Физиологическая роль серы

1.4 Физиологическая роль серы

К числу наиболее опасных и распространенных загрязнителей атмосферы относятся газообразные соединения серы. Ежегодно выбрасывается около 100 млн. т. Сернистых токсикантов, что в 2 раза превышает объем их выделения в процессе вулканической деятельности (Мурзакаев, 1977). Сера воспринимается растениями в виде сульфатов, накапливаясь в вакуолях, и частично связывается органическими основаниями, переходя в восстановленную форму. Сера, связанная в молекулах метионина, цистина и цистеина, составляет до 1,5% сухого вещества белка (Сабинин, 1955; Лир с соавт., 1974). Сера – обязательный элемент растительных клеток, принимающий деятельное участие в метаболизме. Каждому виду растений при отсутствии заметного загрязнения воздуха свойствен уровень накопления серы, колеблющийся в пределах 0,2-0,9% (Илькун, 1971). В условиях загрязнения воздуха соединениями серы ее содержание в ассимиляционных органах возрастает.

Под влиянием фотосинтетического яда – ДДТ и SO₂ – происходит деформация, агглютинация и разрушение пластид. В зависимости от длительности воздействия изменяется проницаемость мембран, растворимость CO₂ в протоплазме (Ботпанаева, 1981). При воздействии SO₂ происходит потеря несвязной воды, нарушение деятельности синтетазы жирных кислот; уменьшается число размеры женских соцветий у Betula pubescens Еhrh.и Alnus incana (L.) Moench. (Антипов, 1970) и длина хвоинок у Pinus sylvestris L. (Негрудкая с соавт., 1981). Уменьшается количество соединений фитонцидного комплекса, выделяемых хвойными, пораженными SO₂, SH₂ и CO (Хлебович, 1969). Сухие вершины сосен, обесцвеченная листва, бурые и красные пятна на листьях, осыпающаяся хвоя – все это признаки большого содержания сернистых веществ в воздухе (Михеев с соавт., 1990). Оксид серы ядовит для растений даже в концентрациях от одной пятидесятитысячной до одной миллионной от объема воздуха.

Лишайники погибают даже при следах SO₂ в окружающей атмосфере. Присутствие их в лесах вокруг крупных городов свидетельствует о высокой чистоте воздуха (Чернова, Былова, 1988). Диоксиды серы и азота являются причиной кислотных дождей. Они вымывают тяжелые металлы из почв, повышая при этом уровень их токсичности, а также меняют соотношение кальция и алюминия в почве (в сторону уменьшения кальция), что существенно задерживает рост корневой системы растений. Растет интенсивность коррозии металлоконструкций, активизируются процессы карстообразования.

От концентрации соединений серы в воздушной среде зависит газоаккумулирующая способность растений. В ассимиляционных органах накапливается тем больше серы, чем сильнее загрязнен воздух. Содержание серы в листьях по сравнению с контролем уже в начале периода вегетации повышается и продолжает увеличиваться на его протяжении. К осени у растений ряда видов наблюдается уменьшение содержания серы в листьях, что обусловлено, по-видимому, распадом серосодержащих соединений, их оттоком к стеблям и корням и вымыванием из растений дождевыми водами. В зоне слабого загрязнения воздуха наибольшая газоаккумулирующая способность наблюдается у таких растений как дерен белый, бирючина обыкновенная, смородина черная. В их листьях накапливается от 4,16 до 7,36г серы на кг сухого вещества.

Наименьшей газоаккумулирующей способностью характеризуются аморфа кустарниковая, груша обыкновенная, клен серебристый, береза повислая, сирень обыкновенная и ель колючая, накапливающие от 1,24 до 1,92 г серы на 1 кг сухих листьев. В зоне сильного загрязнения максимальным уровнем газонакопления (6,68-8,96г серы на кг сухих листьев) характеризуются липа мелколистная, жимолость татарская, осина, тополь канадский, минимальным уровнем загрязнения (2,88-3,84 г серы на кг сухих листьев) – груша обыкновенная, вишня степная, боярышник колючий. В большинстве случаев растения тех видов, которые активно поглощают серу из почвы, характеризуются и ее повышенным накоплением из атмосферного воздуха. Газопоглотительная функция растений повышается благодаря накоплению серы в побегах и вымыванием ее дождевыми водами. Из листьев может быть вымыто от 8 до 40% серы, поглощенной из воздуха.

Таким образом, для озеленения зоны сильного загрязнения рекомендуется использовать газоустойчивые растения м пониженной способностью к газонакоплению (вишню степную, розу морщинистую, боярышник колючий, грушу обыкновенную). Газоаккумулирующая способность ассимиляционных органов древесных растений может быть использована в целях диагностики загрязнения воздуха.

Заключение

Как мы видим, в последние десятилетия планета из «относительно чистой» неуклонно переходит в разряд «грязной».

Веществ, которые загрязняют планету много и с каждым годом их становиться все больше. Растения и сама атмосфера уже не справляются с их мощным потоком.

Несмотря на то, что человечество начинает понимать проблему, которая над ними нависла, оно пока не в состоянии изменить ситуации. Ведь мало, что города постепенно становятся более зелеными (благодаря насаждениям) – проблему легче было предупредить, чем сейчас предотвращать. Нужно коренным образом изменить производство (сделать безотходным) и переходить на экологически чистый транспорт.

Пока мы не готовы к таким переменам.

Список литературы

1.         Акимова, Т.А. Экология. Человек – экономика – Биота – Среда / Т.А. Акимова, В.В. Хаскин. М.: ЮНИТИ – ДАНА, 2001. - 566с.

2.         Алексахин, Р.М. Лесная радиоэкология: итоги, задачи и перспективы исследований. / Р.М. Алексахин, М.А. Нарышкин // Проблемы фитогигиены и охрана окружающей среды; под ред. Э.И. Слепяна. - Зоологический институт АН СССР, 1981. – 7 c.

3.         Антипов, В.Г. Устойчивость древесных растений к промышленным газам / В.Г. Антипов. – Минск: Наука и техника, 1979. – 216 с.

4.         Артамонов, В.И. Растения и чистота природной среды. / В.И. Артамонов. // Проблемы фитогигиены и охрана окружающей среды; под ред. Э.И. Слепяна. - Зоологический институт АН СССР, 1981. - 18 с.

5.         Арцыбашев, Е.С. Тушение лесных пожаров искусственно вызываемых осадками из облаков. / Е.С. Артыбашев // Проблемы фитогигиены и охрана окружающей среды; под ред. Э.И. Слепяна. - Зоологический институт АН СССР, 1981. - 14 с.

6.         Билай, В.И. Микроскопические грибы – продуценты антибиотиков. / В.И. Билай // Проблемы фитогигиены и охрана окружающей среды; под ред. Э.И. Слепяна. - Зоологический институт АН СССР, 1981.- 13 с.

7.         Билай, В.И. Токсино-образование микроскопические грибы. / В.И. Билай, Н.М. Пидопличко // Проблемы фитогигиены и охрана окружающей среды; под ред. Э.И. Слепяна. - Зоологический институт АН СССР, 1981. 13 с.

8.         Боченко, В.Е. Влияние на растительно-ядные энтомокомплексы дымо – газовых загрязнений. / В.Е. Боченко // Проблемы фитогигиены и охрана окружающей среды; под ред. Э.И. Слепяна. - Зоологический институт АН СССР, 1981. - 8 с.

9.         Васильев, И.М. Зимостойкость растений. / И.М. Васильев // Проблемы фитогигиены и охрана окружающей среды; под ред. Э.И. Слепяна. - Зоологический институт АН СССР, 1981. - 14 с.

10.      Владимиров, В.В. Руководство по охране окружающей среды в районной планировке. / В.В. Владимиров // Проблемы фитогигиены и охрана окружающей среды; под ред. Э.И. Слепяна. - Зоологический институт АН СССР, 1981. - 92 с.

11.      Воскресенская О.Л. Организм и среда: факториальная экология: Учеб. пособие / О.Л. Воскресенская, Е.А. Скочилова, Т.И. Копылова, Е.А. Алябышева, Е.В. Сарбаева. Йошкар-Ола, 2005. С. 68-70.

12.      Вроноский, В.А. Прикладная экология: Учеб. Пособие. В.А.Вронский. Ростов – на – Дону: Изд. «Феникс», 1996 – 512 с.

13.      Гродзинский, А.М. Аллелопатия в жизни растений и сообществ. / А.М. Гродзинский // Проблемы фитогигиены и охрана окружающей среды; под ред. Э.И. Слепяна. - Зоологический институт АН СССР, 1981. - 13 с.

14.      Данилов – Данильян, В.И. Не пейте пиво из алюминиевых банок / В.И. Данилов-Данильян // Жил. и коммун. хоз-во. – 1996 - №8 – с. 2-4.

15.      Дикун, П.П. О механизмах образования без(а)пирена при пиролизе древесины. / П.П. Дикун, Л.Д.Костенко, А.А. Ливеровский под ред. Э.И. Слепяна // Проблемы фитогигиены и охрана окружающей среды ;под ред. Э.И. Слепяна. - Зоологический институт АН СССР, 1981. - 13 с.

16.      Доклад о свинцовом загрязнении окр. Среды РФ и его влиянии на здоровье населения (Белая книга). – М.: РЭФИА, 1997 – 48с.

17.      Дончева, А.В. Ландшафтная индикация загрязнения природной среды / А.В. Дончева, Л.К. Казаков, В.Н. Калуцков. – М.: Экология, 1992. 256 с.

18.      Ефимова, Н.А. Радиационные факторы продуктивности растительного покрова / Н.А. Ефимова// Проблемы фитогигиены и охрана окружающей среды; под ред. Э.И. Слепяна. - Зоологический институт АН СССР, 1981. - 8 с.

19.      Зуева, Г.В. Особенности формирования колоса и мужского гаметофита пшенично – ржаного амфидиплоида, выраженного на каменноугольной зам / Г.В. Зуева // Проблемы фитогигиены и охрана окружающей среды; под ред. Э.И. Слепяна. - Зоологический институт АН СССР, 1981. – 8 с.

20.      Иванов, А.Ф. Рост древестных растений и кислотность почв / А.Ф. Иванов // Проблемы фитогигиены и охрана окружающей среды; под ред. Э.И. Слепяна. - Зоологический институт АН СССР, 1981. – 7 с.

21.      Израэль. Ю.А. Экологический мониторинг и регулирование сотояния природной среды. Пробл. экол. монит. и модел экосистем. / Ю.А. Израэль, Л.М. Филиппова, Г.Э. Инсаров, Ф.Н.Семеновский, С.М. Семенов // Проблемы фитогигиены и охрана окружающей среды; под ред. Э.И. Слепяна. - Зоологический институт АН СССР, 1981. - 15 с.

22.      Ковалев, И.Е. Поток чужеродных веществ – влияние на человечество / И.Е. Ковалев, А.Г. Маленков // Проблемы фитогигиены и охрана окружающей среды; под ред. Э.И. Слепяна. - Зоологический институт АН СССР, 1981.- 13 с.

23.      Ковалев, И.Е. Антитела к физиологически активным соединениям / И.Е. Ковалев, О.Ю. Полевая // Проблемы фитогигиены и охрана окружающей среды; под ред. Э.И. Слепяна. - Зоологический институт АН СССР, 1981. – 13 с.

24.      Ковалевский, А.Л. Особенности формирования рудных биологических ореолов / А.Л. Ковалевский // Проблемы фитогигиены и охрана окружающей среды; под ред. Э.И. Слепяна. - Зоологический институт АН СССР, 1981. – 13 с.

25.      Кондратюк, С.Н. Промышленная ботаника / С.Н. Кондратюк, В.П. Тарабин, В.И. Бакланов, Р.И. Бурда // Проблемы фитогигиены и охрана окружающей среды; под ред. Э.И. Слепяна. - Зоологический институт АН СССР, 1981. – 7 с.

26.      Кропоткин, П.Н. Дегазация Земли и геотектоника / П.Н. Кропоткин // Проблемы фитогигиены и охрана окружающей среды; под ред. Э.И. Слепяна. - Зоологический институт АН СССР, 1981. – 13 с.

27.      Кулагин, Ю.З. Древесные растения и промышленная среда / Ю.З. Кулагин // Проблемы фитогигиены и охрана окружающей среды; под ред. Э.И. Слепяна. - Зоологический институт АН СССР, 1981. – 7 с.

28.      Кунина, И.М. Действие сернистого ангидрида на метаболизм растительной клетки. Пробл. экол. монит. и модел. Экосистем / И.М. Кунина, И.Д. Инсарова, С.Б. Трушин // Проблемы фитогигиены и охрана окружающей среды; под ред. Э.И. Слепяна. - Зоологический институт АН СССР, 1981. – 13 с.

29.      Лебединец, В.Н. Аэрозоль в верхней атмосфере и космическая пыль / В.Н. Лебединец // Проблемы фитогигиены и охрана окружающей среды ; под ред. Э.И. Слепяна. - Зоологический институт АН СССР, 1981. – 12 с.

30.      Мамаев, С.А. Влияние промышленных загрязнений на репродуктивный процесс у сосны обыкновенной / С.А, Мамаев, О.Д. Шкрампт. // Проблемы фитогигиены и охрана окружающей среды; под ред. Э.И. Слепяна. - Зоологический институт АН СССР, 1981. – 7-8 с.

31.      Михеев, А.В. Охрана природы: Факультатив курс: Пособие для учащихся / А.В. Михеев, К.В. Пашканг, Н.Н. Родзевич, М.П. Соловьева; под. ред. К.В. Пашканга. - М.: Просвещение - 2-е изд., пераб, 1990 – 75 с.

32.      Назаров, И.М. Дистанционные и экспрессные методы определения загрязнения окружащей среды / И.М. Назаров, А.Н. Николаев, Ш.Д. Фридман // Проблемы фитогигиены и охрана окружающей среды; под ред. Э.И. Слепяна. - Зоологический институт АН СССР, 1981. – 7 с.

33.      Немерюк, Г.Е. Миграция солей в атмосферу при транспирации / Г.Е. Немерюк // Проблемы фитогигиены и охрана окружающей среды; под ред. Э.И. Слепяна. - Зоологический институт АН СССР, 1981. - 13 с.

34.      Немыря, В.И. Охрана окружающей среды от выбросов предприятий микробиологической промышленности / В.И. Немыря, В.В. Володавец // Проблемы фитогигиены и охрана окружающей среды; под ред. Э.И. Слепяна. - Зоологический институт АН СССР, 1981. – 14 с.

35.      Николаевский, В.С. Транслокация серы растениями при поглащении сернистого газа листьями / В.С. Николаевский, Л.П. Казекина, О.А. Видякина // Проблемы фитогигиены и охрана окружающей среды; под ред. Э.И. Слепяна. - Зоологический институт АН СССР, 1981. - 13 с.

36.      О состоянии окружающей природной среды РФ в 1997 году: Государственный доклад // Зеленый мир. – 1998. - № 25-26.

37.      Перечни ПДК и ОБУВ загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест. // Информ. Письмо Минприроды. – 1993. - № 07- 20/65-4029.

38.      Проблемы фитогигиены и охрана окружающей среды / под ред. Э.И. Слепяна. - Зоологический институт АН СССР, 1981. - 215 с.

39.      Рева, М.Л. Временные рекомендации по озеденению породных отвалов угольных шахт и обогатительных фабрик Донбасса / М.Л. Рева, В.И. Бакланов, Н.М. Буевский // Проблемы фитогигиены и охрана окружающей среды; под ред. Э.И. Слепяна. - Зоологический институт АН СССР, 1981. – 7 с.

40.      Ровинский, Ф.Я. Фоновое загрязнение природных сред на континенте Евразии. Тез. докл. II-го Межд. Симп. по компл. глоб. монит. загрязн. прир. среды / Ф.Я. Ровинский, М.И. Афанасьев, Л.В. Бурцева, В.И. Егорова // Проблемы фитогигиены и охрана окружающей среды; под ред. Э.И. Слепяна. - Зоологический институт АН СССР, 1981. - 14-15 с.

41.      Рудкова, А.А. Пути воздействия загрязнения атмосферы соединениями серы на наземные растения. Пробл. экол. монит. и модел. экосистем / А.А. Рудкова // Проблемы фитогигиены и охрана окружающей среды; под ред. Э.И. Слепяна. - Зоологический институт АН СССР, 1981. - 7 с.

42.      Рязанцева, Л.А. Влияние промышленного загрязнения атмосферы на водный режим древесных растений / Л.А. Рязанцева, А.С. Спахова; под ред. В.С. Николаевского // Проблемы фитогигиены и охрана окружающей среды; под ред. Э.И. Слепяна. - Зоологический институт АН СССР, 1981. – 8 с.

43.      Сегединов, А.А. Инженерное обеспечение города / А.А. Сегединов // Проблемы фитогигиены и охрана окружающей среды; под ред. Э.И. Слепяна. - Зоологический институт АН СССР, 1981. - 14 с.

44.      Сергейчик, С.А. Древесные растения и окружающая среда / С.А. Сергейчик. - Минск: Ураджай, 1985 – 111с.

45.      Сидорович, Е.А. Устойчивость интродуцированных растений к газообразным соединениям серы в условиях Белоруссии / Е.А. Сидорович, Н.В. Гетко // Проблемы фитогигиены и охрана окружающей среды; под ред. Э.И. Слепяна. - Зоологический институт АН СССР, 1981. – 7 с.

46.      Соркин, Я.Г. Особенности переработки сернистых нефтей и охрана окружающей среды / Я.Г. Соркин // Проблемы фитогигиены и охрана окружающей среды; под ред. Э.И. Слепяна. - Зоологический институт АН СССР, 1981. - 13 с.

47.      Современное состояние окружающей среды в республике Марий-Эл и здоровье населения : материалы 3 научно-практической конференции / Мин-во культуры, печати и по делам национальностей; под ред. Н.В. Глотова и А.Л. Азина. – Йошкар-Ола: Нац. библ. им С.Г. Чавайна, 2006. – 78-81 с.

48.      Тарабарин, В.П. Водный режим и устойчивость древесных растений к промышленным загрязнениям / В.П. Тарабарин. // Проблемы фитогигиены и охрана окружающей среды; под ред. Э.И. Слепяна. - Зоологический институт АН СССР, 1981. – 7 с.

49.      Тарчевский, В.В. Влияние дымо-газовых выделений завода химреактивов на травянистую растительность промплощадки / В.В. Тарчевский, В.М. Шик // Проблемы фитогигиены и охрана окружающей среды; под ред. Э.И. Слепяна. - Зоологический институт АН СССР, 1981. – 7 с.

50.      Тестемицану, Н.А. Социально – экономические преобразования на селе и перспектива развития здавоохранения / Н.А. Тестемициану, И.Ф. Присакарь, М.М. Раевский. // Проблемы фитогигиены и охрана окружающей среды; под ред. Э.И. Слепяна. - Зоологический институт АН СССР, 1981. – 15 с.

51.      Хвастунов, А.И. Экологические проблемы малых и средних промышленных городов. Оценка антропогенного воздействия: Научное издание / А.И. Хвастунов. – Йошкар-Ола: МарГТУ, 1999. – 73-74 с.

52.      Чернова, М.Н. Экология: Учеб. пособие для студентов биол. спец. пед. ин-тов / Н.М. Чернова, А.М. Былова. - 2-е изд., перераб. - М.: Просвещение, 1988. – 57 с.

53.      Шкляев, Ю.Н. Магний в жизни растений / Ю.Н.Шкляев // Проблемы фитогигиены и охрана окружающей среды; под ред. Э.И. Слепяна. - Зоологический институт АН СССР, 1981. - 7 с.

54.       Экология города Йошкар - Олы / Воскресенская О.Л., Алябышева Е.А., Копылова Т.И. и др.: учебное пособие. – Йошкар – Ола, 2004.–13 – 14с.

55.      Anderson, W.P. Ion transport thought roots. In: The Development and Function of Roots / W.P. Anderson // Проблемы фитогигиены и охрана окружающей среды; под ред. Э.И. Слепяна. - Зоологический институт АН СССР, 1981. – 7 с.

56.      Fritts, H.C. Tree Rings and Climate / H.C. Fritts // Проблемы фитогигиены и охрана окружающей среды; под ред. Э.И. Слепяна. - Зоологический институт АН СССР, 1981. – 7 с.

57.       Fyfe, W.S. Флюиды в земной коре / W.S. Fyfe, N.J.Prise, A.B. Tompson // Проблемы фитогигиены и охрана окружающей среды; под ред. Э.И. Слепяна. - Зоологический институт АН СССР, 1981 - 12 с.

58.       Puronit N. Effects of carbon dioxide on Pharbitis, Xanthium, and Silene in short days / N. Puronit, E.B. Tregunna // Проблемы фитогигиены и охрана окружающей среды; под ред. Э.И. Слепяна. - Зоологический институт АН СССР, 1981. – 8 с.