大气污染中二氧化硫对植物的影响及环境应用研

发布时间：2022-10-09 09:42 热度：

摘要：自工业革命以来，随着工业的发展，含硫燃料燃烧所排放的SO2不断增加，据联合国环境规划署估计，全球每年排放的SO2量为1.5x1010吨。随着大量矿物质燃料的大量使用，产生了大量的SO2。我国SO2的排放量逐年上升，研究SO2对环境的污染及其作用显得尤为重要，本文将就SO2污染对植物的影响研究进展做相关方面的分析，希望藉此能对提升我国SO2污染防治研究提供思路。
　　关键词：SO2；污染；植物；进展
　　一、前言
　　环境问题一直是人们关心的问题，而保护环境防止大气污染是环境问题中的一个重要课题。SO2是大气污染的重要污染物之一，燃煤、燃油、有色金属冶炼及硫燃烧等都会排出大量的SO2。近年来我国二氧化硫排放总量每年在3000万吨左右，大气污染对农田、庄稼、植物以及人体健康造成了影响，经专家测算，每排放一吨二氧化硫造成的经济损失约为2万元人民币。
　　SO2是一种有刺激性气味的无色酸性气体，易溶于水，生成亚硫酸。SO2接触植物叶片时，从气孔扩散至叶肉组织，进入细胞后和水发生反应，形成亚硫酸和亚硫酸根离子，从而对叶肉组织造成破坏，叶片水分减少，叶绿素a与叶绿素b比值变小，糖类和氨基酸减少，叶片失绿，叶面出现黄褐色、土黄、浅黄色等伤斑，严重时细胞发生质壁分离，叶片逐渐枯焦。时间一长使植物死亡。工业上规定，空气中SO2含量不得超过0.02mg／L，SO2气体在空气中含量过多，易形成酸雨，酸雨会损坏森林植被，对自然生态系统会造成严重的危害。因此加强SO2污染对植物影响研究显得尤为必要。
　　二、研究进展分析
　　当前SO2污染对植物影响研究主要集中在以下几个方面。
　　1．对植物具体部位的影响研究
　　由SO2引起植物的可见伤害是失绿或坏死。植物受到SO2伤害以后，会出现可见伤害症状，如叶片萎蔫，失去原有光泽，出现水渍斑、坏死斑、失绿斑。伤斑多出现在叶脉间，成点状或块状，在单子叶植物中也有成条状的，但叶脉一般不受伤害。受害严重的叶子会萎蔫下垂，或皱缩，经风吹日晒后干枯脱落。SO2对植物的伤害程度取决于能否通过气孔进入植物体或进入植物体内的量，因此植物暴露于SO2时，凡有利于气孔开放的条件，都容易使植物受害。幼嫩和完全展开的叶片容易先受到SO2的伤害，而老叶和未展开的幼叶则影响较小。植物体内可积累的硫的限量是正常含量的5-10倍。若植物受SO2污染严重，使植物体内积累的HS03-和SO32-超过了植物的代谢解毒机能，就会产生急性伤害；在长期受SO2污染的情况下，SO42-的聚积大于其被利用的能力，则会产生慢性伤害。
　　不少学者在研究中表明，SO2对植物的毒理性与活性氧的产生有密切的关联。SO32-在光照的条件下，会在叶绿体中由O2-启动转化成SO42-。在仪慧兰的二氧化硫对大麦幼苗的氧化损伤研究中，以大麦为材料，研究SO2水合物NaHSO3-Na2SO3混合液(1：3，mmol•L-1；mmol•L-1)对大麦幼苗的氧化损伤效应。研究结果显示，大麦幼苗的生长受SO2水合物浓度和作用时间的影响，低浓度促进幼苗生长，高浓度抑制生长，抑制效应随作用时间的延长而增强；在胁迫6天后，大麦叶组织中的超氧化物歧化酶(SOD)和符胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性增高，还原型谷胱甘肽(GSH)含量上升。加入外源抗氧化剂抗坏血酸(ASA)后，SO2水合物对大麦幼苗生长的抑制效应得到缓解，膜脂过氧化产物丙二醛(MDA)含量降低。
　　SO2污染能改变植物细胞的代谢活性，影响细胞的结构和功能，如环境中高浓度的SO2能引起蚕豆叶片过氧化物酶(POD)和超氧化物歧化酶(SOD)活性改变，使藻类等叶绿体膨胀，叶绿素破坏，光合速率下降，PSII电子传递活动降低，并能使作物糖合成减少，游离脯氨酸等与胁迫相关的小分子物质在细胞中积累。
　　2．不同植物对SO2污染的外在反应
　　二氧化硫污染可使农作物芽、叶呈现伤