Влияние выбросов газоперерабатывающих предприятий на изменение интенсивности фотосинтеза некоторых древесных пород

АННОТАЦИЯ

В статье рассматривается влияние промышленных выбросов на фотосинтетическую активность озеленяемых древесных пород.

На основание полученного данных исследования древесных пород было выявлено следующий ряд фотосинтетической активности по убывающей: вяз > ясень > клён.

ABSTRACT

The article considers the influence of industrial emissions on the photosynthetic activity of planted trees. On the basis of the data obtained from the study of tree species, the following series of photosynthetic activity was observed in descending order: elm> ash> maple.

ВВЕДЕНИЕ

На сегодняшний день исследование озеленяемых древесных пород и закономерностей их изменений под действием факторов промышленной среды представляет собой важную проблему, стоящую перед специалистами в области экологии и смежных наук. Это обусловлено, с одной стороны, масштабным воздействием различного рода токсических элементов на экосистемы в целом, с другой – широким использованием растений разных жизненных форм для озеленения промышленных зон. Важной особенностью озеленителей является функциональная изменчивость, способная сформировать так называемый адаптационный потенциал растений, составляющий основу их выживания и успешного развития, несмотря на влияние отрицательных факторов внешней среды.

Правительство Узбекистана постановлением от 23 августа утвердило новую Программу мониторинга окружающей природной среды в республике на 2016−2020 годы. Эта программа определена как важнейшая работа в области биоэкологического мониторинга для промышленно развитых районов нашей республики. Ввиду постоянного наращивания уровня производства в ключевых отраслях народного хозяйства, особенно нефтегазовая отрасль и энергетика, несмотря на все возрастающие затраты по созданию сооружений для улавливания промышленных выбросов в атмосферу, уровень загазованности остается высоким.

Причинами повышения концентрации загрязняющих веществ в атмосфере, кроме увеличения сжигания органического топлива, являются и сокращение ассимилирующей поверхности и продуктивности фотосинтеза продуцентов.

Уменьшение интенсивности фотосинтеза и продуктивности автотрофов на Земле может послужить началом уменьшения синтеза органической материи и запасания солнечной энергии, а вместе с тем снижения мощности потока материи и энергии в пищевых цепях биоты и биохимических циклах биосферы [1, с. 145].

Развитие исследований по газ устойчивости привело к представлению о том, что одна из существенных значении в устойчивости растений к газам принадлежит фотосинтетической активности растений [2, с. 1131-1136].

МЕТОДЫ

В нашу задачу входило изучение динамики изменения фотосинтетической активности древесных под воздействием промышленных выбросов. Для оценки степени загрязнения промышленной зоны нами был использован активность фотосинтеза древесных пород. Методика исследования фотосинтеза провели по стандартной полевой методике Г.Д. Мустакимова [3, б. 129-131].

Для исследовании нами было выбрано Вяз приземистый (Ulmus pumila L.), Клён американский (Acer negundo L.), Ясень сирийский (Fraxinus syriaca Boiss.), произрастающий в различных условиях по загрязнённости  территории.

Объектами наблюдения были, выбраны, Мубарекский газоперерабатывающий завод определили как - опыт-1, Шуртаннефтгаз ООО как - опыт-2, Шуртангаз химический комплекс как - опыт-3 загрязнённые атмосферными выбросами сернистого ангидрида и относительно чистая санитарная зона города Карши как - контроль. Кроме этого нами было изучено агроклиматическая и производственная характеристика предприятий (табл.№1).

Таблица 1

Краткая характеристика районов исследования (2014 г.)

РЕЗУЛЬТАТЫ ОБСУЖДЕНИЙ

Как видно из таблицы №1 степень загрязненности промышленных зон относительно высока по отношению к санитарной зоне.

Проведённое нами исследование состояния промышленных экологических систем проводилось путем изучения как их структурных, так и функциональных характеристик, которые в совокупности рассматриваются как единая структурно-функциональная организация этой промышленной экосистемы. Структурные характеристики включают оценку качественного состава и биомассы, а также пространственную вариабельность этих параметров. Вместе с тем, сам по себе системный подход при мониторинге промышленной среды с учетом ее специфических особенностей вполне применим. Промышленная зона являются разновидностью природно-антропогенных систем.

Таблица 2.

Активность фотосинтеза (мм²/мкг/2час) древесных пород на промышленные выбросы

Их состояние определяется сложной системой взаимодействия как антропогенных, так и природных факторов, оказывающих влияние, как на структурные, так и функциональные характеристики. Поэтому, экологический мониторинг промышленных зон и разработка методов эффективного управления ими должны базироваться на исследовании функциональной организации этих систем.

Изучая активность фотосинтеза исследуемых пород в загрязнённых условиях, выявили следующие закономерности изменений фотосинтеза. Как видно из таблицы №2 у всех исследуемых древесных пород активность фотосинтеза относительно уменьшается по сравнению с санитарной зоны города Карши.

Относительное уменьшение фотосинтеза связано в основном с изменением внешнего фактора, т.е. увеличением промышленных выбросов. По данным Е.И. Гиршевича идр. [4, с.42-55] открывание устьиц связано с вырабатыванием фитогормона цитокинин, а закрывание с абсцизовой кислотой. Если учесть, что абсцизовая кислота вырабатывается листовой пластинкой, то в процессе этого происходит закрывание устьиц, в результате чего происходит уменьшение фотосинтеза, что было доказано нами в наших наблюдениях. Естественно загрязнение воздушной среды приводит к уменьшению фотосинтеза.

При изучении уменьшения активности фотосинтеза к промышленным выбросам была выявлена зависимость между значением степенью загрязненности исследуемых районов. Так, чем ниже степень загрязнённости исследуемого района, тем выше была активность фотосинтеза. Также было выявлено снижение активности фотосинтеза межвидовых различий между озеленяемыми породами.

Наблюдения показали, что клён более чувствительны к выбросам промышленных объектов. Относительно высокая активность уровня фотосинтеза наблюдалось у вяза, что показывает устойчивость его к промышленным выбросам в аридных условиях Узбекистана.

Как видно из результатов исследуемых пород по интенсивности фотосинтеза и устойчивости к атмосферным выбросам располагают следующим экологический ряд по убыванию: вяз > ясень > клён.

Полученные нами результаты исследований могут быть использованы для практических рекомендациях в оценке экологического состояния промышленных зон. При организации проведения экологического мониторинга, а также в разработке эффективных мер, направленных на улучшении качества экологического состояния промышленных зон. Помимо этого эти данные могут быть применены в проведении научно обоснованного озеленения аридных зон Узбекистана.