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談大氣污染物的生物學(xué)監測及大氣污染對人類(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)監測可進(jìn)行環(huán)境監測的優(yōu)勢,同時(shí)論述了大氣污染通過(guò)什么樣的途徑對人類(lèi)進(jìn)行危害,以及危害的結果。并呼吁人們對此產(chǎn)生重視。關(guān)健詞:大氣污染物;生物學(xué)監測;影響
1 利用生物學(xué)監測大氣污染物
環(huán)境監測一般采用人工采樣或半自動(dòng)采樣,用實(shí)驗室化學(xué)分析方法進(jìn)行定期、定點(diǎn)測量、理化監測方法,雖然有速度快和準確的優(yōu)點(diǎn),但受技術(shù)和經(jīng)濟條件所限,多數理化項目不能連續自動(dòng)監測,還靠人工采樣測試瞬時(shí)濃度或平均濃度值。在一些分散地點(diǎn)測定,有一定的偶然性,時(shí)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(xué)監測可以克服這些缺點(diǎn),因為生物與環(huán)境相互依存,相互制約,生物長(cháng)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(cháng),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)期內環(huán)境因素變化的各種信息。例如:生物個(gè)體數量和群落的變化,生物的結構和生理的變化,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生態(tài)系統的影響強度,能較早地發(fā)現大氣污染,能檢測出不同的大氣污染物,能反映一個(gè)地區的污染歷史。
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 有機物:乙烯、甲醇、苯酚等。
1.1.6 無(wú)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(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(cháng),植物生長(cháng)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(cháng),濃度變高時(shí),時(shí)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(shí)間長(cháng),對植物的生理生化過(guò)程產(chǎn)生影響,對生育和產(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?一般具備對污染物敏感,受污染后癥狀明顯,干擾癥狀少,長(cháng)期生長(cháng)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)濟價(jià)值,能起到美化環(huán)境和監測環(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理與癥狀
1.4.1 硫化物的污染物
危害機理: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:闊葉植物出現壞死斑點(diǎn)或塊狀失綠。
單子葉植物出現點(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(kāi)始背腹兩面的脈間出潰斑,葉片后來(lái)出現斑紋和壞死皺縮,斑紋呈現白色,宗黃色,有時(shí)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(shí)黃化成枯萎。
怎樣判斷污染源和污染程度就應知道生物學(xué)監測大氣污染物的方法。
現場(chǎng)調查了解污染源。包括工業(yè)污染源,交通污染源,同時(shí)還應了解是否出現過(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。
深入現場(chǎng),具體分析調查,利用相應的對照點(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)養元素缺乏,病蟲(chóng)害的傷害等。
生物學(xué)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(xué)監測與理化監測相結合,取長(cháng)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(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節等生命過(guò)程,因此大氣污染勢必危害人體健康。大氣污染對人類(lèi)的影響有直接和間接兩種方式。
2.1 大氣污染對人類(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)消化系統食入含有大氣污染物的食物和水;(3)通過(guò)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(shí)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(yè)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(lèi)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(shí)倫敦上空煙塵最高濃度達4.5毫克/立方米,為平時(shí)的十倍;SO2濃度高達3.8毫克/立方米,為平時(shí)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。
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