全 文 ：广 西 植 物 G u ih a ia g : ( 4 ) 3 7 5一3 6 3 . 19 8 9
5 0
2和HF污染区抗污绿化植物的净化能力比较
郁梦德 余清发
( 中国科学院华南植物研究所 )
广东省肇庆市龟顶山原为风景区之一 , 有 “ 龟顶松荫” 的雅称 , 由于五十年代相继建造
了化肥 、 钢铁等工厂 , 大气氟化物和二氧化硫污染严重 , 致使原有的松林逐渐毁灭 , 仅有一
些小灌木和稀疏的草本植物 。 为恢复龟顶山的植被 , 1 9 8 3年华南植物研究所 与肇庆地区林业
处组成抗污绿化试验研究小组 , 在污染严重的东南山坡进行引种试验 , 共引种了 70 种植物 ,
到 1 98 7年 7 月止 , 存活的有 58 种 , 其中生长较好的有 13 种 ( 试验植物 的 抗 性 比较 另 文 发
表 ) 。 本文是以肇庆市龟顶山的大气污染物 5 0 : 和 H F 为研究对象 ,对引种成功的抗性较强的
供试植物进行叶片硫 、 氟含量的测定 , 籍以 比较其对二氧化硫和氟化物的净化能力 , 为选择
抗污绿化树种提供科学依据 。
一 、 试验地概况
试验地位于肇庆化肥厂的鳞肥车间与硫酸车间之间的山坡地 , 东面 10 m 处为肇庆地区
钢铁厂 , 南 1 k m 处为肇庆地区火柴厂 。 试验坡地的面积约 2 公顷 , 地面大部分裸露 , 为大小
不等的岩石碎块 , 土层浅薄 , 土壤干旱瘦膺 , 部分地面水土流失严重 , 并有冲刷沟 。 试验前
仅生长稀疏的草本植物和小灌木 。
据肇庆市环境保护监测站1 9 8 3年和 1 9 8 4年的四 次大气监测结果 , 试 验 地 的 日平均浓度
5 0
2为 o . 1 3 6 m g / m “ , H F为 , 0 . o o 5 4 m g / m 3 , 最 高 瞬 时 浓度 5 0 : 为 o . 8 8 5 m g /m 吕 , H F为
。 . o 3 5 5m g / m “ , 5 0 : 和 H F的 日平均浓度和瞬时浓度最高值都出现在西边的试验地 , 按国家
“ 工业企业设计卫生标准 ” 规定 ( 日平均最高容许浓度 5 0 2为 o . 15 m g / m “ , H F为 0 . 02 m g /
m 吕 )
, 试验地 5 0 : 和 H F的 日平均浓度均在容许浓度范围内 , 但一次最高容许浓度 5 0 : 和 H F
均分别超标 0 . 7 和 1 . 78 倍 。
当空气 中5 0 : 浓度达到 0 . 3 p p m , 或 H F达数个 p p b时 ( l p p m S O : = 2 . 8 5m g / m 3 , l p p b
H F
= 0
.
89 3m g / m
“
)[ ’ 〕 , 植物即会受到伤害 。 试验期间 ,工厂因停电和事故曾多次排放出高浓
度的 5 0 2和 H F , 如 1 9 8 6年 7 月和 1 9 8 7年 石月硫酸车间发生事故 , 使试验植物受到严重伤害 。
为了比较这些植物对 5 0 : 和 H F 的净化能力 , 于1 9 8 6年 7 月采集了生长 较好的 13 种植物
及原有的两种野生灌木 , 进行叶片硫 、 氟含量的测定 , 并以华南植物研究所 ( 位于广州东北
郊 ) 栽植的植物作对照 。
二 、 方 法
1
。 取样方法 : 在两块试验地分别采集每种植物 5 株下坡向 的 枝条 1 一 3 枝 ( 视叶片数
张德强同志参加部分样品采集工作。
广 西 植 物 9卷
最而定 ) , 洗净晾干后 , 剪取成熟叶与老叶 ( 不带叶俩 ) , 放 60 ℃烘箱烘干 , 用手粉碎后再
磨碎过 8 0目筛 , 装磨 口塞瓶各用 。
2
. 测 定方法 : 叶片含硫量用燃烧法提取 , B a S O ` 比浊法测定 [ “ ; 。 叶片 含氟最测定用燃
烧法提取 , 氟选择性电极测定 丁” , 。
三 、 试验结果
1
。 各种植物的硫 、 氟含量
从表 1 、 2 看出 , 试验地植物的硫 、 氟含量均高于对照区 , 说明15 种植物对 5 0 : 和 H F
都有吸 收积累的能力 。
对照区硫的含量范围在 1 . 2 3一 2 . 6 5 9 / k g . d w . 之间 , 野牡丹 (M e l a s t o o a c a n d id u切 ) 的
硫含量最高 , 达 4 . 81 9 / k g , d w . , 最低为光叶山黄麻 ( T er 二 。 ca 朋ab i湘 ) 。 而 试 验 地植物
硫的含量范围在 1 . ” 一 4 . 5 6 9 / k g . d w . 之间 , 为对照区植物的 1 . 38 一 3 . 37 倍 。 含量最高的野
牡丹达 1 0 . 8 5 9 / k g . d w . 。
对照区氟含量范围在 2 3 . 1 6一吐8 . 5 2 p p m 之间 , 含 量 最 高 为 油茶 ( C a沉 e l l`a o l e i f e r a )
达 3 0 3 . 1 8 p p m , 最低为灰毛相思 (A e a e f a h o l o s e r i e e a ) 。 试验地植物氟的含量范围在 6 0 . 1 6
一 1 9 4 . 7 0 p p m 之间 ( 其中油茶高达 1 1 7 . 1 2 p p m ) , 为对照区植物的 1 . 2 4一 6 . 2 5倍 。
上述结果说明了龟顶山试验地的 5 0 2和 H F 污染是较为严重的 。
各种植物叶片的含污量高低与叶片受害症状及程度无关 , 从表 l 可看出 , 野牡丹 、 海南
蒲桃 ( S夕: 夕g f u m e 。阴 `。 i ) 含硫量较高 , 但叶片没有 出 现 受 害 症状 , 木 麻 黄 (C a s “ a r i ” s
eq 叮 se “ fo l ia )含硫量最低 , 但受害症状极为明显而且严重 , 又如表 2 的油茶与 榕 树 ( 月 c如
m l’c r o c ar 夕a ) 含氟量差异很大 , 但两者的受害症状及程度相似 , 对同一植物来说 , 叶片的受
害程度与污染物的含量关系极为密切 ( 见表 3 ) , 龟顶山 19 个 样 点 的 大 叶 相 思 ( A ca ic a
叫 r介 ul a e f o r二 is ) , 叶片中硫 、 氟含量的高低及其受伤害程度 , 与大气中5 0 2 , H F 的浓度
成正相关 。
2
. 各种植物净化能 力的比较
各种植物对不同污染物的及 收积累能力不同 , 吸收积累硫多的植物不一定吸收积累氟也
多 , 这说明植物对各种污染物的净化能力是不根同的 。
积累硫达到 2 . 0 9 / . k g . d w . 以上的植物有野牡丹 、 海南蒲桃 、 蒲桃 ( S y : y :g’ u o aj m bos ) 、
乌柏 ( aS P iu 切 se 林介 r o m ) 、 油茶五种 。 在 1 . 2一 2 . 0 9 / k g . d w . 之间的有光叶 山黄麻 、 荷木
(S
e h i m a s u P o r ba )
、 榕树 、 环榕 ( F i c o s a o n o l a t a ) 、 灰毛相思五种 。 小于 2 . 0 9 / k g . d w . 的有大
叶相思 、 阴香 (C i n n a o o m 。 。 b u r m a n n f ) 、 牛乳树 (M i 。 “ s o P s e l e n g ` ) 、笔管榕 ( F i e “ 5 o i r e n s ) 、
木麻黄等五种 。
氟积累量达到 1 0 0 p p m 以上的有油茶 、 光叶山黄麻 、 乌柏 、 牛 乳树 、 野牡丹五种 。 在50
一 I O0 p p m 之间的有木麻黄 、 阴香 、 灰毛相思 、 蒲桃 、 环榕 、 笔管榕六 种 。 小于 S Op p m 的有
大叶相思 、 荷木 、 海南蒲桃 、 榕树四种 。
在选择抗污绿化树种时 , 应考虑选择耐 干旱 、 速生 、 再生力强 、 吸毒量大的抗性植物 。
从本项测定的 15 种植物中 , 大叶相思 、 蒲桃 、 海南蒲桃 、 牛乳树 、 野牡丹 、 光叶山黄麻是较
为理想的抗污绿化树种 。
4 期 郁梦德等 :5 0 :和 H F污染区抗污绿化植物的净化能力比较 3 5 9
一一一一一~ 一~ 一~ 一一一一 -~ ~ ~ 一 -~ ~ ~ ~ .一 ~ ~一 - --毛~一一 .`表 1植物叶片含硫量比较 ,
T a b l e 1 C o m p a
r
i
s o n o f s u l p h u r e o n t e n t i n p l a n t l e a v e s
单位 ; g / k g . d二 .
( g / k g
.
d w
.
)月牛少爪
朴 表内数据系三次重复平均值 , 相对误差乏 5 %。
长 费 积累量系试验植物与对照植物的含污量差值。
3
. 大叶相思对 50 : 和 H F的净化纽估算
植物可以吸收积累大气中的有害气体 , 对大气具有净化的作用 , 但关于净化量的计算 ,
至今国内外尚未有较成熟的方法 。 一些研究者在估算植物净化量时 , 均以污染区和对照区的
叶片含污量差值为依据 。 较为正确的估算 , 应该是除了掌握植物的容污量外 , 还需了解大气
6 30 广 西 植 物 9 卷
污染物的浓度和杭物实际接触的时间 , 计算出植物的吸污速率 , 同时还要收集一系列的基 本
资料 , 如不同立地条件下植物叶片的产 最 , 生长期内叶片的消长规律等 。 本文 由于受各种条
件限制 , 仅以叶片含污曦差 故和叶片产量作粗略的估算 , 结果如下 :
( 1 ) 5 0
: 净化量的估 算: 龟顶山 19 个样 点的大叶相思叶片的硫含量平均值与对照区含
量的差值为 1 . ` 7 9 / k g , 折算成 5 0 : 时为 2 . 94 9 / k g 。 据 1 9 8 7年 7 月孔国辉等同志的测定 . , 5
年生的大叶相思 ,每株叶片干重为2 . o k g , 则每株大叶相思可净化 5 0 : 5 . 8 9 。 龟顶山的抗污
绿化面积约有 80 公顷 , 共计种植大叶相思约 20 万株 ( 每公顷种植大叶相思约 2 4 0 0株 ) , 将每株
大叶相思可净化 5 0 : 的数 5 . 8 8 9 与种植的大叶相思总株数相乘 , 即为 1 9 8 7不大叶相思叶片对
5 0
2 的净化量 , 根据计算龟顶山 80 公顷的大叶相思对 5 0 : 的净化量可达 1 1 76 k g 。
( 2 ) H F 净化量的估 算 : 19 个样点大叶相思叶片平均含氟量与对照区含量的差值为 42 . 27
p p m
, 折算成H F 和重量单位时 , 即相当于 0 . 0 4 8 7 9 / k g . d w . , 每 株 大 叶相思的干叶重为2 . 0
表 2 植物叶片含氟量比较 , 单位 : p p tn
T a b l e 2 C o m p a r i s o n o f F e o n t o n t i n p l a
n t l e a v c s ( p p m )
植 物 种
S P e e i e s
类 试 验 植 物
t e x t P l a n t s
对 照 植 物
e o n t r o l
积累量 荟 共
i n e r e m e n t
油茶 C a m e l l i a o l e i f e r a
光叶山黄麻 T r e m a e a n n a b i n a
乌柏 S a p i u m s e b i f e r u 扭
牛乳树 M i m u s o p S e l e n g i
野牡丹 M e l a s t o m a e a n d i d t : m
木麻黄 C a s u a r i n a e q u i s e t i f o l i a
阴香 C i n n a m o m lt m b u r l n a n n i
灰毛相 任王 A e a e i a h o l o s c r i c e a
蒲桃 S y z y g i u m j a m b o “
环榕 F s e u s a n n o l a t a
笔管榕 F i c u s v i r e n “
大叶相思 A e a e i a a u r i e u l a e f o r m i s
荷木 s e h i m a s u p e r b a
海南蒲桃 S y z v g 三u , c u m i n i
榕树 F i e u s m i c r o C a印 a
1 1 1 7
.
1 2 3 0 8
.
1 8 6 0 8
.
9 4
1 9 4
.
7 0 3 1
.
1 5
1 8 1
.
8 0 4 2
.
8 2
1 6
.
0 0 9 2 8
.
8 7 1 3 1
.
2 2
1 5 ]
.
9 1 4 3
.
3 7
1 3 2
.
0 0 3 8
.
2 9 9 3
.
7 1
1 1 1
.
2 9 3 2
.
7 7 7 8
.
5 2
8 9
.
9 4 2 3
。
1 6 6 6
。
7 8
1 0 1
.
1 4 3 7
.
0 8 6 4
.
0 6
8 7
.
5 2 2 6
。
5 0 6 1
.
0 2
óU一污了月lùó盛0一几b月怡ō了ù.b比J一咚刀ù,dū,上ù11尸勺ùJ气一山,目ù1通8 8 . 7 1 3 3 . 7 1
关 表内数据系三次 重复平均值 , 相对误差乏 5 % 。 受 害症见表 i 。
关 芳积累量系试验植物和对照植物的含污量差值 。
份 大叶相思在氟化物 、 二氧化硫污染环境中的生长、 生物量和生理生态特性 ( 未刊稿 )
4 期 郁梦德等 : 5 0奸口H F 污染区抗污绿化植物的净化能力比较 36 1
表 3 龟顶山各样点的大叶相思叶片的硫氟含量及受害症状
T a b l e3 T h e eo n t n et o s f s
,
F a n d t lz e i n j u
r e d s y m p t o rn o f l e a v e s
o f A e a e i a a u r i e u l a e f o r m i s o n G u i D i n g H i l l一万二干下西蔡…二魔{{护掷狱黑紧黔二一一玉一丁一万亏了一厂飞石又万丁 肠上 一一—
注 , 表内数据系三次重 复平均值 , 相对误差芝 5 牙 。
k g , 故每株大叶相思叶片可净化 H F的量为 48 . 7 m g 。 将此每株大叶相思叶片净化 H F 的量与
8 0公顷种植的大叶相思总株数相乘 , 乘积 1 9 . 4 8 k g即为大叶相思叶片对 H F 的净化量 。
据有关资料认为 〔` 一 8 ’ : 植物的净化量应该 包括三个部份 : 一是叶片吸收积累的量 ; 二是
附着于叶片表面 、 枝干上的粉尘中的含量 , 约占叶片总吸收量的 1/ 3 , 三是植物在代谢过程中
同化或转移的量 , 约 占叶片吸收量的 10 一20 % ( 以平均值 15 %计 ) 。 因而上述估算的净化量
还应 该 包 括 二 、 三两个部份的量 , 即 5 0 2的净化量应为 1 7 4 . 4 o k g , H F的净化量应为 28 . 90
3能 广 西 植 物 9 卷
k g
。
实际 上大叶相思对 5 0: 和H F 的净化量比上述数据要高 , 因为大叶相思是速生树种 , 增长
速度极快 , 其叶片总重会随着树龄的增大而加重 , 净化 5 0 2和 H F 的 量也就会更高些 。 _上述
估算的数据虽不完整 , 但 由此也可看出大叶相思对净化大气及改善当地环境所 起的作用 。
四 、 结 语
1
.
1 5种植物对 5 0 2和 H F都有明显的净化能力 , 其净化能力的大小因各种类不同而有差
异 。
2
. 在 5 0 2和 H F 复合污染区选择抗污绿化树种时 , 应考虑选择速生 、 再生 力 或 萌发力
强 、 吸毒显高 的抗性树种 。 15 种植物币 , 大叶相思 、 蒲桃 、 海南蒲桃 、 牛 乳 树 、 光叶 山黄
麻 、 野牡丹是比较理想的植物 , 可在热带和亚热带地区的有 5 0 2和 H F 污染的工犷 区推广种
植 。
3
. 植物可净化大气 、 改善环境 。 以大叶相思为例 , 据估算 , 梅株大 叶相思可净化 5 0 :
8
.
72 9和 H F 1 3 9 . s m g 。 如龟顶山 8 0公顷的绿化面积全部为 1 9 8 3年种植的大叶相 怪、 ( 邵份大叶
相思为 1 9 8 5年种植 ) , 按 目前生长情况 , 就可净化 5 0 2达 1 7 4 . 4 Ok g , H F 28 . 90 k g 。
参 考 文 献
( 1 〕江苏 一古植物研究所等 , 1 9 7 8 : 防污绿化植物 , 3 、 6 页 。 科学出版社 .
( 2 〕郁梦德 . 1 9 8 3 : 植物叶片中含硫量测定方法的改进 . 植物生理学通讯 . ( 3 ) : 拐一 5 1飞
〔 3 〕郁梦德等 , 1 9 7 8 : 用燃烧法测定植物叶片中的氯 、 氟 、 硫 。 环境科学 , ( 5 ) : 38 一41 。
〔4 〕 冯采芹等 , 198 2 : 有关林木净化二氧化硫的几个问题 。 环境科学 . ( 4 ) 招一拐 。
〔 6 〕孟庆英等 , 197 9 : “ “ 5 0 : 在苗木中的分布及其存在形式 ( 初报 ) . 林业科学15 ( 3 ) : 红 , ~ 一 2 21 .
〔 6 〕郁梦德等 . 1 9 8 6 : 接骨草叶片硫的积累和转移。 生态学报 , 6 ( 2 ) : 1 01 一 1 0氏
〔 7 〕 J e n s e n , K . F . a n d T . T . K o z l o w s k i , 1。了5 : A b s o r p t i o n a n d T r a o s l o e a t i o n o f s u l f u r
d i o x i d e b y s e e d l i n g s o f f o u r f o r e s t t r e e s p e e i e s
.
J
.
E n v i r o n
.
Q u a l
.
4 ( 3 )
:
3 7 9一 3 8 1 .
〔 8 〕 清水英幸 、 卢均绩 . 1匀79 : 匕 ? 夕 口个体群 l乙次 为 5 0 : 吸收量 O 推定 . 国立公害研究所研究报告 .
第 1 0号 , 1 3。一 1 5 5 .
4期 郁梦德等 : 5 0 : 和H F 污染区抗污绿化植物的净化能力比较 36 3
A C O P AR ! MSO N W ITH T HE P U R !F !C AT !O N C AP AB I L!T YO F
AF F OR E S T AT !O N P ANT LS O F R E S !S T A NT T O P O LU LT !O N
! N T HE R EG !O NS P O LLU T E DW !T H 5 0 2A N H F D
Yu
,
M e n g D e a n d Y u
,
Q i n g F a
( S
o u t h C h i n a I n s t i t u t e o f B o t a n y
,
A e a d e m i a S i n i e a )
A b s t r a e t F i f t e e n p l a n t s P e e i e s h a v e o b v i o u s l y p u
r i f i e a t i o n e a P a b i l i t y a n d t h e
e a p a b i l i t y d i f f e r s a e e o r d i n g t o s P e e i e s
·
2
.
T o a f f o r e s t i o n i n t h e P o l l u t e d r e g i o n s w i t h 5 0 : a n d H F t h e r e s i s t a n t s P e e i e s
w i t h f a s t a n d v i g o u r o u s g r o w i n g
, e a s i e r s P r o u n t i n g s h o u l d b e s e l e e t e d
.
2
.
A a c s a a u r i c “ I a e j o r 。 , 15
,
S少二夕夕 i u m j a m b o s , S 少 z 少夕 i“ . e “ 巾 i o e , M `阴 “ 5 0夕 5 e l e 。 夕 s ,
T r e 爪 a e a ” n a b i ” a , M e l a 盆 t o m a e a ” d i d “ 川 a r e t卜e m o s t s u i t a b l e a f f o r e s a t i o n p l a n t s a tn o n g
t h e f i f t e e n s P e e i e s
.
3
.
A c a c f a a ` r i e u l a e oj r用 1 5 p l a y e d a g r e a t e r P u r i f i e a t i o n r o l e t o S o a a n d H F
.
B a s e
o n t h e e a l e u l a t i o n
, t h e a tn o u n t o f 5 0 : a o d H F P u r i f i e d b y e a e h p l a n t o f t h i s w e r e
5
.
7 2 9 a n d 139
.
5 m g r e s P e e t i v e l v
.