白皮松挥发物释放规律及其对小白鼠自发行为的影响

论文摘要

绿色植物是城市生态环境建设的重要组成部分,其释放的挥发性有机物（VOCs）对大气环境、空气质量以及人的身心健康都有一定的影响。因此,深入系统研究植物挥发物的化学成分和变化规律,以及人为干预措施对植物挥发物释放规律的影响,探讨其可能具有的保健功能,可以为城市休闲绿地的植物配置与管护、营造保健型城市森林群落提供一些科学依据。本研究以华北地区城市和庭园绿化中常用的白皮松为研究对象,采用动态顶空吸附法和自动热脱附-气相色谱/质谱联用（ATD-GC/MS）分析技术,对白皮松枝叶释放的挥发物进行采集和分析,研究了其挥发物的化学成分、日变化规律、机械损伤后挥发物的释放规律,并采用动物行为学方法,研究了白皮松枝叶挥发物的生理功效。结果表明:1、从白皮松枝叶挥发物中共检测出烷烃、烯烃、炔烃、醇、酮、醛、酯、酸、芳香烃、醚等11类130种化合物,从出现频率和相对含量看,萜烯是其主要挥发物,a-蒎烯和D-柠檬烯的含量较高。2、TVOCs浓度日变化曲线呈“三峰三谷（W+V）”型,中午13:00、傍晚19:00、夜间23:00出现高峰,凌晨3:00、下午15:00、夜间21:00出现低谷,总体来看,TVOCs浓度白天高于夜晚。3、烯烃相对浓度全天波动较小,最高值出现在傍晚19:00,最低值出现在上午9:00;烷烃相对浓度在一天中起伏较大,呈波浪型曲线,最高值出现在凌晨3:00,最低值出现在清晨5:00。4、对人体有利的挥发物主要是萜烯类物质,对人体不利的挥发物主要是含氯烷烃和C8以下的脂肪醛,对人体有利的挥发物的浓度在全天各个时段相对含量都很高,远远高于对人体不利的挥发物的浓度。5、机械损伤没有诱导白皮松产生新的挥发性物质,受机械损伤后,白皮松VOCs的主要组分和健康植株一样都包括烯烃、酮、醇和芳烃,但各组分组成比例发生了较大变化,烯烃相对含量在损伤初期明显升高,酮、醇类物质相对含量在损伤后期明显升高。6、受机械损伤后,白皮松VOCs中对人体健康有益的挥发性成分的总相对含量没有发生显著变化,但是损伤后不同时段各有益挥发性组分的组成比例发生了变化,对人体不利挥发物组分的相对含量明显降低。7、小白鼠对白皮松枝叶挥发物气味有一定的承受阈值。经过白皮松枝叶挥发物处理后,在一定浓度范围内,小白鼠的兴奋性增加、探究和认知能力的增强,并且这种变化与挥发物浓度表现为正相关;但当挥发物的浓度超过一定阈值后,小白鼠的兴奋性、探究和认知能力会受到一定程度的抑制。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 表目录
• 图目录
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.1.1 研究背景
• 1.1.2 研究目的和意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 植物挥发物的种类及释放机制
• 1.2.2 植物挥发物的释放规律及影响因素
• 1.2.3 植物挥发物的功能
• 1.2.4 植物挥发物的开发应用
• 1.2.5 存在的问题
• 1.3 研究的目标和主要研究内容
• 1.4 技术路线
• 第二章 研究方法
• 2.1 研究区概况
• 2.2 研究方法
• 2.2.1 实验前的准备
• 2.2.2 挥发物日变化规律采样时间安排和收集分析方法
• 2.2.3 白皮松机械损伤后不同时间挥发物的采集和分析测定
• 2.2.4 白皮松挥发物对小白鼠自发行为影响研究方法
• 2.2.5 数据分析
• 第三章 白皮松挥发物变化规律分析
• 3.1 白皮松挥发物成分及其变化特征
• 3.1.1 挥发物的组成成分
• 3.1.2 不同类型挥发物数量的日变化
• 3.2 白皮松挥发物浓度变化规律
• 3.2.1 总挥发物浓度
• 3.2.2 各挥发物组分浓度
• 3.3 对人体健康影响明显的主要挥发成分变化规律
• 3.3.1 对人体健康影响明显主要成分总量的变化
• 3.3.2 对人体健康影响明显各成分的变化
• 3.4 小结
• 第四章 机械损伤后白皮松挥发物时序性变化规律
• 4.1 机械损伤后白皮松释放挥发物成分及数量变化规律
• 4.1.1 机械损伤后挥发物成分总体特征
• 4.1.2 机械损伤后白皮松挥发物数量的变化特征
• 4.2 机械损伤后白皮松挥发物浓度变化
• 4.2.1 总挥发物浓度
• 4.2.2 机械损伤后不同时段挥发物的组成变化
• 4.3 机械损伤后对人体健康影响明显的主要挥发性成分变化
• 4.3.1 对人体健康影响明显VOCs 总相对浓度
• 4.3.2 机械损伤后不同时段对人体健康影响明显VOCs 组成变化
• 4.3.3 机械损伤后对人体健康有益主要成分的时序性变化特征
• 4.4 机械损伤后其他主要挥发性成分的变化
• 4.5 小结
• 第五章 白皮松枝叶挥发物对小白鼠自发行为的影响
• 5.1 小白鼠运动总路程的变化
• 5.2 小白鼠中央格运动路程的变化
• 5.3 小白鼠站立次数的变化
• 5.4 小白鼠体重的变化
• 5.5 小白鼠粪便粒数的变化
• 5.6 小结
• 第六章 结论与讨论
• 6.1 结论
• 6.1.1 挥发物成分及日变化规律
• 6.1.2 机械损伤后白皮松挥发物的变化
• 6.1.3 对小白鼠自发行为的影响
• 6.2 讨论
• 6.2.1 日变化规律
• 6.2.2 机械损伤诱导的挥发物变化
• 6.2.3 白皮松挥发物保健机理生物测试研究
• 6.3 展望与建议
• 参考文献
• 附录
• 附录A 缩写符号说明
• 附录B 白皮松挥发物成分
• 附录C 白皮松挥发物总离子流图
• 在读期间的学术研究
• 致谢