第三节 植物监测二氧化硫污染

随着现代工业的发展，工厂和矿山向大气排放有毒物质的种类越来越多，数量越来越大。目前已引起人们注意的大气污染物已有 100 多种，每年

排入大气的数量高达 6 亿多吨，其中数量最多、危害最大的是二氧化硫。二氧化硫是危害植物的主要气体。这种有害气体通过气孔进入叶肉组织，然后转变为亚硫酸离子。亚硫酸离子的毒性很大，能破坏叶肉细胞，使叶片产生伤斑，逐渐枯焦，严重时整个植株枯萎死亡。二氧化硫同样危害人类和动物。当大气中二氧化硫数量增多时，能引起人的上呼吸道感染、肺气肿和肺癌等疾病。

各种植物对二氧化硫污染的反应情况并不相同，有的抵抗力强，反应迟钝，如马铃薯和玉米；有的抵抗力弱，反应敏感，如紫苜蓿和大麦。当空气中的二氧化硫浓度达到 0.4ppm，经过 7 个小时，紫苜蓿和大麦等植物就会出现受害症状，而人只能在二氧化硫浓度达到 1～5ppm 时，才能闻到气味，10～ 20ppm 时才会受到刺激，引起咳嗽和流泪。紫苜蓿、大麦这种对二氧化硫污

染的高度敏感的特性，可以起监测二氧化硫污染程度的作用。因此被称为监测植物。在生产生活中，人类利用各种监测植物，观察和掌握大气污染的程度和范围，以采取相应措施制止和防止污染。

用监测植物来监测二氧化硫污染，这种科技活动的操作方法比较简单， 但知识性较强，少年儿童参加本项活动，需要学习和了解二氧化硫危害植物的机理，以提高参加本项活动的自觉性。

本项活动适于在城市和工矿地区开展。一、活动开始前的准备工作

（一）确定监测场地

二氧化硫的污染主要来自火电厂、钢铁厂、炼焦厂、有色金属冶炼厂、石油化工厂、硫酸厂等工厂。在活动开始以前，应将本地区此类工厂的情况了解清楚，然后与本地区环保部门取得联系，从中选择一处作为监测场地。

（二）选择监测植物

1.二氧化硫污染的监测植物： 马尾松 Pinus massoniana

北美乔松（美国五针松） Pinus strobus 雪松 Cedrus deodara

加拿大杨 Populus canadensis

枫杨 Pterocarya stenoptera 灰菜 Chenopodium album

杜仲 Eucommia ulmoides

苹果 Malus pumila

紫苜蓿 Medicaga sativa

陆地棉 Gossypium hirsutum

胡萝卜 Daucus carota var. Sativa 紫苏 Perilla frutescens

荆芥 Schizonepeta tenuifolia 脂麻（芝麻） Sesamum indicum 南瓜 Cucurbita moschata

艾 Artemisia argyi 向日葵 Helianthus annuus 莴苣 Lactuca sativa

大麦 Hordeum vulgare

小麦 Triticum aestivum

上述 20 种监测植物中，以紫苜蓿、大麦和陆地棉对二氧化硫最为敏感。2.准备监测植物。应选择本地习见的草本种类，进行盆栽，在枝叶生长

繁茂时用于监测活动。

（三）使学生掌握与本项活动有关的知识

在活动开始前，应向学生推荐关于二氧化硫污染和监测植物的科普读物，并进行必要的辅导，使学生掌握开展本项活动必须具备的基础知识。

二、开展监测活动的步骤方法

（一）放置监测植物

将选定的盆栽监测植物放置在工厂附近。放置时应注意以下 3 点：

  1. 关于天气条件。监测时的天气最好是无风、无雨、有雾。在这种天气

中，工厂所产生的二氧化硫弥漫于附近地区，经久不散。此时监测，收效最大。如果天气出现微风，则应将植物放置在风向的下方。

  1. 关于监测植物的种类。放置的植物种类不要单一。应该同时放置双子叶植物和单子叶植物，以便使学生了解各种植物受害的不同情况。例如，可以同时放置紫苜蓿和大麦或棉花和小麦等。

  2. 关于植物生长状态。用来监测的植株，应该生长健壮，没有病虫危害，

    尤其叶片上应基本没有其他病斑，以免与二氧化硫污染所成的伤斑混淆。

（二）观察植物表现

  1. 植物叶片的受害过程。二氧化硫主要使植物叶片受害，叶片受害后产生伤斑，但伤斑的形成有一个过程。二氧化硫首先侵入叶片的栅栏组织，由于表皮组织尚未受害，所以此时在叶片外表上看不到受害症状。危害进一步发展，栅栏组织和表皮组织都受到危害，叶片表面开始出现伤斑。最后，受害的细胞脱水、收缩，致使叶片伤斑下陷、干枯。上述伤斑形成过程的三个阶段中，第二、三两个阶段，肉眼完全可以观察清楚，应指导学生认真观察。至于第一个阶段，虽不能用内眼观察，但也应向学生讲解清楚。

  2. 叶片受害症状特点。双子叶植物的伤斑大多出现在叶脉间，成点状或块状分布；单子叶植物的伤斑呈棕黄色，自叶尖向下呈条状分布；针叶树往往自尖端开始，向下逐渐发黄枯焦。对上述各种植物的不同伤斑特点，应指导学生进行观察和区分。

  3. 受害症状出现的时间。各种监测植物在 0.05ppm～0.5ppm 时，经过 8 个小时左右的时间，就会出现受害症状：在 1ppm～4ppm 时，30 分钟后，受害症状就会表现出来。在观察受害症状时，应注意所放置植物受害症状的出现时间。

（三）做好记录

在观察的同时，应做好记录。记录内容应包括以下三个方面：

  1. 记录监测过程。包括地点、日期、监测植物名称、监测时的天气状况及完成时间等。

  2. 记录植物受害症状。包括症状出现特点及其发展过程。如果放置了两种以上植物，则应分别记录。

  3. 绘图。应绘制植物受害症状图，并进行拍照。

（四）结束监测

监测植物放置 1～2 天以后，如有二氧化硫污染，植物叶片就会出现受害症状。这时候就可以将植物撤回，结束监测。

（五）分析

监测结束后，应引导学生从气孔机能瘫痪、叶片组织结构破坏及植物新陈代谢受到干扰等三个方面分析植物叶片受害症状出现的原因。这种分析可以提高学生的知识水平和环保意识，并提高学生参加本类科技活动的自觉 性。

（六）总结

根据观察记载的内容以及分析结果，进行书面总结。总结内容应包括监测植物、监测方法、监测结果以及对防止二氧化硫污染的建议等。书面总结完成后，除留作资料外，还应送交本地区环保部门一份。

三、注意事项

开展本项活动时，应与本地环保部门取得联系，以获取对本项活动的支

持和帮助。