园林植物对大气污染物的吸收净化作用研究综述

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1、园林植物对大气污染物的吸收净化作用研究综述　　摘要：随着大气污染问题的日益严重，利用园林植物对大气污染物的吸收净化作用来改善大气环境具有直接的指导意义和研究价值。阐述园林植物对大气主要污染物二氧化硫（SO2）、二氧化氮（NO2）以及大气重金属的吸收净化作用，提出了治理大气污染物的研究方向。　　关键词：大气污染；园林植物；净化　　中图分类号：文献标志码：　　大气污染问题近年来越来越受到公众的重视，现已成为影响生态环境、城市发展和人类健康的一个重要因素。控制和治理大气污染，还人类一个清洁的环境，是维持和提高地区、区域乃至全球性环境质量、改善生态环境的迫切需要，也是社会经济、资源、环境可持

2、续发展的重大需求。　　对大气污染物治理的研究思路不仅仅是要切断大气污染物的源头以及控制污染物的排放总量，如何改善既已污染的大气环境而不再造成二次污染值得深入探讨。国内外研究资料表明园林植物修复大气污染技术既可以有效缓解大气污染又无二次风险，且具有低碳环保、操作性强、持续健康等优势。　　1.园林植物对大气污染物的吸收净化作用　　植物对大气污染物的净化作用主要包括5方面：（1）植物体表附着、吸收；（2）植物体代谢降解；（3）植物体的转化作用；（4）中和缓冲作用；（5）植物同化与超同化作用。6　　1.1园林植物对SO2的吸收净化作用　　植物对SO2的吸收净化分为两部分：一部分SO2由植物表

3、面附着的粉尘等固体污染物吸附；而另一部分SO2溶解在细胞液里成为亚硫酸盐，植物则可以通过代谢将它降解为毒性较小的硫酸，或排出体外而降低毒害[1]。　　不同树种植物吸S能力有显著性差异，阔叶树叶片吸S量明显高于针叶树和农作物，而农作物大于针叶树[2]。研究还表明树木吸收、积累SO2的能力为落叶乔木>灌木>常绿针叶树[3，4]。　　植物对SO2的吸收量与大气SO2污染程度相关，污染越重叶片吸S量越大。蒋高明[5]研究表明了10种木本植物硫含量和大气SO2之间有极显著的正相关关系。张德强等[6]研究指出14种参试植物S含量浓度与大气污染程度成正相关。　　植物体内S含量随季节发生变化，一般来

4、说也随植物的各个生长时期而变化。植物叶片硫化物积累量为秋季最高，夏季叶片内硫化物含量居于春秋两季之间。且植物体内的S含量在生长末期>休眠期>生长初期>生长旺盛期[7]。　　1.2园林植物对NO2的吸收净化作用　　植物对NO2的吸收净化主要包括植物对NO2的同化或超同化作用，可以通过基因工程将与NO2代谢有关的酶和基因的转入受体植物株中，以及筛选“嗜NO2”的植物获得。6　　不同科属植物对NO2同化能力差异很大，一般来说，菊科、桃金娘科、杨柳科和茄科植物的同化能力最强，且野生植物>人工培育植物。就不同树种来说，落叶树>常绿树，阔叶树>针叶树。若再考虑落叶过程对修复作用的影响，则常绿树更

5、适合用于大气修复。　　植物可以吸收NO2中的氮转化为本身的有机成分，从自然界中寻找以NO2作为唯一氮源的植物被称为“嗜NO2”。Morikawa等[8]研究结果发现Solanaceae和Salicaceae两个科中的植物具有较高的同化NO2能力。Takahashi等[9]利用同位素标记法研究70种行道树对NO2的吸收能力，最终筛选出洋槐、槐、黑杨及日本晚樱4种阔叶落叶树为城市大气NO2的富集植物。　　通过基因工程寻找气―气转化植物也是一条植物修复大气NO2污染的重要途径[10]。　　1.3园林植物对大气重金属的吸收净化作用　　植物可以利用其叶片上的气孔和枝条上的皮孔，通过呼吸作用吸收

6、大气重金属元素，在体内通过氧化还原过程进行中和成无毒物质（即降解作用），是空气中重金属的极好接收体和收集器，是一种化学探测器[11]。　　因植物叶片的结构及叶细胞生理生化特性的差异，不同植物叶片重金属元素含量的不同。陈学泽等[12]对城市植物重金属含量研究中发现同一采样点不同植物种类之间的重金属含量差异性表现不同。梁鸿霞等[13]在对南充市区绿化植物叶片重金属元素含量中表明，不同种类植物叶片的重金属元素含量有着很大的差别。　　植物叶片中重金属含量与大气污染状况相关。如6Ruhling等根据对苔藓中重金属元素含量的分析，绘制了反映芬兰、挪威和瑞典等国大气沉降中Cd、Cu、Fe、Hg、N

7、i、Pb和Zn元素的区域性分布图[14]。Markerket通过对图的解释，大部分的工业污染源都被识别[15]。　　植物叶片中重金属含量与还与采样时间相关，随采样时间的增加重金属含量呈富集状态。梅卓华和方东[16]等研究发现大气功能区的植物叶片Pb含量均随季节变化不断增加，且表现出春季<夏季<秋季，在秋季植物叶片Pb含量达到最大值。　　2.结语　　园林绿化植物在城市生态系统中起着消纳、吸收、净化城市废弃物，供给新鲜大气的作用，对改善生态环境、促进人们身心健