答疑知識:大氣污染對動植物的危害

大氣污染對動植物的危害?

答疑：

1、對植物的危害

(1)大氣污染物，尤其是二氧化硫、氟化物等對植物的危害是十分嚴(yán)重的。當(dāng)污染物濃度很高時，會對植物產(chǎn)生急性危害，使植物葉表面產(chǎn)生傷斑，或者直接使葉枯萎脫落;當(dāng)污染物濃度不高時，會對植物產(chǎn)生慢性危害，使植物葉片褪綠，或者表面上看不見什么危害癥狀，但植物的生理機(jī)能已受到了影響，造成植物產(chǎn)量下降，品質(zhì)變壞。

(2)大氣污染對植物的危害可分為可見性傷害和不可見性傷害?？梢娦詡κ怯捎谥参锴o葉吸收較高濃度的污染物或長期暴露在被污染的大氣環(huán)境中而出現(xiàn)的可以看到的受害現(xiàn)象?？梢娦詡τ指鶕?jù)植物受害程度分為急性型、慢性型和混合型3種類型。急性傷害是在污染物濃度很高的情況下，短時間內(nèi)造成的危害，如葉片出現(xiàn)傷斑、脫落，甚至整株死亡;慢性傷害是指低濃度的污染物在長時間作用下造成的危害，例如葉片褪綠、生長發(fā)育受影響;混合型傷害是介于急性傷害和慢性傷害之間的受害癥狀，一般葉片出現(xiàn)黃白化癥狀，以后雖可恢復(fù)青綠，但會造成普遍減產(chǎn)。不可見傷害是由于植物吸收低濃度污染物而使生理、生化方面受到不良影響。雖然葉片表現(xiàn)不呈明顯的受害癥狀，但會造成植物不同程度的減產(chǎn)，或影響產(chǎn)品的質(zhì)量。

(3) 危害植物的大氣污染氣體

二氧化硫：是我國當(dāng)前最主要的污染物，排放量大，對植物的危害也比較嚴(yán)重。二氧化硫是各種含硫的石油和煤燃燒時的產(chǎn)物之一，發(fā)電廠、石油加工廠和硫酸廠等散發(fā)較多的二氧化硫。0.05～10 mg/L的二氧化硫就有可能危害植物，當(dāng)然以持續(xù)時間而定。植物少量的硫是植物生長所需要的，然而高濃度的二氧化硫進(jìn)入植物體內(nèi)，會造成高濃度的亞硫酸根離子的累積，高濃度的亞硫酸根離子能使植物受到損害。二氧化硫危害植物的癥狀是：開始時葉片微失去膨壓，有暗綠色斑點，然后葉色褪綠、干枯，直至出現(xiàn)壞死斑點;禾本科植物如稻、麥葉尖呈色條斑，豆科及百合科中蔥、蒜、韭菜葉片上呈黃色斑塊，茄科中茄子、番茄葉面呈較深色斑。

(4) 氟化物：有氟化氫、四氟化硅、硅氨酸及氟氣等，其中排放量最大、毒性最強(qiáng)的是氟化氫。當(dāng)氟化氫的濃度為 1～5 μg/L時，較長時間接觸可使植物受害。凡是生產(chǎn)過程中使用冰晶石、含氟磷礦石等原料的工廠，如鋁廠、磷肥廠、鋼鐵廠和玻璃廠等，都可能向大氣中排放出氟化物，煤中也常含氟，燃燒時也會放出氟化氫氣體。氟化氫被植物葉子吸收以后，由于鹵素的特異活潑性，葉綠素會受到傷害，光合作用長時間地受到抑制，或使某些酶鈍化，失去活性。葉子中若有膠狀物硅酸存在，則由于硅氟結(jié)合，形成難溶性的硅氟化合物，這些化合物都會積累在受害部位。植物受到氟化物氣體危害時，出現(xiàn)的癥狀與SO2受害的癥狀相似，葉尖、葉緣出現(xiàn)傷斑，受害組織與正常組織之間常形成明顯界線，未成熟葉片易受損害，枝梢?？菟?稻、麥類失綠，杏、桃葉片全失綠，番茄葉片呈土褐色，棉花葉片呈淺褐色。

(5)光化學(xué)煙霧：主要有害成分是臭氧、二硫化氮及過氧乙酸硝酸酯(PAN)。臭氧可以使葡萄糖氧化，含糖較多的植物對它的抵抗力較小;PAN通過氣孔進(jìn)入葉子，使之收縮、失水，然后充以空氣，這種損害可以貫穿整個葉子;如果植物不先暴露于光下，PAN一般不會造成損害。光化學(xué)煙霧危害植物的癥狀是：葉片背面變?yōu)殂y白色或古銅色，葉片正面受害部分與正常部分之間有明顯橫帶。

隨污染物的性質(zhì)、濃度、排放量和接觸時間、植物的品種以及生長期、氣象條件的不同而異。氣體污染物通常都是經(jīng)葉背的氣孔進(jìn)入植物體，然后逐漸擴(kuò)散到海綿組織、柵狀組織，破壞葉綠素，使組織脫水壞死;干擾酶的作用，阻礙各種代謝機(jī)能，抑制植物的生長。顆粒狀污染物則能擦傷葉面、阻礙陽光，影響光合作用，妨礙植物的正常生長。顆粒物上的重金屬等有害元素還可進(jìn)入植物細(xì)胞內(nèi)，產(chǎn)生進(jìn)一步的危害，使植物枯萎甚至死亡。

2、對動物的危害

(1)根據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)報道，美國一家煉鋼石排放大量的二氧化硫、三氧化二砷等廢棄物，污染了廠區(qū)周圍的牧草，牧草中砷的含量達(dá)到400ppm，使周圍24公里內(nèi)的3500頭羊，中毒死亡625頭。蒙塔那州磷肥廠排放大量的氟化氫，使牧草中的氟含量達(dá)到1000ppm，引發(fā)牛的氟骨病，導(dǎo)致牛奶產(chǎn)量減少，繁殖能力降低。

我國內(nèi)蒙古包頭鋼鐵廠曾經(jīng)采用含氟量高的礦石原料，排放的煙氣中氟含量很高，污染周圍的牧草和水源，引發(fā)牛、羊、馬等牲畜的骨骼變形、骨折等。

(2)大氣污染對動物的危害

大氣污染對動物的危害與對人體的危害情況相似。動物和人類共同生存在一個大氣環(huán)境里。大氣污染對人類的傷害，動物也不能幸免于難。凡是對人造成嚴(yán)重危害的大氣污染事件，對動物也產(chǎn)生同樣的危害和影響?？諝馕廴緦游锏奈：?，除污染物的直接侵入造成傷害之外，還通過污染食品進(jìn)入體內(nèi)，導(dǎo)致發(fā)病和死亡。因為動物沒有能力去選擇和鑒別某些劇毒性的食品，所以它們將比人類更容易遭受污染物的傷害和影響。

(3)許多農(nóng)藥是不易分解的化合物，被生物體吸收以后，會在生物體內(nèi)不斷積累，致使這類有害物質(zhì)在生物體內(nèi)的含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過在外界環(huán)境中的含量，這種現(xiàn)象稱為生物富集作用。生物富集作用隨著食物鏈的延長而加強(qiáng)。例如，幾十年前 DDT 作為一種高效農(nóng)藥，曾經(jīng)廣泛用于防治害蟲。美國某地曾經(jīng)使用 DDT 防治湖內(nèi)的孑孓，使湖水中殘存有 DDT ，而浮游動物體內(nèi) DDT 的含量則達(dá)到湖水的一萬多倍。小魚吃浮游動物，大魚又吃小魚，致使 DDT 在這些大魚體內(nèi)的含量竟高達(dá)湖水的八百多萬倍。 (4)重金屬對生物的危害 有些重金屬如 Mn 、 Cu 、 Zn 等是生物體生命活動必需的微量元素，但是大部分重金屬如 Hg 、 Pb 等對生物體的生命活動有毒害作用。生態(tài)環(huán)境中的 Hg 、 Pb 等重金屬，同樣可以通過生物富集作用在生物體內(nèi)大量濃縮，從而產(chǎn)生嚴(yán)重的危害 科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，自然界中的 Hg 在水體中經(jīng)過微生物的作用，能夠轉(zhuǎn)化成毒性更大的甲基汞。在被甲基汞污染了的海水中，藻類植物改變了顏色，海魚也大量死亡?？茖W(xué)家們還發(fā)現(xiàn)，質(zhì)量濃度僅為 4mg/L 的 PbCl 2 溶液，就能明顯地抑制菠菜和番茄正常地進(jìn)行光合作用。可見， Hg 、 Pb 等重金屬對于生物的正常生命活動是十分有害的。 (5)富營養(yǎng)化對生物的危害 富營養(yǎng)化 是指因水體中 N 、 P 等植物必需的礦質(zhì)元素含量過多而使水質(zhì)惡化的現(xiàn)象。水體中含有適量的 N 、 P 等礦質(zhì)元素，這是藻類植物生長發(fā)育所必需的。但是，如果這些礦質(zhì)元素大量地進(jìn)入水體，就會使藻類植物和其他浮游生物大量繁殖。這些生物死亡以后，先被需氧微生物分解，使水體中溶解氧的含量明顯減少。接著，生物遺體又會被厭氧微生物分解，產(chǎn)生出硫化氫、甲烷等有毒物質(zhì)，致使魚類和其他水生生物大量死亡。發(fā)生富營養(yǎng)化的湖泊、海灣等流動緩慢的水體，因浮游生物種類的不同而呈現(xiàn)出藍(lán)、紅、褐等顏色。富營養(yǎng)化發(fā)生在池塘和湖泊中叫做“水華” ( 如圖 ) ，發(fā)生在海水中叫做“ 赤潮 ”。工業(yè)廢水、生活污水和農(nóng)田排出的水中含有很多 N 、 P 等植物必需的礦質(zhì)元素，這些植物必需的礦質(zhì)元素大量地排到池塘和湖泊中，會使池塘和湖泊出現(xiàn)富營養(yǎng)化現(xiàn)象。池塘和湖泊的富營養(yǎng)化不僅影響水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)，而且會使水中含有亞硝酸鹽等致癌物質(zhì)，嚴(yán)重地影響人畜的安全飲水

3、大氣污染

( 1)隨著工業(yè)及交通運(yùn)輸?shù)仁聵I(yè)的迅速發(fā)展, 特別是煤和石油的大量使用, 將產(chǎn)生的大量有害物質(zhì)和煙塵、二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、碳?xì)浠衔锏扰欧诺酱髿庵? 當(dāng)其濃度超過環(huán)境所能允許的極限并持續(xù)一定時間后, 就會改變大氣特別是空氣的正常組成, 破壞自然的物理、化學(xué)和生態(tài)平衡體系, 從而危害人們的生活、工作和健康, 損害自然資源及財產(chǎn)、器物等。這種情況即被稱為大氣污染或空氣污染。大氣污染既指大氣中污染物濃度達(dá)到有害程度，超過了環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)象。

(2)環(huán)境意識薄弱.對可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略認(rèn)識不足 。大氣環(huán)境是人類賴以生存的可貴資源，大氣環(huán)境資源的破壞是一種不可逆的過程，恢復(fù)良好的大氣環(huán)境質(zhì)量要比采取措施從根本上防治大氣污染付出更多的經(jīng)濟(jì)代價。但這種觀念長期以來并沒有被一些部門和一些地區(qū)充分的理解和認(rèn)識。他們只考慮近期的、局部的經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要，在制訂一些綜合的經(jīng)濟(jì)政策、產(chǎn)業(yè)政策以及城市建設(shè)發(fā)展規(guī)劃中缺乏對保護(hù)大氣環(huán)境的考慮，往往以犧牲環(huán)境為代價換取經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，形成了盲目擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模、亂鋪攤子、重復(fù)建設(shè)、技術(shù)裝備水平低、能源資源浪費(fèi)大、鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)無序發(fā)展、劣質(zhì)煤炭流通失控等狀況。因此說缺乏對環(huán)境保護(hù)考慮的地方政策的出臺，本身就是造成加重大氣污染的誘因，所造成環(huán)境危害和損失是難以挽回的。

(3) 能源、利用不合理，能源浪費(fèi)嚴(yán)重 。能源的不合理利用以及能源的嚴(yán)重浪費(fèi)是造成我國大氣污染嚴(yán)重的原因之一，據(jù)資料顯示，主要表現(xiàn)如下：A：在我國一次能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中，煤炭占75%，而用于發(fā)電的煤量僅占總煤量的35%，其它煤炭則用于工業(yè)及民用燃燒，有84%的煤炭直接燃燒，這種煤炭消費(fèi)構(gòu)成是很不合理的。B：我國煤炭生產(chǎn)過分注重產(chǎn)量的增加，對控制高硫煤的問題重視不夠，主要表現(xiàn)在煤炭的洗選率低和高硫煤地區(qū)的煤炭產(chǎn)量增長過快。同時，由于洗煤廠建設(shè)資金的限制、洗煤價格的不合理以及受鐵路運(yùn)力和流向的制約，洗，煤的能力的增長落后于原煤生產(chǎn)量增長，原有洗選廠生產(chǎn)能力不能充分發(fā)揮出來。目前，我國煤炭入洗率為22%，發(fā)達(dá)國家一般多在60%~80%。動力煤洗選廠的洗選設(shè)備利用率僅為69%。C：各類燃燒設(shè)備技術(shù)及制造水平較低，能源利用率不高，使用能耗高排污量大和超期服役的燃燒設(shè)備的現(xiàn)象相當(dāng)普遍。全國工業(yè)鍋爐50萬臺，平均熱效率僅有60%左右;工業(yè)窯爐平均熱效率約為40%;城鎮(zhèn)居民生活燃煤熱效率平均僅為22%左右。D：鄉(xiāng)鎮(zhèn)工業(yè)發(fā)展迅速，大多數(shù)企業(yè)采用的生產(chǎn)技術(shù)、工藝比較落后，生產(chǎn)設(shè)備簡陋，資源能源利用率極低，所造成的大氣污染是驚人的。

(4)大氣污染防治的資金投入不足 。目前，全國污染治理和用于污染防治有關(guān)的城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)投資，只占國民生產(chǎn)總值的0.7%，這與我國環(huán)境污染嚴(yán)重、歷史欠賬太多和經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展對環(huán)保投資的需求相比，嚴(yán)重不足。A：我國工業(yè)發(fā)展的起點低，基礎(chǔ)工業(yè)整體水平提高較慢，技術(shù)改造難度大，污染欠賬多。工業(yè)技術(shù)和裝備許多是50~60年代水平的，資源、能源消耗高。但由于工業(yè)的整體改造受到資金的限制，遲遲不能進(jìn)行整體改造和市的污染治理，相當(dāng)一批技術(shù)裝備落后的工業(yè)企業(yè)長期在生產(chǎn)中排放大量的污染物，造成嚴(yán)重污染。B：國家在推行清潔煤炭政策、改善能源結(jié)構(gòu)的措施如煤炭洗選加工、型煤、燃煤脫硫、使用清潔能源等方面的投資力度太弱，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足需要。C：城市集中供熱、燃?xì)獾然A(chǔ)建設(shè)工程是解決城市大氣環(huán)境污染的主要措施。但不少地區(qū)仍然發(fā)展緩慢，關(guān)鍵還是資金投入不到位的問題。有些城市建完了熱電廠，卻缺少資金建設(shè)供熱管網(wǎng)，分散熱源仍然存在，不但沒有減少污染，反而增加了排放量。D：排污收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)太低，使得污染企業(yè)寧可交排污費(fèi)，而不愿意花錢治理。例如，“兩省九市”的二氧化硫收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)過低，一般都在每公斤二氧化硫0.20元以內(nèi)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于每公斤1元左右的脫硫成本，并不能促使企業(yè)投資用于二氧化硫治理。造成目前，兩省九市試點地區(qū)所建的脫硫設(shè)施很少。

4、大氣污染的防治

( 1) 對污染物進(jìn)行處理 。如將燃燒石油改為燃燒煤, 可以大大減少氮氧化物的排放。燃燒的煤須經(jīng)過脫硫, 并用高效的燃燒方式, 以減少二氧化硫及粉塵的排放。選用無氯氟烴的制冷劑, 盡快淘汰氯氟烴的使用。此外, 我們還設(shè)想了一些處理污染物的方法: 工廠燃燒使用煤和石油進(jìn)行化工生產(chǎn)會產(chǎn)生大量的 SO2 氣體, 除了用于制氮肥并提純SO2之外, 我們認(rèn)為, 還可以利用氧化還原的方法,變廢為寶。如:在某些工業(yè)上會有有毒氣體 H2S產(chǎn)生, 同樣作為一種大氣污染物, 污染空氣。如果能在一種特殊裝置中將兩者適當(dāng)?shù)幕旌? 就會發(fā)生如下反應(yīng) 2H2S+SO2=3S↓+2H2O 從而獲得有用的工業(yè)原料-- 單質(zhì)硫。在所有的污染氣體中 CO2 是排放量最大的一種, 吸收 CO2, 可將其通入 NH3 水制成氮肥;也可以將大量排放 CO2的工廠與堿廠合并起來, 為純堿生產(chǎn)提供源源不斷的 CO2供應(yīng)。

( 2) 運(yùn)用新能源技術(shù) 。這對于改善大氣污染起著巨大的作用。如可以以氫氣作為新能源而代替燃煤, 這就消除了一個很大的 SO2 污染源; 可以用潔凈的燃料使汽車的發(fā)動機(jī)工作, 這就消除了尾氣中 CO2 以及碳?xì)浠衔锏奈廴? 研制可代替氯氟烴的制冷劑, 就能減少對臭氧層的破壞等。

( 3 )注重城市功能和工業(yè)合理布局 。在布局規(guī)劃中, 使重污染單位都能在城市風(fēng)范圍之外的郊區(qū); 城市內(nèi)工業(yè)區(qū)應(yīng)建在城市主導(dǎo)風(fēng)的下風(fēng)區(qū), 并在工業(yè)區(qū)與居住區(qū)之間建立綠化隔離帶; 城市中心嚴(yán)格控制機(jī)動車數(shù)量, 興建并鼓勵市民乘坐地鐵。經(jīng)常關(guān)注大氣變化狀況, 讓氣象部門同工業(yè)企業(yè)保持聯(lián)系, 及時預(yù)報風(fēng)向, 風(fēng)速及降雨量狀況, 以便企業(yè)做出相應(yīng)調(diào)整, 防止污染流入市民居住區(qū)。

( 4) 利用生物凈化功能 。大量植樹造林阻止污染物傳播, 也可吸收污染物, 殺死細(xì)菌, 吸滯塵埃,從而起到凈化作用。像 1 公頃柳杉林每年可吸收SO2720 千克;云杉, 松樹能降塵達(dá)幾十噸之多。其次, 一些植物對某種污染有特殊的敏感, 能起指示作用。如家庭常見的美麗的葛蘭, 在氟污染盡 5ppb時, 就會發(fā)生葉片受損、枯燥癥狀。雖然氟含量超過 800ppb 時才對人有害, 可是葛蘭的這種反應(yīng)可以提醒我們防患于未然, 這時只要采取措施, 完全可以防止污染的進(jìn)一步擴(kuò)大。環(huán)境保護(hù)是重要的社會問題, 引起了社會各國的重視, 并提出了控制和治理污染的各種方法和措施。但是, 僅靠開發(fā)更有效的污染控制和治理技術(shù)所能實現(xiàn)的環(huán)境改善是有限的。若從考慮產(chǎn)品和生產(chǎn)過程對環(huán)境的影響出發(fā), 依靠改進(jìn)生產(chǎn)工藝和加強(qiáng)管理等措施來消除污染可能更有效,即采用預(yù)防污染策略來減少污染物的產(chǎn)生。這就是“清潔生產(chǎn)”的概念。但有些生產(chǎn)工藝仍免不了有末端處理的問題, 對化學(xué)工業(yè)來說, 發(fā)展綠色化學(xué)才是治理污染和保護(hù)環(huán)境最有效的方法。綠色化學(xué)又稱環(huán)境無害化學(xué), 即生產(chǎn)的單位產(chǎn)品的產(chǎn)污系數(shù)極低, 而且資源和能源的消耗極少, 從化學(xué)反應(yīng)入手根本上減少或消除對環(huán)境的污染。這樣的工藝技術(shù)稱作綠色技術(shù)。此外, 發(fā)展生物農(nóng)藥代替化學(xué)農(nóng)藥是治理環(huán)境污染的良好方法, 這也是我們在新世紀(jì)的努力方向。

動物和人類共同生存在一個大氣環(huán)境里。大氣污染對人類的傷害，動物也不能幸免于難。凡是對人造成嚴(yán)重危害的大氣污染事件，對動物也產(chǎn)生同樣的危害和影響?？諝馕廴緦游锏奈：Γ廴疚锏闹苯忧秩朐斐蓚χ?，還通過污染食品進(jìn)入體內(nèi)，導(dǎo)致發(fā)病和死亡。因為動物沒有能力去選擇和鑒別某些劇毒性的食品，所以它們將比人類更容易遭受污染物的傷害和影響。所以，我們一地要保護(hù)好這個獨(dú)一無二的地球，不知是為了我們自己，還有那些可愛的，對我們有利且無辜的動植物們!