大气污染的植物修复

3.2 植物降解
定义
植物降解是指植物通过 代谢过程来降解污染物 或通过植物自生的物质 如酶类来分解外来污染 物的过程。
植物降解
酶分类
能直接降解有机污 染物的酶类主要为： 脱卤酶、 硝基还原酶、 过氧化物酶、 漆酶 腈水解酶等
基因工程
对于一些在植物体 内较难降解的污染 物如 PCBs(多氯联 苯），可将动物或 微生物体内能降解 这些污染物的基因 转入植物体内。
大气污染 的植物修复
王璐 02130136
主要内容
SEVEN
个案研究
SIX
前景
ONE
背景介绍
植物 修复
TWO
污染物的毒害作用
THREE
植物修复机理
FIVE
影响因素
FOUR
植物抗逆性
一.背景介绍
❖ 随着世界各地工业化、 城市化和现代化的迅 速发展，大气污染已成为人类无法回避的现 实问题。
❖ 大气中一次污染物与二次污染物的复合污染， 有机污染物与无机污染物的混合污染和颗粒 物、颗粒携带污染物与气态污染物的交织污 染，已直接或间接地威胁到了陆地生态系统 和人类自身的健康与生存。
植物
低浓度，对植 物有益。
浓度达到 0.28ppm后,有毒 性作用，可改变 植物组织内的pH 值,使之凋谢并严 重减产
其它
可氧化成酸 雾或成为硫酸 盐微粒,对金属 及建筑材料有 腐蚀 0.lppm,大气 的可见度将降 到3km,会影响 航空、天文观 测和太阳照射
2.2 NO2
➢NO2主要来自车辆废气，火力发电站，其它工业的燃 料燃烧，硝酸，氮肥，炸药的工业生产过程。
❖ 植物对NO2的吸收和同化作用
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3.4植物同化和超同化
植物 同化
植物同化是指植物对含有植物营养元素的污染物的吸收，并同 化到自身物质组成中，促进植物体自身生长的现象
1.植物可以有效地吸收空气中的SO2，并迅速将其转化为亚硫酸盐至硫酸 盐，再加以同化利用。
2.从天然植物中筛选或通过基因工程手段培育“超同化植物”及其理论和 技术的发展是今后一个重要而有应用前景的研究工作。
应用范围广
植物修复 (Phytoremedi ation)是利
用植物和共存微生 物与环境之间的相 互作用,对环境污
染物进行清除、分 解、吸收或吸附,使 污染环境得以恢复 的科学与技术。
对环境扰动小 有利于改善生态环境 修复成本较低 修复具选择性
1 植物吸附与吸收
2
植物降解
3
植物转化
4
植物同化和超同化
2.3 SPM（悬浮颗粒物）
定义 来源 分类 危害
悬浮在大气中的固体、液 体颗粒状物质（或称气溶 胶）的总称
人为来源：化石燃料燃烧；工业生 产、工业粉尘、金属，水泥尘；汽 车、飞机排气等。天然来源：土壤 尘、火山灰、森林火灾灰、海盐粒
一次颗粒物 二次颗粒物
影响人体健康 大气能见度降低 具有腐蚀性
三.植物修复机理
超同化
Omasa提出了具有超吸收和代谢大气污染物能力的 天然或转基因的超同化植物的概念。
超同化植物可将含有植物所需营养元素的大气污染物如氮氧化合物、硫氧化 合物等，作为营养物质源高效吸收与同化，同时促进自身的生长。这种 现象也可称为超同化作用。
❖ 植物对SO2的吸收和同化作用
C:\Users\lenovo\Desktop\大气污染的植物修 复.doc
3.3 植物转化
❖植物转化是指利用植物的生理过程将污染物由一种形态 转化为另一种形态的过程。植物转化过程与植物降解过 程有一定的区别，因为转化后的污染物分子结构不一定 比转化前的更简单。转化后产物还有可能比转化前物质 具更高或更低的生物毒性，但一般对植物本身无毒或低 毒。对于这两种不同的转化结果，毒性提高的可称之为 植物增毒作用，毒性降低的称之为植物解毒作用。如何 防止植物增毒和如何强化植物解毒是利用植物转化修复 大气污染物的关键。
❖ C:\Users\lenovo\Desktop\1859936-1021430[1].mp4
二.污染物的毒害作用
➢ 大气污染物主要包括：悬浮颗粒物（SPM），二氧 化硫，氮氧化物，一氧化碳，碳氢化合物，卤素化合物 以及有害微生物等。就其性质而言，大气污染可分为物 理性污染，化学性污染与生物性污染三种类。 ➢ 不同的污染物对人类的健康危害是不同的，它们会通 过损伤肺脏和呼吸系统或进入血液和其他部位对人类造 成危害。 ➢本章主要讨论一下三种污染物的危害：
硫氧化物（SO2) 氮氧化物（NO2) 悬浮颗粒物（SPM)
2.1 SO2
❖大气中SO2中大约95%是由人类活动产生的，其中 化石燃料的燃烧大概占到80%。 ❖S02毒性较大,并具有腐蚀性和分散性,易挥发。
人类健康
0.2ppm时,会引 起呼吸系统和心血 管的疾病 20ppm时使人 咳嗽、流泪 100ppm造成胸 痛和呼吸困难 400一500ppm 时,❖ 植物对于污染物的吸附与吸收主要发生在地上部分 的表面及叶片的气孔。在很大程度上，吸附是一种 物理性过程，其与植物表面的结构如叶片形态、粗 糙程度、叶片着生角度和表面的分泌物有关。
❖ 吸收有两种方式,一种是植物用枝干表面吸收气体分 子和固体颗粒;另一种为叶内积累,即植物利用其叶面 皮孔直接吸收并储存有害气体,尤其是当湿度增大时, 植物对可溶性气体的吸收量也大大增加。另外,由于 光照条件可以控制叶片气孔的开闭,显著地影响植物 生理活动,因而对植物吸收污染物有较大的影响。
➢它在大气中易与水气反应生成硝酸气，是大气的重要 酸性物质，也是酸雨形成的原因之一。
➢环境效应：对湿地和陆生植物物种之间竞争与组成变 化的影响，大气能见度的降低，地表水的酸化，富营 养化，以及增加水体中有害于鱼类和其它水生生物的 毒素含量。
➢ NO2的光解是光化学烟雾形成的起始反应，它是大气的 碳氢化合物（HC）和氮氧化物（NOx）在阳光（紫外光） 作用下发生光化学反应生成的混合物，所形成的烟雾污染现 象。 ➢ 二氧化氮对人体的危害很大，即使暴露于二氧化氮的时 间很短，肺功能也会受到损害；如果长时间暴露于二氧化氮， 呼吸道感染的机会就会增加，而且可能导致肺部永久性器质 性病变。