大气颗粒物污染对植物的危害.docx

大气颗粒物污染对植物的危害朱铭杰 广东环境保护工程职业学院12级监测3班摘要：大气颗粒物污染的影响近年来不断得到人们的重视，通过分析国内外关于大气颗粒物对植物影响的案例了解大气颗粒物污染对植物的危害。关键词：大气污染；颗粒物；植物近年来，随着我国经济的高速发展，我国大气环境质量下降明显，大气污染严重。而颗粒物污染占空气污染物的六分之一1，我国以煤炭为主的能源消费结构是我们不能忽视颗粒物污染的危害，特别在我国北方干旱少雨的地区，情况尤为严重。而关于颗粒物与植物的关系人们往往关注植物对颗粒物污染的防治却忽略了颗粒物对植物的危害。因此本文讨论关于燃煤烟尘的颗粒物对植物的危害。一、 燃煤灰尘对植物的危害在烟尘污染对植物影响方面国外研究的较少。Jenningsigs19343注意到烟尘可能堵塞气孔， 妨碍气体的正常交换， 然而大多数研究者对这一作用持怀疑态度， 对阴性树种(阔叶树种) 叶片的显微镜检查， 也没有看到叶片被明显阻塞起来。他进一步指出， 对光线的干扰可能比较严重， 但是他没有提供重要的实验数据来证实这一理论。Berge(1965)3所提的报告显示了生长在德国科隆附近的针叶树气孔被阻塞的情况， 并指出树木生长受到不利影响。Miller和Rich(1967)5观察到当附近烟囱中的烟尘进入温室后， 在几种植物的叶片上观察到坏死斑点。坏死是由烟粒的酸性所造成的，温室外面的植物并未受到伤害， 可能是由于在产生严重伤害以前， 烟粒已被雨水冲洗掉了。关于煤烟尘污染伤害的临界浓度， 结果不一。Petrlik，Z.(1974)报道， 在1 5 0 t/ k m 2/a 的煤尘量的情况下， 蛇麻作物生长不受影响。朝鲜的Song，S.D.(1975)等研究了煤尘污染对苹果生产的影响， 他用八年树龄的苹果树作材料， 以10g/ m2和50g/ m2 的喷粉量喷洒植物叶片， 其中用50g / m2处理的苹果树叶片叶面积增大( 可能是遮荫造成的) ， 采收前苹果脱落， 并对苹果的颜色有些影响。原因可能是， 处理的作物不一致，所用的煤烟尘和处理的时间不同造成的。栗德永(1983)2调查了陕西省城市郊区烟尘污染对蔬菜生产的影响， 并总结了烟尘对蔬菜污染的类型：1烟尘覆盖叶面， 阻碍光合作用， 生长发育不良， 导致减产；2烟尘破坏叶组织，使叶片脱水、失绿、枯干、落叶， 导致减产；3烟尘危害蔬菜生殖器官， 导致落花、落果类型， 受害蔬菜主要是果菜类。二、水泥灰尘对植物的危害关于水泥灰尘对植物的有害作用， 多数报告强调它们在叶片、枝条、花朵上形成一层外壳。Darley(1966)4在德国观察到， 水泥灰尘在针叶的最老叶上形成壳之后， 能抑制春季的延长生长。Arderson3在纽约观察到， 樱桃树靠近水泥厂一边结实少。他证实， 落在花柱头上的水泥灰尘阻止了花粉的发芽。因水泥灰尘在叶片上结壳， 影响光线， 进而影响植物的光合作用。Pierce(1910)、Lecenier3等在许多植物上证实水泥灰尘在叶面上结壳以后， 由于光合作用所需的光线受阻， 因而减少了淀粉的形成量。Steinbube认为， 灰层对光线的吸收是影响淀粉形成的关键因素， 而与蒸发作用或叶组织过热则关系不大。Darley 证实， 当灰尘聚集在具有自由水分的菜豆叶片上的时候， CO2交换率受阻， 但没有对淀粉的含量进行测定。Czaja 证实， 水泥灰尘能阻塞针叶树的气孔。Lerman(1972)5观察到在菜豆叶片上喷撒干燥的灰尘以后， 气孔被部分堵塞了。在气孔较多的下表面只能看见少数尘粒。在表面上撒了6.46g/m2的灰尘， 很多气孔里并没有发现尘粒， 但如果有自由水分存在时，堆积的灰尘将对菜豆植株造成严重的伤害。因水泥灰尘的水溶液呈碱性， 它能使叶片细胞受害， 角质层解体。Darhey4在实验室把直径小于10um的水泥窑灰以0.5-3.8g/m2/天(15-114t/km2/月)的数量撒到叶片上，继续23天， 同时每天喷几次水雾， 叶片上未形成结壳现象， 但CO2的吸收量减少了。以8-20um的水泥窑灰， 以4.7g /m2/天(141t/km2/月)的数量， 喷撒于莱豆叶片上， 然后暴露于自然产生的露水中， 2天以后造成中等伤害。叶缘卷曲， 有些叶脉间组织死亡。而一直保持干燥的叶片则未受到什么伤害。Cazaja对尘埃的化学组成和对敏感的藓类植物叶细胞的伤害情况进行了比较。他把切下来的叶片置于显微镜载玻片上的水中， 尘埃则安放在盖玻片的旁边， 并使与水接触。所生成的水溶液对叶细胞的任何作用都可以直接看得清清楚楚， 经用这种方法试验过的十八种尘埃， 可以分成下列几类：1. 对活细胞并不造成永久伤害， 但可以看到由于溶液的浓度作用所形成的质壁分离现象；2. 溶液很容易进入细胞， 造成轻微的伤害， 细胞质被破坏， 叶绿素改变了位置；3. 小叶的所有细胞都受到了伤害。Cazaja认为， 在皮壳的形成的水合过程中释放出氢氧化钙。水合了的皮壳产生了p H为10-12的溶液。Learman利用扫描电镜观察证实， 经用尘埃一露水处理过的菜豆植株， 表皮上的角质层解体了。Hanu，J.(1977)等指出， 受水泥灰尘污染后， 植株在流动空气中的光合速度下降。在一个封闭的体系中， 开始时， 喷粉植株光合弧度减弱， 随着CO2浓度迅速降低， 对照植株的光合强度比喷粉的植株还低。在黑暗中对照植株的呼吸作用高于喷粉植株。三、 扬尘对植物的危害扬灰是由地面扬起的灰尘， 其组成和性质与土壤母质有关。它主要能影响光线、堵塞气孔， 妨碍气体交换， 影响光合作用。Eller，B.M.(1977)6报道了被粉尘覆盖的常春藤叶片吸收波长750-1350 nm的辐射是无尘叶片的3 倍。但在可见光部分(400-750) 两者的吸收情况没有什么不同。他还报道了扬灰对叶片温度的影响， 街道旁边的常春藤叶片吸收的辐射强度由于覆尘叶片在红外光部分的吸收增强三倍， 因而导致叶温升高4 。G.R.Ricks(1974)7研究了微粒物对栎树叶内气孔扩散阻力的影响。他指出。因颗粒物在叶面积累， 导致气孔扩散阻力降低(晚上测定)。其降低程度与气孔被微粒物堵塞的数量成相关性。测定结果是， 晚间气孔扩散阻力的降低不会导致水分过度损失，但气孔对气体的吸收(如SO2 )量增加。四、结语大气中的颗粒物是由不同种类的化学物质组成的球形体， 它是指一切能分散在大气中的固体和液体的总称， 包括粉尘（飘尘和降尘）、雾（悬浮的液体微粒）其它直径小于1 0 0 um的分散在大气中的固体和液体微粒。飘尘的粒径 10un， 降尘的直径为10-100 um。关于颗粒状污染物对植物的影响， 过去做的研究工作较少， 迄今所做的实验主要是研究某些特殊的颗粒物如水泥尘等。大多数研究者都讨论了颗粒物对植物的叶片、花朵、枝条等的直接作用。粉尘覆盖在植物的嫩枝、新梢、果实等组织上后， 会产生许多斑点， 使果品的商品价值下降， 不易贮存。叶片常因长时间积聚过多的颗粒物， 从而堵塞了气孔， 使光合强度下降， 黑暗中呼吸作用降低。授尘叶片吸收红外光辐射的能力增强， 异致叶温增高， 蒸腾速度加快， 引起失水、褪绿， 从而使作物生长发育不良， 造成减产。大多数研究报告只讨论了颗粒污染物是否有害， 而对不同浓度的颗粒状污染物对作物产量和品质影响的临界浓度等问题研究得较少。因此，还需要以后更多的投入到这方面的研究。参考文献：1沈明珠等， 农业环境的污染与保护， 中国青年出版社，7173，19802 栗德永等， 烟气污染对蔬菜的危害及其防治，西北植物所， 19833Lerman , S .L .et. al, Particulats . Responses of Piants Air Pollution, 141-158(1975)4Darely , E . F . J . Air Pollut . Contr . Ass.16, 145-150(1986)5 Lerman , S. Physiology and Pathology , Ph . D