摘要:大氣污染對農業生態環境的影響和危害是人們極為關注的問題,當大氣污染物含量超出一定范圍時,就會直接影響農作物、果樹、蔬菜等作物的正常生長發育,更嚴重的是大氣中某些污染物還會通過食物鏈的傳遞作用引起動物甚至人類患上疾病或死亡。
關鍵詞:大氣污染;農作物危害;防治措施
中圖分類號: X503 文獻標識碼: A DOI編號: 10.14025/j.cnki.jlny.2015.20.065
大氣環境質量好壞與植物的生長密切相關,尤其是農作物更容易受大氣環境質量好壞的影響,首先,是因為農作物具有龐大的葉面積進行光合作用并同空氣接觸進行氣體交換,一些污染物會隨著氣體交換進入農作物體內,從而影響和破壞光合作用及呼吸作用的正常進行;其次,它們幾乎不能緩沖外界環境變化而帶來的不利影響;最后,植物位置一般是固定不變的,不像動物可以通過行動避開環境污染。當大氣中的某些污染物的含量長期超過正常水平時,不僅對農作物、果樹蔬菜、經濟作物及綠化植物等造成不良的影響和危害,也會給人們帶來巨大的經濟損失。
1主要大氣污染物種類及對農作物的危害
目前,被人們注意到或已經對生態環境影響較大,并對人類健康威脅較大且排放量較大的大氣污染物有100種左右。其中對農作物影響較大的主要是以煙塵和粉塵為主的顆粒物、二氧化硫、氮氧化物、氟化物、乙烯、氯氣等大氣污染物。
1.1煙塵、二氧化硫及氮氧化物的來源及對農作物的危害
我國能源結構以煤為主,大氣污染屬于煤煙型污染,主要污染物為煙塵、二氧化硫和氮氧化物,其主要來源可概括為以下幾方面:一是一些落后的生產工藝和淘汰的生產設備向偏遠的農村地區轉移,以及液化氣、天然氣等清潔能源在該地居民的生活中還沒有普及,高硫煤和低熱量的劣質煤仍然是人們的首選生產生活燃料。受當前的經濟條件限制和技術條件限制,人們不可能放棄廉價的高硫煤而去購買環保型的低硫煤,也不可能在一些小的燃燒器上安裝脫硫除塵設施,更不可能使用高效節能環保的生產設備,這就造成煙塵、二氧化硫以及氮氧化物等大氣污染物的大量排放。二是一些偏遠地區的工礦企業因大量使用大型移動機械設備和雷管爆破,使當地產生一系列煙塵和有毒有害的大氣污染物,如爆破和采用柴油機為動力的設備等。常見的污染物質主要有粉塵、有害有毒氣體有H2S,SO2,NO2等,而且這些工礦企業大多數成為當地大氣污染物的“主力軍”。三是私家車及農村機械化發展迅速。特別是近年來,農村地區大型作業機械的數量急劇增多。私家車及作業機械所排放的尾氣中夾雜著大量的可吸入顆粒物,從而導致霧霾天氣的增加。這些將直接影響農作物、果樹、蔬菜等作物的正常生長。首先,煙塵中大于10微米的顆粒常在污染源附近降落在農作物的嫩葉、新梢、果實等柔軟組織上形成污斑,從而影響光合作用和呼吸作用的正常進行,使農作物生長發育不良,甚至死亡;其次,二氧化硫是對農業危害最廣泛的大氣污染物,最典型的二氧化硫的傷害癥狀是出現在植物葉片上由漂白引起失綠,逐漸呈棕色壞死的傷斑。如二氧化硫對小麥和水稻的危害,當濃度較高時,葉片會變成淡綠色或灰綠色,上面有小白斑,隨后全葉變白,葉尖卷曲萎蔫,莖稈谷粒也變白,形成枯熟,甚至全株死亡。當濃度較低時,則表現葉片傷斑呈褐色條狀,似擦傷狀,葉尖褐色,谷粒失去固有金黃色而略呈褐色。蔬菜受到二氧化硫的危害時表現癥狀主要發生在葉片上,其他器官很少發生,如葉片出現白斑或黃白斑的有蘿卜、白菜、菠菜、番茄、蔥、辣椒和黃瓜。出現褐斑的有茄子、胡蘿卜、馬鈴薯、南瓜;最后,作為大氣污染物主要是二氧化氮、一氧化氮和硝酸霧危害植物的癥狀與二氧化硫相似,在葉脈間、葉緣出現不規則水漬狀傷害,但二氧化氮毒性弱一般無急性危害。
1.2其他氣體對農作物的危害
1.2.1乙烯對農作物的危害 乙烯作為植物的內源激素之一的危害癥狀比其他大氣污染物相比較特殊,農作物本身能產生微量乙烯,控制、調節生長發育過程。當大氣污染物中的乙烯濃度超過一定水平并被農作物吸收時,就會干擾農作物的正常發育,引起許多農作物生長異常,促進農作物葉片和果實失綠變黃,造成落花落果現象。
1.2.2氯氣和氨對農作物的危害 在大氣中一般情況下氯氣和氨濃度很低,很少對農作物產生明顯危害。只有在化工、制藥、食品等工業企業偶然事故或溢出時,能使植物受到急性危害。在高濃度氯氣和氨的影響下植物葉片發生急性危害,葉肉組織潰散,葉綠素分解,出現受害傷斑或失綠變黃。
1.2.3氟化物主要成分有氟化氫、四氟化硅、硅氨酸以及氟氣等 其中排放量最大、毒性最強的是氟化氫。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。植物受到氟化物危害時,由于氟化氫具有在農作物體內累積特點,其危害植物的癥狀與二氧化硫不同,傷斑首先在嫩葉、幼苗上發生;傷斑由油漬壯發展至黃白色或褐色斑塊,在受污染組織與正常組織交界處,呈現稍濃的褐色或近紅色帶,同時,植物表現出大量落葉。
2 大氣污染對農作物危害的主要防治措施
2.1 結合檢測情況進行綜合防治
大氣中的污染物成分是復雜多樣的,不同地區污染類型和排放污染物種類又各不相同。在進行大氣污染對農作物防治時,應根據當地的實際情況來進行監測,以確定大氣污染物中數量、成分、性質,再依據以及對當地主要農作物類型、用途,以及危害情況而進行綜合防治。
2.2根據污染源、污染物種類,合理布局農業結構、種植制度和種植方式,選育優良抗污染作物品種,開展植樹造林等綜合防治措施
結合我國能源結構以煤炭為主,工業布局不合理,燃燒器陳舊,工藝落后,能耗高等特點。在防治大氣污染對農作物的危害時,應從地區和國家分析,應從整體考慮;從污染源產生的源頭采取措施考慮,改用清潔能源,改革生產工藝,減少廢氣排放;其次是全面規劃、合理布局,根據污染源、污染物種類,合理布局農業結構、種植制度和種植方式,選育優良抗污染作物品種,開展植樹造林等綜合防治措施;再次是對已有污染物進行必要的末端控制治理技術。具體治理措施如下。
2.2.1選育栽培抗抗污染優良作物品種 在工況企業周圍推廣抗污染優良品種,做好作物布局、配種搭配,以減輕或避免大氣污染對農作物的危害。
2.2.2綠化造林,利用樹木的吸附阻塵功能 大量植樹造林可吸收二氧化硫、氮氧化物等污染物,也可吸滯塵埃,從而起到凈化作用。如1公頃柳松林每年可吸收二氧化硫2720公斤;云松、松樹能降塵達幾十噸之多。
2.2.3對污染物進行處理以及在燃燒器上安裝脫硫除塵設施 如將一些劣質煤、低熱量煤換成優質煤使用,或將高硫煤經過水洗后變成低硫煤在使用,可大大減少氮氧化物二氧化硫、煙塵的排放。并針對一些有條件的燃煤企業可在燃燒器上安裝除塵脫硫設施,并提高燃燒效率,以減少煙塵和二氧化硫的排放。
2.2.4運用新能源技術 可采用頁巖氣、天然氣作為清潔新能源而代替工業生產使用燃煤、燃油,這就減少了大量的二氧化硫、乙烯等污染源;汽車可以用天然氣或電代替燃油,可以消除二氧化碳以及碳水化合物的污染;研制可代替氯氟烴的制冷劑,就能減少對農作物的破壞。
2.3 用法律和行政手段保護和改善農作物的生長環境
建立農村環境保護的地方性法規,制定農村農作物保護的規范性文件,抓好落實,規范影響農村農作物的各種行為,特別是制定農村農作物大氣污染治理相關規章制度。
然而,大氣污染時往往是多種污染物共同作用造成對農作物的傷害。如在工業區周圍被二氧化硫污染,同時還伴有大量粉塵,有時由于汽車排放尾氣又摻雜了氧化煙霧污染,從而出現復合型污染。在危害農作物受污染癥狀上也會導致更為復雜的表現。因此更需要我們環境部門在污染物的產生源頭、傳播過程中、以及對農作物危害整個過程進行嚴格監控,但由于目前大氣污染對農作物危害還未列入環境污染防治范疇,以及一些重污染企業向農村和落后地區轉移,再加上人們的不重視、技術手段和管理手段的落后、防護措施的缺乏,使得一些地區大氣污染對農作物的危害變得越來越嚴重,因此,要加強大氣環境質量發展等方面的工作。
參考文獻
[1]李廣超,傅梅綺.大氣污染控制技術[M].北京:化工工業出版社,2004.
[2]張乃明.農村環境保護知識讀本[M].北京:化工工業出版社,2011.
作者簡介:張佰秋,本科學歷,通榆縣環保局,工程師,研究方向:環境監測及污染防治。