Фитоиндикация загрязнения воздуха.

    Чистый воздух как существенная предпосылка для нормального развития организмов содержит ряд веществ, которые повсюду на Земле представлены в равных объемных долях.

    Присутствующие только в виде следов газы либо попадают из более высоких слоев атмосферы, либо являются результатом разложения и гниения отмерших организмов. Они могут возникать и вследствие погодных влияний. Поэтому изменения состава воздуха, отмечаемые на больших пространствах, не всегда вызваны действиями человека, они могут быть результатом биологических процессов в местах, не затронутых антропогенным влиянием. Так, например, над огромными площадями, занятыми хвойными лесами, происходит скопление терпенов и изопренов, над болотами скапливается

СН , над очагами гнилостных процессов – H S и NH , над морями и океанами – амины, СО, галогениды, N O, NH , сульфаты и нитраты. Вулканы выбрасывают весьма существенные количества SO , H , CO и H S. То же можно сказать о пыли и аэрозолях, состоящих из спор, пыльцы, органических и минеральных частиц, поднимаемых пыльными или песчаными бурями, а также поставляемых выбросами вулканического происхождения. Наконец, следует напомнить о саже и пепле от крупных пожаров. Все это присутствует в чистом воздухе в виде его непостоянных составляющих, появившихся без вмешательства человека.

    Так что провести четкую грань между антропогенным и природным загрязнением воздуха не представляется возможным. И тем не менее остается непреложным тот факт, что загрязнение атмосферы веществами, которые до индустриализации вовсе отсутствовали или имелись в весьма незначительных количествах, за последние десятилетия приняло угрожающие размеры.

    Антропогенное загрязнение воздуха отмечалось еще в средние века: уже тогда использование в качестве топлива каменного угля приводило к образованию вредных газов. В результате расширения и концентрации промышленных объектов и жилищных комплесков, а также с развитием транспорта во всех современных промышленно развитых странах загрязнение воздуха достигло таких масштабов, которые требуют принятия мер противодействия загрязнению и контроля за состоянием воздуха.

    Загрязнение воздуха имеет место, когда одно или несколько загрязняющих воздух веществ или их смеси содержатся в воздухе в таких количествах и так длительно, что создают опасность для человека, животных, растений или имущества, способствуют нанесению ущерба или тем или иным образом отрицательно сказываются на самочувствии человека и состоянии его имущества. Для некоторых из этих веществ установлены предельно допустимые концентрации (ПДК) кратковременного (до 30 мин) и долговременного загрязнения (24 ч). Набор следовых веществ, загрязняющих воздух, очень широк. Следует назвать в первую очередь:

    - газообразные неорганические вещества, такие, как SO , H S, NO , Cl , CO, SiF ;

    - минеральные кислоты, такие, как    HCl, HF, H SO , HNO ;

    - радионуклиды, например стронцый-90, цезий-137, иод-129,

плутоний-240, радий 226, америций-241;

    - простые органические вещества: альдегиды, эфиры, углеводороды, кетоны, фенолы, крезолы и т.д.;

    - вещества с сильным запахом, например меркаптаны и амины;

    - полициклические углеводороды, например 3,4-бензпирен и 1,12-бензперилен;

    - пылевидные вещества и смеси веществ: сажа, летучая зола, угольная пыль, цементная пыль, токсичная пыль, обогащенная оксидами металлов, свинцом, мышьяком.

Таблица 1. Важнейшие газообразные загрязнители воздуха

    От загрязнения воздуха страдают животные, растения и сами люди. Следует иметь в виду, что человек и животное адаптированы к содержанию в воздухе примерно 21% (по объему) кислорода, в то время как растения с их ассимиляционным аппаратом приспособлены к значительно более низким концентрациям в атмосфере углекислого газа – порядка 0,03 (по объему), и потому более чувствительны к концентрациям вредных веществ в воздухе. По этой причине растения особенно пригодны для обнаружения начальных вредных изменений в составе воздуха биосферы и им придается особое значение как биоиндикаторам атмосферного загрязнения.

    Для того чтобы выявить действие загрязнителей на живые организмы, можно пользоваться как активным, так и пассивным мониторингом.

    При активном мониторинге оправдал себя метод организмов-уловителей. Для этой цели в тест-камеры помещают особо чувствительные к загрязнениям воздуха растения. В контрольной и экспериментальной камерах в течение определенного экспериментального периода поддерживаются стандартизированные условия. В то время как в контрольном варианте происходит постоянная фильтрация вредных веществ, в экспериментальную камеру поступает неотфильтрованный воздух. Циркуляция воздуха обеспечивается работой насоса.

    Для активного мониторинга рекомендуется целый ряд растений, часть которых представлена в таблице 2, где указаны индикаторы как специфических, так и комплексных воздействий атмосферного загрязнения.

    При пассивном мониторинге для изучения последствий загрязнения используются индикаторные свойства свободно живущих организмов исследуемой области.

Таблица 2. Биоиндикаторы вредных веществ в воздухе при активном мониторинге.