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模拟酸雨活性水对植物的不良化学作用

摘要

摘要研究了在pH分别为4.87、5.76和5.91的硫酸溶液中，植物抗菌肽对芫荽、牛至、马齿苋、柠檬香脂、薄荷的保护作用。结果表明，酸雨对植物有不利影响，即使是在相对低的酸度下。它们会破坏植物，导致植物老化和黄化，有些还会在药效过后死亡。最易受酸雨影响的是芫荽、马齿苋和牛至。本研究首次表明，0.05%NaCl、0.05%Na₂CO₃和0.4%Nacl、0.4%Na₂CO₃的组合以及酸性溶液处理1.5h后施用的酸性溶液对植物均有一定的益处。二次洗涤比一次性洗涤效果好，但差异不显著。首次确立了酸雨活性水是一种可靠、有效的植保药剂，可以防止植物受到严重的损害，保证酸雨后植物的迅速恢复。

关键词 阴极电解液；酸雨；植物保护；牛至；薄荷

1 引言

当今世界最大的环境问题之一是酸雨。它是固体和液体燃料燃烧和其他污染物残留排放的副产物。固体燃料在燃烧过程中会释放出二氧化硫(SO2)、氮氧化物(NO)等有毒气体。虽然有硫和氮氧化物的天然来源，但北美和欧洲90%以上的硫和95%以上的氮排放是由人类造成的。一旦它们被释放到大气中，就会被化学转化为二次污染物，如硝酸和硫酸——两者都很容易溶于水。因此，在排放这些气体较多的地区，降雨会呈弱酸性。对自然的影响，尤其是对植物是负的。许多树失去了叶子，树顶变薄了。酸雨被土壤吸收，威胁着这些树木的生存，也使它们更容易受到病毒、霉菌和昆虫等害虫的侵袭(田纳西，2010;克里斯汀娜，2019)。

酸雨已经被证明是一个严重的环境问题。降水的化学成分影响土壤、地表水、沿海地区、不同生态系统、植被状况、人造建筑物和基础设施以及文化和历史遗迹的成分。污染的空气加速了金属的腐蚀，对文化古迹造成了相当大的破坏，并大大降低了农业生产的质量。酸雨对天然池塘、森林、土壤和所有生活在这些生态系统中的生物都有负面影响(Valchevaamp;Hristova，2016)。1979年的《日内瓦公约》是第一个在广泛的区域基础上解决远程跨界空气污染问题的具有法律约束力的国际文书。降雨是大气自我净化的主要自然过程。在降雨雪污染物的类型和数量取决于污染物从水中下降期间和地方的云的形成，以及在当地污染物在大气中云洗降雨量过程(克里斯汀娜，2019)。

今天的酸雨很常见，是对植物产生负面影响的严重问题之一。它们是日益严重的环境污染的结果，特别是来自工业、能源和运输的有毒气体对大气的污染。由于破坏了植物，这些降雨给农业的各个部门造成了损失。由于这些原因，寻找资金和机会来减少和防止这些降雨的消极影响是目前的一项任务。作为一种对环境友好和价格低廉的试剂，电离水溶液可以作为一种对抗这些不利影响的手段。因此，本研究的目的是测定植物经类似酸雨的酸性溶液处理后对植物的作用。

2 材料和方法

2.1阴极电解液

阴极电解液:

bull;酸雨活性水1，含005%NaCl;

bull;酸雨活性水2，由0.05%NaCl和0.05%Na2CO3组合而成，pH值;

bull;酸雨活性水3，由0.4%NaCl和0.4%Na2CO3配制而成。

离子发生器“Ashbakh”(德国)的激活时间:12分钟。

2.2 结构化的碱性水

先进reg;(bdquo;Suppletec有限公司”，伦敦，英格兰)，没有L2202183，最好22.02.2019之前，从市场购买，рН9.0标签和6.88在实验之前，ОRP:-1(在实验之前)。

2.3 酸的解决方案

试验了三种不同的硫酸水溶液。以20%H2SO4为原液，制备模拟酸雨(SAR)。这是用蒸馏水稀释为了获得三个不同浓度：分别为0.001%的pH值为5.91，0.0015%与рН5.76，和0.002%的pH值分别为4.87。对照组只喷洒等量的自来水(pH8.92，ORP218mV，22.1C)。每个溶液在pH计“手动多参数分析仪”型号ConsortC1010(比利时Consortbvba)上测量三次，测量pH、mV和温度。

2.4 植物

采用商业购买的植物种植于下列品种的花盆内：

bull;芫荽(芫荽酒)1级，生产者“梅丽莎果特有限公司”，Sandanski，保加利亚；

bull;牛至(Origanumvulgare)在罐子里，第1类，第46/5页。制造商“布鲁姆”，保加利亚；

bull;柠檬香脂(玛丽莎officinalis)在罐子，类1，L46/5。制造商“布鲁姆”，保加利亚；

bull;薄荷(薄荷胡椒)标准12，L47/04。制作人“Razcvet”，StaraZagora，保加利亚；

bull;薄荷(薄荷香料)花园房子种植在单独的花盆(在一个花盆三组茎)在室内条件下生长。

2.5 实验设置

将盆栽植物分成20株一组。每一种都喷上了酸性溶液，每一种都经过了a处理。1组用酸性溶液1处理(pH4.87)，2组用酸性溶液2处理(pH5.76)，3组用酸性溶液3处理(pH5.91)。将植株分为亚组，90min后喷不同的酸雨活性水，设置如下:

bull;处理阴极电解液1(pH 11.64)；

bull;处理阴极电解液2(pH 11.59)；

bull;处理阴极电解液3(pH 11.02)；

bull;水处理先进(pH 6.88)。

24小时后，每组中一半的植物再次用相同的洗涤液或结构水处理。

2.6 控制

bull;对试验种的酸性原生植物喷洒等量的自来水；

bull;所研究物种的植物经酸性溶液处理，但未经酸雨活性水处理。

试验组和对照组在相同的条件下，在室温的光室中生长。他们被观察了一周。

3 结果

所测酸雨活性水的物理指标pH、ORP、温度如表1所示。酸性水溶液的组成和物理指标见表2。一小时与酸性溶液处理后，所有的植物都悲痛和新鲜度下降了约20%(图1)。酸性的影响更明显的负面影响第二天(新鲜度下降到50-70%的基线)，可以从表3，表4，表5和表6所示。未处理的酸类植物和酸雨活性水s植物的新鲜度较好(100%)，通过表1可以看出。并在考虑解决方案的影响时进行比较(图2)。

从图1可以看出，与柠檬香脂相比，牛至和薄荷(M.spicata)更容易受到酸性溶液的影响。在接下来的几天里，我们分别对经酸性溶液处理过的植物和未处理过的对照组进行了catho-lytes的跟踪，结果见表3、表4、表5、表6和图2、图3、图4。

从图2和表6的数据可以看出，结构性商业水对受酸性影响的试验植物没有再生作用。

结果表明，酸雨后植株的恢复率达不到100%。在较高的酸度下(pH4.87)，80%的植株存活下来，而在pH5.76和5.91-90%时，其余的则死亡。然而，所有经过酸雨活性水处理的植物在酸雨的作用下都能100%存活和恢复，不管酸雨的酸度如何。

从表和图中数据可以看出，模拟酸雨的酸性溶液处理对试验工厂有负面影响。结果与所用溶液中酸的浓度有关。

对处理后植株的不良反应最强的是1号酸溶液，其次是2号和3号溶液。碱性溶液对植物有积极的作用，减少了酸性溶液对植物的危害。结果取决于施液前溶液中酸的浓度以及施液类型。三组植物经酸雨活性水s处理后，pH值最高(5.91)的酸性溶液处理后恢复最快，恢复程度最高。在24小时和48小时后，其新鲜度比使用酸雨活性水处理前(80%)提高了90%。第2组24、48小时治疗效果略低于第3组，但优于未加酸雨活性水s处理的对照组。第一组经酸性溶液处理后，pH值最低(4.87)，在洗涤液的作用下恢复最慢。

图1所示。pH4.87酸性溶液1处理后1小时部分植株:左上-牛至;右上角-柠檬香脂；左下部分植物(薄荷M.spicata)经酸性溶液2处理后，pH为5.76处理；底右半部分植物(香菜)经酸性溶液3处理后pH值为5.91。

表1所用洗涤液的物理指标

表2所采用的酸性水溶液的物理指标

表3酸雨活性水1(pH11.64)对酸处理过的试验植物和未处理过的对照植物的保鲜效果的结果(以未处理过的酸处理植物和未处理过的酸雨活性水植物为对照)

表4酸雨活性水2(pH11.59)对酸处理过的试验植物和未处理过的对照植物的保鲜效果的结果，以未处理过的植物和酸处理过的植物的新鲜度的百分比表示

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