Поступление и накопление фтора в растительности

В природных условиях фтор малодоступен для растений. В то же время в некоторых тропических почвах могут присутствовать его органические соединения (однофтористые), которые легкодоступны для растений и высокотоксичны для животных. Однако их происхождение еще не вполне ясно; по-видимому, они синтезируются некоторыми микроорганизмами

Доступность фтора для растений обычно не зависит от его общего содержания или количества растворимых форм. Однако в отдельных случаях отмечается прямая зависимость между содержанием этого элемента в растениях и его распределением в почвах. Отношения содержаний фтора в золе растений и в поверхностном слое почв составляют для культурной и природной растительности 0,2 и 0,6, соответственно. Эти данные свидетельствуют об относительно низкой биодоступности фтора (Фтор. Фториды. Потенциометрическое определение фторидов в почве).
Растворимые формы фтора поглощаются из почвы корнями растений пассивно и, по-видимому, легко переносятся в растительных тканях. Это подтверждается данными по извлечению фтора растениями на полях.
Установлено, что степень абсорбции фтора из питательной среды люцерной и пшеницей положительно коррелирует с его концентрацией в растворе. Приводятся также данные, свидетельствующие об очень высокой аккумуляции фтора в семенах растений (до 3250 мг/кг сухой массы при содержании F в растворе 50 мг/кг). Это явление отражает возможное влияние образующихся комплексных соединений F, более доступных для растений по сравнению с ионными формами. Хотя приведенный пример показывает, что растения могут довольно легко извлекать фтор из загрязненных почв, биодоступность почвенного фтора значительно ниже биодоступности фтора воздушных соединений. Осажденный из атмосферы на почву фтор оказывает небольшое влияние или практически не влияет на содержание в растениях, однако это заключение оспаривается. Тем не менее в случае одновременного загрязнения воздушным и почвенным фтором более активно он поглощается растениями из воздуха, а не из почвы. Аккумуляция растениями воздушного фтора зависит от многих факторов, но особенно сильно от его содержания в атмосфере и от продолжительности воздействия.
Поглощение газообразного фтора листьями, по-видимому, происходит тем же путем, что и поглощение других газов. Установлено, что проникновение фтора через кутикулу незначительно, однако в природных условиях поверхность большей части листьев имеет открытые устьица и многочисленные механические повреждения, которые содействуют поглощению этого элемента. Растворимые соединения фтора также могут адсорбироваться через кутикулы в случае выпадения их на листовую пластинку. Биологические факторы: вид растения, стадия его развития и др. являются важными доминантами при аккумуляции фтора растительностью.

Растения поглощают фтор из атмосферного воздуха более интенсивно, чем любую другую загрязненную примесь, что определяется его хорошей растворимостью в воде и высокой реакционной способностью. Взаимоотношение воздействие - реакция слагается из двух процессов: поглощение загрязнителя и реакция растения на поглощенный загрязнитель. Первоначально токсические вещества накапливаются в покровных тканях, затем проникают в мезофилл листьев и адсорбируются оболочками клеток, выстилающих дыхательные полости и каналы. В свою очередь, накопление в свободном пространстве ионов токсиканта выше определенного уровня приводит к постепенному разрушению целостности клеточных оболочек и нарушению нормального функционирования плазмалеммы. В результате токсикант проникает в цитоплазму, накапливается в жизненно важных органоидах клеток, в первую очередь – в хлоропластах, и происходит нерегулируемое поглощение токсических веществ (Танделов Ю.П., 2004).