熏蒸系统中植物的甲醛净化效率及生理指标变化

作者：钟娇婵

来源：环境科学与工程, 硕士, 南昌航空大学, 2019.

• 动态熏蒸
• 室内甲醛
• 生理指标
• 植物修复
• 二次熏蒸

甲醛是室内的一种重要污染物,对甲醛有效去除的研究一直是人们研究的热点。在众多方法中,植物修复技术由于其经济美观且高效,已被广泛采用。本文在传统的静态熏蒸系统基础上,采用了动态熏蒸监控系统,对三种不同品种的吊兰(金边吊兰(Chlorophytum comosum,CC)、全绿吊兰(Green Chlorophytum comosum,GC)及紫叶吊兰(Purple Chlorophytum comosum,PC))进行连续7天的熏蒸处理,并对其叶绿素、蛋白质、相对电导率、MDA(丙二醛Malondialdehyde)、H2O2、羟自由基、SOD(超氧化物歧化酶Superoxide Dismutase)、POD(过氧化物酶Peroxidase)、CAT(过氧化氢酶Catalase)及T-AOC(总抗氧能力Total Anti-oxidation Capacity)等十项生理指标及叶片微观气孔形态进行观察,以及对不同时间段(日间和夜间,上午和下午,前期和后期)的甲醛去除率进行分析。实验结果表明:在静态熏蒸系统中,随着甲醛浓度的上升,九里香和白掌叶片的相对电导率增大,叶绿素含量降低,气孔形态会发生病变,气孔指数变化不一。这可能是由于白掌的对甲醛的耐受能力及净化能力强于九里香。动态熏蒸系统中,CC对甲醛的去除率最高,GC次之,PC最弱。三者去除率随着甲醛浓度(1ppm、5ppm和8ppm)上升而下降,分别为73.88%、64.73%和38.19%,54.41%、8.15%和30.71%,41.11%、32.53%和31.01%。在不同时间段去除率不同,日间(6:00-18:00)显著高于夜间(18:00-6:00),下午(12:00-18:00)略高于上午(6:00-12:00),后期(后3.5天)略高于前期(前3.5天),但PC相反,另外推测由于甲醛易溶于水,因此环境湿度有利于植物对甲醛的吸收吸附作用,及净化率与环境湿度有较高相关性。在叶片生理指标的分析中,除了叶绿素,蛋白质和CAT活性呈下降趋势外,其它指标皆为上升趋势。PC叶片中各指标的变化程度最大,CC最小,对甲醛耐受能力由强到弱依次为:CC>GC>PC;三种吊兰的抗性及自愈能力较强,叶片中大部分生理指标能在熏蒸后15天内得到修复,除了PC的POD及T-AOC未恢复至无显著性差异水平。CC所需修复时间最短,即CC的抗性最强,PC最弱;通过遭受毒害后和恢复期对其叶片中生理指标的测定发现,甲醛对吊兰产生的毒害作用主要为氧化作用导致氧化物的过度积累,而吊兰对甲醛的抵抗机理则为通过自身抗氧化系统的调节来清除积累的氧化物以维持正常生长。最后,本研究对熏蒸后植物15天修复期的生理指标进行测定,开展二次熏蒸实验,并再次分析其去除速率。结果表明,二次熏蒸实验中,在不同甲醛浓度(1ppm、5ppm和8ppm),CC的去除率分别为40.20%、38.30%和33.72%,GC为36.85%、24.67%和20.14%,PC为30.25%、17.51%和11.18%。季节差异对去除率有较大影响。另外夜间去除速率远低于日间,上午略低于下午。与首次相反,前期去除率高于后期,推测是首次熏蒸实验提高了吊兰对甲醛污染环境的适应性及净化能力,说明对植物进行适当的预处理能起到增强植物抗性及提高污染物净化效率的作用。

• 单位
  南昌航空大学