香葉天竺葵對PM2.5 飄塵凈化作用及機理的研究

沈茸茸

背景介紹

李竹軒是個文靜的女生，喜愛動植物，對花花草草尤為感興趣。但是，近幾年北京的空氣質量越來越差，霧霾天氣經常出現，使得許多像李竹軒這樣樂于親近自然的孩子只能被困在室內。

眾所周知，許多植物都具有改善環境、凈化空氣的作用，但是哪種植物在此方面表現最突出呢？為了進一步探究減輕大氣污染的更有效途徑，李竹軒在科技鋪導員馬麗霞老師的指導下，開始了關于植物對細顆粒物（PM2.5）的凈化作用及機理的研究。

項目介紹

研究項目選取了碧桃、黃櫨、綠蘿、茉莉、木槿、檸檬、爬山虎、鐵莧菜、曲麻菜、月季、天竺葵與香葉天竺葵共12種具有凈化空氣作用植物的葉片作為實驗對象。

實驗之前，李竹軒和老師首先自主研發制作了人工環境艙、吹樣器以及PM2.5模擬顆粒物（主要成分為鐵精粉、瓦斯灰和花粉），這些發明不僅是本次研究必不可少的工具，還可以運用到其他大氣污染的相關研究中。

實驗過程的第一步是測定不同植物對PM2.5飄塵的吸收作用，將12種植物放置在環境艙中，并用吹樣器將0.2克的PM2.5模擬顆粒物注入環境艙內，植物須在環境艙內被放置24小時。測定結果表明，12種植物對細顆粒物質均有不同程度的吸收凈化作用，但吸收效果有明顯差異，其中香葉天竺葵的吸灰能力最強，吸灰率為1.8%，吸收率為1.3%。香葉天竺葵拔得頭籌之后，第二步就是對其葉片進行機理分析。李竹軒通過顯微鏡觀察與微區能譜組分分析相結合的方法，發現細顆粒物質在經過香葉天竺葵葉片細胞壁后，還會透過質膜進入細胞內部，這就意味著香葉天竺葵吸灰是一個不斷地新陳代謝的過程，所以相較于其他植物，它對PM2.5的吸收凈化作用更加有效且持久。最后一步，就是需要確定在吸收了PM2.5飄塵后，香葉天竺葵的長勢是否能不受影響。經過仔細觀察，李竹軒高興地看到，盡管經歷了一場PM2.5的嚴酷考驗，香葉天竺葵依舊生機勃勃，枝繁葉茂。

李竹軒得出結論，香葉天竺葵具有十分顯著而持久的吸收凈化PM2.5的效果，并且，香葉天竺葵觀賞性較強，值得向各地的園林綠化部門推薦，在氣候適宜的地區廣泛種植。

感悟與收獲

談起關于參加第28屆全國青少年科技創新大賽的感受，李竹軒最先想到的是要感謝科技鋪導員馬麗霞老師，她說如果沒有馬老師的鞭策與指導，她很難順利圓滿地完成研究項目。

印象最深的一次，因為需要觀察分析的植物切片太多，李竹軒在實驗室忙碌了一天，眼看天快黑了，感覺有些疲勞的李竹軒看到還有不少需要觀察分析的切片，心里不免有些煩躁。于是，她就想草草地把剩下的觀察任務完成，好早點回家休息。但是，她的一舉一動都被一直陪伴在她身旁的馬老師看在了眼里。

馬老師一改平日的和藹，十分嚴厲地批評了李竹軒，告訴她想要在科學研究中有所收獲，就必須從始至終保持一絲不茍的研究態度。研究過程中難免會有枯燥繁瑣、辛苦寂寞的時候，這時就需要更多的耐心與毅力去堅持。如果在稍感疲憊與乏味的時候就馬虎了事，那么科學研究是注定難以取得成果的。

李竹軒在受到批評之后，心里十分委屈，不過仍然聽從了馬老師的教導，認真地做完了切片分析，很晚才回家。現在回想起來，如果沒有馬老師的督促，那么她就不會站在全國大賽一等獎的領獎臺上。她說：“我終于懂得了‘忠言逆耳利于行這句話。”

除了感謝馬麗霞老師辛勤教導，李竹軒覺得這次全國大賽期間，許多專家給她的建議也使她受益良多。她說，不少專家對她的創新項目給予肯定的同時，也從專業角度提出了不少意見與建議，有許多細節問題是她在之前的研究過程中從未考慮到的。經過專家的指點，她感到自己需要學習的東西還很多，她會將此次參賽的收獲運用到今后的學習生活中，繼續她科技創新的夢想。