Валя Русева
преподава по Химия
в град Плевен
Големина на текста:
Влияние на серните и азотни замърсители на въздуха и на тропосферния
озон върху растенията
Серни съединения
Групата на серните съединения, които замърсяват атмосферния въздух включва: серен
диоксид (SO
2
), сероводород (H
2
S), серовъглерод (CS
2
) меркаптани, сулфати и др. От
посочените съединения най-голямо значение като замърсител има серния диоксид. По
принцип, атмосферното замърсяване със серен диоксид се свързва с изгарянето на
нискокачествени въглища, които съдържат сяра под формата на железен пирит, както и с
цветната металургия при получването на олово от рудата галенит и на цинк от рудата
сфалерит. Отработените газове от пържилните пещи съдържат до 6% серен диоксид, който
обикновено се използва за получаване на сярна киселина. Източниците на сероводород са
нефтопреработващата промишленост, целулозо-хартиената промишленост и комбинатите,
произвеждащи изкуствени влакна.
Серен диоксид
Серният диоксид е безцветен газ, който съставя около 18% от общото замърсяване на
въздуха (Hill, 1997). По принцип, той се запазва като газ във въздуха от няколко часа до
няколко дни. Най-общо, трансформацията му започва с окисление до серен триоксид, което
се извършва с помощта на слъчевата радиация. В присъствие на водни пари във въздуха
серният триоксид се превръща в капчици сярна киселина с размери под 0.5 µmol, които
всъщност представляват аерозоли или пари на сярната киселина. Те се задържат във въздуха
сравнително дълго и му придават характерно синкаво оцветяване. В този период в
присъствие на други компоненти като частици калциев оксид, пари на амоняка или др. се
осъщесвяват реакции, водещи до образуване на сулфати. Обикновено сулфатите са по-тежки
от въздуха и се отлагат върху земната повърхност, в това число и върху растенията. Освен
директното им влияние върху растенията, парите на сярната киселина и сулфатните аерозоли
са включени в три сериозни глобални ефекта: киселинни дъждове, намаляването на
стратосферния озон и глобалното затопляне, които оказват индиректно влияние върху
растителните екосистеми
По принцип, сярата е необходим елемент за растежа и развитието на растенията.
Нуждата на растенията от сяра е известна от преди повече от 200 г. Основен източник за
растенията е сулфатния анион (SO
4
2-
), който се усвоява чрез корените, но втори източник на
сяра може да бъде серния диоксид (SO
2
), сероводородът (H
2
S) или други сяросъдържащи
молекули в атмосферния въздух. Проблемът със замърсяването на атмосферата със серен
диоксид има дълга история, но продължава да бъде актуален в редица, главно развиващи се
страни. В Западна Европа неговата актуалност е висока до края на 80-те години, след което
интересът намалява поради внедряване на ефективни пречиствателни системи. Днес в някои
Западно-европейски страни възниква проблем с дефицит на сярата в някои почви. Например,
в Англия се прилагат течни серни торове, защото е установено, че емисиите на сяра в
атмосферата са намалели дотолкова, че депозирането й в почвите е ограничено. Съгласно
Kettlewell (1997) прилагането на течни торове в този случай има положително влияние върху
добивът на пшеница. Затова най-общо, може да се каже, че когато постъпването на сяра в
листата от въздуха допълва серното хранене на растенията, ефектът върху растенията е
положителен, в случай на излишък - е негативен.
Типичничните външни концентрации на SO
2
са следните: около 1 ppb (2.6 µg / m
3
) в
ненаселените области, от 1 до 30 ppb (2.6 – 78.6 µg / m
3
) в селските области, от 30 до 200 ppb
(78.6 – 524 µg / m
3
) в умерено замърсените области и от 200 до 2000 ppb (524 – 5240 µg / m
3
)
в силно замърсените области (Finlayson-Pitts, 1986).
По принцип, сярата постъпва в растенията основно чрез корените под формата на
SO
4
2-
. Сулфатните аниони се редуцират в кореновите или листните клетки и се включват в
органични съединения, главно аминокиселини. При постъпване на серен диоксид през
устицата, той най-напред се превръща в серен сулфит (SО
3
-
), който е токсичен за
растенията, и след това в нетоксичната сулфатна форма (SO
4
2-
). Така че, в крайна степен,
неорганичната сяра в растенията е представена главно като сулфатни йони.
Ефектите на SO
2
върху устичния апарат са сложни и твърде комплексни, но все пак
преобладава становището, че при кратки експозиции и малки концентрации (по-малки от 50
ppb или < 134 µg / m
3
), газът предизвиква по-широко отваряне на устицата, а при
продължителни или с по-високи концентрации - притваряне на устицата. И в двата случая
механизмите се предимно пасивни. При ниски концентрации, отварянето на устицата се
дължи на по-лесното увреждане на съседните до затварящите клетки. Счита се, че това е
свързано с по-тънката им кутикула. В резултат на увреждането, намалява тургорното им
налягане, при което затварящите клетките увеличват обема си и устицата се отварят по-
широко. При високи концентрации, увреждането на всички епидермални клетки е
практически еднакво и поради загубата на тургора устицата се затварят.
Счита се, че при излишък на сяра, сулфатната й форма в растителните органи
нараства. Това дава основание да се счита, че сярата е акумулиращ се в растенията
замърсител, за разлика например от озона. Общото съдържание на сяра в растителните
органи обикновено е в границите 0.2 – 1%. Различни изследователи използват отношенията
между общата сяра (S
t
), неорганичната (S
1
) и органична сяра (S
t
-S
1
=S
0
) в листата за да
характеризират серния статус на растения в условия на замърсяване със сяра от атмосферата.
Установено е, че отношението органична / обща сяра (S
0
/S
t
)
може да се използва като
индикатор за негативно влияние на атмосферното замърсяване със сяра, тъй като
намаляването на това отношение корелира с намаляване на фотосинтетичната скорост при
много растителни видове (Legge et al., 1988).
Установено е, че растенията не само усвояват газообразни серни източници, но и
могат да отделят сяра под формата на сероводород (H
2
S) (Materna, 1966). Според някои
автори (Rennenberg, 1991) от 7 до 15% от абсорбирания SO
2
от висшите растения се излъчва
обратно. Счита се, че превръщането на сулфатите (SO
4
2-
) и сулфитите (SO
3
-
) до H
2
S се
извършва в хлоропластите в присъствие на светлина. Вероятно това е начин за избягване на
вкисляването на тъканите и намаляване на излишъка на сяра. Отделянето на сероводород е
различно при отделните растителни видове, а така също зависи и от възрастта на листата.
Установен е, например, че младите листа на краставиците абсорбират много повече SO
2
от
старите, но така също имат около 100 пъти по-голяма способност да го излъчват (Filner et al.,
1984).
По принцип, негативното влияние на серния диоксид върху растенията се свърза с
най-вече с оксидантните му свойства. Както вече отбелязахме, вредоносни за растенията са
сулфитните аниони (SO
3
-
). Установено е, че сулфитните йони могат да инхибират
пероксидазната (POD) активност в листата и като следствие да генерират окислителен стрес,
намалявайки антиокислителната защита на клетките (Rennenberg and Polle, 1994). Като
правило, окисляването на сулфитните до сулфатни йони протича още в апопластното
пространство, но в зависимост от скоростта на постъпването на серния диоксид тази
трансформация може да не е пълна и да се проявят фитотоксични ефекти. Тези ефекти имат
последействие върху по-нататъшното постъпване на серния диоксид в подустичното
пространство и мезофилните клетки, а така също върху постъпването на СО
2
и съответно
фотосинтетичната функция. Най-общо, хроничните въздействия със серен диоксид
намаляват фотосинтетичната скорост (Winner et al., 1985). Негативният ефект е свързан и с
намаляване количеството на фотосинтетичните пигменти (Pratt et al., 1983). Ефектите на
газът върху процесите на тъмничното дишане не са еднопосочни, но има становище, че той
намалява количеството на АТФ в резултат или на потиснато окислително фосфорилиране
или засилено използване на АТФ в стресови реакции. Освен ефектите върху енергийния
метаболизъм на растителните клетки, серният диоксид оказва влияние и върху така
наречения вторичен метаболизъм. Установено е, че той повишава количеството на фенолите
и различни пероксиди, в резултат на което се втвърдява клетъчната стена. Фумигираните със

Това е само предварителен преглед

За да разгледате всички страници от този документ натиснете тук.

Влияние на серните и азотни замърсители на въздуха и на тропосферния озон върху растенията

Групата на серните съединения, които замърсяват атмосферния въздух включва: серен диоксид (SO2), сероводород (H2S), серовъглерод (CS2) меркаптани, сулфати и др. От посочените съединения най-голямо значение като замърсител има серния диоксид...
Изпратен от:
tsarska
на 2007-05-06
Добавен в:
Лекции
по Екология
Статистика:
403 сваляния
виж още
 
Подобни материали
 

Глобални екологични проблеми - замърсяване на водите

08 фев 2011
·
546
·
14
·
296
·
1,178
·
1

Презентацията е на тема "Глобални екологични проблеми- замърсяване на водите". Има доста материал в нея и е подходяща като уводна за реферати на тази тема...
 

Обект и предмет на екологията

03 дек 2007
·
372
·
2
·
599
·
138
·
2

Тема първа от конспекта по Обща Еколкогия от Великотърновския университет - обобщен вариант.
 

Опазване на природата на България

05 дек 2007
·
597
·
2
·
6
·
549
·
1

Биологичното разнообразие в страната е подложено на голям брой заплахи с различен характер, произход, място, време и интензивност на действие.
 

Природни и “ неприродни “ бедствия. Регистрация и анализ на бедствията

03 мар 2008
·
651
·
8
·
1,413
·
1

По характера на проявлението и последиците си стихийните бедствия са твърде различни – земетресения вулкански изригвания, наводнения, гигантски морски вълни (цунами), суши, пожари урагани, обилни снеговалежи...
 

Как Вие и Вашето семейство, в качеството си на потребители, бихте могли да допринесете за опазването на околната среда?

22 май 2008
·
216
·
2
·
170
·
228
·
4

Как Вие и Вашето семейство, в качеството си на потребители, бихте могли да допринесете за опазването на околната среда?
 
Онлайн тестове по Екология
Тест по агроекология
изходен тест по Екология за Студенти от 4 курс
Тест по агроекология. Въпросите имат само един верен отговор.
(Лесен)
51
47
1
7 мин
09.08.2013
Тест по Икономика на околната среда за 2-ри курс. Опазване на почвените ресурси
тематичен тест по Екология за Студенти от 2 курс
Тест по Икономика на околната среда, Екология и Почвознание на тема: "Опазване на почвените ресурси". Съдържа 10 въпроса, всеки един от тях има само един верен отговор.
(За отличници)
10
25.07.2018
» виж всички онлайн тестове по екология

Влияние на серните и азотни замърсители на въздуха и на тропосферния озон върху растенията

Материал № 28505, от 06 май 2007
Свален: 403 пъти
Прегледан: 161 пъти
Качен от:
Предмет: Екология
Тип: Лекция
Брой страници: 19
Брой думи: 6,473
Брой символи: 40,146

Потърси помощ за своята домашна:

Имаш домашна за "Влияние на серните и азотни замърсители на възд ..."?
Намери бързо решение, с помощтта на потребители на Pomagalo.com:

Намери частен учител

Валя Русева
преподава по Химия
в град Плевен
с опит от  28 години
148 33

Венцислава Ангелова
преподава по Екология
в град Силистра
с опит от  4 години
14 33

виж още преподаватели...
Последно видяха материала
Сродни търсения