植物與大氣污染的防治對策

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,伴隨著我國城市化發展進程的不斷加快,惡化的城市空氣質量給經濟發展和人民生活帶來了嚴重威脅。我國已是世界少數大氣污染最嚴重的國家之一，面臨的污染形勢異常嚴峻，防治任務艱巨，任重而道遠[1]。如何防止城市大氣污染，減輕其危害的影響，是每一個建設者都要面臨的重要課題。

1 大氣污染的現狀

近年來，我國大氣污染物排放總量呈逐年降低態勢，部分污染較嚴重的城市空氣質量有所好轉，環境質量劣三級城市比例下降，但空氣質量達到二級標準城市的比例也在減少，污染仍然很嚴重。中國大氣污染的主要來源是生活和生產用煤，主要污染物是顆粒物和SO2。顆粒物是影響中國城市空氣質量的主要污染物，SO2污染也保持在較高水平。老問題還遠沒解決，新環境污染問題接踵而來。隨著機動車輛迅猛增加，中國部分城市的大氣污染特征正在由煙煤型向汽車尾氣型轉變，NO、CO呈加重趨勢，有些城市已出現光化學煙霧現象，全國形成華中、西南、華東、華南多個酸雨區，多地出現霧霾天氣、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，不僅會對生態環境造成嚴重危害，還會威脅到人類身體健康，加劇治理成本，阻礙經濟發展。隨著經濟發展，人口與產業較為密集的城市地區大氣污染問題越來越嚴重，肆意焚燒垃圾秸稈所產生的煙塵、汽車排放尾氣以及工業企業在生產研發過程中由于處理不當所泄露的氮氧化合物等共同構成了大氣污染物。

1.2 大氣污染的來源

人類在生產和生活活動中向大氣排出的、或使大氣產生的有害氣體有數十種，主要包括一氧化碳（CO）、二氧化硫（SO2）及二氧化氮（NO2），根據源頭進行分類如下：

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

②工業廢氣。在工業企業的生產過程中會產生大量一氧化碳、二氧化硫等有害氣體，若不經處理直接排放，將降低空氣質量，比如冶金、電鍍、噴漆等行業在研發生產過程中會產生大量酸氣、有機廢氣和重金屬，形成酸雨、酸泥等污染物危害環境。

③交通尾氣，比如黑煙車的上路會加劇大氣污染。

④秸稈等生物質的燃燒。秸稈等燃燒會產生溫室氣體二氧化碳，如燃燒不充分，也會產生一氧化碳等有害氣體，加重環境污染，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后，與血液中的血紅蛋白結合，形成碳氧血紅蛋白，導致人體各項組織由于供氧不足而壞死，尤其會影響人體的神經系統，嚴重者甚至會造成生命危險。

二氧化硫能夠導致酸雨，酸雨由于其自身的腐蝕性，很容易對地面的各類生物及物質造成破壞，導致嚴重的經濟損失。另外，二氧化硫同樣也會傷害到人體健康，由于二氧化硫與水的親和力較高，其進入人體后，極易生成亞硫酸、硫酸等腐蝕性物質，嚴重刺激人類呼吸道甚至發生灼傷。二氧化硫進入人體內環境后，破壞內環境平衡，增加患病風險，甚至會損壞肝臟，抑制機體免疫力[3]。

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

3 對污染氣體抗性強的植物及其降解污染氣體的對策

鑒于大氣污染問題愈發嚴重，傳統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，生物技術防治大氣污染具有很好的潛在應用價值。通過植物來吸收大氣污染成分，提高大氣循環效率，使空氣得到凈化。部分植物的葉片氣孔具有抗污作用，它能夠將空氣中有害氣體吸收，轉化為無毒性物質儲存在植物細胞中以積累有機物[4]。因此，園林綠化能夠起到凈化空氣的作用，以達到改善空氣質量，優化人居環境的目的。本文主要圍繞植物對有害氣體一氧化碳、二氧化硫及二氧化氮的防治對策進行簡要闡述。

3.1 園林綠化中對大氣污染抗性強的植物

工業生產、人類生活等過程會產生污染性氣體，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，優化環境，且綠色植物的光合作用會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。

①對一氧化碳污染抗性較強的植物。吊蘭的光合作用能力較強，不論光照強弱，均能夠進行光合作用，基本全天24小時不間斷釋放氧氣，同時能夠有效地吸收一氧化碳等有害氣體。橡皮樹生命力頑強，可以將二手煙中的有害氣體高效吸收，凈化室內空氣。

②對二氧化硫污染抗性較強的植物。如石竹又被稱為洛陽花，對二氧化硫吸收能力較強。蘆薈能夠保持常綠，可以吸收異味，作用時間長，達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，對二氧化硫、氯氣、光化學煙霧等的抗性都較強，還有較強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、法國冬青、八角金盤等植物對二氧化硫污染表現出較強的抗性。

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

3.2 對污染氣體抗性強的植物特點

①葉片的結構對有害氣體進入植物起阻礙作用，葉片一般較厚，其中起到減少水分蒸發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有害氣體的抗性強。

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，又不對自身造成危害。有些植物會控制氣孔開合，當空氣中污染氣體含量較高時，氣孔會自動關閉以減少吸收有害氣體,提高其自身抗性。

③具有較強的生命力。一些生長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有機物能力較強，即使在大氣污染嚴重的環境中,它們仍然能夠頑強生長。

3.3 植物對大氣污染的凈化

①吸收與吸附。植物根系可以通過不斷擴散增加對土壤中污染物的吸收，隨著根系越來越發達，其吸污能力也越來越強；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[5]。

同時，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、葉片形態結構、葉面粗糙程度等有關，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、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，夏季葉量最多，吸塵力最強；冬季葉量少，甚至落葉，吸塵力弱。另外，居住區墻面若有立體綠化，室內空氣含塵量將減少22%。

②代謝降解。植物能夠利用自身的酶類物質來加快污染物的分解代謝，達到凈化大氣的目的。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，由于植物葉片會附著一些大顆粒污染物，會吸附空氣中的部分二氧化硫，植物細胞還能將吸收的二氧化硫降解為硫酸鹽，為植物生長提供硫元素。

③植物轉化和同化。通常植物將有機污染物經過植物的轉化作用后，會被隔離在液泡中,因此植物在轉化污染物的同時也可以避免污染物對自身的危害。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，而這些元素是對植物生長起促進作用的，并參與生理過程，以有機化合物的形式儲存在植物體內，對自身生長起到促進作用。雖然CO2、SO2、NO2等屬于大氣污染物，但同時又含有植物所需營養元素，植物將其吸入體內并參與代謝,最終形成有機物供自身利用[6]。

4 展望

防治大氣污染，保障公眾健康，推進生態文明建設，促進社會可持續發展，已經成為人們的共識。而大力推進城市園林綠化，最大限度發揮植物的生態效應，無疑是防治大氣污染，推進生態文明建設的最佳途徑。隨著生態文明建設的大發展，堅信植物在大氣污染防治，改善人居環境方面必將發揮愈來愈重要的作用。