दिए गए जीव के लिए "आराम क्षेत्र" से परे चला जाता है, तो तनावपूर्ण होता है। इस मामले में, जीव अलग-अलग तीव्रता और अवधि की प्रतिक्रिया के साथ प्रतिक्रिया करता है, जिसकी अभिव्यक्ति प्रजातियों पर निर्भर करती है और इसके संकेतक मूल्य का संकेतक है। यह वह प्रतिक्रिया है जो बायोइंडिकेशन विधियों द्वारा निर्धारित की जाती है। जैविक प्रणाली समग्र रूप से पर्यावरण के प्रभाव पर प्रतिक्रिया करती है, न कि केवल व्यक्तिगत कारकों पर, और शारीरिक सहनशीलता में उतार-चढ़ाव के आयाम को प्रणाली की आंतरिक स्थिति - पोषण संबंधी स्थिति, उम्र, आनुवंशिक रूप से नियंत्रित प्रतिरोध द्वारा संशोधित किया जाता है।

पर्यावरण की स्थिति की निगरानी में विभिन्न देशों के वैज्ञानिकों के कई वर्षों के अनुभव से पता चला है कि जीवित संकेतकों के फायदे हैं:

· दीर्घकालिक मानवजनित भार की स्थितियों में, वे संचयी प्रभाव के कारण अपेक्षाकृत कमजोर प्रभावों पर भी प्रतिक्रिया कर सकते हैं; कुल खुराक भार के कुछ महत्वपूर्ण मूल्यों के संचय के दौरान प्रतिक्रियाएं प्रकट होती हैं;

· बिना किसी अपवाद के सभी जैविक रूप से महत्वपूर्ण प्रभावों का सारांश प्रस्तुत करना और इसके प्रदूषण और अन्य मानवजनित परिवर्तनों सहित समग्र रूप से पर्यावरण की स्थिति को प्रतिबिंबित करना;

पर्यावरण की स्थिति को दर्शाने वाले रासायनिक और भौतिक मापदंडों को पंजीकृत करने की आवश्यकता को समाप्त करना;

होने वाले परिवर्तनों की गति को ठीक करें;

प्राकृतिक पर्यावरण के विकास में रुझान प्रकट करें;

विभिन्न प्रकार के प्रदूषणों और जहरों के पारिस्थितिक तंत्र में संचय के तरीकों और स्थानों, मानव भोजन में उनके प्रवेश के संभावित तरीकों को इंगित करें;

मनुष्य द्वारा वन्य जीवन और स्वयं के लिए संश्लेषित किसी भी पदार्थ की हानिकारकता की डिग्री का न्याय करने की अनुमति दें, और साथ ही उनकी कार्रवाई को नियंत्रित करना संभव बनाएं।

बायोइंडिकेशन प्रयोजनों के लिए जीवित जीवों की प्रतिक्रिया के दो रूप उपयोग किए जाते हैं - विशिष्टऔर निरर्थक.पहले मामले में, चल रहे परिवर्तन किसी एक कारक की कार्रवाई से जुड़े होते हैं। गैर-विशिष्ट बायोइंडिकेशन के साथ, विभिन्न मानवजनित कारक समान प्रतिक्रियाओं का कारण बनते हैं।

प्रतिक्रिया के प्रकार के आधार पर, बायोइंडिकेटरों को विभाजित किया गया है संवेदनशीलऔर संचयी।संवेदनशील बायोइंडिकेटर जीवन मानदंडों से एक महत्वपूर्ण विचलन के साथ तनाव पर प्रतिक्रिया करते हैं, जबकि संचयी बायोइंडिकेटर दृश्यमान परिवर्तनों के बिना, प्रकृति में सामान्य स्तर से काफी अधिक मानवजनित प्रभाव जमा करते हैं।

दी गई स्थितियों के लिए विशिष्ट बनें;

· अध्ययन किए गए इकोटोप में उच्च बहुतायत है;

· इस स्थान पर कई वर्षों तक रहते हैं, जिससे प्रदूषण की गतिशीलता का पता लगाना संभव हो जाता है;

नमूना लेने के लिए उपयुक्त परिस्थितियों में रहें;

· नमूनों की पूर्व-एकाग्रता के बिना प्रत्यक्ष विश्लेषण सक्षम करना;

जीव-सूचक और अध्ययन की वस्तु में प्रदूषकों की सांद्रता के बीच एक सकारात्मक सहसंबंध की विशेषता होना;

इसके अस्तित्व की प्राकृतिक परिस्थितियों में उपयोग किया जाए; »आटोजेनेसिस की एक छोटी अवधि होती है ताकि बाद की पीढ़ियों पर कारक के प्रभाव को ट्रैक करना संभव हो सके।

एक निश्चित भौतिक या रासायनिक प्रभाव के लिए बायोइंडिकेटर की प्रतिक्रिया स्पष्ट रूप से व्यक्त की जानी चाहिए, अर्थात। विशिष्ट, दृश्य रूप से या उपकरणों की सहायता से पंजीकरण करना आसान है।

बायोइंडिकेशन के लिए, सबसे संवेदनशील समुदायों को चुनना आवश्यक है, जो अधिकतम प्रतिक्रिया दर और मापदंडों की गंभीरता की विशेषता रखते हैं। उदाहरण के लिए, जलीय पारिस्थितिक तंत्र में, सबसे संवेदनशील प्लवक समुदाय हैं, जो छोटे जीवन चक्र और उच्च प्रजनन दर के कारण पर्यावरणीय परिवर्तनों पर तुरंत प्रतिक्रिया करते हैं। बेंटिक समुदाय, जहां जीवों का जीवन चक्र काफी लंबा होता है, अधिक रूढ़िवादी होते हैं: दीर्घकालिक दीर्घकालिक प्रदूषण के दौरान उनमें पुनर्व्यवस्था होती है, जिससे अपरिवर्तनीय प्रक्रियाएं होती हैं।

बायोइंडिकेशन के जिन तरीकों का उपयोग किसी पारिस्थितिकी तंत्र के अध्ययन में किया जा सकता है, उनमें अध्ययन के तहत क्षेत्र में दुर्लभ और लुप्तप्राय प्रजातियों की पहचान शामिल है। ऐसे जीवों की सूची, वास्तव में, संकेतक प्रजातियों का एक समूह है जो मानवजनित प्रभाव के प्रति सबसे अधिक संवेदनशील हैं।

2.2 जैवसंकेतक के रूप में पौधों के उपयोग की विशेषताएं

पौधों की सहायता से सभी प्राकृतिक वातावरणों का बायोइंडिकेशन करना संभव है। संकेतक पौधों का उपयोग मिट्टी की यांत्रिक और अम्लीय संरचना, उनकी उर्वरता, नमी और लवणता, भूजल खनिजकरण की डिग्री और गैसीय यौगिकों के साथ वायुमंडलीय वायु प्रदूषण की डिग्री के साथ-साथ जल निकायों के ट्रॉफिक गुणों की पहचान करने में किया जाता है। प्रदूषकों के साथ प्रदूषण की डिग्री. उदाहरण के लिए, मिट्टी में सीसे की मात्रा फ़ेसबुक की प्रजातियों द्वारा इंगित की जाती है (फेस्टुका ओविना आदि), मुड़ा हुआ (एग्रोस्टिस टेनुइस और आदि।); जिंक - वायलेट्स के प्रकार ( वाइला तिरंगा आदि), यारुटकी (Tlaspi अलपेस्ट्रे और आदि।); तांबा और कोबाल्ट - रेजिन (सिलीन वल्गारिस आदि), कई अनाज और काई।

संवेदनशील फाइटोइंडिकेटर प्रारंभिक रूपात्मक प्रतिक्रियाओं द्वारा हवा या मिट्टी में प्रदूषक की उपस्थिति का संकेत देते हैं - पत्ती के रंग में बदलाव (क्लोरोसिस की उपस्थिति; पीला, भूरा या कांस्य रंग), नेक्रोसिस के विभिन्न रूप, समय से पहले मुरझाना और पत्ती गिरना। बारहमासी पौधों में, संदूषक आकार, आकार, अंगों की संख्या, अंकुर के विकास की दिशा या उर्वरता में परिवर्तन का कारण बनते हैं। ऐसी प्रतिक्रियाएँ आमतौर पर गैर-विशिष्ट होती हैं।

बी. वी. विनोग्रादोव ने पौधों के संकेतक लक्षणों को पुष्पात्मक, शारीरिक, रूपात्मक और फाइटोसेनोटिक के रूप में वर्गीकृत किया। पुष्प संबंधी विशेषताएं अध्ययन किए गए क्षेत्रों की वनस्पति की संरचना में अंतर हैं, जो कुछ पर्यावरणीय स्थितियों के परिणामस्वरूप बनती हैं। किसी प्रजाति की उपस्थिति और अनुपस्थिति दोनों ही सूचक हैं। शारीरिक विशेषताओं में पौधों के चयापचय की विशेषताएं, शारीरिक और रूपात्मक विशेषताएं शामिल हैं - आंतरिक और बाहरी संरचना की विशेषताएं, विभिन्न विकास संबंधी विसंगतियां और नियोप्लाज्म, फाइटोसेनोटिक विशेषताएं - वनस्पति आवरण की संरचना की विशेषताएं: पौधों की प्रजातियों की बहुतायत और फैलाव, लेयरिंग, मोज़ेक, डिग्री निकटता का.

बहुत बार, बायोइंडिकेशन के प्रयोजनों के लिए, पौधों की वृद्धि और विकास की विभिन्न विसंगतियों का उपयोग किया जाता है - सामान्य पैटर्न से विचलन। वैज्ञानिकों ने उन्हें तीन मुख्य समूहों में व्यवस्थित किया, जो इनसे जुड़े थे: (1) सामान्य वृद्धि का अवरोध या उत्तेजना (बौनापन और विशालता); (2) तनों, पत्तियों, जड़ों, फलों, फूलों और पुष्पक्रमों की विकृति के साथ; (3) नियोप्लाज्म की उपस्थिति के साथ (विकास विसंगतियों के इस समूह में ट्यूमर भी शामिल हैं)।

कई शोधकर्ताओं द्वारा विशालता और बौनापन को विकृति माना जाता है। उदाहरण के लिए, मिट्टी में तांबे की अधिकता से कैलिफ़ोर्निया पोस्ता का आकार आधा हो जाता है, और सीसे की अधिकता से टार बौना हो जाता है।

बायोइंडिकेशन के प्रयोजन के लिए, निम्नलिखित पौधों की विकृतियाँ रुचिकर हैं:

· आकर्षण -तनों, जड़ों और डंठलों का रिबन जैसा चपटा होना और संलयन;

· टेरीफूल जिनमें पुंकेसर पंखुड़ियों में बदल जाते हैं;

· प्रसार -फूलों और पुष्पक्रमों का अंकुरण;

· समुद्री धार- लैमेलर पत्तियों वाले पौधों में कीप के आकार की, कप के आकार की और ट्यूबलर पत्तियां;

· कमी- पौधों के अंगों का विपरीत विकास, अध:पतन;

· फ़िलिफ़ॉर्मिटी- पत्ती ब्लेड का फिलामेंटस रूप;

· फ़ाइलोडियमपुंकेसर - एक सपाट पत्ती के आकार की संरचना में उनका परिवर्तन।

व्यक्तिगत संकेतक पौधों, एक निश्चित प्रजाति की आबादी और समग्र रूप से फाइटोसेनोसिस की स्थिति का अवलोकन करके बायोमोनिटोरिंग की जा सकती है। प्रजातियों के स्तर पर, आमतौर पर एकल प्रदूषक का एक विशिष्ट संकेत तैयार किया जाता है, और जनसंख्या या फाइटोसेनोसिस स्तर पर, प्राकृतिक पर्यावरण की सामान्य स्थिति का संकेत दिया जाता है।

2.3 जानवरों को जैव संकेतक के रूप में उपयोग करने की विशेषताएं

निम्नलिखित विशेषताओं के कारण कशेरुक भी पर्यावरण की स्थिति के अच्छे संकेतक के रूप में कार्य करते हैं:

· उपभोक्ता होने के नाते, वे पारिस्थितिक तंत्र के विभिन्न पोषी स्तरों पर हैं और खाद्य श्रृंखलाओं के माध्यम से प्रदूषक जमा करते हैं;

एक सक्रिय चयापचय है, जो शरीर पर नकारात्मक पर्यावरणीय कारकों के प्रभाव के तेजी से प्रकट होने में योगदान देता है;

· अच्छी तरह से विभेदित ऊतक और अंग होते हैं जिनमें विषाक्त पदार्थों और अस्पष्ट शारीरिक प्रतिक्रिया को जमा करने की अलग क्षमता होती है, जो शोधकर्ता को ऊतकों, अंगों और कार्यों के स्तर पर परीक्षणों की एक विस्तृत श्रृंखला की अनुमति देता है;

· पर्यावरणीय परिस्थितियों में जानवरों का जटिल अनुकूलन और स्पष्ट व्यवहारिक प्रतिक्रियाएं मानवजनित परिवर्तनों के प्रति सबसे अधिक संवेदनशील होती हैं, जिससे प्रभाव के प्रति तीव्र प्रतिक्रियाओं का सीधे निरीक्षण और विश्लेषण करना संभव हो जाता है;

छोटे विकास चक्र और कई संतानों वाले जानवरों का उपयोग दीर्घकालिक अवलोकनों की एक श्रृंखला आयोजित करने और बाद की पीढ़ियों पर कारक के प्रभाव का पता लगाने के लिए किया जा सकता है; लंबे समय तक जीवित रहने वाले जानवरों के लिए, विशेष रूप से संवेदनशील परीक्षणों को ओटोजनी के विशेष रूप से कमजोर चरणों के अनुसार चुना जा सकता है।

कशेरुकियों को जैव संकेतक के रूप में उपयोग करने का मुख्य लाभ मनुष्यों के साथ उनकी शारीरिक निकटता में निहित है। मुख्य नुकसान प्रकृति में उनका पता लगाने, पकड़ने, प्रजातियों की पहचान करने की जटिलता के साथ-साथ रूपात्मक-शारीरिक अवलोकन की अवधि से जुड़े हैं। इसके अलावा, पशु प्रयोग अक्सर महंगे होते हैं और सांख्यिकीय रूप से विश्वसनीय निष्कर्ष प्राप्त करने के लिए कई दोहराव की आवश्यकता होती है।

कशेरुकियों की भागीदारी से प्राकृतिक पर्यावरण की स्थिति का आकलन और पूर्वानुमान उनके संगठन के सभी स्तरों पर किया जाता है। जीव स्तर पर, तुलनात्मक विश्लेषण की सहायता से, रूपात्मक-शारीरिक, व्यवहारिक और शारीरिक-जैव रासायनिक मापदंडों का मूल्यांकन किया जाता है।

मॉर्फो-एनाटोमिकल संकेतक जानवरों की बाहरी और आंतरिक संरचनाओं की विशेषताओं और कुछ कारकों (अपचयन, पूर्णांक में परिवर्तन, ऊतक संरचना और अंगों के स्थान, विकृति की घटना, ट्यूमर और अन्य रोग संबंधी अभिव्यक्तियों) के प्रभाव में उनके परिवर्तन का वर्णन करते हैं।

व्यवहारिक और शारीरिक-जैव रासायनिक पैरामीटर बाहरी वातावरण में परिवर्तन के प्रति विशेष रूप से संवेदनशील होते हैं। विषाक्त पदार्थ, कशेरुकियों की हड्डियों या रक्त में प्रवेश करके, महत्वपूर्ण गतिविधि सुनिश्चित करने वाले कार्यों को तुरंत प्रभावित करते हैं। यहां तक ​​​​कि एक निश्चित कार्य पर किसी विषैले पदार्थ के संकीर्ण विशिष्ट प्रभाव के साथ, महत्वपूर्ण प्रक्रियाओं के अंतर्संबंध के कारण इसके बदलाव पूरे जीव की स्थिति में परिलक्षित होते हैं। श्वसन की लय, हृदय संकुचन, पाचन की गति, स्राव की लय और प्रजनन चक्र की अवधि के उल्लंघन में विषाक्त पदार्थों की उपस्थिति स्पष्ट रूप से प्रकट होती है।

विभिन्न क्षेत्रों में विभिन्न शोधकर्ताओं द्वारा एकत्र की गई सामग्री की तुलना करने में सक्षम होने के लिए, संकेतक प्रजातियों का सेट एक समान और छोटा होना चाहिए। जैवसूचक अध्ययन के लिए विभिन्न स्तनधारी प्रजातियों की उपयुक्तता के लिए यहां कुछ मानदंड दिए गए हैं:

· पोषी श्रृंखला के विभिन्न भागों से संबंधित - शाकाहारी, कीटभक्षी, शिकारी स्तनधारी;

बड़े प्रवासों का निपटान या कमी;

· वितरण का विस्तृत क्षेत्र (अपेक्षाकृत उच्च यूरीटोपिसिटी), अर्थात यह मानदंड परीक्षण संकेतक के रूप में स्थानिक वस्तुओं के उपयोग को रोकता है;

· प्राकृतिक समुदायों से संबंधित: मानदंड में सिन्थ्रोपिक प्रजातियां शामिल नहीं हैं जो मानव आवासों के पास भोजन करती हैं और किसी दिए गए क्षेत्र में प्रदूषण की सूक्ष्म तत्व संरचना को अपर्याप्त रूप से चिह्नित करती हैं;

· प्रजातियों की प्रचुरता को विश्लेषण के लिए पर्याप्त सामग्री प्रदान करनी चाहिए;

· प्रजातियों को प्राप्त करने के तरीकों की सरलता और पहुंच।

इन मानदंडों के अनुसार, सीआईएस देशों के क्षेत्र में पाए जाने वाले स्तनधारियों के सभी आदेशों के प्रतिनिधियों का विश्लेषण करते हुए, कोई सात प्रजातियों पर ध्यान केंद्रित कर सकता है: आम छछूंदर (घावों एरेनियस), यूरोपीय तिल (तल्पा यूरोपिया), अल्ताई तिल (तल्पा अल्टाइका), भूरा भालू (उर्सुस आर्कटोस), गोज़न (ऐलिस इक्के), बैंक वोल (क्लेथ्रियोनोमिस glareolus), लाल-समर्थित स्वर (क्लेथ्रियोनोमिस रूबिलस).

2.4 बायोइंडिकेशन में सहजीवी तरीके

2.5 जैव संकेतकों के अनुप्रयोग

2.5.1 वायु गुणवत्ता मूल्यांकन

वायु प्रदूषण सभी जीवित जीवों को प्रभावित करता है, विशेषकर पौधों को। इस कारण से, निचले पौधों सहित पौधे, हवा की संरचना में प्रारंभिक परिवर्तन का पता लगाने के लिए सबसे उपयुक्त हैं। संबंधित सूचकांक वायु प्रदूषकों के विषाक्त प्रभाव का एक मात्रात्मक विचार देते हैं।

लाइकेन सहजीवी जीव हैं। कई शोधकर्ताओं ने बायोइंडिकेशन उद्देश्यों के लिए उनकी उपयुक्तता दिखाई है। उनके पास बहुत विशिष्ट गुण हैं, क्योंकि वे वायुमंडल की संरचना में परिवर्तन पर प्रतिक्रिया करते हैं, अन्य जीवों से अलग जैव रसायन रखते हैं, चट्टानों से लेकर पेड़ों की छाल और पत्तियों तक विभिन्न प्रकार के सब्सट्रेट्स पर व्यापक रूप से वितरित होते हैं, और होते हैं प्रदूषित क्षेत्रों में प्रदर्शन के लिए सुविधाजनक।

लाइकेन के चार मुख्य पारिस्थितिक समूह हैं: एपिफाइटिक -पेड़ों और झाड़ियों की छाल पर उगना; पिक्सेल -नंगी लकड़ी पर उगना; एपिजीयन- जमीन पर; उपकला- ऑन दी रॉक्स। इनमें से एपिफाइटिक प्रजातियाँ वायु प्रदूषण के प्रति सबसे अधिक संवेदनशील हैं। लाइकेन की सहायता से वायु प्रदूषण के स्तर पर काफी विश्वसनीय डेटा प्राप्त करना संभव है। इसी समय, रासायनिक यौगिकों और तत्वों के एक समूह को प्रतिष्ठित किया जा सकता है, जिनकी क्रिया के प्रति लाइकेन में अत्यधिक संवेदनशीलता होती है: सल्फर और नाइट्रोजन के ऑक्साइड, हाइड्रोजन फ्लोराइड और क्लोराइड, साथ ही भारी धातुएं। इन पदार्थों के साथ वायुमंडलीय प्रदूषण के निम्न स्तर पर कई लाइकेन मर जाते हैं। लाइकेन का उपयोग करके वायु गुणवत्ता निर्धारित करने की प्रक्रिया को लाइकेन संकेत कहा जाता है।

उच्च पौधों का उपयोग करके वायु शुद्धता का आकलन किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, जिम्नोस्पर्म वातावरण की शुद्धता के उत्कृष्ट संकेतक हैं। ट्रेडस्कैन्टिया के तंतुओं के बालों में उत्परिवर्तन का अध्ययन करना भी संभव है। फ्रांसीसी वैज्ञानिकों ने देखा कि हवा में आंतरिक दहन इंजनों द्वारा उत्सर्जित कार्बन मोनोऑक्साइड और नाइट्रोजन ऑक्साइड में वृद्धि के साथ, इसके फिलामेंट्स का रंग नीले से गुलाबी में बदल जाता है। पौधों के व्यक्तिगत विकास में गड़बड़ी के परिणामों को रूपात्मक विचलन (फेनोडेविएंट्स) की घटना की आवृत्ति, उतार-चढ़ाव वाले विषमता संकेतकों के मूल्य (पूर्ण द्विपक्षीय और रेडियल समरूपता से विचलन), और जटिल संरचनाओं का जटिल विश्लेषण करने की विधि से भी प्रकट किया जा सकता है। संगठित (फ्रैक्टल विश्लेषण)। आदर्श से किसी भी विचलन का स्तर केवल इष्टतम परिस्थितियों में न्यूनतम होता है और किसी भी तनावपूर्ण प्रभाव के तहत बढ़ जाता है।

पर्यावरण प्रदूषण जैव सूचक

2.5.2 जल गुणवत्ता मूल्यांकन

जल निकायों में रहने वाले जीवों के लगभग सभी समूहों का उपयोग पानी की गुणवत्ता के जैविक संकेत के लिए किया जा सकता है: प्लवक और बेंटिक अकशेरुकी, प्रोटोजोआ, शैवाल, मैक्रोफाइट्स, बैक्टीरिया और मछली। उनमें से प्रत्येक, एक जैविक संकेतक के रूप में कार्य करते हुए, इसके अपने फायदे और नुकसान हैं, जो बायोइंडिकेशन समस्याओं को हल करने में इसके उपयोग की सीमाएं निर्धारित करते हैं, क्योंकि ये सभी समूह किसी जलाशय में पदार्थों के सामान्य संचलन में अग्रणी भूमिका निभाते हैं। जीव, जो आमतौर पर जैव संकेतक के रूप में उपयोग किए जाते हैं, जलाशय की आत्म-शुद्धि के लिए जिम्मेदार होते हैं, प्राथमिक उत्पादन के निर्माण में भाग लेते हैं, और जलीय पारिस्थितिक तंत्र में पदार्थों और ऊर्जा के परिवर्तन को अंजाम देते हैं। जैविक अध्ययन के परिणामों के आधार पर कोई भी निष्कर्ष प्राप्त सभी आंकड़ों की समग्रता पर आधारित होता है, न कि संकेतक जीवों के एकल निष्कर्षों के आधार पर। अध्ययन करते समय और प्राप्त परिणामों का मूल्यांकन करते समय, अवलोकन बिंदु पर आकस्मिक, स्थानीय संदूषण की संभावना को ध्यान में रखना आवश्यक है। उदाहरण के लिए, सड़ते पौधे के अवशेष, मेंढक या मछली का शव जलाशय की आबादी की प्रकृति में स्थानीय परिवर्तन का कारण बन सकता है।

2.5.3 मृदा निदान

मृदा निदान के प्रयोजनों के लिए मृदा-प्राणी विधि के अनुप्रयोग के लिए सैद्धांतिक शर्त एम.एस. गिलारोव द्वारा 1949 में एक प्रजाति के "पारिस्थितिक मानक" के बारे में तैयार किया गया विचार है - पर्यावरणीय परिस्थितियों के एक निश्चित सेट के लिए एक प्रजाति की आवश्यकता। प्रत्येक प्रजाति अपनी सीमा के भीतर केवल उन आवासों में पाई जाती है जो महत्वपूर्ण गतिविधि की अभिव्यक्ति के लिए आवश्यक परिस्थितियों की पूरी श्रृंखला प्रदान करते हैं। व्यक्तिगत पर्यावरणीय कारकों की भिन्नता का आयाम प्रजातियों की पारिस्थितिक प्लास्टिसिटी को दर्शाता है। यूरीबियंट संकेतक उद्देश्यों के लिए बहुत उपयुक्त नहीं हैं, जबकि स्टेनोबियंट कुछ पर्यावरणीय स्थितियों और सब्सट्रेट गुणों के अच्छे संकेतक के रूप में काम करते हैं। यह प्रावधान जैविक निदान में एक सामान्य सैद्धांतिक सिद्धांत है। हालाँकि, संकेत के लिए एक प्रजाति का उपयोग निष्कर्षों की शुद्धता पर पूर्ण विश्वास नहीं देता है (यहां, "निवास परिवर्तन का नियम" है और, परिणामस्वरूप, प्रजातियों की पारिस्थितिक विशेषताओं में बदलाव होता है)। जीवों के पूरे परिसर का अध्ययन करना बेहतर है, जिनमें से कुछ आर्द्रता के संकेतक हो सकते हैं, अन्य तापमान के, और फिर भी अन्य रासायनिक या यांत्रिक संरचना के। तुलनात्मक क्षेत्रों में मिट्टी के जानवरों की जितनी अधिक सामान्य प्रजातियाँ पाई जाती हैं, उनके शासन की समानता और, परिणामस्वरूप, मिट्टी बनाने की प्रक्रिया की एकता का अनुमान लगाना उतना ही अधिक संभव है। सूक्ष्म रूप दूसरों की तुलना में कम उपयोगी होते हैं - प्रोटोजोआ और माइक्रोआर्थ्रोपोड (टिक्स, स्प्रिंगटेल्स)। उनके प्रतिनिधि इस तथ्य के कारण महानगरीय हैं कि मिट्टी उनके लिए एक ही निवास स्थान के रूप में कार्य नहीं करती है: वे छिद्रों, केशिकाओं, गुहाओं की एक प्रणाली में रहते हैं जो किसी भी मिट्टी में पाए जा सकते हैं। माइक्रोआर्थ्रोपोड्स में से, बख्तरबंद घुनों के संकेतक गुणों का सबसे अच्छी तरह से अध्ययन किया गया है। उनके सामुदायिक परिसरों की संरचना न केवल मिट्टी की स्थिति पर निर्भर करती है, बल्कि वनस्पति की प्रकृति और फूलों की संरचना पर भी निर्भर करती है; इसलिए, मिट्टी पर हानिकारक प्रभावों को इंगित करने के लिए इस वस्तु का उपयोग करना आशाजनक है।

बड़े अकशेरुकी जीवों (केंचुआ, सेंटीपीड, कीट लार्वा) के समुदाय संकेतक कार्य के लिए विशेष रूप से मूल्यवान और सुविधाजनक हैं। तो, जीनस के स्टेफिलिनिड्स ब्लेडियस और जीनस के डार्कलिंग्स बेलोपुस सोलोनचाक-क्षारीय मिट्टी के लिए संकेतक हैं, सेंटीपीड-किवस्याकी, कुछ काटने वाले मिज और फेफड़े के मोलस्क मिट्टी में चूने की सामग्री के संकेतक के रूप में काम करते हैं। केंचुआ ऑक्टोलसियम लैक्टियम और कुछ प्रकार के वायरवर्म भूजल में उच्च कैल्शियम सामग्री के संकेतक हैं।

रुचि की बात मृदा-अल्गोलॉजिकल निदान है, जो इस धारणा पर आधारित है कि मिट्टी और वनस्पति की आंचलिकता शैवाल समूहों की आंचलिकता से मेल खाती है। यह सामान्य प्रजाति संरचना और प्रमुख शैवाल प्रजातियों के परिसर, विशिष्ट प्रजातियों की उपस्थिति, मिट्टी प्रोफ़ाइल के साथ वितरण की प्रकृति और कुछ जीवन रूपों की प्रबलता में प्रकट होता है।

3. पर्यावरण जैव परीक्षण

3.1 पर्यावरण की गुणवत्ता के जैव परीक्षण के कार्य और तरीके

पर्यावरण के मानवजनित प्रदूषण का पता लगाने में, रासायनिक-विश्लेषणात्मक तरीकों के साथ-साथ, प्रदूषित वातावरण के संपर्क में आने वाले व्यक्तिगत व्यक्तियों, साथ ही उनके अंगों, ऊतकों और कोशिकाओं की स्थिति का आकलन करने पर आधारित तरीकों का उपयोग किया जाता है। उनका उपयोग तकनीकी जटिलता और रासायनिक विधियों द्वारा प्रदान की जा सकने वाली सीमित जानकारी के कारण होता है। इसके अलावा, हाइड्रोकेमिकल और रासायनिक-विश्लेषणात्मक तरीके उनकी अपर्याप्त उच्च संवेदनशीलता के कारण अप्रभावी हो सकते हैं। जीवित जीव किसी भी विश्लेषणात्मक सेंसर की तुलना में पदार्थों की उच्च सांद्रता को समझने में सक्षम हैं, और इसलिए बायोटा विषाक्त प्रभावों के अधीन हो सकता है जो तकनीकी साधनों द्वारा दर्ज नहीं किए जाते हैं।

बायोइंडिकेशन में जीवित जीवों की संकेतक प्रजातियों और जीवों के समुदायों की पारिस्थितिक विशेषताओं द्वारा पहले से मौजूद या जमा हो रहे प्रदूषण की पहचान शामिल है। वर्तमान में जैव परीक्षण तकनीकों पर पूरा ध्यान दिया जा रहा है, अर्थात्। पर्यावरण की कुल विषाक्तता की पहचान करने के साधन के रूप में नियंत्रित परिस्थितियों में जैविक वस्तुओं का उपयोग। बायोटेस्टिंग एक पद्धतिगत तकनीक है जो शरीर, उसके अलग-अलग कार्य या अंगों और ऊतकों की प्रणाली पर विषाक्त सहित पर्यावरणीय कारक के प्रभाव के आकलन पर आधारित है। बायोएसे के चुनाव, परीक्षण प्रतिक्रिया के चुनाव के अलावा, शरीर का वह पैरामीटर जिसे परीक्षण के दौरान मापा जाता है, एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।

3.2 बुनियादी जैवपरख दृष्टिकोण

"दृष्टिकोण" को सशर्त रूप से विधियों के समूह कहा जा सकता है जो मानवजनित कारकों के प्रभाव में परीक्षण वस्तुओं के साथ होने वाली समान प्रक्रियाओं की विशेषता बताते हैं। मुख्य दृष्टिकोण:

जैवरासायनिक दृष्टिकोण

· आनुवंशिक दृष्टिकोण

रूपात्मक दृष्टिकोण

शारीरिक दृष्टिकोण

बायोफिजिकल दृष्टिकोण

इम्यूनोलॉजिकल दृष्टिकोण

जैवरासायनिक दृष्टिकोण

पर्यावरण के तनाव प्रभाव का आकलन जैव रासायनिक प्रतिक्रियाओं की प्रभावशीलता, एंजाइमेटिक गतिविधि के स्तर और कुछ चयापचय उत्पादों के संचय से किया जा सकता है। शरीर में कुछ जैव रासायनिक यौगिकों की सामग्री में परिवर्तन, बुनियादी जैव रासायनिक प्रक्रियाओं के संकेतक और जैव रासायनिक प्रतिक्रियाओं के परिणामस्वरूप डीएनए संरचना तनाव के जवाब में शरीर की प्रतिक्रिया के बारे में आवश्यक जानकारी प्रदान कर सकती है।

आनुवंशिक दृष्टिकोण

आनुवंशिक परिवर्तनों की उपस्थिति और अभिव्यक्ति की डिग्री पर्यावरण की उत्परिवर्ती गतिविधि की विशेषता है, और आबादी में आनुवंशिक परिवर्तनों को बनाए रखने की संभावना जीवों की प्रतिरक्षा प्रणाली के कामकाज की दक्षता को दर्शाती है।

आम तौर पर, अधिकांश आनुवंशिक विकारों को कोशिका द्वारा पहचाना और समाप्त किया जाता है, उदाहरण के लिए, इंट्रासेल्युलर सिस्टम द्वारा एपोप्टोसिस या प्रतिरक्षा प्रणाली द्वारा। ऐसे विकारों के सहज स्तर की एक महत्वपूर्ण अधिकता तनाव का सूचक है। आनुवंशिक परिवर्तनों का जीन, क्रोमोसोमल और जीनोमिक स्तर पर पता लगाया जा सकता है। निम्नलिखित प्रकार के उत्परिवर्तनों को अलग करने की प्रथा है। आनुवंशिक,या बिंदु, -उन्हें दो समूहों में विभाजित किया गया है: डीएनए में आधार प्रतिस्थापन और न्यूक्लियोटाइड का सम्मिलन या विलोपन, जिससे आनुवंशिक कोड के पढ़ने के फ्रेम में बदलाव होता है। जीन उत्परिवर्तन को भी प्रत्यक्ष और रिवर्स (प्रत्यावर्तन) में विभाजित किया गया है। फ्रेमशिफ्ट म्यूटेशन में बेस प्रतिस्थापन म्यूटेशन की तुलना में सहज उलटाव की संभावना बहुत कम होती है। गुणसूत्रपुनर्व्यवस्था (विपथन) में गुणसूत्रों की संरचना के विभिन्न उल्लंघन शामिल हैं। जीनोमिकउत्परिवर्तन - नाभिक में गुणसूत्रों की संख्या में परिवर्तन।

प्रदूषकों के प्रभाव का निदान करना रूपात्मक विशेषताएँउतार-चढ़ाव वाली विषमता का आकलन करने के तरीकों को लागू किया जाता है।

जैसा कि परीक्षण कार्यों का उपयोग किया जाता है शारीरिक मापदंडफ़ाइलोजेनेसिस के विभिन्न स्तरों के मीठे पानी के अकशेरुकी हाइड्रोबियोन्ट्स।

इम्यूनोलॉजिकल दृष्टिकोणपर्यावरण की स्थिति का आकलन करने में अकशेरुकी और कशेरुकी जीवों में जन्मजात और अर्जित प्रतिरक्षा में परिवर्तन का अध्ययन करना शामिल है।

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राज्य शैक्षणिक संस्थान उच्च व्यावसायिक शिक्षा व्याटका राज्य विश्वविद्यालय जीवविज्ञान संकाय माइक्रोबायोलॉजी विभाग विषय पर निबंध: पौधे और ज़ेडएच

वर्तमान में, वायुमंडलीय वायु प्रदूषण का वनस्पति पर नकारात्मक प्रभाव स्पष्ट है। हवा कभी साफ़ नहीं होती. वायुमंडलीय वायु गैसों और वाष्पों के साथ-साथ विभिन्न मूल के सूक्ष्म कणों का एक अद्भुत मिश्रण है। स्वाभाविक रूप से, वायुमंडलीय वायु का प्रत्येक घटक प्रदूषक नहीं है। इनमें वायुमंडल के वे घटक शामिल हैं जो पौधों पर प्रतिकूल प्रभाव डालते हैं। पौधों पर कुछ पदार्थों का प्रभाव ध्यान देने योग्य हो सकता है, लेकिन इससे शारीरिक विकार हो सकते हैं, और कुछ मामलों में पौधे पूरी तरह से नष्ट हो जाते हैं और मर जाते हैं। लगभग सभी वायुमंडलीय उत्सर्जन का पौधों पर नकारात्मक प्रभाव पड़ता है, हालाँकि, तथाकथित प्राथमिकता प्रदूषक विशेष ध्यान देने योग्य हैं:

जीवाश्म ईंधन के दहन और धातु गलाने से सल्फर ऑक्साइड;

भारी धातुओं के छोटे कण;

वाहन निकास गैसों में निहित हाइड्रोकार्बन और कार्बन मोनोऑक्साइड;

एल्युमीनियम और फॉस्फेट के उत्पादन के दौरान बनने वाले फ्लोरीन यौगिक;

फोटोकैमिकल प्रदूषण.

ये ऐसे यौगिक हैं जो वनस्पति को सबसे अधिक नुकसान पहुंचाते हैं, हालांकि, प्रदूषकों की सूची यहीं तक सीमित नहीं है। क्लोराइड, अमोनिया, नाइट्रोजन ऑक्साइड, कीटनाशक, धूल, एथिलीन और इन सभी पदार्थों के संयोजन से वनस्पति को नुकसान हो सकता है।

ऊपर उल्लिखित प्रदूषकों में से, शहर के भीतर उगने वाले पौधों के लिए सबसे बड़ा खतरा वायुमंडल में उत्सर्जन, साथ ही हाइड्रोकार्बन और कार्बन मोनोऑक्साइड हैं।

पौधों पर प्रत्येक प्रदूषक का प्रभाव उसकी सांद्रता और जोखिम की अवधि पर निर्भर करता है; बदले में, प्रत्येक प्रकार की वनस्पति विभिन्न पदार्थों की क्रिया पर अलग-अलग प्रतिक्रिया करती है। इसके अलावा, वायु प्रदूषण के प्रति प्रत्येक पौधे की प्रतिक्रिया कई भूभौतिकीय कारकों के प्रभाव से कमजोर या बढ़ सकती है। इस प्रकार, प्रदूषकों के संभावित संयोजनों की संख्या, उनके जोखिम के समय में परिवर्तन, जिस पर नकारात्मक प्रभाव प्रकट होते हैं, अनंत हैं।

यह सर्वविदित है कि प्रदूषकों की एक बड़ी मात्रा, वायुमंडल से बाहर गिरते ही, वनस्पति पर जमा हो जाती है। इसके अलावा, ये पदार्थ पौधों और उनके अंतःकोशिकीय स्थान में प्रवेश करते हैं, जहां कुछ पौधों की कोशिकाओं द्वारा अवशोषित होते हैं और कोशिका घटकों के साथ बातचीत हो सकती है। जाहिर है कि इन सभी प्रक्रियाओं के पूरा होने के बाद ही प्रदूषक की विषाक्तता का पता चल सकेगा।

वनस्पति पर विभिन्न प्रकार के प्रदूषणों का विषाक्त प्रभाव कई तरीकों से प्रकट हो सकता है, लेकिन अक्सर यह चयापचय संबंधी विकारों को जन्म देता है। प्रत्येक पदार्थ अपने तरीके से पौधों में जैव रासायनिक और शारीरिक प्रक्रियाओं को प्रभावित करता है। इन प्रभावों के प्रति उनकी प्रतिक्रिया संपूर्ण प्रणाली या उसके व्यक्तिगत घटकों की संरचना और कार्यों के उल्लंघन में प्रकट होती है। इन उल्लंघनों को कई संकेतों द्वारा देखा जा सकता है जो किसी प्राकृतिक वस्तु को करीब से देखने पर दिखाई देते हैं। कई साहित्यिक स्रोतों के विश्लेषण और पादप समुदायों के अध्ययन के आधार पर, मानवजनित और तकनीकी प्रदूषण की स्थितियों के तहत वुडी वनस्पति की गड़बड़ी के सबसे आम संकेतों में से, निम्नलिखित को प्रतिष्ठित किया जा सकता है:

प्रमुख प्रजातियों के बीच मृत लकड़ी और कमजोर पेड़ों की उपस्थिति (स्प्रूस जंगल में स्प्रूस, ओक जंगल में ओक, बर्च जंगल में बर्च);

पिछले वर्षों की तुलना में इस वर्ष सुइयों और पत्ते के आकार में कमी (ध्यान देने योग्य);

समय से पहले (शरद ऋतु से बहुत पहले) पत्तों का पीला पड़ना और गिरना;

ऊंचाई और व्यास में पेड़ की वृद्धि में मंदी;

क्लोरोसिस की उपस्थिति (यानी, प्रदूषकों के प्रभाव में पत्तियों या सुइयों की प्रारंभिक उम्र बढ़ने) और सुइयों और पत्ते के परिगलन (यानी, प्रदूषकों के प्रभाव में पौधे के ऊतकों के वर्गों की परिगलन)। इसके अलावा, पौधे पर स्थिति और परिगलन का रंग कभी-कभी प्रभाव की डिग्री और प्रकार के बारे में निष्कर्ष निकालना संभव बनाता है। यह अंतर करने की प्रथा है: ए) सीमांत परिगलन - शीट के किनारों के साथ ऊतक की मृत्यु; बी) माध्यिका परिगलन - शिराओं के बीच पत्ती के ऊतकों की मृत्यु; ग) बिंदुकार परिगलन - पत्ती के ऊतकों का परिगलन बिंदुओं और छोटे धब्बों के रूप में पत्ती की पूरी सतह पर बिखरा हुआ;

सुइयों के जीवन को छोटा करना;

बीमारियों और कीटों (मशरूम और कीड़ों) से क्षतिग्रस्त पेड़ों की संख्या में उल्लेखनीय वृद्धि;

वन समुदाय से ट्यूबलर कवक (मैक्रोमाइसेट्स) की आमद और प्रजातियों की संरचना और एगारिक कवक की प्रचुरता में कमी;

मुख्य प्रकार के एपिफाइटिक लाइकेन (पेड़ के तनों पर रहने वाले) की प्रजातियों की संरचना और घटना में कमी और लाइकेन द्वारा पेड़ के तनों के क्षेत्र के कवरेज की डिग्री में कमी।

पौधों पर वायु प्रदूषण के प्रभावों के कई प्रकार (प्रकार) ज्ञात हैं, जिन्हें सशर्त रूप से कम समय में प्रदूषकों की उच्च सांद्रता के तीव्र जोखिम के प्रभावों और लंबे समय तक कम सांद्रता के लगातार संपर्क के प्रभावों में विभाजित किया जा सकता है। अवधि। तीव्र जोखिम के प्रभावों के उदाहरणों में पत्ती के ऊतकों का क्लोरोसिस या परिगलन, पत्तियों, फलों, फूलों की पंखुड़ियों का विच्छेदन स्पष्ट रूप से देखा जाता है; पत्तों का मुड़ना; तने की वक्रता. क्रोनिक एक्सपोज़र के प्रभावों में पौधे की सामान्य वृद्धि या विकास को धीमा करना या रोकना शामिल है (जिसके कारण, विशेष रूप से, बायोमास की मात्रा में कमी होती है); पत्ती की नोकों का क्लोरोसिस या परिगलन; पौधे या उसके अंगों का धीरे-धीरे मुरझाना। अक्सर, दीर्घकालिक या तीव्र प्रभावों की अभिव्यक्तियाँ व्यक्तिगत प्रदूषकों या उनके संयोजनों के लिए विशिष्ट होती हैं।

वर्तमान में, वनस्पति के विभिन्न घटकों, जैसे वन वृक्ष प्रजातियों, पर वायुमंडलीय प्रदूषण का हानिकारक प्रभाव आम तौर पर पहचाना जाता है। प्राथमिकता वाले प्रदूषकों में शामिल हैं: सल्फर डाइऑक्साइड, ओजोन, पेरोक्सासिटाइल नाइट्रेट (पैन), फ्लोराइड।

ये पदार्थ विभिन्न जैव रासायनिक और शारीरिक प्रक्रियाओं और पौधों की कोशिकाओं के संरचनात्मक संगठन को बाधित करते हैं। यह मान लेना एक गलती है कि जब तक फाइटोटॉक्सिसिटी के लक्षण दिखाई नहीं देते तब तक पौधों को नुकसान नहीं होता है। क्षति मुख्य रूप से जैव रासायनिक स्तर पर प्रकट होती है (प्रकाश संश्लेषण, श्वसन, वसा और प्रोटीन के जैवसंश्लेषण आदि को प्रभावित करती है), फिर अल्ट्रास्ट्रक्चरल (कोशिका झिल्ली का विनाश) और सेलुलर (नाभिक, कोशिका झिल्ली का विनाश) स्तर तक फैल जाती है। तभी क्षति के दृश्यमान लक्षण विकसित होते हैं।

सल्फर डाइऑक्साइड द्वारा वृक्षारोपण को तीव्र क्षति के मामले में, नेक्रोटिक क्षेत्रों की उपस्थिति विशिष्ट होती है, मुख्य रूप से पत्ती की नसों के बीच, लेकिन कभी-कभी - संकीर्ण पत्तियों वाले पौधों में - पत्तियों की युक्तियों पर और किनारों पर। पत्ती के दोनों तरफ नेक्रोटिक घाव दिखाई देते हैं। पत्ती के ऊतकों के नष्ट हुए क्षेत्र पहले भूरे-हरे दिखते हैं, जैसे कि पानी से सिक्त हो, लेकिन फिर सूख जाते हैं और रंग बदलकर लाल-भूरे रंग में बदल जाते हैं। इसके अलावा, हल्के हाथीदांत बिंदु दिखाई दे सकते हैं। बड़े नेक्रोटिक धब्बे और पैच अक्सर आपस में जुड़ जाते हैं, जिससे नसों के बीच बैंडिंग बन जाती है। जैसे ही पत्ती ऊतक परिगलन घाव भंगुर हो जाता है, फट जाता है, और आसपास के ऊतक से बाहर गिर जाता है, पत्तियाँ एक छिद्रित आकार ले लेती हैं, जो तीव्र सल्फर डाइऑक्साइड क्षति की एक विशिष्ट प्रतिक्रिया है। धूल और औद्योगिक उत्सर्जन से होने वाले वायु प्रदूषण को रोकने में हरित स्थानों की भूमिका को कम करके नहीं आंका जा सकता; ठोस और गैसीय अशुद्धियों को बरकरार रखते हुए, वे एक प्रकार के फिल्टर के रूप में काम करते हैं जो वातावरण को शुद्ध करता है। औद्योगिक केंद्रों में 1 m3 हवा में धूल, कालिख के 100 से 500 हजार कण होते हैं, और जंगल में वे लगभग एक हजार गुना कम होते हैं। वृक्षारोपण 6 से 78 किलोग्राम/हेक्टेयर तक ठोस वर्षा को ताज पर बनाए रखने में सक्षम हैं, जो हवा में निलंबित अशुद्धियों का 40 ... 80% है। वैज्ञानिकों ने गणना की है कि स्प्रूस के मुकुट सालाना 32 टन/हेक्टेयर धूल, पाइन - 36, ओक - 56, बीच - 63 टन/हेक्टेयर फ़िल्टर करते हैं।

पेड़ों के नीचे, बढ़ते मौसम के दौरान धूल औसतन 42.2% कम होती है और पत्ते के अभाव में 37.5% कम होती है। वन वृक्षारोपण पत्ती रहित अवस्था में भी धूलरोधी क्षमता बनाए रखते हैं। धूल के साथ-साथ, पेड़ हानिकारक अशुद्धियों को भी अवशोषित करते हैं: 72% तक धूल और 60% सल्फर डाइऑक्साइड पेड़ों और झाड़ियों पर जमा हो जाती है।

हरे स्थानों की फ़िल्टरिंग भूमिका को इस तथ्य से समझाया गया है कि गैसों का एक हिस्सा प्रकाश संश्लेषण के दौरान अवशोषित होता है, दूसरा ऊर्ध्वाधर और क्षैतिज वायु धाराओं के कारण वायुमंडल की ऊपरी परतों में फैल जाता है जो हवा के तापमान में अंतर के कारण होता है। खुले क्षेत्र और वन छत्रछाया के नीचे।

हरे स्थानों की धूलरोधी क्षमता धूल और गैसों की यांत्रिक अवधारण और उसके बाद बारिश से धुल जाने में निहित है। एक हेक्टेयर जंगल प्रति वर्ष 18 मिलियन घन मीटर हवा को शुद्ध करता है।

सीमेंट संयंत्रों के पास पेड़ों की धूल धारण क्षमता के अध्ययन से पता चला है कि बढ़ते मौसम के दौरान काले चिनार में 44 किग्रा/हेक्टेयर तक धूल जमा होती है, सफेद चिनार - 53, सफेद विलो - 34, राख-लीक्ड मेपल - 30 किग्रा/हेक्टेयर धूल का. हरे स्थानों के प्रभाव में, थर्मल पावर प्लांट, धातुकर्म संयंत्र और रासायनिक संयंत्र से 1000 मीटर की दूरी पर सल्फर डाइऑक्साइड की सांद्रता 20 ... 29% और 2000 मीटर की दूरी पर 38% कम हो जाती है। .. 42%. मॉस्को क्षेत्र में, सन्टी सल्फर डाइऑक्साइड को सबसे प्रभावी ढंग से अवशोषित करता है।

छोटे पत्तों वाले लिंडेन (इसकी पत्तियों में सल्फर की मात्रा सूखी पत्तियों का 3.3% थी), मेपल (3%), हॉर्स चेस्टनट (2.8%), ओक (2.6%), चिनार सफेद के वायुमंडलीय वायु वृक्षारोपण से सल्फर यौगिकों को सक्रिय रूप से अवशोषित करें। (2.5%).

बढ़ते मौसम के दौरान, सिस-उरल्स में 1 हेक्टेयर बाल्समिक चिनार के बागान 100 किलोग्राम सल्फर डाइऑक्साइड को अवशोषित करते हैं; कम प्रदूषित क्षेत्र में, 1 हेक्टेयर छोटे पत्तों वाले लिंडन वृक्षारोपण में पत्तियों में 40 ... 50 किलोग्राम तक सल्फर जमा हो जाता है। वैज्ञानिकों ने पाया है कि मजबूत निरंतर गैस संदूषण के क्षेत्र में, बाल्सम चिनार सबसे अधिक सल्फर यौगिकों को अवशोषित करता है, और कम - चिकनी एल्म, पक्षी चेरी और राख-लीव्ड मेपल। मध्यम गैस प्रदूषण के क्षेत्र में, सबसे अच्छे संकेतक छोटे पत्तों वाले लिंडन, राख, बकाइन और हनीसकल के लिए विशिष्ट हैं। पहले दो समूहों की प्रजाति संरचना कमजोर आवधिक गैस संदूषण के क्षेत्र में संरक्षित है। सल्फ्यूरस एनहाइड्राइड के प्रति अत्यधिक प्रतिरोधी वृक्ष प्रजातियों की कई प्रजातियों में गैस अवशोषण गुण कम होते हैं। सल्फर डाइऑक्साइड के अलावा, पौधे नाइट्रोजन ऑक्साइड को भी अवशोषित करते हैं। इन मुख्य वायु प्रदूषकों के अलावा, हरे स्थान दूसरों को भी अवशोषित करते हैं। चिनार, विलो, राख, 5 किलोग्राम या अधिक पत्तियों तक, बढ़ते मौसम के दौरान 200 ... 250 ग्राम क्लोरीन को अवशोषित करते हैं, झाड़ियाँ - 100 तक ... 150 ग्राम क्लोरीन।

बढ़ते मौसम के दौरान एक पेड़ 130 किलोग्राम गैसोलीन में मौजूद सीसे के यौगिकों को निष्क्रिय कर देता है। राजमार्ग के किनारे के पौधों में, सीसा सामग्री 35 ... 50 मिलीग्राम प्रति 1 किलोग्राम शुष्क पदार्थ है, और स्वच्छ वातावरण के क्षेत्र में - 3 ... 5 मिलीग्राम है। अल्केन, सुगंधित हाइड्रोकार्बन, एसिड, एस्टर, अल्कोहल आदि पौधों द्वारा सक्रिय रूप से अवशोषित होते हैं।

हरे पौधों द्वारा कार्सिनोजेनिक पदार्थों से संदूषण के खतरे में कमी स्थापित की गई है।

क्षीण शहरी मिट्टी पर वृक्षारोपण गैस नशीले पदार्थों के प्रति अधिक संवेदनशील होते हैं। ऐसी मिट्टी में खनिज और जैविक उर्वरकों की शुरूआत से पेड़ प्रजातियों की गैस प्रतिरोध बढ़ जाती है।

फ़िल्टरिंग क्षमता (औसतन 60 टन/हेक्टेयर तक हानिकारक प्रदूषकों को अवशोषित करने) वाले वृक्षारोपण औद्योगिक समूहों द्वारा वायु प्रदूषण के उन्मूलन का सामना करने में सक्षम हैं, जिसका अधिकतम मूल्य 200 टन/हेक्टेयर तक पहुँच जाता है।

उपरोक्त उदाहरण स्पष्ट रूप से साबित करते हैं कि हरित स्थान, शुद्धिकरण के तकनीकी साधनों के उपयोग और उत्पादन तकनीक में सुधार के साथ, वायुमंडलीय हवा में हानिकारक अशुद्धियों के उन्मूलन और स्थानीयकरण में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। विशाल स्वच्छता और स्वच्छता सेवा प्रदान करते हुए, वन वृक्षारोपण स्वयं धूल और हवा के गैस संदूषण से पीड़ित हैं।

निष्कर्ष

पादप जीव जीवमंडल में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं, सालाना भारी मात्रा में कार्बनिक पदार्थ जमा करते हैं और ऑक्सीजन का उत्पादन करते हैं। मानव जाति पोषण, तकनीकी कच्चे माल, ईंधन, निर्माण सामग्री के मुख्य स्रोत के रूप में पौधों का उपयोग करती है। पादप शरीर क्रिया विज्ञान का कार्य पादप जीव में होने वाली प्रक्रियाओं के सार को प्रकट करना, उनके अंतर्संबंध स्थापित करना, पर्यावरण के प्रभाव में परिवर्तन, उनके विनियमन के तंत्र को बड़ी मात्रा में प्राप्त करने के लिए इन प्रक्रियाओं को नियंत्रित करना है। का उत्पादन।

हाल ही में, आणविक जीव विज्ञान, प्रजनन, आनुवंशिकी, सेलुलर और आनुवंशिक इंजीनियरिंग में प्रगति ने पादप शरीर क्रिया विज्ञान पर काफी प्रभाव डाला है। यह आणविक जीव विज्ञान की उपलब्धियों के लिए धन्यवाद है कि पौधों की वृद्धि और विकास की प्रक्रियाओं में फाइटोहोर्मोन की भूमिका के बारे में पहले से ज्ञात तथ्यों को एक नई व्याख्या मिली है। अब फाइटोहोर्मोन सबसे महत्वपूर्ण शारीरिक प्रक्रियाओं के नियमन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। इस संबंध में, पादप शरीर क्रिया विज्ञान के सामने सबसे महत्वपूर्ण कार्यों में से एक हार्मोनल विनियमन के तंत्र को उजागर करना है।

आणविक स्तर पर अध्ययन ने पौधे में पोषक तत्वों के प्रवेश की प्रक्रियाओं को समझाने में बहुत योगदान दिया है। हालाँकि। यह कहा जाना चाहिए कि सेवन के प्रश्न और, विशेष रूप से, पौधे के माध्यम से पोषक तत्वों की आवाजाही काफी हद तक अस्पष्ट है।

हाल के वर्षों में, प्रकाश संश्लेषण की प्राथमिक प्रक्रियाओं को समझने में काफी प्रगति हुई है, हालांकि कई प्रश्नों के लिए आगे के अध्ययन की आवश्यकता है। जब प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया का तंत्र पूरी तरह से प्रकट हो जाएगा, तो इस प्रक्रिया को कृत्रिम स्थापना में पुन: पेश करने का मानव जाति का सपना सच हो जाएगा।

इस प्रकार, पूरे पौधे और पौधे समुदायों के स्तर पर प्रक्रियाओं के अध्ययन में आणविक जैविक अनुसंधान के माध्यम से खोजे गए सिद्धांतों का व्यापक अनुप्रयोग विकास, विकास और, परिणामस्वरूप, पौधे की उत्पादकता के नियंत्रण तक पहुंचना संभव बना देगा। जीव.