多肉植物與蕨類植物對室內(nèi)環(huán)境凈化效益的比較研究

1、    多肉植物與蕨類植物對室內(nèi)環(huán)境凈化效益的比較研究    劉艷紅+郗金標摘 要：試驗以多種常見多肉植物和波士頓蕨為試驗材料，以活性炭和空白作對照，分別將多肉植物、波士頓蕨、活性炭置于密閉玻璃箱內(nèi)，定期測定箱內(nèi)污染物濃度變化。結(jié)果表明，兩種植物對甲醛和揮發(fā)性有機物均有一定的吸收能力，其中波士頓蕨在12h內(nèi)對甲醛和揮發(fā)性有機物的吸收率分別為97%和82%，多肉植物在12h內(nèi)對甲醛和揮發(fā)性有機物的吸收率分別為96%和79%，活性炭在12h內(nèi)對甲醛和揮發(fā)性有機物的吸收率分別為88%和63%，空白對照組在12h內(nèi)對甲醛和揮發(fā)性有機物的吸收 率分別為82%和69

2、%。表明兩種植物對室內(nèi)甲醛、揮發(fā)性有機物的吸收凈化能力高于活性炭，更高于空白對照，植物對室內(nèi)環(huán)境有良好的凈化和改善能力。關(guān)鍵詞：多肉植物；波士頓蕨；甲醛；室內(nèi)環(huán)境：tu831 ：a ：1671-2064（2017）21-0024-03當(dāng)今人類正面臨著繼“煤煙污染”和“光化學(xué)煙霧污染”之后的又一大空氣污染-“室內(nèi)空氣污染”1。室內(nèi)空氣污染來源廣泛，種類繁多，對人體產(chǎn)生的危害較大，其中比較常見的室內(nèi)污染物有甲醛、笨、苯系物以及tvoc等，主要由建筑材料、室內(nèi)裝修材料、家具辦公用品這三大類帶來的2。據(jù)調(diào)查室內(nèi)污染程度已經(jīng)比室外污染程度更加嚴重，含有更多的易引發(fā)人體疾病的污染物，據(jù)統(tǒng)計每年我國由于室內(nèi)

3、污染引起的死亡人數(shù)超過10萬人以上3。面對這一日趨嚴重的問題，人們開始研究各種改善室內(nèi)環(huán)境污染的措施，室內(nèi)空氣凈化技術(shù)主要包括過濾技術(shù)、吸附技術(shù)、靜電技術(shù)、催化技術(shù)、等離子體技術(shù)等4，但由于其造價高昂應(yīng)用不方便等因素沒有得到廣泛應(yīng)用。植物凈化因其獨特的生態(tài)效應(yīng)、景觀功能與便捷的應(yīng)用方式得到了人們的關(guān)注。在觀賞植物在環(huán)境凈化方面的能力、適合應(yīng)用于室內(nèi)的觀賞植物種類等問題方面雖然有人探索研究，但對一些常見的觀賞植物環(huán)境效益人們還不甚了解。所以本次試驗選取了幾種室內(nèi)常見的多肉植物以及波士頓蕨作為試驗材料，研究其對室內(nèi)空氣環(huán)境的凈化能力，為多肉和蕨類植物凈化環(huán)境提供數(shù)據(jù)依據(jù)，也為以后室內(nèi)養(yǎng)花以及室內(nèi)園

4、藝在植物的選擇上提供科學(xué)依據(jù)。1 材料與方法1.1 試驗材料的選擇本試驗中所用到的每種植物材料均是從上?；ɑ苁袌鏊徺I，選取長勢良好的多種多肉植物和波士頓蕨作為試驗材料，并對其進行栽培基質(zhì)的統(tǒng)一處理，使其處于相同的生長環(huán)境，在試驗前期進行為期一周的統(tǒng)一養(yǎng)護，使試驗材料達到最佳的生長狀態(tài)，并對試驗環(huán)境進行適應(yīng)。選取植物材料的依據(jù)：對于多肉的選擇選取市場上比較常見的各種類型的多肉植物，以模擬多肉在居室最常見的組合盆栽的形式。蕨類植物選取了室內(nèi)最常見的波士頓蕨作為研究對象，在對其規(guī)格的選擇上選取植物表面積與多肉組合盆栽接近的波士頓蕨。試驗中污染源選取10%的甲醛溶液以及普通指甲油一瓶，使其揮發(fā)分別模

5、擬甲醛和tvoc氣體。1.2 試驗方法及流程1.2.1 試驗地點試驗于2017年24月在上海商學(xué)院徐匯校區(qū)宿舍樓內(nèi)進行。1.2.2 試驗研究內(nèi)容本次試驗采取對比方法，主要設(shè)備為4個定做玻璃箱（長*寬*高為40cm*40cm*40cm，箱體上方?jīng)]有進行密封，采取后期加蓋密封處理，頂蓋為45cm*45cm磨砂玻璃）。試驗總共設(shè)置了4組，分別為多肉試驗組（1號箱）、波士頓蕨試驗組（2號箱）、活性炭試驗組（3號箱）、空白對照組試驗組（4號箱）。試驗開始前分別將試驗材料放入4個試驗箱內(nèi)，即1號箱放入多肉植物、2號箱放入波士頓蕨、3號箱放入50g活性炭、4號箱不放任何材料。依次向4個試驗箱內(nèi)分別置入2ml

6、、10%的甲醛溶液和面積為10mm*5mm指甲油，待其揮發(fā)1小時之后取出污染源，并用手進行小幅度攪拌，使箱內(nèi)污染源氣體分布均勻。測量每個試驗組各指標的初始濃度，測定項目為甲醛濃度、tvoc濃度、pm2.5含量以及溫度、濕度。之后每隔3小時測量一次數(shù)據(jù)，測量時間段為9：00-21：00。試驗流程，如圖1所示。污染源濃度的測定均使用儀器測定，其中甲醛污染源主要來自10%的甲醛溶液和普通指甲油，測量儀器為bgfm-08型甲醛分析儀；揮發(fā)性有機物主要由普通指甲油提供，測量儀器為bgam-02tvoc測試儀。1.3 數(shù)據(jù)處理本實的驗數(shù)據(jù)運用excel進行處理，其中數(shù)據(jù)處理過程中采用的試驗方程包括：x=（

7、xi-xi+1）/xi*100%（各處理組各階段吸收率，i=0，1，2，3，4，5）、x=（x0-xi）/x0*100%（各處理組累積吸收率，i=1，2，3，4，5）。2 結(jié)果與分析2.1 不同處理對甲醛的吸收由圖2可知，不同處理對甲醛的吸收凈化能力有著明顯的差異。四種處理在12h內(nèi)以波士頓蕨和多肉植物對甲醛的吸收凈化能力最強，吸收率分別為97%和96%，其次依次為活性炭和空白對照，吸收率分別為88%和84%，由圖3還可看出，在最初的3h內(nèi)，兩種植物與活性炭對甲醛的吸收率幾乎一致，3h后，植物對甲醛的吸收率開始明顯高于活性炭，表明觀賞植物對甲醛的吸收凈化能力高于活性炭，空白對照吸收率最低，植物

8、對甲醛具有持久吸收凈化的能力，而活性炭只在短期內(nèi)對甲醛具有較高的吸收效率，之后吸收能力明顯下降，這一結(jié)果的產(chǎn)生可能與植物對甲醛具有吸收、分解、同化能力有關(guān)。進一步方差分析結(jié)果表明（表1），4種處理12h內(nèi)對甲醛的吸收沒有顯著差異。2.2 不同處理對揮發(fā)性有機物的吸收由圖4可知，4種處理對揮發(fā)性有機物的吸收凈化能力有明顯差異。4種處理在12h內(nèi)以波士頓蕨和多肉植物對揮發(fā)性有機物的吸收凈化能力最強，吸收率分別為82%和79%，其次依次為空白對照組和活性炭組，吸收效率依次為69%和63%。由圖5還可看出，在最初的3h內(nèi)，兩種植物與活性炭對揮發(fā)性有機物的吸收率幾乎一致，3h后，植物對揮發(fā)性有機物的吸收

9、率開始明顯高于活性炭，表明觀賞植物對揮發(fā)性有機物的吸收凈化能力高于活性炭，具有持久吸收凈化的能力，而活性炭只在短期內(nèi)對揮發(fā)性有機物具有較高的吸收效率，之后吸收能力明顯下降。這一結(jié)果的產(chǎn)生可能與植物對揮發(fā)性有機物具有吸收、分解、同化能力有關(guān)。進一步方差分析結(jié)果表明（表2），4種處理12h內(nèi)對揮發(fā)性有機物的吸收沒有顯著差異。3 結(jié)論與建議本次試驗得到以下結(jié)論：（1）多肉植物、波士頓蕨、活性炭對空氣中的甲醛有一定的吸收能力，12h吸收能力大小依次為：波士頓蕨>多肉盆栽>活性炭。（2）多肉、波士頓蕨、活性炭對空氣中的揮發(fā)性有機物有一定的吸收能力，12h吸收能力大小依次為：波士頓蕨>多

10、肉盆栽>空白對照>活性炭。其中植物相較于活性炭對tvov的吸收能力更為持久，有一定的降解、同化能力。（3）各處理組對于空氣中存在的pm2.5均沒有太大的吸收效率。（4）在溫濕度方面，植物效果比活性炭好，有一定的增濕功能，而活性炭在這方面效果并不明顯。本次試驗雖然盡量模擬了居室環(huán)境，但玻璃箱試驗環(huán)境和現(xiàn)實居室環(huán)境存在一定差異，比如居室環(huán)境的污染源濃度和釋放方式與本次試驗均有一定差別。本次試驗污染源釋放方式為初期定量釋放，隨著時間的推移污染源濃度逐漸下降，這與居室環(huán)境中污染源濃度持續(xù)釋放存在一定的差異。在濃度方面，本試驗采用單一濃度梯度，即3次重復(fù)試驗均采用相同污染源濃度。而每個居室污染源濃度均有差異，因此不同植物在不同污染源濃度下的生態(tài)效益與吸收效率是今后需要深入研究的問題。在試驗的設(shè)計方面，本試驗采用的是多次重復(fù)對比試驗，且單次流程時間間隔為12h，建議后期加大試驗重復(fù)次數(shù)，延長試驗間隔試驗結(jié)果會更加清晰明確。參考文獻1朱樂天，李國文，田賀忠.室內(nèi)空氣污染控制m.化學(xué)工業(yè)出版社，2003.2張曜華.淺談室內(nèi)空氣污染及治理措施j.科技展望，2016，（01）：135.3楊雪琴.我國室內(nèi)