中大設華南首個「開放性臭氧園」 研究證本港臭氧濃度阻礙植物生長

社會 15:32 2020/04/08

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團隊利用Li-cor光合作用測量儀系統量度植物的光合作用率。(中大提供)

香港空氣污染問題嚴重,主要由人為污染排放間接產生的表面臭氧(surface ozone)特別受到關注。香港中文大學早前完成華南地區首個檢測空氣污染的生態實驗,利用一種生物指示(Bioindicator)植物,量化及真實呈現香港的臭氧濃度對植物和環境的影響,並發現即使在臭氧平均濃度較低的春季,以及在郊區地方種植,臭氧水平仍足以對植物造成重大傷害。

研究引述環保署2019年監測結果,香港空氣質素在過去20年雖有改善,5種空氣中主要污染物,有4種平均濃度下跌,唯獨臭氧水平不斷上升。

為進一步監測、量化和了解臭氧對植物的破壞機理,中大地球系統科學課程副教授戴沛權率領的研究團隊,在中大校園建立了一個開放性(Free-Air)的實驗菜園「臭氧園」(Ozone garden)。戴沛權指,開放性臭氧園已經在美國及歐洲多個地方建立,但在華南地區屬於首次,從菜園中獲得的數據,不僅可反映在當地特定環境條件下空氣污染對植物的影響,還可以獲得生態生理學和生物氣象學的重要參數,以建立區域性的地球系統模型。

植物葉面遭受高濃度臭氧損害,出現較多的紅色斑點。(中大提供)

研究團隊種植了具有不同臭氧敏感性的四季豆品種,四季豆會根據大氣中臭氧的含量顯示出紅色斑點圖案。

研究發現,對臭氧較敏感的豆明顯遭受由臭氧誘導的葉面損害,有更多的紅色斑點和高死亡率;由於植物在受到環境壓力下會開更多的花,以維持其繁殖機會,實驗中,臭氧敏感的豆長出的花朵數量較抗臭氧的豆多出3成,意味臭氧對植物的生存形成環境壓力;抗臭氧的豆從開花到形成豆莢的成功率,亦較臭氧敏感的豆高出至少1成7,未成熟或死去的豆莢亦較少。實驗證明即使身處人流車流較少的市郊地區,例如中大校園,臭氧水平仍然十分高,會對植物造成重大損害。

中大地球系統科學課程副教授戴沛權(右二)及其團隊訪問中國科學院在北京的大氣物理研究所的臭氧與植物相互作用研究實驗田。(中大提供)

研究結果已刊登於國際期刊《大氣》。結果有助研究臭氧污染如何影響香港和華南地區的農作物,亦提供了支持清潔空氣政策以減少香港車輛排放的數據。研究團隊將繼續進行實驗,以研究可控環境中各種臭氧濃度下植物的生理狀況。是次研究由中大可持續主題研究計劃資助,並得到了農業生物技術國家重點實驗室(香港中文大學)支持。

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責任編輯:馮琪雅