多肉植物火祭空氣環(huán)境效應(yīng)初探

戈琳++李雅娜

【摘 要】 科技的不斷發(fā)展和各類裝飾材料的出現(xiàn)，室內(nèi)空氣環(huán)境效應(yīng)每況愈下。甲醛是廣為人知的室內(nèi)空氣中最主要的污染物之一， 甲醛已經(jīng)被世界衛(wèi)生組織確定為致癌和致畸性物質(zhì)，是公認(rèn)的變態(tài)反應(yīng)源，也是潛在的強(qiáng)致突變物之一。室內(nèi)空氣中的甲醛主要來源于各種膠粘劑中.TVOC是指室內(nèi)空氣中揮發(fā)性有機(jī)化合物總的質(zhì)量濃度，TVOC主要來源 于各種涂料、黏合劑及各種人造材料等，TVOC 同樣是室內(nèi)空氣質(zhì)量的重要污染因素. 揮發(fā)性有機(jī)物在陽光作用下與大氣中的氮氧物、硫化物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)， 生成毒性更大的二次污染物光化學(xué)煙霧。此外，能破壞臭氧層， 從而對人類的健康構(gòu)成威脅。近幾年，多肉植物由于具有形態(tài)可愛、栽培簡易、適應(yīng)室內(nèi)環(huán)境條件等特點(diǎn)，被廣泛用于室內(nèi)植物造景，在重視其景觀價值的同時，也應(yīng)充分考慮其室內(nèi)環(huán)境生態(tài)效應(yīng)，本研究以多肉植物火祭（Crassula capitella Campfire）為試驗材料，在密閉空間中通過對比實驗測定30小時，隨時間增長對室內(nèi)主要污染物甲醛吸收效率增加，6小時內(nèi)吸收甲醛的平均凈化率為4.02%，24小時后吸收甲醛的平均凈化率為12.63%；火祭（Crassula capitella Campfire）對TVOC的吸收6小時內(nèi)的吸收效率為3.9%-5.4%，24小時后對TVOC的 吸收效率為5.7%-7%，兩天吸收效率變化不大，從本研究的測定了解火祭吸收甲醛的能力高于吸收TVOC的能力。本實驗?zāi)壳爸贿M(jìn)行了為期兩天的觀測，若能持續(xù)觀測將獲得更為完整的數(shù)據(jù)，從而進(jìn)一步分析多肉植物火祭對甲醛及TVOC的吸收效率。根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)，室內(nèi)空氣中甲醛的容許濃度為0.0835mg/m3，假設(shè)一個20平方米的房間，層高為3m。初始濃度為3.5mg/m3，在30小時后降低到0.08mg/m3，邊長為4.5cm和6cm，需要火祭8264盆，8264盆火祭平面面積約為22.31m2，從理論上來講形成垂直植物綠墻才會達(dá)到效果。火祭綠墻除吸收甲醛和相應(yīng)吸收TVOC的作用，還具有降低溫度，降噪除塵，調(diào)節(jié)室內(nèi)濕度的作用。作為背景墻、藝術(shù)隔斷、植物壁畫等也有很好的觀賞性。

【關(guān)鍵詞】 多肉植物 空氣凈化 環(huán)境效益

科技的不斷發(fā)展和各類裝飾材料的出現(xiàn)，室內(nèi)空氣環(huán)境效應(yīng)每況愈下。甲醛是廣為人知的室內(nèi)空氣中最主要的污染物之一，甲醛已經(jīng)被世界衛(wèi)生組織確定為致癌和致畸性物質(zhì)，是公認(rèn)的變態(tài)反應(yīng)源，也是潛在的強(qiáng)致突變物之一。室內(nèi)空氣中的甲醛主要來源于各種膠粘劑中[1].TVOC是指室內(nèi)空氣中揮發(fā)性有機(jī)化合物總的質(zhì)量濃度，TVOC主要來源于各種涂料、黏合劑及各種人造材料等，TVOC同樣是室內(nèi)空氣質(zhì)量的重要污染因素。揮發(fā)性有機(jī)物在陽光作用下與大氣中的氮氧物、硫化物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成毒性更大的二次污染物光化學(xué)煙霧[2]。此外，能破壞臭氧層，從而對人類的健康構(gòu)成威脅。

國外科學(xué)家對于植物凈化甲醛和TVOC的研究較早，主要集中在觀葉植物上。吊蘭是科學(xué)家最喜歡研究的一種，最早在1984年美國國家航空航天局科學(xué)家威廉·沃維爾的密閉艙試驗中就有研究結(jié)果表明，在密閉環(huán)境下，每cm2吊蘭在6小時內(nèi)能吸收甲醛2.28μg。慕尼黑博士Giese等以吊蘭為主要研究對象，在甲醛初始濃度為8.6mg/m3，吊蘭在24h內(nèi)可以吸收89%的甲醛氣體[3]。

德國科學(xué)家schmitz等以金綠蘿為主要研究對象，研究結(jié)果顯示，在有光照的情況下，植物對甲醛的吸收效率大約是無光照條件下的6倍。Oyabu等科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，甲醛濃度的升高會導(dǎo)致植物對甲醛的凈化效率提高，即植物對甲醛的吸收效果與甲醛的濃度成正比。研究發(fā)現(xiàn)，在1m3的密閉室內(nèi)，有光照條件下，吊蘭在24小時內(nèi)可以吸收90%的甲醛等有害氣體[4]。中國室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測工作委員會對其他觀葉植物進(jìn)行了測試，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，常春藤可以有效清除甲醛。2013年高海等測定五種常見觀賞植物吸收甲醛的能力，發(fā)現(xiàn)常春藤吸收甲醛效果比吊蘭好。

近幾年，多肉植物由于具有形態(tài)可愛、栽培簡易、適應(yīng)室內(nèi)環(huán)境條件等特點(diǎn)，被廣泛用于室內(nèi)植物造景，在重視其景觀價值的同時，也應(yīng)充分考慮其室內(nèi)環(huán)境生態(tài)效應(yīng)，本研究以多肉植物火祭為試驗材料，研究其對室內(nèi)主要污染物甲醛及TVOC 的吸收作用，初步探尋多肉植物的室內(nèi)環(huán)境效益。

1 凈化甲醛及TVOC效果的研究

1.1 材料與方法

火祭（Crassula capitella Campfire），別名秋火蓮，為景天科、青鎖龍屬多年生草本植物。莖匍伏或直立。植株叢生，肉質(zhì)葉交互對生，正常生長情況下排列緊密，整株呈四棱狀。性喜陽光充足且較為干燥的生長環(huán)境。葉片在陽光充足環(huán)境下呈淺綠色至鮮紅色。所用植物材料每盆植株規(guī)格大致相同，株高4.5厘米/葉面積約為47.25平方厘米（如圖1），株齡相同，生長良好。統(tǒng)一購買36盆，于上海商學(xué)院農(nóng)場在相同環(huán)境條件下養(yǎng)護(hù)一段時間進(jìn)行實驗。

1.2 實驗地點(diǎn)及環(huán)境條件

研究實驗于2016年1月在上海商學(xué)院農(nóng)場實驗基地進(jìn)行。測量時實驗玻璃箱初始環(huán)境溫度21.3℃，濕度31%，測定初始甲醛含量0.02mg/m3，TVOC含量0.33mg/m3。

1.3 實驗儀器

便攜式甲醛測定儀（BGFM-09＼貝谷科技股分有限公司），TVOC檢測儀（BGAM-02/貝谷科技股分有限公司）。

1.4 實驗裝置

用厚度為8mm的普通玻璃做成：長45cm，寬45cm，高45cm正方體箱子，四周密閉，只有頂部留有一個直徑為15 cm的圓孔（此孔用于定時放置測量儀器），箱體四周密閉，試驗時將園孔密封。本實驗采用1個空白對照箱，三組火祭實驗重復(fù)箱。

1.5 實驗方法

（1）本次試驗污染源選用指甲油。用滴管取4份同樣容量的指甲油于試紙上，1，2，3，4號箱子同時放入污染源，2，3，4號箱子隨機(jī)各放入12株火祭，見圖2。4個玻璃箱同時密封，每箱翻開測定后立即密閉處理，保證讀取數(shù)值的穩(wěn)定性和一致性。

（2）早上九點(diǎn)開始測定，每隔90分鐘，采用同一儀器、相同方法，逐一測定各個玻璃箱內(nèi)的甲醛和TVOC的數(shù)值，當(dāng)天共記錄甲醛、TVOC 6小時，每個數(shù)值取三組重復(fù)試驗的平均值。

（3）放置于溫室（夜溫約為6℃）條件下，24小時后，用同樣的間隔時間和測量方法讀取1，2，3，4號箱子的甲醛、TVOC數(shù)值。全天共監(jiān)測5次，每個數(shù)值取三組重復(fù)試驗的平均值。

2 實驗結(jié)果

實驗結(jié)果，如圖3、圖4、圖5和圖6所示。

3 討論與分析

本模擬實驗所選植物是市面上常見的多肉植物，肉質(zhì)肥厚，葉片數(shù)目較多，沒有露出土壤部分。排除土壤對甲醛吸附性影響，其他因素影響一致，每一盆火祭葉面積近相同，通過30小時觀測，可以觀測多肉植物火祭具有吸收甲醛和總揮發(fā)性有機(jī)物效應(yīng)，但是吸收的量較少。

（1）圖3數(shù)據(jù)可以看出多肉植物火祭在剛剛放入6小時內(nèi)對甲醛的吸收量較小，吸收率為3%至7.6%之間，隨時間增長有吸收效率提高的趨勢。圖4顯示，24小時后多肉植物火祭對甲醛的吸收率可達(dá)10%左右，隨時間增長，吸收效率增加。植物在不同時間段凈化量不同，植物在前6小時凈化量較小，后24小時雖然繼續(xù)凈化但幅度較大。造成這種現(xiàn)象的原因可能是甲醛初始濃度過高，對植物形成某種脅迫而放慢代謝速率，隨著時間的延長，當(dāng)環(huán)境中的甲醛降低到一定濃度時，植物感到脅迫降低后代謝速程度增加[5]。

（2）圖5顯示，多肉植物火祭對TVOC的吸收6小時內(nèi)的吸收效率為3.9%-5.4%，24小時后多肉植物火祭對TVOC的吸收效率為5.7%-7%，兩天吸收效率變化不大。

（3）多肉植物火祭6小時內(nèi)吸收甲醛的平均凈化率為4.02%，24小時后吸收甲醛的平均凈化率為12.63%；6小時吸收TVOC的平均凈化率為3.53%，24小時后吸收TVOC的平均凈化率為6.63%。火祭吸收甲醛的能力高于吸收TVOC的能力。

4 結(jié)語

本實驗?zāi)壳爸贿M(jìn)行了為期兩天的觀測，若能持續(xù)觀測將獲得更為完整的數(shù)據(jù)，從而進(jìn)一步分析多肉植物火祭對甲醛及TVOC的吸收效率。根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)，室內(nèi)空氣中甲醛的容許濃度為0.0835mg/m3，假設(shè)一個20平方米的房間，層高為3m。初始濃度為3.5mg/m3，在30小時后降低到0.08mg/m3，邊長為4.5cm和6cm，需要火祭8264盆，8264盆火祭平面面積約為22.31 m2，從理論上來講形成垂直植物綠墻才會達(dá)到效果。火祭綠墻除吸收甲醛和相應(yīng)吸收TVOC的作用，還具有降低溫度，降噪除塵，調(diào)節(jié)室內(nèi)濕度的作用。作為背景墻、藝術(shù)隔斷、植物壁畫等也有很好的觀賞性。用于垂直綠化的多肉植物火祭具有生命力旺盛、環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)；耐修剪。

參考文獻(xiàn)：

[1]吳曉艷，王金良.嘉興市住宅建筑室內(nèi)TVOC的實測與分析[J].潔凈與空調(diào)技術(shù)，2009（03）：17.

[2]姜宏民.控制室內(nèi)環(huán)境污染 促進(jìn)綠色建材發(fā)展[J].遼寧建材，2006（05）27.

[3]張玲.對室內(nèi)污染物TVOC的簡要分析[J].安徽建筑，2007（06）：20.

[4]周曉晶，梁雙燕，金幼菊，王駿，趙惠恩.13種常用室內(nèi)觀賞植物對甲醛凈化效果研究[J].中國農(nóng)業(yè)學(xué)報，2006（12）：5.

[5]宋嵐.7種觀葉植物凈化室內(nèi)甲醛效果的研究[D].遼寧師范大學(xué)，2010.