زينب رفيعي

اثر آلودگي هواي شهر بر درخت چنار (Platanus orientalis): مطالعة موردي شهر اصفهان

چكيده:

افزايش نياز به انرژي به همراه رشد اقتصادي و صنعتي شدن باعث افزايش آلودگي هوا شده است. اين آلاينده­ها علاوه­ بر تأثير بر سلامت ساكنان شهر، درختان را نيز تحت تأثير قرار مي دهند. يكي از درختان مهم در فضاي سبز شهر اصفهان كه به طور گسترده در اين شهر كاشته شده است درخت چنار ( Platanus orientalis L.) است. در اين پژوهش، شاخص­هاي مختلف نشان­دهندة تنش آلودگي هوا در چنار در مقياس­هاي مختلف شامل بيوشيمي سلول، ريخت­شناسي برگ و وضعيت تاج اندازه­گيري شد و ارتباط آن­ها با غلظت آلاينده­هاي هوا شامل ازن، اكسيدهاي نيتروژن، ذرات معلق، دي­اكسيدگوگرد، مونواكسيدكربن و ذرات معلق مورد بررسي قرار گرفت. براي اين كار، تعداد سه درخت چنار با شرايط يكسان در محدودة اطراف هر كدام از چهار ايستگاه پايش دائم كيفيت هواي شهر   اصفهان (مجموعا 12 درخت) براي نمونه برداري از برگ و عكسبرداري از تاج انتخاب شد. علاوه بر آن، شاخص AOT₄₀ براي محافظت از جنگل­ها محاسبه شد. ميانگين غلظت آلاينده­هادر هواي شهر اصفهان به ترتيب 37.77، 72.24، 36.21، 21.68، 6.20    و 168.07 ?g/m³   بود. غلظت گوگرد كل در برگ با NO₂ همبستگي معني­دار منفي (05/0 P<) نشان داد. هيچكدام از ضرايب همبستگي بين دي­اكسيد گوگرد و غلظت گوگرد كل در برگ معني­دار نشد. نتايج تجزيه واريانس فاكتوريل دوطرفه نشان دهندة تغييرات معني­دار در غلظت گوگرد كل در برگ در زمان­هاي مختلف و سطوح آلودگي دي­اكسيدگوگرد بود. غلظت گوگرد كل در برگ چنار در همه فصول به جز پاييز در مناطق با آلودگي بالاي SO₂ بيشتر بود. غلظت يون سولفات در برگ از بهار به پاييز روند افزايشي داشته است و در واقع گوگرد غيرآلي در برگ چنار تجمع يافته بود. غلظت سولفات در بهار با نيتروزاكسيد (NO) همبستگي معني­دار منفي نشان داد. رنگدانه ها و نسبت­هاي بين آن­ها با غلظت آلاينده­ها در هواي شهر اصفهان ارتباط كمي نشان دادند. اما به طور كلي، كاروتنوئيدها بهتر از كلروفيل­ها به آلودگي هوا پاسخ داد. كلروفيل آ و كلروفيل ب در پاييز با NO همبستگي معني­دار منفي نشان داد. غلظت كل كاروتنوئيدهاي برگ در بهار با ازن همبستگي معني­دار منفي و با NO همبستگي معني­دار مثبت و در كل سال با NO همبستگي معني­دار منفي نشان داد. نسبت كلروفيل آ به كلروفيل ب در بهار و كل سال با   O همبستگي معني­دار منفي نشان داد. سطح ويژة برگ با غلظت آلايند­هاي ازن، دي­اكسيد نيترژن، نيتروزاكسيد و مونواكسيدكربن ارتباط زيادي نشان داد و شاخص مناسبي از تنش آلودگي هوا و آسيب به چنار بود. متوسط اندازة برگ درخت در بهار با دي­اكسيدنيتروژن، در تابستان با نيتروزاكسيد و در كل سال با AOT₄₀ و نيتروزاكسيد همبستگي معني­دار مثبت و در بهار با مونواكسيدكربن همبستگي معني­دار منفي نشان داد. آلاينده­هاي هوا با القاي فرايند خزان زود رس و در پي آن رويش برگ­هاي جديد، متوسط اندازه برگ درخت را تحت تأثير قرار داده­اند. در بهار، سطح ويژه برگ با ازن و دي­اكسيد نيتروژن همبستگي معني­دار مثبت (05/0P<) و با مونواكسيدكربن همبستگي معني­دار منفي (01/0P<) نشان داده و AOT₄₀ در پاييز با سطح ويژه برگ همبستگي معني­دار منفي (05/0P<) نشان داد. تراكم شاخه­ها در ايستگاه­هاي مختلف متفاوت بود. آلودگي هوا در مدت زماني طولاني فرم تاج درخت چنار را تغيير داده و موجب ايجاد تاج­هاي كوچك و متراكم در مناطق آلوده شد. نسبت برگ به شاخه با NO₂ همستگي مثبت و با CO همبستگي منفي در همة فصول نشان داد. زرد شدن برگ درخت چنار در اصفهان بسيار زودهنگام و در تابستان آغاز مي­شود. متوسط رنگ تاج درخت در پاييز با آلاينده­هاي NO و PM₁₀ همبستگي معني­دار منفي در سطح 1% و با O₃ همبستگي مثبت در سطح 5% نشان داد. شاخص AOT₄₀ بهتر از ازن با پارامترهاي گياهي ارتباط نشان داد و نتايج اين مطالعه استفاده از شاخص AOT₄₀ براي نشان دادن آسيب حاصل از ازن را تأييد مي­كند.