摘要:文章从大气污染的主要类型入手,论述绿色植物在防治空气污染方面的重要作用。
关键词:植物;空气污染;治理
中图分类号:X51 文献标识码:A
文章编号:1674-0432(2010)-05-0080-1
大气污染通常是指由于人类活动或自然过程引起某些物质进入大气中,呈现出足够的浓度,达到足够的时间,并因此危害了人体的舒适、健康和福利或环境的现象。究其成因主要分为自然因素(如森林火灾、火山爆发等)和人为因素(如工业废气、生活燃煤、汽车尾气等)两种。随着工业及城市化进程的加快,人为因素在大气污染中扮演越来越重要的角色,尤其是工业生产和交通运输。治理大气污染的方法很多,合理种植绿色植物是一种非常有潜力的应对措施。
大气污染物主要分为有害气体(二氧化硫、氮氧化物、碳氢化物、光化学烟雾和卤族元素等)及颗粒物(粉尘和酸雾、气溶胶等)。由于不同植物种类在生态功能上具有差异,其环境保护功能随之也有显著的不同,因此在应用绿色植物对抗大气污染时,应针对不同种类污染物选择抗性和吸收净化能力强的绿化物种,从而有效的治理空气污染。
一、二氧化硫(SO2)
二氧化硫是最主要的大气污染之一,其严重危害人类健康,高浓度时会引起心脏呼吸系统疾病:当健康者暴露于低浓度SO2(5PPm)时,可引起心悸、呼吸困难等,敏感个体可引起反射性声带痉挛,喉头水肿以至窒息。多年来对植物的研究发现,多种植物对SO2都具有一定的净化能力,其中能力较强的树种有:加杨、花曲柳、臭椿、刺槐、卫矛、丁香、旱柳、枣树、玫瑰、水曲柳、新疆杨、水榆、白桦等。总体说来,树木吸收积累SO2能力的强弱顺序为落叶乔木> 花灌木>常绿针叶树。
二、一氧化碳(CO)
随空气进入人体,经肺泡进入血液循环,与血液中的血色素结合能力是氧的200-300倍,当CO的浓度为900PPm时,接触1h以上就会出现中毒症状。在对植物吸收CO的能力的研究中发现,常春藤、芦荟、吊兰、君子兰、仙人掌、苏铁、千年木、冷水花等都具有良好的吸收能力。
三、臭氧(O3)
其对人体健康的影响较为复杂,主要体现为对呼吸系统造成的损伤。Loreto F等证实,异戊二烯能在叶子里或在潮湿空气中与O3发生反应,使O3降低到低毒或者无毒的浓度。排放异戊二烯的树种主要是落叶树种和一些针叶树种如栎属、杨属、柳属、桉属和云杉属等。李嘉珏等研究发现青海云杉、侧柏、圆柏、杜松、垂柳、馒头柳、河北杨、加杨、箭杆杨、毛白杨、大关杨、刺槐、槐、紫穗槐、白榆、大叶榆、软梨、桑、五角枫、欧洲丁香、华北丁香、核桃、百日草等对O3具有较强的抗性。综合两位学者的研究,在针对以臭氧类型为主的大气污染时,应选择兼具臭氧抗性和吸收能力的树种。
四、氟化物
可由经皮肤、呼吸道及胃肠道进入人体,损伤部位主要为骨骼、造血、神经系统、牙齿以及皮肤粘膜等。研究表明,对大气氟化物污染具有一定抗性和吸收净化能力的植物种类,山矾科的光叶山矾,山茶科的大头茶,红花油茶,山茶科的茶花,大戟科的银柴,桑科的小叶榕、傅园榕、菩提榕、环榕、桑树,苏木科的仪花,紫金牛科的密花树,番荔枝科的刺果番荔枝,夹竹桃科的黄花夹竹桃,五加科的幌伞风、鸭脚木,榆科的山黄麻,鼠李科枣树,榆科榆树、蔷薇科山杏、桦木科白桦等。
五、氯及氯化物
主要经由呼吸道和皮肤粘膜侵入人体,如果氯的浓度过高或接触时间较长,常能引起呼吸道深部病变,发生细支气管炎、支气管周围炎、肺炎及中毒性肺水肿等, 严重时可引起代泄性酸中毒,出现疲乏、眩晕、感觉迟钝、呼吸深快、心率加速、昏迷,以至死亡。实验发现,吸氯能力较强的有京桃、山杏、糖槭、家榆、紫椴、暴马丁香、山梨、水榆、山楂、白桦、花曲柳、糖椴、桂香柳、皂角、枣树、枫杨、文冠果、连翘、落叶松、米兰、山茶花、袖珍椰子等植物。总的来讲,樟科和金缕梅科较强,山茶科次之,木兰科最弱。灌木吸收能力相对乔木较强,草本和藤本吸收能力较弱。落叶植物对氯气的吸收能力较常绿植物强。
六、重金属污染物
以铅为例,主要以粉尘和烟雾的形式通过呼吸道和消化道进入人体,当250-450μg・L-1时,对人体消化系统、神经系统、血液系统、循环系统都有一定的损伤。植物可以以吸收和土壤修复的形式净化铅污染。有研究表明,在净化空气中的铅时,要尽量采用七叶树、紫叶矮樱、扶芳藤、北海道黄杨、爬墙虎、五叶地锦、爬行卫矛等多种对铅有明显净化作用的植物。在土壤铅修复时,菊科白苞蒿及小飞蓬、伞形科白芷、茄科水茄、凤尾蕨科蜈蚣蕨、夹竹桃科夹竹桃和禾本科类芦是比较理想的选择,其中以类芦对土壤铅的富集效果最为显著。
鉴于大气污染并非含单一类型污染物,在防治大气污染选择抗污染树种时,应尽量选择能净化多种有害气体的物种。如光叶山矾、刺果番荔枝、黄花夹竹桃、尾叶桉、枣树、白桦等既对SO2具有较好的吸收能力又对HF有明显的净化作用。此外,各种植物对不同类型污染物净化能力具有一定的差异,在应用植物治理大气污染时,还应遵循有针对性的种植以抗主要比例污染物为主,其它类型抗性植物相搭配的多样化原则。