Бурда Анна Евгеньевна, студентка 5 курса, к. б. н. Усенко Е.В.

Харьковский национальный автомобильно – дорожный университет

ВЛИЯНИЕ ДИОКСИДА СЕРЫ НА РАСТЕНИЯ

Среди серосодержащих техногенных эмиссий наиболее фитотоксичной является двуокись серы. Установлено, что SO₂ является сильнодействующим ассимиляционным ядом. В тоже время SO₂ является местным ядом, повреждающим только те участки мезофилла листа, в которые он проник, существенно не затрагивая жизнедеятельность соседних участков [1]. Растений, абсолютно устойчивых к сернистому газу, как и к другим вредным промышленным отходам, практически нет. Растения, у которых участки повреждений составляют до 20% общей площади листьев, относят к слабоповреждаемым. У среднеповреждаемых видов повреждения составляют до 50 %, а у сильноповреждаемых - свыше 50 %.

Сера как микроэлемент необходима для нормального роста растений, и присутствие SO₂ может оказывать влияние и на усвоение серы. Растения потребляют серу в восстановленном состоянии. Основными промежуточными соединениями при восстановлении сульфатов являются сульфиты.

Источники: сжигание угля и нефти. Вступает в каталитические или фотохимические реакции с другими загрязняющими веществами с образованием SO₃, серной кислоты и сульфатов. Типичные процессы образования дисперсионных аэрозолей - измельчение угля, ветровая эрозия почвы.

Различают 2 группы повреждений, связанных с действием. Одни из них - видимые, выражающиеся в деформации, пятнистости и некрозах ассимиляционных органов. Другие – скрытые, которые проявляются в снижении продуктивности за счет ингибирования фотосинтеза, изменении метаболизма, увеличении восприимчивости к болезням и вредителям, ускорении старения растений.

Диоксид серы, прежде всего, воздействует на замыкающие клетки эпидермиса листьев растений, которые регулируют открывание устьиц. Степень их открытия в начальный период является основным параметром, определяющим интенсивность воздействия загрязнителя. Даже при очень малых концентрациях диоксид серы способен оказывать стимулирующее действие, в результате которого устьица остаются постоянно открытыми. В тоже время при высоких концентрациях диоксида серы устьица закрываются. Кроме того, в случае высокой влажности устьица открываются, в случае низкой – закрываются [2].

Попав в межклеточное пространство листа, загрязняющее вещество вступает в контакт с мембраной, окружающей клетку. При повреждении целостности мембраны нарушается внутриклеточный транспорт веществ и баланс поступления ионов. Попав в клетку, диоксид серы взаимодействует с митохондриями и хлоропластами, в том числе и с их мембранами, что может привести к весьма серьезным последствиям.

Сернистый ангидрид в воздухе постепенно окисляется до серного и растворяется в воде, образуя мельчайшие капельки серной кислоты, повреждающей листья.

Механизм фитотоксического действия заключается в неспецифическом нарушении деятельности многих ферментов вследствие подкисления цитоплазмы и нарушения ионного режима. Могут наблюдаться нарушения метаболизма органических соединений, фотосинтетических структур, также происходит накопление балластных токсических продуктов, транспортных путей миграции энергии от хлоропластов к центрам их использования, появляются автокаталитические цепные реакции свободнорадикального и фотодинамического окисления [3]. Токсичность сернистого газа значительно увеличивается в присутствии других загрязнителей - окислов азота и озона.

Сернистый газ адсорбируется на поверхности растения, в основном на его листьях, и является причиной морфологических повреждений. Обычно поражаются края листовой поверхности, а центральные зоны листа, примыкающие к осевой и главным боковым жилкам, остаются здоровыми. Также появляются пятна на участках между жилками и краях листа. Потом они приобретают желтый и красно-оранжевый цвет и отмирают. При длительном воздействии сернистого газа подавляется рост растений, в некоторых случаях отмирают верхушки побегов.

Последствия воздействия диоксида серы: обожженные листья после газовой атаки не опадают сразу же, а продолжают оставаться в кроне. Однако продолжительность их жизни заметно сокращается, и они опадают на 4-6 недель раньше по сравнению со здоровыми листьями. При остром поражении (более 2 мг/м³) уже через 1-2 часа происходит побурение и гибель листьев, чаще отдельных их участков в виде пятнышек с четко очерченной границей между живыми и отмершими клетками и тканями. При слабом поражении (менее 0,5 мг/м³) и длительном действии диоксида серы листья обесцвечиваются [4].

ЛИТЕРАТУРА:

1. Сергейчик, С.А. Древесные растения и оптимизация промышленной среды / С.А. Сергейчик. - Минск: Наука и техника, 1984. – 168 с.

2. Калверт, С. Защита атмосферы от промышленных загрязнений / С Калверт, Г. Инглунд. – М.: Металлургия, 1988. – 286 с.

3. Илькун, Г.М. Загрязнители атмосферы и растения / Г.М. Илькун. – Киев: Наукова думка, 1978. – 246 с.

4. Павлов, И.Н. Глобальные изменения среды обитания древесных растений. Монография / И.Н. Павлов. - Красноярск: СибГТУ, 2003. – 156 с.