植物監測在大氣污染監測中的應用

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情況有所差異，有的植物具有較強的抵抗力，因此污染反應不會十分明顯，有的植物抵抗力差，其反應就會比較敏感。而在大氣污染監測的過程中，利用植物的這種反應，對環境污染指標進行確定和判斷的方法，就是植物監測。本文就以植物監測在大氣污染監測中的應用進行幾方面研究。

關鍵詞：植物監測；大氣污染監測；應用

植物監測是一種有效的大氣污染監測手段，以孢子植物為例，其地衣具有良好的大氣污染指示性，不僅能夠對大氣中的二氧化硫進行監測，同時還能夠對氟化氫、氯等有毒氣體進行監測，即便是大氣中的有毒物質含量甚微，也會對其生長產生影響，因此屬于反應極為敏感的植物，非常適合用于植物監測。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和支持。

一、植物監測大氣污染物的機理

在對大氣污染進行監測的過程中，植物是非常有效的生物監測器。在生物系統中最容易受到大氣污染的就是植物，與動物系統相比來說，其反應更具靈敏性。而對于植物自身來說，可以依據較大的綠葉面積與氣體進行交換。但植物嚴重缺乏動物循環系統緩沖外界因素的影響，其自身具備固定性特點，沒有辦法預防污染物對其的危害。所以，在一定程度的污染環境下，植物的葉子就會出現相應的特征，運用葉片的危害程度和相關數據，才可以表現出當地地區的污染情況。由此可見，只有通過植物對生物狀況進行監測，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，可以作為我國當前環境質量的指示植物。對于指示植物來說，其自身是一種化學監測器，在可以對人類引起的環境因素進行識別。反之，監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測系統來說，可以展示出一個地區污染物的變化程度，并且與環境污染的整體水平有著密不可分的聯系。

二、植物監測大氣污染物的優勢分析

（一）綜合性：理化監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同作用，又存在拮抗作用。生物監測能夠實現綜合反應污染對生物影響效應的監測。

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

（三）靈敏性：低濃度污染侵入環境之后，生物可以與其快速發生反映，因此能夠及時發現污染，并進行預報。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時就會出現癥狀。如果使用唐菖蒲監測氟化物，那么空氣中的污染物在十億分之一的時候，其葉子就會發生干枯的癥狀，人類通過觀察其反應，就可以得知空氣是否存在污染，目前一般的儀器，是達不到這樣的監測效果的。

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

（五）多功能性：植物不僅可以達到監測的目的，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、美化環境以及調節人的精神等多重功能。同時植物監測可以測得環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，作為制定環境標準的參考依據。

三、植物監測在大氣污染監測中應用

（一）可見傷害癥狀的應用

當植物受到大氣污染物的危害之后，就會隨污染物的程度發生變化。當污染物濃度較低的情況下，對于一部分比較敏感的植物，就會出現危害的狀況。而對于一些中等植物來說，當污染程度較高的情況下，就會導致其出現中毒現象。在一個地區的污染程度，如果只有敏感植物出現癥狀，證明這個地區的污染程度較輕。反之，當污染程度比較嚴重的情況下，敏感植物就會出現生命危害。由此證明，對于不同程度的植物來說，可以作為監測污染情況的生物監測器。所以，我國現階段人們逐漸通過一些敏感植物，作為污染物的生物監測器，采取科學合理的方法，確定一個地區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，導致在實際運用的過程中受到約束。

（二）地衣作為生物監測器

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，就可以依據一個地區地衣的數量，判斷當地地區的污染程度。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，依據其植物的變化，判斷這個地區的污染嚴重程度。另外，在通過地衣這種植物對污染程度進行監測，最大的困難就是分類工作，導致他與其他植物更難掌握，而且對其研究的學者數量也非常少。

（三）植物體內污染物含量

對于不同類別的植物來說，可以對相關的污染物進行吸附，所以，就經常被用為大氣監測的重要材料。在具備污染程度的城市和地區，經常會具有天然分布和人工和種植的相關植物，對植物實際變化進一步分析，就可以判斷一個地區的污染程度和情況。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和城市，也可以獲取相關的監測數據和資料。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。對于自動化監測儀器來說，需要在規定的范圍之內，獲取科學合理的數據。在對其監測的過程中，需要將植物監測技術進行結合，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，每一個年輪內積累的污染物，可以反映出當地地區的污染程度，尤其是在歷史資源不完善的地區，其監測數據具有重要作用。但大部分的污染物在形成木材的過程中，經常會形成不溶性化合物，一直堆積在木材中，導致其交易很難運轉。木材主要來自于大氣和土壤，對大氣污染實際監測情況進行嚴格監測，還需要對土壤中的相關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，在我國現階段已經得到標準化的發展趨勢，并且在各個地區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，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，當受到大氣污染時，苔蘚會出現明顯的黑斑或褐化現象；葉片下表面產生特殊銀灰色光澤；植物體內葉綠體遭受破壞，導致苔蘚植物葉片的褐化或白化，或出現嚴重的黃萎癥狀；長期污染下的苔蘚植物群落發生嚴重的衰退，在污染地區的物種多樣性將不斷減少直至苔蘚種群消失。日本對市區、郊區和農村等地的苔蘚分布情況進行統計：①在市區公園、工業區包括郊區和城鎮的中心，苔蘚植物極少見，僅出現于多樹木的公園、祠堂和廟宇周圍，這一帶SO2的質量濃度為0.1～0.14mg/m3。②在市區外圍和臨近區，樹木上有豐富的與市區中相同種的苔蘚植物，該地區SO2質量濃度為0.06～0.1mg/m3。③在郊區、農村，樹木上有許多種類的苔蘚植物，SO2質量濃度為0.03～0.06mg/m3。④完全到農村，SO2質量濃度在0.03mg/m3以下，苔蘚植物能夠完全生長。

四、結束語

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

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