植物與大氣污染的防治對(duì)策

武云飛， 劉向娜，李雅娟

（安陽市三角湖公園管理站，河南 安陽 455000）

近年來,伴隨著我國(guó)城市化發(fā)展進(jìn)程的不斷加快,惡化的城市空氣質(zhì)量給經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活帶來了嚴(yán)重威脅。我國(guó)已是世界少數(shù)大氣污染最嚴(yán)重的國(guó)家之一，面臨的污染形勢(shì)異常嚴(yán)峻，防治任務(wù)艱巨，任重而道遠(yuǎn)[1]。如何防止城市大氣污染，減輕其危害的影響，是每一個(gè)建設(shè)者都要面臨的重要課題。

1 大氣污染的現(xiàn)狀

近年來，我國(guó)大氣污染物排放總量呈逐年降低態(tài)勢(shì)，部分污染較嚴(yán)重的城市空氣質(zhì)量有所好轉(zhuǎn)，環(huán)境質(zhì)量劣三級(jí)城市比例下降，但空氣質(zhì)量達(dá)到二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)城市的比例也在減少，污染仍然很嚴(yán)重。中國(guó)大氣污染的主要來源是生活和生產(chǎn)用煤，主要污染物是顆粒物和SO2。顆粒物是影響中國(guó)城市空氣質(zhì)量的主要污染物，SO2污染也保持在較高水平。老問題還遠(yuǎn)沒解決，新環(huán)境污染問題接踵而來。隨著機(jī)動(dòng)車輛迅猛增加，中國(guó)部分城市的大氣污染特征正在由煙煤型向汽車尾氣型轉(zhuǎn)變，NO、CO呈加重趨勢(shì)，有些城市已出現(xiàn)光化學(xué)煙霧現(xiàn)象，全國(guó)形成華中、西南、華東、華南多個(gè)酸雨區(qū)，多地出現(xiàn)霧霾天氣、沙塵暴天氣[2]。

1.1 大氣污染的主要危害

大氣污染物主要包含PM2.5、硫酸根離子（SO42-）、硝酸根離子（NO3-）、VOCs、臭氧等，不僅會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重危害，還會(huì)威脅到人類身體健康，加劇治理成本，阻礙經(jīng)濟(jì)發(fā)展。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，人口與產(chǎn)業(yè)較為密集的城市地區(qū)大氣污染問題越來越嚴(yán)重，肆意焚燒垃圾秸稈所產(chǎn)生的煙塵、汽車排放尾氣以及工業(yè)企業(yè)在生產(chǎn)研發(fā)過程中由于處理不當(dāng)所泄露的氮氧化合物等共同構(gòu)成了大氣污染物。

1.2 大氣污染的來源

人類在生產(chǎn)和生活活動(dòng)中向大氣排出的、或使大氣產(chǎn)生的有害氣體有數(shù)十種，主要包括一氧化碳（CO）、二氧化硫（SO2）及二氧化氮（NO2），根據(jù)源頭進(jìn)行分類如下：

①燃料。煤、石油這類高碳能源的燃燒會(huì)產(chǎn)生大量含碳氮硫的有害氣體，比如火力發(fā)電廠、鋼鐵廠等在生產(chǎn)過程中會(huì)產(chǎn)生二氧化硫、二氧化氮等有害氣體。

②工業(yè)廢氣。在工業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)過程中會(huì)產(chǎn)生大量一氧化碳、二氧化硫等有害氣體，若不經(jīng)處理直接排放，將降低空氣質(zhì)量，比如冶金、電鍍、噴漆等行業(yè)在研發(fā)生產(chǎn)過程中會(huì)產(chǎn)生大量酸氣、有機(jī)廢氣和重金屬，形成酸雨、酸泥等污染物危害環(huán)境。

③交通尾氣，比如黑煙車的上路會(huì)加劇大氣污染。

④秸稈等生物質(zhì)的燃燒。秸稈等燃燒會(huì)產(chǎn)生溫室氣體二氧化碳，如燃燒不充分，也會(huì)產(chǎn)生一氧化碳等有害氣體，加重環(huán)境污染，影響人體健康。

2 有害氣體的危害。

受一氧化碳污染影響最大的是人類的身體健康。人體通過呼吸將空氣中的一氧化碳吸入體內(nèi)后，與血液中的血紅蛋白結(jié)合，形成碳氧血紅蛋白，導(dǎo)致人體各項(xiàng)組織由于供氧不足而壞死，尤其會(huì)影響人體的神經(jīng)系統(tǒng)，嚴(yán)重者甚至?xí)斐缮ｋU(xiǎn)。

二氧化硫能夠?qū)е滤嵊?，酸雨由于其自身的腐蝕性，很容易對(duì)地面的各類生物及物質(zhì)造成破壞，導(dǎo)致嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。另外，二氧化硫同樣也會(huì)傷害到人體健康，由于二氧化硫與水的親和力較高，其進(jìn)入人體后，極易生成亞硫酸、硫酸等腐蝕性物質(zhì)，嚴(yán)重刺激人類呼吸道甚至發(fā)生灼傷。二氧化硫進(jìn)入人體內(nèi)環(huán)境后，破壞內(nèi)環(huán)境平衡，增加患病風(fēng)險(xiǎn)，甚至?xí)p壞肝臟，抑制機(jī)體免疫力[3]。

二氧化氮在大氣中與自由基離子發(fā)生氧化作用生成硝酸根離子（NO3-），進(jìn)而導(dǎo)致PM2.5的產(chǎn)生，降低空氣質(zhì)量。另外，二氧化氮隨著雨水進(jìn)入土壤后，會(huì)導(dǎo)致土壤酸堿失衡，土地進(jìn)而貧瘠化，降低作物產(chǎn)量。如果二氧化氮進(jìn)入到人體則會(huì)導(dǎo)致呼吸困難、咳嗽等狀況，甚至引起哮喘，危害人體生命健康。

3 對(duì)污染氣體抗性強(qiáng)的植物及其降解污染氣體的對(duì)策

鑒于大氣污染問題愈發(fā)嚴(yán)重，傳統(tǒng)的污染治理手段存在著效率低、安全性差、治理效果不顯著等缺點(diǎn)，生物技術(shù)防治大氣污染具有很好的潛在應(yīng)用價(jià)值。通過植物來吸收大氣污染成分，提高大氣循環(huán)效率，使空氣得到凈化。部分植物的葉片氣孔具有抗污作用，它能夠?qū)⒖諝庵杏泻怏w吸收，轉(zhuǎn)化為無毒性物質(zhì)儲(chǔ)存在植物細(xì)胞中以積累有機(jī)物[4]。因此，園林綠化能夠起到凈化空氣的作用，以達(dá)到改善空氣質(zhì)量，優(yōu)化人居環(huán)境的目的。本文主要圍繞植物對(duì)有害氣體一氧化碳、二氧化硫及二氧化氮的防治對(duì)策進(jìn)行簡(jiǎn)要闡述。

3.1 園林綠化中對(duì)大氣污染抗性強(qiáng)的植物

工業(yè)生產(chǎn)、人類生活等過程會(huì)產(chǎn)生污染性氣體，但是部分樹木能吸收一氧化碳、二氧化硫及其他有害氣體，有助于凈化空氣，優(yōu)化環(huán)境，且綠色植物的光合作用會(huì)吸收空氣中的二氧化碳，降低大氣中溫室氣體含量，減輕溫室效應(yīng)。

①對(duì)一氧化碳污染抗性較強(qiáng)的植物。吊蘭的光合作用能力較強(qiáng)，不論光照強(qiáng)弱，均能夠進(jìn)行光合作用，基本全天24小時(shí)不間斷釋放氧氣，同時(shí)能夠有效地吸收一氧化碳等有害氣體。橡皮樹生命力頑強(qiáng)，可以將二手煙中的有害氣體高效吸收，凈化室內(nèi)空氣。

②對(duì)二氧化硫污染抗性較強(qiáng)的植物。如石竹又被稱為洛陽花，對(duì)二氧化硫吸收能力較強(qiáng)。蘆薈能夠保持常綠，可以吸收異味，作用時(shí)間長(zhǎng)，達(dá)到降低空氣中二氧化硫含量的目的。刺槐，屬落葉喬木，枝上有刺，對(duì)二氧化硫、氯氣、光化學(xué)煙霧等的抗性都較強(qiáng)，還有較強(qiáng)的吸收鉛蒸氣的能力。此外，比較常見的還有菊花、石榴、丁香、百合、楊梅、銀杏、白皮松、龍柏、日本柳杉、粗榧、毛白楊、垂柳、迎春花、十大功勞、油茶、青桐、泡桐、法國(guó)冬青、八角金盤等植物對(duì)二氧化硫污染表現(xiàn)出較強(qiáng)的抗性。

③對(duì)煙塵抗性較強(qiáng)的植物。龜背竹，葉片寬大，有很強(qiáng)的滯塵能力，能吸附微小的塵粒。散尾葵會(huì)蒸發(fā)很多水汽，提高室內(nèi)空氣濕度，濕度增加后，漂浮在空氣中的細(xì)小塵埃就會(huì)遇濕而落。文竹可以釋放出具有揮發(fā)性的芳香油，可以抑制細(xì)菌繁殖，殺菌除塵，還能減少感冒、咳嗽等疾病的傳染。非洲茉莉葉片厚實(shí)翠綠，會(huì)產(chǎn)生會(huì)揮發(fā)性的油類物質(zhì)，具有顯著的殺菌除塵作用。

3.2 對(duì)污染氣體抗性強(qiáng)的植物特點(diǎn)

①葉片的結(jié)構(gòu)對(duì)有害氣體進(jìn)入植物起阻礙作用，葉片一般較厚，其中起到減少水分蒸發(fā)作用的蠟層也成為阻擋有害氣體的一道屏障。另外，葉片背面氣孔周圍有絨毛以過濾氣孔吸收的氣體。因此，葉背多毛的植物一般對(duì)有害氣體的抗性強(qiáng)。

②具有抵御有害氣體的生理特性。一些植物既能吸收大量有害氣體，又不對(duì)自身造成危害。有些植物會(huì)控制氣孔開合，當(dāng)空氣中污染氣體含量較高時(shí)，氣孔會(huì)自動(dòng)關(guān)閉以減少吸收有害氣體,提高其自身抗性。

③具有較強(qiáng)的生命力。一些生長(zhǎng)在污染源附近的植物雖然容易遭受污染物的侵害,但其通過光合作用生產(chǎn)有機(jī)物能力較強(qiáng)，即使在大氣污染嚴(yán)重的環(huán)境中,它們?nèi)匀荒軌蝾B強(qiáng)生長(zhǎng)。

3.3 植物對(duì)大氣污染的凈化

①吸收與吸附。植物根系可以通過不斷擴(kuò)散增加對(duì)土壤中污染物的吸收，隨著根系越來越發(fā)達(dá)，其吸污能力也越來越強(qiáng)；部分有害氣體能夠被植物的葉面氣孔所吸收,并且吸收量與氣體濕度呈正相關(guān)[5]。

同時(shí)，植物葉表面不平或多茸毛、樹干凹凸不平、分泌黏性油脂及汁液，能吸附大量飄塵。植物滯塵量與樹冠的大小、葉片疏密度、葉片形態(tài)結(jié)構(gòu)、葉面粗糙程度等有關(guān)，所以不同植物滯塵量不盡相同。一般來說，葉片寬大、平展、硬挺不易抖動(dòng)、葉面粗糙的植物能吸附大量的粉塵。同一樹種樹木吸滯粉塵能力與葉量呈正相關(guān)，夏季葉量最多，吸塵力最強(qiáng)；冬季葉量少，甚至落葉，吸塵力弱。另外，居住區(qū)墻面若有立體綠化，室內(nèi)空氣含塵量將減少22%。

②代謝降解。植物能夠利用自身的酶類物質(zhì)來加快污染物的分解代謝，達(dá)到凈化大氣的目的。植物將其吸收的有毒氣體分解為沒有毒性的中間代謝物儲(chǔ)存在植物中，成為植物體的一部分。例如二氧化硫的凈化過程，由于植物葉片會(huì)附著一些大顆粒污染物，會(huì)吸附空氣中的部分二氧化硫，植物細(xì)胞還能將吸收的二氧化硫降解為硫酸鹽，為植物生長(zhǎng)提供硫元素。

③植物轉(zhuǎn)化和同化。通常植物將有機(jī)污染物經(jīng)過植物的轉(zhuǎn)化作用后，會(huì)被隔離在液泡中,因此植物在轉(zhuǎn)化污染物的同時(shí)也可以避免污染物對(duì)自身的危害。植物同化是指植物通過氣孔將含有某些元素的污染物吸入體內(nèi)，而這些元素是對(duì)植物生長(zhǎng)起促進(jìn)作用的，并參與生理過程，以有機(jī)化合物的形式儲(chǔ)存在植物體內(nèi)，對(duì)自身生長(zhǎng)起到促進(jìn)作用。雖然CO2、SO2、NO2等屬于大氣污染物，但同時(shí)又含有植物所需營(yíng)養(yǎng)元素，植物將其吸入體內(nèi)并參與代謝,最終形成有機(jī)物供自身利用[6]。

4 展望

防治大氣污染，保障公眾健康，推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)，促進(jìn)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展，已經(jīng)成為人們的共識(shí)。而大力推進(jìn)城市園林綠化，最大限度發(fā)揮植物的生態(tài)效應(yīng)，無疑是防治大氣污染，推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)的最佳途徑。隨著生態(tài)文明建設(shè)的大發(fā)展，堅(jiān)信植物在大氣污染防治，改善人居環(huán)境方面必將發(fā)揮愈來愈重要的作用。