第三章 試驗材料與方法

第三章 試驗材料與方法(一 )試驗材料 石蓮花（ Houseleek ），又稱風車草、觀

音草、蓮座草、石膽草、神明草，學名 Graptopelaum Paraguayense ，屬景天科（ C

rassulaceae Graptopetalum paraguayense ）植物，原產地墨西哥伊達爾戈州。

石蓮花富含膳食纖維、磷、鈣、鉀、鈉、鎂、鐵等礦物質，以及維生素 C 、 B1 、 B2 、B6 、葉酸、菸鹼酸、 β- 胡蘿葡素，醫學臨床證實石蓮花可治療濕熱型肝炎、肝硬化、痛風、牙周病、皮膚病、高血壓、便秘等疾病，可直接沾梅子粉、果糖或蜂蜜食用，味道如蓮霧，具有清熱解毒、降血糖、排尿酸、去尿毒，亦可促進新陳代謝、養顏美容。

第三章 試驗材料與方法(一 )試驗材料 石蓮植物的多質葉，其實是為了多汁，多

汁為的又是能在乾燥或半乾燥地區儲藏水分。植物葉子肥大多肉，再以厚厚的表皮保護這個綠色儲水體，將它的葉片膨脹的越接近球型時，儲水的效能就越高，憑藉著在短暫的雨季能儲水的功能，將它們度過長期的乾旱。

葉的無性生殖方式。 Hartsock 與 Nobel 認為 C3 、 C4 與 CA

M 植物固定單位 CO2 所耗水量分別為 6 : 10 : 1 。只在夜間打開氣孔，植物成長耗水少，故以省水聞名。最初在鳳梨與龍舌蘭 (Sanseveria) 植物發現，後來也在一些沙漠植物中發現 。 (Hartsock, T. L. and P. S. Nobel, (1976) ”Watering converts a CAM plant to daytime CO2 uptake,” Nature, 262,574-576.)

第三章 試驗材料與方法

(二 )試驗地點環境 以位於台中市私有公寓大廈住家，小房間四周牆面為米

白色水泥漆粉刷，對外牆壁有一個開窗，房間內有 1組衣櫥，為仿生活真實性原則，實驗時家具物品不移除，空間尺寸為 280cm(W)×285cm(L)×280cm(H) ，實驗時將小房間窗戶及門加以封閉處理。

試驗地點

第三章 試驗材料與方法

(三 )觀測項目與儀器 主要觀測項目：二氧化碳濃度、溫度、濕度、露點及石

蓮花甜度。 A. 石蓮花甜度 : 用曲光折射式糖度計 (RHB-32)測定，儀器尺寸大小為 4×4×16cm 如左上照片。

B.二氧化碳 (CO2.ppm) 、二氧化碳 /溫濕度計 /露點測計。C.環境溫濕度： R.H (環境濕度 ) &TEMP- /℃ ℉(環境溫度 ) 及露點 ( / ),℃ ℉ 採用二氧化碳 /溫濕度計 /露點測計 GCH-2018 (CO2 Meter) 如右上照片。

第三章 試驗材料與方法(四 )試驗設計 用 1： 1比例將園藝有機培養土加混合粗砂為介質栽種石蓮花，直徑 8 公分、高 7公分花盆栽植成株，每盆至少 5株石蓮花，每株石蓮花瓣葉數至少 60 片，葉面長度最大至 5 公分、最小至 1 公分 ( 排除新生葉 ) 。直接於家中陽台栽植，於試驗前三天移置封閉小房間內，試驗分兩種狀況，有一人及無人於封閉小房間內分別對應無石蓮花、 10盆石蓮花、 20盆石蓮花等三種參數因子，計六組處理組合，重複試驗二次，每隔 1 小時紀錄主要觀測項目變化值。惟因考量人類活動生理行為，無法長達 14 小時於封閉小空間內，又區分為三種連續時段：第一天傍晚 5點至晚上 8點、第一天晚上 10點至第二天早上 2點、第二天早上 4點至早上 7點，分別以 CO2分析儀測得房間內 CO2濃度及石蓮花甜度值變化情形。

第三章 分析與結果

( 10/7-10/8 , 9/5-9/6 , 9/9-9/10 )第二次

050

100150200

250300350400

17:0

0

18:0

0

19:0

0

20:0

0

21:0

0

22:0

0

23:0

0

00:0

0

01:0

0

02:0

0

03:0

0

04:0

0

05:0

0

06:0

0

07:0

0

觀測時間

(ppm

)二

氧化

碳濃

度

無石蓮花 10盆石蓮花 20盆石蓮花

( 10/6-10/7 , 7/17-7/18 , 7/19-7/20 )第一次

050

100150200250300350400450500

17:0

0

18:0

0

19:0

0

20:0

0

21:0

0

22:0

0

23:0

0

00:0

0

01:0

0

02:0

0

03:0

0

04:0

0

05:0

0

06:0

0

07:0

0

觀測時間

(ppm

)二

氧化

碳濃

度

無石蓮花 10盆石蓮花 20盆石蓮花

(一 )無人 0盆、無人 10盆、無人 20盆石蓮花組合二氧化碳變化情形 第一次與第二次觀測 CO2濃度之歷線繪如下圖，兩次波動形狀類似，

無人在室內，分別有 0 、 10 與 20盆石蓮花均呈下墜波浪狀起伏。 20盆在凌晨 5點、 10盆在凌晨 3點有一最高回彈，連結無石蓮花在凌晨 2點，則兩重複的曲線幾乎完全一致。表示石蓮花對 CO2的吸收有飽和點，生理上吸足的 CO2有一段溶入酸後過程，才會繼續另一波段的 CO2吸收。

第三章 分析與結果

( 9/5-9/6 , 9/9-9/10 , 9/14-9/15 )第二次

300

400

500

600

700

800

900

1000

1100

1200

1300

1400

1500

1600

1700

1800

17:00

18:00

19:00

20:00

21:00

22:00

23:00

00:00

01:00

02:00

03:00

04:00

05:00

06:00

07:00

觀測時間

(ppm

)二

氧化

碳濃

度

無石蓮花 10盆石蓮花 20盆石蓮花

(二 )有 1人 0盆、有 1人 10盆、有 1人 20盆石蓮花組合二氧化碳變化情形

圖下為有 1人在室，不同石蓮花盆數對室內CO2 濃度吸收圖形。因為人類呼出的 CO2 濃度高達 45,000ppm ，不管 10盆或 20盆的吸收總合乃低於此值，是以每時刻的濃度曲線都是逐時上揚。圖下兩次殘留CO2 濃度都是無石蓮花時最高，充分說明 CO2 吸收是存在的。

( 8/7-8/8 , 7/28-7/29 , 7/26-7/27 )第一次

400

500

600

700

800

900

1000

1100

1200

1300

1400

1500

1600

1700

1800

17:00

18:00

19:00

20:00

21:00

22:00

23:00

00:00

01:00

02:00

03:00

04:00

05:00

06:00

07:00

觀測時間

(ppm

)二

氧化

碳濃

度

無石蓮花 10盆石蓮花 20盆石蓮花

第三章 分析與結果(三 )有 1人 0盆、有 1人 10盆、有 1人 20盆石蓮花組合甜度變化情形 圖下表示 1人在室不同石蓮花盆數對葉汁甜度的影響。夜間石蓮花

葉汁甜度呈現兩個循環，在每階段吸收 CO2後會引起葉汁甜度的升高；20盆最高達甜度 12 ， 10盆最高達甜度 10 ，兩者時間差為 1 小時。

( 9/5-9/6 , 9/9-9/10 , 9/14-9/15 )第二次

01

23

45

67

89

1011

1213

14

觀測時間

石蓮

花甜

度

無石蓮花 10盆石蓮花 20盆石蓮花

( 8/7-8/8 , 7/28-7/29 , 7/26-7/27 )第一次

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

觀測時間

石蓮

花甜

度

無石蓮花 10盆石蓮花 20盆石蓮花

( 7/28-7/29 , 7/26-7/27 )第一次

3

4

5

6

7

400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300

(ppm) 04 : 00 ~ 07 : 00二氧化碳濃度 從石

蓮花

甜度

10盆石蓮花 20盆石蓮花

第三章 分析與結果

( 7/28-7/29 , 7/26-7/27 )第一次

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700

(ppm) 22 : 00 ~ 02 : 00二氧化碳濃度 從

石蓮

花甜

度

10盆石蓮花 20盆石蓮花

( 7/28-7/29 , 7/26-7/27 )第一次

4

5

6

7

8

9

10

11

500 600 700 800 900 1000 1100 1200

(ppm) 17 : 00 ~ 20 : 00二氧化碳濃度 從

石蓮

花甜

度

10盆石蓮花 20盆石蓮花

(四 )有 1人 10盆、有 1人 20盆石蓮花組合第 1次觀測二氧化碳濃度與石蓮花甜度變化對應情形

圖下說明夜間石蓮花吸收 CO2與引起葉汁甜度上揚之互動關係，可分成兩種不同狀況。在第一次試驗中葉汁甜度 6 以上時 CO2濃度高，表示 CO2吸收不良；葉汁甜度 6 以下時 CO2

濃度低，表示 CO2吸收佳。

( 9/9-9/10 , 9/14-9/15 )第二次

0

12

34

5

67

8

400 500 600 700 800 900 1000

1100

1200

1300

1400

(ppm) 04 : 00 ~ 07 : 00二氧化碳濃度 從

石蓮

花甜

度10盆石蓮花 20盆石蓮花

第三章 分析與結果

( 9/9-9/10 , 9/14-9/15 )第二次

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700

(ppm) 22 : 00 ~ 02 : 00二氧化碳濃度 從

石蓮

花甜

度

10盆石蓮花 20盆石蓮花

(五 )有 1人 10盆、有 1人 20盆石蓮花組合第 2次觀測二氧化碳濃度與石蓮花甜度變化對應情形

在第二次試驗時圖下的結果相近。

( 9/9-9/10 , 9/14-9/15 )第二次

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300

(ppm) 17 : 00 ~ 20 : 00二氧化碳濃度 從

石蓮

花甜

度

10盆石蓮花 20盆石蓮花

第三章 分析與結果

表1深夜時石蓮花葉汁甜度波谷與波峰發生時間與相對應室內殘留 CO2濃度 甜度低點值是 4 或 5 ，發生在 23:00到 24:00；高點值卻是 10 或 13 ，發生在 0:00到 2:00 。甜度提升加倍均發生在半夜 3 個小時內；且可按室內殘留的 CO2濃度波幅分成二種狀況。波幅有接近 200ppm 與 400ppm 。室內殘留的 CO2濃度變化波幅與甜度變化波幅兩種組合出 20盆石蓮花組比 10盆石蓮花組有較大甜度波幅。而提升甜度的最佳條件是 20盆石蓮花，但有 400ppm室內殘留的 CO2濃度的變化波幅；即發生在 98/9/15-16 的案例。

石蓮花盆數日期 天氣 甜度發生時間 室內殘留 CO2濃度 (ppm) 甜度

波谷 波峰 波谷 波峰 波幅

10 7/28 晴 23:00 - 934 5

7/29 - 1:00 - 1,352 418 10

9/9 晴 24:00 - 1,213 5

9/10 - 2:00 - 1,470 257 10

20 7/26 陰雨 23:00 - 1,108 4

7/27 - 0:00 - 1,297 189 10

9/14 晴 23:00 - 1,165 5

9/15 - 1:00 - 1,591 426 13

第四章 結論與建議對 CO2減量效果而言，在放入 10盆以上的石蓮花 已減折達近半， 20盆效果更大；但 10盆與 20盆間差異不大，此結果說明石蓮花降低夜間 CO2濃度功能仍須依賴大數量。尤其如要消減有人在場時人類大量的呼出量，更是如此。人類在室內，石蓮花吸收 CO2減量後經相當時距 (約 1-2 小時後 ) ，石蓮花葉汁立即食用甜度上揚甚巨，正是採收石蓮花最佳時機；此種上揚可達到甜度 10或 12；極具商業價值。利用石蓮花淨化夜間空氣 CO2

有一舉三益 : 即綠意、淨化 CO2 、與葉汁甜度上揚。石蓮花此種效應衍生第四益，即商業應用價值。室內既然須要大量石蓮花，應用上應儘量利用室內設計技術配合擺放。

簡報完畢敬請指教