大氣氟化物對(duì)植物影響的研究進(jìn)展

檀永紅　杜東方

（金華市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站浙江金華321000）

大氣氟化物對(duì)植物影響的研究進(jìn)展

檀永紅杜東方

（金華市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站浙江金華321000）

進(jìn)入新世紀(jì)后，我國(guó)的工業(yè)發(fā)展迅速，在增強(qiáng)國(guó)家綜合實(shí)力以及提高人民生活水平等方面的工作上作出了巨大的貢獻(xiàn)。然而任何事物都有兩面性，人類(lèi)在為地球文明的飛速進(jìn)步感到自豪的同時(shí)，也應(yīng)當(dāng)看到工業(yè)發(fā)展或者其他人類(lèi)活動(dòng)帶給自然環(huán)境的負(fù)面影響。本文主要探討了大氣氟化物對(duì)植物影響的研究進(jìn)展，供有關(guān)人員參考借鑒。

大氣氟化物；植物；研究進(jìn)展

大氣氟化物是人類(lèi)工業(yè)發(fā)展過(guò)程中產(chǎn)生的化合物，相關(guān)理論與實(shí)踐觀察活動(dòng)已經(jīng)證實(shí)了氟化物是造成南極臭氧層空洞的罪魁禍?zhǔn)?，而近些年?lái)相關(guān)研究也表明大氣氟化物對(duì)植物的生長(zhǎng)發(fā)育會(huì)產(chǎn)生一定的影響，該問(wèn)題應(yīng)當(dāng)引起有關(guān)方面的重視。地球上的植物是生態(tài)圈的重要組分，其對(duì)于人類(lèi)而言有著極其重要的作用。

1　大氣氟化物對(duì)植物光合作用的影響

光合反應(yīng)是地球上大部分植物進(jìn)行有機(jī)物合成的關(guān)鍵性工作，如若植物的光合反應(yīng)受到影響，其生長(zhǎng)發(fā)育的過(guò)程將嚴(yán)重受阻。研究人員通過(guò)大氣氟化物對(duì)植物光合作用影響課題的研究，發(fā)現(xiàn)將植物置于不同濃度的大氣氟化物條件下，其生長(zhǎng)發(fā)育所受到的影響各有不同。研究人員將一定數(shù)量的小麥置于濃度范圍達(dá)到84.6 μg/m3～120μg/m3的氟化氫氣體中，發(fā)現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)開(kāi)始的2h內(nèi)，氟化氫對(duì)小麥的光合作反應(yīng)有著較為明顯的促進(jìn)作用。隨著熏氣時(shí)間的推移，小麥在氟化氫環(huán)境中的光合作用強(qiáng)度開(kāi)始逐漸下降，試驗(yàn)進(jìn)行到4h左右時(shí)，小麥的光合作用強(qiáng)度已下降至對(duì)照組小麥的水平。實(shí)驗(yàn)仍在繼續(xù)，研究人員覺(jué)察到實(shí)驗(yàn)組小麥的光合作用強(qiáng)度下降至對(duì)照組水平后，隨著實(shí)驗(yàn)時(shí)間的推進(jìn)，實(shí)驗(yàn)組小麥的光合作用強(qiáng)度處于持續(xù)下降的態(tài)勢(shì)。該實(shí)驗(yàn)充分反映了一個(gè)客觀事實(shí)：植物光合作用受到的大氣氟化物影響與其置于氟化物環(huán)境中的時(shí)間有關(guān)[1]。

2　大氣氟化物對(duì)植物呼吸作用的影響

呼吸作用是植物生陳代謝中的重要一環(huán)，因此研究人員們也組織了相關(guān)的大氣氟化物對(duì)植物呼吸作用影響的實(shí)驗(yàn)。研究人員通過(guò)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，植物置于不同濃度下的氟化物環(huán)境中，其呼吸作用所受的影響各不相同。另外，在同等濃度的氟化物環(huán)境下，同種類(lèi)植物置于氟化物環(huán)境下的時(shí)間不同，其呼吸作用所受到的影響迥異。

在生物學(xué)上，人們認(rèn)為植物的呼吸作用強(qiáng)弱與大氣中的二氧化碳濃度有著密切的關(guān)聯(lián)，而在相關(guān)的植物受大氣氟化物影響的實(shí)驗(yàn)之中，研究人員在某種意義上可以將氟化物對(duì)植物呼吸作用的影響過(guò)程看作二氧化碳對(duì)植物呼吸的相反作用過(guò)程。通常來(lái)講，較低濃度的二氧化碳濃度有助于植物的呼吸作用，而較高濃度的二氧化碳環(huán)境則會(huì)抑制大多數(shù)植物的呼吸過(guò)程，從這個(gè)角度來(lái)看，氟化物對(duì)植物呼吸過(guò)程的作用機(jī)理與二氧化碳相反。

3　大氣氟化物對(duì)植物酶活性的影響

植物內(nèi)部的各種酶在植物的生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中發(fā)揮著極為重要的作用，大部分酶在植物的生化反應(yīng)中扮演著催化劑這一重要角色。實(shí)驗(yàn)表明，植物體內(nèi)的過(guò)氧化氫酶對(duì)氟化物環(huán)境較為敏感。例如研究人員曾使用0.0244mg/m3濃度的氟化氫對(duì)華山松進(jìn)行熏氣處理，40h后華山松的過(guò)氧化氫酶活性有了較大的提升。研究人員為了使得實(shí)驗(yàn)結(jié)果更加具有說(shuō)服力，隨后又增加了不同種類(lèi)的試驗(yàn)植物樣本，最終得出的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示大氣氟化物對(duì)大多數(shù)植物的部分酶活性都有較強(qiáng)的刺激作用，值得注意的是，大其中的氟化物如氟化氫等對(duì)植物的大部分酶如蛋白質(zhì)酶、核糖核酸酶等都表現(xiàn)出了較強(qiáng)的抑制活性作用，由此可見(jiàn)氟化物對(duì)植物的生長(zhǎng)會(huì)造成一定的不良影響。

4　大氣氟化物對(duì)植物脯氨酸的影響

開(kāi)展作為顯示植物受到逆境影響大小的主要指標(biāo)之一的脯氨酸含量變化的實(shí)驗(yàn)一直是相關(guān)研究人員經(jīng)常使用的研究手段。研究人員采集在氟化物污染比較嚴(yán)重地區(qū)生長(zhǎng)的植物后，通過(guò)相關(guān)的檢測(cè)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，植物中的游離脯氨酸含量水平較高，其較未受氟化物污染的植物而言有了比較明顯的增加。有關(guān)研究表明大氣氟化物的濃度值與植物的游離脯氨酸含量以及植物葉片的損傷程度之間有著極為密切的聯(lián)系，其往往表現(xiàn)為正相關(guān)的關(guān)系。部分植物的葉片含氟量與游離脯氨酸含量二者的相關(guān)系數(shù)甚至可以達(dá)到0.9610[2]。

5　大氣氟化物對(duì)植物氨基酸以及蛋白質(zhì)的影響

研究人員在通過(guò)相關(guān)的植物氨基酸與蛋白質(zhì)含量在氟化物環(huán)境下變化的實(shí)驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)，大氣中的氟化物對(duì)大部分植物的氨基酸含量有著較為明顯的影響，研究數(shù)據(jù)表明植物在受到大氣氟化物刺激時(shí)，其體內(nèi)的氨基酸含量在一定時(shí)間內(nèi)呈現(xiàn)出上升的趨勢(shì)，而實(shí)驗(yàn)組植物體內(nèi)的蛋白質(zhì)含量則有了一定程度的下降。研究人員通過(guò)細(xì)致的分析，提出了大氣氟化物作用于植物物質(zhì)代謝過(guò)程，使其蛋白質(zhì)以及相關(guān)的氨基酸含量產(chǎn)生截然不同的變化的可能機(jī)理，其主要內(nèi)容如下：（1）大氣氟化物會(huì)抑制植物體內(nèi)的蛋白質(zhì)合成過(guò)程，從而使得植物內(nèi)部的游離氨基酸含量大幅增加。（2）大氣氟化物在一定時(shí)間內(nèi)促進(jìn)植物體內(nèi)的蛋白質(zhì)分解過(guò)程，進(jìn)而使得蛋白質(zhì)的含量降低。

6　結(jié)語(yǔ)

當(dāng)前人們已經(jīng)對(duì)大氣氟化物對(duì)植物的作用機(jī)理以及最終影響效果有了一定的了解，長(zhǎng)期置于高濃度的氟化物環(huán)境下，植物的生長(zhǎng)會(huì)受到不良影響，因此有關(guān)方面應(yīng)當(dāng)積極地控制大氣氟化物的污染，以期實(shí)現(xiàn)保護(hù)地球環(huán)境的目的。參考文獻(xiàn)

[1]周麗麗,高必達(dá),宋奎.不同植物對(duì)KF的劑量反應(yīng)及其傷害閾值和致死濃度[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào),2015(14).

[2]李砧,胡濤,李艷暉,等.金魚(yú)藻對(duì)水中氟污染物去除作用的研究[J].廣東農(nóng)業(yè)科學(xué),2013(18).