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L'influenza dell'inquinamento dell'aria e del suolo sugli alberi

L'influenza dell'inquinamento dell'aria e del suolo sugli alberi.

Inquinamento dell'aria.

Il concetto di inquinamento atmosferico è definito dalla legge sulla protezione dell'aria atmosferica di 21.04.1966 r.

Secondo questa definizione, è l'introduzione di sostanze solide nell'atmosfera, liquido o gassoso, che può comportare il superamento delle concentrazioni consentite di sostanze nell'aria atmosferica. È necessario evidenziarlo, che questi sono standard stabiliti dalle autorità sanitarie e si riferiscono agli organismi umani. Complessivamente, Le piante esposte all'influenza costante dell'aria inquinata vengono danneggiate dagli inquinanti in concentrazioni molto inferiori. Allo stesso tempo, l'ordinanza del Consiglio dei Ministri del 13.09.1966 r. e datato 27.05.1972 r. definiscono la concentrazione ammissibile 17 sostanze per aree specialmente protette e aree protette.

Le città sono considerate aree protette e le concentrazioni ammissibili di anidride solforosa sono in media giornaliere 0,35 mg / m3 e una volta di seguito 20 minuti 0,9 mg / m3. Allo stesso modo per gli ossidi di azoto (espresso come pentossido di azoto) le concentrazioni ammissibili sono 0,3 io 0,6 mg / m3. La caduta di polvere consentita è 250 t / km2 / anno.

Nella maggior parte delle città, la vegetazione è solitamente esposta agli effetti nocivi dell'inquinamento atmosferico. In generale, tra le fonti di inquinamento atmosferico in città, tre settori fondamentali dell'economia possono essere elencati come fonti principali, vale a dire l'industria, comunicazione, riscaldamento. La quota di inquinanti da queste fonti nell'inquinamento atmosferico complessivo nelle singole città o persino nei distretti può essere diversa. I singoli rami dell'economia inquinano l'aria nel loro modo caratteristico. Il riscaldamento emette principalmente polvere, Diossido di zolfo, ossido d'azoto, fluoro. Gli inquinanti atmosferici caratteristici emessi dai mezzi di trasporto sono principalmente gli ossidi di azoto, idrocarburi, acetilene, aldeide, fuliggine, polvere, metalli pesanti (principalmente piombo) Monossido di carbonio, diossido di carbonio, ozono all'interno.

A seconda del tipo di impianti industriali della città (quartiere) il "mix" di inquinanti atmosferici sta cambiando. Tra gli inquinanti prodotti dall'industria, oltre 200 ingredienti diversi.

Finora, il meccanismo del danno alle piante causato dalle sostanze più nocive è stato solo parzialmente noto, come l'anidride solforosa, fluoro. Questi sono processi complessi, e gli effetti di queste sostanze sulle piante sono molteplici. L'anidride solforosa colpisce le piante direttamente e indirettamente. Influenza diretta di alte concentrazioni di 0,1-0,4 ppm di anidride solforosa (0,29-1,16 mg / m3) porta al cosiddetto. danno acuto, cioè. necrosi evidente del tessuto tra le nervature fogliari a seguito della rapida morte di intere parti della briciola fogliare. L'elevata concentrazione di SO2 il più delle volte causa la plasmolisi delle cellule. Concentrazioni inferiori, sotto 0,2 ppm di anidride solforosa ( = 0,58 mg / m3), causare il cosiddetto. danno cronico, il più delle volte sotto forma di macchie rosse clorotiche sulle foglie. Le singole cellule si trovano nella mesofilla (o piccoli gruppi) morto o almeno che mostra la degradazione dei cloroplasti. L'esatta "catena di danneggiamento" delle cellule e dei disturbi del metabolismo non è ancora nota. Tuttavia, le seguenti reazioni vegetali sono già state trovate: inibizione della fotosintesi, effetti sulle sostanze di crescita e sugli enzimi, gestione dell'acqua e movimento di materiali nei tessuti a seguito dell'accumulo di inquinanti atmosferici nel suolo. L'SO2 causa anche l'acidificazione del suolo e la riduzione della sua attività biologica.

La sensibilità delle piante all'inquinamento atmosferico è relativa. Dipende da molti fattori: Le stagioni, periodo di impatto, il tipo e la concentrazione dell'inquinante, specie, e persino varietà vegetali, secolo (fase di sviluppo della pianta), dall'habitat, e dal controllo delle malattie e dei parassiti.

Il deterioramento delle condizioni ecologiche e qualsiasi disturbo causato dall'attività umana di solito aumenta la sensibilità delle piante e riduce la loro capacità di rigenerarsi.. Allo stesso tempo, l'influenza dei gas fitotossici può intensificare i danni alle foglie. Le concentrazioni fitotossiche di alcuni degli inquinanti più importanti sono state determinate più volte, entrambi in condizioni sperimentali, e fuoristrada. Tuttavia, i risultati di questi studi sono indicativi solo nei dati, condizioni specifiche. L'anidride solforosa può essere fitotossica anche in concentrazioni 0,02 ppm (0,058 mg / m3). L'aumento della concentrazione provoca un aumento sproporzionato del danno; se ad es.. concentrazione era 2 mg SO2 / m3, ca. 2% superficie fogliare, se fosse 12 mg SO2 / m3 - aż 77% superficie. In condizioni urbane, è molto difficile determinare le concentrazioni che causano danni agli alberi, perché ci sono molti fattori dannosi allo stesso tempo.

I sintomi esterni dei danni alle piante causati dall'inquinamento atmosferico non sono molto caratteristici sia su scala macroscopica, come micro- e ultra microscopico, in modo da poter distinguere gli effetti dei vari fattori. I sintomi esterni generalmente riconosciuti del danno da SO2 alle foglie includono lo scolorimento marrone del tessuto tra le vene delle foglie, partendo dalle sue parti marginali. Allo stesso modo, lo scolorimento inizia alla fine dell'ago. Come risultato del danno al fluoro, gli aghi di solito cambiano colore per tutta la loro lunghezza.

Gli inquinanti atmosferici gassosi vengono accumulati dalle piante principalmente nelle foglie. Contenuto di zolfo, fluoruro, metalli pesanti e altri componenti nocivi nelle foglie testimoniano le condizioni generali e la pericolosità della pianta. Contenuto di zolfo maggiore di 0,18% la sostanza secca degli aghi dimostra un elevato inquinamento atmosferico con anidride solforosa.

Il contenuto normale di fluoruro nelle foglie degli alberi varia da 0,2-0,5 mg%. Tuttavia, l'esame delle foglie dopo il verificarsi di danni mostra un aumento del contenuto di fluoro anche fino a 60 mg%.

Oltre alla concentrazione di sostanze nocive, l'entità del danno all'impianto è influenzata anche dal periodo di impatto dell'inquinamento. L'estensione di questo periodo provoca un aumento sproporzionato dei danni. Le interruzioni nel verificarsi dell'inquinamento atmosferico creano opportunità per la pianta di "riposare" - neutralizzare o espellere i gas velenosi assorbiti. C'è spesso un inquinamento atmosferico pressoché costante in città. Importante è anche l'emissione di sostanze inquinanti durante la notte durante la stagione di crescita.

Durante la stagione di crescita, la sensibilità delle piante alle sostanze nocive cambia. In alberi decidui, gemme e giovani, foglie non completamente sviluppate, sono meno sensibili, la sensibilità maggiore si riscontra nelle foglie completamente sviluppate durante l'assimilazione più intensa. Foglie vecchie, alla fine della stagione vegetativa sono nuovamente meno sensibili. I cambiamenti nella sensibilità delle conifere hanno un corso diverso rispetto agli alberi decidui.

Le conifere mostrano la massima sensibilità all'inizio della primavera e durante la stagione di crescita. Gli aghi più vecchi si danneggiano più facilmente all'inizio della primavera, creato negli anni precedenti. Lo sviluppo di nuovi aghi mostra la massima sensibilità una volta raggiunta la dimensione finale, cioè. in tarda primavera e all'inizio dell'estate. Anche in autunno e - se avviene la fotosintesi - anche in inverno, le conifere sono esposte ai danni (queste piante possono assimilarsi in inverno, quando è mite e non appena hanno acqua). Tutti i fattori meteorologici, che migliorano la fotosintesi e innescano l'apertura degli stomi fogliari, come per esempio. leggero, elevata umidità relativa, temperatura ottimale, aumentano anche l'assorbimento di SO2.

Si è scoperto, quella fecondazione, soprattutto azoto, può aumentare la resistenza delle piante a SO2. Oltre alla sensibilità degli organi di assimilazione all'inquinamento atmosferico, una caratteristica importante è la capacità dell'albero di rigenerarsi dopo che si è verificato un danno. Questa capacità dipende dalle proprietà anatomiche e fisiologiche e dalla salute generale della pianta, che a sua volta dipende dalle condizioni ecologiche generali.

Gli alberi decidui hanno un potenziale di rigenerazione maggiore rispetto alle conifere. Rinnovo annuale delle foglie, un maggior contenuto di materiali di riserva e un maggior numero di gemme dormienti favoriscono una migliore rigenerazione dopo i danni causati da qualsiasi fattore. In condizioni ambientali sfavorevoli, la capacità rigenerativa diminuisce, man mano che migliorano, cresce.

L'utilità delle singole specie di alberi per le città può essere dimostrata dal cosiddetto. capacità di resistere a determinate condizioni specifiche. Questo concetto può essere definito come un insieme di tutte le proprietà delle specie, necessario per superare tutti i disturbi causati dall'ambiente urbano. Il cosidetto. gradi di resistenza degli alberi forestali. Abbiamo molti meno dati sulla forza di altre specie di alberi e arbusti piantati nelle città. La tabella seguente mostra le "serie di resistenza" di alberi giovani determinate in condizioni di laboratorio (nelle cabine di prova) e integrato sulla base di osservazioni sul campo, in cui il criterio di valutazione era il danno fogliare causato da SO2. La sensibilità è stata valutata su una scala da 4 (il più sensibile) fare 20 (il meno sensibile).

Gli alberi e gli arbusti sono molto sensibili:
1. Pinus silvestris 4,3
2. Calcio iperico (4,5)?
3. Pinus rigida 4,7
4. Larix decidua 4,8
5. Salix purpurea 4,8
6. Pinus ponderosa 5,0
7. Picea excelsa 5.1
Alberi e arbusti sensibili:
8. Salix fragilis 5,2
9. Salix pentandra 5,2
10. Amelanchier floribunda 6,2
11. Abies concolor 6,3
12. Pinus griffithii 6,5
13. Tilia cordata 6,5
14. Picea omorika 6,7
15. Pinus Jeffreyi 6,7
16. Pinus montana 6,7
17. Salix viminalis 6,7
18. Potentilla fruticosa 6,8
19. Salix alba, S. fragilis 6,8
20. Corylus colurna 7,0
21. Pinus 7,0
22. Larix leptolepis 7,1

Alberi e arbusti moderatamente sensibili:
23. Rhus typhina 7,4
24. Caragana arborescens 8,0
25. Corylus avellana atropurpurea 8,3
26. Salix americana (hastata) 8,5
27. Tilia tomentosa 8,7
28. Juglans regia 9,3
29. Salix caprea 9,4
30. Kerria japonica 9,5
31. Crataegus monogyna 9,6
32. Crataegus oxyacantha 9,7
33. Betula pendula 9,7
34. Gelso bianco 9,7
35. Elaeagnus angustifolia 9,9
36. Picea pungens glauca 10,3
37. Fraxinus excelsior 10,7
38. Ulmus campestre 10,7
39. Viburnum rhytidophyllum 10,7
40. Hippophae rhamnoides 11,0
41. Rhododendron japonicum 11,0
42. Sorbus aucuparia 11,3
43. Alnus glutinosa 11,3
44. Alnus incana 11,5
45. Acer palmatum 11,7
46. Chamaecyparis Lawsoniana 12,0
47. Corylus avellana 12,0
48. Aesculus hippocastanum 12,3
49. Fagus silvatica 12,7
50. Prunus avium 13,0
51. Prunus serrulata 13,0
52. Pinus peuce 13,3
53. Juniperus chinensis pfitzeriana 13,5
54. Robinia pseudoacacia 13,5
55. Prunus cerasifera Pissardii’ 13,7
56. Prunus mahaleb 13,8

Alberi e arbusti poco sensibili
57. Amorpha fruticosa 14,0
58. Ginkgo biloba 14,0

59. Thuja plicata 14,0
60. Quercus borealis 14,1
61. Acer 14,3
62. Magnolia obowata 14,3
63. Prunus padus 14,3
64. Prunus spinosa 14,3
65. Liriodendron tulipifera 14,5
66. Ailanthus altissima 14,7
67. Pinus cembra 14,7
68. Rhododendron catawbiense 15,0
69. Acer campestre 15,4
70. Berberis verruculosa 15,5
71. Prunus cerasifera 15,9
72. Taxus baccata 16,0
73. Castanea sativa 16,3
74. Metasequoia glyptostr. 16,3
75. Sorbus aria 16,3
76. Catalpa speciosa 16,5
77. Prunus serotina 16,5
78. Tsuga diversifolia 16,8
79. Prendendo un basso Elaegnus. 16,9
80. Catalpa bignonioides 17,0
81. Cryptomeria japonica 17,0
82. Acer negundo 17,2
83. Pinus parviflora (17,3)?
84. Acer ginnala 17,7
85. Thiuja occidentale 17,7
86. Chamaecyparis nootkatensis 15,7

Gli alberi e gli arbusti meno sensibili
87. Quercus petraea 18,0
88. Aesculus parviflora 18,3
89. Juniperus virginiana 18,5
90. Gleditsia triacanthos 19,3
91. Prunus virginiana 19,3
92. Thuja orientalis 19,3
93. Chamaecyparis pisifera 19,9
94. Platanus acerifolia 20,0
95. Sophora japonica 20,0

I larici si distinguono per un'elevata sensibilità delle foglie, tuttavia, grazie alla loro elevata capacità di rigenerazione, sono adatti per aree industriali. Inoltre, l'ontano nero mostra una grande capacità di rigenerarsi, pioppo, acero campestre. Al contrario, l'abete rosso ha una bassa capacità di rigenerazione, pino, faggio e nocciolo.

Contaminazione del suolo

Gli alberi che crescono nelle strade sono inoltre esposti agli effetti nocivi del sale utilizzato per prevenire la formazione di ghiaccio sulla superficie stradale, e spesso, nonostante il divieto, i marciapiedi. Molto spesso a questo scopo viene utilizzato il cloruro di sodio (sale). Negli ultimi anni al sale da cucina è stato aggiunto cloruro di calcio in un rapporto dipendente dalla temperatura e dallo stato di glassa della strada. Nel clima della Polonia, sforzandosi di garantire la sicurezza del traffico stradale, la norma consentita viene spesso superata, che è 2 kg di sale per 1 m2 di strada.

La normale concentrazione di soluzioni nel suolo è di 2,2-18,2 mg di sale in 100 g di terreno. W 1973 r. il contenuto di sale nei terreni della vegetazione stradale a Varsavia ha raggiunto 265 mg w 100 g di terreno, che è 0,265%. Come risultato di tale salinità, la potenza di aspirazione delle cellule della radice è ridotta (differenza troppo piccola tra la concentrazione della soluzione cellulare e la soluzione del suolo), che a sua volta provoca il fenomeno della siccità fisiologica. Ponadto powstający w glebie Na2CO3 wpływa toksycznie na rośliny oraz pogarsza wiele właściwości gleb.

L'effetto immediato e più pericoloso della salinità del suolo è l'accumulo di ioni cloro per le piante (Cl- ) nelle foglie. Gli ioni di cloro vengono prelevati dal terreno insieme all'acqua. Dopo aver superato il limite superiore di concentrazione di cloro nelle foglie, muoiono. Il processo può essere lento e inizia con l'ingiallimento, imbrunimento e appassimento delle parti marginali della foglia. È accettato, che i valori limite sono per ippocastano 0,6; pioppo e tiglio e cloni 0,8-1,0 Cl sulla sostanza secca delle foglie, per il platano, invece, ca. 1,0%.