Воздействие на уровне организма
После того как повреждению подвергается значительное количество клеток, симптомы становятся видны невооруженным глазом. Они, как правило, схожи для разных типов загрязнителей, а также похожи на действие некоторых других отклонений параметров окружающей среды: низких температур, недостатка влаги, результатов химической обработки.
Относительная чувствительность различных растений к загрязняющим веществам различна. Особый интерес представляют виды, наиболее чувствительные к специфическим загрязнителям. Так, к диоксиду серы наиболее чувствительны люцерна, ячмень, хлопок, пихта, соя, сосна, пшеница, к фторидам – гладиолусы, персики, сосна, зверобой, к озону – соя, белая сосна, люцерна, ячмень, фасоль, картофель, ясень, овес, шпинат, пшеница, табак. Как видно, наиболее чувствительными являются травы.
Например, уже при концентрации диоксида серы 0,3–0,5 млн-1 и ее действии в течение 2-3 часов у люцерны появляются симптомы повреждения. Для сои такой же эффект проявляется при концентрациях 3 млн-1. Действие фторидов проявляется у наиболее чувствительных видов растений при концентрациях менее 10 млн-1. В то же время большинство растений способны накапливать в листьях концентрации фторидов до 100-200 млн-1 без отрицательных последствий (например, чай). Действие озона прежде всего сказывается на белой сосне (при концентрации 0,05 млн-1 и длительности воздействия 2 часа), сое (при концентрациях 0,05-0,1 млн-1). Для люцерны, ячменя, фасоли и картофеля озон начинает проявлять свое действие при концентрациях 0,1млн-1, а при повышении концентрации до 0,25 млн-1 для гибели растения достаточно его действия в течение одного часа.
Определение чувствительности видов к своим загрязнителям – очень важная экологическая задача. Это важно также потому, что чувствительные виды имеют часто небольшой ареал обитания и необходимо знать, концентрации каких загрязняющих веществ на этих территориях надо контролировать особенно тщательно.
Наиболее чувствительные виды можно использовать в качестве индикаторов появления загрязнителей. Химические способы определения концентраций, особенно малых, могут быть дороги, иметь низкую точность.
Дискретность их применения может не выявить разовые повышения концентрации. Культивирование растений-индикаторов, особенно в зонах, где имеется вероятность выбросов специфических загрязнителей, может явиться более эффективным способом контроля за состоянием окружающей среды. Естественно, то же относится и к чувствительным представителям фауны, и к водной среде.
Важно отметить, что среди всех растений наиболее чувствительными к загрязнителям являются лишайники. Это привело к созданию метода лихеноиндикации, т.е. к использованию лишайников для контроля за загрязнением природы.
Наиболее чувствительные виды растений давно уже исчезли в городских и промышленных районах и чем дальше, тем больше сужается ареал их обитания.
Степень воздействия загрязняющих веществ (ксенобиотиков) на живые организмы характеризуют три показателя:
1) Доза действия. Это интегральная характеристика концентрации загрязняющего вещества и длительности его действия
;
2) Максимальная (пиковая) концентрация – сmax. В дополнение к этому следует учитывать частоту появления пиковых концентраций;
3) Средняя концентрация за определенный промежуток времени
Повреждения растений и, в первую очередь, их листьев разделяют на хронические и острые. При долгом действии сравнительно невысоких концентраций загрязнителей проявляются хронические повреждения. Между прожилками листьев или на их краях постепенно возникают бледнозеленые и желтые участки. У хвойных пород желтеют кончики игл.
При действии высоких, хотя, быть может, непродолжительных концентраций, у растений проявляются острые повреждения. На участках, подвергшихся наибольшему воздействию, образуются разрывы от соломенного до красно-коричневого цвета. При редком повторении пиковых концентраций на иглах хвойных пород можно заметить коричневатые полоски.
Молодые листья и иглы более чувствительны к загрязнителям, чем старые. Цветы менее чувствительны, чем листья. Однако это не относится к процессу опыления. Действие загрязнителей приводит к тому, что цветки опадают раньше, чем завязывается плод. Таким образом, действие загрязнителей приводит к снижению урожайности.
Оксиды азота редко приводят к прямому отрицательному воздействию (в обычно встречающихся концентрациях). Однако в сочетании с диоксидом серы наблюдается синергический эффект.