五种常见装饰植物对甲醛的吸收能力比较研究
熊缨,苏志刚
摘 要:城市住宅的室内空气污染十分严重,甲醛已经成为中国目前室内空气中的首要污染物。选用橡皮树、虎皮兰、芦荟、吊兰和黄金葛,在密封箱内进行降醛能力的研究。通过测定密封箱内放入植物后甲醛浓度的变化情况,比较所选植物对甲醛的吸收能力。试验结果表明:橡皮树、虎皮兰、吊兰、黄金葛和芦荟均对室内甲醛有很好的净化作用,其净化能力大小依次为:虎皮兰>黄金葛>吊兰>橡皮树>芦荟。
关键词:植物;甲醛;吸收
室内化学污染的代表性指标是甲醛和TVOC。在现有的甲醛控制措施中,物理和化学方法都需要在尽可能大的接触面积内反复更新药品和试剂,不方便且费用高[1-4],而室内观叶植物净化室内空气污染物的能力早有报道。美国宇航局的科学家经过20多年的研究,发现除了经常开启门窗加强通风外,在室内栽种绿色植物是去除化学污染简便而有效的途径[5]。国内白雁斌、刘兴荣首次用吊兰净化室内空气中的甲醛,选择暑期无人的房间进行实验,结果表明,在放入吊兰3周后,室内的甲醛平均浓度已低于国家标准,说明吊兰可以吸收甲醛[6]。中国
室内环境监测工作委员会与玉泉营花卉市场合作,首次对植物净化室内环境中的甲醛、苯和氨气污染进行了测试,结果发现黄金葛表现出色[7]。上述研究均证明植物具有净化室内污染物的能力,但应用到人们的实际生活中还存在一些问题。如,吊兰、芦荟、常春藤是许多此类研究常用的材料[8],那么目前人们常用的室内观赏植物是否同样具有这种能力,且这种能力在植物间孰强孰弱还不清楚;又如,有研究表明盆栽植物的盆土部分具有相当的吸附污染物能力[9],在已有的报道中,是否将盆土的吸附能力排除在外也未可知,如果未被排除,则由此对植物吸污能力大小的比较显然缺乏科学性。本试验以常用的5种室内植物为材料,以威胁
室内环境健康的“五大杀手”之一的甲醛为研究对象,通过对植物叶片的熏蒸实验,确定植物吸收甲醛的能力并排序,为人们生活中的实际应用提供可靠的科学依据。
1 材料与方法
1. 1 试验材料
虎皮兰、橡皮树、芦荟、吊兰、黄金葛。均购自深圳市农科花卉市场。株龄相同,生长良好。买回后养护2周,生长正常,于2007年4-8月进行测定。
1. 2 试验仪器及试剂
玻璃密封箱、Interscan 4 160 m~19·99 m型甲醛分析仪、微量注射器、37%甲醛溶液。
1. 3 试验原理及方法
采用熏蒸法,在密封箱中放入植物,用微量注射器注入一定量的37%甲醛溶液,经预试验证实可在30分钟内挥发完全。在不同时间点测定密封箱内气体的甲醛浓度,减少的量可认为是植物所吸收的。由于有报道称盆中土壤对甲醛具有一定的吸附作用,我们将盆及盆土部分用塑料袋包住并用封口胶封口,由此将植物叶片与盆土分隔开,只对植物叶片部分进行熏蒸实验。
试验中室温保持在25度,相对湿度70%,用4只60瓦日光灯提供照明。分为空白组和5个植物组,每组平行试验3次。首先进行空白对照试验:将密封箱封严,注入10 ul37%的甲醛溶液, 1~12 h每隔1 h把甲醛分析仪的探头插入密封箱内检测甲醛浓度,并记录数据。随后依次进行各植物组试验:将只露出叶片部分的植物放入密封箱内,封严。注入10 ul37%甲醛溶液, 1~12 h每隔1 h把甲醛分析仪探头插入密封箱内测量甲醛浓度,并记录测得值。植物的吸收率扣除空白值可以认为是植物对甲醛的吸收效果。
2 结果(见表1,图1)
3 结论和讨论
国家标准对室内甲醛的浓度要求低于0. 10mg/m3 [10],通常的污染情况为超标3~5倍[11],本
试验设定为20倍,以考察在实际可能的甲醛浓度下植物存活情况及吸收甲醛能力。测定时间选择为12小时,是因为在预试验中13小时以后密封箱内开始出现水汽,对甲醛浓度测定产生较大影响,故设定为12小时。所选受试植物都在室内被广泛使用,具有一定的耐荫和抗性,是很多新装修房间的主要装饰植物[12],市场价格都在15元左右,易养护,实用价值比较高,因此选用其进行试验研究。在空白组中,密封箱的内表面也吸附了14·8%的甲醛。因为在同一个密封箱,相同温湿度下试验,可以认为密封箱对每种植物试验结果的影响是大致相同的,所得不同植物间净化率扣除空白值后的结果可以比较。由于每一盆植物叶片数不尽相等,同种植物盆与盆之间,总的吸收表面积很难相同,仅凭上述结果来进行量化比较不同植物种类的吸纳能力存在种种不足。但另一方面,就本试验排除土壤的吸附作用后获得的数据而言, 5种受试植物对甲醛的吸收情况与空白组相比均有显著性差异。多重比较分析结果表明:黄金葛组从2小时起,芦荟组、虎皮兰组从4小时起,吊兰组从6小时起,橡皮树组从5小时起,甲醛浓度与空白组相比有显著性差异;到12小时,各组与空白组差异性的显著性水平均为P<0·001。5种受试植物对甲醛的吸收能力有很大不同,在12小时的甲醛浓度间互相比较,均有显著性差异,P<0. 05。吸收能力从强到弱依次为虎皮兰>黄金葛>吊兰>橡皮树>芦荟。本实验的研究结果与目前广为流传的具有较好室内污染净化效果的植物名录不同[13-14]。原因可能有:许多报道没有真正的科学实验作基础,而只是传媒之间的以讹传讹,缺乏可靠的科学依据。其次,以目前常用的室内观赏植物为材料的并不多见,这使得植物间净化效果的比较存在局限性,不能充分说明净化效果的强弱区别。再次,植物的基质土壤也具有一定的吸附污染物能力,在目前的研究报道中,还未有明确的科研实验是将植物叶片的吸纳效果和土壤的吸附作用区分开的,这使得有些研究缺乏严谨,其结果亦不能准确地阐明事实。另外,植物的吸收能力与其所处的环境也有很大的关系,本实验光照强度较为适合吊兰等的要求,但可能不太适宜芦荟的生长[15],对同一植物不同光照强度下的吸收状况今后还需进一步研究。综上所述,植物的这种净化室内污染物的能力大可为人类所利用。但这类研究许多方面还属未知,例如,植物叶片部分的这种吸收污染物的能力源于自身代谢,德国科学家曾用14C标记甲醛气体并用吊兰进行吸收实验,在吊兰的细胞组织内发现有14C踪迹,证明吊兰将甲醛通过自身的代谢反应将其转化为有机酸、糖和氨基酸[16]。而也有报道称盆土及盆土微生物具有吸附作用,那么叶片的代谢吸收和土壤的吸附在整株植物的净化效果中所起的作用孰轻孰重,谁先谁后,是具有长期吸纳作用还是短暂吸附作用,仍需进一步系统研究。
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好帖子，向楼主学习了哦
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