王彦靖,解 娇,高 海,庞凤仙
(吉林省农业科学院,吉林 长春 130033)
9种室内观赏植物对苯的净化能力
王彦靖,解 娇,高 海,庞凤仙
(吉林省农业科学院,吉林 长春 130033)
以吉林省9种室内常见观赏植物花卉为材料,采用室内模拟苯胁迫试验,探讨其对苯气体吸收净化能力及生理指标变化。结果表明:苯胁迫24 h时,植物对苯的净化能力排序为:白鹤芋>绿萝>金边虎尾兰>蟹爪兰>樱花吊兰>君子兰>巴西美人>青苹果竹芋>吊兰;青苹果竹芋、蟹爪兰、巴西美人和樱花吊兰的叶绿素含量下降相对比较明显;青苹果竹芋、吊兰、金边虎尾兰、巴西美人的丙二醛含量增幅较大;君子兰、青苹果竹芋、蟹爪兰、巴西美人在处理后的电导率增幅较大。结合净化率和生理指标表明:白鹤芋和绿萝对苯的净化率高且对苯的抗性相对最强;巴西美人和青苹果竹芋对苯没有净化效果,对苯的抗性也相对最弱。
观赏植物;苯;吸收能力;生理指标
近些年来,室内装修带来的污染危害引起了人们的高度重视。据调查,大部分装饰材料如胶、漆中含有大量的有害物质[1],其中苯的危害更为突出。苯具有潜在的强致突变作用,被世界卫生组织确定为致癌和致畸形物质[2]。降低室内装修污染,除了采用通风换气的方法之外,在室内摆放观赏植物简便易行,而且没有二次污染,是一种比较理想的净化室内污染的措施[3]。某些绿色植物对室内空气中甲醛、苯等挥发性有机污染物净化功能已被试验和实践所证实[4]。Wolverton B.C.博士研究发现,洋常春藤、白鹤芋、广东万年青和银边朱蕉等净化苯污染能力较强[5-6]。目前国内关于室内观赏植物对有害气体的净化研究多集中在甲醛等气体方面[7],对于在苯气体胁迫下植物的生理响应机制尚未有详细报道,常见的室内净化植物对苯气体的吸收净化程度也缺乏相关研究。鉴于此,笔者选用樱花吊兰、金边虎尾兰、君子兰、白鹤芋、吊兰、绿萝、蟹爪兰、青苹果竹芋、巴西美人等9种常见并且株型较好的室内观赏植物,在实验室模拟苯胁迫条件下,对苯气体吸收净化能力及生理指标变化进行测试,为其在室内吸收净化苯气体污染提供参考。
1.1 试验材料
试验材料选用吉林省9种室内常见观赏植物花卉:樱花吊兰、金边虎尾兰、君子兰、白鹤芋、吊兰、绿萝、蟹爪兰、青苹果竹芋、巴西美人,3年生植株购买后在室内培养30 d后进行试验。
1.2 试验方法
1.2.1 植物对苯吸收率的测定[8]试验采用熏气法,苯熏蒸箱规格为1.0 m×0.8 m×0.8 m,玻璃厚度8 mm。每个玻璃箱内部放入1台小型风扇用于使箱内苯气体能够迅速均匀分散,顶面玻璃用双面贴及凡士林封口。右侧开有一直径为2 cm的圆孔用于注入苯。熏气箱内温度控制在25 ℃,用移液枪吸取40 μL苯溶液,连同移液枪头一起打入到密闭箱内,立即用胶塞封闭玻璃箱。待箱内苯浓度稳定后24 h,用BRJ-R-II型检测仪(青岛宝瑞杰公司)对箱内苯浓度进行测定并记录,试验设3次重复,将不注入苯和放入植物的熏气箱作为空白对照。
1.2.2 植物叶面积测定 植物叶面积测定采用自制透明网格纸,每个网格规格为1 cm×1 cm。
1.2.3 植物叶绿素含量测定[9]称取植物叶片材料2 g,放入研钵中,加入少量石英砂和碳酸钙粉及95%乙醇3 mL,研成匀浆,过滤直至滤纸残渣中无绿色为止。最后用乙醇定容至100 mL,在波长665、645、652 nm下测定吸光度,试验设3次重复,以95%乙醇为空白对照。
1.2.4 植物细胞膜透性测定 采用电导仪法测定[9]。
1.2.5 植物丙二醛测定 采用硫代巴比妥酸法测定[9]。
2.1 几种室内观赏植物对苯的净化效果
从表1可以看出,9种室内观赏植物在24 h时对苯有不同程度的净化效果,与空白对照相比吸收效果最好的是白鹤芋,吸收率达到89.28%;其次是绿萝和金边虎尾兰,吸收率分别为88.53%和81.22%;而吊兰、青苹果竹芋和巴西美人对苯几乎没有吸收效果。9种室内观赏植物24 h时对苯的净化能力的排序为:白鹤芋>绿萝>金边虎尾兰>蟹爪兰>樱花吊兰>君子兰>巴西美人>青苹果竹芋>吊兰。
2.2 苯胁迫下植物叶绿素含量变化
植物的叶绿素是植物进行光合作用的重要物质[9],也是体现植物在逆境环境下反应的一个重要因素,当植物受到伤害时,叶绿素的合成或分解受阻,从而导致含量下降[10]。图1表明,苯胁迫后9种植物叶绿素含量均有不同程度的变化,其中青苹果竹芋的叶绿素含量下降最明显,说明苯对青苹果竹芋的影响最大。其次是蟹爪兰、巴西美人和樱花吊兰。其余植物的叶绿素变化不明显,表明苯胁迫对其余植物的影响相对比较小。
表1 9种室内观赏植物24 h对苯的净化效果
2.3 苯胁迫下植物丙二醛含量变化
丙二醛是膜脂过氧化作用的产物,其含量的高低通常被用作膜伤害指标[9]。不同植物丙二醛含量的变化可以进一步说明不同植物对苯抗性的大小。从图2可以看出,苯胁迫后青苹果竹芋、吊兰、金边虎尾兰、巴西美人的丙二醛的含量增幅较大,说明植物受苯污染导致的膜脂过氧化作用强烈。樱花吊兰胁迫处理后变化不明显,说明对苯胁迫处理较不敏感,耐受性较强。
图1 9种观赏植物苯胁迫后叶绿素含量变化图2 9种观赏植物苯胁迫后丙二醛含量变化
图3 9种观赏植物苯胁迫后电导率变化
2.4 苯胁迫下植物电导率变化
苯处理后9种室内观赏植物原生质膜透性的变化见图3。电导率增幅越大,原生质膜受伤害的程度越大,原生质膜对污染气体的耐受性就越差;相反,电导率增幅越小,受伤害的程度越小,原生质膜对污染气体的耐受性就相对较强。由图3可知,只有君子兰、青苹果竹芋、蟹爪兰、巴西美人在处理后的增幅较大,说明植物细胞膜受到破坏,导致电导率明显增大。其他种类电导率值也有所增加,但增幅较小,说明这些种类在一定程度上也受到伤害。
本研究通过对9种吉林省常见的室内观赏植物在苯胁迫下,对苯的净化率进行测定,净化能力排序为:白鹤芋>绿萝>金边虎尾兰>蟹爪兰>樱花吊兰>君子兰>巴西美人>青苹果竹芋>吊兰。在苯胁迫下通过叶绿素、丙二醛和电导率3个生理指标综合评定观赏植物对苯的抗性分析,结果表明青苹果竹芋、蟹爪兰、巴西美人和樱花吊兰的叶绿素含量下降相对比较明显;青苹果竹芋、吊兰、金边虎尾兰、巴西美人的丙二醛的含量增幅较大;君子兰、青苹果竹芋、蟹爪兰、巴西美人在处理后的电导率增幅较大。结合净化率和生理指标表明:白鹤芋和绿萝的净化率高,对苯的抗性相对最强;巴西美人和青苹果竹芋对苯没有净化效果,对苯的抗性也相对最弱。
在9种观赏植物中,樱花吊兰是吉林省近年来花卉市场上的一个新品种,本研究首次对樱花吊兰在苯胁迫下的净化率和生理指标进行测定,樱花吊兰在24 h时对苯的净化率为36.68%,3个抗性指标也相对比较稳定,说明它对苯的耐受性也相对较好,有进一步研究的价值。
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Study on the Ability of Purifying Benzene with 9 Kinds of Indoor Ornamental Plants
WANG Yan-jing,XIE Jiao,GAO Hai,PANG Feng-xian
(AcademyofAgriculturalSciencesofJilinProvice,Changchun130033,Jilin,China)
In Jilin Province,taking 9 common indoor ornamental flowers as the material,the indoor benzene stress simulation experiment,this paper discussed the purification ability of benzene gas absorption and physiological index change,after 24-hour-long benzene stress,the order of the ability of the plants purifying benzene wasSpathiphyllumkochii>Epipremnumaureum>Sansevieriatrifasciata>Zygocactustruncactus>Ateniacordifolia>Cliviaminiata>Dracaenaderemensis>CalathearotundifoliacvFasciata>Chlorophytumcomosum.Calathearotundifolia,Zygocactustruncactus,AteniacordifoliaandDracaenaderemensichlorophyl contents decreased relatively evidently;Calathearotundifolia,Chlorophytumcomosum,Sansevieriatrifasciata,andDracaenaderemensisMDA content increase was relatively large.Zygocactustruncactus,Calathearotundifolia,Zygocactustruncactus,andDracaenaderemensisconductance rate increase was large.Combined with purification rate and physiological indexes,it showed that purification rate of benzene withSpathiphyllumkochiiandEpipremnumaureumwas high and the strongest resistance to benzene was relatively highest;DracaenaderemensisandCalathearotundifoliacvFasciatadidn't have purification effect for benzene,the resistance was relatively the weakest to benzene.
ornamental plant;benzene;absorptive capacity;physiological index
10.13428/j.cnki.fjlk.2014.01.013
2013-06-18;
2013-07-12
吉林省财政育种专项资金项目(吉财农指[2010]838号-9)
王彦靖(1981—),女,吉林镇赉人,吉林省农业科学院助理研究员,博士,从事生态学方面研究。E-mail:wangyanjing1981@gmail.com。
庞凤仙(1964—),女,吉林德惠人,吉林省农业科学院研究员,从事农业生物环境与能源工程研究。E-mail:pfx.23@163.com。
X51
A
1002-7351(2014)01-0060-03