Статья опубликована в рамках: LXXIV-LXXV Международной научно-практической конференции «Естественные науки и медицина: теория и практика» (Россия, г. Новосибирск, 14 октября 2024 г.)
Наука: Биология
Секция: Биохимия
Скачать книгу(-и): Сборник статей конференции
дипломов
ВОЗДЕЙСТВИЕ ЦЕМЕНТНОЙ ПЫЛИ НА ЭПИДЕРМИС ЛИСТА РОДА Fabaceae В УСЛОВИЯХ КАРЬЕРА АО «Белгородский цемент»
АННОТАЦИЯ
В статье приведен анализ данных по исследованию влияния цементной пыли на эпидермис листа некоторых видов рода Fabaceae. Цементный завод, оказавшийся в черте города, выбрасывает цементную пыль в атмосферу. Исследования проводились с помощью электронного геолого-поляризационный проходящего и отраженного света Микромед ПОЛАР-3 в лаборатории технического контроля АО «Белгородский цемент».
Ключевые слова: виды рода Fabaceae; электронный ионно-растровый микроскоп; эпидермис; цементная пыль.
На территории города Белгорода расположен завод по производству цемента АО «Белгородский цемент». Паспортная производственная мощность завода составляет 3,771 млн т цемента в год. Цементная пыль представляет собой преимущественно смесь минералов, содержащих, кальций, алюминий, железо, оксиды кремния [5, с.4]. Эта смесь образуется за счёт работы вращающихся печей цементного завода, работа даже современных электрофильтров не гарантирует улавливание 100% пыли, производителя сообщают о возможности очищения газов до 99,9%, пылевидные эмиссии осаждаются вблизи источников загрязнения. Оседающая на листьях пыль снижает ассимиляцию и эффективность солнечного излучения, способствует повышению температуры, а также способность растений к фотосинтезу. При попадании на почву пыль изменяет ее кислотность и содержание в ней микроэлементов. Все это приводит к усыханию листьев, нарушению роста корневой системы и, как следствие, – к ослаблению и гибели растений [1, с. 13; 6, с. 58].
Цель исследования: изучить воздействия цементной пыли на эпидермис листа видов рода Fabaceae в условиях АО «Белгородский цемент».
Материалы и методы исследования. Исследования проведены с помощью геолого-поляризационный проходящего и отраженного света Микромед ПОЛАР-3 в лаборатории технического контроля АО «Белгородский цемент». Материалом для исследования послужил эпидермис листа рода Fabaceae высаживаемого в меловом карьере АО «Белгородский цемент» во время рекультивации отработанных слоев мела (2024).
Результаты и их обсуждение. В результате исследования была обнаружена цементная пыль на адаксиальном эпидермисе листа и около устьичного аппарата видов рода Fabaceae. (Рис. 1, 2).
Средний радиус цементной пыли составил от 1,00 нм до 6,89 нм и диаметр от 1,00 нм до 11,55 нм. Частицы цементной пыли данного размера затрудняют нормальную работу устьичного аппарата (снижается газообмен и транспирация). Помимо этого, цементная пыль образует налет, который затруднительно смывается дождем [3, c. 14]. Физиологическое воздействие имеющегося налёта из цементной пыли вызвано препятствием нормальному тепло- и влагообмену листа с атмосферой в связи с чем уменьшается доступ света [2, c. 45; 8, c. 110]. Химическое воздействие обусловлено присутствием в пыли минеральных соединений, а также отдельных химических элементов, которые влияют на обмен веществ растений. Чувствительность растений зависит от адаптационного потенциала и негативное влияние имеющихся соединений [4, c. 32]. В результате проведенных исследований обнаружено, что устьица расположены главным образом на нижней стороне листа.
Для оценки накопления химических элементов листьями вида рода Fabaceae, находящихся в цементной пыли, был осуществлен анализ элементного состава листьев видов рода Fabaceae в сравнении с химическим составом цементной пыли. Содержание элементов в пробе пыли по произведенному химическому анализу представлено в Таблице 1 [5, c. 5; 6, c. 78].
Таблица 1.
Содержание элементов в пробе пыли
|
Химический элемент |
|||||||||||
|
SiO2 |
Al2O3 |
Fe2O3 |
CaO |
SO3 |
K2O |
||||||
|
мг |
% |
мг |
% |
мг |
% |
мг |
% |
мг |
% |
мг |
% |
|
85,38 |
5,0227 |
18,76 |
1,10 |
20,41 |
1,201 |
399,9 |
23,523 |
145,23 |
8,543 |
425,72 |
25,04 |
Рисунок 1. Устьичный аппарат Fabaceae (х4000) с частицами цементной пыли
Рисунок 2. Адаксиальный эпидермис Fabaceae (х2000) с частицами цементной пыли
Состав элементов в листьях вида рода Fabaceae, произрастающих в карьер управлении АО «Белгородский цемент», представлен в Таблицах 2, 3.
Таблица 2.
Содержание элементов в листьях Fabaceae
|
Элемент |
(Wt, %) |
|
C |
66,70 |
|
K |
31,39 |
|
Si |
0,39 |
|
Al |
0,32 |
|
Ca |
0,46 |
|
Mg |
0,16 |
На основании проведенного анализа обнаружено, что содержание K и Ca в листьях видов рода Fabaceae по сравнению с другими элементами наибольшее и составляет в среднем от 31,39 до 66,7 (Wt, %). В результате чего можно сказать, что листья видов рода Fabaceae содержат значительное количество калия и кальция за счет присутствия на поверхности листовой пластины и внутри эпидермиса частичек цементной пыли.
Выводы. Исходя из проведённой работ обнаружена цементная пыль на адаксиальном эпидермисе листа и около устьичного аппарата вида рода Fabaceae. Средний радиус цементной пыли составил радиус от 1,00 нм до 6,89 нм и диаметр от 1,00 нм до 11,55 нм. Частицы цементной пыли вышеупомянутого размера затрудняют нормальную работе устьичного аппарата (снижается газообмен и транспирация). Помимо этого, цементная пыль образует налет на поверхности листьев, который практически не смывается естественным путем, а именно дождем [3, с. 14]. К тому же в результате проделанной работы было обнаружено, что листья видов рода Fabaceae содержат существенное количество калия и кальция за счет присутствия на поверхности листовой пластины и внутри эпидермиса частичек цементной пыли, так как цементная пыль содержит порядка 25% калия и около 23,5% кальция [7, c. 33; 9, с. 64; 10, p. 86].
Список литературы:
- Артамонов В. И. Растения и чистота природной среды. М.: Наука, 1986. 215 с.
- Буславская С. С., Трубецкова О. М. Практикум по физиологии растений. М.: Изд-во МГУ, 1964. 328 с.
- Генкель П. А. Физиология растений. М.: Наука, 1975. 335 с.
- Горышина Т. К. Растения в городе. Л.: Изд-во ЛГУ, 1991. 148 с.
- Козлова В. К. Минералогический состав цементов, получаемых на основе отходов производства // Цемент. 1995. № 8. С. 4-5.
- Кулагин Ю. З. Древесные растения и промышленная среда. М.: Наука, 1974. 125 с.
- Малков А. В. Современные промышленные объекты и их безопасность // Экология и промышленность России. 2001. № 3. С. 33-34.
- Михайлова Т. А., Бережная Н. С., Братющенко Л. В. Диагностика физиологического состояния сосновых древостоев при многолетнем воздействии эмиссий Иркутского алюминиевого завода // Экологический риск: анализ, оценка, прогноз: матер. всеросс. конф. Иркутск, 1998. С. 109-110.
- Рудзит Я. А., Плуталов В. Н. Основы метрологии, точность и надежность в приборостроении: учеб. пособие для студентов приборостроительных специальностей вузов. М.: Машиностроение, 1991. 304 с.
- Taylor H. F. W. Cement Chemistry. L., 1990.
дипломов
Оставить комментарий