崔洪珊, 賈 偉

(1. 淮南聯(lián)合大學(xué) 化工系, 安徽 淮南 232038; 2. 安徽理工大學(xué) 地球與環(huán)境學(xué)院, 安徽 淮南 232001)

綠蘿等6種室內(nèi)觀賞植物對氨氣凈化作用分析

崔洪珊1, 賈 偉2

(1. 淮南聯(lián)合大學(xué) 化工系, 安徽 淮南 232038; 2. 安徽理工大學(xué) 地球與環(huán)境學(xué)院, 安徽 淮南 232001)

選取綠蘿(Epipremnum aureum)、金邊虎皮蘭(Sansevieria trifasciata Lanrentii)、常春藤(Hedera nepalensis var. Sinensis)、豹紋竹芋(Maranta leuconeura)、金邊吊蘭(Phnom Penh Chlorophytum)、蘆薈(Aloe vera var. Chinensis)六種植物, 采用熏蒸方式, 研究它們在 6 h 熏蒸時(shí)間內(nèi), 對氨氣的凈化效果. 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明, 6 種植物對氨氣均有凈化作用, 但不同植物凈化效果有顯著性差異. 吸附氨氣能力較強(qiáng)的為綠蘿、常春藤; 中等的為豹紋竹芋、金邊虎皮蘭; 較弱的為金邊吊蘭、蘆薈.

室內(nèi)空氣; 植物凈化; 氨氣

近年來室內(nèi)空氣質(zhì)量和人體健康的關(guān)系越來越受到重視, 人們采取了一系列措施來降低室內(nèi)空氣污染. 氨氣是導(dǎo)致室內(nèi)空氣污染的重要因素之一, 被列為我國公共場所衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)中的必測指標(biāo). 它是一種堿性物質(zhì), 可以使人身體組織脂肪皂化、蛋白變性, 并對細(xì)胞膜有強(qiáng)烈的破壞作用, 對人體的粘膜組織、皮膚組織產(chǎn)生強(qiáng)烈的刺激, 從而造成人體抵抗力下降[1]. 凈化氨氣的技術(shù)主要有納米TiO2光催化劑凈化技術(shù), 但是由于運(yùn)行成本較高且可能造成二次污染, 未被大面積推廣使用. 此外, 采用通風(fēng)的方法去除氨氣也有一定的局限性. 利用植物凈化空氣中的氨氣既簡便又可以美化環(huán)境, 是最簡單也最環(huán)保的方法. 筆者于2014年9月～2014年11月在中國科技大學(xué)化學(xué)與材料學(xué)院中心實(shí)驗(yàn)室采用密閉容器內(nèi)熏法, 檢測6種常見植物對氨氣的吸納效率, 比較6種植物吸納氨氣的能力, 為利用植物去除室內(nèi)氨氣提供依據(jù)[2～4].

據(jù)報(bào)道, 植物凈化氨氣可能存在3種機(jī)制: 首先是植物的綠色光合作用. 當(dāng)植物放置于有污染物的房間內(nèi), 有害氣體經(jīng)過葉片或莖上的氣孔進(jìn)入植物體內(nèi), 植物細(xì)胞對氣體進(jìn)行識(shí)別吸收后就會(huì)形成堿性的氨根離子, 同時(shí)釋放出特異蛋白質(zhì), 同化或分解有毒物質(zhì), 以達(dá)到解毒目的. 其次, 植物的葉片上有一層薄薄的層膜, 這個(gè)層膜叫做蠟質(zhì)層. 這層蠟質(zhì)的物質(zhì)由于富含醇、醛、酮、長鏈烴和酯等有機(jī)物, 對氨氣具有吸附作用從而凈化空氣. 再次盆栽植物的土壤以及土壤當(dāng)中的微生物會(huì)分解和吸附一定的氨氣. 本研究從植物吸附氨氣實(shí)驗(yàn)入手, 通過記錄不同時(shí)間下密閉容器內(nèi)氨氣量的變化, 確定綠色植物吸附氨氣量的多少[5～9].

1 材料與方法

1.1 熏蒸設(shè)備

熏蒸設(shè)備為自動(dòng)化氣體數(shù)據(jù)采集操作系統(tǒng). 其硬件部分有: 1)無紙記錄儀; 2)傳感器模塊及傳感器電極; 3)傳感器集成五通; 4)電滲析膜堆; 5)低壓料液貯存罐; 6)常壓料液貯存罐; 7)真空泵; 8)穩(wěn)流/穩(wěn)壓電源; 9) 穩(wěn)壓電源; 10)散熱風(fēng)機(jī); 11)料液泵; 12)鋁合金支架; 13) 不銹鋼面板; 14)數(shù)據(jù)采集電腦. 軟件采取的是數(shù)據(jù)采集軟件. 首先在自動(dòng)化氣體數(shù)據(jù)采集裝置的密閉容器中通入足量的氨氣, 然后將植物放進(jìn)去, 通過觀察裝置上的顯示屏中所顯示的氨氣濃度的變化來記錄植物吸附了氨氣多少.

1.2 植物材料

實(shí)驗(yàn)材料是6種日常生活中常見的觀賞植物(詳見表1), 都選購于花卉市場. 將它們置于實(shí)驗(yàn)室溫室環(huán)境中培育, 進(jìn)行正常的施肥澆水管理并在實(shí)驗(yàn)前一天移入實(shí)驗(yàn)室內(nèi).

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

根據(jù)中華人民共和國國家室內(nèi)空氣標(biāo)準(zhǔn), 室內(nèi)氨氣的濃度最高不得超過0.2mg/m3. 本次實(shí)驗(yàn)將在一個(gè)氨氣濃度很高的環(huán)境下, 考察植物吸納氨氣的能力. 實(shí)驗(yàn)在正常的室內(nèi)環(huán)境下進(jìn)行(溫度: 22℃ , 相對濕度: 70%), 采用煙熏法對植物進(jìn)行處理. 首先將濃度為70%的氨水放入自動(dòng)化氣體數(shù)據(jù)采集裝置中, 因?yàn)榘彼菑?qiáng)揮發(fā)性的物質(zhì), 所以在1～2h內(nèi)可以完全揮發(fā), 使得整個(gè)密閉容器達(dá)到最大飽和濃度, 然后對待測植物進(jìn)行處理. 為了避免實(shí)驗(yàn)植物中的土壤對氨氣具有吸附作用, 我們把花盆、花盆中土壤部分用塑料袋包住, 并用透明膠封住塑料袋口, 由此將植物葉片和盆土分開. 將只露出葉片部分的綠蘿、金邊虎皮蘭、常春藤、豹紋竹芋、金邊吊蘭、蘆薈六種植物分別放入密閉容器中, 從早晨9點(diǎn)到下午14點(diǎn)每隔1h采集一下自動(dòng)化氣體數(shù)據(jù)采集裝置數(shù)字顯示電腦所顯示的密閉容器中氨氣的濃度數(shù)據(jù), 減少的氨氣濃度即可認(rèn)為是被植物所吸附的.

2 結(jié)果

2.1 實(shí)驗(yàn)植物對氨氣吸附凈化能力

六種被檢測的植物對氨氣均有一定的凈化作用, 植物對氨氣凈化效果以單位時(shí)間內(nèi)單位葉面積植物吸納氨氣的量來表示, 單位為mg·h-1·m-2. 3h單位葉面積植物吸納氨氣量依次為: 綠蘿＞常春藤＞豹紋竹芋＞金邊虎皮蘭＞金邊吊蘭＞蘆薈; 6 h單位葉面積植物吸納氨氣量依次為: 綠蘿＞常春藤＞豹紋竹芋＞金邊虎皮蘭＞金邊吊蘭＞蘆薈. 具體凈化情況見表2.

表2 實(shí)驗(yàn)植物對氨氣吸附凈化能力

2.2 每小時(shí)植物吸附氨氣變化量

隨著時(shí)間的推移, 6種植物吸納的氨氣量逐漸減少, 每種植物減少的吸納氨氣量不同. 有的植物開始吸納較快, 在中間和結(jié)尾處吸納較慢(如: 綠蘿), 有的植物開始吸納雖然不快, 但到后面吸納量減少不多,整個(gè)吸收過程比較平緩(如: 蘆薈). 具體凈化情況見圖1.

2.3 5～6小時(shí)植物吸附氨氣變化量(飽和狀態(tài))

在5h～6h這個(gè)時(shí)間區(qū)間內(nèi), 6種植物吸附氨氣的量越來越少, 基本處于吸附飽和狀態(tài)(見圖2).

圖1 每小時(shí)植物吸附氨氣變化量

圖2 5～6小時(shí)植物吸附氨氣變化量(5～6小時(shí)趨于飽和)

3 結(jié)論和討論

首先, 本次實(shí)驗(yàn)所有檢測的植物的葉片均具有凈化氨氣的功能, 但一些大家熟知的熱門植物的凈化作用并沒有想象中的效果好, 與一些報(bào)道不盡相同(如蘆薈、吊蘭). 這可能是由于報(bào)道只是利用人們想當(dāng)然的思維模式去理解, 而并非有真正的科學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ). 通過對所選的6種觀賞植物吸收氨氣能力的大小進(jìn)行比較, 發(fā)現(xiàn)6種植物凈化氨氣的能力在3h和6h的時(shí)候均相一致, 其吸附氨氣能力較強(qiáng)的為綠蘿、常春藤; 中等的為: 豹紋竹芋、金邊虎皮蘭; 較弱的為金邊吊蘭、蘆薈. 這一結(jié)果證實(shí)了實(shí)驗(yàn)的有效性和一定時(shí)間內(nèi)植物吸附氨氣的穩(wěn)定性.

其次, 受到條件的影響本次對植物吸附氨氣的實(shí)驗(yàn)研究, 連續(xù)實(shí)驗(yàn)的時(shí)間較短, 因而對于6種植物的長期吸收效果, 不能進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷. 6種植物對于氨氣是否具有持久凈化效果, 即是否具有吸收代謝的功能仍然需要進(jìn)一步的探究. 只有能進(jìn)行吸收代謝功能的植物對于氨氣的吸附才具有實(shí)質(zhì)性的意義[10].

再次, 隨著時(shí)間的推移, 特別是5h～6h這個(gè)時(shí)間區(qū)間內(nèi), 6種植物吸附氨氣的量越來越少, 這表明,植物表面對于氨氣的吸附存在飽和值, 每一種植物吸附氨氣的飽和值都是不同的, 其凈化過程呈現(xiàn)出: 開始吸附——效果明顯——達(dá)到飽和三個(gè)步驟. 對于植物來說, 達(dá)到飽和之后, 在何種條件下能夠再次使其具有吸附功能, 有待于進(jìn)一步探討.

[1] 于 洋. 幾種觀葉植物對室內(nèi)氨氣污染的凈化研究[D]. 哈爾濱: 東北林業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文, 2007: 1～65

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Analysis of A Purification Effect of Ammonia on Epipremnum Aureum and Other Indoor Ornamental Plants

CUI Hong-shan1, JIA Wei2
(1. Department of Chemical Engineering , Huainan Union University, Huainan 232038, China; 2. School of Earth and Environment, Anhui University Of Science & Technology, Huainan 232001, China)

The research selected six kinds of plants such as Epipremnum aureum, Sansevieria trifasciata Lanrentii, Hedera nepalensis var. Sinensis, Maranta leuconeura, Phnom Penh Chlorophytum and Aloe vera var. Chinensis, and used fumigation to study the purifying effect to Ammonia of above plant within 6 h fumigation time. The results show that 6 kinds of plants all have purifying effect to Ammonia, but there are significant differences between different plants. The Epipremnum aureum and Hedera nepalensis var. Sinensis has strong adsorption ability to Ammonia, medium for Maranta leuconeura and Sansevieria trifasciata Lanrentii, and weaker for Phnom Penh Chlorophytum and Aloe vera var. Chinensis.

indoor air; purification plant; Ammonia

X173; X511

: A

: 1672-5298(2015)04-0060-03

2015-09-27

安徽省教育廳2013年省級(jí)自然科學(xué)研究項(xiàng)目: 四種觀賞植物在氨氣脅迫下的凈化效果及應(yīng)用分析(KJ2013Z291)

崔洪珊(1978? ), 女, 安徽淮南人, 碩士, 淮南聯(lián)合大學(xué)化工系講師. 主要研究方向: 環(huán)境化學(xué)