龙舌兰科9种观赏植物对苯污染净化能力的研究

邱 影，丁旭升，叶丽霞，吕晓贞，高 峰，卢 山

（1. 杭州市园林绿化股份有限公司，浙江 杭州 310020；2. 浙江理工大学，浙江 杭州 310032）

龙舌兰科9种观赏植物对苯污染净化能力的研究

邱 影1，丁旭升1，叶丽霞1，吕晓贞1，高 峰1，卢 山2*

（1. 杭州市园林绿化股份有限公司，浙江 杭州 310020；2. 浙江理工大学，浙江 杭州 310032）

采用熏蒸法对龙舌兰科长花龙血树（Dracaena angustifolia）、螺纹铁（D. deremensis ‘Compacta’）、青叶也门铁（D. arborea）、金心香龙血树（D. fragrans ‘Massangeana’）、细叶百合竹（D. reflexa cv. Pusillifolia）、百合竹（D. reflexa）、千年木（D. marginata）、朱蕉（Cordyline fruticosa）、金边虎尾兰（Sanseviera trifasciata var. laurentii）9种室内观赏植物进行苯污染净化能力研究。结果表明，9种植物均具有净化苯污染的能力；金边虎尾兰单位叶面积苯净化量最大，细叶百合竹最小；长花龙血树整株植物净化苯效果最大（40.3%），千年木最小（6.65%）；从植株受害症状表现来看，植物对气体的吸收能力和耐受能力之间并没有一定的相关性。

室内观赏植物；苯；净化能力；耐受性

苯（Benzene，C6H6）在常温下为一种无色、有苦杏仁味的透明液体，并具有强烈的芳香气味，剧毒，是一种强致癌物质，可通过皮肤和呼吸道进入人体[1]。我国目前使用的大部分装饰材料，如粘合剂和油漆等均含有苯[2]，引起室内环境污染。植物具有净化空气作用，通过培育观赏植物进行室内空气的净化研究已成为研究的热点。国外在这方面的研究相对较早，Wolverton B C 等[3～4]曾对广东万年青（Aglaonema modestum）等4种观赏植物进行苯胁迫的研究；Songj[5]和 Mullerrs等[6]也先后进行了有关苯胁迫的试验研究。国内多集中于对甲醛的研究[7～13]，对苯气体胁迫的研究较少，陆长根等[14]对玉吊钟（Kalanchoe fedtschenkoi）等4种室内观赏植物进行的苯胁迫的研究，表明植物对苯胁迫能力具有显著的差异。

现阶段国内外对龙舌兰科苯气体胁迫报道很少，为此，本研究以龙舌兰科（Agavaceae）9种室内观赏植物为试材，进行苯气体胁迫试验，以期为龙舌兰科观赏植物在室内吸收并且净化苯气体污染提供科学依据。

1 材料和方法

1.1 试验材料

实验于2013年5月在浙江理工大学实验室进行，供试材料为龙舌兰科9种常见室内观赏植物（表 1），取自杭州市园林绿化股份有限公司青山湖花园中心，在花园中心温室中进行正常的肥水养护管理，实验前3 d移入实验室内，每种植物选规格、长势相似的两株，一株用作苯熏气试验，另一株作为对照置于没有苯气体的熏气室中。每组试验3重复。

表1 试验植物材料Table 1 Plant species for experiment

1.2 试验方法

参照Wolverton B C等[16]的封闭舱方法，用厚8 mm普通玻璃制成规格为0.7 m×0.7 m×1.8 m的密封舱，密封舱正中间位置开一口，接一根塑料管，用于测量苯浓度。密封舱内部放一台小型风扇搅动气体，促进注入苯液的挥发；置放一个温度计，随时监测密封舱内温度的变化。每个熏气箱内放入生长情况一致的盆栽植物 1盆，为减少盆栽基质的影响，用黑色塑料袋包住植物盆土并捆扎严实，避免对实验的影响。量取配置好的苯溶液5 uL，放入培养皿中，与植物同时放入密封舱内，用透明胶及时密封。开启小电风扇吹风1 h，待培养皿中的溶液完全挥发后，浓度在43.007 ～ 43.101 mg/m3，检测实验数据，记录检测时间。以不放入植物的密封舱作为空白对照。

1.3 检测方法

采用smart5000苯气体检测仪（北京泰华恒越科技发展有限公司研制）测定苯含量，每次实验3重复，以1 h舱内浓度为初始浓度，每4 h测量密闭舱内苯浓度，并记录舱内温度及测量时间，并记录拍照植物受损情况，24 h时舱内浓度为终止浓度。用未放植物的对照密封舱内苯含量变化进行校正。

采用CI-203型叶面积仪测定植株的叶面积，用于计算单位叶面积植物净化苯的能力。植物的净化效果以单位时间内单位叶面积净化苯的量表示，即以单位叶面积吸收率来表示，单位为mg·h-1·m-2，其计算公式为：

2 结果与分析

2.1 净化效果分析

对龙舌兰科 9种室内观赏植物对苯的净化效果测定表明（表2），被测的9种植物对苯均有一定的净化作用，但是不同植物净化苯的能力有所不同。单位叶面积净化苯的能力以金边虎尾兰最强，达21.829 mg·h-1·m-2，最小是细叶百合竹为0.070 mg·h-1·m-2，单位叶面积净化苯的能力大小，依次为金边虎尾兰 > 千年木 > 螺纹铁 > 金心香龙血树 > 长花龙血树 > 朱蕉 > 青叶也门铁龙 = 百合竹 > 细叶百合竹。

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

从数值上看，植物单位叶面积吸收率苯的大小与叶面积存在一定的关系，即叶面积越大，单位叶面积吸收率越小，如细叶百合竹和百合竹的叶面积分别为11.279 6和11.315 0 m2，单位叶面积吸收率分别只为0.070 mg·h-1·m-2和

0.105 mg·h-1·m-2，而金边虎尾兰的叶面积只有0.105 2 m2，单位叶面积吸收率高达21.829 mg·h-1·m-2，呈现较明显的负相关。但统计表明，单位叶面积吸收率与叶面积的相关系数r =-0.386 68，说明存在一定的相关性，但并不显著。

2.2 吸收动态分析

选取0 ～ 4、4 ～ 8、8 ～ 12、12 ～ 24 h四个时间段，检测9种植物在0 ～ 24 h的净化苯趋势，结果如图1。从图1中可知，9种植物在不同的时间段植物净化苯的速率不同。

金边虎尾兰、细叶百合竹净化苯的变化趋势相似，在0 ～ 12 h，密闭舱内剩余苯浓度大小变化不明显，在12 ～ 24 h，密闭舱内剩余苯浓度迅速减小，植物吸收量最大。推断，金边虎尾兰、细叶百合竹放入苯环境时，与其它7种植物相比，调节自身生理功能来适应新环境所需要的时间较长，适应新环境后净化苯的能力才能更好的发挥。

在放有螺纹铁的密闭舱中，苯浓度一直处于下降趋势，吸收速率较稳定。

长花龙血树在12 ～ 24 h（20:00-8:00）、金心香龙血树在8 ～ 12 h（16:00-20:00）密闭舱中苯浓度都有上升的趋势。初步推断，对于白天被植株吸收的苯，在夜间会有少量释放的现象，初步推测可能是由于苯未被完全转化，植株夜间通过呼吸作用或其它途径将未转化的苯放出。

千年木、百合竹净化苯的变化曲线呈现水平趋势，密闭舱中苯浓度变化较小，从整株植物净化苯的效果来看，在24 h内净化苯的能力较差。

青叶也门铁、朱蕉在12 ～ 24 h，密闭舱中苯浓度基本恒定不变，说明植物苯净化量已与环境中苯释放量达到一个动态平衡。

从整株植物净化苯的效果来看，24h净化苯百分率大小依次为：长花龙血树（40.3%）>螺纹铁（39.22%）>细叶百合竹（33.59%）>金边虎尾兰（25.19%）>金心香龙血树（22.23%）>青叶也门铁（19.4%）>朱蕉（17.23%）>百合竹（8.5%）>千年木（6.65%）。

2.3 对外观特性的影响

苯处理对龙舌兰科9种室内观赏植物受害症状观察结果如表3，龙舌兰科9种植物在苯处理24h后，外观没有受到明显的伤害，证明龙舌兰科这9种植物对苯胁迫耐性较强。

试验结束后的植物进行正常养护，14 d后，除了金心香龙血树叶片出现褐色斑点，细叶百合竹叶尖变褐色，其它植物依然生长状态良好，叶片无不良表现。

表3 24 h后植物出现不同的受害表现Table 3 Morphological change of treated plants 24 hours later

3 结论与讨论

3.1 结论

（1）根据单位叶面积净化苯的能力大小排序，依次为金边虎尾兰 > 千年木 > 螺纹铁 > 金心香龙血树 >长花龙血树 > 朱蕉 > 青叶也门铁龙 = 百合竹 > 细叶百合竹。其中金边虎尾兰单位叶面积吸收率高达21.829 mg·h-1·m-2，细叶百合竹只为0.070 mg·h-1·m-2。单位叶面积吸收率与叶面积存在一定的负相关性（r = -0.386 68），但并不显著。

（2）从整株植物净化苯的效果来看，24 h净化苯百分率大小依次为长花龙血树（40.3%）> 螺纹铁（39.22%）> 细叶百合竹（33.59%）> 金边虎尾兰（25.19%）> 金心香龙血树（22.23%）> 青叶也门铁（19.4%）> 朱蕉（17.23%）> 百合竹（8.5%）> 千年木（6.65%）。在苯处理24 h后，外观没有明显的伤害，证明龙舌兰科9种室内观赏植物对苯胁迫耐性较强。

（3）9种植物在不同的时间段对苯的净化速率不尽相同。金边虎尾兰和细叶百合竹在0 ～ 12 h变化不明显，在12 ～ 24 h变化明显。螺纹铁在0 ～ 24 h间变化较稳定。长花龙血树和金心香龙血树呈现白天下降、晚上适量释放的态势。千年木和百合竹在24 h内变化较小，净化苯的能力较差。青叶也门铁和朱蕉当12 ～ 24 h后基本恒定不变，达到一个动态平衡的状态。

3.2 讨论

（1）不同植物对净化苯的能力不尽相同，同一植物单位叶面积净化苯能力与整株净化苯能力也不存在相关性。因此在选择植物时，不仅要选择单位叶面积净化率大的植物，还要考虑整株的净化效率。

（2）植株经过苯气体胁迫，其受害程度可以直接从外观上判断，但有些植物受害症状是待以后才慢慢地表现出来。虽然本研究的9种植物对苯气体均具有较强的耐性，但生理活性方面的理论依据尚且不足，有待进一步研究。

（3）根据对龙舌兰科9种室内观赏植物净化苯效果的排序情况以及受害情况，净化苯能力较大的金边虎尾兰，在受到苯胁迫时，外观形态均生长良好，因此可优先选择金边虎尾兰。

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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

浙江省花卉新品种选育重大科技专项重点项目（2012C12909）

邱影（1986-），女，安徽蚌埠人，助理工程师，硕士，从事园林植物栽培研究；*通讯作者。