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淺談大氣污染物的生物學(xué)監(jiān)測(cè)及大氣污染對(duì)人類(lèi)的影響
摘要:本文主要介紹了大氣污染物的種類(lèi)及利用生物學(xué)監(jiān)測(cè)可進(jìn)行環(huán)境監(jiān)測(cè)的優(yōu)勢(shì),同時(shí)論述了大氣污染通過(guò)什么樣的途徑對(duì)人類(lèi)進(jìn)行危害,以及危害的結(jié)果。并呼吁人們對(duì)此產(chǎn)生重視。關(guān)健詞:大氣污染物;生物學(xué)監(jiān)測(cè);影響
1、利用生物學(xué)監(jiān)測(cè)大氣污染物
環(huán)境監(jiān)測(cè)一般采用人工采樣或半自動(dòng)采樣,用實(shí)驗(yàn)室化學(xué)分析方法進(jìn)行定期、定點(diǎn)測(cè)量、理化監(jiān)測(cè)方法,雖然有速度快和準(zhǔn)確的優(yōu)點(diǎn),但受技術(shù)和經(jīng)濟(jì)條件所限,多數(shù)理化項(xiàng)目不能連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè),還靠人工采樣測(cè)試瞬時(shí)濃度或平均濃度值。在一些分散地點(diǎn)測(cè)定,有一定的偶然性,時(shí)空代表性差,不能反映監(jiān)測(cè)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(xué)監(jiān)測(cè)可以克服這些缺點(diǎn),因?yàn)樯锱c環(huán)境相互依存,相互制約,生物長(zhǎng)期生活在環(huán)境中,受環(huán)境各種因素的綜合作用,生物的生活周期長(zhǎng),環(huán)境污染和環(huán)境破壞必然作用于生物體,能貯存整個(gè)生活時(shí)期內(nèi)環(huán)境因素變化的各種信息。例如:生物個(gè)體數(shù)量和群落的變化,生物的結(jié)構(gòu)和生理的變化,宏觀(guān)和微觀(guān)受害癥狀的觀(guān)察,能綜合反映大氣污染對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的影響強(qiáng)度,能較早地發(fā)現(xiàn)大氣污染,能檢測(cè)出不同的大氣污染物,能反映一個(gè)地區(qū)的污染歷史。
1.1 大氣污染物的種類(lèi)
人類(lèi)生產(chǎn)、生活活動(dòng)以各種形式排出大氣的污染物種類(lèi)很多,僅煤炭燃燒煙塵中就有四百多種有毒物質(zhì),大氣污染物對(duì)生物產(chǎn)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(jìn)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(jī)物:乙烯、甲醇、苯酚等。
1.1.6 無(wú)機(jī)物:重金屬及其氧化物、粉塵、塵土。
1.2 大氣污染物對(duì)植物造成的危害分類(lèi)。
1.2.1急性危害:一般污染物濃度高,毒性大,接觸時(shí)間短,就可導(dǎo)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(shí)間長(zhǎng),植物生長(zhǎng)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(shí),接觸時(shí)間長(zhǎng),濃度變高時(shí),時(shí)間短,先表現(xiàn)慢性危害,然后植物又表現(xiàn)出急性危害癥狀。
1.2.4 隱性危害:污染物濃度特低,接觸時(shí)間長(zhǎng),對(duì)植物的生理生化過(guò)程產(chǎn)生影響,對(duì)生育和產(chǎn)量有控制作用和輕微影響。
1.3 怎樣選擇指示生物
針對(duì)大氣污染物中某一種類(lèi)選擇哪種指示生物呢?一般具備對(duì)污染物敏感,受污染后癥狀明顯,干擾癥狀少,長(zhǎng)期生長(zhǎng)能不斷萌發(fā)新葉,栽培管理繁殖容易,并盡可能有一定觀(guān)賞和經(jīng)濟(jì)價(jià)值,能起到美化環(huán)境和監(jiān)測(cè)環(huán)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(chǎng)、肥料廠(chǎng)等處多種植。
1.4 指示生物受危害的機(jī)理與癥狀
1.4.1 硫化物的污染物
危害機(jī)理:進(jìn)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(xiàn)壞死斑點(diǎn)或塊狀失綠。
單子葉植物出現(xiàn)點(diǎn)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(jī)理:進(jìn)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發(fā)展到黃白色而呈現(xiàn)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(jī)理:抑制植物體內(nèi)的酶的活性。
癥狀:開(kāi)始背腹兩面的脈間出潰斑,葉片后來(lái)出現(xiàn)斑紋和壞死皺縮,斑紋呈現(xiàn)白色,宗黃色,有時(shí)也出現(xiàn)葉塵或邊緣。
1.4.4 酸雨:
危害機(jī)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(xiàn)塊狀源白壞死斑,有時(shí)黃化成枯萎。
怎樣判斷污染源和污染程度就應(yīng)知道生物學(xué)監(jiān)測(cè)大氣污染物的方法。
現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查了解污染源。包括工業(yè)污染源,交通污染源,同時(shí)還應(yīng)了解是否出現(xiàn)過(guò)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(fēng)向。在一定范圍,樹(shù)木的受害癥狀多表現(xiàn)在上部重,下部輕,迎風(fēng)面重,背風(fēng)面輕,樹(shù)冠上面葉片受害重里面葉片受害輕,受害植物涉及種類(lèi)多,多為污染傷害。若對(duì)某種污染物敏感的種類(lèi)受害重,抗性種類(lèi)受傷較輕,則更可為污染傷害,根據(jù)葉片傷害面積判定污染程度。同時(shí)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(yīng)。
深入現(xiàn)場(chǎng),具體分析調(diào)查,利用相應(yīng)的對(duì)照點(diǎn)和相同指示生物,排除一些非污染產(chǎn)生的傷害。如:大旱、大風(fēng)、霜凍、鹽害、營(yíng)養(yǎng)元素缺乏,病蟲(chóng)害的傷害等。
生物學(xué)監(jiān)測(cè)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(xué)監(jiān)測(cè)與理化監(jiān)測(cè)相結(jié)合,取長(zhǎng)補(bǔ)短。綜合分析,對(duì)大氣污染監(jiān)測(cè)具有更大意義。
2、大氣污染對(duì)人類(lèi)的影響
空氣是人類(lèi)賴(lài)以生存的環(huán)境因素,它直接參與人體的代謝和體溫調(diào)節(jié)等生命過(guò)程,因此大氣污染勢(shì)必危害人體健康。大氣污染對(duì)人類(lèi)的影響有直接和間接兩種方式。
2.1 大氣污染對(duì)人類(lèi)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(guò)皮膚和眼睛粘膜的表面接觸;(2)通過(guò)消化系統(tǒng)食入含有大氣污染物的食物和水;(3)通過(guò)呼吸系統(tǒng)吸入被污染的空氣。其中以第三條途徑危害最大,因?yàn)?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(duì)污染物非常敏感,同時(shí)呼吸系統(tǒng)富有帶水份的粘膜,對(duì)大氣污染物吸收能力很高,就礦區(qū)而言,塵肺病、肺病是礦工的職業(yè)病,因此大氣污染對(duì)人體健康的危害主要表現(xiàn)為呼吸道疾病。
大氣污染對(duì)人類(lèi)的直接影響主要表現(xiàn)在:
2.1.1 急性中毒:如1952年英國(guó)倫敦?zé)熿F事件在幾天內(nèi)造成幾千人死亡,當(dāng)時(shí)倫敦上空煙塵最高濃度達(dá)4.5毫克/立方米,為平時(shí)的十倍;SO2濃度高達(dá)3.8毫克/立方米,為平時(shí)的六倍。在嚴(yán)重污染的一周內(nèi)人口死亡總數(shù)達(dá)4703人,第二周為3138人,據(jù)研究這是由于嚴(yán)重大氣污染引起支氣管炎、心血管病患者死亡數(shù)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(gè)典型例子。四日市是個(gè)所謂"石油聯(lián)合企業(yè)之城",有三個(gè)大型石油聯(lián)合企業(yè)和一百多個(gè)中小型化工廠(chǎng)。每天由工廠(chǎng)排出SO2和粉塵高達(dá)13萬(wàn)噸,使這里終年黃煙彌漫。大氣中SO2最高時(shí)達(dá)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(zhǎng)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(tǒng)稱(chēng)為四日市哮喘病。六十年代以來(lái),這種病在四日市開(kāi)始蔓延,至1972年全日本這種病患者已達(dá)6000余人。
2.1.3 致癌:近年來(lái)各國(guó)肺癌的發(fā)病率和死亡率有明顯增加,而且大城市和工業(yè)區(qū)尤為嚴(yán)重。據(jù)悉美國(guó)大氣污染使肺癌患者增加了一倍,而在我們煤城七臺(tái)河,肺癌患者也在逐年增加,不少學(xué)者研究認(rèn)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(duì)人類(lèi)的間接影響:
大氣污染對(duì)人類(lèi)的間接影響主要表現(xiàn)在:
2.2.1 對(duì)大氣的影響,發(fā)氣溶膠、光化學(xué)煙霧可降低能度,減弱陽(yáng)光強(qiáng)度,從而影響植物光合作用,給其生長(zhǎng)帶來(lái)不利影響。
2.2.2 對(duì)植物影響:對(duì)植物危害是大氣污染影響生物界最初表現(xiàn)。一般認(rèn)為,植物受害現(xiàn)象是人類(lèi)健康受影響的預(yù)兆。大氣污染可使植物葉、花及果實(shí)生長(zhǎng)遲緩、產(chǎn)量減少、重量變差,甚至助長(zhǎng)病蟲(chóng)害的發(fā)展和蔓延。
2.2.3 對(duì)生活條件的影響:大氣中的煤煙和灰塵等污染物會(huì)污染街道和庭院,使居室及室內(nèi)設(shè)備、衣服等被腐蝕受損。
2.2.4 對(duì)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(zhì)會(huì)腐蝕建筑材料和設(shè)備器材、損壞建筑物及名勝古跡。在一定條件下,粉塵也會(huì)引起爆炸。因此,由大氣污染造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)和文化損失是必須重視的。
綜上所述,利用生物學(xué)監(jiān)測(cè)能綜合反映大氣污染對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的影響強(qiáng)度,能較早地發(fā)現(xiàn)大氣污染,對(duì)大氣污染監(jiān)測(cè)具有更大意義。大氣污染對(duì)人類(lèi)影響比較嚴(yán)重,我們每個(gè)人,每個(gè)企業(yè)都要重視大氣污染,搞好環(huán)境保護(hù)工作,為人民謀福,為子孫謀福。
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