植物監(jiān)測在大氣污染監(jiān)測中的應(yīng)用

衣海波

摘要：大氣污染的過程中，其污染作用會在植物上有一定程度的反映，并且這種反映是可見的。不同的植物，對大氣污染物的反應(yīng)情況有所差異，有的植物具有較強的抵抗力，因此污染反應(yīng)不會十分明顯，有的植物抵抗力差，其反應(yīng)就會比較敏感。而在大氣污染監(jiān)測的過程中，利用植物的這種反應(yīng)，對環(huán)境污染指標(biāo)進行確定和判斷的方法，就是植物監(jiān)測。本文就以植物監(jiān)測在大氣污染監(jiān)測中的應(yīng)用進行幾方面研究。

關(guān)鍵詞：植物監(jiān)測；大氣污染監(jiān)測；應(yīng)用

植物監(jiān)測是一種有效的大氣污染監(jiān)測手段，以孢子植物為例，其地衣具有良好的大氣污染指示性，不僅能夠?qū)Υ髿庵械亩趸蜻M行監(jiān)測，同時還能夠?qū)Ψ瘹洹⒙鹊扔卸練怏w進行監(jiān)測，即便是大氣中的有毒物質(zhì)含量甚微，也會對其生長產(chǎn)生影響，因此屬于反應(yīng)極為敏感的植物，非常適合用于植物監(jiān)測。同樣的，還有很多植物也具有這樣的高敏感性，利用這些植物進行大氣污染檢測，為大氣污染防治提供了更為有利的依據(jù)和支持。

一、植物監(jiān)測大氣污染物的機理

在對大氣污染進行監(jiān)測的過程中，植物是非常有效的生物監(jiān)測器。在生物系統(tǒng)中最容易受到大氣污染的就是植物，與動物系統(tǒng)相比來說，其反應(yīng)更具靈敏性。而對于植物自身來說，可以依據(jù)較大的綠葉面積與氣體進行交換。但植物嚴(yán)重缺乏動物循環(huán)系統(tǒng)緩沖外界因素的影響，其自身具備固定性特點，沒有辦法預(yù)防污染物對其的危害。所以，在一定程度的污染環(huán)境下，植物的葉子就會出現(xiàn)相應(yīng)的特征，運用葉片的危害程度和相關(guān)數(shù)據(jù)，才可以表現(xiàn)出當(dāng)?shù)氐貐^(qū)的污染情況。由此可見，只有通過植物對生物狀況進行監(jiān)測，這是最普通的一種方法。對于這種方法來說，是任何電子儀器沒有辦法相比的，所以，可以作為我國當(dāng)前環(huán)境質(zhì)量的指示植物。對于指示植物來說，其自身是一種化學(xué)監(jiān)測器，在可以對人類引起的環(huán)境因素進行識別。反之，監(jiān)測植物不僅可以感受到污染物的存在，還可以展示出污染的程度。因此，對于這個敏感的生物監(jiān)測系統(tǒng)來說，可以展示出一個地區(qū)污染物的變化程度，并且與環(huán)境污染的整體水平有著密不可分的聯(lián)系。

二、植物監(jiān)測大氣污染物的優(yōu)勢分析

（一）綜合性：理化監(jiān)理主要是針對不同成分列別與含量，但是在生物有機體影響方面卻不能明確。而不同分子與離子之間既存在協(xié)同作用，又存在拮抗作用。生物監(jiān)測能夠?qū)崿F(xiàn)綜合反應(yīng)污染對生物影響效應(yīng)的監(jiān)測。

（二）富集性：生物能夠從環(huán)境中富集某些元素，并可以借助不同的方式，這是生物的一個顯著特點。如果使用理化監(jiān)理對其進行分析，無法得到有效結(jié)果，唯有生物監(jiān)測手段才能夠?qū)崿F(xiàn)。

（三）靈敏性：低濃度污染侵入環(huán)境之后，生物可以與其快速發(fā)生反映，因此能夠及時發(fā)現(xiàn)污染，并進行預(yù)報。比如一旦空氣中二氧化硫濃度到了3～14mg/m3時，人們才可以問道刺鼻的氣溫，而紫花苜蓿在0.9mg/m3時就會出現(xiàn)癥狀。如果使用唐菖蒲監(jiān)測氟化物，那么空氣中的污染物在十億分之一的時候，其葉子就會發(fā)生干枯的癥狀，人類通過觀察其反應(yīng)，就可以得知空氣是否存在污染，目前一般的儀器，是達不到這樣的監(jiān)測效果的。

（四）經(jīng)濟方便：生物監(jiān)測的另一個優(yōu)勢，是成本低廉，它不需要先進的儀器，借助植物體內(nèi)所積累污染物數(shù)量關(guān)系，就可以監(jiān)測出污染的狀況，這是目前所有儀器的靈敏度都無法達到這樣效果，生物監(jiān)測可以克服理化監(jiān)測的缺陷，提高監(jiān)測的靈敏度和準(zhǔn)確性。

（五）多功能性：植物不僅可以達到監(jiān)測的目的，而且還可以吸收有害氣體、凈化水體和土壤、吸滯灰塵、降噪殺菌、改善小氣候、美化環(huán)境以及調(diào)節(jié)人的精神等多重功能。同時植物監(jiān)測可以測得環(huán)境污染物的毒性強度和總毒性，以總毒性來確定污染容許量，作為制定環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)的參考依據(jù)。

三、植物監(jiān)測在大氣污染監(jiān)測中應(yīng)用

（一）可見傷害癥狀的應(yīng)用

當(dāng)植物受到大氣污染物的危害之后，就會隨污染物的程度發(fā)生變化。當(dāng)污染物濃度較低的情況下，對于一部分比較敏感的植物，就會出現(xiàn)危害的狀況。而對于一些中等植物來說，當(dāng)污染程度較高的情況下，就會導(dǎo)致其出現(xiàn)中毒現(xiàn)象。在一個地區(qū)的污染程度，如果只有敏感植物出現(xiàn)癥狀，證明這個地區(qū)的污染程度較輕。反之，當(dāng)污染程度比較嚴(yán)重的情況下，敏感植物就會出現(xiàn)生命危害。由此證明，對于不同程度的植物來說，可以作為監(jiān)測污染情況的生物監(jiān)測器。所以，我國現(xiàn)階段人們逐漸通過一些敏感植物，作為污染物的生物監(jiān)測器，采取科學(xué)合理的方法，確定一個地區(qū)的污染的等級和情況。除此之外，對于自身植物具備遺傳特性和栽培條件限制的影響，導(dǎo)致在實際運用的過程中受到約束。

（二）地衣作為生物監(jiān)測器

對于地衣植物來說，主要屬于真菌和藻類共生的低等植物，對于大氣污染的監(jiān)測讀非常敏感，但在一般的城市和人口密集的城市，是很難找到地衣。所以，在這種情況下，就可以依據(jù)一個地區(qū)地衣的數(shù)量，判斷當(dāng)?shù)氐貐^(qū)的污染程度。對于地衣這種植物來說，主要是依附在樹皮上，這就可以將地衣移植到污染地區(qū)，依據(jù)其植物的變化，判斷這個地區(qū)的污染嚴(yán)重程度。另外，在通過地衣這種植物對污染程度進行監(jiān)測，最大的困難就是分類工作，導(dǎo)致他與其他植物更難掌握，而且對其研究的學(xué)者數(shù)量也非常少。

（三）植物體內(nèi)污染物含量

對于不同類別的植物來說，可以對相關(guān)的污染物進行吸附，所以，就經(jīng)常被用為大氣監(jiān)測的重要材料。在具備污染程度的城市和地區(qū)，經(jīng)常會具有天然分布和人工和種植的相關(guān)植物，對植物實際變化進一步分析，就可以判斷一個地區(qū)的污染程度和情況。而對于植物來說，自身也具備較強的集合作用，及時在污染程度比較輕的地區(qū)和城市，也可以獲取相關(guān)的監(jiān)測數(shù)據(jù)和資料。另外，對于一部分植物來說，還可以有效的吸附污染物，還可以被作為長時間的污染濃度采樣器。對于自動化監(jiān)測儀器來說，需要在規(guī)定的范圍之內(nèi)，獲取科學(xué)合理的數(shù)據(jù)。在對其監(jiān)測的過程中，需要將植物監(jiān)測技術(shù)進行結(jié)合，保障最終可以獲取比較全面的資料。

對于樹木來說，需要通過長期養(yǎng)育的植物，而且不同類別的樹木，成長的時間也各不相同，每一個年輪內(nèi)積累的污染物，可以反映出當(dāng)?shù)氐貐^(qū)的污染程度，尤其是在歷史資源不完善的地區(qū)，其監(jiān)測數(shù)據(jù)具有重要作用。但大部分的污染物在形成木材的過程中，經(jīng)常會形成不溶性化合物，一直堆積在木材中，導(dǎo)致其交易很難運轉(zhuǎn)。木材主要來自于大氣和土壤，對大氣污染實際監(jiān)測情況進行嚴(yán)格監(jiān)測，還需要對土壤中的相關(guān)元素進行全方面的了解，有效避免土壤實際狀況造成的影響。另外，還可以通過年輪的變化，對一個地區(qū)的污染程度進行了解，而且實際污染程度與木材的生長程度有著密切的關(guān)系。除此之外，還需要對進水量的影響因素格外重視。

而對于苔鮮袋來說，主要是將苔鮮植物裝入尼龍網(wǎng)袋中，然后作為收集大氣沉降物的主要工具，對于這種方法，在我國現(xiàn)階段已經(jīng)得到標(biāo)準(zhǔn)化的發(fā)展趨勢，并且在各個地區(qū)得到了廣泛的推廣和實施。而苔鮮袋也是一種植物采樣器，不僅可以手機大氣中的重金屬物質(zhì)，還可以具備較強的收集能力。

苔蘚是僅次于地衣的指示植物，當(dāng)受到大氣污染時，苔蘚會出現(xiàn)明顯的黑斑或褐化現(xiàn)象；葉片下表面產(chǎn)生特殊銀灰色光澤；植物體內(nèi)葉綠體遭受破壞，導(dǎo)致苔蘚植物葉片的褐化或白化，或出現(xiàn)嚴(yán)重的黃萎癥狀；長期污染下的苔蘚植物群落發(fā)生嚴(yán)重的衰退，在污染地區(qū)的物種多樣性將不斷減少直至苔蘚種群消失。日本對市區(qū)、郊區(qū)和農(nóng)村等地的苔蘚分布情況進行統(tǒng)計：①在市區(qū)公園、工業(yè)區(qū)包括郊區(qū)和城鎮(zhèn)的中心，苔蘚植物極少見，僅出現(xiàn)于多樹木的公園、祠堂和廟宇周圍，這一帶SO2的質(zhì)量濃度為0.1～0.14mg/m3。②在市區(qū)外圍和臨近區(qū)，樹木上有豐富的與市區(qū)中相同種的苔蘚植物，該地區(qū)SO2質(zhì)量濃度為0.06～0.1mg/m3。③在郊區(qū)、農(nóng)村，樹木上有許多種類的苔蘚植物，SO2質(zhì)量濃度為0.03～0.06mg/m3。④完全到農(nóng)村，SO2質(zhì)量濃度在0.03mg/m3以下，苔蘚植物能夠完全生長。

四、結(jié)束語

植物監(jiān)測是一種有效的大氣污染監(jiān)測手段，目前在我國大氣污染監(jiān)測中應(yīng)用十分廣泛，其具有綜合性、靈敏性、經(jīng)濟性等很多有點，為我國大氣污染監(jiān)測作出了巨大貢獻。本文以植物監(jiān)測在大氣污染中的應(yīng)用為研究內(nèi)容，首先分析了植物檢測機理，接著明確了植物監(jiān)測的優(yōu)勢，最后對其具體應(yīng)用進行闡述，希望文本研究能夠為我國大氣污染治理事業(yè)的發(fā)展盡一份綿薄之力。

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