1、利用利用苔藓、地衣苔藓、地衣对大气污染进行监测对大气污染进行监测 主要内容主要内容l一、方法的产生背景一、方法的产生背景l二、地衣、苔藓的简介二、地衣、苔藓的简介l三、苔藓植物对大气污染的指示作用三、苔藓植物对大气污染的指示作用 l四、利用附生苔藓、地衣对大气四、利用附生苔藓、地衣对大气SO2污染进污染进 行监测和评价的具体方法行监测和评价的具体方法 一、方法产生背景一、方法产生背景l大气污染是当今世界瞩目的环境问题，而大气污染是当今世界瞩目的环境问题，而二氧化硫二氧化硫(SO2)则是大气污染中最普遍，危则是大气污染中最普遍，危害最严重的有害气体。钢铁、有色金属冶害最严重的有害气体。钢铁、有色
2、金属冶炼、炼油、化工、动力及热电等工矿企业炼、炼油、化工、动力及热电等工矿企业都排放大量都排放大量SO2。l发生于发生于1952年年12月的震惊于世的月的震惊于世的“伦敦烟雾伦敦烟雾事件事件”曾于曾于5天内致使天内致使4000多人中毒死亡，多人中毒死亡，受害者更是不计其数，其致命杀手就是空气受害者更是不计其数，其致命杀手就是空气中大量的中大量的SO2。l研究发现：研究发现：地衣和苔藓对大气地衣和苔藓对大气SO2污染最为敏污染最为敏感感，它能直观地反映出一个地区大气的污染程，它能直观地反映出一个地区大气的污染程度，是一种实用而有效的大气污染指示植物。度，是一种实用而有效的大气污染指示植物。为此美
3、国、日本、瑞典、英国、荷兰等国从为此美国、日本、瑞典、英国、荷兰等国从60年代起开始利用植物对大气年代起开始利用植物对大气SO2污染进行监污染进行监测测。二、地衣和苔藓的简介二、地衣和苔藓的简介l 地衣是由地衣是由真菌和藻类真菌和藻类共同生活组成的共同生活组成的有机整体。其形态基本上可分为三种有机整体。其形态基本上可分为三种类型：紧密固着于岩石和树皮上的类型：紧密固着于岩石和树皮上的壳壳状地衣状地衣、类似地钱那样的一片薄板状、类似地钱那样的一片薄板状的的叶状地衣叶状地衣、象树枝状分枝的、象树枝状分枝的枝状地枝状地衣衣。地衣一般生长缓慢，数年内才长。地衣一般生长缓慢，数年内才长几厘米。大部分地衣
4、是喜光性植物，几厘米。大部分地衣是喜光性植物，要求空气新鲜、洁净无污染。要求空气新鲜、洁净无污染。l 苔藓是一类小型的多细胞的绿色苔藓是一类小型的多细胞的绿色植物，适生于阴湿的环境。植物，适生于阴湿的环境。壳状地衣壳状地衣叶状地衣叶状地衣枝状枝状 地衣地衣苔藓苔藓美女帅哥们，你们还认识我吗？美女帅哥们，你们还认识我吗？三、苔藓植物对大气污染的指示作用三、苔藓植物对大气污染的指示作用 现人们多现人们多选择附生苔藓、地衣选择附生苔藓、地衣作为作为SO2污染的污染的指示植物指示植物。其原因在于：附生于树皮上的苔藓、地衣不受土壤条其原因在于：附生于树皮上的苔藓、地衣不受土壤条件等差异的影响，可减少多因
5、子分析中造成的困难。件等差异的影响，可减少多因子分析中造成的困难。苔藓、地衣对苔藓、地衣对SO2的敏感程度比一般种子植物大的敏感程度比一般种子植物大10倍。倍。附生于树皮上的苔藓、地衣，其生长所需水分和养分，附生于树皮上的苔藓、地衣，其生长所需水分和养分，依赖于大气中的湿沉降和干沉降，因而可以直接反映大依赖于大气中的湿沉降和干沉降，因而可以直接反映大气污染程度。苔藓、地衣系多年生绿色植物，可提供气污染程度。苔藓、地衣系多年生绿色植物，可提供污染物长时间内的危害累积效应。苔藓、地衣分布广污染物长时间内的危害累积效应。苔藓、地衣分布广泛，取材容易，调查方法简便。泛，取材容易，调查方法简便。 l地衣
6、对大气的检测作用。藻生的共生体地衣对地衣对大气的检测作用。藻生的共生体地衣对大气十分敏感，当空气中有大气十分敏感，当空气中有SO2以及其他的污以及其他的污染物时，通过地衣体表不断吸收，从破坏了地染物时，通过地衣体表不断吸收，从破坏了地衣的生理平衡，出现受害症状或死亡。据测定衣的生理平衡，出现受害症状或死亡。据测定，当空气中的，当空气中的SO2浓度为浓度为0.23mg/L.一个月左一个月左右，地衣全部死去，浓度为右，地衣全部死去，浓度为0.09mg/L时，两时，两个月左右的有个月左右的有60%地衣全部死去，因此，在工地衣全部死去，因此，在工业或城市中心地带很难找到地衣，故地衣可以业或城市中心地带
7、很难找到地衣，故地衣可以作为检测大气污染的指示植物作为检测大气污染的指示植物 l除了地衣之外，苔藓也可以作为大气污染的指除了地衣之外，苔藓也可以作为大气污染的指示植物，苔藓对空气中的示植物，苔藓对空气中的SO2反应比人要敏感反应比人要敏感的多，当空气中的的多，当空气中的SO2浓度为浓度为0.087-0.154mg/L时就会受到慢性的伤害。另外，人时就会受到慢性的伤害。另外，人们用们用 0.4mg/L 的的SO2气体做熏蒸汽实验，一气体做熏蒸汽实验，一天就会使苔藓枯死。用同样的浓度对大多数显天就会使苔藓枯死。用同样的浓度对大多数显花植物熏蒸花植物熏蒸45天，肉眼尚不能观察到其伤天，肉眼尚不能观察
8、到其伤害，可见苔藓植物害，可见苔藓植物SO2是十分敏感的。是十分敏感的。毒害症状毒害症状叶绿素被破坏叶绿素被破坏细胞组织脱水细胞组织脱水共同特点共同特点叶片脱落叶片脱落全株枯死全株枯死出现不同颜色的斑点出现不同颜色的斑点l所以，大气气体成分所以，大气气体成分浓度的变化浓度的变化会对苔藓、地衣的会对苔藓、地衣的光光合作用，生理代谢途径及次生代谢产物和基因稳定性合作用，生理代谢途径及次生代谢产物和基因稳定性等方面产生一系列的影响，苔藓植物能够指示的大气等方面产生一系列的影响，苔藓植物能够指示的大气污染物，主要是碳氢化合物和氯化物，后两者的光氧污染物，主要是碳氢化合物和氯化物，后两者的光氧化会产生臭
9、氧，早期的气体研究是在模拟温室中将污化会产生臭氧，早期的气体研究是在模拟温室中将污染的空气经过盆栽的植物，后来是室外密闭箱中控制染的空气经过盆栽的植物，后来是室外密闭箱中控制单种气体的浓度，近年来这些密闭箱大部分开顶箱所单种气体的浓度，近年来这些密闭箱大部分开顶箱所替代，而较接近自然状况的自由大气释放系统由于代替代，而较接近自然状况的自由大气释放系统由于代价昂贵，至今还没有应用于苔藓研究。价昂贵，至今还没有应用于苔藓研究。方法（一）方法（一） 苔藓种类调查苔藓种类调查:要掌握全部苔藓名称并非易事，所要掌握全部苔藓名称并非易事，所以在每个采样点可以记录所知道的苔藓的名称，不知以在每个采样点可以记
10、录所知道的苔藓的名称，不知名的可以简单的记录其种类数。而后依据种类数的多名的可以简单的记录其种类数。而后依据种类数的多少把大气污染程度分为四级：少把大气污染程度分为四级：最严重污染区最严重污染区：一切苔：一切苔藓均绝迹；藓均绝迹；严重污染区严重污染区：仅有：仅有1-2种苔藓生长种苔藓生长(如：高如：高领藓、日本细庞胞藓领藓、日本细庞胞藓)；轻度污染区轻度污染区：可有：可有3-5种苔藓种苔藓生长生长(较严重污染区增加的种类可有：日本铬藓、柱蒴较严重污染区增加的种类可有：日本铬藓、柱蒴绢藓、多形灰藓、弯尖蓑藓等绢藓、多形灰藓、弯尖蓑藓等)；清洁区清洁区：有：有6种及多种及多于于6种苔藓生长种苔藓生
11、长(较轻度污染区增加的种类可有：兜瓣较轻度污染区增加的种类可有：兜瓣耳叶苔、多枝藓、鳃叶苔等耳叶苔、多枝藓、鳃叶苔等) 四四、利用附生苔藓、地衣对大气利用附生苔藓、地衣对大气SO2 污染进行监测和评价的具体方法污染进行监测和评价的具体方法 方法方法(二二)l地衣生长型调查地衣生长型调查。地衣对大气污染的耐受能。地衣对大气污染的耐受能力是壳状地衣叶状地衣枝状地衣。通过对力是壳状地衣叶状地衣枝状地衣。通过对采样点各类地衣分布状况的调查，可把大气的采样点各类地衣分布状况的调查，可把大气的污染程度分为四级，即：污染程度分为四级，即：最严重污染区最严重污染区：一切：一切地衣均绝迹；地衣均绝迹；严重污染区
12、：严重污染区：只有壳状地衣；只有壳状地衣；轻轻度污染区度污染区：具有壳状地衣和叶状地衣；：具有壳状地衣和叶状地衣；清洁区清洁区：具有壳状地衣、叶状地衣和枝状地衣。具有壳状地衣、叶状地衣和枝状地衣。四四、利用附生苔藓、地衣对大气利用附生苔藓、地衣对大气SO2 污染进行监测和评价的具体方法污染进行监测和评价的具体方法 总的来说总的来说l由附生苔藓、地衣的分布特征，可以反映大气由附生苔藓、地衣的分布特征，可以反映大气的清洁程度。某地区大气越清洁，附生的苔藓、的清洁程度。某地区大气越清洁，附生的苔藓、地衣越多；反之，污染越严重，则附生的苔藓、地衣越多；反之，污染越严重，则附生的苔藓、地衣越少，甚至绝迹
13、。地衣越少，甚至绝迹。1.能反映污染物对生物的综合能反映污染物对生物的综合效应效应2.能直观的反映出环境的污染能直观的反映出环境的污染状况状况3.能对生态环境进行连续监测能对生态环境进行连续监测4.对环境污染的监测具有长期对环境污染的监测具有长期性性5.对环境污染的监测具有敏感对环境污染的监测具有敏感性性6.多功能性多功能性1.不能定性和定量的测定环境污染不能定性和定量的测定环境污染2.监测专业性不如理化监测监测专业性不如理化监测3.生物监测检测时间较长生物监测检测时间较长4.具有一定的局限性和片面性具有一定的局限性和片面性优点优点缺点缺点苔藓苔藓 地衣生物监测的优缺点地衣生物监测的优缺点发展
14、前景发展前景l苔藓、地衣本身所具有的优点，苔藓、地衣本身所具有的优点， 使用苔藓使用苔藓 地地衣衣 植物进行生物监测具有广泛的应用前景。植物进行生物监测具有广泛的应用前景。l通过对它们生长状况，表观特征可以比较通过对它们生长状况，表观特征可以比较直观直观的评价大气的污染状况。同时通过对苔藓、地的评价大气的污染状况。同时通过对苔藓、地衣体样本重金属含量的测定可以间接提供某地衣体样本重金属含量的测定可以间接提供某地区环境中重金属含量的本底数据，区环境中重金属含量的本底数据， 揭示污染揭示污染 物在地理空间及时间上的分布格局。物在地理空间及时间上的分布格局。l新的研究思路是可以通过对苔藓、地衣的生理新的研究思路是可以通过对苔藓、地衣的生理生态指标如其生生态指标如其生 长状况、细胞超微结构、光长状况、细胞超微结构、光合和呼吸作用、色素含量、糖类和蛋白质或进合和呼吸作用、色素含量、糖类和蛋白质或进一步深入到一步深入到 DNA水平上的水平上的 变化等的研究变化等的研究 ，来，来指示环境污染的程度。指示环境污染的程度。
