Rośliny, podobnie jak i inne organizmy, narażone są na ujemne skutki zanieczyszczenia środowiska, a także mogą być przyczyną takich zanieczyszczeń. Ponadto mogą zapobiegać ich skutkom.

Przyczyny i rodzaje zanieczyszczeń:

W otoczeniu roślin znajduje się wiele fitotoksycznych substancji, których stężenie może niebezpiecznie wzrastać w wyniku naturalnych procesów takich jak: wulkaniczna emisja SO2, wydzielanie się H2S na terenach bagiennych, powstawanie tlenków azotu w wyniku wyładowań atmosf. w atmosferze itp. Obecnie rośnie lawinowo niebezpieczeństwo związane ze skutkami działalności człowieka. Presja antropogeniczna jest spowodowana obecnością w środowisku dwóch grup substancji:

  • Ksenobiontycznych - są to substancje obce dla rośliny, gromadzą się i powstają w środowisku w wyniku procesów przemysłowych, komunikacji, wykorzystywaniu różnych środków chemicznych w rolnictwie i gospodarstwach domowych.
  • Zanieczyszczenia biotyczne - są wynikiem niewystarczającego pozbywania się ze środowiska nieczystości organicznych lub produktów ich rozpadów takich jak amoniak i metan. Skutkiem tych oddziaływań jest eutrofizacja wód i gleb a także zwiększenie zasolenia.

Atmosferyczne utleczniacze: tlenki azotu, ozon, wtórne fotooksydanty

Tlenek i dwutlenek azotu pojawiają się w atmosferze jako produkty procesów spalania przebiegających w wysokiej temperaturze. Pod wpływem promieniowania UV w zakresie 300-400 nn następuje fotoliza NO2 do NO i aktywnego tlenu, który reagując z tlenem cząsteczkowym tworzy trójatomowe cząsteczki ozonu. O3 natychmiast utlenia powstały z fotolizy NO do NO2. Te trzy utleniacze istnieją w dynamicznej równowadze. Jest tak, dopóki nie zakłóci jej emisja lotnych węglowodorów, w tym wytwarzanie izoprenu przez pewne gatunki drzew liściastych. Wówczas pod wpływem światła reagują ze sobą tlenki azotu, reaktywne formy tlenu i lotne związki organiczne, które w uprzemysłowionych miastach powodują zamglenia zwane smogiem.

Zawartość w powietrzu wykazuje dobowe oraz roczne wahania zależne od pogody. Ze względu na dużą emisję lotnych węglowodorów przez drzewa w upalne dni forsuje się ostatnio pogląd, że rygorystycznej kontroli powinna podlegać nie tyle antropogeniczna emisja węglowodorów, ile emisja tlenków azotu.

Pobierania przez rośliny gazów

Wnikanie gazów do liści odbywa się przez rozwarte szparki -NO2 może dyfundować przez kutykulę szybciej niż SO2. Większość cząsteczek ozonu ulega dysocjacji do tlenu cząsteczkowego i anionorodnika ponadtlenkowego w zewnętrznych ścianach epidermy. Z tlenków azotu w kontakcie z wodą znajdującą się w ścianach komórkowych, powstają HNO2 i HNO3 ( kwas azotowy V i kwas azotowy III), które ulegają dysocjacji do jonów azotanowych i azotanowych, pobieranych aktywnie przez żywe komórki.

Dalsze losy w komórce.

Jony azotynowe i azotanowe ulęgają redukcji w reakcjach w których katalizatorami są reduktazy:

azotynową i azotanową i zostają włączone do amininokwasów. Redukcja ta przebiega w floroplastach pełniących ważna role detoksyfikacyjną w stosunku do tego jonu. Zawarte w atmosferze tlenki azotu mogą stanowić dodatkowe źródło azotu, ale też oddziaływać negatywnie powodując zakwaszenie komórek liścia.

Zakwaszenie to, nasila się w obecności dwutlenku siarki, który hamuje aktywność reduktazy azotanowej.

Powstający w wyniku dysocjacji ozonu anionorodniki ponadtlenkowe, atakują najpierw plazmolemmę, a potem inne błony komórkowe, co prowadzi do zaburzeń w transporcie metabolitów i jonów przez te błony. Po wniknięciu ozonu do tkanek pojawiają się szybko i rozprzestrzeniają plamy nekrotyczne. Dłuższa ekspozycja roślin uprawnych (kukurydzy, pszenicy, winorośli, cebuli, ziemniaków, soi, pomidorów, tytoniu, jęczmienia, ryżu, sałaty i fasoli) , a także drzew dziko rosnących z roślin zielnych i traw na stężenia ozonu podobne do tych , które często notuje się w atmosferze, powoduje znaczne zmniejszenia wzrostu i plonów.

KLASYFIKACJA METOD USUWANIA TLENKÓW AZOTU.

Metody suche

  • selektywna redukcja katalityczna
  • nie selektywna redukcja katalityczna
  • katalityczny rozkład i adsorpcja

Metody mokre

  • wszystkie metody absorpcyjne