8種室內(nèi)觀賞植物對甲醛吸收能力及耐受性研究

丁錦平，王素平，張明月，姚瑤，裴冬麗

(商丘師范學(xué)院 生物與食品學(xué)院，植物與微生物互作重點實驗室，河南 商丘 476000)

8種室內(nèi)觀賞植物對甲醛吸收能力及耐受性研究

丁錦平，王素平，張明月，姚瑤，裴冬麗*

(商丘師范學(xué)院 生物與食品學(xué)院，植物與微生物互作重點實驗室，河南 商丘 476000)

采用氣體密封艙熏氣法模擬室內(nèi)甲醛污染環(huán)境，對放置不同觀賞植物的密閉艙進(jìn)行甲醛熏氣處理，以熏氣48 h后植物單位葉面積吸收甲醛的量作為指標(biāo)評價不同植物對甲醛氣體的吸收能力.同時檢測熏氣后植物的外觀形態(tài)變化和葉片的葉綠素含量、丙二醛含量等指標(biāo)來初步評判觀賞植物對甲醛的耐受性.結(jié)果顯示，被測植物在一定程度上均可以有效吸收甲醛，單位面積吸收量從大到小依次為常春藤>鵝掌柴>橡皮樹>滴水觀音>綠蘿>吊蘭>蘆薈>燕子掌.不同植物在甲醛熏氣后表現(xiàn)出不同程度的受害反應(yīng)和生理生化指標(biāo)的變化，綜合分析結(jié)果表明常春藤、鵝掌柴、橡皮樹等對甲醛的綜合凈化能力和耐性較好.根據(jù)室內(nèi)污染物的濃度、來源可以選擇不同種類的觀賞植物配植凈化空氣.

觀賞植物；甲醛；吸收能力；耐受性

空氣污染一直都是許多國家和地區(qū)面臨的重要環(huán)境問題[1].尤其是在中國，由于我們國家人口眾多，環(huán)境污染變得越來越嚴(yán)重.而且隨著科技的進(jìn)步，化石燃料的燃燒，污染問題就更加嚴(yán)峻. 污染物主要包括二氧化硫(SO2) 、可吸入顆粒物(MP10)、氮氧化物 (NO)等，其中可吸入顆粒物已經(jīng)逐漸成為我國許多大中城市的首要空氣污染物[2]，造成嚴(yán)重的霧霾天氣；室內(nèi)空氣質(zhì)量和人體的健康息息相關(guān)，也越來越受到重視[3]，21世紀(jì)的人們正在逐漸步入以“室內(nèi)空氣污染”為標(biāo)志的第三污染時期[1].而且當(dāng)今的室內(nèi)污染物有很多種，其中甲醛污染對人體的危害最大，在室內(nèi)殘留的時間也很長.相關(guān)調(diào)查表明我國室內(nèi)甲醛的濃度普遍高于室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(0.1 mg·m-3)，在新裝修房子內(nèi)甲醛濃度甚至高達(dá)3.39 mg·m-3[4-6].物理化學(xué)方法消除空氣污染源又會造成二次環(huán)境污染.因此，人們急需尋找一種解決環(huán)境污染問題的安全且有效的方法.而在解決污染問題上，為了不產(chǎn)生二次污染，這就需要一種既清潔又安全的方法，而在眾多的解決方法中，最好的方法就是選用無污染而且能吸收二氧化碳還能釋放氧氣的綠色植物.綠色植物不但可以美化環(huán)境還可以吸收有毒的有害污染物，相比于其他物理化學(xué)修復(fù)技術(shù)，采用觀賞植物凈化技術(shù)不僅成本低沒有二次污染，而且還具有凈化時間長等優(yōu)點.觀賞植物凈化技術(shù)不僅能美化環(huán)境和減少空氣污染，而且還能滿足廣大人民群眾的心理需求，更能給廣大人民帶來舒適，尤其是能滿足兒童的好奇心[7].

本文是根據(jù)不同的植物在受到污染時，其表現(xiàn)出的綠化常用的生理指標(biāo)和葉片中葉綠素的含量，并且從這些表現(xiàn)的現(xiàn)狀來反映出植物對污染環(huán)境的承受力[8.9].在這個實驗中，主要是選用常春藤、綠蘿、吊蘭等植物為實驗材料，采用密閉熏氣法進(jìn)行實驗，從而研究不同的植物對甲醛的吸收效果以及對甲醛氣體的承受力.通過這個實驗，我們可以得到準(zhǔn)確的甲醛被吸收的信息，能為人們未來的生活提供了保障，也為當(dāng)代室內(nèi)裝修綠化提供了有力的參考價值.

1 材料與方法

1.1 材料

時間：本實驗在2015年2-7月進(jìn)行實驗觀察研究，在1-2月份準(zhǔn)備實驗材料.

地點：河南省植物與微生物互作重點實驗室內(nèi)進(jìn)行.

實驗材料為8種常見的室內(nèi)觀賞植物鵝掌柴、橡皮樹、滴水觀音、綠蘿、吊蘭、常春藤、蘆薈、燕子掌材料在商丘師范學(xué)院日光溫室扦插培育，將選用的8種實驗材料在開始實驗前3 d放入實驗室內(nèi)培養(yǎng).實驗材料選取規(guī)格和長勢相同的植物各4株，2株放置到熏氣室內(nèi)，另外2株放置到有甲醛氣體的熏氣室內(nèi)，作為對照實驗，每個實驗3個重復(fù).

1.2 方法

1.2.1 甲醛的濃度和甲醛吸收率的測定

參照安雪等[10]的方法測定植物對甲醛的吸收.第一，是將提前準(zhǔn)備好的厚度為8 mm的普通玻璃制成4個密封艙，其規(guī)格要求為0.8 m×0.5 m×0.8 m.第二，將用玻璃制成的3個密封艙作為實驗組放置植物并進(jìn)行熏氣，剩余的一個密封艙用作對照組，不作任何處理.第三，在用玻璃制成的密封艙內(nèi)放置通風(fēng)設(shè)施，然后進(jìn)行密閉處理.并在密閉艙左側(cè)放置儀器探頭，以便觀察實驗以及記錄實驗過程中的植物的變化.然后分別在熏氣箱內(nèi)放置2盆長勢相同的植物，并用PE膜對實驗材料處理，避免其他因素的干擾，以保證實驗的準(zhǔn)確性.還要將熏氣箱內(nèi)溫度保持為(25±2)℃，光周期為16/8 h.第四，提前在熏氣箱箱壁的濾紙上加入濃度為37%的甲醛溶液10 μl，然后立即密封密閉艙，隨后打開事先準(zhǔn)備好放置在熏氣箱內(nèi)的通風(fēng)設(shè)備，使甲醛快速揮發(fā)，甲醛濃度范圍3.25-3.90 mg·m-3.第五，采用ET-102型便攜式甲醛檢測儀測定甲醛含量，每次實驗重復(fù)3次.經(jīng)過8 h的熏氣處理后，用儀器測量容器內(nèi)的甲醛氣體的含量，每隔8 h測定一次，然后與對照組內(nèi)的甲醛氣體含量進(jìn)行對比.最后是采用YMJ-A型葉面積儀與紙稱量實驗植物的葉面積，以便用來計算待測植物對甲醛氣體的吸收能力.用此來測定準(zhǔn)確結(jié)果，并保證實驗的可行性.

1.2.2 經(jīng)甲醛處理后對植物生理指標(biāo)的測定

經(jīng)過48 h的熏氣處理后，打開密封艙，從密封艙內(nèi)拿出實驗材料，可以通過比較并選擇生長正常的葉片來測定生理指標(biāo).

(1)葉綠素的測定：參考[11]采用丙酮-乙醇浸提法.選實驗重復(fù)做3次，然后求出平均值.

(2)MDA含量測定，參考[12]方法進(jìn)行測定，將植物放入熏氣箱后0 h取植物葉片進(jìn)行MDA含量進(jìn)行測定，每隔8 h測定一次.實驗重復(fù)做3次，然后求出平均值.

2 結(jié)果與分析

2.1 實驗中選取的不同的觀賞植物對甲醛的吸收能力是各不相同的，耐受性也有區(qū)別

經(jīng)過實驗觀察，可以從表1看出不同的植物對甲醛的吸收能力各不相同，耐受性也有區(qū)別，依次為常春藤>鵝掌柴>橡皮樹>滴水觀音>綠蘿>吊蘭>蘆薈>燕子掌.

2.2 甲醛對植物的影響

甲醛熏蒸48 h后8種植物受傷表現(xiàn)不同(見表1)，橡皮樹、蘆薈、燕子掌等幾乎無受害表現(xiàn)，鵝掌柴、常春藤葉片有少數(shù)褐色斑點，受害表現(xiàn)較輕.滴水觀音、綠蘿、吊蘭受害表現(xiàn)較重，通常為葉片的顏色會有異樣和死亡.通過實驗植物表現(xiàn)出的現(xiàn)象，可以很清晰的看到實驗的結(jié)果.

表1 48 h后植物對甲醛吸收效果對比

2.3 甲醛處理對觀賞植物生理指標(biāo)的影響

通過對植物葉片的葉綠素值的檢測，用實驗葉片內(nèi)葉綠素的含量的變化來表現(xiàn)葉片顏色的變化.通過觀察甲醛處理過的葉片，可以很清楚地從實驗材料葉片的外觀形態(tài)上可以看出葉色的變化(見圖1).葉片的顏色變淺，說明葉綠素含量降低，常春藤、滴水觀音、綠蘿、吊蘭等實驗材料的葉片變化比較明顯(見圖2).橡皮樹、燕子掌的葉片的葉綠素含量變化不太明顯，葉片顏色變化也不太明顯幾乎沒什么變化.

圖1 實驗前后吊蘭葉色變化Fig.1 leaf color changes of Chlorophytum

圖2 甲醛熏氣處理前后8種觀賞植物葉綠素含量的變化Fig.2 The effects of formaldehyde treatment on some physiological index

丙二醛通常是用來表示植物葉片細(xì)胞膜過氧化程度的強弱，通過檢測所選的實驗材料葉片中丙二醛含量的多少，來反映出不同植物葉片中丙二醛含量的變化情況(見圖3).綠蘿、滴水觀音、吊蘭等變化比較明顯，說明這些觀賞植物種類受甲醛的影響較為明顯.橡皮樹、蘆薈等植物受到甲醛脅迫后，其丙二醛含量變化較小，說明其承受能力較強.

圖3 甲醛熏氣處理前后8種觀賞植物MDA的變化Fig.3 The effects of formaldehyde treatment on some physiological index

3 討 論

室內(nèi)觀賞植物作為一種生態(tài)環(huán)保的工具，通過葉片上的微小氣孔，吸收有害物質(zhì)，并將之轉(zhuǎn)化為無害的糖份與氨基酸，有效凈化室內(nèi)空氣質(zhì)量.近年來，科研人員也十分關(guān)注觀賞植物對室內(nèi)甲醛等污染物的吸收能力以及對室內(nèi)環(huán)境的凈化能力.并且，通過不斷的實驗以及研究，力爭把綠色植物用到實處.而且，在一定甲醛濃度范圍內(nèi)，觀賞植物吸收甲醛的能力與植物葉片表面的狀態(tài)有很大的關(guān)聯(lián).橡皮樹對甲醛吸收能力相對較弱，葉表面革質(zhì)，葉綠素含量低.在這個實驗中，被甲醛氣體處理后的植物葉片，有的出現(xiàn)顏色變化等現(xiàn)象.滴水觀音和綠蘿等葉片顏色變黃，甚至趨近于壞死.有些植物葉片受害表現(xiàn)不明顯，也說明這些植物的耐受性比其他植物要強.由此看出，葉片顏色表現(xiàn)不明顯的植物比顏色變化明顯的植物對甲醛氣體的承受力要強.通過觀察所選實驗材料在受到甲醛氣體的熏氣后，植物葉片的狀態(tài)和顏色的變化情況，可以得出一個實質(zhì)性的結(jié)論：室內(nèi)觀賞植物對室內(nèi)甲醛氣體的吸收能力和耐受能力之間并沒有太大的相關(guān)性.

本實驗結(jié)果證明，用來實驗的8種觀察植物，經(jīng)過實驗過程中的觀察記錄以及實驗結(jié)論，可以看出這些綠色植物對甲醛氣體都具有吸收能力.經(jīng)過48 h的熏氣處理，所測植物吸收甲醛的能力依次為常春藤>鵝掌柴>橡皮樹>滴水觀音>綠蘿>吊蘭>蘆薈>燕子掌，并且從實驗測定的結(jié)果來反映不同植物對甲醛氣體承受力的不同.實驗結(jié)果表明室內(nèi)觀賞植物能有效降低室內(nèi)空氣污染，通過室內(nèi)植物配植，可以有效改善室內(nèi)空氣質(zhì)量，不同的觀賞植物配植對室內(nèi)不同污染源的吸收能力和耐受性有待進(jìn)一步研究.

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[責(zé)任編輯：徐明忠]

The capacity of 8 ornamental plants on purifying indoor formaldehyde pollution and their tolerance to formaldehyde stress

DING Jinping，WANG Suping，ZHANG Mingyue，YAO Yao， PEI Dongli*

(Key Laboratory of Plant-Microbe Interactions, Department of Biology and Food, Shangqiu Normal University, Shangqiu 476000,China)

eight indoor houseplants were evaluated for their effectiveness in reducing formaldehyde concentrations in a simulated indoor environment，and the absorption capacities were compared and ranked according to the absorption rate per leaf area after 48 hours’formaldehyde treatment．Meanwhile， plants leaf morphology， the leaf chlorophyll content， MDA content were measured to those plants’physiological responses to formaldehyde stress．The results showed that the capacities of different plants in removing formaldehyde were different,and the order of the plants according to the removal capacities measured wasHederaL. >Scheffleraoctophylla>Ficuselastica>Alocasiamacrorrhiza>Scindapsusaureun>Chlorophytumcomosum>AloeveraL. >Crassulaobliqua.plants leaf morphology，MDA content of all the eight species changed after formaldehyde treatment and the resistances of different species to formaldehyde stress were different．According to formaldehyde removal capacity and the resistance measured in the experiment，5 houseplants(HederaL. ,Scheffleraoctophylla,Ficuselastic)had both higher removal capacities and higher resistance that were suitable to be used in indoor decoration．

ornamental plants; formaldehyde; absorptive capacity; tolerance

2016-10-13；

2016-10-27

河南省科技廳科技攻關(guān)項目(142102110174)；河南省高等學(xué)校重點科研項目(14B210038)

丁錦平(1976—)，女，河南長垣人，商丘師范學(xué)院副教授，博士，主要從事園林植物栽培與養(yǎng)護的研究.

Q945.15

A

1672-3600(2017)06-0041-04