Загрязнение в любой форме оказывает негативное воздействие на окружающую среду и растения, которые в ней проживают. Загрязнение имеет много источников, от прямого сброса отработанного масла в водные пути до загрязнения воздуха от автомобильных выхлопов. Некоторые эффекты краткосрочны и легко смягчаются. Другие эффекты являются долгосрочными, при этом загрязняющие вещества сохраняются в окружающей среде или накапливаются в растительных тканях. Фотосинтез является важным процессом в экосистеме. Используя солнечный свет, углекислый газ и воду, растения производят продукты питания и энергию в химическом процессе, который происходит в листьях растений.
Загрязнение может снизить способность растения к фотосинтезу.
Озон и листья
Газообмен через поры или устьица листьев обеспечивает необходимый углекислый газ для фотосинтеза. Тем не менее, исследование 1980 года, опубликованное в сотовых и молекулярных науках о жизни, показало, что загрязнение воздуха уменьшает размер устьиц, препятствуя газообмену. Недостаточный углекислый газ может замедлять или останавливать фотосинтез. Это подтверждается и исследованием 2004 года, в котором установлено, что загрязнение воздуха снижает урожайность сельскохозяйственных культур.
Недостаточное загрязнение источника
Непотенциальное загрязнение источников - это загрязнение, которое поступает из многих разнообразных источников и поступает в окружающую среду через поверхностный сток. По данным Агентства по охране окружающей среды США (EPA), основным источником такого загрязнения является сельскохозяйственный сток. Спуск вводит пестициды и удобрения в водные пути. Иногда эффект немедленно и растения быстро умирают. Высокий уровень фосфора из удобрений может вызвать цветение водорослей. Цветение водорослей создает сценарий, при котором фотосинтез замедляется и, наконец, останавливается по мере уменьшения уровня растворенного кислорода в воде и мутных водах, препятствует потоку солнечного света в водные среды.
Загрязнение почвы
Загрязнение почв влияет на фотосинтез на корневом уровне. Кислотные дожди, вызванные выбросами ископаемого топлива, повышают кислотность почв, что приводит к возникновению химического вещества, создавая токсичные ионы алюминия. Эти ионы препятствуют способности растения принимать питательные вещества, тем самым замедляя процесс фотосинтеза и общий рост растения.
Парниковый эффект
Озоновый слой, созданный парниковым эффектом, может создать неблагоприятные условия для фотосинтеза. Концентрация парниковых газов, таких как диоксид углерода, предотвращает выделение лучистого тепла из окружающей среды. Температура поверхности повышается, увеличивая скорость испарения. Вода становится ограничивающим фактором. Чтобы сохранить драгоценные ресурсы, заводы закрывают свои устьица, уменьшая доступность углекислого газа к растению. При ограниченном углекислом газе и воде фотосинтез замедляется.
Физический урон
Загрязнение может препятствовать способности растения подвергаться фотосинтезу путем физического повреждения листьев там, где это происходит. Озон вызывает состояние, называемое хлорозом, в котором листья растений желтеют из-за недостаточного уровня хлорофилла. Хлорофилл жизненно необходим для фотосинтеза. Если уровни упадут, то тоже будет фотосинтез. В высоких концентрациях загрязнение может уничтожить растительные структуры, которые заставят растения прекратить производство продуктов питания, чтобы справляться с экологическими стрессами.