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淺談大氣污染物的生物學監測及大氣污染對人類的影響
關健詞:大氣污染物;生物學監測;影響論文摘要:本文主要介紹了大氣污染物的種類及利用生物學監測可進行環境監測的優勢,同時論述了大氣污染通過什么樣的途徑對人類進行危害,以及危害的結果。并呼吁人們對此產生重視。
1 利用生物學監測大氣污染物
環境監測一般采用人工采樣或半自動采樣,用實驗室化學分析方法進行定期、定點測量、理化監測方法,雖然有速度快和準確的優點,但受技術和條件所限,多數理化項目不能連續自動監測,還靠人工采樣測試瞬時濃度或平均濃度值。在一些分散地點測定,有一定的偶然性,時空代表性差,不能反映監測前后的污染物的變化情況,也不能反映綜合污染情況。利用生物學監測可以克服這些缺點,因為生物與環境相互依存,相互制約,生物長期生活在環境中,受環境各種因素的綜合作用,生物的生活周期長,環境污染和環境破壞必然作用于生物體,能貯存整個生活時期內環境因素變化的各種信息。例如:生物個體數量和群落的變化,生物的結構和生理的變化,宏觀和微觀受害癥狀的觀察,能綜合反映大氣污染對生態系統的影響強度,能較早地發現大氣污染,能檢測出不同的大氣污染物,能反映一個地區的污染。
1.1 大氣污染物的種類
人類生產、生活活動以各種形式排出大氣的污染物種類很多,僅煤炭燃燒煙塵中就有四百多種有毒物質,大氣污染物對生物產生的危害有:
1.1.1 氧化性:如臭氧、二氧化氮、氯氣等,它們能形成酸雨危害很大。
1.1.2 還原性:一氧化硫、硫化氫、一氧化碳、甲醛等,也能進一步形成酸雨。
1.1.3 酸性:氟化氫、氯化氫、氰化氫、二氧化硫等。
1.1.4 堿性:氨等。
1.1.5 有機物:乙烯、甲醇、苯酚等。
1.1.6 無機物:重金屬及其氧化物、粉塵、塵土。
1.2 大氣污染物對植物造成的危害分類。
1.2.1急性危害:一般污染物濃度高,毒性大,接觸時間短,就可導致植物失綠,組織壞死。
1.2.2 慢性危害:污染物濃度低,接觸時間長,植物生長不良,輕度生物綠色澤較淡。
1.2.3 混合性危害:污染物濃度低時,接觸時間長,濃度變高時,時間短,先表現慢性危害,然后植物又表現出急性危害癥狀。
1.2.4 隱性危害:污染物濃度特低,接觸時間長,對植物的生理生化過程產生影響,對生育和產量有控制作用和輕微影響。
1.3 怎樣選擇指示生物
針對大氣污染物中某一種類選擇哪種指示生物呢?一般具備對污染物敏感,受污染后癥狀明顯,干擾癥狀少,長期生長能不斷萌發新葉,栽培管理繁殖容易,并盡可能有一定觀賞和經濟價值,能起到美化環境和監測環境的雙重作用。例如:污染物是硫氧化物(SO2、SO3、H2S)常選紫花苜蓿、蕎麥、芝麻、向日葵、蕃茄、馬尾松、白樺,一般多在燃煤鍋爐房、火電廠、肥料廠等處多種植。
1.4 指示生物受危害的機理與癥狀
1.4.1 硫化物的污染物
危害機理:進入植物體先生成亞硫酸后生成а-羥基磺酸鹽能抑制氧化酶ATP形成。
癥狀:闊葉植物出現壞死斑點或塊狀失綠。
單子葉植物出現點狀或條狀壞死斑,失綠針葉植物受害后葉尖呈紅棕色或褐色并下延。
1.4.2 氧化物的污染物。
危害機理:進入植物體后,在葉尖邊緣積累,抑制本酶的活性。
癥狀:植物嫩葉,幼芽上傷斑由油漬狀到黃白色而呈現紅褐色,與正常組織稍頃或近紅色條帶。
1.4.3 氮氧化物:
危害機理:抑制植物體內的酶的活性。
癥狀:開始背腹兩面的脈間出潰斑,葉片后來出現斑紋和壞死皺縮,斑紋呈現白色,宗黃色,有時也出現葉塵或邊緣。
1.4.4 酸雨:
危害機理:破壞植物葉綠體,葉綠素含量降低,光合作用減弱。
癥狀:葉緣、葉尖和脈間出現塊狀源白壞死斑,有時黃化成枯萎。
怎樣判斷污染源和污染程度就應知道生物學監測大氣污染物的方法。 現場調查了解污染源。包括污染源,污染源,同時還應了解是否出現過異常氣候變化,受害植物如呈扇狀,帶狀或片狀分布于污染源下風向。在一定范圍,樹木的受害癥狀多表現在上部重,下部輕,迎風面重,背風面輕,樹冠上面葉片受害重里面葉片受害輕,受害植物涉及種類多,多為污染傷害。若對某種污染物敏感的種類受害重,抗性種類受傷較輕,則更可為污染傷害,根據葉片傷害面積判定污染程度。同時注意重合污染,注意污染物的增效或相乘、相加、相減作用的總效應。
深入現場,具體分析調查,利用相應的對照點和相同指示生物,排除一些非污染產生的傷害。如:大旱、大風、霜凍、鹽害、營養元素缺乏,病蟲害的傷害等。
生物學監測在冬季很困難,而北方燃煤多在冬季,采取特殊方法,也有一定作用。如果生物學監測與理化監測相結合,取長補短。綜合分析,對大氣污染監測具有更大意義。
2 大氣污染對人類的影響
空氣是人類賴以生存的環境因素,它直接參與人體的代謝和體溫調節等生命過程,因此大氣污染勢必危害人體健康。大氣污染對人類的影響有直接和間接兩種方式。
2.1 大氣污染對人類的直接影響
排入大氣中的污染物以各種途徑侵人人體造成危害,其中主要有三條:(1)通過皮膚和眼睛粘膜的表面接觸;(2)通過消化系統食入含有大氣污染物的食物和水;(3)通過呼吸系統吸入被污染的空氣。其中以第三條途徑危害最大,因為:每人每天吸入空氣有10立方米之多。與這種含有污染物的空氣接觸,肺泡表面積為人體表面積的25倍,并且對污染物非常敏感,同時呼吸系統富有帶水份的粘膜,對大氣污染物吸收能力很高,就礦區而言,塵肺病、肺病是礦工的職業病,因此大氣污染對人體健康的危害主要表現為呼吸道疾病。
大氣污染對人類的直接影響主要表現在:
2.1.1 急性中毒:如1952年英國倫敦煙霧事件在幾天內造成幾千人死亡,當時倫敦上空煙塵最高濃度達4.5毫克/立方米,為平時的十倍;SO2濃度高達3.8毫克/立方米,為平時的六倍。在嚴重污染的一周內人口死亡總數達4703人,第二周為3138人,據研究這是由于嚴重大氣污染引起支氣管炎、心血管病患者死亡數增加所致。
2.1.2 慢性中毒:"四日市哮喘病"是慢性中毒的一個典型例子。四日市是個所謂"石油聯合之城",有三個大型石油聯合企業和一百多個中小型化工廠。每天由工廠排出SO2和粉塵高達13萬噸,使這里終年黃煙彌漫。大氣中SO2最高時達到允許濃度的5-6倍。而且大氣污染物中含有鉛、釩、錳等重金屬微粒。人們長期呼吸被污染的空氣,逐漸形成支氣管炎、支氣管哮喘及肺氣腫等多種呼吸道病,被統稱為四日市哮喘病。六十年代以來,這種病在四日市開始蔓延,至1972年全日本這種病患者已達6000余人。
2.1.3 致癌:近年來各國肺癌的發病率和死亡率有明顯增加,而且大城市和工業區尤為嚴重。據悉美國大氣污染使肺癌患者增加了一倍,而在我們煤城七臺河,肺癌患者也在逐年增加,不少學者研究認為肺癌死亡率與大氣污染物濃度基本上成正比。
2.2 大氣污染對人類的間接影響:
大氣污染對人類的間接影響主要表現在:
2.2.1 對大氣的影響,發氣溶膠、光化學煙霧可降低能度,減弱陽光強度,從而影響植物光合作用,給其生長帶來不利影響。
2.2.2 對植物影響:對植物危害是大氣污染影響生物界最初表現。一般認為,植物受害現象是人類健康受影響的預兆。大氣污染可使植物葉、花及果實生長遲緩、產量減少、重量變差,甚至助長病蟲害的和蔓延。
2.2.3 對生活條件的影響:大氣中的煤煙和灰塵等污染物會污染街道和庭院,使居室及室內設備、衣服等被腐蝕受損。
2.2.4 對建筑物、名勝古跡等影響。大氣中酸雨、酸霧及各種氧化性物質會腐蝕建筑材料和設備器材、損壞建筑物及名勝古跡。在一定條件下,粉塵也會引起爆炸。因此,由大氣污染造成嚴重的和文化損失是必須重視的。
綜上所述,利用生物學監測能綜合反映大氣污染對生態系統的影響強度,能較早地發現大氣污染,對大氣污染監測具有更大意義。大氣污染對人類影響比較嚴重,我們每個人,每個企業都要重視大氣污染,搞好環境保護工作,為人民謀福,為子孫謀福。
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