孔 茹，劉 菁

（1.山東省煙臺(tái)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中心，山東 煙臺(tái) 264002；2.山東省生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中心，山東 濟(jì)南 250000）

氟污染對(duì)動(dòng)植物的危害很大，特別是對(duì)部分農(nóng)作物的影響尤為明顯。氟化物對(duì)農(nóng)作物的傷害程度主要取決于大氣中氟化物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)、接觸時(shí)間及植物本身對(duì)氟的敏感性。觀察受氟傷害植葉的痕象，分析其中氟的積累量，有利于科學(xué)了解氟對(duì)植物的傷害并采取有效的措施防治污染。

1 氟污染概述

氟化物并不是空氣中的常見(jiàn)成分，主要產(chǎn)生于某些冶金廠、陶器廠、磷肥廠和玻璃廠的工業(yè)排煙，常以氣態(tài)（如HF、SiF4、H2SiF6）、氣霧或微塵形態(tài)（如CaF、NaAlF6+AlF3）存在于大氣中，其中，HF是常見(jiàn)的危害植物的污染物。在我國(guó)氟污染嚴(yán)重的工業(yè)城市，空氣中氟的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.01×10-6～0.10×10-6，在污染源附近，氟的質(zhì)量分?jǐn)?shù)會(huì)更高[1]。這些含氟空氣長(zhǎng)期接觸植物，可使植物出現(xiàn)不同程度的中毒癥狀，如植物葉子的前端和邊緣出現(xiàn)環(huán)帶狀的傷斑，部分葉子枯焦脫落，植物幼嫩未展開(kāi)的葉子被熏壞，甚至不少植株逐漸死去或失去結(jié)實(shí)的能力。仔細(xì)分析氟化物對(duì)一些植物的毒害現(xiàn)象，有利于人們利用更科學(xué)的方法治理氟污染，最大限度地減輕氟對(duì)植物的危害。

2 氟化物對(duì)農(nóng)作物的危害

2.1 氟化物對(duì)農(nóng)作物的危害所引起的可見(jiàn)現(xiàn)象

農(nóng)作物氟中毒后，通常會(huì)出現(xiàn)如下癥狀：有些植物會(huì)出現(xiàn)褪綠病，如中毒的禾本作物的葉緣和葉尖壞死，葉子邊緣出現(xiàn)淺褐色、紅褐色等不同顏色。有些植物會(huì)葉片凋落、生長(zhǎng)緩慢、結(jié)實(shí)能力降低，甚至整株死亡[2]，如桃樹(shù)受害時(shí)，中毒桃樹(shù)的葉子邊緣會(huì)產(chǎn)生褐色環(huán)帶狀壞死部分，除葉片癥狀外，果實(shí)也會(huì)發(fā)生組織軟化，以至萎縮或“裂果”。

2.2 氟對(duì)植物的作用方式和機(jī)理

氟化物危害植物時(shí)，之所以表現(xiàn)出上述癥狀，是由其毒害作用機(jī)制決定的。氟對(duì)植物的侵害方式一直是人們研究的重要課題。

有研究指出，氟化氫從葉片氣孔侵入葉組織后，從細(xì)胞間隙進(jìn)入導(dǎo)管，隨水分而運(yùn)動(dòng)，流向葉尖和葉緣，逐步在這些部位累積，所以首先在葉尖和葉緣達(dá)到較高濃度，表現(xiàn)出受害癥狀。氟化物在植物體內(nèi)的毒害作用，主要因?yàn)槭欠苋〈傅鞍字械慕饘僭匦纬山j(luò)合物或與Ca2+、Mg2+等離子結(jié)合，使酶失去活性。植物吸收氟化物后，葉片pH下降，葉綠素失掉Mg2+形成去鎂葉綠素，使葉綠素含量下降，導(dǎo)致光合作用受到抑制，引起植物缺綠[2]。當(dāng)葉片上的氟積累到一定程度時(shí)，葉片的光合作用就會(huì)受到完全破壞。所以，氟的存在干擾和破壞了植物的光合作用。

這個(gè)結(jié)論，在國(guó)外也有實(shí)驗(yàn)研究成果報(bào)道：氟對(duì)葉綠素a、b及原葉綠素的形成都具有抑制作用。實(shí)驗(yàn)用不同濃度的NaF溶液噴灑葡萄和杏樹(shù)的葉片，葉綠素a的含量下降，而且NaF的濃度越高，下降的幅度越大。同時(shí)還觀察到，隨著NaF濃度的升高，被噴淋葉片的透明度亦增加，也就預(yù)示著褪綠病的出現(xiàn)。研究還表明，氟化物進(jìn)入葉組織，受生長(zhǎng)激素吲哚乙酸（IAA）的控制[3]。吲哚乙酸的濃度越高，進(jìn)入的氟則越多。由此可以解釋?zhuān)谕獠織l件相同但內(nèi)部生長(zhǎng)素等狀況不同的同種樹(shù)葉內(nèi)，氟的濃度有時(shí)會(huì)出現(xiàn)很大差異的現(xiàn)象。反之，氟對(duì)吲哚乙酸的功能會(huì)產(chǎn)生抑制作用，氟的濃度越大，產(chǎn)生的抑制作用也越強(qiáng)。

2.3 農(nóng)作物氟中毒程度與空氣中氟化物質(zhì)量分?jǐn)?shù)及接觸時(shí)間的關(guān)系

人工熏氣的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，不同植物的中毒程度與空氣中氟化物質(zhì)量分?jǐn)?shù)及接觸時(shí)間的關(guān)系如表1所示。按季節(jié)的不同和與污染源距離的差異，蘋(píng)果樹(shù)葉內(nèi)氟質(zhì)量分?jǐn)?shù)的變化及受害程度如表2所示。

表1 人工熏氣實(shí)驗(yàn)中不同植物的中毒程度與空氣中氟化物質(zhì)量分?jǐn)?shù)及接觸時(shí)間的關(guān)系

從表1可以看出，不同植物抵抗氟化物的能力是不同的。人們把植物對(duì)氟化物的抵抗能力稱(chēng)為植物對(duì)氟化物的敏感性。抵抗能力越大，敏感性越差；抵抗能力越小，敏感性越強(qiáng)。在人們常見(jiàn)的農(nóng)作物中，葡萄、櫻桃的敏感性最強(qiáng)，其次是玉米、蘋(píng)果，極不敏感的有棉花和茶葉。有研究報(bào)道，當(dāng)葡萄葉中氟的質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到25×10-6時(shí)，葉片便開(kāi)始受到傷害，蘋(píng)果樹(shù)葉要達(dá)到7×10-5，茶葉、棉花葉中氟的質(zhì)量分?jǐn)?shù)即使達(dá)到5×10-4，也沒(méi)有受傷害的痕象。

表2 按季節(jié)的不同和與污染源距離的差異，蘋(píng)果樹(shù)葉內(nèi)氟質(zhì)量分?jǐn)?shù)的變化及受害程度

從表2可以看出，植物的中毒程度與空氣中氟化物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)和接觸時(shí)間成正比。這說(shuō)明植物葉中氟化物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)隨著接觸時(shí)間的延長(zhǎng)而增加，氟在葉片上是逐漸積累的，并且葉中積累的氟化物是造成植物受害的直接原因。

2.4 肥料也會(huì)影響農(nóng)作物的氟中毒程度

相同污染環(huán)境中的農(nóng)作物，所施肥料的種類(lèi)及施肥時(shí)間不同，其所受傷害的程度也將有較大差異。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，氟化物污染環(huán)境中的農(nóng)作物，在肥料中的鉀以氯化物的形態(tài)存在時(shí)，將加重枝葉壞死[4]；施硫酸鉀肥料時(shí)，卻沒(méi)有發(fā)現(xiàn)明顯的傷害。

有人在輕微氟污染的葡萄園中，通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到以下結(jié)論：

（1）未施肥和施加農(nóng)糞肥的葡萄葉未見(jiàn)傷害現(xiàn)象，測(cè)定枝葉中氟的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在3×10-5左右。

（2）在春季、夏季同時(shí)開(kāi)始施氯化鉀和硫酸鉀的情況則不同，施氯化鉀的葉片上出現(xiàn)大量傷斑，雖然測(cè)定枝葉中氟的質(zhì)量分?jǐn)?shù)也在3×10-5左右，但植物受害程度加重。

（3）在秋季后再施氯化鉀肥的葡萄葉未見(jiàn)明顯的傷害。

3 氟化物危害的防治和減輕措施

氟化物對(duì)植物的毒性比SO2大10～1 000倍，而且比重比空氣小，擴(kuò)散距離遠(yuǎn)，常常在較遠(yuǎn)距離也能危害植物。氟化物產(chǎn)生于煉鋁廠、磷肥廠、陶瓷、磚瓦等廠礦的工業(yè)排煙[1]，因此，減少這類(lèi)工業(yè)煙氣的排放總量和洗滌、回收煙氣中的有害氣體，是防治與減輕其危害最直接、最有效的手段。

除此之外，利用植物本身對(duì)氟化物的一些特性，也能有效防治和減輕氟化物的危害。比如利用植物吸收氟化物的能力強(qiáng)并能在葉中逐漸積累的特性，可以在氟污染源周?chē)喾N植一些如泡桐、梧桐、蓖麻等吸氟量大的葉茂植物[5]，作為特定的經(jīng)濟(jì)林，通過(guò)植物的吸收減少大氣中氟的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，以減輕氟對(duì)其他農(nóng)作物的危害。

在氟污染較重的地區(qū)，農(nóng)民在種植農(nóng)作物時(shí)，最好選擇對(duì)氟化物不敏感的物種，如棉花、茶葉、向日葵等。這些農(nóng)作物既能吸收大量氟化物，減輕氟化物的污染，又不會(huì)影響作物的收成。

4 結(jié)語(yǔ)

（1）氟化物對(duì)農(nóng)作物有較大的危害。農(nóng)作物的葉片吸收并積累氟化物達(dá)到一定濃度時(shí)，葉片將顯現(xiàn)受傷害的傷斑，直至枯焦脫落，傷害至極會(huì)導(dǎo)致植株死亡。

（2）氟化物對(duì)農(nóng)作物的傷害程度與氟的質(zhì)量分?jǐn)?shù)及接觸時(shí)間成直接正相關(guān)。

（3）不同植物對(duì)氟化物的敏感性不同，并且相差很大。

（4）氯化鉀肥料會(huì)加重農(nóng)作物氟中毒的程度，春夏季尤其明顯。

（5）氟化物對(duì)植物有危害，但植物又有防治和減輕氟危害的能力。特別是氟敏感性差的植物，對(duì)防治和減輕氟污染有著重要的作用。