过量二氧化硫对植物体危害的研究概述

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摘 要：绿色植物可以吸收、转换大气中的SO2气体，但是当植物长期处于高浓度二氧化硫氛围中时，会导致植物体内亚硫酸根离子浓度过高。从而影响叶片组织生理机能，进而导致叶片枯萎直至死亡。

关键词：二氧化硫 叶片 危害

中图分类号：TE624.512 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20150632101

1 引言

目前我国能源结构以化石燃料为主，以及随着经济水平的提升汽车保有量大增，使得我国二氧化硫排放量一直较高。对自然环境造成很大压力，空气污染日趋严重。通过吸附作用等方式植物叶片会残留相当量的二氧化硫。其根本来源则是煤炭、石油等燃料，例如火电厂燃烧煤炭、汽车燃烧汽油、化工厂排放尾气等等。

2 二氧化硫过量对植物的危害

2.1 可见危害

植物体本身具有一定浓度的二氧化硫承受能力。但是当植物体处在高浓度的SO2气体环境中时，将会完全超出植物体自身的调节能力，在1～2d内甚至几小时内叶片就会枯黄并且萎靡枯萎直至死亡。

2.2 慢性危害

在低浓度SO2环境中，植物体通过自身调节能力可以吸收转化一部分二氧化硫为自身所用。但由于叶片毛细孔的存在还是会少量二氧化硫沉积在植物体叶片内部。随着时间的推迟逐渐超出植物体自身的承受能力，从而产生一些微少症状，具体表现为植物体不同程度的生长不良。

2.3 不可见危害

低浓度SO2环境下，部分植物因自身原因在比较长的时间内不会产生明显症状，然而植物体内的生理活动却受到干扰和破坏，植物体正常发育受阻。

3 二氧化硫危害植物的化学机理

植物体吸收二氧化硫主要分3步：二氧化硫分子随呼吸作用通过叶片表面气孔进入叶片，随即在叶肉内部被转化为亚硫酸根离子，此过程反应速度较快；在亚硫酸盐氧化酶的作用下转化为硫酸根离子，此过程反应速度缓慢；植物体利用部分硫酸根离子，一部分根部或其他方式排除植物体。由于SO2转变成SO32-效率要远远大于SO32-转变成SO42-转变效率，因此当植物体长期处在较高浓度二氧化硫环境下叶肉内就会在短时间内积累大量的SO32-。同时亚硫酸根离子最植物体的毒害作用要远大于硫酸根离子的作用，因此SO2对植物体的毒害作用主要是通过亚硫酸盐的氧化作用来完成的。主要毒害方面如下：

3.1影响气孔机能

当植物体叶片中亚硫酸根离子累积到一定浓度时便会影响气孔的正常开启和关闭。当亚硫酸盐浓度进一步升高时气孔无法关闭失去原有功能，因此可加快二氧化硫进入植物体的速度，二氧化硫对植物体的危害逐步加大。而且由于气孔无法关闭失去原有功能，导致植物体内大量水份通过蒸腾作用流失，引起植物枯萎。

3.2 破坏叶片组织结构

当亚硫酸盐浓度过高使得气孔无法关闭时，气体形式的SO2进入叶片不受阻碍。二氧化硫为易溶于水的气体，因此很容易溶解到叶片细胞中，打破细胞液平衡导致细胞受损。当受损细胞逐渐增多积累到一定程度后即构成叶片组织结构的损害，同属于叶肉组织参与光合作用的海绵细胞和栅栏细胞的原生质层和细胞壁分离。表现为细胞形状发生恶性变化、组织结构破碎进而导致叶肉大量细胞死亡后叶片枯萎。

3.3 影响光合作用正常进行

光合作用是植物体生长和发育的重要过程、是整个地球生态系统的基础也会是地球碳氧平衡的基础。当叶肉组织内亚硫酸盐浓度过高时可以破会参与光合作用的海绵细胞和栅栏细胞，因此植物体的光合作用会受到干扰甚至破坏。二氧化硫除对细胞产生破坏作用还可对光和作用最主要的色素叶绿素产生破坏。在叶肉组织内尽管SO32-转变成SO42-效率要远远小于SO2转变成SO32-转变效率，但是SO32-转变成SO42还是在一直进行着的。硫酸根离子与光合作用产生的氢作用是的叶片PH值下降，造成叶绿素丢失Mg2，叶绿素也就变成脱镁叶绿素无法进行光和作用。当环境中湿度增高时，对叶绿素的破坏更大。

硫元素是生物体成长发育的必备元素。但长期存在于高浓度二氧化硫环境中植物体的各项机能将受到破会直至枯萎。进而影响正常的生物链，因此需要对二氧化硫引起足够的重视。

参考文献

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作者简介：张永光（1989-），男，山东省烟台市，硕士研究生，研究方向：八甲硫基四氮杂卟啉降解亚硫酸盐的机理及应用研究。