環境汙染對於農業影響有哪些 - 農業知識入口網

稻田環境汙染主要是工業污染有重金屬應該不算有機

被污染劑污染的土壤，除了影響作物生長外，亦會使農作物累積污染劑。水產養殖池底泥的物理、化學及生物特性與養殖池水體及養殖魚類的產量及品質有密切的關係，農藥及肥料為主要施用於農耕地的物質，其施用量應有一定規範。再者，現行的工廠廢棄物禁止法並不適用，必須再訂定適當的法令，才能確保土壤不被工廠的排放物污染。

地球表面之空氣成份主要為氮氣(78﹪)及氧氣(21﹪), 其餘1﹪為水蒸氣及二氧化碳氣體。自工業革命後, 工廠及汽車日益增加, 有害氣體不斷排至空中, 日積月累,達至為害人體及植物之程度。
(一)、二氧化硫(sulfur dioxide)之為害:

1.二氧化硫之來源: 大氣中之二氧化硫, 一般來自煤之燃燒, 石油及天然氣之煉製, 鉛, 鋅, 鎳之鍊製。

2.二氧化硫傷害之病徵: (1).急性(acute) --二氧化硫濃度高時, 造成急性病徵,葉綠素消失, 葉色漂白, 嚴重時全株死亡。(2).慢性(chronic)--二氧化硫濃度低時,植物之生理作用受抑制, 影響光合作用,代謝作用, 細胞分裂等, 導致生育受阻, 而養分被消耗, 不結果, 提早落葉, 最後全株死亡。(3).不可見的病徵(invisible symptoms)--微量二氧化硫長久存在於空氣中時, 導致生育減退, 病徵不明, 肉眼不易辨別, 但產量減低, 或化學成分有改變。受害植物之種子雖無病狀, 但發芽率降低。

二氧化硫係由氣孔進入葉內, 故葉之背面最先最易受傷害, 葉脈較有抗性, 其間葉肉被害最大, 最初病徵呈花葉型。葉片在膨脹狀態下, 氣孔開放, 最易受二氧化硫之害, 萎凋時氣孔關閉, 乃有抵抗性。有的植物, 如苜蓿, 大麥, 蕎麥, 棉花, 松之幼苗,豆類等對二氧化硫非常敏感, 濃度在0.48ppm 時4 小時, 或0.28ppm 24小時,或1ppm 1小時, 即受害。穀類及牧草為中等抗性, 十字花科植物及蔫尾有耐性, 抵抗二氧化硫之植物, 雖吸收二氧化硫之多, 但其細胞有緩衝作用, 故能抵抗之。

3.二氧化硫之毒理: 二氧化硫為強還原劑, 遇水即成亞硫酸, 再氧化為硫酸。硫酸對細胞有毒, 致組織死亡變白色, 局部形成時, 葉及花上呈現斑點。二氧化硫可固定葉綠素內之鐵, 使不活化, 抑制光合作用, 也干擾同化作用, 二氧化硫被吸收後,變為有機態, 累積於蛋白質處。二氧化硫又可將葉綠素中之鎂分裂而出, 僅餘由葉綠素a 及b 誘導產生之藍黑色, 稱曰" phaeophytin", 葉片呈灰綠暗色。

(二)、氟化物(fluoride)之為害:

1.氟化物之來源: 氟化物有許多種來源, 如鋁之還原, 磷肥製造, 磚廠, 陶瓷琺瑯工廠, 煉鋼廠及煉油廠等。

2.氟化物毒害之病徵: 氟化物可經由角質層進入葉內, 累積在葉尖及葉緣部位, 在雙子葉植物的葉緣及單子葉植物葉尖, 形成黃褐色或暗褐色不規則病斑,並有深褐色明顯界限。十餘年前於臺灣發生香蕉之緣枯病, 亦係氟化氫所引起。豆類, 菠菜, 金盞花等可吸收 200 - 500ppm而無害, 棉花可吸收4000ppm 。唐菖蒲, 杏, 李, 桃, 玉米, 葡萄等最敏感, 1ppm左右即毒害。芹菜, 苜蓿, 蕃茄, 菸草對氟化物有抗性, 但對二氧化硫頗敏感。氟化物多累積於葉部, 少量在莖及葉脈, 根幾乎沒有。

3.氟化物之毒理: 氟化物影響酵素系統, 澱粉水解酵素(amylase)、磷脂分解酵素(phosphatase), 烯醇化酵素(enolase)等被抑制, 此等酵素均含有蛋白質分子, 而被金屬離子如鎂等活化, 氟化氫易與金屬離子結合, 使酵素不活化, 氟化物亦抑制光合作用及同化作用。

(三)、臭氧(ozone)對植物之毒害:

1.臭氧之來源: (1).上層大氣中有游離之臭氧。(2).閃電及暴風雨產生臭氧。(3).汽車排出之廢氣, 工廠(尤其石油煉製廠)排出之煙, 均含有氮之氧化物, 與空氣中之氧接觸, 經日光照射, 起光化學反應(photochemical reactions), 乃產生臭氧。

2.臭氧毒害之病徵: 臭氧對菸草之毒害為水浸狀小點, 初為黑色, 一、二日後形成淡褐色病斑, 多在下位葉葉表面, 斑點數多而密集, 上部幼葉有抗性o 在含臭氧很高之濛朧霧天, 24小時即可造成氣候斑。苜蓿, 菠菜, 菜豆, 馬鈴薯, 蕃茄, 紫丁香等均甚敏感。

3.臭氧之毒理: 據試驗證明: 經臭氧處理之葉片, 其氣孔細胞首先受影響, 細胞內含物顆粒化(granules) 破壞, 光合作用減低, 食物缺乏。臭氧抑制粒線體之氧化作用(TCA 環), 此抑制作用雖能以還元劑如抗壞血酸(ascorbic acid)及谷胱甘呔(glutathione)消除之, 然植物體內之抗壞血酸並不能支配其抗病性。臭氧能抑制TCA 環中之某些酵素之活動, 低濃度時對呼吸作用無影響, 高濃度時增加呼吸作用, 臭氧亦可破壞細胞之半透性, 使其不能控制生理作用之平衡。

(四)、過氧乙醯硝酸鹽類(PAN, peroxylacetyl nitrates)對植物之毒害:

1.PAN 之來源: PAN 乃煙霧(smog)成份之一, 乃由 -OH 化物(hydrocarbons)與氮之氧化物經光化學反應而產生。產自松柏樹之松烯油精(terpenes), 也可與二氧化氮經光化學反應而形成 PAN及O3。以上烯類, 乃不飽合之C5 - C7烴化物, 煉油廠及汽車的排出甚多。氮之氧化物則有多種來源, 如汽車之汽油燃燒, 石油之煉製, 天然氣,燃料油及煤之燃燒, 有機廢物之燃燒, 硝酸製造, 漆, 橡膠, 肥皂之製造等。

2. PAN引起之病徵: 典型病徵為光亮之青銅色, 繼之成為銀葉(silver leaf), 葉片背面最先受害, 且須有光線之存在, 保衛細胞先受害, 葉綠粒破壞, 表皮下之葉肉細胞失水, 萎縮, 葉肉與表皮脫離, 空氣進入空隙間, 乃呈銀葉化。嚴重時壞疽, 並在葉按面產生橫帶斑紋(transverse banding), 幼葉最敏感。蒿苣, 菾菜, 菜豆, 牽牛花, 菠菜, 菸草, 非洲董等為敏感植物, 0.02 - 0.05ppm 數小時即可引起病害。

3.PAN之毒理: PAN 抑制光合作用, 因其能阻止 NADP 之還元作用, 從而抑制光合作用中之Hill reaction, 妨礙食物之製造。PAN能氧化多種酵素中之SH(sulfhydryl groups)因而抑制循環光磷酸化反應(cyclic phosphorylation)。 PAN 之毒性隨植物體內 SH 含量而改變, 植物體內 SH 含量受植物之年齡、光質、光期之支配, 因此PNA 之毒性受光線之影響。

(五)、煙霧(smog)之為害:

美國加州南部大城洛杉磯及其附近, 盛產石油, 又加氣候溫暖, 陽光充足, 人口增加至速, 已成為美國第二、三大城, 汽車特多。每日排出之廢氣, 數量至鉅。而該處地形西邊濱太平洋, 背有山岳, 太平洋溫暖空氣與山上吹出來之冷風, 相遇於洛杉磯上空, 形成煙霧, 其中由工業及汽車排出之廢氣在內, 經陽光照射, 起光化學反應, 產生臭氧, PANS、NO2及NO氣以及臭氧與烯化物作用而成臭氧化烯(ozonated hydrocarbons)籠罩城市上空, 引起人的氣管病, 呼吸困難, 流鼻涕, 流眼淚, 對植物之為害, 也日益增加。

(六)、氯氣(chlorine)之為害:

1.氯氣的來源: 氯氣的來源, 主要為紙漿廠漂白紙漿, 食鹽的電分解, 鹽酸的合成,氯化乙烯的治造, 氯化鐵的製造, 活性碳的製造等工廠及氯素圓形容器之活門破損等,氯素的排出主要為瓦斯逸漏的場合較多, 因而容易造成急性障害問題。

2.氯氣引起之病徵: 偶然工廠操作異常而排放出氯氣而使工廠附近之水稻受毒害, 葉片產生大小不一之褐色斑點, 此症狀與水稻缺鋅症相似, 不易辨別, 但缺鋅症之褐色斑點較細長而小。水稻受氯氣為害, 估計將使稻穀收量減少30％左右。

3.氯氣之毒理: 工廠操作異常而排放出的氯素經葉緣水孔及氣孔進入植物體, 但主要侵入途徑為氣孔, 由於被吸收的氯氣具有強氧化作用, 致葉面褪色。對氯氣感受性最低的作物, 如茄子、大豆等, 或感受性較低的作物, 如玉米、蕃茄、胡瓜、菊花、葡萄等。一般來說, 菸草、芥菜、蘿蔔對氯氣最為敏感; 玉米、胡瓜、洋蔥、蕃茄、次之; 胡瓜、菊花則頗可忍受氯氣之為害。

(七)、氯化氫(hydrogen chloride)之為害:

氯化氫有異於氯氣。氯化氫常是氯化合物之副產品。氯化氫極易由廢氣中清除, 故

氯化氫之污染問題並不嚴重。另外, 某些燃燒用煤燃燒時或焚燒垃圾也可能產生氯化氫

。氯化氫在空氣中是以氣體狀態存在或以鹽酸之微粒存在, 當其接觸植物時, 葉面會產

生斑點, 斑點之顏色因植物之種類不同而異, 褐色、棕色、紅棕色都有, 如空心菜、芋

頭、萵苣等。某些情況下葉緣部分會變成紅棕色或捲曲, 如青江菜。

(八)、氮氧化物(oxides of nitrogen)之為害:

氮之氧化物中以一氧化氮及二氧化氮為兩種較主要且會為害植物之空氣污染源。大氣中之氮氧化物之來源除自然界中由微生物產生之外, 利用油料、天然氣之工廠或交通工具也會有氮氧化物自其廢氣中排出, 但其量常不會達到足以為害農作物。對農作物威脅較大者, 通常是硝酸工廠或是使用硝酸之電銲、金屬清洗工廠, 以及火箭推進器所排放出來之廢氣。氮之氧化物除了在空氣中會經過光化學反應產生臭氧為害植物外, 其本身對植物也會產生不同程度之傷害。

二氧化氮對植物之傷害並無典型之病徵可作診斷之用。高濃度及低濃度所產生之徵狀完全不同, 甚至相同植物也會產生不同之徵狀, 氣候及其他外在因素亦會對徵狀之表現產生很大的影響。二氧化氮所引起之主要徵狀為黃化現象, 但此種黃化現象極難與其他原因所產生之黃化現象區分。故判斷是否是二氧化氮為害時, 老葉部分常常呈黃化現象, 而新葉部分則產生壞疽現象。幼葉之黃化現象是可復原的, 一旦二氧化氮之為害消失時, 葉片則會恢復成正常之綠色; 而老葉黃化後通常不能復原, 且葉片常會進一步變乾而脫落。在田間目前尚無一通用之植物可作為鑑定二氧化氮為害之生物指標。黃化現象可發生在葉脈間或葉緣處, 成條狀或斑紋狀不一。幼葉在黃化現象產生之前可能就會

先脫落。穀類之黃化現象可發生於葉尖、葉緣及葉脈間, 其寬度常擴及整個葉身, 長度則視暴露情形而異。

對二氧化氮較為敏感之植物有菸草、萵苣、豌豆、胡蘿蔔等; 其次敏感的有柑桔、玉米、馬鈴薯、芹菜、蕃茄等; 具容忍性者則有甘藍菜、洋蔥及蘆荀等。

(九)、乙烯(ethylene)之為害:

乙烯 2ppb 24小時, 蘭花即受害, 引起乾萼(dry sepal), 舊金山地區之蘭花損失頗鉅。乙烯多由溫室中燃燒煤氣而產生, 除蘭花外, 蕃茄也很敏感, 0.1ppm番茄即有葉柄下垂(epinasty), 對蕎麥, 向日葵只需0.05ppm, 其他如金魚草花冠脫落, 康乃馨花瓣發育不良也是受乙烯之影響。乙烯多係在溫室中通風不良時為害植物, 大氣中之含量烯少。

(十)固態污染物(particulates)之為害:

大氣中固態之懸浮物種類繁多, 包括無機化合物, 這些污染物且經常多分子的聚合在一起。一般來說, 固態污染物與其他化學空氣污染比較, 其對植物之傷害不會很嚴重。固態污染物可能對植物有害, 也可能無害, 甚至有時候對植物之生長反而有益。一般傷害都是由於大量固態污染物沈積在植物體表面或土壤中而產生。如水泥之灰塵常在植物之表面形成硬塊, 且其攜帶之鹼性溶液也常是傷害植物的原因之一, 但在某些地區由於水泥改變了土壤性質, 反而對植物生長有益。大量的灰塵沈積於植物體上會造成植物生長之抑制, 或覆蓋於生長點上而影響新芽的生長。或影響柱頭花粉之發芽及減少果實之數目。

臺灣地區最常發生之固態污染物來源是水泥工廠, 此種污染以目視即可鑑定, 理論上此類污染物之防止設備極為普遍, 此類污染應會逐日減少。

(十一)、其他空氣污染源之為害:

有些植物受空氣污染為害後不易辨別出是何種污染物所造成, 如前面所敘之各種污染物, 旦臺灣亦常發現一些極易辨別之污染為害, 其中如焚燒垃圾, 焚燒垃圾之熱氣煙霧會使葉片枯黃, 葉尖呈燒焦狀, 幼嫩之頂芽常受嚴重之傷害, 此等傷害都發生在面臨污染源之一邊。

在許多濱海地區之植物因海風常日之侵襲, 以致植物面海之一邊常因鹽霧之為害而黃化且逐漸枯萎, 一般都是由葉尖開始黃化, 繼而枯乾, 如相思樹、木麻黃、花生、夾竹桃、芋頭等。林投受鹽霧為害時會產生許多黃化斑塊, 黃化部分會漸漸變乾。

(十二)、田間空氣污染為害之診斷:

1.受害植物之附近是否引起植物為害之污染物質來源, 2.污染物質來源處與受害物質在地形上相關關係, 3.傷害之徵狀及植物之受害部位, 4.受害植物之分布, 5.是否有其他生物因子之為害, 6.同一地區是否有多種植物受害, 7.植物栽培的歷史, 8.指標作物之運用。

(十三)、如何減除空氣污染對農業之影響:

1.減低燃料含硫量, 減少二氧化硫之排放: 空氣污染源中, 以二氧化硫最普遍廣泛, 對農作物傷害最烈, 必須減少其排放量, 而其來源, 則以燃燒高硫分之燃料為最主要, 故減低燃料含硫量, 實為首要之舉。

2.污染性工廠應集中在工業區或特定區: 目前許多空氣污染嚴重的工廠, 如硫酸製造工廠, 金屬熔煉工廠, 磚窟, 陶瓷及玻璃工廠, 農藥工廠, 以及其他化學工廠, 或與其他化學工廠毗連, 或則根本設在農業區內, 傷害農作物自屬無可避免。為保障人體健康, 減少農業損失, 實應將各類工廠集中在工業區特定區內, 以利管理而便統籌改善。

3.嚴重污染性工廠應徹底改善: 任何污染性工廠, 不論其是否位於工業區, 均必須安裝必要設備, 徹底改善, 以符合國家規定之標準。

資料來源：http://web.ncyu.edu.tw/~jgtsay/jg6-2043.html

農 業 與 公 害 問 題

從各種公害的立法、標準的制定及執行，公害來源的制止，專責機構的設立都是在技術層面，目前正在從事的工作。加強環境教育以提高全民環境的意識，我們每一個人必須瞭解環境與他們健康的關係，認識人為的變化與生態上造成的後果。
http://web.ncyu.edu.tw/~jgtsay/jg6-2043.html

空氣及水污染對植物之影響 - 農業藥物毒物試驗所

http://ogserv.tactri.gov.tw/damage/Command/Code/Images_Upload/ARC0005.pdf