اثر آلودگی هوای شهر بر درخت چنار (platanus orientalis): مطالعه موردی شهر اصفهان
چکیده
افزایش نیاز به انرژی به همراه رشد اقتصادی و صنعتی شدن باعث افزایش آلودگی هوا شده است. این آلاینده ها علاوه بر تأثیر بر سلامت ساکنان شهر، درختان را نیز تحت تأثیر قرار می دهند. یکی از درختان مهم در فضای سبز شهر اصفهان که به طور گسترده در این شهر کاشته شده است درخت چنار ( platanus orientalis l.) است. در این پژوهش، شاخص های مختلف نشان دهنده تنش آلودگی هوا در چنار در مقیاس های مختلف شامل بیوشیمی سلول، ریخت شناسی برگ و وضعیت تاج اندازه گیری شد و ارتباط آن ها با غلظت آلاینده های هوا شامل ازن، اکسیدهای نیتروژن، ذرات معلق، دی اکسیدگوگرد، مونواکسیدکربن و ذرات معلق مورد بررسی قرار گرفت. برای این کار، تعداد سه درخت چنار با شرایط یکسان در محدوده اطراف هر کدام از چهار ایستگاه پایش دائم کیفیت هوای شهر اصفهان (مجموعا 12 درخت) برای نمونه برداری از برگ و عکسبرداری از تاج انتخاب شد. علاوه بر آن، شاخص aot40 برای محافظت از جنگل ها محاسبه شد. میانگین غلظت آلاینده-هادر هوای شهر اصفهان به ترتیب 37.77، 72.24، 36.21، 21.68، 6.20 ppb و 168.07 ?g/m3 بود. غلظت گوگرد کل در برگ با no2 همبستگی معنی دار منفی (05/0 p<) نشان داد. هیچکدام از ضرایب همبستگی بین دی اکسید گوگرد و غلظت گوگرد کل در برگ معنی دار نشد. نتایج تجزیه واریانس فاکتوریل دوطرفه نشان دهنده تغییرات معنی دار در غلظت گوگرد کل در برگ در زمان های مختلف و سطوح آلودگی دی اکسیدگوگرد بود. غلظت گوگرد کل در برگ چنار در همه فصول به جز پاییز در مناطق با آلودگی بالای so2 بیشتر بود. غلظت یون سولفات در برگ از بهار به پاییز روند افزایشی داشته است و در واقع گوگرد غیرآلی در برگ چنار تجمع یافته بود. غلظت سولفات در بهار با نیتروزاکسید (no) همبستگی معنی دار منفی نشان داد. رنگدانه ها و نسبت های بین آن ها با غلظت آلاینده ها در هوای شهر اصفهان ارتباط کمی نشان دادند. اما به طور کلی، کاروتنوئیدها بهتر از کلروفیل ها به آلودگی هوا پاسخ داد. کلروفیل آ و کلروفیل ب در پاییز با no همبستگی معنی دار منفی نشان داد. غلظت کل کاروتنوئیدهای برگ در بهار با ازن همبستگی معنی دار منفی و با no همبستگی معنی دار مثبت و در کل سال با no همبستگی معنی دار منفی نشان داد. نسبت کلروفیل آ به کلروفیل ب در بهار و کل سال با no همبستگی معنی دار منفی نشان داد. سطح ویژه برگ با غلظت آلایند های ازن، دی اکسید نیترژن، نیتروزاکسید و مونواکسیدکربن ارتباط زیادی نشان داد و شاخص مناسبی از تنش آلودگی هوا و آسیب به چنار بود. متوسط اندازه برگ درخت در بهار با دی اکسیدنیتروژن، در تابستان با نیتروزاکسید و در کل سال با aot40 و نیتروزاکسید همبستگی معنی دار مثبت و در بهار با مونواکسیدکربن همبستگی معنی دار منفی نشان داد. آلاینده های هوا با القای فرایند خزان زود رس و در پی آن رویش برگ های جدید، متوسط اندازه برگ درخت را تحت تأثیر قرار داده اند. در بهار، سطح ویژه برگ با ازن و دی اکسید نیتروژن همبستگی معنی دار مثبت (05/0p<) و با مونواکسیدکربن همبستگی معنی دار منفی (01/0p<) نشان داده و aot40 در پاییز با سطح ویژه برگ همبستگی معنی دار منفی (05/0p<) نشان داد. تراکم شاخه ها در ایستگاه های مختلف متفاوت بود. آلودگی هوا در مدت زمانی طولانی فرم تاج درخت چنار را تغییر داده و موجب ایجاد تاج های کوچک و متراکم در مناطق آلوده شد. نسبت برگ به شاخه با no2 همستگی مثبت و با co همبستگی منفی در همه فصول نشان داد. زرد شدن برگ درخت چنار در اصفهان بسیار زودهنگام و در تابستان آغاز می شود. متوسط رنگ تاج درخت در پاییز با آلاینده های no و pm10 همبستگی معنی دار منفی در سطح 1% و با o3 همبستگی مثبت در سطح 5% نشان داد. شاخص aot40 بهتر از ازن با پارامترهای گیاهی ارتباط نشان داد و نتایج این مطالعه استفاده از شاخص aot40 برای نشان دادن آسیب حاصل از ازن را تأیید می کند.