大气颗粒物污染对植物的危害

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1、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

2、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

3、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

4、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

5、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

6、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2-3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

7、的薛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 pH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，

8、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

9、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 C。G.R.Ricks(1974)7研究了微粒物对栋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

10、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

11、 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，71 73, 19802 栗德永等，烟气污染对蔬菜的危害及其防治，西北植物所，19833 Lerman , S .L .et. al, Particulats . Responses of Piants Air Pollution, 141-158(1975) Darely , E . F . J . Air Pollut . Contr . Ass.16, 145-150(1986)5 Lerman , S. Physiology and Pathology , Ph . D .Disseration , University of Califonia , Riveaide.(1972)6 Eller, B.M., et al , HorIcultural Abstracts , Vol. 47,See 456(1977)7 Ricks, G. R. et al, Envir. Pollut. 6:81-109(1974)