何占林 鄭顯鋒
環(huán)境污染問題已得到世界的重視,發(fā)達國家對于某些方面的污染如污水,已經(jīng)基本被控制,但他們的治理過程所付出的昂貴代價是令人吃驚的。我國在經(jīng)濟開發(fā)和現(xiàn)代建設(shè)過程中,盡管注意了環(huán)境污染問題,但與發(fā)達國家相比,還有著相當?shù)牟罹?。我們用于環(huán)境治理的費用十分有限。因此,為解決環(huán)境,污染處理污染問題,不但要在治理污染上下工夫,同時更要重視挖掘環(huán)境資源。
挖掘環(huán)境資源就意味著擴大環(huán)境對污染物的負荷和容量,提高環(huán)境對污染物的凈白能力和自我調(diào)節(jié)能力。要實現(xiàn)這一點,城市經(jīng)濟建設(shè)和開發(fā)項目必須實行系統(tǒng)、綜合考慮和全面整體規(guī)劃,而提高環(huán)境植物覆蓋和增加環(huán)境綠色生物量則是其中重要的一個環(huán)節(jié)。
一、環(huán)境監(jiān)測
指測定代表環(huán)境質(zhì)量的各種標志,數(shù)據(jù)的過程。通常需要定位并長期連續(xù)進行。人類通過環(huán)境監(jiān)測,查出污染來源,摸清污染物的分布和變化規(guī)律,通過模擬研究預(yù)測污染趨勢,通過環(huán)境質(zhì)量評價,提出控制環(huán)境污染的對策。
植物在生長過程中,每時每刻都在與環(huán)境進行著氣體交換和營養(yǎng)物質(zhì)的交換。不少植物對環(huán)境污染的反應(yīng)比人和動物要敏感的多,當人們的感覺器官還沒有感覺到時,植物就會有種種反應(yīng)。如人在二氧化硫濃度1-5mg/L時才聞到它的氣味,10~20mg/L時才會受到刺激引起咳嗉流淚。而一些敏感的植物在0.3mg/L時就會出觀癥狀。我們利用植物的這種敏感反應(yīng),便可以監(jiān)測環(huán)境的污染。
環(huán)境污染指示植物,在環(huán)境污染的情況下,污染物質(zhì)對植物的毒性會在植物體上以各種形式反映出來。植物的這種反映就是環(huán)境污染的“信號”,人們可以根據(jù)植物所發(fā)出的“信號”來分析鑒別環(huán)境污染的狀況。這類對污染敏感而發(fā)出的“信號”的植物,叫“環(huán)境污染指示植物”或叫“監(jiān)測植物”。
二、指示植物發(fā)出的污染“信號”
1、產(chǎn)生可見癥狀
當植物受到污染物質(zhì)特別是大氣污染物質(zhì)的影響后,通常會在葉片上出現(xiàn)肉眼看得見的傷斑(即可見癥狀)。同時,不同的污染物質(zhì)和污染物質(zhì)濃度所產(chǎn)生的受害癥狀和傷害程度各有不同。
2、生理代謝過程發(fā)生變化
污染對植物的危害有時并不表現(xiàn)出可見癥狀,但卻對某些內(nèi)部的生理代謝活動發(fā)生影響,如使蒸騰率降低,呼吸作用加強,葉綠素的相對含量減少,光合作用強度下降,其結(jié)果是生長發(fā)育受到影響,生長量減少,植株矮化,葉面積變小,葉片時落和落花落果等。
3、植物成分的異常化
正常情況下,植物的成分大致是一定的。受到污染后,由于植物吸收污染物質(zhì)而使其中的某些成分含量發(fā)生變化。如受二氧化硫污染過的梨樹葉片,含硫量比正常葉片幾乎高一倍;受氟污染過的大葉黃楊葉片,含氟量比正常葉片高4倍。
根據(jù)植物體上出現(xiàn)的各種可見癥狀,某些生理指標和植物體內(nèi)某些成分含量的變化,就能夠分析判斷環(huán)境污染情況?!翱梢姲Y狀”能夠直接觀察。使用起來比較方便。測定生理指標和成分變化,需要一定的儀器設(shè)備,比較復(fù)雜,但較精確。在實際應(yīng)用時,應(yīng)該考慮植物所發(fā)出的各種“信號”而加以綜合分析,以便我們得出正確的結(jié)論。
引起植物產(chǎn)生可見癥狀的污染物的最低濃度稱為受傷閥值。它隨著植物種類和暴露時間而不同,隨著暴露時間的延長,閥值濃度降低。植物受害程度還受很多其他條件的影響,如植物在不同的生長發(fā)育時期對污染物的抗性不同,氣孔的開閉對污染物進入體內(nèi)的數(shù)量有影響,而氣孔的開閉又與土壤水分、空氣的溫度,空氣濕度以及陽光等外因有關(guān)。進入植物體內(nèi)的污染物可以與植物代謝產(chǎn)物結(jié)合,在酶的作用下被氧化分解,有的可以轉(zhuǎn)化成植物生命活動所必須的物質(zhì),有的可以重新排除體外。植物本身有一定的解毒能力,但當濃度超過閥值濃度時,植物的生長就會受到影響。
不同樹種對同一有害氣體,有著不同的反應(yīng)。同一樹種對不同的有害氣體,也有不同程度的反應(yīng)。所以,利用樹木不同的受害癥狀及受害閥值,是樹木監(jiān)測環(huán)境的重要依據(jù)。因而我們說樹木是環(huán)境污染的物的“警報器”和“監(jiān)測儀”。
三、污染物質(zhì)危害樹木的類型
在一切污染的環(huán)境中,凡是有生命的東西,都會深受其害,只有受害程度不同。樹木也不例外,甚至比人與動物還敏感。根據(jù)污染物對樹木的不同程度的危害,可以劃分出污染物質(zhì)危害樹木的類型:
1、急性危害
是指樹木在短期內(nèi)接觸高濃度的污染物造成的危害,其癥狀表現(xiàn)為樹木葉片很快出觀傷斑,嚴重時葉片還逐漸枯萎脫落,甚至植株死亡。
2、慢性危害
是樹木在生長時間內(nèi)接觸較低濃度的污染后,葉片表現(xiàn)出不同程度的受害癥狀,對生長發(fā)育有影響。
3、隱性危害
是指樹木外表生長發(fā)育正常,在植株體本身用肉眼見不到任何受害癥狀,用電子顯微鏡觀察可發(fā)現(xiàn)其生理機能已受到破壞,對生長發(fā)育有一定的影響,但不易引起人們的注意。
四、樹木抗性的劃分
各種樹木,對污染物的反應(yīng)不同,是受許多因素制約的,情況也極為復(fù)雜。因此,根據(jù)樹木受害癥狀出現(xiàn)遲早,受害程度及葉片脫落和萌發(fā)新葉的情況,植株生長發(fā)育的情況,可將樹木的抗性劃分為強、中,弱三等。
1、抗性強
葉片不受害或輕微受害,或受害葉片雖有顯著傷痕,但仍能進行光合作用,受害葉脫落緩慢或不脫落,植株生長發(fā)育基本正常,植株生長旺盛。
2、抗性中等
葉片輕度至中度受害,受害葉片脫落緩慢。受害后恢復(fù)快,或萌芽快,對植株生長發(fā)育有一定的影響,植株生長中等。
3、抗性弱
葉片受害嚴重,葉片明顯干枯,甚至枝芽也枯萎,大部分植株的受害葉迅速大量脫落,植株長勢明顯衰退,生長發(fā)育受到嚴重影響。
一般來說,各種樹木都能起到監(jiān)測環(huán)境的作用,敏感樹種出觀在受害癥狀,表明環(huán)境污染了:抗性中等的樹木受害,表明污染較嚴重;而強抗性的樹種受害,則表明污染十分嚴重。通常為了及時發(fā)現(xiàn)污染,都選用敏感樹種且癥狀明顯典型的樹種,作為監(jiān)測樹種。
利用樹木監(jiān)測環(huán)境污染的關(guān)鍵在于它對各種污染物質(zhì)的敏感性,因此,需要通過各種途徑把敏感種類選擇培育出來。