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大气污染对农业的影响-第2章

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过氧乙酰基硝酸酯对植物的毒性很强,在比臭氧低一个数量级的浓度时,就对植物造成危害。它与臭氧一样具有强氧化性,不同的是它以危害叶肉的海绵组织为主,受害叶从叶背面海绵组织开始坏死,而留下表皮细胞或栅栏组织,叶片中间形成空隙,从外观看呈现银灰色或青铜形。
植物对过氧乙酰基硝酸酯的敏感性,种间有很大差异,敏感模特有菜豆、矮牵牛、番茄、莴苣、芥菜等;抗性较强的有玉米、棉花、黄瓜、洋葱、萝卜、杜鹃、秋海棠等;中等的有苜蓿、大麦、甜菜、胡萝卜、大豆、菠菜、烟草、小麦等。1PPm将豆类植物处理半小时即能造成危害,0。014PPm处理牵牛花四小时出现受害症状,危害植物的一般剂量是0。05PPm暴露8小时。
(3)氮氧化物:作为大气污染物主要是二氧化氮、一氧化氮和硝酸雾,而以二氧化氮为主,主要来源是汽车排气。二氧化氮危害植物的症状,与二氧化硫、臭氧相似,在叶脉间、叶缘出现不规则水渍状伤害,逐渐坏死,变成白色、黄色或褐色斑点。二氧化氮毒性弱,一般无急性危害。蕃茄是敏感植物,也需要2-3PPm以上浓度才表现受害状。大豆、甘薯、芝麻、菠菜、蔷薇、草莓、樱、枫、茄子是敏感植物;中等敏感植物有菜豆、韭菜、荞麦、唐菖蒲、牵牛花、利、栗;有抗性的植物为黄瓜、西瓜、水稻、玉米、杉、柿、葡萄、红松。
4。 氯气
大气中一般情况下氯气浓度很低,对植物的毒性也不强,很少对植物产生明显危害。只在化工厂、电化厂、制药厂、农药厂、玻璃厂、冶炼厂、自来水净化工厂等企业偶然事故时,才有多量氯气逸散,使植物受急性危害。
氯气进入植物组织后,与水作用生成次氯酸,它是强氧化剂,有较大破坏作用,其毒性虽不及氟化氢强烈,但较二氧化硫强2-4倍。氯气的急性危害症状与二氧化硫症状相似,伤斑主要在叶脉间出现,呈不规则的点状或块状,受伤组织与健康组织间无明显分界是其特点,同一叶上常常相间分布着不同程度的受害伤斑或失绿黄化,有时呈现一片模糊。
各种植物对氯气的抗性不一,敏感植物有白菜、菠菜、韭菜、葱、番茄、菜豆、大白菜、洋葱、冬瓜、向日葵、芝麻、大麦、水杉、枫杨;抗性中等的植物有甘薯、水稻、棉花、玉米、高梁、西瓜、马铃薯、茄子、辣椒、女贞、板栗、石榴、月委、玉米;抗性强的植物有枇杷、山桃、无花果。植物的不同叶片对氯气的敏感程度不同,与二氧化硫相似,以成熟的充分展开叶片最易受害,老叶次之,幼嫩叶不易受害,急性危害后,尖端的芽叶仍能继续生长,这与氟化物危害不同。
5。 其它气体
(1)乙烯:乙烯是链式碳氢化合物的代表,它对人体一般无太大的影响,但对植物影响十分强烈。乙烯的一个十分突出的特点,是它同时是植物的内源激素之一,植物本身能产生微量乙烯,控制、调节生长发育过程。当环境大气中乙烯浓度超过一定水平时,就会干扰植物的正常发育,引起许多植物生长异常,落花落果,造成损失。乙烯对植物的毒性属于A级,在PPb级时就产生影响。
乙烯危害植物的症状较为特殊,主要表现在上偏生长(偏上反应)、器官脱落、抑制生长发育、繁殖器官异常、促进叶片和果实失绿变黄等方面。偏上反应是上下两面的生长速度发生改变,叶柄的上面生长比下面快,结果使叶片下垂。一般是幼嫩叶易发生偏上反应,老叶反应不敏感。引起偏上反应的浓度,在植物种间和品种间有很大差异,一般为0。05-1。0PPm。
器官脱落是乙烯危害的常见症状之一,叶片、花芮、花、果实均能发生脱落。乙烯对棉花、芝麻、番茄、匣子、尖辣椒、四季海棠、美人蕉、凤仙花常造成很大影响。芝麻对乙烯很敏感,接触乙烯引起花芮脱落,脱落结束后,上部又恢复正常,开花结实,所以,可以芝麻茎杆上结果的情况,大体推测受乙烯污染的时期及浓度范围。油菜也有类似现象。乙烯还能使一些植物的繁殖器官发生异常反应,最早观察到的反应,是1PPm乙烯使香石竹花朵关闭,中国石竹、紫花苜蓿和夹竹桃都观察到这种“闭花”反应。另外,早菊花朵畸形、花瓣参差不齐;豌豆的花芮发生脱水凋萎;棉花萼片出现张开现象;西瓜、桃子产生畸形果和开裂果等现象也都是乙烯引起的。
乙烯还能促进植物叶片和果实失绿变黄。乙烯对果实的催熟着色作用最早在柠檬上发现,对番茄、香蕉、苹果、菠萝、柿子等很多果实均有这种作用。
乙烯使植物产生各种形态的异常反应是诊断乙烯污染的有价值的材料,有助于区别其它污染物的伤害。
乙烯使植物产生反应的浓度,一般认为是0。01-0。1PPm,引起达到最大反应的一半时,所需浓度是0。1-1。0PPm,饱和反应浓度为1-10PPm,植物发生急性伤害的阈值浓度为0。05-1。0PPm。植物对乙烯的敏感性有很大差别,芝麻、棉花等属于敏感植物,而水稻、小麦、玉米、高梁及叶菜类、葱等则不敏感。
(2)氨:氨的比重小于空气,在化工、制药、食品、制冷、合成氨等工业,常有排放或逸出,氨水的运输、贮存、田间施用过程中均有氨挥发,因其毒性较小,一般情况下不致大面积危害植物,而在工业的事故发生时,可能有大量挥发,造成较大伤害。
在高浓度氨气影响下,植物叶片发生急性伤害,叶肉组织崩溃,叶绿素分解,造成脉间点状、块状黑色伤斑,有时沿叶脉产生条状伤斑,并向叶脉浸润扩散,伤斑与正常组织间多数界限分明。氨的毒性主要是游离的碱性危害。水稻在田间受氨熏后,常表现白色条纹状伤害,叶尖开始烧灼状卷曲。植物叶片受氨危害后,也是成熟叶首先表现症状,老叶及幼嫩叶在较严重时才有伤斑。
植物种类间的差异,表现也很明显,以150PPm氨在田间薰蒸2小时,棉花2%叶片受害,而洋葱未见症状。在田间条件下,施用氨水时,在氨水稀释操作处理或存放处的下风向,常造成明显的局部烧伤,虽然氨的扩散较远,但因毒性较弱,在此情况下不致造成大面积危害。
一般发生氨伤害的接触量是10PPm接触数小时,浓度高时,极短时间的接触就能造成明显伤害。在低浓度下,植物能吸收部分氨作氮营养源,使叶片含氮量和含蛋白质增高。
(3)氯化氢:氯化氢对植物的毒性远比氟化氢为弱,也没有氯气的强氧化力毒性,而主要是盐酸的酸性作用。氯化氢在空气中形成盐酸雾,使植物叶片背面变成半透明状,与过氧乙酰基硝酸酯症状相似。因它的毒性不强,一般在10PPm接触数小时才产生症状。大城市和工矿区的酸雨,除由于硫酸、硝酸存在外,也有盐酸成分,但并非主要原因。
6。 煤烟粉尘和金属飘尘
煤烟粉尘是空气中粉尘的主要成分。工矿企业密集的烟囱和分散在千家万户的炉灶是煤烟粉尘的主要来源。烟尘中大于10微米的煤粒称为降尘,它常在污染源附近降落,在各种作物的嫩叶、新梢、果实等柔嫩组织上形成污斑。叶片上的降尘能影响光合作用和呼吸作用正常进行,引起退色,生长不良,甚至死亡。果实在早期受害,被害部分木栓化,果皮粗糙,质量降低;在成熟期受害,则受害部分易腐烂。
金属飘尘是粉尘粒径小于10微米的颗粒,其中相当大一部分极其微小,甚至比细菌(0。8微米)还小,人们的肉眼是看不见的。飘尘能长时间飘浮在空气里。金属飘尘对农作物和农田土壤的污染,主要是下降到地面的部分危害性大。如镉是低佛点元素,冶炼中很容易挥发进入大气,造成对农业的污染,炼锌厂的废气中含镉,在离炼锌厂0。5公里的农田,仅经六个月的废气污染后,其表土中含镉量由0。7毫克/公斤增加到6。2毫克/公斤。随着工业的发展,排入空气的金属逐渐增加,如铅、铬、镉、镍、锰、砷、汞等以飘尘形式污染空气。它们的毒性很大,对人类健康的危害,已超过农药和二氧化硫。土壤含镉太高,就会使农作物受害,土壤�
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