第二章人為逆境與生物效應人為逆境：即由人類活動所產生的不良和惡劣環境。人為逆境因子(人為脅迫因子):化學性人為脅迫因子物理性人為脅迫因子生物性人為脅迫因子1第一節大氣環境與生物效應一、大氣的組成1、恒定組分：氮為78.09%，氧為20.95%，氬為0.93%，這三者占空氣總量的99.97%，還有微量的氖、氪、疝、氡等稀有氣體。2、可變組分：CO2和水蒸氣。3、不定組分：包括塵埃、硫、硫化氫、硫氧化物等。

(1)自然的火山爆發、森林大火、海嘯、地震等暫時性災難所引起的；

(2)人類社會的生產化、城市化、城市工業布局不合理和環境管理不善等人為因素所造成的。2二、大氣的重要性三、大氣污染(一)大氣污染的概念自然界中局部或一定范圍的大氣中，由于人類活動向空氣中排放的各種物質，其數量、濃度和持續時間均足以使人、動植物以及物品、材料等直接或間接地遭受到危害和破壞，使公共衛生處于惡化狀態，這種現象即稱為大氣污染。34

濃煙滾滾，滾滾濃煙，呼吸窒息，喉頭哽咽，天也無言，地也無言，人們心頭，走雷閃電。豐收在望，飽滿的穗兒拽彎秸桿，穗兒對秸桿說：你是我的出處。收割時，穗兒被主人割走、出售，秸稈被遺棄在田野上，走投無路。深秋，秸稈點燃，火焰吞吞吐吐，秸稈勸阻：穗乃吃食，桿可燒煮，拒絕土地恩賜，上天定會罰汝。濃煙彌天，飛機走失，汽車迷路。5濃煙籠罩中的紐約世界貿易中心6(二)大氣污染源和主要污染物1、大氣污染源(1)生活污染源(2)工業污染源(3)交通運輸污染源

2、大氣中的主要污染物大氣污染物中，粉塵、一氧化碳、二氧化硫所占比例最大，分別占總量的16%、24%和36%；還有氮氧化物、光化學煙霧、碳氫化合物、氟化物、氯氣等7(三)大氣污染的歷史1、工業革命前的大氣污染2、煤炭造成的污染3、石油出現以后的污染四、大氣污染事件(一)氣溫逆轉在大氣對流層中，氣溫垂直分布，一般是隨高度的增加而下降。在白天日照時間里，太陽將地球表面及臨近地球表面的空氣照暖，被照暖的空氣上升，直到它的溫度冷卻到和上層空氣溫度相同時為止。到夜晚地球表面以及近地球表面的空氣變冷，其溫度較高空空氣溫度低。即產生了氣溫逆轉。8(二)大氣污染事件

ppm

百萬分之一，10—6

ppb十億分之一，10—9

1、馬斯河谷事件比利時1930年2、多諾拉事件美國1948年3、波查·里加事件墨西哥1950年4、倫敦煙霧事件英國1952年5、洛杉磯事件美國1955年6、富山事件日本1964年7、四日事件日本1964年98、博帕爾事件印度1984年在二十世紀由于技術原因所造成的10次悲劇性失誤中，博帕爾名列第七；但從造成的嚴重后果來說，僅次于前蘇聯的切爾諾貝利核電站事故，名列第二。9、科威特油煙1991年海灣戰爭伊拉克撤離科威特前點燃了700口油井，其中300口油井境內發生爆炸。大火每天吞噬掉的600萬桶原油而化為火焰和煙塵。10

科威特遮天蔽日的油井大火油井噴發的油泥使石油工人們像銅雕一樣1110、“石油井噴”事件中國2003年

12月23日22時左右川東北氣礦一氣礦發生天然氣“井噴”事故，事故發生時富含硫化氫和二氧化碳的天然氣噴至30米高。24日16點，8人死亡！25日16點，163人死亡！18點40分，191人死亡！12

硫化氫：硫化氫為硫化氫為無色，具有臭雞蛋氣味的有毒氣體，吸入會導致人死亡。濃度過高時，對嗅神經有麻痹作用。

硫化氫中毒癥狀：主要經呼吸道吸入，能溶解于粘膜表面的水分中，與鈉離子結合生成硫化鈉，對粘膜產生刺激，引起局部刺激作用如眼睛刺痛、怕光、流淚、咽喉癢和咳嗽。高濃度硫化氫可導致頭昏、頭痛、全身無力、心悸、呼吸困難、口唇及指甲青紫。重者可出現抽筋，并迅速進入昏迷狀態。常因呼吸中樞麻痹而致死。

13五、大氣污染對生物的影響(一)大氣污染物對植物生長發育的影響1、傷害癥狀(1)可見傷害①急性傷害污染物排出的濃度過高，受氣流、氣溫、濕度等氣象條件的影響，而在短期內植物即表現出受害癥狀，且以后不能完全恢復，以致產量降低、質量下降。受害植物普遍呈現顯著的白、黃花癥狀，或出現壞死癥狀。14②慢性傷害

環境中的污染物濃度較低，污染物在植物中的積累量不引起急性傷害癥狀，致使出現植物體局部組織壞死，或產生缺綠變色癥狀，這種現象稱慢性傷害。③混合傷害：介于上述兩類傷害之間混合型(2)不可見傷害植物生長于污染物濃度較低的環境中，吸收污染物的量不引起植物體表現出明顯的受害癥狀。但植物體內的生理生化代謝活動受到影響和抑制，而使植物生長發育不良，造成不同程度的產量和品質降低，或物侯期推遲等。152、幾中污染物對植物的影響(1)SO2對植物生長發育的影響①植物對SO2的吸收和運轉

SO2氣孔細胞間隙葉肉細胞

側根主根莖葉脈維管束

②植物受SO2的危害癥狀

葉脈間出現不規則的斑點，急性傷害時可出現傷斑。受害組織和健康組織之間有一明顯的界限。S0216波斯菊玉米棉花17③SO2對植物生長發育及生理機制的影響A.氣孔機能癱瘓導致植物氣孔開啟和關閉的機能癱瘓，刺激氣孔開放，使SO2更大量的進入植物體細胞內，加重其危害；使水分不斷地大量蒸騰，導致植物組織失水而枯萎。B.葉片組織結構破壞細胞失水變形；組織破碎；細胞間隙增大；葉片顯著變?。患毎a生質壁分離；葉綠體基質出現成粒作用，基粒片層膨脹，最后葉綠體被膜降解。

敏感程度：成熟葉＞幼嫩葉和老齡葉18C.植物的生理代謝活動受干擾抑制光合作用，使葉綠素失去鎂離子，導致去鎂葉綠素增高。④危害劑量及暴露時間濃度比接觸時間更為重要，濃度是第一性的，時間是第二性的。⑤對SO2的抗性植物大葉黃楊、女貞、構樹、苦楝、石榴、夾竹桃、鳳尾蘭、小葉黃葉、沙棗、海桐。19(2)氯對植物生長發育的影響氯主要來自化工廠、農藥廠、冶煉廠、玻璃廠和塑料廠散發出的氯和氯化氫氣體。①植物對氯的吸收和運轉通過葉片氣孔吸收。吸收量與氣孔的數目及氣孔的開度有關。氣孔數目多、開度大，吸收量大，反之亦然。氯進入氣孔后，先進入孔下室周圍的海綿組織細胞，再擴展進入維管束鞘、韌皮部及柵欄組織細胞和表皮組織細胞。20②氯對植物的危害癥狀脈間出現點狀或塊狀傷斑，或黃化失綠，或葉片出現壞死斑。受害組織和健康組織之間沒有明顯的界限。受害嚴重時全葉漂白，葉下表皮及葉面出現皺縮，網脈凸起，全也枯卷，直至落葉；

敏感程度是：成熟葉＞老葉＞嫩葉。21被氯氣熏黃的油菜花傾覆的液氯罐22③氯對植物的危害機制氯進入植物組織產生次氯酸，次氯酸是較強的氧化劑，具有漂白作用；氯能改變酶的效應，降低水解酶的活性，破壞碳水化合物的代謝平衡和蛋白質的合成。上述效應是由于氯破壞了植物細胞汁液的pH平衡造成的，這是氯造成植物傷害的重要原因。④對氯的抗性植物抗性強：構樹、海桐、無花果、木槿、蚊母、山茶、日本女貞、鳳尾蘭、龍柏、側柏、紫藤、苦刺、桑、大葉黃楊。23(3)氟化物對植物生長發育的影響氟化物來源于磷肥廠和冶金廠等企業。氟化物是一類刺激性很強的有毒物質，且能在生物體內累積，危害甚大。氟與硫、氯不同，氟不是植物正常發育所需要的重要元素。大氣中的氟化物主要是以HF的形式存在。①植物對氟化物的吸收和運轉葉片可吸收氟化物，樹皮也可吸收氟化物。氟化物進入葉片后，總是以離子狀態存在；氟化物在絕大多數植物代謝活動中不起作用；氟化物在植物細胞中不發生解毒作用，一旦中毒，即對植物危害較重。24

植物對大氣中氟的積累與作用劑量和作用時間有關。氟化物劑量——累積公式：△F＝KCT

式中：△

F：積累量；K：累積系數；

C：氟化物濃度；T：暴露時間②氟化物引起植物的傷害癥狀

與SO2危害的癥狀相似；氟化物對幼葉、幼芽危害更大；危害癥狀表現速度快，傷害幾小時后植物即可出現萎蔫現象；受害葉片，表皮細胞、柵欄組織細胞、海綿組織細胞及維管束的導管和韌皮部細胞均出現紅棕色，維管束周圍的一層細胞還會形成一個紅棕色的圓環。25

一般HF濃度在1~10ppb時，植物連續暴露數天至數十天，植物即受傷害。一些敏感植物如唐菖蒲等在10ppb時接觸20小時；葡萄、櫻桃、杏、李等5ppb接觸7~9天即可表現出受害癥狀。③氟化物危害植物的機制首先，氟化物主要抑制酶的活性，使植物生理代謝機能受到影響；其次是破壞葉綠素降低光合速率；第三是影響呼吸作用。④對氟化物的抗性植物抗性強：大葉黃楊、構樹、女貞、棕櫚、鳳尾蘭、桑樹、榆樹、樸樹、梧桐、美人蕉等。263、植物受大氣污染危害的因素(1)有害氣體的濃度和接觸時間的影響(2)植物的發育階段(3)植物受害的環境條件風、光、溫度、土壤因子和地形等。(4)植物體的抗性

抗性是指植物在污染物影響下，能盡量減少傷害，或者受害后能很快恢復生長，繼續保持旺盛活力的特性。葉面具附屬物的種類抗性較強；葉片單位面積的氣孔數少、氣孔的開度小的種類抗性強。27(5)污染物的符合影響相加作用：二氧化硫+硫化氫相減(拮抗)作用：二氧化硫+氨相乘(放大或增效)作用：二氧化硫+臭氧二氧化硫+二氧化氮28(二)大氣污染對人類的影響1、粉塵稍大的微粒被截留在上呼吸道粘液層中，可以溶解，也可以被粘液一起送到喉頭，成為痰而被吐出；而較小的粒子則被吸入肺泡造成危害。沉淀在肺部的有毒物質被溶解時，會侵入血液中導致中毒，未被吸收的微?？杀煌淌杉毎?，這些毒物會殺死細胞造成塵肺或肺部感染。292、SO2SO2會造成呼吸道官腔縮小，粘液增加，導致空氣進出受阻。輕時喘息，重時呼吸困難，產生咳嗽、聲啞、胸痛等癥狀；并造成支氣管炎、哮喘等病癥，嚴重時可引起肺氣腫，甚至死亡。吸入SO2或硫酸霧時，組織內會產生明顯變化；硫酸霧的毒性比SO2的毒性強4~20倍，對人體的損害比SO2更嚴重；

SO2與空氣中的粉塵結合，會產生協同作用而增加其毒性，因SO2可吸附在粉塵上進入肺泡。吸入SO2的濃度達400~500ppm時，可立即危及生命。303、一氧化碳一氧化碳進入人體后，與血液中血紅蛋白相結合，生成穩定的一氧化碳血紅蛋白；一氧化碳與血紅蛋白的親和力比氧氣大200~300倍，使得血液中一部分血紅蛋白優先與一氧化碳結合，使血液中氧的濃度顯著下降，血液的輸氧機能大受抑制，導致機體出現缺氧的各種癥狀：皮膚血管擴張、頭痛、眩暈，甚至昏迷死亡。吸入體內的一氧化碳濃度過高時，還會與細胞色素氧化酶中的鐵結合，對組織的呼吸過程有障礙作用，造成中樞神經機能受損，記憶力減退，知覺失常、失眠等。314、氟化物(水、食物)首先，在恒牙形成期和鈣化期毒害牙釉質細胞，使牙結構損害而成“氟斑牙”；第二，氟沉積在骨組織中，使鈣磷代謝紊亂，造成骨質增生或骨質松碎兩種表現的“氟骨癥”。第三，氟離子使腦生物電發生改變，影響高級神經的正常功能，出現記憶減退、精神不振、頭痛、煩躁、失眠等癥；第四，造成消化道潰瘍、心肌纖維變性等疾?。坏谖澹种企w內多種酶的活性，使糖代謝紊亂，乙酰膽堿支流滯留，出現身體不適等癥狀。第六，少量氟分布于主動脈、心臟、肝、脾、腎等軟組織，還能通過胎盤膜使胎兒致畸的危害。32

老年氟斑牙

氟斑牙一家老水井33(三)大氣污染造成經濟損失1、酸雨破壞了大片森林2、使水域酸化3、對建筑物腐蝕4、人類受硫、硫酸霧危害事例34

六、溫室效應及其成因、危害