绿色植物在环境保护中的作用.pdf

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1、第19卷第4期环保知识(5759)环境研究与监测2006年12月绿 色 植 物 在 环 境 保 护 中 的 作 用庞融,杨晓梅(济宁市环境监测站,山东 济宁272045)摘要:本文主要论述了绿色植物对大气的净化作用,阐述了植物对环境的监测作用和降低噪声的作用.关键词:绿色植物;净化作用;监测;降噪中图分类号: X173文献标识码:B文章编号:(G)06060(2006)0420057203通过调查研究表明 :绿色植物具有净化环境、降低噪声的作用。在生态污水处理 、 城市规划和园林设计中有针对性的引进、 种植植物 ,不仅可以美化环境 ,还可以起到净化 、 保护环境 ,保持生态平衡的作用 .1植物

2、对大气中有害气体的吸收、净化作用1. 1植物能吸收 CO2,放出 O2每年地球上全部植物吸收的CO2为 93. 6 109t ,其中森林是主要的消耗者,通常 1 hm2阔叶林每天吸收 1 t 的 CO2,放出 0. 73 t 的 O2,只要 10 m2的森林就可以把一个人一昼夜呼出的CO2吸收掉 . 另外 ,据统计 ,生长茂盛的草坪,1 h 可吸收 1. 5 g/ m2表1一些树木的含硫量比较树木垂柳臭椿加杨清洁区1. 9360. 2330. 721%污染区2. 9591. 2462. 066树木洋槐云杉清洁区0. 0330. 044污染区1. 1241. 437板栗 、 丁香 、 枫树 、

3、梧桐、 黄瓜 、 芹菜 、 菊花等都是吸硫能力较强的植物 .绿色植物的含硫量还因季节不同而有变化. 落叶树种的叶片 SO2的含量通常是夏秋天高于春天,这说明从春天到秋天植物叶片不断吸收、 积累 SO2.如杜梨叶中春季含硫量为0. 112 %,夏季增高到 0.639 %,秋季 则为 0. 960 %. 在 常绿 树中 ,一般老 叶(二年生或三年生 )比新叶 (当年生 ) SO2含量高 . 在不同季节中 ,以冬季叶含硫量最大 ,如侧柏冬季叶片含硫量比夏季高 5 倍 .1. 3植物能吸收氟化物的 CO2,按每人呼出的 CO2约 38 g/ h 计算 ,只需 25m2的草坪 就可以把 一个 人白天 呼

4、出的 CO2吸收掉 ,每人有 50 m 草坪就可以保持整个大气含氧量的平衡 .1. 2植物能吸收 SO2SO2是各种含硫石油和煤燃烧的产物之一,发电厂、 石油加工 厂和 硫酸厂是 SO2的主要排放源 .植物具有吸收 SO2的能力 . 在空间 阈值范围内 ,植物吸硫能力随环境污染程度的增加而增大. 受 SO2污染的工厂附近 ,一些树木的含硫量都高于清洁区同种树木的含量 . 如在某化工总厂附近,据调查 ,下列树木含硫量见表 1 所示 .从表 1 可以看出 :植物中含硫量与大气中SO2的浓度有一定的相关性,最典型的是蕃茄 ,蕃茄的吸硫能力和 SO2浓度成正比 ,并且各种植物吸收和积累硫的能力是有很大

5、差异的. 另外 ,山楂 、 夹竹桃 、收稿日期:200 6208230.作者简介:庞融(1960 - ) ,工程师,现从事环境监测工作.2氟化物有氟化氢 、 四氟化硅 、 硅氟酸及氟 气等 ,其中排放量最大 、 毒性最强的是氟化氢 . 凡是生产过程中使用冰晶石 、 含 氟磷矿石等原料的工厂 ,如 铝厂、 磷肥厂 、 钢铁厂 、 玻璃厂等 ,都可能排氟化物 ;煤中也含氟 ,燃烧后放出氟化氢气体. 在自然情况下,植物具有吸收一定量的氟化物的能力,因此 ,植物组织内部都含有一定量的氟化物,植物的含氟量在0.1025 mg/ kg 之间 ,一般是 1020 mg/ kg.大气中氟化物主要被叶片吸收,转

6、运到叶尖和叶缘 ,很少被茎吸收 ,只有某些植物茎部,如紫花苜蓿才能吸收部分氟化物 . 因此 ,氟的污染首先使植物叶片中含氟量增高.叶片中所富集的氟含量与排放氟气的工厂距离远近和风向有关. 在离工厂近的迎58环境研究与监测第19卷风向生长的植物体内 ,氟的含量一般较高 . 在离工厂远的地方生长的植物体内含氟量相对较低. 关于这一点 ,从某化肥厂周围环境监测到的数据可以说明.在距高炉 1030 m 范围内生长的 植物 ,叶片中含氟量 :桑叶为 1 735 mg/ kg ,拐枣为 3 835 mg/ kg ,垂柳为 5 125 mg/ kg. 这些植物叶片的含氟量是惊人的. 在离高炉南面 20040

7、0 m 处的桃 、 葡萄 、 石榴 、苹果和梨 (在鲁西及鲁南一带主要是褐梨等的叶片中含氟量在 100300 mg/ kg 左右 .植物对低浓度氟化氢有很大净化作用. 如蕃茄每公斤可吸收 3000ug 的氟 ,扁豆吸氟量比西红柿大3 倍.1. 4植物能吸收氯气受氯气污染的地区,一般树木的叶子都有吸收氯的能力 .但是不同树种在相似的环境条件下,叶子吸氯量不同 . 在离污染源 2 000 m 范围生长的树木 ,洋槐每 克干叶中 含氯量 为 3. 31 mg ,银桦为 6. 39mg. 同种植物由于离污染源距离不同,体内含氯量也有变化 ,如生长在离污染源较近的洋槐,每克干叶含氯量为 16. 68 m

8、g ,远离污染源生长的洋槐,则含氯量在 0. 5 mg 以下 . 这 说明污染区叶片中含氯量增加与大气中氯浓度有关 . 植物可以从大气中吸氯 .根据测定 ,净化氯气强的树种有垂柳、 银桦 、 女贞 、 洋槐 、 法桐 、 桃树 .1. 5植物具有吸附粉尘的能力 1据有关资料报道 ,地球上每年的降尘量可达 1 1063. 7 106t ,许多工业城市年降尘量平均为500 t/ km2左右 ,个别城市甚至达 1 000 t 以上.工厂排放的烟尘中有烟、 碳粒和铅 、 汞 、 镉等金属粉尘以及尘埃等 . 植物有过滤空气和吸附粉尘的作用 ,主要是因为有的植物叶表面多皱纹,有的植物叶表面粗糙 ,有的植物

9、叶表面有绒毛 ,有的植物分泌树脂 ,能够过滤和吸附空气中的粉尘,然后经雨水冲洗 ,粉尘被送回土壤 .各种绿化树种的吸尘能力是不同的,不同种之间可相差十几倍到几十倍,滞尘能力的大小决定于植物叶片的大小 ,表面的粗糙程度以及叶片着生角度等因素 .一般叶片宽大 、 平展 、 硬挺而风吹不易晃动 、 叶面粗糙的树种有利于吸滞粉尘,如叶面粗糙的朴树、 木槿 ;叶片宽大的广玉兰 ;叶片硬挺 、 风吹不易抖动的女贞 、 大叶黄杨 . 而叶面比较光滑 、 叶片下倾且叶柄细长 、 风吹容易抖动的树种,滞尘能力较低 .例如 :加杨 .对于某一绿化带来说 ,其吸尘作用的大小 ,一方面决定于绿化面积和种植的密度;另一

10、方面也随生长季叶子数量的变化而变化,即使在林木落叶时期 ,林木仍保持相当的吸尘能力 .2植物对大气污染的指示与监测 2环境监测的手段除了化学方法外,还可运用生物方法 .生物监测方法是指利用生物个体,种群或群落对环境污染或变化所产生的反应来阐明其环境污染状况 .如 :2. 1二氧化硫可根据处于生长阶段植物叶子的表现症状来反映 SO2的污染状况 . 因为这些生长旺盛的叶片气孔开得较大 ,气体交换频繁 ,进入叶内的SO2也 多 ,因此最为敏感 .当植物叶片受SO2危害 后 ,叶 片出现白色 “烟斑” ,逐渐枯萎 ,并且早期落叶 ;或者叶脉之间或叶缘出现明显的坏死组织 . 一般受害症状出现在气孔多的叶

11、子背面 ,但在 SO2浓度较高时 ,叶片从背面到表面都会出现症状 .紫花苜蓿和芝麻在SO2浓度达 1. 2 mg/ kg 时 ,暴露 1 h 就发生可见症状,若浓度在 20 mg/ kg 时 ,暴露 10 min 即出现症状 .苔藓植物对 SO2也很敏感 ,它对大气中有毒物质的灵敏度与其不同的生态类型相关. 从垫状 层状 交织生长 叶状体苔类或附生苔藓,敏感度逐渐增加 .如通常大片生长或垫状丛生的金发藓科植物与成层生长的塔藓科植物对大气污染的反应较弱 ,叶状体苔类的蛇苔科植物反应特别强. 此外 ,棉花也是 SO2的敏感种类 .2. 2氟化物植物受氟化物危害特征是叶缘和叶尖组织坏死 ,坏死部位颜

12、色呈浅褐色或褐红色不等.另一种常见症状的伤害沿着叶缘伸展,与未受害部分有明显界限 ,或是斑点受伤 ,即健康组织包围受害部分. 根据植物叶片上出现的症状,可以用来监测氟化物的污染.目前比较公认的氟气监测植物为唐菖蒲,这是一种观赏用的草本植物 ,对氟化物极为敏感 ,通常种植在工厂内外,一旦有氟气污染,叶片的尖端和边缘就会产生淡黄色片状伤斑,受害部分与正常组织之间有一明显的界限 ,表现出受氟缺陷污染的典型症状 ,是一种较灵敏的报警器 . 但在利用这种植物时,还要注意因其品种和个体不同,它的敏感性亦有差异.把两种不 同品种 的唐 菖蒲 同时放 在离 污染 源第4期庞融,等:绿色植物在环境保护中的作用5

13、9700 m 处 ,当开淡黄花的唐菖蒲叶片 87 %受害时 ,而红花品种则未出现任何受害症状,因此运用时要注意品种的选择 . 与唐菖蒲有相似作用的观赏监测植物还有郁金香 .苔藓植物也可作为氟化氢的监测植物,氟化氢可使苔藓植物色泽由绿、 黄绿变为褐 、 黑褐色 ,叶细胞质壁分离 ,叶绿素减少 ,呼吸率下降 ,而胡萝卜素增加 .2. 3光化学烟雾光化学烟雾中主要有几种气体对植物产生危害 :NO2和 O3可使植物叶表出现斑点和漂白区. 过氧酰基硝基盐的危害会使植物的叶片背面变为古铜色 、 银白色和透明状 .叶片正面受害部分与正常部分之间有明显横带.烟草较广泛地被用作光化学烟雾的监测植物,特别是用来显

14、示臭氧的污染 . 在它的生长季节中 ,它能连续产生新叶 ,不同年龄的叶子对臭氧的敏感程度不一 ,新伤痕很容易和旧伤区分开,人们就可以根据受害轻重来监测光化学烟雾的分布. 红色和紫色的牵牛花在臭氧浓度为1. 5mg/ kg 环境中 ,分别经过 4 h 和 6 h 以后 ,叶子上均出现明显的漂白斑和叶脉间的枯斑 ,正好与大气质量标准接近3 . 除此之外 ,早熟禾对监测光化学烟雾也有良好效果.2. 4氯和氯化氢氯 、 氯化氢引起植物受害症状是叶片出现脱绿斑点或叶色呈浅黄色、灰白色 、 漂白状以至透明 . 用植物受害症状监测氯气污染,主要应观察氯气伤害最敏感的中龄叶 ,其次是老叶 ,幼叶对氯气的污染不

15、太敏感 .紫花苜蓿、 菠菜和萝卜对氯气很敏感.甚至在氯气浓度低达 0. 1 mg/ kg 时 ,延续 2 h 会产生受害症状. 蕃茄也是敏感植物 ,在低浓度条件下 ,也会有反应.3植物对噪声的消降作用 3噪声是当前城市污染的主要问题之一,其不仅损害听力 ,而且在高噪声环境中工作的人,心血管疾病、 耳鼻喉疾病的发病率也较高 .人们发现植物在噪声的防治中具有一定的作用. 据测定 ,40 m 宽的林带中减低噪声 1015 dB ,30 m 宽的林带可吸收68 dB 的噪声 .城市公园中成片树林可使噪声降至2643 dB ,使噪声接近于无害的程度. 在没有种树的两侧为高大建筑的街道上,其噪声要比两侧种

16、满树的人行道大 5 倍 ,绿化的街道可减少噪声810dB.一般来说 ,树冠矮的乔木和灌木比树冠高的乔木防噪声的能力大 ,灌木的吸音作用更显著 . 阔叶树吸音效果比针叶树好 ,几条狭林带比一条宽林带吸音作用大 ,由乔木 、 灌木 、 草本构成的多层稀疏林带比一层稠密林带的作用更显著.4结论综上所述 ,植物对环境保护具有积极的作用,它不仅能降低噪声污染 ,还具有吸收 、 代谢和积累污染物的能力 . 在环境受到轻度污染的条件下,植物可以净化大气 ,改善小气候 .因此 ,有针对性的绿化 ,不仅可以美化环境 ,还可以保护环境 ,当今备受推崇的生态污水处理系统就是利用了植物吸收、 代谢和积累污染物的能力 ,在低消耗 、 无噪声 、 无臭味 、 景观化的基础上实现了污水的有效处理 .参考文献 : 1 王友保,张莉.生物学通报, 2002 ,(2):1718. 2 王铸豪.植物与环境 M .北京:科学出版社, 1986. 3 奚旦立,刘秀英,郭安然.环境与监测M .北京:高等教育出版社,1996.