Влияние загрязнения окружающей среды на растения

2

3

 

Министерство  образования и науки Российской Федерации

Государственное образовательное учреждение высшего 

профессионального образования

Мичуринский государственный педагогический институт

факультет биологии

кафедра биологии и основ сельского  хозяйства

 

 

 

 

Студентка 2 курса

Алексеевна

 

 

 

Влияние загрязнения окружающей среды на растения

Курсовая  работа

 

 

 

 

Руководитель:

доцент кафедры биологии

и основ с/х., к.с.-х.н.

Лукьянова Елена Анатольевна

 

 

 

 

Мичуринск 2012

Содержание

Введение…………………………………………………………………………………………3

Глава I. ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ КРИЗИС И ПУТИ ЕГО ПРЕОДОЛЕНИЯ…………………..4

1. Влияние антропогенной нагрузки на биосферу Земли……………………………………4
2. Основные источники техногенного загрязнения…………………………………………7
3. Характеристика основных источников загрязнения воздуха…………………………..10
4. Возможные пути преодоления экологического кризиса………………………………..12

Глава II. ВЛИЯНИЕ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ НА РАСТЕНИЯ………17

1. Воздействие загрязнителей воздушной среды на морфологическое строение растений…………………………………………………………………………………………17
2. Воздействие вредных веществ на уровне органов и тканей……………………..........22
3. Воздействие вредных веществ на уровне генеративной сферы и морфогенеза………23

Заключение…………………………………………………………………………………….25

Библиографический список………………………………………………………………….26

Приложение……………………………………………………………………………………27 

Введение

Владимир Иванович Вернадский, автор  современного учения о биосфере и  ноосфере, один из основоположников биогеохимии, ввел термин «биосфера» в 1911 году, несколько раз уточнял его, подчеркивая, что биосфера - это «особая охваченная жизнью оболочка» Земли. Иными словами, это область распространения живого вещества на планете.

Сегодня как никогда актуален вопрос о необходимости изменения отношения  к природе. Человечество подошло  к порогу, за которым нужны и  новая нравственность, новые знания, новый менталитет и новая система  ценностей, чтобы сохранить биосферу и ее компоненты для будущих поколений.

Хозяйственная деятельность человека в течение последнего столетия привела  к серьезному загрязнению нашей  планеты разнообразными отходами производства (Лисичкин, 2000).

Воздушный бассейн, воды и почва  в районах крупных промышленных центров часто содержат токсичные  вещества, концентрация которых превышает  предельно допустимую (ПДК).

Поскольку случаи значительного превышения ПДК достаточно часты и наблюдается  значительное негативное влияние загрязнителей  на животных и растения, а также  рост заболеваемости людей, связанной  с загрязнением природной среды. В последствии в последние  десятилетия специалисты и средства массовой информации, в след за ними и население, стали употреблять  термин "экологический кризис" (ЭК).

Экологический кризис оказывает особенно ощутимые воздействия на растения, поскольку они произрастают постоянно  на одной территории. Под воздействием антропогенных загрязнителей облик  некоторых мест настолько изменился, что ранее произраставшие на них  растения исчезли полностью, а количество многих других стало минимальным. В  связи с этим решение проблем  проблемы сохранения природной среды  в ее естественном разнообразии и  богатстве должно определять все  стороны жизни человека и его  хозяйственной деятельности.

Биологические знания при решении  эти задач позволят понять значение окружающей природы, необходимость ее охраны и воспроизводства, создать научные основы сельского хозяйства и растениеводства т.д.

ГЛАВА I

ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ КРИЗИС И ПУТИ ЕГО  ПРЕОДОЛЕНИЯ

1. Влияние антропогенной нагрузки на биосферу Земли.

Известно, что экологический кризис (ЭК) делят на локальный и глобальный (Лисичкин, 2000).

Понятия "локальный ЭК" и "глобальный ЭК" различны. По данным Г.В. Лисичкина (2000), локальный ЭК выражается в местном  повышении уровня загрязнбения - химических, тепловых, шумовых, электромагнитных - за счет одного или несколько близко расположенных источников. Как правило, локальный ЭК может быть более  или менее легко преодолен  административными или экономическими мерами, например, за счет совершенствования  технологического процесса на предприятии - загрязнителе или за счет его перепрофилирования или даже закрытия. Более серьезную опасность представляет глобальный ЭК. Он является следствием всей совокупности хозяйственной деятельности нашей цивилизации и проявляется в изменении характеристик природной среды в масштабах планеты и, таким образом, опасен для всего населения Земли. Бороться с глобальным ЭК гораздо труднее, чем с локальным, и эта проблема будет считаться решенной только в случае минимизации загрязнений, произведенных человечеством, до уровня с которым природа Земли будет в состоянии справиться самостоятельно.

В настоящее время глобальный ЭК включает четыре основных компонента: кислотные дожди, парниковый эффект, загрязнение суперэкотоксическими и так называемые озоновые дыры.

Кислотные дожди - это атмосферные  осадки, PH которых ниже 5,5 (Лисичкин, 2000). Закисление осадков происходит вследствие попадания в атмосферу  серы и азота.

Источники SO₂ в основном связаны с процессами сгорания каменного угля, нефти, природного газа, содержащих в своем составе сераорганические соединения. Часть SO₂ в результате фотохимического окисления в атмосфере превращается в серный ангидрид, образующий с атмосферной влагой серную кислоту. Важным источником S0₂ является цветная металлургия. Оксиды азота - предшественники азотной кислоты - попадают в атмосферу, главным образом, в составе дымовых газов котлов тепловых электростанций и выхлопов двигателей внутреннего сгорания. При высоких температурах, развивающихся в этих устройствах, азот воздуха частично окисляется, давая смесь моно- и диоксида азота (Кавтарадзе и др., 1999).

Парниковый эффект обусловлен нагревом внутренних слоев атмосферы за счет поглощения парниковыми газами (прежде всего СO₂) основной инфракрасной (ИК) части теплового излучения поверхности Земли, нагреваемой солнцем. Этот эффект может привести к существенному изменению климата, которое чревато непредсказуемыми Последствиями, например, к повышению уровня Мирового океан и затоплению низменных участков суши из-за таяния арктических и антарктических льдов. Рост концентрации СO₂ в атмосфере на 20% в течение последних 100 лет - строго доказанный факт. Основные источники дополнительного СO₂ - это топки тепловых электростанций, автомобильные двигатели, лесные пожары, то есть источники, так или иначе связанные с техногенной деятельность человека (Ревелль и др., 1995).

Следующий компонент глобального  ЭК - загрязнение поверхности Земли  суперэкотоксикантами, к которым  относятся хлолрдиоксины, полдихлорированные биофенилы, полициклические ароматические  углеводы, некоторые тяжелые металлы (в первую очередь свинец, ртуть  и кадмий) и, наконец, долгоживущие радионуклиды. Все эти загрязнители и попадают в окружающую среду в результате аварий на химических производствах, неполного  сгорания топлива в автомобильных  двигателях, неэффективной очистке  сточных вод, катастроф на ядерных  реакторах и даже сгорания полимерных изделий в кострах на садовом  участке.

Суперэкотоксиканты, ответственные  за многие болезни аллергии, повышенную смертность, нарушение генетического  аппарата человека и животных.

Озоновый слой расположенный на высоте 25±5 км, как известно поглощает  опасное для всех живых существ  биологически активное ультрафиолетовое излучение Солнца. Наблюдение за концентрацией  озона в этом слое, ведущиеся только в последние два десятилетия, фиксируют ее существенное локальное  понижение (до 50%). Такие места, получившие название "озоновые дыры", в основном обнаруживаются над Антарктидой (Ревелль и др., 1995).

В условиях проживания значительной части землян в мегаполисах, не возможен экологически чистый быт. Отходы (а  это десятки тонн мусора на одного человека в год) для всей утилизации требуют строительства мусороперерабатывающих заводов. Такие заводы экологически весьма опасны, поскольку их газовые  выбросы, в частности, содержат хлордиоксиды. Итак, мы пришли к выводу, что развитие цивилизации неминуемо приводит к появлению сложных экологических  проблем. Проблемы эти столь трудны и многоплановы, что некоторые  ученые и мыслители всерьез ставят вопрос о свертывании промышленного  производства и возвращению человека к патриархальному быту, характерному для середины второй половины XIX столетия. Но не будем забывать, что численность населения в те годы была в 3 раза меньше, чем сейчас, а средняя продолжительность жизни составляла тридцать лет (Ревелль и др., 1995).

Захотят ли земляне вернуться в  прошлое? Вряд ли ....

Каков уровень загрязнения сегодня? Данные по нашей стране таковы: газовые  выбросы составляют около 50 млн. т. в  год, жидкие выбросы примерно составляют 15 млрд. м 3 в год (Лисичкин, 1998).

Широко бытующее мнение о химической промышленности, как о главном  источнике всех экологических бед  неверно.

По общему объему основными загрязнителями природы являются энергетика и транспорт, при чем доля транспорта будет  неуклонно расти.

Но нельзя сбрасывать со счетов, что  букетов загрязнения, поставляемых химической промышленностью исключительно  много и среди них весьма токсичные  вещества.

Локальный ЭК можно считать частью глобального ЭК, поскольку предприятия  городов участвуют в образовании  кислотных дождей, в увеличении концентрации углекислого газа, в образовании  суперэкотоксикантов, например, при  неэффективной очистке сточных  вод и т.д.

Поэтому очень важно обращать внимание именно на локальные ЭК, потому что, во-первых, это маленькие частички глобального ЭК, а во-вторых: и  в небольших населенных пунктах  тоже существуют серьезные проблемы. И пусть численность населения во много раз меньше, чем в мегаполисах, эти проблемы нужно решать.

 

2. Основные источники техногенного загрязнения.

Современные объемы производства и  его интенсификация, несмотря на усовершенствование технологий и техники очистки  выбросов (отходов) повлекли за собой  увеличение общей массы вредных  веществ (ВВ) вносимых в атмосферу (Трешоу, 1988; Ревелль, 1995).

Общее количество взвешанных частиц поступающих в атмосферу в  результате многообразной деятельности человека (по данным экспертов Европейской  экономической комиссии) становится соизмеримым с количеством загрязнений  естественного происхождения.

Проведенный в 1990 году анализ состава  промышленных выбросов и автотранспорта в 100 городах прежнего СССР показал, что 85% общего выброса вредных веществ (ВВ) в атмосферу составляют сернистый  газ, оксиды углерода и аэрозольная  пыль (Лисичкин, 1998).

Половина оставшихся 15% ВВ приходится на углеводороды, другая половина - на аммиак, сероводород, фенол, хлор, сероуглерод, фтористые соединения, серную кислоту.

Загрязнение биосферы - результат  выбросов загрязняющих веществ или  некоторых видов энергии (например, электромагнитные поля) из различных  источников (Ревелль и др., 1995).

Загрязнители могут иметь естественное, (антропогенное) искусственное происхождение.

К естественным (природным) источникам загрязнений относятся пылевые  бури вулканического происхождения, газовые  выделения из гейзеров, прижизненные выделения растений, животных, микроорганизмов.

Источники искусственного загрязнения - различные промышленные предприятия, коммунальное хозяйство, утечки из газохранилищ и трубопроводов (Трешоу, 1988; Ревелль и др., 1995).

По своему физическому состоянию  загрязнители воздуха делятся на твердые (пыли, дымы), жидкие (туманы), газообразные (газы, пары) и комбинированные.

Также они разделяются на первичные  и вторичные, являющиеся результатом  их превращений. Например, поступающий  в атмосферу диоксид серы окисляется кислородом воздуха до триоксида  серы, который затем взаимодействуя с водяными парами, образует капельки серной кислоты.

Все вредные вещества в соответствии с ГОСТом 12.1.0.07 - 76 - по степени воздействия  на организм человека подразделяют на 4 класса опасности:

1. класс - вещества чрезвычайно опасные, ПДК менее 0,1 мг/мЗ;
2. класс - вещества высокоопасные, ПДК 0,1 - 1 мг/мЗ;
3. класс - вещества умеренно опасные, ПДК 1,1 - 10 мг/мЗ;
4. класс - вещества малоопасные, ПДК более 10 мг/мЗ.

Основным элементом загрязнения  атмосферы являются

аэрозольные загрязнения. Аэрозоли - дисперсные системы, где дисперсионная  среда - газ, дисперсионные фазы - твердые  или жидкие частицы.

Сейчас в земной атмосфере взвешано около 20 млн. т. частиц, из которых три  четверти приходится на долю промышленных выбросов.

Сточные воды

Сточные воды, содержащие растворенные и взвешанные вещества, отводящиеся  в гидросферу или литосферу, рассматриваются  как сбросы. Сбросы разделяются на организованные и неорганизованные.