作者:张双虎 来源:科学时报 发布时间:2011-8-29 8:48:05
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刘艳菊小组筛选出最宜室养的观赏绿植

动态熏气箱体

 
分析仪器
 
新型建筑、装修材料的使用,常使室内环境质量进一步恶化。在国家自然科学基金资助下,北京市理化分析测试中心研究员刘艳菊小组开始着手研究室内环境的保护问题,并在对北京市办公室和家居环境大量取样调查的基础上,运用动态熏蒸法筛选出最宜室养的观赏绿植。
 
□本报记者 张双虎
 
环境健康调查发现,在工业化国家,人们在室内滞留的时间远远长于暴露在室外大气中的时间:多数人在各种社会活动、生活活动,以及生产活动中有80%的时间在室内度过;都市居民(特别是公务员、学生、家庭主妇等)花去大约90%的时间在室内。
 
第三污染期来临
 
室内空气污染逐渐成为公众关心的健康问题。一方面,城市居民区的空气质量普遍较差,室内空气质量受到室外空气污染影响较大;另一方面,随着建筑行业的发展,新合成建筑和涂装材料的广泛使用、建筑结构的密闭等因素,都导致室内空气污染加剧。
 
室内空气污染物种类繁多,挥发性有机物就有300多种,其中致癌物质就有20多种,致病病毒200多种。常见的室内污染物还有可吸入尘、香烟烟雾、苯并芘、甲醛、酚、氡。长期在污染严重的室内工作会使人感觉不适,出现头痛、胸闷、易疲劳、烦躁、皮肤过敏反应等,引发致病建筑物综合征(SBS)。
 
国际上一些研究认为,全球环境自“煤烟型”、“光化学烟雾型”污染后,正进入以“室内空气污染”为标志的第三污染时期。
 
“在我国,北京的居室环境问题被率先提上议程,其中有关于新装修房屋环境质量的调查,有关于部分污染物夏、秋浓度变化的报道,但缺乏针对北京市室内有害气体污染物区域性总体污染水平的相关文献。”北京市理化分析测试中心研究员刘艳菊说,“我们主要通过抽查北京市居室和办公室常见污染物如氡、总挥发性有机化合物(TVOC)、氨、苯、甲醛的污染状况及季节变化情况,探讨影响居民健康的主要室内污染因素,提出规避措施。”
 
2007年,在国家自然科学基金的支持下,该小组对分布于北京市四环以内的民居和办公场所进行了两个月一次的采样。样品按照相应的国家标准对室内常见有害气体如苯、氨、氡、甲醛的浓度进行分析。结果表明,北京市大量办公室和家居环境中,氨、甲醛超标严重,苯属于轻度污染,氡符合国家室内质量标准。北京市应该采取相应措施减少因冬季施工防冻液带来的氨污染,居民应该采取简捷装修、使用环保装饰材料、厨房换气、杜绝室内吸烟、通风、种植净化植物等办法减少甲醛等污染。
 
筛选植物
 
净化室内可挥发性有机化合物的技术主要有气体吸附技术、膜分离技术、负离子净化技术、低温等离子体净化技术和催化净化技术等,但由于较高的运行成本和可能带来的二次污染风险等,这些技术均未得到推广使用。而盆栽植物净化技术以其经济、有效和自身的生态功能与美学价值得到关注。
 
某些绿色植物对室内空气中甲醛、苯等挥发性有机污染物具有净化功能已被试验和实践所证实。国际上,美国航天局(NASA) 的Wolvertion B.C.博士较早着手研究观赏植物对室内空气污染的净化技术。他的早期实验结果显示,菊花对单一甲醛、苯等气态污染物具有较好的净化作用。
 
怎么知道什么植物净化空气效果好?需要多少植物才能有效净化室内空气呢?为此,刘艳菊小组设计了动态熏蒸法进行检测分析,对市场上易于获得的73种花卉品种进行筛选实验。
 
“我们使用动态的熏蒸箱进行研究,其箱体一个空气进口、一个空气出口,可以精确地调节进口处某种气体、某一浓度,在出口处检测经过植物净化后的浓度,然后和空箱进行对比,就可以定量地研究某种植物,对什么有害气体、在多大的浓度范围、多快的空气流速范围内,净化效果最好。”刘艳菊说。
 
刘艳菊等人还探讨了苯、甲苯单独及共同存在的情况下,6种常见盆栽植物对污染物净化效果的影响,为植物净化室内苯、甲苯的实际应用及最佳应用浓度提供实验依据。
 
“实际应用中根据室内空气中苯、甲苯污染物的浓度,以及对净化时间的需求,可以考虑将不同植物种类进行合理搭配,以达到最佳净化效果。”刘艳菊说,“但从经济性、观赏性和净化效果上看,吊兰、绿萝,兰花、榕树效果都不错。”
 
探究机理
 
以前的植物品种筛选多在单一污染物、单一浓度下进行,极少涉及不同浓度及多种污染物共存的状态。为此,研究人员采用动态熏蒸、搭建室内模拟间等方法,选取更为接近实际环境的复合污染模式,首次对菊花新品种进行苯-甲苯去除效果测试。
 
“在这类植物生长的土壤和叶片上有些共生的微生物,它们会起到净化空气的作用。另外我们推测,在植物的光合作用链上会代谢一些有害气体的成分,但还有待验证。”刘艳菊说。 2010年1月,在北京市科技新星、国家自然科学基金等项目的共同支持下,刘艳菊、葛红的《室内观赏植物对苯和甲醛的净化研究及养护技术》由科学出版社出版,该书通过筛选有效净化苯与甲醛污染的观赏植物来贯彻室内环境保护的意识,被评价为“同类专著中开拓性作品之一”。
 
刘艳菊小组使用室内盆栽植物对污染物净化的研究,首次定量化地评价植物对室内空气污染物的净化能力,并筛选出对苯有很好净化作用的植物类型数种,为进一步应用推广奠定了基础。
 
《科学时报》 (2011-08-29 A4 基金)
 
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