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粉塵與植物生理

特有生物研究保育中心副研究員兼低海拔試驗站主任  黃士元
聯絡電話:(04)25911400
E-mail:hwangsy@tesri.gov.tw

一、前言

隨著工業發展及人類的各項生產活動增加,對自然資源和環境的開發日趨嚴重,大量的污染物被排放在大氣中,常遠超過環境的「自淨能力」,長期的過量累積影響作物生長及生存環境,亦直接危害到人類的健康。各種工業生產、工程施作及開發行為,會產生不同類型的氣膠微粒,並對環境生態中之動物及植物產生影響或危害。

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道路工程是粉塵污染的重要來源

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道路工程是粉塵污染的重要來源

二、粉塵的定義

粉塵(dust)係指懸浮於空氣中之固體微粒,亦即氣體和懸浮於其中的微粒之總稱。在科學定義上稱之為氣膠(Aerosol)。

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波葉山螞蝗葉面受粉塵遮覆 

三、研究方法與過程

(一)為瞭解污染源距離與落塵量之關係,經選擇在濁水溪的水里-信義河段,1處砂石場鄰近挖取砂石道路旁的開闊河床上,分別在距離道路旁5、15、25、45及65M處,設置落塵蒐集器(各4重複)經蒐集14天(94.10.19~94.11.02)的落塵,調查結果得各距離之單位面積落塵量為5m(42.68 g/m2)、15m(48.87 g/m2)、25m(25.11 g/m2)、45 m(9.03 g/m2)及65m(11.61 g/m2)。顯示落塵量大致與污染源距離成反比,但在距污染源15m處道路旁有最大的落塵量。

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污染源距離與落塵量之調查

(二)為瞭解工程設施或開發中產生的落塵對野生植物之生理影響,本研究在濁水溪各河段週邊或道路旁,進行受粉塵遮覆野生或景觀栽培植物的葉片氣孔導度檢測調查。檢測後再將受污染葉片以純水清洗該葉面,俟水分乾燥後即進行處理後氣孔導度檢測(各4重複),並比較粉塵污染處理前後之葉片氣孔導度變化。經檢測之植物及其葉片氣孔導度平均增加率為小葉桑(+21.33%)、馬拉巴栗(+146.98%)、山芙蓉(+38.84%)、羅氏鹽膚木(+35.76%)、山黃麻(+41.80%)、台灣山葛(+44.03%)、波葉山螞蝗(+39.48%)、宜梧(+13.49%)、構樹(+42.07%)及青莧(+53.16%)等10種。調查結果顯示受粉塵污染葉片經純水清洗處理後,其氣孔導度平均增加率從13.49%~146.98%,亦即粉塵污染對受害植物葉片之生理活性有不良之影響,以清水噴灑去除葉片粉塵可望能改善其危害。

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粉塵對野生植物氣孔開度影響試驗檢測

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粉塵對野生植物葉片氣孔開度影響試驗檢測中

四、結論及建議

工程設施或開發活動中所產生的落塵污染,會對鄰近野生植物葉片之氣孔活動產生不良之影響,值得注意。於工程執行過程適度噴灑清水,以去除葉片上遮覆之粉塵,可望能改善其危害。

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運輸前以噴水清洗可以減少粉塵飛揚

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運輸時以網遮覆可以減少粉塵飛揚

20091026_9噴水處理粉塵有利野生植物氣孔開度表現

五、研究數據(資料)

污染源距離與落塵量之關係

距離(m)    平均落塵量( g/m2)
5                   45.68
15              >48.87
25                25.11
45                 9.03
65               11.61

六、延伸閱讀

空氣污染物的區分及來源

粒狀污染物對植物之影響

七、重要參考文獻

行政院公共工程委員會。2004。生態工法案例編選集。行政院公共工程委員會發行。
汪銘生等著。1993。環境決策與管理(一)。淑馨出版社出版。
李貽華、徐慈鴻、蔣慕琰。2004a。公害污染對植物之影響與鑑定案例介紹。行政院農業委員會農業藥物毒物試驗所印行。
李貽華、徐慈鴻、黃偉銘。2004b。粒狀污染物型態觀察與成分鑑。行政院農業委員會農業藥物毒物試驗所印。
林信輝。2003。自然生態工法之應用植物。行政院農業委員會、中華民國環境綠化協會出版。
姚名輝、蔡金川、漆匡時。1998。粉塵對甘藷葉生理反應之影響。中華農業氣象 5:105-122。
張林、羅天祥。2004。植物葉壽命及其相關葉性狀的生態學研究進展。植物生態學報28(6):844-85。梅莉、王政權、程云環、郭大立。2004。林木細根壽命及其影響因子研究進展。植物生態學報 28(5):704-710。
趙福庚、何龍飛、羅慶云。2004。植物逆境生理生態學。化學工業出版社、環境科學與工程出版中心出版發行。蔣高明。2004。植物生理生態學的學科起源與發展史。植物生態學報28(2):278-284。Shukla,J.,Pandey,V.,Singh,S.N.,Yunus,M.Singh,N.and Ahmad,K.J. 1990. Effect of cement dust on the growth and yield of Bassica camperstris L. Environ. Intern. 21:93-102. The Influence of Dust on Physiological Characteristics of Wild Plants Shy-Yuan Hwang Abstract Dust consists of solid fine particles which are small enough to be raised up and carried away by wind. They may be originated from various sources. An increase in mining, quarrying and road traffic activities have resulted in dust deposition onto wild plants. This study was conducted to evaluate the physiological characteristics of wild plant leaves to dust pollution. The results revealed that the effects of dust particles on physiological responses of wild plants could cause stomata closure and decrease in stomata conductance. The results of these experiments showed that stomata conductance increase 13.49 % to 146.98 % after the clean treatment of leaves by water. It was coincided with an increase in the light intensity that utilized by the wild plants. Key words: Dust, Particulate matter, Stomata conductance, Plant physiology.