background image

1

Biomonitoring zawartości ozonu w atmosferze

Ozon powoduje wiele różnych objawów na wielu 

roślinach.

Na ile charakterystyczne są te objawy zależy to od :
• typu i odmiany roślin, 
• koncentracji O

3

w powietrzu,

• czasu ekspozycji 
• i od innych czynników. 
Symptomy uszkodzeń roślin jednoliściennych różnią się 

od tych na dwuliściennych, a uszkodzenia u roślin 
wiecznie zielonych różnią się od tych na drzewach 
liściastych o szerokich blaszkach liściowych.

background image

2

Biomonitoring zawartości ozonu w atmosferze

Uprawy rosnące w Europie wykazujące uszkodzenia 

pod wpływem ozonu

• lucerna
• pszenica
• soja
• ziemniaki
• szpinak
• winogrona
• bawełna
• koniczyna
• fasola
• arbuz
• pomidory
• tytoń
• karczochy 

Biomonitoring stężenia O

3

powietrzu przeprowadza się przy 

użyciu roślin: 

• tytoniu,
• fasoli, 
• winogron
• i sosny Pinus strobus L.

background image

3

Biomonitoring zawartości ozonu w atmosferze

Procedurę biomonitoringu  ozonu przedstawiono na 

przykładzie tytoniu.

Tytoń
Choroba tytoniu spowodowana O

3

nazywana jest 

„plamkami pogodowymi”. 

Odmiana Bel-

W3 jest niezwykle wrażliwa na niskie 

koncentracje ozonu. 

Stopień uszkodzenia liści jest skorelowany z 

koncentracją O

3

w otaczającym powietrzu.  

Odmiana Bel-

B jest dość odporna na ozon i może być 

wykorzystywana do badań porównawczych z Bel-W3.

background image

4

Biomonitoring zawartości ozonu w atmosferze

Rośliny obu odmian powinny być wysadzone, 
obserwowane a stopień uszkodzeń wyliczany i 
zapisywany dla każdej z odmian. 
Uszkodzenia Bel-

W3 powinny być odniesione do 

pomiarów monitoringu technicznego i na tej podstawie 
wyprowadzone wzajemne powiązanie pomiędzy 
uszkodzeniami roślin a koncentracją O

3

w atmosferze. 

Różnica w stopniu uszkodzenia stwierdzona dla 
wrażliwej na O

3

odmiany Bel-

W3 a mniej wrażliwej na 

ozon Bel-

B jest pomiarem jakości powietrza 

odnoszącej się do O

3

background image

5

Biomonitoring zawartości ozonu w atmosferze

Sposób postępowania:

• Nasiona z jednego źródła Bel-W3 i Bel-B wysiewa się 

w wermikulit i nawadnia roztworem odżywki 

Hoaglanda (zawierającą składniki pokarmowe 

potrzebne roślinom). 

• Kiełkowanie i wzrost odbywają się w stałym świetle, w 

temp. około 24

o

C w komorze z filtrem z węgla 

odbarwiającego (aby usunąć utleniacze i SO

2

). 

• Sadzonki przenosi się do małych pojemników z torfu 

wypełnionych mieszanka podłoża (torf/perlit w 
stosunku 1:1) z wapnem i gipsu. 

background image

6

Biomonitoring zawartości ozonu w atmosferze

• Rośliny nawadniane są roztworem odżywki Hoaglanda do 

osiągnięcia przez nie fazy 4 liści. Potem przenosi się je do 

10 calowych donic wypełnionych podłożem o poprzednim 

składzie (bez usuwania pojemniczków torfowych).  

Podlewa się je wodą z kranu i raz w tygodniu nawozi 

płynną odżywką (15:15:15). 

• Należy zwrócić uwagę na to, aby rośliny były wolne od 

wirusa mozaiki tytoniu i szkodników. 

• Konieczne jest, aby rośliny rosły bez dostępu O

3

do 

momentu, gdy będą gotowe do wysadzenia na polu. 

• Zanim rośliny będą użyte jako biomonitory powinny mieć 

przynajmniej 4 prawdziwe liście, powinny być jednorodne 

w kolorze, wzroście, być wolne od chorób i szkodników.

background image

7

Biomonitoring zawartości ozonu w atmosferze

• Rośliny wysadzane są do 2-galonowych plastykowych kubłów z 

otworami drenażowymi.  Kubły wypełnione są mieszanką 

gleby/torfu/perlitu, której powinno wystarczyć do posadzenia 

144 roślin (72 

Bel-W3 i 72 

Bel-B). 

• Należy uważać aby nie uszkodzić systemu korzeniowego 

podczas przesadzania ponieważ szok związany z 

przesadzeniem może zmienić reakcje na O

3

• Rośliny powinny być wysadzone na pow. co najmniej 30 m

2

siatką zacienionych,  przecinających się odcinków, 

ulokowanych co 15 m (aby zredukować światło o około 40-

50%). Do zacienienia można użyć plastyku, bawełnianego 

materiału lub  drzew o ile zapewniają dostęp wiatru. 

• W każdym „przecięciu” sadzi się po 4 rośliny z każdej z odmian, 

w sumie 8 roślin na każdym przecięciu i 72 rośliny na 

doświadczeniu.

background image

8

Biomonitoring zawartości ozonu w atmosferze

• Miejsce powinno być usytuowane tak aby nie 

ograniczać wiatrów wiejących z każdego kierunku 
oraz o łatwym dostępie wody. 

• Kubły powinny być wkopane na swą wysokość w 

ziemię  aby zapewnić dobrą wilgotność podłoża.

• Raz w tygodniu rośliny powinno się spryskiwać 

insektycydami nie wpływającymi na zmianę rekcji 
roślin na O

3

, np.  malationem oraz podlewane i 

nawożone. 

background image

9

Biomonitoring zawartości ozonu w atmosferze

• Więdniecie roślin jest niewskazane ze względu na 

wpływającymi na zmianę rekcji roślin na O

3

• Po upływie 3 tygodni wymienia się 2 z 4 pierwszych 

roślin nowymi. Później co 3 tygodnie po dwie 
najstarsze aż do zakończenia sezonu wegetacyjnego. 
Postępowanie takie zapewnia „dostępność” nowo 
dojrzałych wrażliwych na ozon liści w ciągu całego 
sezonu wegetacyjnego.

• Dane takie jak temperatura, opad, prędkość i kierunek 

wiatru powinny być regularnie zapisywane.

background image

10

Biomonitoring zawartości ozonu w atmosferze

• Uszkodzenia roślin powinny być badane w regularnych 

odstępach czasu, zazwyczaj raz w tygodniu. Każdy liść, 

poczynając od nr 1 (najstarszy rozwinięty liść) powinien 

być oceniany tego samego dnia tygodnia, o około tej 
samej porze dnia i przez tego samego obserwatora. 

• Zdjęcia uszkodzeń mogą być przydatne w ocenie 

procentowego stopnia uszkodzenia liści. 

• Obserwator powinien wizualnie połączyć wszystkie 

uszkodzenia na liściu i określić stopień uszkodzenia 

powierzchni liścia w skali od 0 do 100%, co 5%. 

• Całkowite uszkodzenia dla roślin uzyskuje się po 

podsumowaniu wszystkich uszkodzeń liści, każda roślina 

na swoją własna kartę

• . Martwym lub też całkowicie żółtym liściom daje się 

100% uszkodzeń.

• Zapisuje się również liczbę nowowykształconych liści 

pomiędzy kolejnymi obserwacjami. Nowe uszkodzenia 

liści uzyskuje się poprzez określenie różnicy pomiędzy 
kolejnymi odczytami. 

background image

11

Biomonitoring zawartości ozonu w atmosferze

Zapis powinien obejmować: 
• % powierzchni liścia uszkodzonych na każdym z liści  na 

roślinie

• nowe uszkodzenia rośliny w danym okresie czasu, zapisane 

jako kumulatywna różnica pomiędzy początkiem i końcem 
danego okresu

• powierzchnie każdego liścia (długość od podstawy do 

wierzchołka liścia pomnożona przez maksymalna szerokość 
blaszki).

Dane muszą być podsumowane w np. sposób:
• całkowite uszkodzenie - suma uszkodzeń pojedynczych liści dla 

każdej obserwacji

• nowe uszkodzenia liści (tygodniowo)
• nowe uszkodzenia liści (kumulatywnie)
• całkowita liczba liści po miesiącu
• całkowita powierzchnia liści po miesiącu.
• Dane można przedstawić graficznie. 

background image

12

Substan

cja 

Typ limitu

Dopuszczalne poziomy substancji  [µg/m

3

]

Teren kraju ze wzgędu na: 

Obszar 

ochrony 

uzdr.

Obszar 

Parków 

Narodowych

ochronę zdrowia ludzi

ochronę 

roślin

benzen

D

a

5

4

5

NO

2

D

1

200

200

D

a

40

35

40

NO

x

D

a

30

30

20

SO

2

D

1

350

350

D

24

150

do 31.12.2004

125

150

do31.12.2004

125

od 1.01.2005

125

od 1.01.2005

D

a

20

20

15

ołów

D

a

0,5

0,5

ozon

D

8

120

120

AOT40

24.000

do 31.12.2009

18.000

od 1.01.2010

PM10

D

24

50

50

D

a

40

40

CO

D

8

10.000

5.000

10.000

background image

13

air pollution

any air contaminant that causes undesirable effects on living organisms or materials (ozone injury 

symptoms on Bel W3 tobacco, right).

www.apsnet.org/.../PhotosA-D/airpollution.htm