浅析抗污染植物在园林绿化中的应用.pdf

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1、 浅析抗污染植物在园林绿化中的应用 抗污染植物是指能够吸收有害气体、滞留灰尘、杀灭细菌、减弱噪音、保持大气中氧气和二氧化碳平衡的植物，这类抗污、吸污的植物称为抗污染植物。本文结合植物在防治环境污染中的作用，进而探讨了抗污染植物在园林中的应用。标签：植物的分解；园林中的应用；改善环境 环境污染是指人类活动环境因素受人类生产和生活过程中废弃物和有害物质的影响，而改变了原有的性质或状态的现象 环境要素和状态发生改变、环境质量恶化，干扰和破坏了生态系统的稳定和人类的正常生活生产条件。环境污染可导致植被枯萎、土壤沙化、草原退化、物种灭绝、自然灾害频繁等。植物对保护环境有着十分重要的作用，是防治环境污染的

2、一条重要途径，因为植物可以调节和改善气候、净化空气、减弱噪音、美化环境、杀死细菌，以及对有害物质起指示、监测作用。一、植物在防治环境污染中的作用 1.1 释放氧气和吸收二氧化碳二氧化碳和氧气的平衡是生态系统中物质能否正常运转的重要影响因素。植物是环境中二氧化碳和氧气的调节器，它能吸收二氧化碳，放出氧气，协调大气中二氧化碳和氧气的平衡。大气中的二氧化碳，由于它的比重较大，多沉于近地面的气层中。工业发达和人口密集的城市，大气中二氧化碳常达到 0.05%0.07%。二、植物修复的意义 2.1 重金属的危害 土壤中得重金属离子可以作为中心离子与土壤中的水、羟基、氨以及一些有机质中的某些分子形成螯合物，

3、并在土壤中迁移转化易于被植物或微生物吸收利用，继而通过食物链进入人体，引起各生理功能改变，导致各种急慢性疾病，如慢性中毒、致癌和致畸等。而元素砷的毒性虽然很低，但砷的化合物均有毒，如果将砷作用于人体局部，最初有刺激症状，久之出现组织坏死。砷对黏膜具有刺激作用，可直接损害毛细血管。经黏膜（包括阴道）或皮肤吸收的砷及化合物，主要沉积在毛发、指甲、骨、肝和肾等器官。常人服入三氧化二砷 0.010.05g，即可中毒，出现中毒症状；服入 0.060.2g，即可致死；在含砷化氢为 1 毫克/升的空气中，呼吸 510 分钟，可发生致命性中毒。土壤中重金属砷可经水、大气及生物链最终危害人体健康，且此类污染具有

4、长期性、隐蔽性和不可逆性的特点因此寻求治理此类污染的办法迫在眉睫。2.2 植物修复的概念 植物修复是生物修复的一种方式，又称绿色修复是以植物忍耐、分解超量积累某种或某些化学元素的生理功能为基础，利用植物及其共存微生物体系来吸收、降解、挥发和富集环境中污染物的一项环境污染治理技术。植物修复与传统的处理方式相比，植物修复的主要优点是成本低，处理设施简单，适合大规模的应用，利于土壤生态系统的保持，对环境扰动小，具有美学价值等特点。因此植物修复对治理重金属污染有着重大的意义。二：植物修复的机理 2.3 植物中砷的代谢 植物生长发育亦受到砷的影响，砷是一种非必需元素，并且无机种类砷具有植物毒性。但是，某

5、些植物种类例如：中国蕨类被证实可以积累高水平砷，并且因此提供一个砷污染环境修复的方法。为了达到利用这些植物的独特的超富集的能力进行植物修复，我们了解植物砷的抗性和超富集特性的机理是必要的，由 Raab 等所做一项研究提供了关于植物砷的解毒的重要进展。它认为，植物设陷井防止亚砷酸盐由地下部进入地上部的繁殖组织，从而防止可能的突变因素。2.4 植物砷吸收和解毒机制 砷解毒机制虽然在植物中仍然大部分未知，但在细菌和酵母砷的解毒机制已经被很好的描绘出来，其共同点就是由砷酸盐还原酶将砷酸盐（As）还原为亚砷酸盐（As），然后由可诱导的选择性的运输蛋白将毒性的含氧 As阴离子从细胞中排除。迄今为止，这些微

6、生物砷酸盐还原酶和 As运输蛋白直向同源类似蛋白在植物中未被证实，因而当前没有证据证明植物使用同样的砷解毒机制。然而最近除了天然的砷超富集植物-蜈蚣草之外，已经发现了几种植物可以耐受高浓度的砷。虽然砷解毒和抗性分子机制依然没有充分地被确定，然而已经证明植物解毒是由使As还原为 As 2.5 砷的转运 在植物中，As吸收机制和 As的进一步从根到地上部的转运依然需要被进一步去证明。现在已经有有力的证据证明 AsO4-3 和磷酸盐（PO4-3）由根中同样的转运蛋白转运，但是它是怎样和以什么形式从根部转运到地上部尚未被证明。AsO4-3 和 PO4-3 比较，化学性质非常相似，而 As是相当不同的。

7、因而只有 As被认为是通过 PO4-3 的吸收途径吸收的。初步研究结果证明，在植物中也许存在 As 转运蛋白将 As从地下部转运到地上部。三、植物修复的展望 开发高效的策略以达到净化砷污染的土壤和水，并且减少在作物中砷的吸收使得通过食物链造成砷污染的危险降到最低是必需的。植物修复技术是污染的土 壤和水修复的希望。例如，自然砷超富集植物蜈蚣草可以用于修复砷污染的土壤。在湖南郴州高砷地区进行调查发现有些植物能在那些地方正常的生长，其中就包括蜈蚣草、大叶井口边草等植物。植物修复是一种极具潜力的环境治理技术，其中超富集植物是当前植物修复技术研究的热点。蕨类植物蜈蚣草是一种砷的超富集植物.蜈蚣草能够正常

8、生长在含砷 2.34的尾矿上，对砷具有极强的耐性，且生物量大，生长快，具有巨大的植物修复潜力。通过对前人研究成果的系统总结，提出了自然界存在”潜在超富集植物”的观点，并在研究中得到了验证.研究发现，大叶井口边草是一种兼具富集和指示两种特征的砷耐性植物，在较低砷含量土壤上也能够显著富集砷，地上部最大砷富集量可达 690mg/kg（干重），是一种”潜在的超富集植物”。蜈蚣草、大叶井口边草不仅对砷有很强的忍耐能力和富集能力，而且生长快、生物量大、地理分布广、适应性强.因此在砷污染環境的修复方面具有良好的应用前景。四、改善环境 一是调节气候：夏季园林植物具有明显的降温增湿作用。绿色植物能吸收60%80

9、%的光能和90%的辐射能，特别是树冠高大的树木如行道树可阻挡太阳直接辐射，增加阴凉面积，使树冠下的温度比冠外的低 25 度。而且由于植物叶片的蒸腾作用可以使空气湿度提高，使人们感到非常舒适。据调查，如绿化覆盖率达到 50%，夏季可降低 4.2。树种配置合理的城市园林会增加空气相对湿度 54%。而到了冬春季节，成片的园林植物特别是防护林则可降低风速，并起到增温的作用。二是改善空气质量。空气中主要污染物有粉尘、二氧化硫、氟化氢、氯气等，而许多植物都能吸附和抵抗这些污染物的危害。如松林每天可从 1 立方米空气中吸收二氧化硫 20 克，刺槐、大叶黄杨具有很强的吸氟能力，木槿、合欢、紫荆等具有较强的抗氯

10、能力。树木花草枝叶能吸附灰尘及悬浮颗粒，随降水冲刷到地面，每公顷绿地每年滞尘几百公斤几十吨。特别是叶表面粗糙有茸毛以及能分泌黏性油脂或叶浆的可附着大量的灰尘。因此园林植物被称为“绿色的过滤器”，可起到净化空气的作用。另一方面由于人口剧增及工业废气排放使空气中二氧化碳浓度升高，氧气浓度降低。园林植物则可通过光合作用调节大气中二氧化碳和氧气的平衡。据试验，10 平方米树木可把一个人一天呼出的二氧化碳全部吸收。而且叶片和花朵还能吸收和掩盖一些气味。许多植物还能分泌杀菌素，从而使空气质量明显提高。三是降低噪音。城市工厂多，交通繁忙，噪音危害相当严重。而绿色树木对声波有散射、吸收作用，可降低噪音。如宽阔

11、高大浓密树丛可降低声音 519分贝，一条 10 米宽的绿化带可降低噪音 20%30%，一般噪音与居民之间有三十米宽林带可使居民安静。四是保持水土、涵養水源。树木的枝叶覆盖着地面，当雨水下落时首先冲击树冠，不致直接冲击土壤表面，可以减少表土的流失。树冠本身还截留一定数量的水，不使其降落地面。如松树树冠可拦阻雨水 40%，阔叶树拦截 20%。并且 树木具有庞大发达的根系，固着土壤，通过树木的根系和地面的落叶及地被植物，既涵养了水源，也保持了水土。此外，园林植物还有治病、防病等功效。总之，园林植物与我们息息相关，他在美化环境，保护环境，维持生态平衡中起着任何其他措施所不能代替的作用。参考文献：1陈同斌，韦朝阳，黄泽春，等.2002.砷超富集植物蜈蚣草及其对砷的富集特征.科学通报，47（3）：207-300 2郜红建，蒋新，常江，等.2004.根分泌物在污染土壤生物修复中的作用.生态学杂志，23（4）：135-139 3韩璐，魏嵬，官子楸，等.2007.Zn/Cd 超富集植物天蓝遏蓝菜菜（Thlaspl caerulescens）TcCaM2 基因的克隆及在酵母中的重金属耐受性分析.中国科学院研究生院学报，24（4）：465-472