Nghiên cứu khả năng hấp thu khí Carbon monoxitde của một số loài cây bản địa

ến hành bố trí thí thông thường để làm cây cảnh. 
 Bảng 01. Các loài cây bản địa lựa chọn nghiên cứu 
 Loài cây thí nghiệm Htb Đtb Atb 
 STT Tên bản địa Tên khoa học (cm) (cm) (cm2) 
 1 Cỏ Seo gà Pteris ensiformis (Burmf.) 57 70 105 
 2 Đa xanh lá bóng Ficus vasculosa Wall. ex Miq. 88 91 6011 
 3 Đáng chân chim Schefflera heptaphylla (L.) Frodin. 90 72 4120 
 4 Đu đủ rừng Trevesia palmata (Roxb.) Vis. 796 75 619 
 5 Hoàng tinh vòng Disporopsis longifolia Craib. 48 60 3700 
 6 Mạch môn đông Ophiopogon japonicus (L. f.) Ker-Gawl. 56 54 5190 
 7 Ngải rợm Tacca integrifolia Ker-Gawl. 17 45 2118 
 8 Ráy Alocasia odora (Roxb) C.Koch. 69 76 341 
 9 Thiên niên kiện Homalomena occulta (Lour.) Schott 52 51 160 
 Htb: chiều cao trung bình của khóm cây trong buồng thí nghiệm; 
 Dtb: đường kính tán trung bình của khóm cây thí nghiệm; 
 Atb: diện tích lá trung bình của khóm cây trong buồng thí nghiệm. 
2.2. Hóa chất và trang thiết bị thí nghiệm các cây được lựa chọn đảm bảo không bị sâu 
 bệnh, các chỉ tiêu về hình dáng, kích thước cây 
2.2.1. Khí carbon monoxide 
 đều được ghi lại. Đặc biệt toàn bộ diện tích lá 
 Carbon monoxide sử dụng trong nghiên cứu của cây thí nghiệm được đo đếm tỉ mỉ theo 
được điều chế trong phòng thí nghiệm từ axit phương pháp vẽ kích thước lá nên giấy được 
formic bằng phản ứng tách nước dùng axit kẻ sẵn các ô li có diện tích xác định. Diện tích 
H2SO4 đặc. Khí thu được được lưu giữ trong lá này được sử dụng để đánh giá khả năng hấp 
túi PE và được pha loãng bằng không khí sạch thu khí carbon monoxide của từng loài cây. 
đến nồng độ thích hợp. 
 Thí nghiệm với buồng đặt cây: Mỗi loài 
2.2.2. Thiết kế các buồng thí nghiệm cây được tiến hành thí nghiệm với ba lần lặp 
 Buồng thí nghiệm kín có nắp đậy được làm bằng cách đặt ba chậu cây vào trong ba buồng 
bằng thủy tinh, kích thước 60 x 60 x100 cm thí nghiệm ở cùng một điều kiện môi trường, 
(dài x rộng x cao) đảm bảo được hàn kín tuyệt dùng vazolin để hàn kín lắp buồng thí nghiệm. 
đối. Bên trong buồng thí nghiệm được gắn quạt Tiến hành đưa một thể tích xác định khí carbon 
máy để đảo đều không khí trong buồng. Trên monoxide từ túi khí vào buồng thí nghiệm theo 
buồng thí nghiệm có gắn van bằng kim loại van đã thiết kế. Sau đó, bật quạt máy trong 
dùng để đưa khí carbon monoxide vào buồng buồng thí nghiệm trong 5 phút để khuấy trộn 
và lấy không khí trong buồng ra để đo nồng độ đều không khí trong buồng. Tiếp theo sử dụng 
đánh giá khả năng hấp thu của cây trong quá máy lấy mẫu không khí Cassella Vortex lấy 4 
trình thí nghiệm. lít không khí từ buồng thí nghiệm vào túi PF 
 để phân tích xác định nồng độ ban đầu trước 
2.3. Phương pháp bố trí thí nghiệm 
 khi cây hấp thụ. Vận tốc lấy mẫu 0,5 lít/phút. 
 Trước khi đưa cây vào buồng thí nghiệm, Thí nghiệm đối chứng: song song với 
 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ 2 - 2013 71
 Qu¶n lý Tµi nguyªn rõng & M«i tr­êng 
quá trình nghiên cứu trong buồng có cây, 2.5. Phương pháp phân tích carbon 
buồng thí nghiệm không đặt cây (vẫn có chậu monoxide 
đất dùng để trồng cây) bên trong cũng được Khí carbon monoxide được phân tích trên 
đưa khí carbon monoxide vào trong và thực thiết bị CO ZRF Kimoto - Nhật Bản. 
hiện các quy trình như đối với buồng có cây 
nhằm đánh giá khả năng tự mất mát khí carbon 2.6. Phương pháp xử lý số liệu (Phùng Văn 
monoxide trong quá trình thí nghiệm. Sự mất Khoa và cộng sự, 2013) 
mát này sẽ được hiệu chỉnh so với thí nghiệm Lượng khí carbon monoxide cây hấp thu 
trong buồng có cây, để từ đó đánh giá được được tính trên một đơn vị diện tích bề mặt lá 
khả năng hấp thu thực tế của cây thí nghiệm. trong một đơn vị thời gian theo công thức sau. 
Mỗi loài cây cũng tiến hành thí nghiệm đối 
 H i t H đc t 2
chứng lặp lại 3 lần trong cùng một điều kiện. mi t CiV (g / cm ) 
 100S
 Thời gian cho cây tiếp xúc với khí carbon 
 Trong đó: 
monoxide: thời gian cho cây tiếp xúc với khí 
 m : lượng chất khí carbon monoxide mà 
carbon monoxide để đánh giá khả năng làm i-t
 loài cây i hấp thụ được qua một đơn vị diện 
giảm nồng độ khí này của các loài cây nghiên 
 tích bề mặt lá (cm2) trong buồng thí nghiệm 
cứu trong điều kiện buồng thí nghiệm là 24 giờ 2
 trong khoảng thời gian t (giờ), (µg/cm ); 
liên tục. Trong 24 giờ thí nghiệm tiến hành lấy 
 Hi-t: hiệu suất loại bỏ carbon monoxide của 
mẫu từ buồng thí nghiệm ra 2 lần tại hai thời loài cây i ở thời điểm t, %; 
điểm là 6 giờ và 24 giờ để đo lại nồng độ 
 Hđc-t: hiệu suất loại bỏ carbon monoxide ở 
carbon monoxide so với ban đầu. buồng đối chứng ở thời điểm t, %; 
 Khoảng nồng độ tiếp xúc: Nồng độ CO cho C C
 3 i i t
phép trong môi trường lao động là 20 mg/m H i t 100% 
 C
theo tiêu chuẩn Vệ sinh an toàn lao động của i
Bộ Y tế năm 2002. Tuy nhiên, theo Quy chuẩn Cđc Cđc t
 H đc t 100% 
chất lượng không khí xung quanh (QCVN 05, Cđc
2009) của Bộ Tài nguyên và Môi trường thì Ci, Cđc nồng độ carbon monoxide trong 
 3
nồng độ khí CO cho phép là 10 mg/m . Vì vậy buồng đặt cây và buồng đối chứng kể từ ngay 
nồng độ carbon monoxide đầu vào trong các sau khi hút khí lần thứ nhất ra khỏi buồng - 
buồng thí nghiệm của nghiên cứu này đã được nồng độ ban đầu trước khi cây hấp thu (µg/m3); 
 3
xác định trong khoảng từ 15 - 18 mg/m . Ci-t, Cđc-t: nồng độ của carbon monoxide 
 trong buồng đặt cây thứ i và buồng đối chứng 
 ở thời điểm t, µg/m3 
 V: thể tích của buồng thí nghiệm, V = 0,36 m3 
 S: tổng diện tích bề mặt lá của cây trong 
 buồng thí nghiệm (cm2) 
 V C
 C C ri 0i 
 i 0i 0,36
 V C
 C C rđđ 0đc 
 đc 0đc 0,36
 C0i, C0đc: nồng độ carbon monoxide trong 
 buồng đặt cây và buồng đối chứng ngay sau 
 Hình 01. Lấy mẫu khí carbon khi bơm carbon monoxide vào buồng, µg/m3; 
 monoxide Vri, Vrđc: thể tích không khí trong buồng thí 
72 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ 2 - 2013 
 Qu¶n lý Tµi nguyªn rõng & M«i tr­êng 
nghiệm đặt cây và buồng đối chứng được hút nhân của việc gia tăng độ ẩm trong các buồng 
ra để xác định nồng độ carbon monoxide. thí nghiệm đối chứng là mặc dù không có cây 
III. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU nhưng các buồng thí nghiệm này vẫn có các 
 chậu đựng đất có độ ẩm nhất định. Trong môi 
3.1. Diễn biến các điều kiện môi trường trường kín không có sự trao đổi không khí với 
trong các buồng thí nghiệm bên ngoài nên độ ẩm trong buồng thí nghiệm 
 Độ ẩm vẫn tăng lên theo thời gian. Điểm đáng chú ý là 
 độ ẩm giữa buồng có cây và buồng đối chứng 
 Sau khi đặt cây vào buồng thí nghiệm độ 
 chỉ sau 2,5 đến 3,0 giờ là bằng nhau và đều đạt 
ẩm trong buồng thí nghiệm sẽ tăng nhanh. Với 
 95%. Như vậy yếu tố độ ẩm giữa buồng đặt 
trường hợp độ ẩm môi trường có giá trị thấp 
 cây và buồng đối chứng là tương đối cân bằng 
nhất trong các lần thí nghiệm là 70% thì kể từ 
 nhau nên không ảnh hưởng đáng kể đến quá 
lúc đặt cây vào các buồng thí nghiệm, độ ẩm sẽ 
 trình loại bỏ trong quá trình thí nghiệm. 
tăng lên và đạt 95% sau 2 đến 3 giờ đối với 
buồng có đặt cây. Đối với buồng thí nghiệm Nhiệt độ 
không đặt cây (buồng đối chứng) độ ẩm cũng Nhiệt độ trong các buồng thí nghiệm cũng 
tăng lên nhưng tốc độ chậm hơn so với buồng được theo dõi trong suốt quá trình thí nghiệm. 
có đặt cây. Mặc dù không có cây nhưng độ ẩm Kết quả cho thấy nhiệt độ giữa buồng thí 
trong các buồng thí nghiệm đối chứng vẫn đạt nghiệm có cây và buồng thí nghiệm đối chứng 
đến giá trị 95% (Hình 02), tuy nhiên thời gian không có sự khác nhau đáng kể. Nhiệt độ trong 
để đạt đến giá trị này chậm hơn so với buồng toàn bộ quá trình nghiên cứu thay đổi trong 
thí nghiệm có cây khoảng 30 phút. Nguyên khoảng từ 20 đến 32oC. 
 100
 90
 80
 70
 60
 Buồng đặt cây
 50
 Buồng đối chứng
 40
 Độ Độ ẩm (%)
 30
 20
 10
 0
 0 5 10 15 20 25 30
 Thời gian (giờ)
 Hình 02. Diễn biến độ ẩm ở buồng đối chứng và 
 buồng đặt cây trong quá trình thí nghiệm 
 Ánh sáng 3.2. Khả năng loại bỏ carbon monoxide của 
 Kết quả đo cho thấy ánh sáng ở bên trong 
 chín loài cây bản địa 
các buồng thí nghiệm luân có giá trị bằng 95% 
giá trị ánh sáng bên ngoài buồng thí nghiệm. Khả năng loại bỏ khí carbon monoxide 
Kết quả này được đánh giá là không ảnh hưởng trong khoảng thời gian tiếp xúc 6 giờ và 24 giờ 
gì đến khả năng quang hợp của các cây trong tính trên một đơn vị diện tích lá được nêu trong 
quá trình thí nghiệm. bảng 02. 
 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ 2 - 2013 73
 Qu¶n lý Tµi nguyªn rõng & M«i tr­êng 
 Bảng 02. Khả năng hấp thụ khí CO của 9 loài cây bản địa 
 Khả năng hấp thụ 
 (µg/cm2) 
 TT Tên bản địa Tên khoa học 
 6 giờ 24 giờ 
 tiếp xúc tiếp xúc 
 1 Cỏ seo gà Pteris ensiformis (Burmf.) 5,9 6,3 
 2 Thiên niên kiện Homalomena occulta (Lour.) Schott 2,8 7,7 
 3 Ráy Alocasia odora (Roxb) C.Koch. 1,4 3,6 
 4 Ngải rợm Tacca integrifolia Ker-Gawl. 0,9 1,9 
 5 Đa xanh lá bóng Ficus vasculosa Wall. ex Miq. 0,7 0,9 
 6 Đu đủ rừng Trevesia palmata (Roxb.) Vis. 0,7 1,9 
 7 Hoàng tinh vòng Disporopsis longifolia Craib. 0,7 0,9 
 8 Mạch môn đông Ophiopogon japonicus (L. f.) Ker-Gawl. 0,6 0,7 
 9 Đáng chân chim Schefflera heptaphylla (L.) Frodin. 0,1 0,3 
 Theo kết quả nghiên cứu trình bày trên bảng và 0,3 µg/cm2 trong 24 giờ tiếp xúc. 
02 cho thấy với nồng độ tiếp xúc từ 15 đến 18 
 3.4. Tình hình sinh trưởng của các loài cây 
mg/m3, sau 6 giờ tiếp xúc các loài cây hấp thụ 
 trong quá trình thí nghiệm 
được từ 0,1 đến 5,9 µg/cm2 diện tích bề mặt lá. 
Ba loài hấp thụ tốt nhất là: Cỏ seo gà (Pteris Quan sát biểu hiện/phản ứng của các cây thí 
ensiformis (Burmf.) 5,9 µg/cm2; Thiên niên nghiệm trong khoảng thời gian tiếp xúc liên tục 
kiện (Homalomena occulta (Lour.) Schott), 2,8 với carbon monoxide ở mức nồng độ từ 15 đến 
µg/cm2; Ráy (Alocasia odora (Roxb) C.Koch), 18 mg/m3 trong 24 giờ cho thấy các cây thí 
1,4 µg/cm2. Sau 24 giờ tiếp xúc các loài cây nghiệm vẫn phát triển bình thường trừ cây 
 2
nghiên cứu hấp thụ được từ 0,3 đến 7,7 µg/cm Hoàng tinh hoa trắng trong buồng thí nghiệm có 
diện tích bề mặt lá. Loài hấp thụ tốt vẫn là ba biểu hiện lá bị hoại tử, vàng úa mất màu diệp 
loài trên, tuy nhiên Thiên niên kiện hấp thụ tốt lục. Quan sát trên cây Hoàng tinh hoa trắng 
 2
nhất (7,7 µg/cm ). Loài cây hấp thụ kém nhất trong buồng thí nghiệm không bơm thêm khí 
trong 9 loài cây nghiên cứu là Đáng chân chim, 
 carbon monoxide thì không thấy biểu hiện này. 
hấp thụ được 0,1 µg/cm2 trong 6 giờ tiếp xúc 
 Hình 03. Cây Hoàng tinh vòng trước khi tiếp xúc với khí CO 
74 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ 2 - 2013 
 Qu¶n lý Tµi nguyªn rõng & M«i tr­êng 
 Hình 04. Cây Hoàng tinh vòng sau khi tiếp xúc với khí CO 
IV. KẾT LUẬN tinh hoa trắng với khí carbon monoxide ở mức 
 3
 Kết quả nghiên cứu đã xác định được khả nồng độ từ 15 - 18 mg/m (với biểu hiện lá bị 
năng loại bỏ khí carbon monoxide của 9 loài vàng úa, mất màu xanh của diệp lục). 
cây bản địa. Với nồng độ tiếp xúc từ 15 - 18 Từ kết quả nghiên cứu trên, kết hợp với đặc 
mg/m3, sau 6 và 24 giờ giờ tiếp xúc, bằng thí điểm của các loài cây này đều là những cây có 
nghiệm đã xác định được ba trong chín loài tính thẩm mỹ, dễ trồng và phân bố rộng rãi 
cây có khả năng loại bỏ khí carbon monoxide ngoài tự nhiên, chúng ta có thể lựa chọn loài 
nhiều nhất tính trên 1 đơn vị diện tích lá là: Cỏ cây, trồng trong nhà hoặc nơi thích hợp như 
seo gà (Pteris ensiformis (Burmf.); Thiên niên một loại cây cảnh, lại vừa có tác dụng loại bỏ 
kiện (Homalomena occulta (Lour.) Schott); được khí carbon monoxide độc hại. 
Ráy (Alocasia odora (Roxb) C.Koch). Trong Lời cảm ơn 
đó Thiên niên kiện là loài cây hấp thu tốt nhất, Nghiên cứu này là một phần của đề tài khoa 
cây Đáng chân chim (Schefflera heptaphylla học: “Nghiên cứu khả năng xử lý ô nhiễm 
(L.) Frodin.) hấp thu kém nhất trong 9 loài cây không khí trong phòng của một số loài cây bản 
nghiên cứu. địa cho khu vực thành phố Hà Nội” được tài 
 trợ bởi Sở Khoa học và Công nghệ thành phố 
 Đã quan sát được phản ứng của cây Hoàng Hà Nội từ 2010 – 2012. 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 4. Phùng Văn Khoa, Bùi Văn Năng, Nguyễn Thị 
 Bích Hảo, 2013, Bước đầu nghiên cứu khả năng hấp thu 
 1. Bidwell, R. G. S., and Fraser, D. E., 1972, 
 khí Toluene của một số loài cây bản địa. Tạp chí Nông 
‘Carbon monoxide uptake and metabolism by 
 nghiệp và Phát triển Nông thôn, số 2/2013. 
leaves’, Canadian Journal of Botany, vol. 50, no. 7, 
pp. 1435-1439. 5. Lamb, A. B., Bray, W. C., and Frazer, J. C. W., 1920, 
 ‘The Removal of Carbon Monoxide from Air’, Industrial & 
 2. Delwiche, C. C., 1970, ‘Carbon monoxide Engineering Chemistry, vol. 12, no. 3, pp. 213 – 221. 
production and utilization by higher plants’, Annals of 
 6. Omaye, S. T., 2002, ‘Metabolic modulation of carbon 
the New York Academy of Sciences, vol. 174, pp. 
 monoxide toxicity’, Toxicology, vol. 180, no. 2, pp. 
116–121. 
 139–150. 
 3. Nguyễn Thị Bích Hảo, Phùng Văn Khoa, Bùi Văn 
 7. Wolverton, B. C., and McDonald, R. C., 1985, 
Năng và cộng sự, 2013. Báo cáo kết quả nghiên cứu đề 
 ‘Foliage Plants for Indoor Removal of the Primary 
tài “Nghiên cứu khả năng xử lý ô nhiễm không khí trong 
 Combustion Gases Carbon Monoxid and Nitrogen 
phòng của một số loài cây bản địa cho khu vực thành 
 Dioxide’, Journal of the Mississipi Academy of Sciences, 
phố Hà Nội”. Đề tài cấp thành phố Hà Nội, 2010-2012. 
 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ 2 - 2013 75
 Qu¶n lý Tµi nguyªn rõng & M«i tr­êng 
vol. 30, pp. 1-8. 
 STUDY ON CARBON MONOXIDE ABSORBABILITY 
 OF NINE NATIVE PLANTS 
 Phung Van Khoa, Bui Van Nang, Nguyen Thi Bich Hao 
 SUMMARY 
 This article presents the study results on carbon monoxide absorbability of nine native plant species, 
 including: Pteris ensiformis (Burmf.), Ficus vasculosa Wall. ex Miq., Schefflera heptaphylla (L.) Frodin., 
 Trevesia palmata (Roxb.) Vis., Disporopsis longifolia Craib., Ophiopogon japonicus (L. f.) Ker-Gawl., Tacca 
 integrifolia Ker-Gawl., Alocasia odora (Roxb) C.Koch., Homalomena occulta (Lour.) Schott. The study was 
 conducted within airtight glass chambers with a size of 60 x 60 x 100 cm. In each chamber, there are one blower 
 used to equally stir air, one hygrometer, one thermometer, and one light meter used to monitor microclimate 
 factors during the experiments. The research results showed that, when these plants exposured to CO at the 
 concentration of from 15 mg/m3 to 18 mg/m3, after 6 hours of exposal, they removed from 0.1 to 5.9 µg of CO per 
 1 cm2 of leave - surface area, and after 24 hours of exposal, from 0.3 – 7.7 µg/cm2 of CO were removed. Three 
 species that are best at removing CO during the experiments are Pteris ensiformis (Burmf.), Homalomena occulta 
 (Lour.) Schott, and Alocasia odora (Roxb) C.Koch. 
 Keywords: Glass chamber, absorbability, carbon monoxide, native plant 
 Người phản biện: TS. Trần Quang Bảo 
 Ngày nhận bài: 13/5/2013 
 Ngày phản biện: 17/5/2013 
 Ngày quyết định đăng: 07/6/2013 
 76 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ 2 - 2013