氯氣污染對(duì)農(nóng)作物的危害及防治

王玉芬

(太原市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站，山西 太原 030002)

引 言

氯氣是一種具有強(qiáng)烈臭味、令人窒息的黃綠色氣體。它是大氣環(huán)境中的主要污染物之一，對(duì)植物的危害往往比SO2、HF等更為嚴(yán)重。化工廠、農(nóng)藥廠、玻璃廠、制堿廠、冶煉廠、自來水廠、醫(yī)院及游泳池的氯氣消毒以及其它使用氯氣的單位，都有氯氣的散發(fā)，如果氯氣逸散于大氣中達(dá)到一定濃度，不僅直接危害人類健康，而且也傷害農(nóng)作物，給農(nóng)作物生產(chǎn)造成巨大損失， 因此必須采取預(yù)防措施。

1 氯氣對(duì)農(nóng)作物的危害

氯氣污染對(duì)農(nóng)作物的損傷有急性危害和慢性危害兩種。前種危害是高濃度的氯氣，使作物的葉片漂白、枯卷，嚴(yán)重時(shí)植株死亡。而慢性危害則是低濃度的氯氣，使植株葉子脫綠變黃，植株生長(zhǎng)遲緩。不同的作物對(duì)氯氣的相對(duì)敏感性是不同的，其情況見表1。

表1 各種農(nóng)作物對(duì)氯氣的敏感性

各種農(nóng)作物吸收氯氣的能力不同，農(nóng)作物對(duì)氯氣的抵抗力和吸收能力也不一樣。但在含氯氣的環(huán)境中，葉片能吸收一部分氯氣而使葉片中含氯量增加。氯氣除了對(duì)植物的外形和它的發(fā)育產(chǎn)生直接危害外，還會(huì)因生長(zhǎng)發(fā)育較弱，抗逆性較差產(chǎn)生一些間接影響，譬如易受病蟲害侵襲和藥害[1]。

2 危害的防治

防止或減少氯氣對(duì)農(nóng)作物危害的根本措施，是加強(qiáng)對(duì)污染源的控制，其次是采取綠化措施、農(nóng)業(yè)措施。

2.1 控制污染源技術(shù)措施

2.1.1 吸收法

吸收法有堿液吸收、二氯化鐵吸收、四氯化碳吸收及水吸收。

1) 堿液吸收法

國(guó)內(nèi)多數(shù)氯堿廠采用堿液吸收技術(shù)。常用堿液為氫氧化鈉、氫氧化鈣和碳酸鈉，吸收氯氣后生成的漂白液可用于消毒殺菌和漂白。氯氣的吸收設(shè)備可采用噴淋塔或填充塔、波文板塔、旋轉(zhuǎn)吸收器和含氯廢氣引入堿液槽鼓泡吸收等。經(jīng)吸收后出口氣體中含氯可低于10 μg/L堿液與氯氣的作用屬放熱反應(yīng)，因而必須及時(shí)轉(zhuǎn)移反應(yīng)熱，防止產(chǎn)品分解，這是該法的技術(shù)關(guān)鍵[2]。

2) 二氯化鐵吸收

通過接觸反應(yīng)，有二氯化鐵吸收氯氣生成三氯化鐵，然后再用鐵屑還原三氯化鐵為二氯化鐵，使之循環(huán)使用。

3) 四氯化碳吸收

當(dāng)氯氣濃度大于1%時(shí)，可以用四氯化碳作為吸收劑，吸收液經(jīng)加熱或吹除解吸，氯氣可回收再用。

4) 水吸收

當(dāng)廢氣中氯氣濃度小于1%時(shí)，可用水吸收氯氣然后再用水蒸氣加熱解吸，回收氯氣。由于氯氣在水中溶解度低因而本法吸收效率不及堿吸收法。

2.1.2 氧化還原法(鐵法)

以廉價(jià)易得的鐵屑為原料和含氯氣攜帶的氯化氫反應(yīng)，生成氯化亞鐵，吸收氯氣，將地價(jià)鐵氧化為三價(jià)鐵剬三價(jià)鐵又被鐵屑還原，再次參與吸收反應(yīng)。本法技術(shù)的關(guān)鍵是利用氧化反應(yīng)器中的大量氣泡，而還原反應(yīng)器中無氣泡，從而形成一定的密度差，并且在還原器和氧化反應(yīng)器連通的上下端存在一定的位差，造成液體有2個(gè)反應(yīng)器中循環(huán)。

2.1.3 綜合利用法

綜合利用系指將廢氣中的氯轉(zhuǎn)化為有用產(chǎn)品，達(dá)到消除污染、增加收益的目的。綜合利用須根據(jù)生產(chǎn)工藝不同，采用合適的方法進(jìn)行。

2.1.4 改進(jìn)工藝

采用間接冷卻及利用催化劑等工藝來消除氯氣。

1) 間接冷卻法

變直接冷卻為間接冷卻，回收殘余冷凝液，可以減少氯氣損失，減少環(huán)境污染。

2) 催化劑消除含氯廢氣

該法是利用氯化催化劑使氯排放量減少，并產(chǎn)生鹽酸等解決尾氣含氯問題。

2.2 綠化措施

綠化必須選擇適當(dāng)樹種，并設(shè)計(jì)好綠化計(jì)劃以達(dá)到最好的效果。在化工廠、農(nóng)藥廠、冶煉廠附近，種植一些樹種既綠化了環(huán)境，又減少了大氣污染，對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)大有好處。

各種植物吸收氯氣的能力是不同的，女貞、美人蕉、大葉黃楊等吸氯量高，葉中含氯量占葉子干重的0.8%以上，仍未出現(xiàn)受害癥狀，而龍柏、海桐等吸氯能力差，葉中含氯量達(dá)干重的0.2%左右時(shí)，即產(chǎn)生嚴(yán)重傷害。植物對(duì)氯氣的抵抗能力和吸收能力并不一致，例如，龍柏對(duì)氯氣的抗性強(qiáng)，而吸收能力差，美人蕉葉片對(duì)氯氣的抗性不太強(qiáng)，而吸收能力甚強(qiáng)[3]。

對(duì)氯氣有吸收能力或有抗性的植物還有：鐵杉、桂香柳、椽樹、蓼、白藜、冬青、紅柳、木槿、合歡、槐樹、黃蘗等。

2.3 農(nóng)業(yè)措施

廠區(qū)一帶可采取一些綠化措施，工廠周圍的農(nóng)田里可以安排種一些對(duì)氯氣抗性強(qiáng)的農(nóng)作物，如包菜、茭白、慈姑、桑等等；選用對(duì)氯氣污染物抗性強(qiáng)的作物品種；有時(shí)還可通過調(diào)整作物生長(zhǎng)期、耕作制度，避開空氣污染季節(jié)。此外合理施肥也可以增強(qiáng)農(nóng)作物對(duì)氯氣的抵抗力。

因此，樹木、農(nóng)作物等在其忍受限度以內(nèi)雖能吸收氯氣，可是往往在“可視害”發(fā)生前，其內(nèi)部生理上已產(chǎn)生了“不可視害”，這種“不可視害”表現(xiàn)在光合作用和呼吸作用發(fā)生異常。因此，對(duì)怎樣合理地利用林木凈化氯氣，有深入掌握其內(nèi)在規(guī)律的必要。利用綠化植物吸收氯氣，可能會(huì)有枯萎死亡，但卻避免了氯氣在環(huán)境中的危害。而對(duì)于吸收氯氣后的作物能否食用，則必須慎重研究。