6種校園綠化植物滯塵、抑菌和殺菌的研究

胡仁火，孔 瓊，胡夢(mèng)瑤

(湖北科技學(xué)院 核技術(shù)與化學(xué)生物學(xué)院，湖北 咸寧 437000)

優(yōu)美的校園環(huán)境和優(yōu)質(zhì)的空氣是高校環(huán)境育人的重要組成部分。校內(nèi)空氣質(zhì)量好壞受許多因素的影響，校內(nèi)地面植被覆蓋率的高低對(duì)校內(nèi)空氣質(zhì)量的影響很大。綠化植物除了具有觀賞、組景、裝飾、庇蔭保護(hù)、覆蓋地面等功能外，還有改善和保護(hù)校園環(huán)境的生態(tài)功能，如增加空氣濕度、調(diào)節(jié)氣溫、制造氧氣、滯塵、減噪、殺菌、抗污染和防輻射等作用。

關(guān)于校園綠化植物的滯塵、抑菌、殺菌作用少有報(bào)道。本研究對(duì)湖北科技學(xué)院溫泉校區(qū)的廣玉蘭、紅葉石楠、木豆、迎春花、苦楝、紅葉李等6種常見植物進(jìn)行抑菌、殺菌、滯塵作用進(jìn)行研究，為我國(guó)高校綠化樹種的選擇提供參考。

一、材料和方法

(1)植物

供試植物為湖北科技學(xué)院6種常見的綠化植物，廣玉蘭(Magnolia grandiflora)、紅葉石楠(Photinia serrulata )、木豆(Cajanus cajan)、迎春花(Jasminum nudirlorum)、苦楝(Melia azedarach Linn)、紅葉李(Prunus cerasifera )。

(2)菌種

大腸桿菌(Escherichia coli)、枯草桿菌(Bacillus subtills)、金黃色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)上述菌種均由湖北科技學(xué)院臨床醫(yī)學(xué)院微生物實(shí)驗(yàn)室提供。

2.研究地區(qū)概況

湖北科技學(xué)院溫泉校區(qū)位于咸寧市溫泉城區(qū)(北緯29°49'15.49″，東經(jīng)114°18′39.15″)，屬亞熱帶大陸性季風(fēng)氣候，氣候溫和，降水充沛，日照充足，四季分明，無霜期長(zhǎng)。夏季盛行偏南風(fēng)，高溫多雨。年平均氣溫16.8℃，年平均降水量1577.4毫米，降雨相對(duì)集中在6—8月，近20年來平均日降雨量大于15mm的天數(shù)為32天。

如：在燃料動(dòng)力費(fèi)中，相關(guān)大型儀器設(shè)備、專用科學(xué)裝置等運(yùn)行發(fā)生的水、電、氣、燃料消耗費(fèi)用等，嚴(yán)格按照燃料動(dòng)力費(fèi)的定義范圍支出經(jīng)費(fèi)；日常管理運(yùn)營(yíng)的水、電、氣、燃料等支出屬于間接費(fèi)用的開支范圍，不能重復(fù)列支或分?jǐn)?；審?jì)中經(jīng)常發(fā)現(xiàn)憑證中存在小轎車的汽油費(fèi)，票據(jù)的抬頭為個(gè)人。項(xiàng)目承擔(dān)單位財(cái)務(wù)部門往往只核對(duì)該科目或者發(fā)票的經(jīng)費(fèi)額度，不核對(duì)票據(jù)是否符合專項(xiàng)資金規(guī)定。

3.方法與步驟

(1)綠化植物滯塵能力的測(cè)定

具體作法 2014年5-7月份，在每次雨后的第二個(gè)星期，選擇明朗無風(fēng)的天氣，在校內(nèi)主干道旁的廣玉蘭，紅葉石楠，木豆，迎春花，苦楝，紅葉李等六種植株不同部位隨機(jī)摘取正常葉片，小葉片30片，大葉片20片，在盡量不抖動(dòng)的情況下密封帶回實(shí)驗(yàn)室，先用電子天平稱量葉片的重量，然后將葉片洗干凈涼干，再稱量葉片重量。把兩次稱量差值即為葉片吸附空氣塵埃的總重量[1]，同時(shí)通過方格紙法[2]算每個(gè)被稱量葉片的面積，根據(jù)所取葉片的葉面積、求出單位面積滯塵量。

一般認(rèn)為15mm以上的降雨便會(huì)將葉子上的灰塵淋洗干凈，葉片會(huì)開始下一次的灰塵吸附[3]。咸寧市城區(qū)降雨基本集中在植物的生長(zhǎng)期內(nèi)，故大于15mm的降雨的時(shí)間間隔為8天，也就是說植物葉片在8天內(nèi)完成一次灰塵積累周期。

(2)植物葉片揮發(fā)性物質(zhì)的抑菌實(shí)驗(yàn)

菌懸液的配制[4]。將枯草桿菌、金黃色葡萄球菌、大腸桿菌菌種分別用接種環(huán)挑取少許菌體于裝有無菌生理鹽水的試管內(nèi)，震蕩搖勻，制成菌懸液。用平板菌落計(jì)數(shù)法測(cè)定其菌液濃度[5]，用稀釋法使細(xì)菌數(shù)為104cfu.mL-1，備用。

植物葉片的采集預(yù)處理。采集新鮮的植物葉片(無病斑點(diǎn)、大小適中)去柄用自來水洗去表面異物，置陰涼通風(fēng)處瀝干，再用75%的酒精拭擦葉片，隨后用蒸餾水沖洗、瀝干備用。

植物葉片抑菌試驗(yàn)。將金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、枯草桿菌3種菌懸液做稀釋10倍，再各取菌懸液0.2ml分別接種在盛有牛肉膏蛋白胨瓊脂培養(yǎng)基的培養(yǎng)皿上，用涂布器涂布均勻，待菌液被培養(yǎng)基吸收后，將培養(yǎng)皿倒置，在培養(yǎng)皿蓋中分別加入供試植物碎葉1g、2g,每組試樣3次重復(fù)。將培養(yǎng)皿放入恒溫培養(yǎng)箱37℃培養(yǎng)48h，計(jì)算菌落個(gè)數(shù)，將不放葉片的培養(yǎng)皿作對(duì)照，得出抑菌率[6]。

(3)植物殺菌試驗(yàn)

植物通過分泌的揮發(fā)性殺菌物質(zhì)、滯塵、減弱風(fēng)速等作用直接或間接地減少空氣中的含菌量，這一作用稱為植物殺菌[7]。

采用室外自然沉降法測(cè)定[8]，在供試植物周圍離地面1.2m高度，距樹冠側(cè)面25-30cm處，放3個(gè)直徑12cm的盛有牛肉膏蛋白胨瓊脂培養(yǎng)基的培養(yǎng)皿，開蓋暴露10min，然后放入恒溫培養(yǎng)箱，37℃條件下培養(yǎng)48h，計(jì)算平均菌落數(shù)，以無樹林的空地做對(duì)照。

殺菌率% =(對(duì)照菌落數(shù)-實(shí)驗(yàn)菌落數(shù))/對(duì)照菌落數(shù)×100%

二、結(jié)果與討論

1.6種植物的滯塵能力

根據(jù)三次測(cè)量所得到的植物葉片滯塵量及葉面積，計(jì)算出單位葉面積平均滯塵量，再根據(jù)年降雨出現(xiàn)的頻率，計(jì)復(fù)算出單位葉面積一年中所積累的灰塵總量。

6種植物的單葉片、單位葉面積滯塵能力、單位葉面積滯塵量。6種植物的滯塵能力較強(qiáng)。依滯塵能力大小排序?yàn)槟径?迎春花>紅葉李>廣玉蘭>石楠>苦楝。植物的滯塵能力受不同個(gè)體葉表面結(jié)構(gòu)，樹冠形狀，枝葉密集程度，葉面傾向等因素的影響[9]。所在地的環(huán)境污染程度有相當(dāng)大的關(guān)系。

2.供試植物對(duì)微生物的抑制作用

(1)供試植物對(duì)三種菌的抑制作用

實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表2所示：6種植物對(duì)枯草桿菌有較好的抑制作用。廣玉蘭、苦楝的抑菌效果較好，抑菌率為74.5%、88.9%，6種植物葉片對(duì)金黃色葡萄球菌抑制作用較好，隨著供試植物葉片質(zhì)量的增加，其對(duì)金黃色葡萄球菌的抑菌率也隨著升高；苦楝、廣玉蘭、紅葉李等對(duì)金黃色葡萄球菌的抑菌效果較為顯著，抑菌率都達(dá)到50.0%以上。6種植物對(duì)大腸桿菌的抑菌效果明顯，最好的是苦楝，其抑菌率達(dá)到90%。

3.供試植物的殺菌率

植物殺菌率的計(jì)算公式前已述，殺菌結(jié)果如表3所示：6種植物殺菌力的大小排序?yàn)榭嚅?廣玉蘭>紅葉李>石楠>木豆>迎春花，殺菌率分別為88.72%、70.59%、44.74%、20.84%、19.15%、16.02%。不同植物，其殺菌能力有顯著的差異。植物殺菌能力與葉片的滯塵能力，釋放出揮發(fā)性殺菌物質(zhì)的種類和量相關(guān)。

三、結(jié)論

六種植物都有較強(qiáng)的滯塵作用，其中迎木豆、迎春花、紅葉李、廣玉蘭等四種植物葉片滯塵能力更強(qiáng)，年滯塵量分別為：198.8g/m2·a、197.12 g/m2·a、 182.3g/m2·a、142.9g/m2·a。

六種校園綠化植物葉片釋放的揮發(fā)性有機(jī)物對(duì)3種菌均有較明顯的抑制作用。其中苦楝，廣玉蘭、紅葉李等對(duì)三種菌抑制作用最強(qiáng)，抑菌率分別為：抑菌率為88.9%、74.5%、49.2%，碎葉的抑菌效果呈劑量效應(yīng)。

室外殺菌試驗(yàn)表明：六種植物都有一定的殺菌作用，其中苦楝，廣玉蘭，紅葉李的殺菌作用最強(qiáng)。殺菌率分別為：88.72%、70.59%、44.74%。上述實(shí)驗(yàn)所用6種植物具有良好的滯塵、抑菌、殺菌作用。在我國(guó)高校環(huán)境綠化、香化時(shí)，應(yīng)充分考慮植物的滯塵、抑殺菌作用。

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