一、前言

　　隨著工業科技的發達，伴隨而來之環境污染問題也日益嚴重，以儀器監測環境品質雖可定性及定量，但儀器監測在設置維護及管理上所費不貲，致無法普及。以空氣品質監測為例，台灣地區截至2004年12月，環保署共投資設有57個空氣品質監測站，但農業區極難普遍化，因此農業區之空氣品質資料並不易取得。

　　植物是陸地生態系中最大成員，因其不會移動，而影響植物存活之環境因子包括有溫度、溼度、雨量、光照及污染物等，如時間足夠，植物的聚落狀況可作為闡釋環境狀況的指標。

　　在污染物的長期作用下，植物群落的組成亦可能發生變化，一些敏感性較高之植物種類會減少或消失，抗性強的植物種類則會保存下來發展為優勢種，由植物群落變化亦可推估環境污染程度。因而利用某些植物對大氣污染物的徵狀及生理反應，在某個範圍內可用以監測大氣污染物的成分和含量變化以了解大氣環境品質狀況，即所謂空氣污染指標植物研發可廣泛應用於農業區空氣品質資料之蒐集。

二、空氣污染物之種類

　　對植物會造成影響之空氣污染物主要有：氣狀污染物（包括硫氧化物、一氧化碳、氮氧化物、碳氫化合物、氯氣、氯化氫、氟化物、氯化烴等）、粒狀污染物（包括懸浮微粒、金屬燻煙、黑煙、酸霧、落塵等）及二次污染物（secondary pollutants，指污染物在空氣中再經光化學反應產生之污染物，包括光化學霧、光化學性高氧化物，如臭氧、過氧乙醯硝酸酯(PAN)等）。

　　迄目前之瞭解，農業區常見空氣污染物之主要污染來源可歸納詳如見表1xls / pdf。依污染物之物理及化學特性，出現區域之氣候情況，一次污染物(primary pollutants)可直接沉降於污染源旁或移送至數公里到數仟公里，若轉送距離很長，在其過程中一次污染物可能轉變成二次污染物，因此，污染物可依地理環境之分佈予以分類，如表2xls / pdf。

三、空氣污染之植物監測

　　空氣污染監測依據監測的方式可分為三大類：化學監測、物理監測及生物監測。生物監測主要是利用植物監測空氣品質，依指標植物之特性可分為預警及監測兩種。

　　敏感植物對污染物很快地對污染物顯現出受害徵狀可作為“預警”之用(李國欽與李貽華，1984) 。利用對空氣污染物極敏感且可產生非常明顯病徵之植物作為生物指標(bioindicators)，預先警告此區域之空氣品質將達到危害植物之程度，若進一步做防患處理可減少空氣污染之危害。可作為二氧化硫污染之指標植物有紫花苜蓿、大波斯菊、矮牽牛等；可作為氟化物污染之指標植物有唐菖蒲、落花生牽牛花等(Gao et al., 1992；謝慶芳，1989)；可作為氯氣污染之指標植物有白菜、菠菜、番茄等；可作為臭氧污染之指標植物有菸草、菠菜等(Heggestad, 1991)；對乙烯敏感之植物有芝麻、金魚草等。可作為PAN之指標植物有龍葵及劍葉萵苣 (孫岩章，1996)。

　　具忍受性之植物則可利用其反應程度與污染量之相關關係作為“監測”之用。植物對環境中之污染物除能產生各種定性之反應外且能反映污染物之量者，可作為生物監測 (biomonitors) 之指標植物，但須找出植物反應與污染劑量之相關關係，通常多利用植物葉片受害面積之大小來表示污染程度。Gao 等(1992) 利用植物受害病徵面積來反映氟污染程度，即找出植物反應與氟污染劑量之關係。

　　有些污染物會累積在植體，由植體中污染物之含量亦可得知環境品質之變化情形。一般而言，植物體內污染物與大氣中相應之污染物含量有很大的相關性，可反映較長時間內大氣中污染物濃度之平均值。長期生活在污染環境中的生物可反應出污染之過程或累積污染物量，例如，歐洲許多國家是利用多花黑麥草(Lolium multiflorum)植體中的氟含量來推估空氣中氟化物的含量以監測空氣品質。根據農藥所之調查資料顯示，磚窯廠或磁磚廠周邊植物受大氣中氟污染之影響，植體中有氟累積現象，其累積量隨著與污染源距離增加而減少。野生草類具有累積高量氟化物之特性，大花咸豐草、昭和草、藿香薊及野塘蒿等台灣地區常見野生草類已適應區域環境且具有耐氟及累積高量氟化物之特性，適合作為本土性氟污染監測植物(李貽華等，2003)。

四、監測植物(plant biomonitors)之種類及特性

　　作為污染預警之植物須具下列特性：（一）反應十分清晰且徵狀具專一性。（二）對污染物反應具一致性。（三）對污染物非常敏感等。作為監測用指標植物則須對該污染物具忍受性且反應程度與污染量呈相關關係(dose-response)，或污染物會累積在植體者，可由植體中污染物之含量推估得知環境品質之變化狀況。

　　應用於田間之生物監測研究可分為：被動監測(passive biomonitors)及主動監測(active biomonitors) 2種。被動監測是利用當地之自生植物(native species)，取樣分析組織中之污染物成分以提供適切的訊息，如污染物之空間分佈，但因對污染物敏感者可能因受危害而已消失，所以可能會低估污染物之影響範圍。被動監測的優點是自生植物對當地環境已產生極佳之適應性，可現場就地取材，是方便且直接之監測方法，目前多被應用於持久性之微量污染物長期累積情形之研究。主動監測是利用實驗室栽培或收集自非污染區之植物移植或置放於擬探討之地點，依植物之反應或植體中污染物含量分析而達空氣品質監測之目的，其優點是暴露時間、監測地點可視實驗或監測需要所控制，但缺點是植物之管理不易，因此在植物之選擇上需慎加考量。

　　總之，指標植物不論是作為預警或監測用，其先決條件是須栽培管理容易，如此方能普及化。因此，自生植物對當地環境已產生極佳之適應性，就地取材利用自生植物作為監測材料則不失為有利且直接之方法。尋找本土性之自生植物作為環境污染監測指標，在栽培管理上應更簡便可行，對環境品質監測與了解當更有利。

五、結語

　　相較於儀器監測的高成本及操作繁複，利用植物進行空氣污染物監測，除具有操作簡單、成本低的特性外，更可以由植物的外觀徵狀及植體累積的污染物分析直接反應出空氣污染物對植物所造成的影響，因此植物監測空氣污染是近年來被各國採用的方法。植物監測空氣污染之技術除尋找適當的預警或監測植物之外，植物受害徵狀的觀察判定技術及植體中污染物成分分析的技術也需要同步發展及建立，如此更能使植物監測空氣污染之技術兼具定性及定量的特色。