近年來，環(huán)境污染問題日顯突出，不僅人類生存的室外環(huán)境受到了嚴(yán)重污染，室內(nèi)空氣污染也已成為危害人類健康的“隱形殺手”。世界衛(wèi)生組織將室內(nèi)空氣污染與高血壓、膽固醇過高以及肥胖癥等共同列為人類健康的十大威脅。室內(nèi)環(huán)境污染最主要的物質(zhì)有甲醛、苯、甲苯、乙苯、二甲苯、氨及氡等。據(jù)中國室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測中心提供的數(shù)據(jù)，國內(nèi)每年由室內(nèi)空氣污染引起的超額死亡數(shù)可達(dá)11.1萬人，超額急診數(shù)可達(dá)430 萬人次。為此，控制室內(nèi)空氣污染迫在眉睫。目前，室內(nèi)空氣凈化技術(shù)多種多樣，主要有物理技（吸附，過濾等）、光催化、負(fù)離子、生物凈化技術(shù)等。但由于室內(nèi)空氣污染物種類多樣，高科技技術(shù)操作復(fù)雜，且成本較高，有著相當(dāng)?shù)木窒扌?。而植物修?fù)法作為生物凈化技術(shù)的一種，成本低廉，操作方便，可選的植物品種繁多，被廣泛應(yīng)用于室內(nèi)環(huán)境修復(fù)中。因此，綠色植物凈化室內(nèi)空氣污染的研究逐漸深入，近年來取得了一些新的重要成果。筆者綜述了綠色植物對室內(nèi)空氣污染物的凈化效果、作用途徑與轉(zhuǎn)化機(jī)理、影響因素及植物的耐受生理與轉(zhuǎn)錄組學(xué)等方面的研究新進(jìn)展，并展望了將來的研究重點(diǎn)與方向，以期為更好地利用植物凈化室內(nèi)空氣提供依據(jù)。

1 綠色植物對室內(nèi)空氣污染物的凈化效果

室內(nèi)空氣污染的植物修復(fù)法主要是指在室內(nèi)種植綠色植物 ，如蘆薈(Aloe vera）、吊蘭(Chlorophytumcomosum)、綠 (Epipremnum aureum)、金 錢 樹(Zamioculcas zamiifolia)、洋常春(Hederahelix)、合果芋 (Syngonium podophyllum)、黃 金 葛 (Scindapsusaureus)等，吸附或吸收空氣污染物，或貯藏于某一器官，或經(jīng)由代謝途徑降解，從而起到凈化室內(nèi)空氣的作用。早在1984年就研究了觀賞植物對甲醛吸收的能力。他們將植物放置自制的密閉容器中，24 h后，合果芋、黃金葛、吊蘭各自所在的容器甲醛濃度僅為初始濃度的1/3，而空白對照組中濃度未發(fā)生變化。進(jìn)一步研究了吊蘭對室內(nèi)甲醛的吸收效果與Wolverton等不同，他們以裝修情況相同、大小相同的實(shí)驗(yàn)室作為甲醛測定的地點(diǎn)，初始濃度超出國家標(biāo)準(zhǔn)(0.08 mg/m3)1倍。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，放入吊蘭1周后甲醛濃度為對照組的97%，并無明顯差異，2周后降到85%，3周后降至對照組的50%，甲醛濃度下降顯著，并已低于國家標(biāo)準(zhǔn)。由此可見，蘭確實(shí)具有吸收甲醛的能力，但是在范圍較大的空間中需要一段時(shí)間的累積。研究證實(shí)不同室內(nèi)觀賞植物對甲醛的吸附能力不同，在所試植物中，非洲茉莉(Fagraea ceilanica)吸收甲醛的能力最強(qiáng)，而金錢樹吸收甲醛的能較弱。但是研究卻表明，金錢樹對二甲苯的吸收效率很高，72 h內(nèi)可吸收環(huán)境中88%的二甲苯。金錢樹還可有效凈化空氣中的苯、甲苯、乙苯?；⑽蔡m(Sansevieria trifasciata)和長壽(Kalanchoblossfeldiana)等72 h能清除77%甲苯；而 吊 蘭 (Chlorophytum comosum)、細(xì) 斑 粗 肋 (Aglaonemacommutatum)和大葉虎尾蘭(Sansevieriahyacinthoides)等能清除70%乙苯?？梢?，不同室內(nèi)觀賞植物對室內(nèi)污染物特別是揮發(fā)物的清除能力不同，且同種植物對室內(nèi)污染物的凈化具有選擇性，對不同污染物的清除效果也各不相同。

2 綠色植物凈化空氣的途徑與機(jī)理

關(guān)于盆栽綠色植物凈化空氣的作用途徑和機(jī)理，研究表明盆栽植物地上部分、根系、培養(yǎng)基質(zhì)及基質(zhì)中的微生物均會起到清除污染物的作用。微生物代謝甲醛可通過甲醛異化途徑和甲醛同化途徑。研究表明，植物根莖及土壤對盆栽植物凈化污染的貢獻(xiàn)率僅為30%~40%?？梢姡U明植物自身對空氣污染物的吸收途徑與轉(zhuǎn)化機(jī)理顯得尤為重要。

2.1 植物對甲醛的吸收與轉(zhuǎn)化

植物會吸收空氣中的揮發(fā)性有機(jī)污染物(VOCs)，通過自身新陳代謝途徑將污染物分解、轉(zhuǎn)化或作為碳源同化。以吊蘭為供試植物，同位素 14C 示蹤實(shí)驗(yàn)表明，甲醛被植物代謝后主要的可溶性產(chǎn)物是絲氨酸和卵磷脂。用 14C 標(biāo)記甲醛氣體，由黃金葛和垂葉榕(Ficus benjamina)吸收后，不僅在植物的葉片中發(fā)現(xiàn)14C的蹤跡，還在植物莖和根中發(fā)現(xiàn)14C，并發(fā)現(xiàn)主要的代謝產(chǎn)物有氨基酸、有機(jī)酸、可溶性糖及細(xì)胞成分等。遺傳學(xué)和基因組學(xué)研究證實(shí)真核生物體內(nèi)甲醛代謝的關(guān)鍵作用酶是谷胱甘肽依賴的甲醛(FALDH)，甲醛自發(fā)和谷胱甘肽生成S-羥甲基谷胱甘肽，繼而被S-甲酰谷胱甘肽水解酶(FGH)水解成谷胱甘肽和甲酸，甲酸最終在甲酸脫氫酶的作用下被氧化成CO₂和水。還證實(shí)，表達(dá)FALDH可增加擬南芥對外源甲醛的吸收。也將faldh基因轉(zhuǎn)入煙草，提高了煙草對甲醛的抗性，緩解甲醛脅迫，促進(jìn)植物生長。但也有研究認(rèn)為植物甲醛脫氫酶不是通過谷胱甘肽完成甲醛凈化過程，而是由5,10-亞甲基四氫葉酸介導(dǎo)，被甲醛脫氫酶(FDH)和甲酸鹽脫氫酶(FTDH)氧化，然后經(jīng)過C1代謝最終氧化為CO₂。

實(shí)驗(yàn)表明，噴施甲醛可誘導(dǎo)擬南芥FDH的表達(dá)。在7.1 ppm(8.5 mg/m3)的甲醛濃度下，測定吊蘭體內(nèi)甲醛脫氫酶活力，發(fā)現(xiàn)在相對分子質(zhì)量為79 kD處存在依賴于谷胱甘肽的甲醛脫氫酶，在126 kD處存在不依賴于谷胱甘肽的甲醛脫氫酶，前者的活力大約是后者的 3 倍。然而，微陣列數(shù)據(jù)分析結(jié)果表明，甲醛處理后C1代謝相關(guān)基 因 如 FALDH、FDH 和 FGH 都 沒 有 上 調(diào) ，這 與發(fā)現(xiàn)相一致?？梢姡煌参锊煌瑵舛燃兹┨幚硐?，甲醛代謝相關(guān)酶的作用卻并不相同，植物吸收甲醛后真正的去向和代謝機(jī)理還有待深入研究，從而真正闡明植物甲醛吸收機(jī)理。

2.2 植物對苯系物的吸收與轉(zhuǎn)化

由碳原子組成的苯系物被植物體吸附吸收后，可通過木質(zhì)化作用儲藏在新的組織結(jié)構(gòu)中，或由酶催化轉(zhuǎn)化為難以揮發(fā)的有機(jī)酸化合物。苯和甲苯等首先被植物膠狀物質(zhì)吸附，進(jìn)而被植物識別并釋放特異性蛋白。其苯環(huán)可在多酚氧化酶等酶的作用下發(fā)生斷裂，然后碳原子被同化或分解為2種形態(tài)：一部分碳原子轉(zhuǎn)化為有機(jī)酸，進(jìn)而合成氨基酸；另一部分碳原子徹底氧化成CO₂排出體外。目前關(guān)于苯系物的研究主要還集中在植物種類的篩選及清除效果方面，至于代謝機(jī)理還需進(jìn)一步研究。

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