Kirlilik hayvanları nasıl etkiler? Dış ortam hava kirliliğinin hayvanlar üzerindeki etkileri

Kirli hava neden tehlikelidir?

Bir kişi günde 24 kg'a kadar hava solur, bu da günde içilen su miktarının en az 16 katıdır. Ama ne soluduğumuzu düşünüyor muyuz? Sonuçta, çok sayıda araba, tütün dumanı, elektrikli ev aletleri, deterjan ve temizlik ürünlerinden buharlaşan parçacıklar ve çok daha fazlası ile soluduğumuz hava temiz değil. Kirli hava neyden yapılır ve neden tehlikelidir?

Bildiğiniz gibi, hava parçacıklarının elektrik yükleri vardır. Bu yüklerin oluşum sürecine iyonlaşma denir ve yüklü bir moleküle iyon veya hava iyonu denir. İyonize bir molekül, bir sıvı parçacığı veya bir toz tanesi üzerine yerleşirse, böyle bir iyona ağır iyon denir.

Hava iyonlarının iki yükü vardır - pozitif ve negatif.

Negatif yüklü iyonların insan sağlığı üzerinde olumlu etkileri vardır. Temiz havada kesinlikle ağır iyonlar yoktur ve bu nedenle bu tür hava insanlar için uygundur. Bu nedenle insanların daha sık temiz havada, doğada, şehir dumanından ve zararlı çevresel faktörlerden uzak durmaları gerekmektedir.

Pozitif iyonların olumsuz etkilerine karşı en hassas olanlar (kadmiyum, kurşun, arsenik vb. Gibi zehirli ve tehlikeli olanlar da dahil olmak üzere yalnızca ev tozunda birkaç düzine metal bulundu), uzun süredir kapalı alanda bulunan insan kategorileri zaman çocuklar (özellikle küçük olanlar), hamile ve emziren kadınlar, hastalar ve yaşlılardır.

Kirli hava insanı nasıl etkiler?

Tüm elektronik ve elektrikli ekipmanların pozitif yüklü iyonlar yaydığı, insanlar ve evcil hayvanlar tarafından sürekli tüketilen negatif yüklü hava iyonlarının odada yeniden üretilmediği bilinmektedir.

Hava kirliliği, doğal fiziksel bileşimin ihlali ile birlikte, çevremizdeki hava ortamını yaşam için son derece elverişsiz hale getirir ve bu, en son bilimsel verilere göre, insan vücudunu iç kaynaklarının% 80'ini yalnızca olasılığı sağlamak için harcamaya zorlar. içindeki varlığın.

Keşke evlerimizi ormanın içine yerleştirebilsek ve doğanın kendisini arındırmasına, havayı tazelemesine izin verseydik!

Ancak, bu pratik olarak gerçekçi değildir, ancak iyonizasyon ve düşük konsantrasyonlu ozon yardımıyla doğal temizliği yeniden yaratan Hava Temizleme Sistemlerini kullanabilirsiniz. Bu sistemler evlerde, ofislerde, otellerde, evcil hayvanlarda, tarımda ve hatta arabalarda kullanılabilir.

İnsan, gelişiminin tüm aşamalarında dış dünyayla yakından bağlantılıydı. Ancak son derece endüstriyel bir toplumun ortaya çıkmasından bu yana, doğaya tehlikeli insan müdahalesi çarpıcı bir şekilde arttı, bu müdahalenin kapsamı genişledi, daha çeşitli hale geldi ve şimdi insanlık için küresel bir tehlike olma tehdidinde bulunuyor.

İnsan, gezegenimizin yaşamın var olduğu kısmı olan biyosferin ekonomisine giderek daha fazla müdahale etmek zorunda. Dünyanın biyosferi şu anda artan antropojenik etkiye maruz kalmaktadır. Aynı zamanda, hiçbiri gezegendeki ekolojik durumu iyileştirmeyen en önemli süreçlerin birçoğu ayırt edilebilir.

En büyük ölçekli ve önemli olanı, çevrenin kendisi için alışılmadık kimyasal nitelikteki maddelerle kimyasal kirlenmesidir. Bunlar arasında endüstriyel ve ev kaynaklı gaz ve aerosol kirleticiler bulunmaktadır. Atmosferdeki karbondioksit birikimi de ilerliyor. Toprağın pestisitlerle kimyasal kirlenmesinin ve bunun ekosistemin çökmesine yol açan asitliğinin artmasının önemi konusunda hiç şüphe yok. Genel olarak, kirletici etkiye atfedilebilecek tüm dikkate alınan faktörlerin, biyosferde meydana gelen süreçler üzerinde önemli bir etkisi vardır.

"Hava kadar gerekli" sözü tesadüfi değildir. Popüler bilgelik yanlış değildir. Bir kişi yemeksiz 5 hafta, susuz - 5 gün, havasız - en fazla 5 dakika yaşayabilir. Dünyanın çoğu yerinde hava ağırdır. Ne ile tıkandığı avucunuzun içinde hissedilemez, gözle görülemez. Ancak vatandaşların başına her yıl 100 kg kadar kirletici düşüyor. Bunlar katı parçacıklar (toz, kül, kurum), aerosoller, egzoz gazları, buharlar, duman vb. Birçok madde atmosferde birbiriyle reaksiyona girerek yeni, genellikle daha da zehirli bileşikler oluşturur.

Kent havasının kimyasal kirlenmesine neden olan maddeler arasında en yaygın olarak bulunan nitrojen oksitler, kükürt (kükürt dioksit), karbon monoksit (karbon monoksit), hidrokarbonlar, ağır metaller.

Hava kirliliği insan sağlığını, hayvanları ve bitkileri olumsuz etkiler. Örneğin havadaki mekanik partiküller, duman ve kurum akciğer hastalıklarına neden olur. Arabaların egzoz emisyonlarında, tütün dumanında bulunan karbon monoksit, kandaki hemoglobini bağladığı için vücudun oksijen açlığına yol açar. Egzoz gazları, vücudun genel zehirlenmesine neden olan kurşun bileşikleri içerir.

Toprağa gelince, kuzey tayga topraklarının nispeten genç ve gelişmemiş olduğu belirtilebilir, bu nedenle kısmi mekanik tahribat, odunsu bitki örtüsüne göre verimliliklerini önemli ölçüde etkilemez. Ancak humus ufkunu kesmek veya toprağı doldurmak, yaban mersini ve yaban mersini meyve çalılarının rizomlarının ölümüne neden olur. Ve bu türler esas olarak rizomlarla üredikleri için, boru hattı güzergâhlarında ve yollarda yok olurlar. Bunların yerini, toprağın doğal olarak çimlenmesine neden olan ve kozalaklı ağaçların doğal olarak yenilenmesini engelleyen, ekonomik açıdan daha az değerli tahıllar ve sazlar alır. Bu eğilim şehrimiz için tipiktir: orijinal bileşimindeki asitli toprak zaten kısırdır (zayıf toprak mikroflorası ve toprak hayvanlarının tür bileşimi dikkate alındığında) ve ayrıca havadan ve eriyen sudan gelen zehirli maddelerle kirlenmiştir. Çoğu durumda şehirdeki topraklar, yüksek derecede sıkıştırma ile karışık ve topludur. Yolların buzlanmasına ve şehirleşme süreçlerine karşı tuz karışımlarının kullanılması ve mineral gübrelerin kullanılması sonucu oluşan tehlikeli ve ikincil tuzlanma.

Elbette kimyasal analiz yöntemleri sayesinde çevrede bulunan zararlı maddelerin varlığını en küçük miktarlarda dahi tespit etmek mümkündür. Ancak bu, bu maddelerin insanlar ve çevre üzerindeki niteliksel etkisini ve daha da önemlisi uzun vadeli sonuçlarını belirlemek için yeterli değildir. Ek olarak, diğer maddelerle olası etkileşimleri olmadan yalnızca tek tek maddelerin etkisi dikkate alınarak, atmosferde, suda, toprakta bulunan kirleticilerden kaynaklanan tehdidi yalnızca kısmen değerlendirmek mümkündür. Bu nedenle, tehlikeyi önlemek için doğadaki bileşenlerin kalite kontrolü daha erken bir aşamada izlenmelidir. Çevremizdeki bitki dünyası, herhangi bir elektronik cihazdan daha hassas ve bilgilendiricidir. Bu amaca, zararlı maddelerden kaynaklanan şehrin atmosferine ve toprağına yönelik olası bir tehlikenin erken tanınmasını sağlayan fitoindikatörler adı verilen uygun koşullarda bulunan özel olarak seçilmiş bitki türleri hizmet edebilir.

Ana kirleticiler

İnsanoğlu binlerce yıldır atmosferi kirletiyor ancak bu süre boyunca kullandığı ateş kullanımının sonuçları önemsizdi. Dumanın nefes almayı engellemesine ve isin siyah bir örtü gibi evin tavanına ve duvarlarına düşmesine katlanmak zorunda kaldım. Ortaya çıkan ısı, bir kişi için isli mağara duvarlarından değil, temiz havadan daha önemliydi. Başlangıçtaki bu hava kirliliği bir sorun değildi, çünkü o zamanlar insanlar küçük gruplar halinde, el değmemiş geniş bir doğal çevrede yaşıyorlardı. Ve klasik antik çağda olduğu gibi, nispeten küçük bir alanda önemli bir insan yoğunluğuna bile henüz ciddi sonuçlar eşlik etmedi.

Ondokuzuncu yüzyılın başlarına kadar durum böyleydi. Ancak son yüzyılda sanayinin gelişmesi, sonuçlarını ilk başta insanın henüz hayal bile edemediği bu tür üretim süreçleriyle bize "yetenekli" oldu. Büyümesi durdurulamayan milyon güçlü şehirler ortaya çıktı. Bütün bunlar, insanın büyük icatlarının ve fetihlerinin sonucudur.

Temel olarak, hava kirliliğinin üç ana kaynağı vardır: sanayi, ev tipi kazanlar, ulaşım. Bu kaynakların her birinin hava kirliliğindeki payı bölgeden bölgeye büyük farklılıklar göstermektedir. Endüstriyel üretimin havayı en çok kirlettiği artık genel kabul görüyor. Kirlilik kaynakları - dumanla birlikte havaya kükürt dioksit ve karbondioksit yayan termik santraller, ev tipi kazanlar; metalurji işletmeleri, özellikle havaya azot oksitler, hidrojen sülfür, klor, flor, amonyak, fosfor bileşikleri, parçacıklar ve cıva ve arsenik bileşikleri yayan demir dışı metalurji; kimya ve çimento fabrikaları. Endüstriyel ihtiyaçlar için yakıtın yanması, evlerin ısıtılması, taşınması, evsel ve endüstriyel atıkların yakılması ve işlenmesi sonucunda havaya zararlı gazlar girer. Atmosferik kirleticiler, doğrudan atmosfere giren birincil ve ikincisinin dönüşümünden kaynaklanan ikincil olarak ayrılır. Böylece, atmosfere giren kükürt dioksit, su buharı ile etkileşime giren ve sülfürik asit damlacıkları oluşturan sülfürik anhidrite oksitlenir. Sülfürik anhidrit amonyak ile reaksiyona girdiğinde amonyum sülfat kristalleri oluşur. İşte kirleticilerden bazıları: a) Karbon monoksit. Karbonlu maddelerin eksik yanmasıyla elde edilir. Endüstriyel işletmelerin egzoz gazları ve emisyonları ile katı atıkların yanması sırasında havaya girer. Her yıl bu gazın en az 1250 milyon tonu atmosfere giriyor. m.Karbon monoksit, atmosferin kurucu parçaları ile aktif olarak reaksiyona giren ve gezegendeki sıcaklığın artmasına ve sera etkisinin yaratılmasına katkıda bulunan bir bileşiktir.

b) Kükürt dioksit. Kükürt içeren yakıtın yanması veya kükürtlü cevherlerin işlenmesi sırasında salınır (yılda 170 milyon tona kadar). Kükürt bileşiklerinin bir kısmı, maden çöplüklerinde organik kalıntıların yakılması sırasında açığa çıkar. Yalnızca Amerika Birleşik Devletleri'nde, atmosfere salınan toplam kükürt dioksit miktarı, küresel emisyonun %65'ini oluşturuyordu.

c) Sülfürik anhidrit. Sülfür dioksitin oksidasyonu sırasında oluşur. Reaksiyonun son ürünü, yağmur suyunda toprağı asitleştiren ve insan solunum yolu hastalıklarını şiddetlendiren bir aerosol veya sülfürik asit çözeltisidir. Kimyasal işletmelerin duman alevlerinden sülfürik asit aerosolünün çökelmesi, düşük bulutluluk ve yüksek hava neminde gözlenir. 11 km'den daha kısa bir mesafede büyüyen bitkilerin yaprak bıçakları. bu tür işletmelerden, genellikle sülfürik asit damlacıklarının çökelme bölgelerinde oluşan küçük nekrotik noktalarla yoğun bir şekilde noktalanmıştır. Demir dışı ve demir metalurjisinin pirometalurji işletmeleri ve termik santraller yılda on milyonlarca ton sülfürik anhidriti atmosfere yayar.

d) Hidrojen sülfür ve karbon disülfür. Atmosfere ayrı ayrı veya diğer kükürt bileşikleriyle birlikte girerler. Ana emisyon kaynakları, suni elyaf, şeker, kok kömürü, petrol rafinerileri ve petrol sahaları üreten işletmelerdir. Atmosferde, diğer kirleticilerle etkileşime girdiklerinde, sülfürik anhidrite yavaş oksidasyona uğrarlar.

e) Nitrojen oksitler. Ana emisyon kaynakları, azotlu gübreler, nitrik asit ve nitratlar, anilin boyaları, nitro bileşikleri, viskoz ipek ve selüloit üreten işletmelerdir. Atmosfere giren nitrojen oksit miktarı yılda 20 milyon tondur.

f) Flor bileşikleri. Kirlilik kaynakları, alüminyum, emaye, cam, seramik, çelik ve fosfatlı gübreler üreten işletmelerdir. Flor içeren maddeler atmosfere gaz halindeki bileşikler - hidrojen florür veya sodyum ve kalsiyum florür tozu şeklinde girer. Bileşikler, toksik bir etki ile karakterize edilir. Flor türevleri güçlü böcek öldürücülerdir.

g) Klor bileşikleri. Atmosfere hidroklorik asit, klor içeren böcek ilaçları, organik boyalar, hidrolitik alkol, çamaşır suyu, soda üreten kimyasal işletmelerden girerler. Atmosferde klor molekülleri ve hidroklorik asit buharlarının bir karışımı olarak bulunurlar. Klorun toksisitesi, bileşiklerin tipine ve konsantrasyonlarına göre belirlenir. Metalürji endüstrisinde, pik demirin ergitilmesi ve çeliğin işlenmesi sırasında atmosfere çeşitli metaller ve zehirli gazlar salınır.

h) Kükürt dioksit (SO2) ve sülfürik anhidrit (SO3). Asılı partiküller ve nem ile birlikte, insanlar, canlı organizmalar ve maddi değerler üzerinde en zararlı etkiye sahiptirler. SO2 renksiz ve yanıcı olmayan bir gaz olup, havadaki konsantrasyonu 0,3-1,0 milyonda kokusu hissedilmeye başlar ve 3 milyondan fazla konsantrasyonda keskin tahriş edici bir kokuya sahiptir. En yaygın hava kirleticilerinden biridir. Metalurji ve kimya endüstrilerinin bir ürünü, sülfürik asit üretiminde bir ara madde ve başta kömür olmak üzere ekşi yakıtlarla çalışan termik santraller ve çok sayıda kazanın emisyonlarının ana bileşeni olarak yaygın olarak bulunur. Kükürt dioksit, asit yağmuru oluşumunda yer alan ana bileşenlerden biridir. Renksiz, zehirli, kanserojen, keskin kokuludur. Halihazırda yıllık ortalama 0,04-0,09 milyon içerik ve 150-200 µg/m3 duman konsantrasyonunda katı parçacıklar ve sülfürik asit içeren bir karışımdaki kükürt dioksit, nefes darlığı ve akciğer hastalıkları semptomlarında artışa neden olur. Dolayısıyla günlük ortalama 0,2-0,5 milyon SO2 içeriği ve 500-750 µg/m3 duman konsantrasyonu ile hasta ve ölüm sayısında keskin bir artış var.

Düşük konsantrasyonlarda SO2 vücuda maruz kaldığında mukoza zarlarını tahriş ederken, daha yüksek konsantrasyonlar burun, nazofarenks, trakea, bronşların mukoza zarlarında iltihaplanmaya ve bazen burun kanamalarına neden olur. Uzun süreli temas kusmaya neden olur. Ölümcül bir sonucu olan akut zehirlenme mümkündür. Çok sayıda insanın öldüğü 1952'deki ünlü Londra sisinin ana aktif bileşeni olan kükürt dioksitti.

İzin verilen maksimum SO2 konsantrasyonu 10 mg/m3'tür. koku eşiği - 3-6 mg/m3. Kükürt dioksit zehirlenmesi için ilk yardım - temiz hava, nefes alma özgürlüğü, oksijen inhalasyonları, yıkama gözleri, burun, nazofarenksin% 2 soda çözeltisi ile durulanması.

İlimiz sınırları içerisinde atmosfere salınan emisyonlar kazan dairesi ve araçlarla yapılmaktadır. Bu esas olarak karbondioksit, kurşun bileşikleri, nitrojen oksitler, kükürt oksitler (kükürt dioksit), karbon monoksit (karbon monoksit), hidrokarbonlar, ağır metallerdir. Tortular pratik olarak atmosferi kirletmez. Bu veriler tarafından onaylanmıştır.

Ancak tüm kirleticilerden uzak olanların varlığı fitoendikasyon kullanılarak belirlenebilir. Ancak bu yöntem, zararlı maddelerin neden olduğu tehlike olasılıklarının araçsal olana kıyasla daha erken tanınmasını sağlar. Bu yöntemin özgüllüğü, zararlı maddelerle temas ettiğinde karakteristik hassas özelliklere sahip göstergeler olan bitkilerin seçimidir. Bölgenin iklimsel ve coğrafi özelliklerini dikkate alan biyoendikasyon yöntemleri, endüstriyel endüstriyel çevre izlemenin ayrılmaz bir parçası olarak başarıyla uygulanabilir.

Sanayi işletmelerinin (MPC) atmosfere kirletici emisyonlarını kontrol etme sorunu

Havada izin verilen maksimum konsantrasyonların geliştirilmesinde öncelik SSCB'ye aittir. MPC - bir kişiyi ve çocuğunu doğrudan veya dolaylı maruz kalma yoluyla etkileyen bu tür konsantrasyonlar, performanslarını, esenliklerini ve ayrıca insanların sıhhi ve yaşam koşullarını kötüleştirmez.

Tüm departmanlar tarafından alınan MPC ile ilgili tüm bilgilerin genelleştirilmesi, Ana Jeofizik Gözlemevi olan MGO'da gerçekleştirilir. Gözlem sonuçlarına göre hava değerlerini belirlemek için, ölçülen konsantrasyon değerleri, bir kerelik maksimum izin verilen maksimum konsantrasyon ve MPC'nin kaç kez aşıldığı vaka sayısı ile karşılaştırılır. en büyük değerin MPC'den yüksek olduğu belirlenir. Bir ay veya bir yıl için konsantrasyonun ortalama değeri, orta kararlı bir MPC olan uzun vadeli MPC ile karşılaştırılır. Şehrin atmosferinde gözlemlenen çeşitli maddelerin hava kirliliği durumu, karmaşık bir gösterge olan hava kirliliği indeksi (API) kullanılarak değerlendirilir. Bunu yapmak için, basit hesaplamalar yardımıyla çeşitli maddelerin karşılık gelen değerine ve ortalama konsantrasyonlarına normalize edilen MPC, kükürt dioksit konsantrasyonlarının değerine yol açar ve ardından toplanır.

Ana kirleticiler tarafından hava kirliliğinin derecesi doğrudan şehrin endüstriyel gelişimine bağlıdır. En yüksek maksimum konsantrasyonlar, nüfusu 500 binden fazla olan şehirler için tipiktir. sakinleri. Belirli maddelerle hava kirliliği, şehirde gelişen sanayi türüne bağlıdır. Birkaç endüstrinin işletmesi büyük bir şehirde bulunuyorsa, o zaman çok yüksek düzeyde hava kirliliği yaratılır, ancak emisyonları azaltma sorunu hala çözülmemiştir.

Belirli zararlı maddelerin MPC'si (izin verilen maksimum konsantrasyon). Ülkemiz mevzuatı tarafından geliştirilen ve onaylanan MPC, belirli bir maddenin bir kişinin sağlığa zarar vermeden tolere edebileceği maksimum seviyedir.

İlimiz sınırları içinde ve ötesinde (sahalarda), üretimden kaynaklanan kükürt dioksit emisyonları (0,002-0,006) MPC'yi (0,5), toplam hidrokarbon emisyonları (1'den az) MPC'yi (1) geçmez. . UNIR'e göre, kazanlardan (buhar ve sıcak su kazanları) çıkan CO, NO, NO2 kütle emisyonlarının konsantrasyonu MİH'yi aşmaz.

2. 3. Mobil kaynaklardan (araçlardan) kaynaklanan emisyonlarla atmosferik kirlilik

Hava kirliliğine ana katkı benzinle çalışan araçlardır (ABD'de yaklaşık %75), bunu uçaklar (yaklaşık %5), dizel motorlu arabalar (yaklaşık %4), traktörler ve tarım araçları (yaklaşık %4), demiryolu takip eder. ve su taşımacılığı (yaklaşık %2). Hareketli kaynaklar tarafından yayılan ana atmosferik kirleticiler (bu tür maddelerin toplam sayısı %40'ı aşıyor) arasında karbon monoksit, hidrokarbonlar (yaklaşık %19) ve nitrojen oksitler (yaklaşık %9) bulunmaktadır. Karbon monoksit (CO) ve nitrojen oksitler (NOx) atmosfere yalnızca egzoz gazlarıyla girerken, tam olarak yanmamış hidrokarbonlar (HnCm) hem egzoz gazlarıyla (bu, salınan hidrokarbonların toplam kütlesinin yaklaşık %60'ıdır) hem de karterden (yaklaşık olarak) girer. %20), yakıt deposu (yaklaşık %10) ve karbüratör (yaklaşık %10); katı safsızlıklar esas olarak egzoz gazlarından (%90) ve karterden (%10) gelir.

En büyük miktarda kirletici madde, araç hızlanma sırasında, özellikle yüksek hızlarda ve ayrıca düşük hızlarda (en ekonomik aralıktan) sürüş sırasında yayılır. Hidrokarbonların ve karbon monoksitin (toplam emisyon kütlesindeki) nispi payı, frenleme ve rölanti sırasında en yüksektir, nitrojen oksitlerin payı ise hızlanma sırasında en yüksektir. Bu verilerden, arabaların özellikle sık durma sırasında ve düşük hızda sürerken havayı çok fazla kirlettiği anlaşılmaktadır.

Şehirlerde oluşturulan ve kavşaklardaki durak sayısını önemli ölçüde azaltan yeşil dalgalı trafik sistemleri, şehirlerdeki hava kirliliğini azaltmak için tasarlanmaktadır. Motorun çalışma şekli, özellikle yakıt ve hava kütleleri arasındaki oran, ateşleme anı, yakıt kalitesi, yanma odası yüzeyinin hacmine oranı vb. safsızlık emisyonlarının kalitesi ve miktarı Yanma odasına giren hava ve yakıt kütlesi oranının artmasıyla, karbon monoksit ve hidrokarbon emisyonları azalır, ancak nitrojen oksit emisyonları artar.

Dizel motorların daha ekonomik olmasına rağmen, benzinli motorlardan daha fazla CO, HnCm, NOx gibi maddeler yaymazlar, çok daha fazla duman (esas olarak yanmamış karbon) yayarlar ve bu da bazı yanmamış hidrokarbonların yarattığı hoş olmayan bir kokuya sahiptir. Ürettiği gürültü ile birlikte dizel motorlar çevreyi daha fazla kirletmekle kalmaz, aynı zamanda insan sağlığını da benzinli motorlara göre çok daha fazla etkiler.

Şehirlerde hava kirliliğinin ana kaynakları taşıtlar ve sanayi işletmeleridir. Şehirdeki sanayi tesisleri zararlı emisyon miktarını istikrarlı bir şekilde azaltırken, otopark gerçek bir felaket. Bu sorunun çözümü, ulaşımın yüksek kaliteli benzine, yetkin trafik organizasyonuna aktarılmasına yardımcı olacaktır.

Kurşun iyonları bitkilerde birikir, ancak dışarıdan görünmez çünkü iyonlar oksalik aside bağlanarak oksalatlar oluşturur. Çalışmamızda bitkilerin dışsal değişimleri (makroskopik özellikleri) ile fitoendikasyonu kullandık.

2. 4. Hava kirliliğinin insanlar, flora ve fauna üzerindeki etkisi

Tüm hava kirleticileri, az ya da çok, insan sağlığı üzerinde olumsuz bir etkiye sahiptir. Bu maddeler insan vücuduna esas olarak solunum sistemi yoluyla girer. Solunum organları doğrudan kirlilikten muzdariptir, çünkü akciğerlere nüfuz eden 0.01-0.1 mikron yarıçaplı safsızlık parçacıklarının yaklaşık% 50'si içlerinde birikmektedir.

Vücuda nüfuz eden parçacıklar, toksik bir etkiye neden olurlar, çünkü bunlar: a) kimyasal veya fiziksel yapıları gereği toksik (zehirli); b) solunum (solunum) yolunun normalde temizlendiği bir veya daha fazla mekanizmaya müdahale etmek; c) vücut tarafından emilen zehirli bir maddenin taşıyıcısı olarak hizmet eder.

3. KULLANILAN ATMOSFERİN İNCELENMESİ

GÖSTERGE TESİSLERİ

(HAVA BİLEŞİMİNİN FİTOENDİKASYONU)

3. 1. Karasal ekosistemlerin kirlenmesinin fitoendikasyon yöntemleri hakkında

Günümüzde çevresel izlemenin en önemli alanlarından biri fitoendikasyondur. Fitoendikasyon, biyoendikasyon yöntemlerinden biridir, yani bitkilerin reaksiyonuyla çevrenin durumunun değerlendirilmesi. Atmosferin kalitatif ve kantitatif bileşimi, tüm canlı organizmaların yaşamını ve gelişimini etkiler. Havada zararlı gaz halindeki maddelerin bulunması bitkiler üzerinde farklı bir etkiye sahiptir.

Çevrenin durumunu izlemek için bir araç olarak biyoendikasyon yöntemi son yıllarda Almanya, Hollanda, Avusturya ve Orta Avrupa'da yaygınlaştı. Biyoendikasyona duyulan ihtiyaç, ekosistemin bir bütün olarak izlenmesi açısından açıktır. Fitoendikasyon yöntemleri kent ve çevresinde ayrı bir önem taşımaktadır. Bitkiler fitoindikatör olarak kullanılır ve makroskobik özelliklerinin bütün bir kompleksi incelenir.

Teorik analize ve kendi analizimize dayanarak, okul koşullarında mevcut olan karasal ekosistemlerin kirliliğinin fitoendikasyonuna yönelik orijinal yöntemlerden bazılarını, bitkilerin dış özelliklerindeki değişiklikler örneğini kullanarak açıklamaya çalıştık.

Türden bağımsız olarak bitkilerde endikasyon sürecinde aşağıdaki morfolojik değişiklikler tespit edilebilir:

Kloroz, ağır metallerin çıkarılmasından sonra kalan çöplüklerdeki bitkilerde veya gaz emisyonlarına çok az maruz kalan çam iğnelerinde görülen, damarların arasındaki yaprakların soluk bir renklenmesidir;

Kızarıklık - yapraklarda lekeler (antosiyanin birikimi);

Yaprakların kenarlarının ve alanlarının sararması (klorür etkisi altındaki yaprak döken ağaçlarda);

Esmerleşme veya bronzlaşma (yaprak döken ağaçlarda bu genellikle şiddetli nekrotik hasarın ilk aşamasının bir göstergesidir, kozalaklı ağaçlarda ise duman hasarı bölgelerinin daha fazla keşfedilmesine hizmet eder);

Nekroz - doku alanlarının ölümü - endikasyonda önemli bir semptom (dahil: noktalı, damarlar arası, marjinal, vb.);

Yaprak dökülmesi - deformasyon - genellikle nekrozdan sonra meydana gelir (örneğin, buzun erimesini hızlandırmak için tuzun etkisi altında ıhlamur ve kestanelerde veya kükürt oksit etkisi altında çalılarda iğnelerin ömründe azalma, dökülme, yaprak dökülmesi) ;

Bitki organlarının büyüklüğündeki değişiklikler, doğurganlık.

Bitki fitoindikatörlerindeki bu morfolojik değişikliklerin neye tanıklık ettiğini belirlemek için bazı yöntemler kullandık.

Çam iğnelerinde hasar incelenirken sürgün büyümesi, apikal nekroz ve iğne ömrü önemli parametreler olarak kabul edilir. Bu yöntemin olumlu yönlerinden biri, şehir içi de dahil olmak üzere tüm yıl boyunca anket yapma yeteneğidir.

Çalışma alanında, birbirinden 10-20 m mesafedeki genç ağaçlar veya çok uzun çamların tepesinden dördüncü turdaki yan sürgünler seçildi. Anket, iki önemli biyo-belirteç göstergesini ortaya çıkardı: iğnelerin hasar ve kuruma sınıfı ve iğnelerin kullanım ömrü. Ekspres değerlendirme sonucunda hava kirliliğinin derecesi belirlendi.

Tarif edilen teknik, S. V. Alekseev, A. M. Becker'in çalışmalarına dayanmaktadır.

İğnelerin hasar ve kuruma sınıfını belirlemek için çam gövdesinin apikal kısmı dikkate alındı. Merkez sürgün bölümünün (üstten ikinci) iğnelerinin bir önceki yılki durumuna göre bir skala üzerinde iğne hasar sınıfı belirlendi.

İğne hasar sınıfı:

ben - lekesiz iğneler;

II - az sayıda küçük lekeli iğneler;

III - çok sayıda siyah ve sarı lekeli iğneler, bazıları büyük, iğnelerin tüm genişliği.

İğne kurutma sınıfı:

I - kuru alan yok;

II - büzülmüş uç, 2 - 5 mm;

III - iğnelerin 1/3'ü kurumuş;

IV - tüm iğneler sarı veya yarı kuru.

Gövdenin apikal kısmının durumuna göre iğnelerin ömrünü değerlendirdik. Artış son birkaç yılda alındı ​​ve yaşamın her yılı için bir tur oluştuğuna inanılıyor. Sonuçları elde etmek için, iğnelerin toplam yaşını belirlemek gerekiyordu - gövdenin tamamen korunmuş iğnelere sahip bölümlerinin sayısı ve bir sonraki bölümdeki korunmuş iğnelerin oranı. Örneğin, apikal kısım ve halkalar arasındaki iki kısım iğnelerini tamamen tutmuşsa ve sonraki kısım iğnelerin yarısını tutmuşsa sonuç 3,5 (3 + 0, 5 = 3,5) olur.

Hasar sınıfını ve iğnelerin ömrünü belirledikten sonra, tabloya göre hava kirliliği sınıfını tahmin etmek mümkün oldu.

Çam iğnelerinin zarar görme ve kuruma sınıfına yönelik çalışmalarımız sonucunda, kentte iğne uçlarından kuruyan az sayıda ağaç olduğu ortaya çıkmıştır. Temelde 3-4 yıllık iğnelerdi, iğneler lekesizdi ama bazılarının ucunda kuruma görüldü. Şehirdeki havanın temiz olduğu sonucuna varıldı.

Birkaç yıldır bu biyoendikasyon tekniğini kullanarak, hem şehrin kendisinde hem de çevresinde gaz ve duman kirliliği hakkında güvenilir bilgiler elde etmek mümkündür.

Karasal ekosistemlerdeki kirliliğin biyoendikasyonu için diğer bitki nesneleri şunlar olabilir:

➢ toprak ve hava kirliliğini değerlendirmek için bir test nesnesi olarak su teresi;

➢ liken bitki örtüsü - alanı tür çeşitliliğine göre haritalandırırken;

Likenler hava kirliliğine karşı çok hassastırlar ve yüksek seviyede karbonmonoksit, kükürt bileşikleri, nitrojen ve florda ölürler. Farklı türlerde hassasiyet derecesi aynı değildir. Bu nedenle, çevre temizliğinin canlı göstergeleri olarak kullanılabilirler. Bu araştırma yöntemine liken endikasyonu denir.

Liken endikasyon yöntemini uygulamanın iki yolu vardır: aktif ve pasif. Aktif yöntem durumunda, Hypohymnia tipi yaprak likenleri, gözlem ızgarasına göre özel panolarda sergilenir ve daha sonra likenlerin vücuduna zararlı maddeler tarafından verilen zarar belirlenir (örnek, derecesinin belirlenmesine ilişkin verilerden alınmıştır. biyoendikasyon yöntemiyle bir alüminyum metalurji fabrikasının yakınında hava kirliliği.Bu, Kogalym şehrinde, şişmiş Parmelia ve Xanthoria walla'nın mevcut olduğu hakkında doğrudan sonuçlar çıkarmamızı sağlar, ancak küçük miktarlarda bulundu.Şehir dışında, bu tür likenler büyük miktarlarda ve sağlam vücutlarla bulundu.

Pasif yöntem durumunda, liken haritalama kullanılır. Zaten 19. yüzyılın ortalarında öyle bir fenomen gözlemlendi ki, zararlı maddelerle hava kirliliği nedeniyle likenler şehirlerden kayboldu. Likenler, geniş alanlardaki hava kirliliği alanları ile küçük alanlarda faaliyet gösteren kirlilik kaynakları arasında ayrım yapmak için kullanılabilir. Gösterge likenleri kullanarak hava kirliliğinin bir değerlendirmesini yaptık. Çeşitli likenlerin bolluğu ile şehirdeki hava kirliliğinin derecesini tahmin ettik.

Bizim durumumuzda, hem şehir topraklarında hem de şehre bitişik bölgede çeşitli liken türleri toplandı. Sonuçlar ayrı bir tabloya girildi.

Şehirdeki zayıf kirliliği not ettik ve şehir dışındaki kirlilik bölgesini işaretlemedik. Bu, bulunan liken türleri tarafından kanıtlanmaktadır. Likenlerin yavaş büyümesi, şehir ağaçlarının taçlarının ormanın aksine seyrek olması ve doğrudan güneş ışığının ağaç gövdeleri üzerindeki etkisi de dikkate alınmıştır.

Yine de fitoindikatör bitkiler bize şehirdeki zayıf hava kirliliğini anlattı. Ama ne? Atmosferi hangi gazın kirlettiğini belirlemek için 4 numaralı tabloyu kullandık. Atmosfer kükürt dioksit (kazan dairesinden) ile kirlendiğinde ve daha yüksek konsantrasyonlarda likenlerin ölümü meydana geldiğinde iğnelerin uçlarının kahverengi bir renk aldığı ortaya çıktı.

Karşılaştırma için, bize şu sonuçları gösteren deneysel çalışmalar yaptık: gerçekten de bahçe çiçeklerinin (petunya) yapraklarının rengi solmuştu, ancak bölgemizdeki bitkisel süreçler ve çiçeklenme süreçleri kısa olduğu için bunların çok azı fark edildi. ve kükürt dioksit konsantrasyonu kritik değildir.

2 numaralı “Asit yağmurları ve bitkiler” deneyine gelince, topladığımız herbaryum örneklerine bakılırsa, nekrotik lekeli yapraklar vardı, ancak lekeler yaprağın kenarı boyunca geçti (kloroz) ve asit yağmurlarının etkisi altında, Yaprak ayasının her yerinde kahverengi nekrotik noktalar görülür.

3. 2. İndikatör bitkiler - asidofiller ve calcephobes - kullanarak toprak çalışması

(toprak bileşiminin fitoendikasyonu)

Tarihsel gelişim sürecinde, belirli habitat koşullarıyla o kadar güçlü bir şekilde ilişkili olan bitki türleri veya toplulukları gelişmiştir ki, ekolojik koşullar bu bitki türlerinin veya topluluklarının varlığıyla tanınabilir. Bu bağlamda, toprağın bileşimindeki kimyasal elementlerin varlığı ile ilişkili bitki grupları tanımlanmıştır:

➢ nitrofiller (beyaz gazlı bez, ısırgan otu, dar yapraklı ateş otu, vb.);

➢ calcephiles (Sibirya karaçamı, ağızlık, bayan terliği, vb.);

➢ calcephobes (funda, sphagnum yosunları, pamuk otu, kamış kamış, yassı kulüp yosunu, kulüp yosunu, atkuyruğu, eğrelti otları).

Çalışma sırasında, şehir topraklarında azot bakımından fakir toprakların oluştuğunu gördük. Bu sonuca, tarafımızdan not edilen aşağıdaki bitkilerin türleri sayesinde varılmıştır: dar yapraklı ateş otu, çayır yoncası, kamış otu, yeleli arpa. Ve şehre bitişik ormanlık alanlarda çok sayıda calcephobe bitkisi var. Bunlar at kuyruğu, eğrelti otları, yosunlar, pamuk otu türleridir. Sunulan bitki türleri bir herbaryum klasöründe sunulmaktadır.

Toprak asitliği, aşağıdaki bitki gruplarının varlığı ile belirlenir:

Asidofilik - 3,8 ila 6,7 ​​arası toprak asitliği (yulaf ekimi, çavdar ekimi, Avrupa hafta otu, beyaz çıkıntılı, yeleli arpa vb.);

nötrofilik - 6.7'den 7.0'a kadar toprak asitliği (kombine kirpi, bozkır timothy otu, kekik, altı yapraklı çayır tatlısı, vb.);

Bazofilik - 7.0'dan 7.5'e (çayır yoncası, boynuzlu kuş, çayır timothy otu, kılçıksız şenlik ateşi vb.).

Asidofilik seviyedeki asidik toprakların varlığı, şehirde bulduğumuz kırmızı yonca, arpa gibi bitki türleri tarafından kanıtlanmaktadır. Şehre kısa bir mesafede, bu tür topraklar saz türleri, bataklık kızılcıkları, podbel ile kanıtlanır. Bunlar, tarihsel olarak ıslak ve bataklık alanlarda gelişmiş, toprakta kalsiyum varlığı hariç, sadece asitli, turbalı toprakları tercih eden türlerdir.

Bizim tarafımızdan test edilen bir başka yöntem de, kentsel koşullarda toprak tuzluluğunun göstergesi olarak huş ağaçlarının durumunun incelenmesidir. Bu fitoendikasyon, Temmuz başından Ağustos ayına kadar gerçekleştirilir. Tüylü huş, şehrin sokaklarında ve ormanlık alanlarında bulunur. Buzu eritmek için kullanılan tuzun etkisi altında huş ağacı yapraklarında hasar şu şekilde kendini gösterir: parlak sarı, düzensiz yerleştirilmiş kenar bölgeleri belirir, ardından yaprak kenarı ölür ve sarı bölge kenardan yaprağın ortasına ve tabanına doğru hareket eder. .

Tüylü huş ağacının yanı sıra üvez yaprakları üzerinde araştırma yaptık. Çalışma sonucunda yapraklarda marjinal sararma, nokta kapanımları tespit edilmiştir. Bu, 2 derecelik bir hasarı (küçük) gösterir. Bu tezahürün sonucu, buzu eritmek için tuzun eklenmesidir.

Çevresel izleme koşulları altında kimyasal elementlerin ve toprak asitliğinin belirlenmesi bağlamında floranın tür kompozisyonunun analizi, fitoendikasyonun erişilebilir ve en basit yöntemi olarak işlev görür.

Sonuç olarak, bitkilerin ekosistem kirliliğinin biyoendikasyonu için önemli nesneler olduğunu ve ekolojik durumun tanınmasında morfolojik özelliklerinin incelenmesinin özellikle etkili olduğunu ve şehir ve çevresinde erişilebilir olduğunu not ediyoruz.

4. Sonuçlar ve tahminler:

1. Şehir topraklarında fitoendikasyon ve likenoendikasyon yöntemi hafif hava kirliliğini ortaya çıkardı.

2. Şehir topraklarında asitli topraklar fitoendikasyon yöntemiyle ortaya çıkarıldı. Asitli toprakların varlığında, doğurganlığı artırmak için ağırlıkça kireçleme kullanın (hesaplanan yöntem), dolomit unu ekleyin.

3. Şehir topraklarında, yol buzlanmasına karşı tuz karışımları ile toprağın hafif kirlenmesi (tuzlanma) ortaya çıktı.

4. Endüstrinin karmaşık sorunlarından biri, çeşitli kirleticilerin ve bunların bileşiklerinin çevre üzerindeki karmaşık etkilerinin değerlendirilmesidir. Bu bağlamda, biyoindikatörleri kullanarak ekosistemlerin ve bireysel türlerin sağlığının değerlendirilmesi son derece önemlidir. Endüstriyel tesislerde ve kentsel alanlarda hava kirliliğini izlemek için biyogösterge olarak aşağıdakileri önerebiliriz:

➢ Yapraklı liken Hipohymnia şişkin, ki bu asit kirleticilere, kükürt dioksite, ağır metallere en duyarlıdır.

➢ Gaz ve duman kirliliğinin biyolojik olarak gösterilmesi için çam iğnelerinin durumu.

5. Endüstriyel tesislerde ve kentsel alanlarda toprak asitliğinin değerlendirilmesine ve toprak kirliliğinin izlenmesine olanak sağlayan biyogöstergeler olarak şunları önerebiliriz:

➢ Kentsel bitki türleri: asidofilik seviyedeki asidik toprakları belirlemek için kırmızı üçgül, yeleli arpa. Şehre kısa bir mesafede, bu tür topraklar saz türleri, bataklık kızılcıkları, podbel ile kanıtlanır.

➢ Antropojenik toprak tuzluluğunun bir biyogöstergesi olarak tüylü huş ağacı.

5. Biyoendikasyon yönteminin işletmeler tarafından yaygın olarak kullanılması, doğal çevrenin kalitesini daha hızlı ve güvenilir bir şekilde değerlendirmeyi mümkün kılacak ve enstrümantal yöntemlerle birlikte endüstriyel çevre izleme (EM) sisteminde önemli bir bağlantı haline gelecektir. endüstriyel tesisler.

Endüstriyel çevre izleme sistemlerini uygularken, ekonomik faktörleri hesaba katmak önemlidir. Sadece bir lineer kompresör istasyonu için TEM alet ve aparatlarının maliyeti 560 bin ruble

Hayvan koruma

Tüm dünyanın artık korkunç bir ortam olduğu kimse için bir sır değil. Her şeye zarar verir - insanlara, hayvanlara ve genel olarak tüm hayvanlar alemine. Ne Amazon ormanları ne de Sibirya taygası zararlı emisyonlarla baş edemez.

Zayıf ekoloji nedeniyle hayvanların mutasyonu başlar. Japonya açıklarında 50 kiloluk bir kalamar buldular. Kanguru mutasyonu Meksika'da meydana geldi. Bir köpek kafasına ve büyük dişlere sahip olmaya başladılar. Ve Kuzey Urallarda sığırlar ölmeye başladı. Tüm bu mutasyonlar sadece hayvanlar üzerinde değil, insanlar üzerinde de olumsuz etkilere sahiptir.

Hava kirliliği hayvanlarda florozise neden olur. Bu, florür bileşikleri ile hava kirliliğinin neden olduğu kronik bir zehirlenmedir. Florür bileşikleri su ve hayvansal gıdalarda da tanımlanmıştır. Hayvanlar arasında floroz, koyun ve sığırları etkiler.

Meraların bu tür bileşiklerle kirlenmesi birkaç faktördür. Bu, bazı bölgelerde görülen doğal bir toprak tozudur. Bunlar kömür yakmanın yanı sıra işletmelerin gaz ve tozlu atıklarıdır. Emaye, çimento, alüminyum ve fosforik asit üreten modern işletmeler, hidrojen florür dahil olmak üzere florür bileşikleri içerir.

Hayvanlar genellikle, doğal ortamın parametreleri önemli ölçüde değiştiğinde stres yaşarlar. Düşük bir kirlilik seviyesinde bile, kirliliğe karşı her zaman olumsuz bir tepki meydana gelir. Reaksiyon vücuttaki moleküler-genetik temelleri etkiler, hayvanlarda etoloji ve ontogenez özelliklerini gösterir ve ayrıca türler arası etkileşimlerin özelliklerini değiştirir.

Radyasyon hayvanlar alemini de olumsuz etkiler. Nükleer silahların test edilmesi sırasında, atmosferik havaya radyoaktif serpinti salınır. Radyasyon, hayvanları insanlarla aynı şekilde etkiler. Radyoaktif serpinti yiyeceklerde son bulur. Önce topraktan gelen yağmur bitkilere girer ve burada birikerek hayvanlar tarafından tüketilir. Şu anda, bu tür bir kontaminasyon önemsizdir, ancak radyoaktif elementlerle tüketilen gıdaların sonucu hakkında yeterli bilgi yoktur. Modern ileri araştırma hayati önem taşımaktadır.

Atık endüstriyel ve evsel sular mekanik, biyolojik ve fiziksel arıtmaya tabi tutulur. Atık sularda bulunan maddeler de hayvanlar alemini olumsuz etkiler.

Modern ekoloji, insanlar, hayvanlar ve bitkiler dünyası üzerinde giderek daha fazla zararlı bir etkiye sahip oluyor. Bu yüzden doğayı korumak gerekiyor. Rezervlerin organizasyonu, vahşi yaşamın korunmasına katkıda bulunur. Nadir ve nesli tükenmekte olan türler güvenilir bir şekilde korunur. Ayrıca rezervler, değerli özelliklere sahip vahşi hayvanları evcilleştirir. Rezervler ayrıca soyu tükenmiş hayvanların yeniden yerleştirilmesiyle de ilgilenmekte ve böylece yerel faunayı zenginleştirmektedir.

Devlet Eğitim Kurumu

Yüksek Mesleki Eğitim

Vyatka Devlet Üniversitesi

Biyoloji Bölümü

Mikrobiyoloji Bölümü

Konuyla ilgili özet:

Bitkiler ve hayvanlar çevre kirliliğinin göstergeleridir.

Kirov, 2010

giriiş

Son zamanlarda, antropojenik nedenlerin neden olduğu çevre durumundaki değişikliklere ilişkin gözlemler çok alakalı hale geldi. Bu gözlemlerin ve tahminlerin sistemi, çevresel izlemenin özüdür. Bu amaçlar için, çevreyi izlemek için oldukça etkili ve ucuz bir yöntem giderek daha fazla kullanılıyor ve kullanılıyor - biyoendikasyon, yani. çevrenin durumunu değerlendirmek için canlı organizmaların kullanılması.

Çevre kirliliğinin sonuçları bitkilerin görünümüne yansır. Zararlı maddelerin etkisi altındaki bitkilerde stoma sayısı, kütikülün kalınlığı, tüylenme yoğunluğu artar, yapraklarda kloroz ve nekroz gelişir, yapraklar erken dökülür. Bazı bitkiler atmosferik kirliliğin doğasına ve derecesine karşı çok hassastır. Bu, çevrenin durumunun yaşayan göstergeleri olarak hizmet edebilecekleri anlamına gelir. Şu anda, ayrılmaz bir parçası biyolojik izleme olan doğal çevrenin entegre çevresel izleme kavramı geliştirilmiştir. Gösterge bitkileri, hem bireysel hava kirleticilerini belirlemek hem de doğal çevrenin kalitesini değerlendirmek için kullanılabilir. Bitkilerin durumuna göre havadaki belirli kirleticilerin varlığını tespit ettikten sonra, bu maddelerin miktarını çeşitli yöntemlerle, örneğin bitkileri laboratuvar koşullarında test ederek ölçmeye başlarlar.

Tür ve topluluk düzeyinde, doğal çevrenin durumu, bitki üretkenliği göstergeleriyle değerlendirilebilir. Kükürt dioksit varlığının göstergeleri, kirlilikten en çok etkilenen likenler ve kozalaklı ağaçlardır. Fabrikaların etrafındaki birçok sanayi şehrinde likenlerin hiç bulunmadığı bölgeler vardır - "liken çölleri". Çam iğneleri, yüzeylerinde daha kalın bir balmumu tabakası oluşturur, konsantrasyon ne kadar yüksekse veya üzerindeki kükürt dioksitin etkisi o kadar uzun sürer. Bu temelde, asitli gaz atmosferini belirtmek için bir yöntem geliştirildi - “Hertel bulutlanma testi”. Kükürt dioksitin bitkiler üzerindeki etkisinin bir başka işareti, hücre içeriğinin pH'ındaki azalmadır.

Çevresel faktörlerin tüm kompleksi (hava ve toprak sıcaklığı, nem mevcudiyeti, ortamın pH'ı, metallerle toprak ve hava kirliliği), bitkinin çeşitli bölümlerinin rengini değiştirerek pigmentlerin biyosentezini etkiler. Bu biyogösterge en bilgilendirici olabilir.

Odunsu bitkiler üzerinde yapılan araştırmalar, ağır metallerin bitkilerde birikebileceğini ve içeriklerinin bölgenin ekolojik durumunu değerlendirmek için kullanılabileceğini göstermiştir. Bakır ile kirlilik bitkilerin büyümesini etkiler, çinko bitkilerde yaprakların ölümüne yol açar, kobalt anormal gelişmeye yol açar, vb. Flor varlığının göstergeleri, onu biriktiren ve bu fitotoksik maddeye yaprak nekrozu (glayöl, frezya) ile reaksiyona giren hassas bitkilerdir.

Bu örnekler, yetiştiricilerin çeşitli kirlilik türlerinin biyogöstergelerini oluşturmak için çok şey yapabileceğini göstermektedir. Hassas tesisler, pahalı gaz analiz ekipmanının yerini alabilir. Böyle bir "gaz analizörü" herkesin kullanımına açık olacaktır.

1. Biyolojik göstergeler

(B.i.) - varlığı veya yokluğu, görünümdeki değişiklikler, kimyasal bileşim, davranış ile çevresel değişikliklere yanıt veren organizmalar.

Kirliliğin çevresel izlenmesinde, B.i. B.i. tüm kirlilik kompleksine anında tepki verir. Ayrıca, sahip olmak<памятью>, Bi. tepkileri uzun bir süre boyunca kirliliği yansıtır. Atmosfer kirlendiğinde ağaçların yapraklarında nekrozlar (ölen alanlar) oluşur. Kirliliğe dayanıklı bazı türlerin varlığı ve dirençli olmayan türlerin (örn. likenler) yokluğu, kentsel hava kirliliğinin seviyesini belirler.

B. ve. Bazı türlerin kirleticileri biriktirme yeteneği önemli bir rol oynar. Çernobil nükleer santralindeki kazanın sonuçları, likenlerin analizi sırasında İsveç'te kaydedildi. Huş ağacı ve titrek kavak, doğal olmayan yeşil yapraklarla ortamdaki artan baryum ve stronsiyum içeriğinin sinyalini verebilir. Benzer şekilde, birikintilerin etrafındaki uranyum saçılma alanında, söğüt otu yaprakları beyaza (normalde pembe), yaban mersini koyu mavi meyveler beyaza vb.

Farklı kirleticileri belirlemek için farklı biyolojik ajan türleri kullanılır: genel kirlilik için - likenler ve yosunlar, ağır metallerle kirlilik için - erik ve fasulye, kükürt dioksit - ladin ve yonca, amonyak - ayçiçeği, hidrojen sülfür - ıspanak ve bezelye, polisiklik aromatik hidrokarbonlar (PAH) - hassas, vb.

Sözde<живые приборы>- yataklara ekilen, yetiştirme kaplarına veya özel kutulara yerleştirilen gösterge bitkileri (ikinci durumda, briometre adı verilen kutular olan yosunlar kullanılır).<Живые приборы>şehrin en kirli bölgelerine kuruldu.

Su ekosistemlerinin kirliliği B.i. daha yüksek bitkiler veya mikroskobik algler, zooplankton organizmalar (infusoria-shoes) ve zoobenthos (yumuşakçalar vb.) kullanılabilir. Orta Rusya'da, su kütlelerinde, su kirlendiğinde, boynuz otu, yüzen su mercimeği, su mercimeği ve temiz suda - kurbağa su teresi ve ada çayı büyür.

B.'nin yardımıyla ve. toprak tuzluluğunu, otlatma yoğunluğunu, nem rejimindeki değişimi vb. değerlendirmek mümkündür. Bu durumda B.i. çoğu zaman fitosenozun tüm bileşimi kullanılır. Her bitki türünün, her çevresel faktör için belirli dağıtım sınırları (toleransı) vardır ve bu nedenle ortak büyümeleri gerçeği, çevresel faktörleri tam olarak değerlendirmemize izin verir.

Çevreyi bitki örtüsüne göre değerlendirme olasılıkları, özel bir botanik dalı olan gösterge jeobotaniği tarafından incelenir. Ana yöntemi ekolojik ölçeklerin kullanılmasıdır, yani. her tür için dağılım sınırlarının nem, toprak zenginliği, tuzluluk, otlatma vb. .

Ağaçların Bi.i. olarak kullanımı yaygınlaştı. iklim değişikliği ve çevre kirliliği düzeyi. Yıllık halkaların kalınlığı dikkate alınır: yağışın az olduğu veya atmosferdeki kirletici konsantrasyonunun arttığı yıllarda dar halkalar oluşur. Böylece, çevre koşullarının dinamiklerinin gövde testeresi kesimindeki bir yansıması görülebilir.

1.2 Çevrenin biyolojik kontrolü

Çevrenin biyolojik kontrolü iki ana yöntem grubunu içerir: biyoendikasyon ve biyotest. Bitkilerin, hayvanların ve hatta mikroorganizmaların biyoindikatör olarak kullanılması hava, su ve toprağın biyolojik olarak izlenmesine olanak tanır.

biyoendikasyon ( biyoendikasyon ) - canlı organizmaların doğrudan yaşam alanlarında onlara karşı tepkilerine dayalı olarak çevresel olarak önemli doğal ve antropojenik yüklerin tespiti ve belirlenmesi. Biyolojik göstergeler, değişikliklerdeki eğilimlerin niteliksel veya niceliksel bir değerlendirmesinin yapıldığı, ekolojik sistemlerin, süreçlerin ve olayların durumunun sınıflandırılmasının belirlendiği veya değerlendirildiği bir sistemin veya sürecin karakteristik özelliklerine sahiptir. Şu anda, sürdürülebilir kalkınmanın ana göstergesinin nihayetinde çevrenin kalitesi olduğu genel olarak kabul edilebilir.

Biyotest ( biyolojik tahlil ) - hangi maddelerin ve hangi kombinasyonun test nesnelerinde hayati fonksiyonlarda değişikliklere neden olduğuna bakılmaksızın, tehlike sinyali veren test nesneleri kullanılarak ortamın toksisitesini belirleme prosedürü. Çevresel parametreleri değerlendirmek için canlı organizmaların (bireysel organlar, dokular, hücreler veya moleküller) standartlaştırılmış reaksiyonları kullanılır.Bir kontrol süresi boyunca kirlilik koşullarında kalan bir organizmada fizyolojik, biyokimyasal, genetik, morfolojik veya bağışıklık sistemlerinde değişiklikler meydana gelir. Nesne habitattan uzaklaştırılır ve laboratuvarda gerekli analizler yapılır.

Araştırmanın nihai hedefi açısından yaklaşımlar çok yakın olsa da, biyotestin bir molekül, hücre veya organizma düzeyinde gerçekleştirildiği ve biyota için çevre kirliliğinin olası sonuçlarını karakterize ederken, biyoendikasyonun gerçekleştirildiği unutulmamalıdır. organizma, nüfus ve topluluk düzeyinde ve kural olarak kirliliğin sonucunu karakterize eder. . Canlı nesneler, içinden enerji akışının ve maddelerin dolaşımının olduğu açık sistemlerdir. Hepsi aşağı yukarı biyoizleme amaçları için uygundur.

Son yıllarda, biyolojik nesneleri kullanan çevresel kalite kontrolü, gerçek bir bilimsel ve uygulamalı yön olarak şekillenmiştir. Aynı zamanda bu konularda eğitim literatüründe eksiklik olduğu ve buna büyük ihtiyaç olduğu da belirtilmelidir.

1.3 Biyolojik izlemenin organizasyon ilkeleri

İnsan çevresinin ekolojik kalitesi, bir kişinin sağlığının korunmasını ve rahat yaşamasını sağlayan doğal çevrenin ayrılmaz bir özelliği olarak anlaşılmaktadır.

Bir kişi uyum sağladığından ve yalnızca modern bir biyolojik ortamda, doğal ekosistemlerde rahat bir şekilde var olabileceğinden, "çevrenin ekolojik kalitesi" kavramı, doğadaki ekolojik dengenin (ekosistemlerin tür kompozisyonunun göreli kararlılığı) korunmasını ifade eder. insan sağlığını sağlayan yaşam ortamlarının bileşimi).

İnsan ortamının kalitesini ana fiziksel ve kimyasal parametreler açısından normalleştirme ve değerlendirme amaçları ve yöntemleri ile ekosistem ve insan durumundaki gelecekteki değişikliklerin ekolojik tahmini arasında ayrım yapmak gerekir. diğer yanda antropojenik baskı koşullarında sağlık.

Çevrenin durumunun genel bir değerlendirmesi ve bireysel kaynakların kirliliğine katılım payını belirlemek için sıhhi-hijyenik ve toksikolojik standartlar kullanılır (izin verilen maksimum konsantrasyonlar - MPC - kirleticiler, izin verilen maksimum maruz kalma seviyeleri - MPS). Bununla birlikte, antropojenik faktörlerin hem ekosistemler hem de insan sağlığı üzerindeki etkisinin sonuçlarını tahmin etmek için, tek tek organizmaların ve bir bütün olarak ekosistemin teknojenik etkiye tepkisini karakterize eden birçok göstergenin dikkate alınması da gereklidir.

Antropojenik kirlilik, insanlar da dahil olmak üzere canlı organizmaları çeşitli kombinasyonlarda karmaşık bir şekilde etkiler. Bütünleyici etkileri, yalnızca canlı organizmaların veya tüm toplulukların tepkisi ile değerlendirilebilir. Kirli suyun, gıdalardaki kimyasal katkı maddelerinin veya kirli havanın insanlar üzerindeki etkisinin tahmini, toksisite değerlendirmesi yalnızca analitik yöntemleri değil, aynı zamanda çevrenin hayvanlar üzerindeki etkisinin biyolojik teşhisini de içeriyorsa geçerlidir. Ayrıca birçok ksenobiyotik (biyosfere yabancı maddeler) vücutta birikmekte ve sonuç olarak bu maddelerin düşük konsantrasyonlarına bile uzun süre maruz kalmak vücutta patolojik değişikliklere neden olmaktadır. Son olarak, çok düşük dozlar (MPC'nin altında) vücut üzerinde ortalama doz ve konsantrasyonlarından daha güçlü bir etkiye sahip olduğunda, birçok biyolojik olarak aktif bileşiğin küçük dozlarının paradoksal etkisi bilinmektedir.

Bir test organizmasının homeostazındaki değişimin evrensel bir göstergesi, "temiz" bir ortamdan "kontamine" bir ortama girdiği andaki stres durumudur.

Biyolojide stres, biyolojik bir sistemin, maruz kalmanın gücüne, yoğunluğuna, anına ve süresine bağlı olarak sistemi az ya da çok güçlü bir şekilde etkileyebilen aşırı çevresel faktörlere (stres etkenleri) tepkisi olarak anlaşılır.

Çevrenin stresli etkisi, vücudun ana parametrelerinin optimal seviyeden sapmasına yol açar.

Şu anda, çevresel tehlike derecesinin değerlendirilmesi geleneksel olarak, çevredeki potansiyel olarak zararlı maddelerin veya etkilerin tanımlanması ve elde edilen sonuçların onlar için yasal olarak belirlenmiş maksimum izin verilen değerlerle karşılaştırılmasıyla gerçekleştirilmektedir.

Modern koşullarda uygarlığın sürdürülebilir kalkınmasının temel ilkelerinin uygulanması, yalnızca biyolojik izleme sırasında toplanan antropojenik etkiye cevaben habitatın durumu hakkında uygun bilgiler varsa mümkündür. Çevre kalitesinin değerlendirilmesi, ekoloji ve rasyonel doğa yönetimi alanındaki herhangi bir faaliyetin kilit görevidir. "İzleme" terimi (İngilizce'den. izleme - kontrol), çevrenin durumunun sürekli izlenmesi, ölçülmesi ve değerlendirilmesi için faaliyetlerin yürütülmesi anlamına gelir.

İzleme nesneleri biyolojik sistemler ve bunları etkileyen faktörlerdir. Aynı zamanda, ekosistem üzerindeki antropojenik etkinin ve canlı sistemlerin tüm göstergeleri üzerindeki etkiye biyolojik tepkinin eşzamanlı olarak kaydedilmesi arzu edilir.

Biyolojik izlemenin temel ilkesi, herhangi bir sapmanın stres maruziyetini gösterdiği optimal bir kontrol seviyesinin oluşturulmasıdır. Genellikle, herhangi bir parametre için optimumu değerlendirirken, bu koşulların organizmanın diğer özellikleri için de optimal olup olmayacağı sorusu ortaya çıkar. Bununla birlikte, çalışılan parametreler bir bütün olarak organizmanın temel özelliklerini karakterize ediyorsa, optimal seviyeleri benzerdir. Örneğin, morfolojik özelliklerin asimetrisi, kan parametreleri, oksijen tüketiminin yoğunluğu, büyüme ritmi ve kromozomal anormalliklerin sıklığı gibi farklı ve görünüşte tamamen bağımsız parametreler, belirli bir stres etkisi altında, en yaygın temel özelliği olduğunda, eşzamanlı olarak değişebilir. organizma aslında değişir - gelişimsel homeostaz.

2. Çevrenin biyoendikasyonu

2.1 Biyogöstergelerin kullanımına ilişkin genel ilkeler

biyogöstergeler(biyo ve lat. indiko - belirtin, belirleyin) - varlığı, sayısı veya gelişim özellikleri, habitattaki doğal süreçlerin, koşulların veya antropojenik değişikliklerin göstergesi olarak hizmet eden organizmalar. Gösterge önemi, biyolojik sistemin ekolojik toleransı ile belirlenir. Tolerans bölgesi içinde, vücut homeostazını koruyabilir. Belirli bir organizma için "rahatlık bölgesi"nin ötesine geçen herhangi bir faktör streslidir. Bu durumda organizma, tezahürü türe bağlı olan ve gösterge değerinin bir göstergesi olan, değişen yoğunluk ve sürede bir yanıtla tepki verir. Biyoendikasyon yöntemleri ile belirlenen yanıttır. Biyolojik sistem, yalnızca bireysel faktörlere değil, bir bütün olarak çevrenin etkisine yanıt verir ve fizyolojik toleranstaki dalgalanmaların genliği, sistemin iç durumu - beslenme koşulları, yaş, genetik olarak kontrol edilen direnç - tarafından değiştirilir.

Farklı ülkelerden bilim adamlarının çevrenin durumunu izleme konusundaki uzun yıllara dayanan deneyimleri, yaşam göstergelerinin sahip olduğu avantajları göstermiştir:

· kronik antropojenik yük koşulları altında, kümülatif etki nedeniyle nispeten zayıf etkilere bile yanıt verebilirler; reaksiyonlar, toplam doz yüklerinin belirli kritik değerlerinin birikmesi sırasında ortaya çıkar;

· İstisnasız tüm biyolojik olarak önemli etkilerin etkisini özetler ve kirliliği ve diğer antropojenik değişiklikler de dahil olmak üzere çevrenin durumunu bir bütün olarak yansıtır;

ortamın durumunu karakterize eden kimyasal ve fiziksel parametreleri kaydetme ihtiyacını ortadan kaldırmak;

meydana gelen değişikliklerin hızını sabitleyin;

doğal çevrenin gelişimindeki eğilimleri ortaya çıkarmak;

çeşitli kirlilik ve zehir türlerinin ekolojik sistemlerde birikme yollarını ve yerlerini, insan gıdasına girmelerinin olası yollarını gösterir;

insan tarafından vahşi yaşam ve kendisi için sentezlenen herhangi bir maddenin zararlılık derecesini yargılamaya izin verin ve aynı zamanda eylemlerini kontrol etmeyi mümkün kılın.

Biyoendikasyon amacıyla kullanılan canlı organizmaların iki tür tepkisi vardır - özel Ve spesifik olmayanİlk durumda, devam eden değişiklikler, faktörlerden birinin eylemiyle ilişkilidir. Spesifik olmayan biyoendikasyon ile çeşitli antropojenik faktörler aynı reaksiyonlara neden olur.

Tepki türüne bağlı olarak, biyoindikatörler ayrılır hassas Ve Kümülatif. Hassas biyo göstergeler strese yaşam normlarından önemli bir sapma ile tepki verirken, kümülatif biyo göstergeler, gözle görülür değişiklikler olmadan doğadaki normal seviyeyi önemli ölçüde aşan antropojenik etki biriktirir.

Belirli koşullar için tipik olun;

· çalışılan ekotopta bol miktarda bulunur;

· bu yerde birkaç yıl yaşamak, bu da kirliliğin dinamiklerini izlemeyi mümkün kılar;

örnekleme için uygun koşullarda olmak;

· Numunelerin önceden konsantre edilmesi gerekmeden doğrudan analizi etkinleştirin;

organizma göstergesindeki kirleticilerin konsantrasyonu ile çalışma nesnesi arasında pozitif bir korelasyon ile karakterize edilmelidir;

varlığının doğal koşullarında kullanılabilir; »Faktörün sonraki nesiller üzerindeki etkisini izlemek mümkün olacak şekilde kısa bir ontogenez dönemine sahiptir.

Bir biyogöstergenin belirli bir fiziksel veya kimyasal etkiye tepkisi açıkça ifade edilmelidir, örn. spesifik, görsel olarak veya enstrümanlar yardımıyla kolayca kaydedilebilir.

Biyoendikasyon için, maksimum yanıt oranı ve parametrelerin ciddiyeti ile karakterize edilen en hassas toplulukları seçmek gereklidir. Örneğin, sucul ekosistemlerde en hassas olanı, kısa yaşam döngüsü ve yüksek üreme hızı nedeniyle çevresel değişikliklere hızla yanıt veren planktonik topluluklardır. Organizmaların oldukça uzun bir yaşam döngüsüne sahip olduğu bentik topluluklar daha muhafazakardır: uzun vadeli kronik kirlilik sırasında içlerinde geri dönüşü olmayan süreçlere yol açan yeniden düzenlemeler meydana gelir.

Bir ekosistem çalışmasında kullanılabilecek biyoendikasyon yöntemleri, incelenen alandaki nadir ve tehlike altındaki türlerin tanımlanmasını içerir. Aslında bu tür organizmaların listesi, antropojenik etkiye en duyarlı olan bir dizi gösterge türdür.

2.2 Bitkilerin biyoindikatör olarak kullanımının özellikleri

Bitkilerin yardımıyla, tüm doğal ortamların biyoendikasyonunu gerçekleştirmek mümkündür. Gösterge bitkileri, toprakların mekanik ve asidik bileşimini, verimliliğini, nemini ve tuzluluğunu, yeraltı suyunun mineralleşme derecesini ve gaz bileşikleri ile atmosferik hava kirliliği derecesini değerlendirmede ve ayrıca su kütlelerinin trofik özelliklerini belirlemede kullanılır. kirleticilerle kirlilik derecesi. Örneğin, topraktaki kurşun içeriği çayır türleri ile gösterilir. (Festuca ovina vb.), bükülmüş (Agrostis tenuis ve benzeri.); çinko - menekşe türleri ( Viyola üç renkli vb.), yarutki (Tlaspi alpestre ve benzeri.); bakır ve kobalt - reçineler (Silene bayağı vb.), birçok tahıl ve yosun.

Hassas fito göstergeler, erken morfolojik reaksiyonlar - yaprak renginde bir değişiklik (kloroz görünümü; sarı, kahverengi veya bronz renk), çeşitli nekroz biçimleri, erken solma ve yaprak dökülmesi gibi bir kirleticinin varlığını erken morfolojik reaksiyonlarla gösterir. Çok yıllık bitkilerde kirleticiler boyut, şekil, organ sayısı, sürgün büyüme yönü veya doğurganlıkta değişikliklere neden olur. Bu tür reaksiyonlar genellikle spesifik değildir.

B. V. Vinogradov, bitkilerin gösterge işaretlerini floristik, fizyolojik, morfolojik ve fitosenotik olarak sınıflandırdı. Floristik özellikler, incelenen alanların bitki örtüsünün bileşiminde belirli çevre koşulları sonucunda oluşan farklılıklardır. Bir türün hem varlığı hem de yokluğu belirleyicidir. Fizyolojik özellikler, bitki metabolizmasının özelliklerini, anatomik ve morfolojik özellikleri içerir - iç ve dış yapının özellikleri, çeşitli gelişimsel anomaliler ve neoplazmalar, fitosenotik özellikler - bitki örtüsünün yapısının özellikleri: bitki türlerinin bolluğu ve dağılımı, tabakalaşma, mozaik, derece yakınlığın.

Çoğu zaman, biyoendikasyon amacıyla, bitki büyümesi ve gelişiminin çeşitli anomalileri kullanılır - genel modellerden sapmalar. Bilim adamları bunları üç ana gruba ayırdılar: (1) normal büyümenin engellenmesi veya uyarılması (cücelik ve devasalık); (2) saplar, yapraklar, kökler, meyveler, çiçekler ve çiçek salkımlarının deformasyonları ile; (3) neoplazmların ortaya çıkması ile (bu grup büyüme anomalileri tümörleri de içerir).

Gigantizm ve cücelik birçok araştırmacı tarafından şekil bozukluğu olarak kabul edilir. Örneğin, topraktaki fazla bakır California haşhaşının boyutunu yarıya indirir ve fazla kurşun katranın cüceleşmesine yol açar.

Biyoendikasyon amacıyla, aşağıdaki bitki deformasyonları ilgi çekicidir:

· büyülenme - gövdelerin, köklerin ve pedinküllerin şerit benzeri düzleşmesi ve kaynaşması;

· havlu organlarındaki taç yapraklara dönüşen çiçekler;

· çoğalma -çiçeklerin ve salkımların çimlenmesi;

· deniz fışkırtma- lamel yapraklı bitkilerde huni şeklinde, kupa şeklinde ve boru şeklinde yapraklar;

· kesinti- bitki organlarının ters gelişimi, dejenerasyon;

· ipliksilik- yaprak bıçağın lifli formu;

· filodyum organlarındaki - düz yaprak şeklindeki bir formasyona dönüşmeleri.

Biyoizleme, bireysel indikatör bitkileri, belirli bir türün popülasyonunu ve bir bütün olarak fitosenoz durumunu gözlemleyerek gerçekleştirilebilir. Tür düzeyinde, genellikle tek bir kirleticinin spesifik bir göstergesi üretilir ve popülasyon veya fitosenoz düzeyinde, doğal çevrenin genel durumu üretilir.

2.3 Hayvanları biyoindikatör olarak kullanmanın özellikleri

Omurgalılar ayrıca aşağıdaki özelliklerden dolayı çevrenin durumunun iyi bir göstergesi olarak hizmet eder:

· tüketiciler olarak, ekosistemlerin farklı trofik seviyelerinde bulunurlar ve besin zincirleri yoluyla kirletici maddeler biriktirirler;

olumsuz çevresel faktörlerin vücut üzerindeki etkisinin hızlı bir şekilde ortaya çıkmasına katkıda bulunan aktif bir metabolizmaya sahip olmak;

· araştırmacının dokular, organlar ve işlevler düzeyinde geniş bir test yelpazesine sahip olmasına izin veren, farklı toksik madde biriktirme kabiliyetine ve belirsiz fizyolojik tepkiye sahip, iyi farklılaşmış doku ve organlara sahip olmak;

· Hayvanların çevresel koşullara karmaşık adaptasyonları ve açık davranışsal tepkiler, antropojenik değişikliklere karşı en hassas olanlardır; bu da, etkinin hızlı tepkilerini doğrudan gözlemlemeyi ve analiz etmeyi mümkün kılar;

Kısa bir gelişim döngüsüne ve çok sayıda yavruya sahip hayvanlar, bir dizi uzun vadeli gözlem yapmak ve faktörün sonraki nesiller üzerindeki etkisini izlemek için kullanılabilir; uzun ömürlü hayvanlar için, özellikle hassas testler ontogenezin özellikle savunmasız aşamalarına göre seçilebilir.

Omurgalıları biyoindikatör olarak kullanmanın ana avantajı, insanlara fizyolojik yakınlıklarında yatmaktadır. Ana dezavantajlar, doğada tespit edilmelerinin karmaşıklığı, yakalanması, tür tanımlaması ve ayrıca morfo-anatomik gözlemlerin süresi ile ilişkilidir. Ek olarak, hayvan deneyleri genellikle pahalıdır ve istatistiksel olarak güvenilir sonuçlar elde etmek için birden fazla tekrar gerektirir.

Omurgalıların katılımıyla doğal çevrenin durumunun değerlendirilmesi ve tahmin edilmesi, organizasyonlarının her seviyesinde gerçekleştirilir. Organizma düzeyinde, karşılaştırmalı bir analiz yardımıyla morfo-anatomik, davranışsal ve fizyolojik-biyokimyasal parametreler değerlendirilir.

Morfo-anatomik göstergeler, hayvanların dış ve iç yapılarının özelliklerini ve bunların belirli faktörlerin (depigmentasyon, derideki değişiklikler, doku yapısı ve organların konumu, deformasyonların oluşumu, tümörler ve diğer patolojik belirtiler) etkisi altındaki değişikliklerini tanımlar.

Davranışsal ve fizyolojik-biyokimyasal parametreler, özellikle dış ortamdaki değişikliklere karşı hassastır. Omurgalıların kemiklerine veya kanlarına nüfuz eden zehirli maddeler, hayati aktiviteyi sağlayan fonksiyonları anında etkiler. Bir toksik maddenin belirli bir işlev üzerindeki dar spesifik etkisinde bile, hayati süreçlerin birbirine bağlı olması nedeniyle kaymaları tüm organizmanın durumuna yansır. Toksik maddelerin varlığı, solunum ritminin, kalp kasılmalarının, sindirim hızının, salgıların ritminin ve üreme döngülerinin süresinin ihlal edilmesinde oldukça açık bir şekilde kendini gösterir.

Farklı araştırmacılar tarafından farklı alanlarda toplanan materyali karşılaştırabilmek için, gösterge türler kümesinin tek tip ve küçük olması gerekir. Biyoindikatif çalışmalar için farklı memeli türlerinin uygunluğuna ilişkin bazı kriterler şunlardır:

· trofik zincirin farklı bölümlerine ait - otçul, böcekçil, yırtıcı memeliler;

Yerleşim veya büyük göçlerin olmaması;

· geniş dağıtım alanı (nispeten yüksek örytopisite), yani; bu kriter, endemiklerin test göstergeleri olarak kullanılmasını engeller;

· doğal topluluklara ait olma: kriter, insan meskenlerinin yakınında beslenen ve belirli bir bölgedeki kirliliğin mikro element bileşimini yeterince karakterize etmeyen sinantropik türleri hariç tutar;

· Türlerin bolluğu, analiz için yeterli materyali sağlamalıdır;

· Tür elde etme yöntemlerinin basitliği ve erişilebilirliği.

BDT ülkelerinin topraklarında bulunan tüm memeli takımlarının temsilcilerini bu kriterlere göre analiz ederek, yedi tür üzerinde durabiliriz: sivri fare (yaralar areneus), Avrupa köstebeği (Talpa Avrupa), Altay köstebeği (Talpa altayka), Kahverengi ayı (Ursus arktos), geyik (Alces Alces), banka faresi (Clethrionomy'ler göz kamaştırıcı), kırmızı sırtlı tarla faresi (Clethrionomy'ler kızamık).

2.4 Biyoendikasyonda simbiyotik yöntemler

2.5 Biyogöstergelerin uygulamaları

2.5.1 Hava kalitesi değerlendirmesi

Hava kirliliği tüm canlı organizmaları ama özellikle bitkileri etkiler. Bu nedenle, alt olanlar da dahil olmak üzere bitkiler, havanın bileşimindeki ilk değişikliği saptamak için en uygun olanlardır. Karşılık gelen endeksler, hava kirleticilerin toksik etkisi hakkında nicel bir fikir verir.

Likenler simbiyotik organizmalardır. Birçok araştırmacı biyoendikasyon amaçlarına uygunluğunu göstermiştir. Atmosferin bileşimindeki değişikliklere tepki gösterdiklerinden, diğer organizmalardan farklı bir biyokimyaya sahip olduklarından, kayalardan başlayıp ağaçların kabukları ve yapraklarına kadar uzanan çeşitli substrat türleri üzerinde yaygın olarak dağıldıkları için çok spesifik özelliklere sahiptirler. kirli alanlarda maruz kalma için uygun.

Dört ana ekolojik liken grubu vardır: epifitik - ağaçların ve çalıların kabuğunda büyüyen; piksel -çıplak ağaçta büyümek; epigean- yerde; epilitik- buzlu. Bunlardan epifitik türler hava kirliliğine en duyarlı olanlardır. Likenlerin yardımıyla hava kirliliği seviyesi hakkında oldukça güvenilir veriler elde etmek mümkündür. Aynı zamanda, likenlerin süper yüksek duyarlılığa sahip olduğu bir grup kimyasal bileşik ve element ayırt edilebilir: kükürt ve nitrojen oksitler, hidrojen florür ve klorür ve ayrıca ağır metaller. Birçok liken, bu maddelerle düşük atmosferik kirlilik seviyelerinde ölür. Likenleri kullanarak hava kalitesini belirleme prosedürüne liken göstergesi denir.

Hava saflığı daha yüksek bitkiler kullanılarak değerlendirilebilir. Örneğin açık tohumlular, atmosferin saflığının mükemmel göstergeleridir. Tradescantia liflerinin tüylerindeki mutasyonları incelemek de mümkündür. Fransız bilim adamları, içten yanmalı motorların havaya yaydığı karbon monoksit ve nitrojen oksitlerin artmasıyla, liflerinin renginin maviden pembeye değiştiğini fark ettiler. Bitkilerin bireysel gelişimindeki bozuklukların sonuçları, morfolojik sapmaların (fenodeviyantlar) ortaya çıkma sıklığı, dalgalanan asimetri göstergelerinin değeri (mükemmel ikili ve radyal simetriden sapma) ve karmaşık yapıları karmaşık bir şekilde analiz etme yöntemi ile de ortaya çıkarılabilir. organize (fraktal analiz). Normdan herhangi bir sapmanın seviyeleri, yalnızca en uygun koşullar altında minimumdur ve herhangi bir stresli etki altında artar.

çevre kirliliği biyoindikatörü

2.5.2 Su kalitesi değerlendirmesi

Su kütlelerinde yaşayan hemen hemen tüm organizma grupları, su kalitesinin biyolojik göstergesi için kullanılabilir: planktonik ve bentik omurgasızlar, protozoa, algler, makrofitler, bakteriler ve balıklar. Biyolojik bir gösterge görevi gören her birinin, biyoendikasyon problemlerini çözmede kullanımının sınırlarını belirleyen kendi avantajları ve dezavantajları vardır, çünkü tüm bu gruplar, bir rezervuardaki maddelerin genel dolaşımında öncü bir rol oynar. Genellikle biyoindikatör olarak kullanılan organizmalar, rezervuarın kendi kendini temizlemesinden sorumludur, birincil üretimin oluşturulmasına katılır ve su ekosistemlerinde madde ve enerji dönüşümünü gerçekleştirir. Biyolojik bir çalışmanın sonuçlarına dayanan herhangi bir sonuç, indikatör organizmaların tek bulgularına değil, elde edilen tüm verilerin toplamına dayanmaktadır. Hem çalışmayı gerçekleştirirken hem de elde edilen sonuçları değerlendirirken, gözlem noktasında tesadüfi, yerel kirlenme olasılığını akılda tutmak gerekir. Örneğin, çürüyen bitki kalıntıları, bir kurbağa veya balık leşi, rezervuar popülasyonunun doğasında yerel değişikliklere neden olabilir.

2.5.3 Toprak teşhisi

Toprak-zoolojik yönteminin toprak teşhisi amacıyla uygulanması için teorik ön koşul, M.S. Gilyarov tarafından 1949'da bir türün "ekolojik standardı" - bir türün belirli bir dizi çevresel koşula olan ihtiyacı - formüle edilen fikirdir. Menzili içindeki her tür, yalnızca hayati aktivitenin tezahürü için gerekli tüm koşulları sağlayan habitatlarda bulunur. Bireysel çevresel faktörlerin varyasyon genliği, türlerin ekolojik plastisitesini karakterize eder. Eurybiont'lar indikatör amaçlar için pek uygun değildir, stenobiyont'lar ise belirli çevresel koşulların ve substrat özelliklerinin iyi bir indikatörü olarak hizmet eder. Bu hüküm, biyolojik teşhiste genel bir teorik ilkedir. Bununla birlikte, bir türün endikasyon için kullanılması, sonuçların doğruluğuna tam bir güven vermez (burada, bir "yaşam alanı değişikliği kuralı" ve sonuç olarak türün ekolojik özelliklerinde bir değişiklik vardır). Bazıları nemin, diğerleri sıcaklığın ve yine de kimyasal veya mekanik bileşimin göstergeleri olabilen tüm organizma kompleksini incelemek daha iyidir. Karşılaştırılan alanlarda ne kadar yaygın toprak hayvanı türleri bulunursa, rejimlerinin benzerliğini ve sonuç olarak toprak oluşturma sürecinin birliğini yargılamak o kadar olasıdır. Mikroskobik formlar diğerlerinden daha az faydalıdır - protozoa ve mikroeklembacaklılar (keneler, yay kuyrukları). Temsilcileri, toprağın onlar için tek bir yaşam alanı görevi görmemesi nedeniyle kozmopolittir: herhangi bir toprakta bulunabilen bir gözenekler, kılcal damarlar, boşluklar sisteminde yaşarlar. Mikroeklembacaklılar arasında en iyi çalışılanı, zırhlı akarların gösterge özellikleridir. Topluluk komplekslerinin bileşimi yalnızca toprak koşullarına değil, aynı zamanda bitki örtüsünün doğasına ve floristik bileşimine de bağlıdır; bu nedenle, bu nesneyi toprak üzerindeki zararlı etkileri belirtmek için kullanmak umut vericidir.

Büyük omurgasız toplulukları (solucanlar, çıyanlar, böcek larvaları) özellikle değerlidir ve gösterge çalışması için uygundur. Yani, cinsin stafilinidleri Bledius ve cinsin karanlıkları Belopus topraktaki kireç içeriğinin göstergesi olarak solonchak-alkali topraklar, kırkayaklar-kivsyaki, bazı ısıran tatarcıklar ve akciğer yumuşakçaları için gösterge niteliğindedir. solucanlar Octolasium lakteum ve bazı tel kurdu türleri, yeraltı sularındaki yüksek kalsiyum içeriğinin göstergeleridir.

İlgi çekici olan, toprakların ve bitki örtüsünün bölgelerinin alg gruplarının bölgelerine karşılık geldiği varsayımına dayanan toprak-algolojik teşhistir. Baskın alg türlerinin genel tür kompozisyonu ve kompleksinde, belirli türlerin varlığında, toprak profili boyunca dağılımın doğasında ve belirli yaşam formlarının baskınlığında kendini gösterir.

3. Çevresel biyotest

3.1 Çevre kalitesini biyotest etme görevleri ve yöntemleri

Çevrenin antropojenik kirliliğinin tespitinde, kimyasal-analitik yöntemlerin yanı sıra, kirli bir ortama maruz kalan bireylerin organları, dokuları ve hücrelerinin durumlarının değerlendirilmesine dayalı yöntemler kullanılmaktadır. Kullanımları, kimyasal yöntemlerin sağlayabileceği teknik karmaşıklık ve sınırlı bilgiden kaynaklanmaktadır. Ek olarak, hidrokimyasal ve kimyasal-analitik yöntemler, yeterince yüksek hassasiyetleri nedeniyle etkisiz olabilir. Canlı organizmalar, herhangi bir analitik sensörden daha yüksek madde konsantrasyonlarını algılayabilir ve bu nedenle biyota, teknik yollarla kaydedilmeyen toksik etkilere maruz kalabilir.

Biyoendikasyon, canlı organizmaların gösterge türleri ve organizma topluluklarının ekolojik özellikleri ile halihazırda var olan veya birikmekte olan kirliliğin tanımlanmasını içerir. Şu anda biyotest tekniklerine, yani biyolojik nesnelerin kontrollü koşullar altında çevrenin toplam toksisitesini belirleme aracı olarak kullanılması. Biyotest, toksik olan da dahil olmak üzere çevresel bir faktörün vücut, ayrı işlevi veya organ ve doku sistemi üzerindeki etkisinin değerlendirilmesine dayanan metodolojik bir tekniktir. Biyoanaliz seçimine ek olarak, test sırasında ölçülen vücut parametresi olan test reaksiyonu seçimi de önemli bir rol oynar.

3.2 Temel biyoanaliz yaklaşımları

"Yaklaşımlar" koşullu olarak antropojenik faktörlerin etkisi altında test nesneleri ile meydana gelen benzer süreçleri karakterize eden yöntem grupları olarak adlandırılabilir. Ana yaklaşımlar:

Biyokimyasal yaklaşım

· Genetik yaklaşım

Morfolojik yaklaşım

fizyolojik yaklaşım

Biyofiziksel yaklaşım

immünolojik yaklaşım

Biyokimyasal yaklaşım

Çevrenin stres etkisi, biyokimyasal reaksiyonların etkinliği, enzimatik aktivite düzeyi ve belirli metabolik ürünlerin birikimi ile değerlendirilebilir. Biyokimyasal reaksiyonlar sonucunda vücuttaki bazı biyokimyasal bileşiklerin içeriğindeki değişiklikler, temel biyokimyasal süreçlerin göstergeleri ve DNA yapısındaki değişiklikler, vücudun strese tepki olarak verdiği tepki hakkında gerekli bilgileri sağlayabilir.

genetik yaklaşım

Genetik değişikliklerin varlığı ve tezahür derecesi, çevrenin mutajenik aktivitesini karakterize eder ve popülasyonlarda genetik değişiklikleri sürdürme olasılığı, organizmaların bağışıklık sisteminin işleyişinin etkinliğini yansıtır.

Normalde, genetik bozuklukların çoğu hücre tarafından tanınır ve ortadan kaldırılır, örneğin hücre içi sistemler tarafından apoptoz veya bağışıklık sistemi tarafından. Bu tür bozuklukların kendiliğinden seviyesinin önemli bir fazlalığı, stresin bir göstergesidir. Genetik değişiklikler gen, kromozomal ve genomik seviyelerde tespit edilebilir. Aşağıdaki mutasyon türlerini ayırt etmek gelenekseldir. genetik, veya nokta, - iki gruba ayrılırlar: DNA'daki baz ikameleri ve genetik kodun okuma çerçevesinde bir kaymaya yol açan nükleotidlerin eklenmesi veya silinmesi. Gen mutasyonları da direkt ve ters (reversiyon) olarak ikiye ayrılır. Çerçeve kayması mutasyonları, baz ikame mutasyonlarına göre kendiliğinden tersine dönmeye çok daha az eğilimlidir. kromozomal yeniden düzenlemeler (sapmalar), kromozom yapısının çeşitli ihlallerinden oluşur. genomik mutasyonlar - çekirdekteki kromozom sayısındaki bir değişiklik.

Kirleticilerin etkilerini teşhis etmek için morfolojik özellikler dalgalanan asimetriyi tahmin etmek için yöntemler uygulanır.

Test fonksiyonları kullanıldıkça fizyolojik parametreler farklı filogenez seviyelerine sahip tatlı su omurgasız hidrobiyontları.

immünolojik yaklaşımçevrenin durumunu değerlendirmede, omurgasızlar ve omurgalılarda doğuştan gelen ve kazanılmış bağışıklıktaki değişiklikleri incelemektir.

Kaynakça

1. Çevrenin biyolojik kontrolü: biyoendikasyon ve biyotest: öğrenciler için bir ders kitabı. daha yüksek ders kitabı Kurumlar / O.P. Melekhova, E.I. Sarapultseva, T.I. Evseeva ve diğerleri; ed. ameliyathane elekhova ve E.I. Sarapultseva. – 2. baskı, rev. - M.: Yayın Merkezi "Akademi", 2008

2. Doğal çevreyi değerlendirmek için biyolojik yöntemler / Düzenleyen N.N. Smirnova - M .: "Nauka" yayınevi, 1978

3. Eser elementlerin biyolojik rolü. – M.: Nauka, 1983, 238s.

Devlet Eğitim Kurumu Yüksek Mesleki Eğitim Vyatka Devlet Üniversitesi Biyoloji Fakültesi Mikrobiyoloji Bölümü Konuyla ilgili makale: Bitkiler ve Zh

Şu anda, atmosferik hava kirliliğinin bitki örtüsü üzerindeki olumsuz etkisi açıktır. Hava asla temiz değildir. Atmosferik hava, gazların ve buharların yanı sıra çeşitli kökenlerden mikroskobik parçacıkların inanılmaz bir karışımıdır. Doğal olarak, atmosferik havanın her bileşeni bir kirletici değildir. Bunlar, bitkiler üzerinde olumsuz etkisi olan atmosfer bileşenlerini içerir. Bazı maddelerin bitkiler üzerindeki etkileri hissedilebilir olmakla birlikte fizyolojik bozukluklara ve bazı durumlarda bitkinin tamamen kurumasına ve ölümüne yol açar. Hemen hemen tüm atmosferik emisyonların bitkiler üzerinde olumsuz bir etkisi vardır, ancak öncelikli kirleticiler olarak adlandırılanlar özel bir ilgiyi hak etmektedir:

Fosil yakıt yanması ve metal eritme işlemlerinden kaynaklanan kükürt oksitler;

Küçük ağır metal parçacıkları;

Araç egzoz gazlarında bulunan hidrokarbonlar ve karbon monoksit;

Alüminyum ve fosfat üretimi sırasında oluşan flor bileşikleri;

fotokimyasal kirlilik

Bitki örtüsüne en büyük zararı veren bu bileşiklerdir, ancak kirleticilerin listesi bunlarla sınırlı değildir. Klorürler, amonyak, nitrojen oksitler, pestisitler, toz, etilen ve tüm bu maddelerin kombinasyonları bitki örtüsüne zarar verebilir.

Yukarıda belirtilen kirleticiler arasında, şehir içinde yetişen bitkiler için en büyük tehlike, atmosfere salınan emisyonların yanı sıra hidrokarbonlar ve karbon monoksittir.

Her kirleticinin bitkiler üzerindeki etkisi, konsantrasyonuna ve maruz kalma süresine bağlıdır; sırayla, her bitki türü, çeşitli maddelerin etkisine farklı tepki verir. Ayrıca, hava kirliliğine karşı her bitkinin tepkisi, birçok jeofizik faktörün etkisiyle zayıflayabilir veya artabilir. Bu nedenle, kirleticilerin olası kombinasyonlarının sayısı, olumsuz etkilerin ortaya çıktığı maruz kalma sürelerindeki değişim sonsuzdur.

Önemli miktarda kirleticinin atmosferden düştükçe bitki örtüsü üzerinde biriktiği iyi bilinmektedir. Ayrıca, bu maddeler bitkilere ve onların hücre içi alanlarına nüfuz eder, burada bir kısmı bitki hücreleri tarafından emilir ve hücre bileşenleri ile etkileşim meydana gelebilir. Açıktır ki, ancak tüm bu işlemler tamamlandıktan sonra kirleticinin toksisitesini ortaya çıkarmak mümkündür.

Çeşitli kirlilik türlerinin bitki örtüsü üzerindeki toksik etkisi birkaç şekilde kendini gösterebilir, ancak çoğu zaman metabolik bozukluklara yol açar. Her madde kendi yolunda bitkilerde biyokimyasal ve fizyolojik süreçleri etkiler. Bu etkilere tepkileri, tüm sistemin veya tek tek bileşenlerinin yapı ve işlevlerinin ihlal edilmesinde kendini gösterir. Bu ihlaller, doğal bir nesneye yakından bakıldığında görülebilen bir dizi işaretle görülebilir. Bir dizi edebi kaynağın analizine ve bitki topluluklarının çalışmasına dayanarak, antropojenik ve teknolojik kirlilik koşullarında odunsu bitki örtüsünün en yaygın bozulma belirtileri arasında, aşağıdakiler ayırt edilebilir:

Baskın türler arasında ölü odun ve zayıflamış ağaçların görünümü (ladin ormanında ladin, meşe ormanında meşe, huş ormanında huş ağacı);

Önceki yıllara göre bu yıl iğnelerin ve yaprakların boyutunda (fark edilir) bir azalma;

Yaprakların erken (sonbahardan çok önce) sararması ve dökülmesi;

Ağaç büyümesinin boy ve çap olarak yavaşlaması;

İğnelerin ve yaprakların klorozu (yani, kirleticilerin etkisi altında yaprakların veya iğnelerin erken yaşlanması) ve nekrozu (yani, kirleticilerin etkisi altında bitki dokusu bölümlerinin nekrozu) görünümü. Ayrıca bitki üzerindeki konumu ve nekrozun rengi bazen etkinin derecesi ve türü hakkında bir sonuca varmayı mümkün kılar. Şunları ayırt etmek gelenekseldir: a) marjinal nekroz - tabakanın kenarları boyunca doku ölümü; b) medyan nekroz - damarlar arasındaki yaprak dokusunun ölümü; c) noktalı nekroz - yaprağın tüm yüzeyine dağılmış noktalar ve küçük noktalar şeklinde yaprak dokusunun nekrozu;

İğnelerin ömrünün kısalması;

Hastalıklar ve böcek zararlıları (mantar ve böcekler) tarafından zarar gören ağaçlarda gözle görülür bir artış;

Orman topluluğundan tübüler mantarların (makromisetler) akını ve agarik mantarların tür kompozisyonunda ve bolluğunda azalma;

Tür kompozisyonunda azalma ve ana epifitik liken türlerinin (ağaç gövdelerinde yaşayan) oluşumu ve ağaç gövdeleri alanının likenler tarafından kapsanma derecesinde azalma.

Hava kirliliğinin bitkiler üzerindeki etkilerinin çeşitli türleri (tipleri) bilinmektedir, bunlar şartlı olarak kısa bir süre içinde yüksek kirletici konsantrasyonlarına akut maruz kalmanın etkileri ve düşük konsantrasyonlara uzun süre kronik maruz kalmanın etkileri olarak ayrılabilir. dönem. Akut maruziyetin etkilerine örnek olarak yaprak dokusunda açıkça gözlenen kloroz veya nekroz, yaprakların, meyvelerin, çiçek taç yapraklarının dökülmesi; yaprak kıvırma; kök eğriliği. Kronik maruz kalmanın etkileri arasında bitkinin normal büyümesinin veya gelişmesinin yavaşlatılması veya durdurulması (özellikle biyokütle hacminde bir azalmaya neden olması); yaprak uçlarının klorozu veya nekrozu; bitkinin veya organlarının yavaş solması. Sıklıkla, kronik veya akut etkilerin tezahürleri, bireysel kirleticilere veya bunların kombinasyonlarına özgüdür.

Şu anda, atmosferik kirliliğin, orman ağacı türleri gibi bitki örtüsünün çeşitli bileşenleri üzerindeki zararlı etkisi genel olarak kabul edilmektedir. Öncelikli kirleticiler şunları içerir: kükürt dioksit, ozon, peroksasetil nitrat (PAN), florürler.

Bu maddeler çeşitli biyokimyasal ve fizyolojik süreçleri ve bitki hücrelerinin yapısal organizasyonunu bozar. Görünür fitotoksisite belirtileri ortaya çıkana kadar bitkilerin zarar görmediğini varsaymak bir hatadır. Hasar öncelikle biyokimyasal düzeyde kendini gösterir (fotosentezi, solunumu, yağların ve proteinlerin biyosentezini vb. etkiler), daha sonra ultrastrüktürel (hücre zarlarının yıkımı) ve hücresel (çekirdeğin, hücre zarlarının yıkımı) düzeylere yayılır. Ancak o zaman görünür hasar belirtileri gelişir.

Ağaç tarlalarında kükürt dioksit nedeniyle akut hasar olması durumunda, nekrotik alanların görünümü, esas olarak yaprağın damarları arasında, ancak bazen - dar yapraklı bitkilerde - yaprakların uçlarında ve kenarlarında tipiktir. Yaprağın her iki yanında nekrotik lezyonlar görülür. Yaprak dokularının tahrip olmuş alanları önce suyla nemlendirilmiş gibi grimsi yeşil görünür, ancak daha sonra kurur ve rengi kırmızımsı kahverengiye dönüşür. Ayrıca soluk fildişi noktalar görünebilir. Büyük nekrotik noktalar ve yamalar sıklıkla birleşerek damarlar arasında bantlar oluşturur. Yaprak dokusu nekrozu lezyonu kırılgan hale geldiğinde, yırtıldığında ve çevreleyen dokudan düştüğünde, yapraklar akut kükürt dioksit hasarının karakteristik bir reaksiyonu olan delikli bir şekil alır. Toz ve endüstriyel emisyonlardan kaynaklanan hava kirliliğini önlemede yeşil alanların rolü azımsanamaz; katı ve gaz halindeki safsızlıkları tutarak, atmosferi temizleyen bir tür filtre görevi görürler. Sanayi merkezlerinde 1 m3 hava 100 ila 500 bin toz, kurum içerir ve ormanda neredeyse bin kat daha azdır. Plantasyonlar, havadaki asılı safsızlıkların %40 ... 80'i olan 6 ila 78 kg/ha katı çökeltiyi taçlarda tutabilmektedir. Bilim adamları, ladin taçlarının yılda 32 t/ha toz, çam - 36, meşe - 56, kayın - 63 t/ha filtre ettiğini hesapladılar.

Ağaçların altında toz, büyüme mevsimi boyunca ortalama %42,2 ve yaprak yokluğunda %37,5 oranında daha azdır. Orman tarlaları, yapraksız bir durumda bile toz geçirmezlik özelliğini korur. Ağaçlar, tozun yanı sıra zararlı safsızlıkları da emer: ağaçların ve çalıların üzerinde tozun %72'sine kadar ve kükürt dioksitin %60'ına kadar birikir.

Yeşil alanların filtre görevi, fotosentez sırasında gazların bir kısmının emilmesi, diğer kısmının ise hava sıcaklıklarının farklılığından dolayı oluşan dikey ve yatay hava akımları ile atmosferin üst katmanlarına dağılması ile açıklanmaktadır. açık alanlar ve orman örtüsünün altında.

Yeşil alanların toza dayanıklılık özelliği, toz ve gazların mekanik olarak tutulmasından ve ardından yağmurla yıkanmasından oluşur. Bir hektar orman yılda 18 milyon m3 havayı temizler.

Çimento fabrikalarının yakınındaki ağaçların toz tutma kapasitesiyle ilgili araştırmalar, büyüme mevsimi boyunca kara kavakta 44 kg/ha'ya kadar toz birikintisi olduğunu, beyaz kavakta - 53, beyaz söğütte - 34, dişbudak yapraklı akçaağaçta - 30 kg/ha'ya kadar toz olduğunu göstermiştir. toz Yeşil alanların etkisi altında, bir termik santral, bir metalurji tesisi ve bir kimyasal tesise 1000 m mesafedeki kükürt dioksit konsantrasyonu% 20 ... 29 ve 2000 m mesafede 38 oranında azalır. .. %42. Moskova bölgesinde, huş ağacı meşcereleri en etkili şekilde kükürt dioksiti emer.

Küçük yapraklı ıhlamur (yapraklarındaki kükürt içeriği kuru yaprakların %3,3'üydü), akçaağaç (%3), at kestanesi (%2,8), meşe (%2,6), beyaz kavakların atmosferik hava tarlalarından kükürt bileşiklerini aktif olarak emer (%2,5).

Büyüme mevsimi boyunca Cis-Urallar'daki 1 hektarlık balzamik kavak tarlaları 100 kg kükürt dioksit emer; daha az kirli bir alanda 1 hektarlık küçük yapraklı ıhlamur tarlaları yapraklarda 40 ... 50 kg'a kadar kükürt biriktirir. Bilim adamları, güçlü sürekli gaz kirliliği bölgesinde, balzam kavağının en çok kükürt bileşiklerini emdiğini ve daha az pürüzsüz karaağaç, kuş kirazı ve kül yapraklı akçaağaç olduğunu keşfettiler. Orta derecede gaz kirliliği bölgesinde, en iyi göstergeler küçük yapraklı ıhlamur, dişbudak, leylak ve hanımeli için tipiktir. İlk iki grubun tür kompozisyonu, zayıf periyodik gaz kirliliği bölgesinde korunur. Kükürtlü anhidrite karşı oldukça dirençli birçok ağaç türü, düşük gaz emme özelliklerine sahiptir. Kükürt dioksite ek olarak, dikimler nitrojen oksitleri emer. Bu ana hava kirleticilerine ek olarak, yeşil alanlar diğerlerini de emer. 5 kg veya daha fazla yaprağa sahip kavak, söğüt, dişbudak, büyüme mevsimi boyunca 200 ... 250 g'a kadar klor emer, çalılar - 100 ... 150 g'a kadar klor.

Büyüme mevsimi boyunca bir ağaç, 130 kg benzinde bulunan kurşun bileşiklerini nötralize eder. Karayolu üzerindeki bitkilerde, kurşun içeriği 1 kg kuru madde başına 35 ... 50 mg ve temiz bir atmosfer bölgesinde - 3 ... 5 mg'dır. Alkain, aromatik hidrokarbonlar, asitler, esterler, alkoller vb. bitkiler tarafından aktif olarak emilir.

Yeşil dikimler tarafından kanserojen maddelerle kontaminasyon tehlikesinde bir azalma tespit edilmiştir.

Tükenmiş kentsel topraklardaki tarlalar, gaz sarhoş edici maddelere karşı daha hassastır. Bu tür topraklara mineral ve organik gübrelerin verilmesi ağaç türlerinin gaz direncini artırır.

Filtreleme kapasitesine sahip (ortalama olarak 60 t/ha'ya kadar zararlı kirleticiyi emen) plantasyonlar, maksimum değeri 200 t/ha'ya ulaşan endüstriyel aglomerasyonlar tarafından hava kirliliğinin ortadan kaldırılmasıyla başa çıkabilir.

Yukarıdaki örnekler, yeşil alanların, üretim teknolojisinin teknik arıtma ve iyileştirme araçlarının kullanılmasıyla birlikte, atmosferik havadaki zararlı safsızlıkların ortadan kaldırılmasında ve yerelleştirilmesinde önemli bir rol oynadığını ikna edici bir şekilde kanıtlamaktadır. Büyük bir sıhhi ve hijyenik hizmet taşıyan orman tarlaları, havanın toz ve gaz kirliliğinden muzdariptir.

Çözüm

Bitki organizmaları, her yıl büyük miktarda organik madde biriktirerek ve oksijen üreterek biyosferde önemli bir rol oynar. İnsanoğlu bitkileri ana besin kaynağı, teknik hammaddeler, yakıt, yapı malzemeleri olarak kullanır. Bitki fizyolojisinin görevi, bitki organizmasında meydana gelen süreçlerin özünü ortaya çıkarmak, daha büyük bir hacim elde etmek için bu süreçleri kontrol etmek için aralarındaki bağlantıları, çevrenin etkisi altındaki değişiklikleri, düzenleme mekanizmalarını oluşturmaktır. üretim.

Son zamanlarda moleküler biyoloji, ıslah, genetik, hücresel ve genetik mühendisliğindeki gelişmeler bitki fizyolojisi üzerinde büyük bir etkiye sahip olmuştur. Bitki büyüme ve gelişme süreçlerinde fitohormonların rolü hakkında önceden bilinen gerçeklerin yeni bir yorum alması, moleküler biyolojinin başarıları sayesindedir. Artık fitohormonlar, en önemli fizyolojik süreçlerin düzenlenmesinde önemli bir rol oynamaktadır. Bu bağlamda bitki fizyolojisinin karşı karşıya olduğu en önemli görevlerden biri hormonal düzenleme mekanizmasını ortaya çıkarmaktır.

Moleküler düzeyde yapılan çalışma, besin maddelerinin bitkiye giriş süreçlerinin açıklanmasına büyük katkı sağlamıştır. Fakat. Besin maddelerinin bitki boyunca alımı ve özellikle hareketi ile ilgili soruların büyük ölçüde belirsiz kaldığı söylenmelidir.

Son yıllarda, birçok soru daha fazla araştırma gerektirmesine rağmen, fotosentezin birincil süreçlerini anlamada büyük ilerleme kaydedilmiştir. Fotosentez sürecinin mekanizması tam olarak ortaya çıktığında, insanlığın bu süreci yapay bir enstalasyonda yeniden üretme hayali gerçek olacaktır.

Bu nedenle, moleküler biyoloji araştırmaları yoluyla keşfedilen ilkelerin tüm bitki ve bitki toplulukları düzeyindeki süreçlerin incelenmesinde giderek daha geniş bir şekilde uygulanması, büyüme, gelişme ve sonuç olarak bitki üretkenliğinin kontrolüne yaklaşmayı mümkün kılacaktır. organizmalar.