第一篇：藍天綠水加工廠-森林對酸雨的凈化-廣州第八十九中學

植樹造林保護藍天綠水

——森林生態(tài)系統(tǒng)對大氣污染的凈化效應

廣州市第八十九中學

駱冠韜

摘要：本文闡述了隨著工業(yè)化、城市化和經(jīng)濟的飛速發(fā)展，環(huán)境污染日益嚴重，給人類和環(huán)境造成巨大危害現(xiàn)狀，述說了森林生態(tài)系統(tǒng)能有效地吸儲和凈化大氣和雨水中的有害元素，凈化了天空和提供源源不斷甘甜溪水的原理，并從有關廣州市森林及其土壤的環(huán)境凈化研究結(jié)果看到，森林生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)效果明顯。提出愛護環(huán)境、植樹造林能還我們綠水藍天。

一、前言

日常中當天氣預報員說“晴天，空氣質(zhì)量優(yōu)良，空氣清新”時，預示蔚藍色的天空象一泓秋水，令人心曠神怡。當報告說“空氣質(zhì)量嚴重污染，天空出現(xiàn)陰霾，能見度較低” 時，預示不宜戶外活動和出行交通不便。隨著社會經(jīng)濟日益發(fā)展，空氣污染也日益嚴重，造成酸雨頻率增大，灰霾天氣增多。據(jù)統(tǒng)計，2006年廣州市酸雨頻率為75.4％[1]，廣州天空灰霾天數(shù)2004年的142天，2005年為132天，2006年為123天[2]，危害相當嚴重。我們渴望藍天綠水！

二、大氣污染成因及危害

目前空氣污染程度用“污染指數(shù)”來衡量，污染物項目為二氧化硫（SO2）、氮氧化物（NOx）和總懸浮顆粒物（TSP）?？諝庵羞@些污染物達到一定濃度后引起酸雨和灰霾。酸雨的成因主要是由于工業(yè)和交通業(yè)的發(fā)展造成，酸雨的主要成份是硫酸和硝酸，其前體物是發(fā)電廠燒煤廢氣中的二氧化硫（SO2）和汽車尾氣的氮氧化物（NOx）。霾和空氣質(zhì)量有聯(lián)系，是一種天氣現(xiàn)象，是指空氣中懸浮著大量的煙、塵埃、硫酸鹽及有機碳氫化合物等微粒，使得天空普遍變得渾濁，視野模糊并導致能見度惡化?？諝庵锌晌腩w粒物主要來自燃煤排放的煙塵和地面揚起的灰塵。

酸雨在國外被稱為“空中死神”，世界有歐洲（西歐和北歐）、北美和中國三大酸雨區(qū)，1999年我國的酸雨面積已達全國國土面積的30％[3]。酸雨的危害主 要通過降雨而發(fā)生：一是通過食物鏈使汞、鉛等重金屬進入人體危害健康，二是有害元素經(jīng)過溪水河流進入湖泊、水庫、大海等進入水系統(tǒng)，進入食物鏈，使物種減少和生產(chǎn)力下降；三是對陸地生態(tài)系統(tǒng)的危害，主要是植物和土壤，酸雨將土壤中養(yǎng)分溶解隨水流失，導致土壤貧瘠，同時酸雨還將土壤中鋁等重金屬元素溶解交換釋放出來，污染水源，毒害人、畜和植物生長。

三、森林生態(tài)系統(tǒng)的環(huán)境凈化功能

那么怎樣保護環(huán)境和消除空氣污染給我們帶來的影響？有！一是從源頭抓，注意減少污染物的排放；二是植樹造林，構建森林生態(tài)系統(tǒng)，讓她為我們凈化。

森林生態(tài)系統(tǒng)包括森林植物、土壤及其微生物等主要部分。其凈化空氣和水質(zhì)作用表現(xiàn)在：

（1）吸收二氧化碳與放出氧氣作用。森林植物能通過光合作用吸收二氧化碳與放出氧氣，起到減少溫室氣體，維持大氣中CO2和O2的平衡的作用；（2）森林的滯塵作用。森林能降低風速，使大粒粉塵降落，同時林冠的枝葉能從大氣中吸附飄塵，經(jīng)雨淋洗滴落林地后又恢復滯塵的能力，循環(huán)降塵，減少灰霾的出現(xiàn)條件；（3）吸收有毒氣體的作用。很多植物能通過葉片吸收大氣中的有毒物質(zhì)而積累，降低大氣中毒物的濃度，或使某些毒物在體內(nèi)分解，轉(zhuǎn)化為無毒物質(zhì)后代謝利用，減少對環(huán)境和人體的健康危害；（4）森林的殺菌作用。森林的滯塵作用減少了細菌的載體，減少細菌在空氣中存在和傳播，另外由于森林植物能分泌出揮發(fā)性油能殺死一些病菌，對大氣起到殺菌消毒作用；（5）森林土壤的降毒作用。由于土壤含有較多化學元素和微生物能代換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）森林土壤的水源儲備和水質(zhì)過濾作用。土壤是個像海綿的多孔體結(jié)構，在下雨和雨季時能吸收部分雨水，減少洪災，在旱季有能將所蓄的水凈化后源源不斷流出，為生產(chǎn)和生活提供水源。

四、廣州城市森林的環(huán)境凈化實例

廣州市在環(huán)境保護方面很重視并做了很多卓有成效的工作，如在天河區(qū)建立了多個森林公園，并進行了植樹造林、森林改造等工程，大大改善了生態(tài)系統(tǒng)和環(huán)境質(zhì)量。有科技研究人員對廣州市森林系統(tǒng)的環(huán)境凈化作用做了研究[4,5,6]，試驗結(jié)果如下：

1.試驗方法

試驗選擇在廣州市的白云山上部、山腳和龍洞三個點放置標準雨量筒和雨水收集器，收集降雨、林內(nèi)穿透雨和土壤滲透水進行了水量測定和化學元素分析，通過對照未經(jīng)過森林的降雨、經(jīng)過森林林冠淋洗的林內(nèi)雨和雨水經(jīng)過土壤交換凈化后流出的水的這三者之間的元素差異對比，分析森林生態(tài)系統(tǒng)對大氣污染造成酸雨的生態(tài)作用。

2.試驗結(jié)果

2.1廣州酸雨成份和嚴重性

據(jù)1998年4月~1999年3月在廣州市白云山和廣州市龍洞的連續(xù)觀測分析結(jié)果顯示，大氣污染引起廣州地區(qū)發(fā)生大面積、高頻率的酸雨，主要的污染物有SO2、NOx、懸浮顆粒物等。廣州地區(qū)降雨屬硫酸型，酸性離子中SO42-占絕對優(yōu)勢（見圖1），SO42-/ Ca2+較大，在1.5~2.3之間，酸性離子含量遠大于鹽基，降水pH值在3.3~6.3之間，年平均值為4.45，酸雨頻率達80%以上，酸雨量占總雨量的95%，說明降雨酸化現(xiàn)象十分嚴重。

K+2%Mg2+2%Ca2+25%Na+7%SO42-46%Al3+4%Cl-7%NO3-7%圖1 廣州地區(qū)酸雨主要化學元素離子含量

2.2林冠對雨水的凈化作用

通過對廣州市白云山馬尾松林和常綠闊葉林、廣州市龍眼洞馬尾松林兩試驗點進行酸雨的監(jiān)測結(jié)果表明 :酸雨通過林冠層后 ,pH值明顯增加（酸性降低）；森林對雨水中SO4 2-、NO3-、NH4+、Al3+、Na+這些離子(特別是NO3-、Al3+)具有吸收作用，而且闊葉林有更強的吸收能力，森林既中和了酸雨酸性，又吸收了部分的硫酸根和硝酸根，減少對土壤、溪流、湖泊的酸化，森林冠層對Al3 + 的吸收能減少Al3 + 對樹木根系的毒害，這些是良好的環(huán)境效應。同時發(fā)現(xiàn)雨水越酸(即pH 值越小)，陽離子Ca2 +、Mg2 +、K+ 和Na + 等鹽基離子從樹冠層淋溶到土壤的百分數(shù)越大，體現(xiàn)了樹冠凈化大氣作用。

2.3森林土壤對雨水的凈化作用

研究表明：土壤水中最主要的陰、陽離子是SO4 2-和Ca2+。土壤溶液中H+ 和Al3+濃度的增高是土壤酸化的重要指標。元素收支平衡表明NO3-和Al3+從土壤中淋失，因而對森林植被和地下水系構成潛在的危害。同時也顯示廣州白云山和龍洞的森林土壤有較強的吸附SO4 2-的能力和容量，Ca, Mg, K等元素在土壤中處于積累階段，不會流出使溪水富養(yǎng)化而造成污染。過量的N沉降和NH4+的硝化作用是廣州市森林土壤進一步酸化的主要原因，因此含有氮氧化物（NOx）的汽車尾氣排放量逐年上升對森林生態(tài)系統(tǒng)的負面影響會進一步加劇。

2.4不同樹林對有毒離子的積累作用

從廣州市不同林分土壤的分析結(jié)果（圖 2）看：馬占相思林地土壤pH較高，SO42-和Al3+較低，馬尾松林地pH較低，SO42-和Al3+較高，表明種植馬占相思林（闊葉林）能有效地降低大氣污染尤其是酸雨造成土壤酸化的危害。

從廣州市不同樹種葉片的pH值和化學含量來看，馬尾松葉子與馬占相思、尾葉桉葉子相比，前者較酸，吸收SO42-和Al3+較少，后兩者能吸收較多的酸性物質(zhì)，與林地土壤一起有較大的環(huán)境凈化容量。

5.56009080土壤樹葉 5土壤樹葉-13+Al含量(g.kg)SO42-含量(g.kg-1)500400土壤***馬尾松尾葉桉pH值4.5300200100樹葉 43.5馬尾松尾葉桉馬占相思0馬尾松尾葉桉馬占相思馬占相思圖2 不同林分的土壤和樹葉的化學性質(zhì)差異

五、保護環(huán)境，再造藍天綠水

通過對大氣污染的成因、成份和危害性的了解，通過對森林生態(tài)系統(tǒng)的環(huán)境凈化功能的了解，通過科研人員對廣州市森林生態(tài)系統(tǒng)的環(huán)境響應分析結(jié)果，我們深切感到生活水平在提高，生態(tài)平衡被破壞，生存環(huán)境質(zhì)量在降低！人類只有一個地球，為了人類自己和子孫后代的福祉，從我做起，從現(xiàn)在做起，愛護環(huán)境，減少污染，植樹造林，保護青山，還咱們藍天綠水！

參考文獻資料

[1]

[2] [3] [4] http://.吳仲民、敘義剛、周光益.2001.大氣污染對珠江三角洲森林及土壤影響的初步研究.生態(tài)科學.20(1，2):11-16.[5] 徐義剛、周光益、吳仲民2001.廣州市典型森林區(qū)酸雨的化學組成、季節(jié)變化及其成因探討.生態(tài)學報.21(11):1775～1781.[6] 周光益、敘義剛、吳仲民.2000.廣州市酸雨對不同森林冠層淋溶規(guī)律的研究.林業(yè)科學研究.13(6):598~607.