Загрязнение в любой форме оказывает негативное воздействие на окружающую среду и растения, которые в ней обитают. Загрязнение имеет множество источников, от прямого сброса отработанного масла в водные пути до загрязнения воздуха выхлопными газами автомобилей. Некоторые эффекты краткосрочны и легко устраняются. Другие эффекты носят долгосрочный характер: загрязнители сохраняются в окружающей среде или накапливаются в тканях растений. Фотосинтез - важный процесс в экосистеме. Используя солнечный свет, углекислый газ и воду, растения производят пищу и энергию в химическом процессе, который происходит в листьях растений.
Озон и листья
Газообмен через поры или устьица листьев обеспечивает необходимый для фотосинтеза углекислый газ. Однако исследование 1980 года, опубликованное в Cellular and Molecular Life Sciences, показало, что загрязнение воздуха уменьшает размер устьиц, препятствуя газообмену. Недостаток углекислого газа может замедлить или остановить фотосинтез. Это также подтверждается исследованием 2004 года, которое показало, что загрязнение воздуха снижает урожайность сельскохозяйственных культур.
Загрязнение из неточечных источников
Загрязнение из неточечных источников - это загрязнение, которое поступает из многих различных источников и попадает в окружающую среду через поверхностный сток. По данным Агентства по охране окружающей среды США (EPA), стоки сельскохозяйственных культур являются основным источником этого типа загрязнения. Сток приносит пестициды и удобрения в водные пути. Иногда эффект проявляется немедленно, и растения быстро погибают. Высокий уровень фосфора из удобрений может вызвать цветение водорослей. Цветение водорослей создает сценарий, при котором фотосинтез замедляется и, наконец, останавливается, поскольку уровень растворенного кислорода в воде снижается, а мутная вода препятствует проникновению солнечного света в водную среду.
Загрязнение почвы
Загрязнение почвы влияет на фотосинтез на корневом уровне. Кислотные дожди, вызванные выбросами ископаемого топлива, увеличивают кислотность почв, что приводит к появлению химического вещества, создающего токсичные ионы алюминия. Эти ионы препятствуют способности растения поглощать питательные вещества, тем самым замедляя процесс фотосинтеза и общий рост растения.
Парниковый эффект
Озон на уровне земли, создаваемый парниковым эффектом, может создавать неблагоприятные условия для фотосинтеза. Концентрации парниковых газов, таких как углекислый газ, предотвращают выделение лучистого тепла из окружающей среды. Температура поверхности повышается, увеличивая скорость испарения. Вода становится ограничивающим фактором. Чтобы сохранить ценные ресурсы, растения закрывают устьица, уменьшая доступность углекислого газа для растений. При ограниченном количестве углекислого газа и воды фотосинтез замедляется.
Физический ущерб
Загрязнение может повлиять на способность растения к фотосинтезу, физически повреждая листья там, где это происходит. Озон вызывает состояние, называемое хлорозом, при котором листья растений желтеют из-за недостаточного уровня хлорофилла. Хлорофилл жизненно важен для фотосинтеза. Если уровень падает, фотосинтез тоже. В высоких концентрациях загрязнение может привести к гибели структур растений, что приведет к прекращению производства продуктов питания, чтобы справиться с экологическими стрессами.