龍舌蘭科9種觀賞植物對苯污染凈化能力的研究

邱 影，丁旭升，葉麗霞，呂曉貞，高 峰，盧 山

（1. 杭州市園林綠化股份有限公司，浙江 杭州 310020；2. 浙江理工大學，浙江 杭州 310032）

龍舌蘭科9種觀賞植物對苯污染凈化能力的研究

邱 影1，丁旭升1，葉麗霞1，呂曉貞1，高 峰1，盧 山2*

（1. 杭州市園林綠化股份有限公司，浙江 杭州 310020；2. 浙江理工大學，浙江 杭州 310032）

采用熏蒸法對龍舌蘭科長花龍血樹（Dracaena angustifolia）、螺紋鐵（D. deremensis ‘Compacta’）、青葉也門鐵（D. arborea）、金心香龍血樹（D. fragrans ‘Massangeana’）、細葉百合竹（D. reflexa cv. Pusillifolia）、百合竹（D. reflexa）、千年木（D. marginata）、朱蕉（Cordyline fruticosa）、金邊虎尾蘭（Sanseviera trifasciata var. laurentii）9種室內觀賞植物進行苯污染凈化能力研究。結果表明，9種植物均具有凈化苯污染的能力；金邊虎尾蘭單位葉面積苯凈化量最大，細葉百合竹最小；長花龍血樹整株植物凈化苯效果最大（40.3%），千年木最小（6.65%）；從植株受害癥狀表現來看，植物對氣體的吸收能力和耐受能力之間并沒有一定的相關性。

室內觀賞植物；苯；凈化能力；耐受性

苯（Benzene，C6H6）在常溫下為一種無色、有苦杏仁味的透明液體，并具有強烈的芳香氣味，劇毒，是一種強致癌物質，可通過皮膚和呼吸道進入人體[1]。我國目前使用的大部分裝飾材料，如粘合劑和油漆等均含有苯[2]，引起室內環境污染。植物具有凈化空氣作用，通過培育觀賞植物進行室內空氣的凈化研究已成為研究的熱點。國外在這方面的研究相對較早，Wolverton B C 等[3～4]曾對廣東萬年青（Aglaonema modestum）等4種觀賞植物進行苯脅迫的研究；Songj[5]和 Mullerrs等[6]也先后進行了有關苯脅迫的試驗研究。國內多集中于對甲醛的研究[7～13]，對苯氣體脅迫的研究較少，陸長根等[14]對玉吊鐘（Kalanchoe fedtschenkoi）等4種室內觀賞植物進行的苯脅迫的研究，表明植物對苯脅迫能力具有顯著的差異。

現階段國內外對龍舌蘭科苯氣體脅迫報道很少，為此，本研究以龍舌蘭科（Agavaceae）9種室內觀賞植物為試材，進行苯氣體脅迫試驗，以期為龍舌蘭科觀賞植物在室內吸收并且凈化苯氣體污染提供科學依據。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

實驗于2013年5月在浙江理工大學實驗室進行，供試材料為龍舌蘭科9種常見室內觀賞植物（表 1），取自杭州市園林綠化股份有限公司青山湖花園中心，在花園中心溫室中進行正常的肥水養護管理，實驗前3 d移入實驗室內，每種植物選規格、長勢相似的兩株，一株用作苯熏氣試驗，另一株作為對照置于沒有苯氣體的熏氣室中。每組試驗3重復。

表1 試驗植物材料Table 1 Plant species for experiment

1.2 試驗方法

參照Wolverton B C等[16]的封閉艙方法，用厚8 mm普通玻璃制成規格為0.7 m×0.7 m×1.8 m的密封艙，密封艙正中間位置開一口，接一根塑料管，用于測量苯濃度。密封艙內部放一臺小型風扇攪動氣體，促進注入苯液的揮發；置放一個溫度計，隨時監測密封艙內溫度的變化。每個熏氣箱內放入生長情況一致的盆栽植物 1盆，為減少盆栽基質的影響，用黑色塑料袋包住植物盆土并捆扎嚴實，避免對實驗的影響。量取配置好的苯溶液5 uL，放入培養皿中，與植物同時放入密封艙內，用透明膠及時密封。開啟小電風扇吹風1 h，待培養皿中的溶液完全揮發后，濃度在43.007 ～ 43.101 mg/m3，檢測實驗數據，記錄檢測時間。以不放入植物的密封艙作為空白對照。

1.3 檢測方法

采用smart5000苯氣體檢測儀（北京泰華恒越科技發展有限公司研制）測定苯含量，每次實驗3重復，以1 h艙內濃度為初始濃度，每4 h測量密閉艙內苯濃度，并記錄艙內溫度及測量時間，并記錄拍照植物受損情況，24 h時艙內濃度為終止濃度。用未放植物的對照密封艙內苯含量變化進行校正。

采用CI-203型葉面積儀測定植株的葉面積，用于計算單位葉面積植物凈化苯的能力。植物的凈化效果以單位時間內單位葉面積凈化苯的量表示，即以單位葉面積吸收率來表示，單位為mg·h-1·m-2，其計算公式為：

2 結果與分析

2.1 凈化效果分析

對龍舌蘭科 9種室內觀賞植物對苯的凈化效果測定表明（表2），被測的9種植物對苯均有一定的凈化作用，但是不同植物凈化苯的能力有所不同。單位葉面積凈化苯的能力以金邊虎尾蘭最強，達21.829 mg·h-1·m-2，最小是細葉百合竹為0.070 mg·h-1·m-2，單位葉面積凈化苯的能力大小，依次為金邊虎尾蘭 > 千年木 > 螺紋鐵 > 金心香龍血樹 > 長花龍血樹 > 朱蕉 > 青葉也門鐵龍 = 百合竹 > 細葉百合竹。

表2 24 h后植物對苯吸收效果Table 2 Removing benzene by different plants treated 24 hours later

從數值上看，植物單位葉面積吸收率苯的大小與葉面積存在一定的關系，即葉面積越大，單位葉面積吸收率越小，如細葉百合竹和百合竹的葉面積分別為11.279 6和11.315 0 m2，單位葉面積吸收率分別只為0.070 mg·h-1·m-2和

0.105 mg·h-1·m-2，而金邊虎尾蘭的葉面積只有0.105 2 m2，單位葉面積吸收率高達21.829 mg·h-1·m-2，呈現較明顯的負相關。但統計表明，單位葉面積吸收率與葉面積的相關系數r =-0.386 68，說明存在一定的相關性，但并不顯著。

2.2 吸收動態分析

選取0 ～ 4、4 ～ 8、8 ～ 12、12 ～ 24 h四個時間段，檢測9種植物在0 ～ 24 h的凈化苯趨勢，結果如圖1。從圖1中可知，9種植物在不同的時間段植物凈化苯的速率不同。

金邊虎尾蘭、細葉百合竹凈化苯的變化趨勢相似，在0 ～ 12 h，密閉艙內剩余苯濃度大小變化不明顯，在12 ～ 24 h，密閉艙內剩余苯濃度迅速減小，植物吸收量最大。推斷，金邊虎尾蘭、細葉百合竹放入苯環境時，與其它7種植物相比，調節自身生理功能來適應新環境所需要的時間較長，適應新環境后凈化苯的能力才能更好的發揮。

在放有螺紋鐵的密閉艙中，苯濃度一直處于下降趨勢，吸收速率較穩定。

長花龍血樹在12 ～ 24 h（20:00-8:00）、金心香龍血樹在8 ～ 12 h（16:00-20:00）密閉艙中苯濃度都有上升的趨勢。初步推斷，對于白天被植株吸收的苯，在夜間會有少量釋放的現象，初步推測可能是由于苯未被完全轉化，植株夜間通過呼吸作用或其它途徑將未轉化的苯放出。

千年木、百合竹凈化苯的變化曲線呈現水平趨勢，密閉艙中苯濃度變化較小，從整株植物凈化苯的效果來看，在24 h內凈化苯的能力較差。

青葉也門鐵、朱蕉在12 ～ 24 h，密閉艙中苯濃度基本恒定不變，說明植物苯凈化量已與環境中苯釋放量達到一個動態平衡。

從整株植物凈化苯的效果來看，24h凈化苯百分率大小依次為：長花龍血樹（40.3%）>螺紋鐵（39.22%）>細葉百合竹（33.59%）>金邊虎尾蘭（25.19%）>金心香龍血樹（22.23%）>青葉也門鐵（19.4%）>朱蕉（17.23%）>百合竹（8.5%）>千年木（6.65%）。

2.3 對外觀特性的影響

苯處理對龍舌蘭科9種室內觀賞植物受害癥狀觀察結果如表3，龍舌蘭科9種植物在苯處理24h后，外觀沒有受到明顯的傷害，證明龍舌蘭科這9種植物對苯脅迫耐性較強。

試驗結束后的植物進行正常養護，14 d后，除了金心香龍血樹葉片出現褐色斑點，細葉百合竹葉尖變褐色，其它植物依然生長狀態良好，葉片無不良表現。

表3 24 h后植物出現不同的受害表現Table 3 Morphological change of treated plants 24 hours later

3 結論與討論

3.1 結論

（1）根據單位葉面積凈化苯的能力大小排序，依次為金邊虎尾蘭 > 千年木 > 螺紋鐵 > 金心香龍血樹 >長花龍血樹 > 朱蕉 > 青葉也門鐵龍 = 百合竹 > 細葉百合竹。其中金邊虎尾蘭單位葉面積吸收率高達21.829 mg·h-1·m-2，細葉百合竹只為0.070 mg·h-1·m-2。單位葉面積吸收率與葉面積存在一定的負相關性（r = -0.386 68），但并不顯著。

（2）從整株植物凈化苯的效果來看，24 h凈化苯百分率大小依次為長花龍血樹（40.3%）> 螺紋鐵（39.22%）> 細葉百合竹（33.59%）> 金邊虎尾蘭（25.19%）> 金心香龍血樹（22.23%）> 青葉也門鐵（19.4%）> 朱蕉（17.23%）> 百合竹（8.5%）> 千年木（6.65%）。在苯處理24 h后，外觀沒有明顯的傷害，證明龍舌蘭科9種室內觀賞植物對苯脅迫耐性較強。

（3）9種植物在不同的時間段對苯的凈化速率不盡相同。金邊虎尾蘭和細葉百合竹在0 ～ 12 h變化不明顯，在12 ～ 24 h變化明顯。螺紋鐵在0 ～ 24 h間變化較穩定。長花龍血樹和金心香龍血樹呈現白天下降、晚上適量釋放的態勢。千年木和百合竹在24 h內變化較小，凈化苯的能力較差。青葉也門鐵和朱蕉當12 ～ 24 h后基本恒定不變，達到一個動態平衡的狀態。

3.2 討論

（1）不同植物對凈化苯的能力不盡相同，同一植物單位葉面積凈化苯能力與整株凈化苯能力也不存在相關性。因此在選擇植物時，不僅要選擇單位葉面積凈化率大的植物，還要考慮整株的凈化效率。

（2）植株經過苯氣體脅迫，其受害程度可以直接從外觀上判斷，但有些植物受害癥狀是待以后才慢慢地表現出來。雖然本研究的9種植物對苯氣體均具有較強的耐性，但生理活性方面的理論依據尚且不足，有待進一步研究。

（3）根據對龍舌蘭科9種室內觀賞植物凈化苯效果的排序情況以及受害情況，凈化苯能力較大的金邊虎尾蘭，在受到苯脅迫時，外觀形態均生長良好，因此可優先選擇金邊虎尾蘭。

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Removal of Benzene by 9 Species of Agavaceae

QIU Ying1，DING Xu-sheng1，YE Li-xia1，LU Xiao-zhen1，GAO Feng1，LU Shan2*（1. Hangzhou Landscaping Incorporated, Hangzhou 310020, China; 2. Zhejiang Sci-Tech University, Hangzhou 310032, China）

Experiments were conducted on removal of benzene by Dracaena angustifolia, D. deremensis ‘Compacta’, D. arborea, D. fragrans ‘Massangeana’, D. reflexa cv. Pusillifolia, D. reflexa, D. marginata, Cordyline fruticosa and Sanseviera trifasciata var. laurentii using gas fumigation chamber method. The results indicated that 9 species had the ability of removing benzene. S. trifasciata var. laurentii had the largest benzene removal amount by unit leaf area, and D. reflexa cv. pusillifolia the lowest. D. angustifolia had highest benzene removal rate by the whole plant (40.3%), while D. marginata the lowest (6.65%). The experiment result that there was no correlation between benzene removal ability with tolerance.

indoor ornamental plant; benzene; purification ability; tolerance

S718.51

B

1001-3776（2015）02-0074-04

2014-07-14；

2014-12-17

浙江省花卉新品種選育重大科技專項重點項目（2012C12909）

邱影（1986-），女，安徽蚌埠人，助理工程師，碩士，從事園林植物栽培研究；*通訊作者。