Внесок різних видів транспорту в забруднення атмосфери Землі

(за Кучерявим, 2000)

№	Вид транспорту	Масова частка викидів, %
		СО	вуглеводні	SO2	H2SO4	аерозолі
1	Автомобільний	89,5	82,1	72,6	44,4	78,5
2	Залізничний	0,4	2,6	7,7	11,1	7
3	Водний	2,2	6,4	2,2	33,3	7,1
4	Повітряний	1,4	2,6	1,0	11,2	7,3
5	Інші	6,5	6,3	16,5

В промислово розвитих країнах основним джерелом забруднення атмосфери є автотранспорт, парк якого безупинно росте. Якщо в 1900 р. на планеті нараховувалося біля 6 тис. автомобілів, то до 2000 р. чисельність світового парку автомашин досягла 500 млн. одиниць [25].

Автомобілі – причина 40 % забруднень атмосфери великих міст [3, 7].

Становище погіршується ще й тим, що автомобільні викиди концентруються в приземному шарі повітря – саме в зоні нашого дихання. До того ж вітчизняні автомобілі екологічно набагато «брудніші» від багатьох західних моделей: вони витрачають більше палива на 100 км шляху, отож сильніше забруднюють повітря. Частка автотранспорту в забрудненні атмосфери продуктами згоряння показана в табл.4 [30].

Таблиця 4

Обсяги викидів продуктів згоряння, млн. т. рік (за П.О. Русіло, 2009)

Продукти згоряння	Джерела продуктів згоряння продуктів згоряння
	автомобілі	електростанції, промисловість і т.д.
Оксид вуглецю	59,7	5,2
Вуглеводні й інші органічні речовини	10,9	6,4
Оксиди азоту	5,5	6,5
Сполуки , що містять сірку	1,0	22,4
Макрочастки	1,0	9,8

Гази, які виділяються внаслідок спалювання палива у двигунах внутріш-нього згорання, містять більше 200 найменувань шкідливих речовин, у тому числі канцерогени. Нафтопродукти, залишки від стертих шин та гальмівних колодок, сипкі і пилові вантажі, хлориди, які використовують для посипання доріг взимку, забруднюють придорожні смуги та водні об’єкти [16].

Викиди автомобільного транспорту істотно залежать від режиму роботи двигуна і якості використовуваного палива. Двигуни автомобілів часто бувають погано відрегульованими, тому в їхніх вихлопних газах міститься багато СО, сажі тощо.

1.3 Вплив забруднення атмосфери на рослинний і тваринний світ

Якщо розглядати найбільш важливі речовини, що забруднюють повітря з точки зору їх потенційної небезпеки для рослинності, то провідну роль тут займе SO₂, завдяки своєму широкому розповсюдженню в довкіллі і своїй потенційній фітотоксичності.

Реакція на забруднення атмосфери діоксидом сірки. Для гострого ураження дводольних трав’янистих рослин і листяних дерев типовою є поява некротичних ділянок, в основному між прожилками листка, іноді – у рослин з вузькими листками – на кінчиках листків та по краях. Некротичні ураження помітні з обох боків листка. Ушкоджені частини тканини виглядають спочатку сірувато-зеленими, ніби змочені водою, проте потім стають сухими і змінюють колір на коричнево-червоний. Оскільки уражена некрозом тканина листка стає крихкою, рветься та випадає з навколишньої тканини, листки набувають перфорованої форми.

Найбільш загальною видимою ознакою гострого пошкодження однодольних рослин є слабкий жовтувато-білий колір некрозу, що починається на верхівці листка та поширюється згодом на всю листкову пластинку.

Хронічне ушкодження може бути результатом дії двох механізмів: після надходження в листя SO₂ реагує з водою, утворюючи йон сульфіту (SO₃^2-), який потім окислюється в сульфат. При низькій швидкості акумуляції це не перевищить здатність клітин видаляти SO₃^2- окисленням.

Реакція різних видів рослин на дію діоксиду сульфуру наведена в таблиці 6 [19].

Таблиця 6

Реакція рослин до дії SO₂ в природних умовах (за О.В. Масловою, 2008)

Рослини*	Реакція
Листяні
Багатокістянки
Ожина	Міжжилкове знебарвлення з побурінням
Малина (Rubus spp.)
Папороті
Орляк звичайний (Pteridium spp.)	Червонуватий некроз по краях
Папороть Денстедіа (Dennstaedtia spp.)
Дерев’янисті багаторічні
Береза вишнева (Betula lenta L.)	Знебарвлення по краях і між прожилками
Ясен американський (Fraxinus americana L.)	Значне знебарвлення між прожилками
Вічнозелені
Сосни
Сосна чорна австрійська (Pinus nigra Arnold)	Некрозні смуги на хвоїнках
Сосна звичайна (Pinus sylvestris L.)	Побуріння кінчиків голок хвоїнок
Сосна Веймутова (Pinus strobus L.)	Побуріння всієї хвої
Ялини
Ялина колюча (Picea pungens Engelm)	Хвоя буріє і опадає
Ялина європейська (Picea abies L.)

*-- Рослини найкраще використовувати на початку сезону, оскільки пізніше вони стають більш стійкими до дії SO2.

Реакція на забруднення атмосфери фтороводнем та фторидами. Різниця між гострим і хронічним ураженням фторидами не дуже суттєва, так як концентрація фторидів у тканині, що призводить до ураження, не завжди пов’язана з концентрацією HF в атмосфері. Коли кількість акумульованого фториду перевищує певне значення, симптоми гострого ураження стають очевидними. Чіткої реакції між дозою та відгуком немає. Це частково пояснюється змиванням фторидів з листя дощем і частково відкладенням фторидів на листках у вигляді нешкідливих хімічних сполук.

Некроз кінчиків та країв листків є типовим симптомом ураження широколистяних рослин HF. Спочатку поверхня листка змінює колір на тьмяний сіро-зелений, ніби змочена водою, а потім на різні відтінки коричневого. Некротична тканина може відділятися від неушкодженої вузькою червоно-коричневою смужкою, що утворюється в результаті відкладення смоли та таніну [11].

Реакція на забруднення атмосфери озоном. Видимі пошкодження озоном звичайно виникають тільки на зеленому листі, але в окремих випадках припускається, що озон індукує знебарвлення і опробковіння шкірки деяких фруктів. Забруднення повітря озоном може також бути причиною виникнення плям на шкірці плодів цитрусових (Citrus), але експериментально участь озону в пошкодженні плодів доведено не було [16].

Дія озону викликає появу різноманітних симптомів укодження листя рослин. На появу симптомів впливають такі чинники, як тип рослинності, фізичні характеристики листя, стан рослин, їх вік і вік листя, що знаходиться під дією озону, тривалість дії, значення максимальних концентрацій озону протягом експозиції, умови середовища в період розвитку рослин і протягом експозиції О₃. Є декілька симптомів, що досить точно характеризують ураження О₃, їх використовують в діагностиці.

Проникнення газоподібного О₃ в тканину листу в основному відбувається через відкриті пори. На пошкодженому листі можуть утворюватися темно-зелені або ніби просочені водою ділянки. Вони є симптомами початкової стадії розвитку пошкодження озоном. Через декілька годин на місці цих ділянок утворюються хлорози або некрози.

Деструкція хлоропластів під дією О₃ призводить до зниження фотосинтетичного потенціалу і до появи видимих ушкоджень листя – хлорозів. На характер хлоротичних симптомів впливають тип рослини, концентрація озону, тривалість дії і інші зовнішні чинники.

Для багатьох видів трав'янистих рослин, характерним симптомом ураження вважають появу зернистоподібних ушкоджень. На листі тютюну (Nicotiana tabacum L.) ураження може виявлятися у вигляді цяток від ясно-зеленого до рудувато-коричневого і від темно-коричневого до чорного кольору на верхній поверхні листя (табл. 7) [19].

Таблиця 7

Типові ознаки пошкоджень рослин озоном (за О.В. Масловою, 2008)

Рослини*	Типові ознаки
Ясен (Fraxinus)	Білі крапки, пурпурова бронзовість
Квасоля (Phaseolus)	Бронзовість, хлороз
Огірок (Cucumis)	Білі крапки
Виноград (Vitis)	Точки від червоно-коричневих до чорних
Іпомея (Ipomoea)	Коричневі плями, хлороз
Цибуля (Allium)	Білі плями, знебарвлені кінчики
Сосна (Pinus)	Кінці хвої мають жовтувато-коричневий колір, крапчастість хвої
Картопля (Solanum)	Сірі, металічного відтінку плями
Шпинат (Spinacia)	Сіро-білі плями
Тютюн (Nicotiana)	Біло-сірі плями
Кавун (Citrullus)	Сірі, металічного відтінку плями

* Не всі види цих рослин чутливі до дії озону

Реакція на забруднення атмосфери оксидами азоту. До числа пріоритетних речовин, що забруднюють атмосферу, відносяться також оксиди азоту, які утворюються при згоранні палива, очистці нафти, у процесі ряду хімічних виробництв, а також містяться у вихлопних газах автомашин. Навіть незначні концентрації оксидів азоту в повітрі можуть руйнувати зелену масу чутливих рослин і вони чинять на рослини негативний вплив і навіть без видимих ушкоджень [2].

Встановлено, що в рослинах, фумігованих NO₂, утворюється нітрат- (NO^3-) і нітрит- (NO^2-) іони, причому спочатку в рівній кількості, а далі акумулюється тільки NO^2- [8]. Нітрит-іон більш токсичний, ніж нітрат і більшість рослин мають ферментативні механізми його детоксикації до певного рівня. Рослини абсорбують газоподібний NO₂ швидше, ніж NO, тому, що перший легше розчиняється у воді. Пошкодження рослин під дією NO₂ є результатом або закислення або фотоокислення.

Гостра дія NO₂ може бути подібною до дії SO₂. Низькі концентрації NO₂ стимулюють ріст рослин, а їх колір стає більш темним. Може мати місце неспецифічний хлороз з наступним передчасним опаданням листя.

Реакція на вплив сумішей забруднюючих речовин. Основні компоненти забруднення повітря можуть діяти на рослини одночасно чи послідовно через певні проміжки часу. Як правило, одночасна дія суміші речовин за своїм ефектом на рослини відрізняється від впливу окремих речовин, що входять до суміші. При вивченні впливу не однієї, а декількох забруднюючих речовин, слід враховувати деякі додаткові фактори [9].

Останній фактор відноситься не тільки до хімічного складу суміші газів, але й до питань послідовності надходження газових домішок у тканини рослин.

Синергізм – ефект суміші кількох речовин вищий, ніж ефект суми дії кожного з них.

Антагонізм – ефект впливу суміші кількох речовин менший сумарного ефекту впливу кожної речовини.

Розвиток атомної промисловості (радіоактивні осідання, поховання ядерних відходів, скидання ядерних електростанцій) веде до радіоактивного зараження середовища (напр., водного), з подальшою акумуляцією радіоактивних речовин в тілі живих організмів (напр., риб) [12, 19, 23]

Скидні води енергетичних підприємств сприяють тепловому забрудненню і є згубними для життя гідробіонтів.

Особливу небезпеку представляють сполуки оксидів азоту і сірки, що містяться у викидах автотранспорту і хімічних підприємств, які випадають у вигляді кислотних дощів. Внаслідок випадання атмосферних опадів у водоймах падає показник рН, що спричиняє за собою біологічні наслідки. При рН 6,5-6,0 гинуть ракоподібні, молюски, ікра риб і земноводних, при рН 6,0-5,0 наступає загибель риб – форелі, плітки, окуня і щуки. Подальше зниження рН до 4,5 і нижче приводить до знищення всякого життя [4].

Не дивлячись на те, що і природні умови середовища існування видів дуже різноманітні, можна виділити декілька універсальних реакцій угруповань організмів на погіршення якості існування:

1. Зменшення видової різноманітності (у 2-4, а іноді і в десятки разів);

2. Зміна кількості організмів.

Причому кількість може як знижуватися, так і зростати порівнянно з нормальним станом співтовариства.

Личинки комарів-звонців (родина Chironomidae) в багатьох методиках використовуються як організми-індикатори сильного органічного забруднення. Реально ж серед хірономід є немало видів, що мешкають тільки у чистих, насичених киснем водоймах. Їх присутність в пробі ніяким чином не говорить про забрудненість водойми органікою.

Таким чином, забруднення атмосферного повітря впливає на рослин і тварин різними шляхами: прямим і опосередкованим. У багатьох випадках забруднення повітряного середовища порушує структурні компоненти екосистеми до такого ступеня, що регуляторні процеси не в змозі їх повернути в первинний стан