مقدمه
تا قبل از انقلاب صنعتی آلودگی هوا ناشی از فعالیت های طبیعی مانند آتش فشان ها، گرد و غبار، آتش سوزی های طبیعی و نمک دریاها بوده ، اما با ورود انسان به عصر صنعت و کشف ذغال سنگ و سوخت های فسیلی تعریف جدیدی از آلودگی هوا ارائه گردید.
آلودگی هوا ناشی از ورود یک یا چند ماده آلوده کننده به هوا می باشد به صورتی که کیفیت هوا را به زیان انسان، حیوان و گیاه تغییر دهد.دامنه آسیب های وارده و میزان تاثیر آن ها کاملاً شناخته نشده است زیرا در آزمایشگاه ها اثرات یک ماده آلاینده به تنهایی بررسی می شود در حالی که در طبیعت همواره ترکیب چندین ماده آلاینده موجود زنده را تحت تاثیر قرار می دهد.
از آن جا که گیاهان مانند جانوران تحرک ندارند و زیستگاه مشخص تری دارند مطالعه آن ها آسان تر بوده و تاثیرات محیطی را بهتر از جانوران منعکس می کنند و به دلیل بیوماس بیشتر تاثیر گیاهان بر محیط زیست فیزیکی بیشتر است و آخر آن که گیاهان منبع غذا و انرژی دیگر موجودات زنده از جمله انسانند(قربانلی،۱۳۸۱).
عوامل موثر در رشد گیاهان عبارتند از :
۱-عامل فیزیوگرافی یا شکل سطحی زمین
۲-عامل آب و هوایی
۳-عامل خاک که شامل فیزیک خاک، شیمی خاک، رطوبت و دما و موجودات زنده خاک می باشند.
هریک از عوامل فوق می تواند باعث استقرار و یا مانع از استقرار گیاه در محیط طبیعی گردد.اگر شرایط محیطی مناسب برای گیاهان فراهم گردد آن ها توانایی گسترش در سراسر کره خاکی را خواهند داشت.
گیاهان سبز اولین حلقه از زنجیره اکوسیستم می باشند، هرگونه تاثیر زیان باری بر گیاهان، حیات و سلامت سایر حلقه های این زنجیره را به خطر می اندازد.از عمده ترین آلاینده های موجود در هوا می توان به دی اکسید سولفور(SO2)، دی اکسید نیتروژن(NO2)، سرب(pb)، ازن(O3)، ترکیبات فلورین، دوده و ذرات معلق کمتر از ۱۰ میکرون اشاره نمود(نظامی و همکاران،۱۳۹۶).
جهت ثبت نام در دوره آموزشی منابع طبیعی و آبخیزداری بر روی تصویر فوق کلیک نمایید
دوره غیر حضوری است و محتوای الکترونیکی در قالب CD یا DVD به آدرستان ارسال می گردد
پس از پایان گواهی و مدرک معتبر دوره آموزشی منابع طبیعی و آبخیزداری با قابلیت ترجمه رسمی دریافت می نمایید
مشاوره رایگان: ۰۲۱۲۸۴۲۸۴ و ۰۹۱۳۰۰۰۱۶۸۸ و ۰۹۳۳۰۰۲۲۲۸۴ و ۰۹۳۳۰۰۳۳۲۸۴ و ۰۹۳۳۰۰۸۸۲۸۴ و ۰۹۳۳۰۰۹۹۲۸۴
مواد و روش ها
این تحقیق به روش توصیفی صورت گرفته است و در آن به تاثیرات آلودگی هوا بر گیاهان توجه گردیده است.تا کنون تحقیقات متعددی در رابطه با اثر آلودگی های محیطی بر ویژگی های فیزیکوشیمیایی و مرفولوژیکی گیاهان مختلف انجام گرفته است.به عنوان مثال در تحقیقاتی اثر آلودگی هوا بر اکالیپتوس در دو منطقه پاک و آلوده در جنوب غربی ایران بررسی و نتایج نشان دادند در منطقه آلوده غلظت کربو هیدرات های محلول و میزان پرولین موجود در برگ افزایش یافته و آلودگی هوا سبب آسیب برگ ها و روزنه ها و پیری زودرس و کاهش فعالیت های فتوسنتزی و در نتیجه کاهش رشد گردیده است(Agbaire&Esiefarienrhe,2009).
بررسی اثر آلودگی های محیطی منطقه اطراف کارخانه مس سرچشمه بر ویژگی های بیوشیمیایی و فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانی گونه های کاج Pinus nigra وelderica Pinus نشان دادند آلودگی محیطی این منطقه بر فرایندهای زیستی گیاهان موثر است به طوری که باعث کاهش رنگیزه های فتوسنتزی در هر دو گونه گردید(علومی و همکاران،۲۰۱۶).
یکی از دلایل کاهش میزان رنگیزه های فتوسنتزی نظیر کلروفیل وجود فلزات سنگین در تنش آلودگی می باشد.گیاهان با وجود آن که در کاهش آلودگی هوا تا اندازه ایی موثرند ولی آلودگی هوا اغلب با کاهش میزان رنگیزه های فتوسنتزی می تواند بازده فتوسنتز و ظرفیت تصفیه هوای آن ها را که علاوه بر زیبایی فضای شهری یکی از اهداف توسعه فضاهای سبز در کلان شهرها است را تقلیل دهد(ظفری و همکاران،۱۳۹۵).
یکی از آلودگی های هوا که در سال های اخیر گاهی در مناطق غرب، جنوب غرب و اخیراً مرکز ایران شاهد آن بوده ایم پدیده گرد و غبار است.در چند سال اخیر در اثر گسترش بیابانها و فعالیت های انسانی که موجب خشک شدن تالاب ها و دریاچه ها و جابجایی توده عظیمی از خاک دانه ریز در کشورهای عراق، سوریه و عربستان شد و به صورت جبهه ایی از گرد و غبار باعث آلودگی شدید هوا در مناطق گسترده ایی از ایران گردیده است(چوپانی،۱۳۸۸).
بیش از ۵۶ درصد ذرات گرد و غبار اندازه ایی کوچکتر از ۲۵۰ میکرون دارند که موجب اختلال در فتوسنتز گیاهان و کاهش سرعت شیره آن ها و در نتیجه توقف رشد و کاهش قدرت دفاعی آن ها در برابر آفات و بیماری ها می شوند(Kumar,1992).
تاثیر آلودگی هوا بر گیاهان
۱-اثر مستقیم: در صورتی که مواد آلاینده دارای تراکم زیاد و فراتر از آستانه تحمل گیاه باشند با توجه یه سن و عوامل اکولوژیکی، تعادل جامعه گیاهی بر هم خورده و ترکیب فلور و پراکنش گونه ها برهم خورده و علاوه بر آن اندام های گیاه قدرت رشد و نموی خود را از دست می دهند، همچنین در سطح سلولی نیز تغییراتی مانند تغییر در متابولیسم و کند شدن اعمال آنزیمی و تغییر در رنگدانه ها پدید می آیند.
۲-اثر غیر مستقیم: از بین رفتن حشرات و پرندگانی که در گرده افشانی گیاهان مهم می باشند.
تاثیر آلودگی بر گیاهان از نظر مدت زمان قرار گیری در معرض آلودگی نیز به سه دسته تقسیم می شود:
۱-تماس حاد: وارد شدن میزان زیاد آلودگی هوا در مدت زمان کم که منجر به رنگ پریدگی گیاه و از بین رفتن شاخه ها و جوانه هایی می شود که در مراحل ابتدایی رشد خود هستند.مانند تاثیر ۷۵۰ تا ۸۰۰ میکروگرم دی اکسید گوگرد برای مدت ۶ تا ۲۴ ساعت بر فضای سبز
۲-تماس مزمن: تاثیر مقادیر پایین آلودگی در مدت زمان طولانی بر گیاه که باعث می شود گیاه واحد فتوسنتزی خود را که مهمترین واحد برای ادامه حیات می باشد از دست بدهد و گیاه دچار ریزش برگ و پیری زودرس شود.مانند تاثیر ۴۰۰ تا ۶۰۰میکروگرم دی اکسید گوگرد برای چند روز متوالی بر فضای سبز.
۳-تماس نامحسوس: آلودگی هوا با غلظت های کم و مدت زمان طولانی بر گیاه تاثیر می گذارد که واکنش گیاه وابسته به نوع آلاینده می باشد.
نتایج
در مناطق شهری فضای سبز به ویژه درختان در کاهش آلودگی هوا نقش مهمی دارند.هر هکتار جنگل کاری می تواند تا حدود ۶۸ تن گرد و غبار را در خود رسوب دهد وبا تولید ۵/۲ تن اکسیژن نیاز ۱۰ نفر انسان به اکسیژن در یک سال را تامین نماید.اما به دلیل آلودگی هوا طبیعتی که عامل تعدیل و کاهش آلودگی هوا می باشد در حال نابودی می باشد.
در فضاهای شهری با انواع آلوده کننده ها سرو کار داریم و مشخص نمی باشد که در نابودی فضای سبز دی اکسید گوگرد تاثیر بیشتری دارد یا اکسید های نیتروژن.اما آن چه مشخص است در بین مواد مضر در هوا آثار دی اکسید گوگردSo2 و ترکیبات فلوئور بر روی گیاهان دارای اهمیت بیشتری می باشد.این گازها قادرند از طریق روزنه ها وارد گیاهان شده و در آن جا با آب موجود ترکیب و تولید اسید سولفوریک نمایند.این اسید سبب مسمومیت های موضعی در گیاه می گردد.هر گیاه فقط تا غلظت بخصوصی از این گاز را تحمل می کند و پس از عبور از آستانه تحمل گیاه منجر به مرگ آن می شود.دی اکسید گوگرد حتی با غلظت کم بر روی تنفس و فتوسنتز گیاه موثر بوده و باعث مرگ سلول های گیاهی بخصوصی در برگ گیاه می شود(بخشی خانیکی،۱۳۹۶).
از دیگر آلاینده های مهم گاز اوزون می باشد که طی یک سری واکنش های فتوشیمیایی و در اثر تخلیه الکتریکی در هوا و اشعه فرا بنفش خورشید در استراتوسفر تولید می شود.افزایش غلظت این گاز در سطح زمین برای گیاهان مضر بوده و در مجاورت با No2های خروجی از اگزوز خودروها تشکیل مه دود شیمیایی می دهد.از علائم خسارت این گاز در گیاهان می توان به علائمی همچون ظهور لکه های ریز سیاه و روشن و یا برنزه شدن بر سطح برگ ها اشاره نمود.
از آناتومی گیاهان، علاوه بر استفاده در سیستماتیک، در بیان حضور آلودگیهای هوا استفاده میشود. تغییرات آناتومی گیاه به عنوان یک تکنیک آگاه کننده و نشانگر آلودگی های زیست محیطی میباشد. برگ گیاهان نسبت به عوامل خارجی، ازجمله آلاینده های هوا، از سایر قسمتهای گیاه حساستر است برگ با داشتن سطح وسیع، باعث جذب و تجمع آلاینده ها میشود تا سطح آلاینده ها را در محیط کاهش دهد. برگها به علت داشتن روزنه فراوان، مستعدترین قسمت گیاه برای آسیب حاد هستند که اجازه نفوذ آلاینده های هوا را به بافتهای حساس میدهند. مقاومت لایه سطحی برگ اولین مانع آلاینده های گازی هوا برای ورود به برگ است که نسبت به سرعت و میزان باد وشکل و جهت برگها متغیر است. در سرعت های بالاتر باد، کاهش مقاومت لایه سطحی اجازه ورود بیشتر آلاینده ها را به برگ میدهد. سلول هایی که بیشتر در معرض آلاینده های هوا هستند سلول های اپیدرمی میباشند. اما موم کوتیکول یک مانع بالقوه برای بیشتر گازهای آلاینده است . به هر حال گازهای اسیدی میتوانند با مومهای کوتیکول واکنش داده و آن را جدا کنند و از طریق نفوذ به کوتیکول آسیب دیده وارد برگ شوند میزان آسیب هایی که آلاینده های هوا در گیاهان ایجاد میکنند به ورود آلاینده ها به برگ و میزان واکنش پذیری محصولات آلاینده ها با ترکیبات اصلی سلول بستگی دارد. بنابراین بررسی آناتومی و مورفولوژی برگ در شناسایی اثرات آلاینده ها موثر است . جذب آلودگی، به ساختار برگها وابسته است موم کوتیکول و کرک های برگ، مناطقی اصلی برای اثر گذاری هستند. روزنه ها مکانهایی برای جذب آلودگی هستند . تعداد ، اندازه، تراکم و فراوانی روزنه نشان دهنده مقاومت برگ ها به آلودگی میباشند. تعداد کرک، خصوصیت بسیار مهمی در اصطلاح جنبه های محیطی گیاه است . مطالعات متعدد نشان داده است که بعضی از گونه ها مانند چنار، دارای سطح برگی مومدار در اپیدرم تحتانی هستند که میتواند گرد وغبار و دیگر آلاینده ها را برای کاهش آلودگ ی هوا جمع آوری کند. غلظت نسبتا بالای آلاینده ها از طریق روزنه ها جذب میشود که مسیر اولیه ورود آنها به سلولهای مزوفیل میباشد تنش آلودگی هوا، اندازه و ساختار برگ را تغییر می دهد و در حقیقت با تغییر در اندازه سلولهای برگ در جهت کنترل جذب آلاینده های گیاهی رفتار میکند(امینی و همکاران،۱۳۹۴).
پاسخ گیاهان به آلاینده های هوا ممکن است بسیار متفاوت وگسترده باشد و اختلاف این پاسخ ها میتواند به وسیله فاکتورهایی از قبیل اختلاف در غلظت آلایندهها و توزیع زمانی آنها، منشا ژنتیکی و فعالیت فیزیولوژیکی گیاهان، عوامل هواشناسی، وضعیت تغذیه گیاه و اثرات دیگر فاکتورهای محیطی ایجاد شود . وجود گیاهان اقاقیا و عرعر در پارکها، حاشیه خیابانها، بزرگراهها و جاده های شهر اراک و ماندگاری آنها در این محیط تا حدودی موید مقاومت احتمالی این گیاهان در برابر آلاینده های این شهر صنعتی است. عدم تغییر قطر پارانشیم های اسفنجی برگ اقاقیا، افزایش طول پارانشیم نردبانی برگ عرعر،افزایش طول کرک و عدم تغییر گشودگی روزنه، انواعی از ساز وکار را در گیاهان اقاقیا و عرعر، نسبت به آلودگی هوای منطقه نشان میدهد که نشان دهنده مقاومت نسبی این گیاهان میباشد. در حقیقت عرعر از طرفی با افزایش طول کرک و تعداد روزنه نوعی سیستم دفاعی ایجاد کرده تا هم ما نع کاهش فعالیت های فتوسنتزی شود هم مانع آسیب به روزنه ها گردد(امینی و همکاران،۱۳۹۴).
بحث
بیشترین میزان انتشار آلاینده ها در شهرها به بخش های صنعت، حمل و نقل، خانگی، تجاری و عمومی تعلق دارد.نصرالهی و همکاران(۱۳۸۹) معتقدند که رابط مثبت بین انتشار آلودگی و مصرف انرژی، ارزش افزوده و استفاده از ماشین آلات و تجهیزات وجود دارد.این امر به دلیل استفاده از ماشین آلات و تجهیزات پس از سپری شدن عمر مفید آن ها و پایین بودن سطح فن آوری ها در صنایع می باشد.
انتقال صنایع آلاینده به خارج از شهرها، استفاده از فن آوری های نوین ، از رده خارج نمودن خودروهای فرسوده و کاستن تراکم جمعیت شهرها، توسعه فضای سبز و جنگل کاری در داخل و اطراف شهرها در کاهش میزان آلودگی هوا موثر می باشد.
گیاهان دارویی نیز ضمن خواص درمانی در کاهش آلودگی هوای شهرها موثرند و باید نگاه جدی تری به استفاده از این گیاهان در فضای سبز شهری داشته باشند.ایران با داشتن ۱۰هزار گونه گیاهی از نظر تنوع گیاهی در دنیا برتری داشته و این رقم معادل کل گونه گیاهی در اروپا می باشد.در بین گیاهان پرچین، گیاهی به نام ترون(شبیه شمشاد) وجود دارد که نقش بسیار مهمی در پالایش هوای آلوده شهرها دارد.گیاه تاتوره نیز علاوه بر نیاز آبی کم و دارا بودن گل های زیبا می تواند سموم کارخانجات آلومینیوم، گرد وغبار و سایر سموم را جذب و هوا را پالایش نماید.
فرهنگ سازی،مواظبت و صیانت و احیای محیط زیست و توسعه فضای سبز در تمامی نقاط شهری و ترجیح مسائل محیط زیستی به توسعه بدون برنامه شهرها می تواند محیط زندگی را برای انسان ها، حیوانات و گیاهان مناسب نماید.
