利用植物监测大气污染 植物监测大气污染检测方法

导语：植物作为大自然的守护者，承担着监测大气污染的重要职责，通过观察植物的生长状况和叶片变化，科学家们可以了解周围环境中污染物的浓度和类型，比如，一些植物对于二氧化硫非常敏感，它们的叶子会在受到污染时发生变化，这就像是它们在向我们报告空气质量的状况，下面就去看看利用植物监测大气污染和植物监测大气污染检测方法吧！

利用植物监测

植物

有的植物对大气污染极为敏感，因而可作为环境质量的指示植物;有的植物体内污染物的积累，不仅可作为污染程度的指标，还可以作为污染物历史情况的见证者。因而除用仪器或化学分析方法来监测大气质量外，植物也可用来监测大气，这一点已被重视。

植物对大气污染的反应，根据其是否出现可见的受害症状，分为可见症状与不可见症状两类。可见症状又分为急性中毒和慢性中毒两种。急性中毒可以在几十分钟至几十小时内出现中毒症状，如叶片出现“水浸”状斑点，叶缘卷曲，叶尖干枯，叶片或植物的局部组织坏死。这种受害状况常和污染气体的流问有关，并随毒物和植物种类以及毒物的浓度不同而有差异。慢性中毒是指植物长时间暴露在低浓度的污染环境中，使局部组织坏死或产生缺绿、变色等症状。一般来说，慢性中毒的症状比急性中毒更具有典型性。

引起植物产生可见症状的污染物的最低浓度称为受伤阈值，它随植物种类和暴露时间而异。随着暴露时间延长，阈值浓度降低。植物受害程度还受很多其他条件的影响，如植物在不同的生长发展时期对污染物的抗性不同，气孔的开闭对污染物进入体内的数量有影响。而气孔的开闭又与土壤水分、空气的湿度、空气的温度以及阳光等外因有关。进入植物体内的污染物可以与植物代谢产物结合，在酶的作用下被氧化分解，有的可以转化成植物生命活动所必需的物质，有的则可以重新排出体外。植物本身具有一定的解毒能力，但当浓度超过阈值浓度时，植物的生长就受到影响。

可见伤害症状的应用。植物受大气污染物影响后，随植物对污染物抗性的不同，发生不同的反应。在污染物浓度较低时，一些敏感的植物会出现可见伤害症状。例如唐昌蒲白雪公主品种，在氟化物浓度10-10以上时就会出现可见危害。一些抗性中等的植物可以在污染物浓度稍高的情况下，出现中等症状。在一个污染区域，如果只有敏感植物出现可见症状，则说明污染是轻微的;当中等敏感植物受害时，表明污染是中度的。

在严重污染时，敏感植物绝迹，中等抗性植物可出现明显症状，甚至抗性较强的植物也可出现部分症状。因此，不同植物出现的可见症状及天然植被的分布，可以作为污染状况的一种指示器。近年来，开始应用一些敏感植物作为污染的生物监测器，可用相对定量的办法来确定污染等级和污染情况。较为成功的是一种烟草品种Bel-W3.这个品种在O3浓度超过4×10-8的累计时数与伤害百分数的关系。由于植物受害程度与遗传特性及栽培条件有关，故生物监测器不易做到一致，在应用上也受到一定限制。同时，可见伤害症状还要与病虫害、冻害等非污染伤害同时进行鉴别诊断。

2.指示监测植物的实际应用。自然界中有些植物对大气污染十分敏感，而且很快在植物体上表现出受害症状，这样的植物可用来作大气污染的监测器，以指示大气污染的程度。这样的植物，称为大气污染指示监测植物。

(1)敏感指示植物的应用这类植物有木本也有草本，都属于高等植物，它们对有害气体十分敏感。比如大气中的SO2浓度在(3～5)×10-7时，HF浓度在10-10时，敏感植物就能产生明显的症状。因此利用敏感指示植物来预报大气污染程度，是很经济有效的。

近年来，利用敏感指示植物监测大气污染的工作已经开展，如沈阳化工厂、无锡电化厂在厂区内遍植桃树等对Cl2敏感的植物，以便及时发现跑、冒、滴、漏等事故。

中南林学院在化工厂、冶炼厂对十几种植物进行了“大气污染植物监测和监测植物的筛选”试验。通过试验，他们认为，监测植物选择标准应遵循下面三条原则：

植物

第一，监测植物必须对有害气体有极强的敏感性。

第二，监测植物必须具有污染受害后有较强的再生能力。

第三，监测植物以草本和小灌木植物为好，便于培养、移栽，成本也较低。

(2)地衣作为生物监测器地衣是一种真菌与藻类共生的低等植物，对大气污染极为敏感。可以根据地衣天然的种属分布来区别污染情况。如里布莱恩(LeBlanc)等人根据地衣在污染地区天然分布的频率和盖度，来计算大气清洁指数和评价大气质量。

将附有地衣的树皮移植到污染地区，观察它们的变化，同样可以表明大气的污染程度。将地衣移植到不同污染等级的区域，结果发现在SO2年平均浓度超过0.03×10-6的区域，地衣发生了急性中毒;在(0.006～0.03)×10-6的区域，地衣发生了慢性中毒;只有在低于0.002×10-6的区域，地衣没有受伤害。还可根据能生存的地衣种类作为大气中SO2浓度的指示植物。

(3)植物体内污染物含量用于大气污染监测植物的不同器管(叶片、树皮等)可以吸收和积累有关污染物，因而常被用作大气监测的材料。在没有出现伤害症状时，植物分析也可指示污染物的浓度和污染情况。植物有高度的富集作用。即使在污染很轻微的地区也能监测到有关资料。另一方面，植物可以不断地吸收污染物，能作为长期平均浓度的采样器。

自动监测仪器只能通过设点在有限的范围内得到相应的数据。在仪器监测的基础上，配合植物监测将能得到更全面的资料。树木是多年生植物，年轮是历史上不同年份形成的。年轮中所积累的有关污染物可以反映相应年代的污染情况。特别是在一个地区历史监测资料不足的情况下，更有参考价值。

监测除了常用于监测大气污染外，还用来监测水体污染。研究与实践说明，利用藻类监测水体有较好的效果。这是由于藻类群落的性质和数量，能依水的化学组合成分而变化。不同污染状况的水体中，有不同种类和数量的藻类出现。反之，不同种类与数量的藻类又是水体污染不同状况的外貌反映。这就是利用藻类监测水体污染状况的原理。在实际监测评价中，要找出污染情况与藻类生长状况的关系。

例如水体富营养化就是由于水体受污染，氮磷含量较高，使水体中原有的藻类组成发生变化，藻的种类逐渐减少，而个体数则迅速增加;与此同时，水体中的藻类以硅藻的绿藻为主，转变为以蓝藻为主。因此，研究水体中藻类的种类、数量，以及它们的生理、生化与对毒性的积累特点，并研究藻类这些特征、特性的变化与水体中污染物种类、浓度的关系，就能较好地利用藻类监测水体污染状况。

植物监测大气污染检测方法

1、直接观察法

选择大气污染源的污染物比较单一的现场，对污染源四周的各类植物进行观察记录，注意植物的受害表现,特别注意叶片上出现的伤害症状特征和受伤面积，然后比较各种植物受害的程度，评比出各植物的抗性和敏感性等级。凡敏感的植物，就可选来作指示植物或监测植物，此法比较简单易行。但在野外条件下，环境因子复杂，选出的植物不一定很理想。

2、栽培比较法

将筛选植物进行盆栽培养，然后放在已知污染区一定点位上进行观察，记下植物的受害症状和程度，评比植物的抗性和敏感等级，选岀敏感植物。这种方法可避免现场植物受土壤因子等条件差异的影响，但仍有一些干扰因子的影响。

3、熏气实验法

将需要筛选的植物移植或放置在人工控制条件下的熏气室中，把所需浓度的单一或混合污染气体与空气混匀后通入熏气室中，根据需要控制熏气时间。