蓝天绿水加工厂-森林对酸雨的净化-广州第八十九中学

第一篇：蓝天绿水加工厂-森林对酸雨的净化-广州第八十九中学

植树造林保护蓝天绿水

——森林生态系统对大气污染的净化效应

广州市第八十九中学

骆冠韬

摘要：本文阐述了随着工业化、城市化和经济的飞速发展，环境污染日益严重，给人类和环境造成巨大危害现状，述说了森林生态系统能有效地吸储和净化大气和雨水中的有害元素，净化了天空和提供源源不断甘甜溪水的原理，并从有关广州市森林及其土壤的环境净化研究结果看到，森林生态系统的生态效果明显。提出爱护环境、植树造林能还我们绿水蓝天。

一、前言

日常中当天气预报员说“晴天，空气质量优良，空气清新”时，预示蔚蓝色的天空象一泓秋水，令人心旷神怡。当报告说“空气质量严重污染，天空出现阴霾，能见度较低” 时，预示不宜户外活动和出行交通不便。随着社会经济日益发展，空气污染也日益严重，造成酸雨频率增大，灰霾天气增多。据统计，2006年广州市酸雨频率为75.4％[1]，广州天空灰霾天数2004年的142天，2005年为132天，2006年为123天[2]，危害相当严重。我们渴望蓝天绿水！

二、大气污染成因及危害

目前空气污染程度用“污染指数”来衡量，污染物项目为二氧化硫（SO2）、氮氧化物（NOx）和总悬浮颗粒物（TSP）。空气中这些污染物达到一定浓度后引起酸雨和灰霾。酸雨的成因主要是由于工业和交通业的发展造成，酸雨的主要成份是硫酸和硝酸，其前体物是发电厂烧煤废气中的二氧化硫（SO2）和汽车尾气的氮氧化物（NOx）。霾和空气质量有联系，是一种天气现象，是指空气中悬浮着大量的烟、尘埃、硫酸盐及有机碳氢化合物等微粒，使得天空普遍变得浑浊，视野模糊并导致能见度恶化。空气中可吸入颗粒物主要来自燃煤排放的烟尘和地面扬起的灰尘。

酸雨在国外被称为“空中死神”，世界有欧洲（西欧和北欧）、北美和中国三大酸雨区，1999年我国的酸雨面积已达全国国土面积的30％[3]。酸雨的危害主 要通过降雨而发生：一是通过食物链使汞、铅等重金属进入人体危害健康，二是有害元素经过溪水河流进入湖泊、水库、大海等进入水系统，进入食物链，使物种减少和生产力下降；三是对陆地生态系统的危害，主要是植物和土壤，酸雨将土壤中养分溶解随水流失，导致土壤贫瘠，同时酸雨还将土壤中铝等重金属元素溶解交换释放出来，污染水源，毒害人、畜和植物生长。

三、森林生态系统的环境净化功能

那么怎样保护环境和消除空气污染给我们带来的影响？有！一是从源头抓，注意减少污染物的排放；二是植树造林，构建森林生态系统，让她为我们净化。

森林生态系统包括森林植物、土壤及其微生物等主要部分。其净化空气和水质作用表现在：

（1）吸收二氧化碳与放出氧气作用。森林植物能通过光合作用吸收二氧化碳与放出氧气，起到减少温室气体，维持大气中CO2和O2的平衡的作用；（2）森林的滞尘作用。森林能降低风速，使大粒粉尘降落，同时林冠的枝叶能从大气中吸附飘尘，经雨淋洗滴落林地后又恢复滞尘的能力，循环降尘，减少灰霾的出现条件；（3）吸收有毒气体的作用。很多植物能通过叶片吸收大气中的有毒物质而积累，降低大气中毒物的浓度，或使某些毒物在体内分解，转化为无毒物质后代谢利用，减少对环境和人体的健康危害；（4）森林的杀菌作用。森林的滞尘作用减少了细菌的载体，减少细菌在空气中存在和传播，另外由于森林植物能分泌出挥发性油能杀死一些病菌，对大气起到杀菌消毒作用；（5）森林土壤的降毒作用。由于土壤含有较多化学元素和微生物能代换和降解雨水中的有毒元素，使污染有毒的雨水不能直接流出危害。（6）森林土壤的水源储备和水质过滤作用。土壤是个像海绵的多孔体结构，在下雨和雨季时能吸收部分雨水，减少洪灾，在旱季有能将所蓄的水净化后源源不断流出，为生产和生活提供水源。

四、广州城市森林的环境净化实例

广州市在环境保护方面很重视并做了很多卓有成效的工作，如在天河区建立了多个森林公园，并进行了植树造林、森林改造等工程，大大改善了生态系统和环境质量。有科技研究人员对广州市森林系统的环境净化作用做了研究[4,5,6]，试验结果如下：

1.试验方法

试验选择在广州市的白云山上部、山脚和龙洞三个点放置标准雨量筒和雨水收集器，收集降雨、林内穿透雨和土壤渗透水进行了水量测定和化学元素分析，通过对照未经过森林的降雨、经过森林林冠淋洗的林内雨和雨水经过土壤交换净化后流出的水的这三者之间的元素差异对比，分析森林生态系统对大气污染造成酸雨的生态作用。

2.试验结果

2.1广州酸雨成份和严重性

据1998年4月~1999年3月在广州市白云山和广州市龙洞的连续观测分析结果显示，大气污染引起广州地区发生大面积、高频率的酸雨，主要的污染物有SO2、NOx、悬浮颗粒物等。广州地区降雨属硫酸型，酸性离子中SO42-占绝对优势（见图1），SO42-/ Ca2+较大，在1.5~2.3之间，酸性离子含量远大于盐基，降水pH值在3.3~6.3之间，年平均值为4.45，酸雨频率达80%以上，酸雨量占总雨量的95%，说明降雨酸化现象十分严重。

K+2%Mg2+2%Ca2+25%Na+7%SO42-46%Al3+4%Cl-7%NO3-7%图1 广州地区酸雨主要化学元素离子含量

2.2林冠对雨水的净化作用

通过对广州市白云山马尾松林和常绿阔叶林、广州市龙眼洞马尾松林两试验点进行酸雨的监测结果表明 :酸雨通过林冠层后 ,pH值明显增加（酸性降低）；森林对雨水中SO4 2-、NO3-、NH4+、Al3+、Na+这些离子(特别是NO3-、Al3+)具有吸收作用，而且阔叶林有更强的吸收能力，森林既中和了酸雨酸性，又吸收了部分的硫酸根和硝酸根，减少对土壤、溪流、湖泊的酸化，森林冠层对Al3 + 的吸收能减少Al3 + 对树木根系的毒害，这些是良好的环境效应。同时发现雨水越酸(即pH 值越小)，阳离子Ca2 +、Mg2 +、K+ 和Na + 等盐基离子从树冠层淋溶到土壤的百分数越大，体现了树冠净化大气作用。

2.3森林土壤对雨水的净化作用

研究表明：土壤水中最主要的阴、阳离子是SO4 2-和Ca2+。土壤溶液中H+ 和Al3+浓度的增高是土壤酸化的重要指标。元素收支平衡表明NO3-和Al3+从土壤中淋失，因而对森林植被和地下水系构成潜在的危害。同时也显示广州白云山和龙洞的森林土壤有较强的吸附SO4 2-的能力和容量，Ca, Mg, K等元素在土壤中处于积累阶段，不会流出使溪水富养化而造成污染。过量的N沉降和NH4+的硝化作用是广州市森林土壤进一步酸化的主要原因，因此含有氮氧化物（NOx）的汽车尾气排放量逐年上升对森林生态系统的负面影响会进一步加剧。

2.4不同树林对有毒离子的积累作用

从广州市不同林分土壤的分析结果（图 2）看：马占相思林地土壤pH较高，SO42-和Al3+较低，马尾松林地pH较低，SO42-和Al3+较高，表明种植马占相思林（阔叶林）能有效地降低大气污染尤其是酸雨造成土壤酸化的危害。

从广州市不同树种叶片的pH值和化学含量来看，马尾松叶子与马占相思、尾叶桉叶子相比，前者较酸，吸收SO42-和Al3+较少，后两者能吸收较多的酸性物质，与林地土壤一起有较大的环境净化容量。

5.56009080土壤树叶 5土壤树叶-13+Al含量(g.kg)SO42-含量(g.kg-1)500400土壤***马尾松尾叶桉pH值4.5300200100树叶 43.5马尾松尾叶桉马占相思0马尾松尾叶桉马占相思马占相思图2 不同林分的土壤和树叶的化学性质差异

五、保护环境，再造蓝天绿水

通过对大气污染的成因、成份和危害性的了解，通过对森林生态系统的环境净化功能的了解，通过科研人员对广州市森林生态系统的环境响应分析结果，我们深切感到生活水平在提高，生态平衡被破坏，生存环境质量在降低！人类只有一个地球，为了人类自己和子孙后代的福祉，从我做起，从现在做起，爱护环境，减少污染，植树造林，保护青山，还咱们蓝天绿水！

参考文献资料

[1]

[2] [3] [4] http://.吴仲民、叙义刚、周光益.2001.大气污染对珠江三角洲森林及土壤影响的初步研究.生态科学.20(1，2):11-16.[5] 徐义刚、周光益、吴仲民2001.广州市典型森林区酸雨的化学组成、季节变化及其成因探讨.生态学报.21(11):1775～1781.[6] 周光益、叙义刚、吴仲民.2000.广州市酸雨对不同森林冠层淋溶规律的研究.林业科学研究.13(6):598~607.