Научная статья на тему 'Особенности накопления загрязняющих веществ в хвое сосны обыкновенной'

Особенности накопления загрязняющих веществ в хвое сосны обыкновенной Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

CC BY
181
51
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
СОСНА ОБЫКНОВЕННАЯ / АНТРОПОГЕННОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ / ЗОНИРОВАНИЕ ТЕРРИТОРИИ / PINE ORDINARY / ANTHROPOGENOUS POLLUTION / TERRITORY ZONING

Аннотация научной статьи по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству, автор научной работы — Чжан С. А., Рунова Е. М., Пузанова О. А.

Чжан С.А., Рунова Е.М., Пузанова О.А. ОСОБЕНО СТИ НА КОПЛЕНИ Я ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ В ХВОЕ СОСНЫ ОБЫКНО ВЕНО Й. Представлены результаты химического анализа хвои сосны обыкновенной на содержание алюминия и кремния по зонам промышленного загрязнения.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Chzhan S.A., Runova E.M., Puzanova O.A. FEATURES ACCUMULATION OF POLLUTANTS IN NEEDLES PINUS SYLVESTRIS. The results of chemical analysis of pine needles on the content of aluminum and silicon in the zones of industrial pollution.

Текст научной работы на тему «Особенности накопления загрязняющих веществ в хвое сосны обыкновенной»

ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО

B. V 15 / Eds Lauchli A. et al. Heidelberg: Springer-Verlag, 1983.- P. 626-650.

19. Schropp, W. Uber die wirkung von Bor und Mangan auf das Washstum des Mais / W.Schropp, B.Arenz. // Pfl. Phytopath. Ztschr.- 1938. - P. 138-146.

20. Camacho-Cristybal, J.J., Boron in Plants: Deficiency and Toxicity. / J.J, Camacho-Cristybal,

J. Rexach, A. Gonz6lez-Fontes // Journal of Integrative Plant Biology - 2008. - V. 50. - № 10.

- P. 1247-1255.

21. Gezelius K, Free amino acids and protein in Scots pine seedlings cultivated at different nutrient availabilities /

K. Gezelius, T Nasholm T // Tree Physiology.- 1993.

- V. 13. - № 1. - P. 71-86

22. Perez-Soba, M. Nitrogen metabolism of Douglas fir and Scots pine as affected by optimal nutrition and water supply under conditions of relatively high atmospheric nitrogen deposition / M.Perez-Soba, P.H.B.Visser // Trees. 1994. - V. 9. - P. 19-25.

23. Durzan D.I. Nitrogen metabolism of Picea glauca. I. Seasonal changes of free amino acids in buds, shoots, apices and leaves and the metabolism of uniformly labeled C-I-arginine by buds during the onset of dormancy / D.I. Durzan // Can. J. Bot.1968. - V 46.

- № 7. - P. 909-919.

24. Neish A.C. Biochemistry of Phenolic Compounds. / A.C. Neish //New York: Academic Press, 1964.234 p.

25. Clements, S. A long way ahead: understanding and engineering plant metal accumulation / S. Clements,

M.G.Palmgren // Trends Plant Sci. 2002. - V 7. - N. 7. - P. 309-315.

26. Haydon, M. J. Transporters of ligands for essential metal ions in plants / M.J. Haydon, C.S. Cobbett // New Phytol. 2007. - V. 174. - P. 499-506.

27. Hamer D.N. Metallothioneins / D.N. Hamer // Annu. Rev. Biochem. 1986. - V. 55. - P. 913-951.

28. Robinson, B.H. Plant metallothioneins / B.H. Robinson, I.M. Evans, C. Cheeks, PJ. Jackson // Biochem. J. 1993. - V. 295. - P. 1-10.

29. Grill, E. Phytochelatins: The principal heavy metal complexing peptides of higher plants / E.Grill, E.L. Winnacker, M. Zenk. // Science. - 1985. - V 230. - P. 674-676.

30. Zenk M.H. Heavy metal detoxication in higher plants

- a review / M.H. Zenk // Gene. -1996. - V 179. -P. 21-30.

31. Zhu, Y.L.. Ove-rexpression of glutathione synthetase in Indian mustard enhances cadmium accumulation and tolerance / Y.L. Zhu, E.A.H. Pilon-Smits, A.S. Tarun, L. Jouanin, N. Terry // Plant Physiol. 1999. - V. 119. - P. 73-79.

32. Cobbett C.S. Phitochelatins and their roles in heavy metal detoxification / C.S.Cobbett // Plant Physiol. 2000. - V 123. - P. 825-832.

33. Clements, S. Schizosaccharomyces pombe as model for metal homeostasis in plant cells: the phytochelatin-dependent pathway is the main cadmium detoxification mechanism / S. Clements, C. Simm // New Phytol.

- 2003. - V. 159. - P. 244-276.

ОСОБЕННОСТИ НАКОПЛЕНИЯ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ В ХВОЕ СОСНЫ ОБЫКНОВЕННОЙ

С.А. ЧЖАН, доц. каф. лесоинженерного дела Братского ГУ, канд. с.-х. наук,

Е.М. РУНОВА, проф. каф. лесоинженерного дела Братского ГУ, д-р с.-х. наук,

О.А. ПУЗАНОВА, доц. каф. лесоинженерного дела Братского ГУ, канд. с.-х. наук

Проблема охраны окружающей среды в связи с возрастанием объема техногенных выбросов в атмосферу с каждым годом становится все более актуальной. Лесные экосистемы, обладая значительными поглотительными возможностями, во многих случаях могут противостоять высоким уровням антропогенной нагрузки [1].

Основными источниками загрязнения в районе Братского промышленного узла являются Братский алюминиевый завод, лесопромышленный комплекс, кремниевый завод [2].

К наиболее агрессивным выбросам данных производств относятся газообразные

runova@rambler. ru

фтористые соединения, хлор, диоксид серы. Однако среди большого количества загрязняющих веществ встречаются и пылевидные выбросы, в частности такие, как алюминий, кремний и другие [3].

Для исследования хвойных древосто-ев были заложены 50 постоянных пробных площадей, на которых были взяты образцы хвои с целью определения содержания в них алюминия и кремния.

Для исследования состояния хвои сосны проводилась электротермическая ато-мизация атомно-абсорбционным методом на спектрометре МГА-915.

62

ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 3/2009

ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО

500

й

Ъ 400

S

« 300 S 200 <С 100 0

I II III Фон

Зоны

Рис. 1. Содержание алюминия в хвое деревьев по зонам на пробных площадях

20000

| 15000 S

’§ 10000 и

S

5000 0

Рис. 2. Содержание кремния в хвое деревьев по зонам влияния промвыбросов

Результаты были сгруппированы по зонам: I зона сильного загрязнения (протяженность от основного источника загрязнения на север - 12 км; на юг - 10 км; на запад - 22 км и на восток - 22 км); II зона - зона среднего загрязнения, граница которой располагается на расстоянии 20 км на север, 18 км на юг, 28 км на запад и 30 км на восток; Ш зона - зона слабого загрязнения, граница которой находится в радиусе 50-60 км от источника загрязнения [4]. Зонирование проводилось по уровню суммарного загрязнения снежного покрова растворимым фтором, а также по средневзвешенному баллу категории состояния древостоев. Балл категории состояния определялся по санитарным правилам в лесах РФ [5]. В первую зону вошли древостои со средним баллом категории состояния 3 и более, во вторую вошли древостои со средним баллом состояния 2-3, в третью - 1-2.

По содержанию алюминия в хвое деревьев можно отметить следующее: наибольший уровень содержится в хвое деревьев, находящихся в III зоне, а в зонах I и II содержание примерно одинаковое (в I зоне

I II III Фон

Зоны

- 266,98 мг/кг, в II - 246,77 мг/кг). Результаты представлены на рис. 1.

Зависимость между содержанием алюминия в хвое по зонам загрязнения можно описать следующим уравнением у = 17,558х2 - 41,961х + 283,65, R2 = 0,9076, где у - содержание алюминия в мг/кг; х - порядковый номер зоны.

Интересные результаты получены при накоплении кремния в хвое деревьев. Наибольший уровень приходится на III зону

- 13230,4 мг/кг, во II зоне - 12164,6 мг/кг и в I зоне - 11376,5 мг/кг (рис. 2).

Зависимость между содержанием кремния в хвое по зонам загрязнения можно описать следующим уравнением у = 411,88х2 - 665,95х + 11685, R2 = 0,9943, где у - содержание кремния в мг/кг; х - порядковый номер зоны.

Среднее значение содержания фитотоксикантов в хвое деревьев по зонам не всегда отображает истинный характер загрязнения лесов, так как предприятия Братского промышленного узла располагаются довольно близко друг к другу.

Таким образом, можно сделать следующие выводы:

1. Химический состав хвои позволяет дать характеристику загрязнения любого лесного массива.

2. Большинство загрязняющих элементов имеют наименьшую концентрацию в непосредственной близости от источников промвыбросов. Это так называемая «подфакельная зона», которая присуща предприятиям с высокими трубами, в результате чего загрязняющие вещества оседают намного дальше от источника промвыбросов.

3. Большинство элементов оседают по направлению преобладающих ветров на расстоянии 10-20 км в зависимости от летучести веществ. Снижение уровня загрязняющих веществ наблюдается на расстоянии свыше 30 км по направлению преобладающих ветров и 15 км против направления преобладающих ветров от источника загрязнения.

4. Степень воздействия пылевидных загрязнителей на растительные организмы зависит, с одной стороны, от чувствительности вида, с другой - от химического состава соеди-

ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 3/2009

63

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.