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污染生态学Pollution ecology 第七章 环境污染的生物防治 （Chapter 7: Biocontrol of Environmental Pollution） 主讲：环境科学与工程学院 王宏镔 2013年11月25日 一、大气污染的生物防治 （一）绿色植物防治CO2污染 （二）绿色植物对有害气体的吸收作用 （三）绿色植物的减尘滞尘作用 （四）绿色植物的杀菌作用 （五）植物对大气中放射性物质污染的净化作用 （六）植物对居室内空气的净化 （一）绿色植物防治CO2污染 ■绿色植物既是环境中O2的主要制造者，又是CO2的主要消耗者。CO2是植物光合作用的主要原料。在高产作物中，生物产量的90%取自空气中的CO2，5-10%来自土壤。 ■植物叶片形成1g葡萄糖需要消耗2500L空气中所含的CO2，而形成1kg葡萄糖，就必须吸收250万L空气中所含的CO2，每年被地球上全部植被所吸收的CO2为9.36?1012t。 （一）绿色植物防治CO2污染 ■通常，1hm2阔叶林在生长季节内，通过光合作用，一天可吸收1t CO2，释放出0.73 t O2。以一个成年人每天呼吸需0.75kg O2，排出0.9 kg CO2计，每人需要有10m2森林面积。 ■一块生长良好的草坪，在进行光合作用时，每平方米每小时可吸收1.5g CO2，每人每小时呼出的CO2约为38g，因此，白天25m2的草坪就可以把一个人呼出的CO2全部吸收。加上晚间植物呼吸作用所增加的CO2，则每人50m2的草坪就可维持二氧化碳的平衡。 （二）绿色植物对有害气体的吸收作用 1．对SO2的吸收作用 ■某些植物叶片不仅能吸收大气中的SO2，减少其含量，而且还能使吸入叶片的SO2形成亚硫酸和亚硫酸根离子（毒性很强），而亚硫酸根离子能被植物氧化，并转变为硫酸根离子，其毒性比亚硫酸根离子小30倍，所以这类植物能自行解毒，将有毒物转化为无毒物。 （二）绿色植物对有害气体的吸收作用 1．对SO2的吸收作用 ■一般植物叶片中硫的含量为0.1-0.3%（干重）左右，柑橘的叶片积累硫可达0.77%以上，1hm2柑橘树每年能吸收1.4t SO2。 ■ 1hm2柳杉林每年能吸收720 kg SO2。 ■污染源附近的松林叶中含硫量为0.6-0.8%，而非污染源地区仅含0.1%，说明松树有吸收硫的能力。 （二）绿色植物对有害气体的吸收作用 1．对SO2的吸收作用 ■人们在长期实践中，通过实验、观察、分析得知，吸硫能力较强的常见树种（即1g干叶能吸收10 mg以上硫）有：垂柳、山渣、洋槐、臭椿、苹果、刺槐、桃树、兰桉、丁香、枣树、玫瑰、夹竹桃等。 （二）绿色植物对有害气体的吸收作用 2．对光化学烟雾的防治作用 ■光化学烟雾是由汽车使用的汽油等化石燃料，经燃烧并与空气中的氮气反应生成NO2、NO等NOx、HC和CO等污染物，在阳光照射下发生一系列光化学反应所形成的一种刺激性、浅蓝色的混合性烟雾，其中主要含有O3（约占90%） 和PAN等氧化剂。 （二）绿色植物对有害气体的吸收作用 2．对光化学烟雾的防治作用 ■光化学烟雾对人的眼睛和呼吸道有很明显的刺激作用，可使呼吸系统疾病加重。1955年发生在美国洛杉矶市的光化学烟雾事件中，4d内就造成400余位65岁以上老人死亡。 ■最近，有报告称，NO2分子可与DNA碱基反应，碱基的结构将被修饰，因此，NOx具有致癌性和突变诱发性。 （二）绿色植物对有害气体的吸收作用 2．对光化学烟雾的防治作用 ■植物具有利用光能将NO2还原同化为氨基酸的能力，有利用NO2生产氮肥的能力。对NO2同化能力强的植物是野生菊科的某些植物，如赤桉、金合欢等。 ■绿色植物对CO和NO也有较强的吸收作用；冬青、法国梧桐、洋槐、刺槐、银杏等对光化学烟雾产生的O3有较强的吸收能力。 （二）绿色植物对有害气体的吸收作用 3．对氯气的吸收作用 ■ Cl2对植物的毒害作用比SO2强，据有关人工熏气实验表明，与SO2浓度相同时，Cl2对植物的危害程度约为SO2的3倍。 ■植物对Cl2具有一定的吸收和积累能力，多数植物叶片中Cl含量在0.3-5g/kg d.wt 之间。据测定，以下几种树木每公顷林地的吸氯量分别为：桎树140kg，皂荚80kg，刺槐42kg，银桦35 kg，兰桉32.5 kg，华山松30 kg，垂柳9 kg。实验证明，吸氯量高的树种有京桃、山杏、糖槭、家榆、紫椴、山梨、水榆、山楂、白桦等。 （二）绿色植物对有害气体的吸收作用 4．对氟化物的吸收作用 ■氟化物主要有氟化氢、四氟化硅、氟硅酸及氟化钙等，其中排放量大、毒性最强的是氟化氢。 ■ HF对人体的危害比SO2约强20倍，比Cl2大5倍。 ■据研究，植物体本身含有一定量的氟元素，大多数植物的含氟量在10-35mg/kg