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方戌元+郗金标
摘 要：以鸟巢蕨（Neottopteris nidus）和绿萝（Scindapsus aureus）為参试植物，设置了参试鸟巢蕨、绿萝、活性炭和空白4种处理，采用密闭玻璃箱模拟室内环境的方法，研究了不同处理对甲醛和TVOC的吸收净化效果，结果表明：（1）对甲醛的净化效果：鸟巢蕨、绿萝>活性炭>空白，鸟巢蕨对甲醛的平均吸收率为98.50%，绿萝为97.76%，活性炭为87.70%。（2）对TVOC的净化效果：鸟巢蕨、绿萝>活性炭>空白，鸟巢蕨对TVOC的平均吸收率为79.35%，绿萝为77.14%，活性炭为63.46%。（3）鸟巢蕨和绿萝对甲醛和TVOC有明显净化效果，两种植物之间的净化效果无明显差异，但是比活性炭的净化效果强。（4）4个试验箱中的PM2.5、温度、湿度变化均不明显，受外界因素影响较大。
关键词：室内环境；鸟巢蕨；绿萝；净化作用
中图分类号：TU831 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）21-0003-03
随着科技的发展，经济水平的提高，人们对于自身健康问题越来越关注，对生活环境、工作环境、学习环境等的空气污染问题也十分看重。据有关统计，室内空气污染会对人体健康产生一些负面的影响[1]。因此，室内环境与健康问题已成为公众瞩目的新热点[2]。目前室内环境污染的治理技术主要有活性炭吸附法、光催化法、负离子净化法、光触媒技术等[3]，虽然这些方法可以短时间去除室内的污染气体，但是这些方法还存在一定的副作用[4]，相比于这些具有不安定因素的净化方法，植物净化的方法引起了人们的高度重视，植物不仅能有效地净化空气，还兼具观赏价值和安全性等特点的。本试验采用的是对室内环境有一定净化效果的鸟巢蕨和绿萝为试验材料，研究其对室内环境的改善作用。
1 材料与方法
1.1 试验材料
本试验于2017年2月下旬在上海商学院徐汇校区进行，试验以长势良好，体量大致相同的绿萝和鸟巢蕨为参试植物；活性炭和空白为对照；污染源为指甲油和甲醛溶液；试验设备箱为40cm×40cm×40cm的密闭透明玻璃装置（试验箱顶部可以移动）。
1.2 试验仪器
试验使用的是BGFM-08型甲醛分析仪和BGAM-02TVOC测试仪，这两个仪器主要用来测定试验设备箱中的甲醛、TVOC、PM2.5的浓度，以及温湿度。
1.3 试验流程
经过预实验，判断出植物和污染源的放置方式和先后顺序，以及植物12h能够吸收污染源的最大程度，以此来确定污染源的最适浓度，为之后的正式试验打下基础。
试验将鸟巢蕨和绿萝分别放置于1、2号设备箱，在3号设备箱放置50g活性炭，均匀铺平，使其吸收面积尽量和植物材料一致，4号箱为空白对照组；然后分别在4个小铁桶中注入2ml，浓度为10%的甲醛溶液，并均匀地在小铁桶内壁涂上5mm×10mm的指甲油；最后将4个装有污染源的小铁桶分别放入4个设备箱的同一位置，盖上顶端玻璃盖，让其挥发1h后，拿出污染源，并用手轻轻扇动使污染源分布均匀，随即依次测定各密封箱内的甲醛浓度、挥发性有机物浓度等各项指标，以此作为初始浓度，并记为X0，关闭测定箱，之后每三个小时测定一次（试验时间是8：00-21：00，将9：00读取初始数据的时间记录为0h，以此类推，读取数据的时间依次记为3h、6h、9h、12h）。重复三天试验，得到所需的实验数据。试验流程，如图1所示。
1.4 数据处理
运用Excel进行数据处理，采用相对吸收率来计算4种处理对污染源的吸收效率，计算公式为（X0-Xi）/X0*100%（i=1，2，3，4）。
2 结果与分析
2.1 植物不同处理对甲醛的净化效果
对4种不同处理在12h内甲醛吸收净化效果进行分析，结果如图2所示。
由图2可以看出，4种不同处理以鸟巢蕨和绿萝对甲醛的吸收率最高，两种植物的吸收率几乎是重叠的，差异不明显；在0h-3h之间，活性炭与两种植物对甲醛的吸收效率几乎没有差异，但3h之后，植物的吸收效率明显高于活性炭，鸟巢蕨对甲醛的吸收率分别为94.99%、97.24%、98.50%，绿萝对甲醛的吸收率分别为95.11%、96.74%、97.76%，活性炭对甲醛的吸收率分别为83.60%、85.49%、87.70%，鸟巢蕨和绿萝对甲醛的平均吸收率比活性炭高11.13%，说明植物对甲醛的吸收更持久，植物可通过自身的同化作用将污染物分解、吸收并利用，活性炭吸收了一定量的污染物后，可能达到了饱和状态，导致之后吸收污染物的速率下降，相比于活性炭只能靠物理吸附来净化污染物，植物可以代谢、同化、分解污染物，并且植物能持续有效的净化空气中的污染物，而空白对照的吸收效率一直最低。
鸟巢蕨的回归方程为y=0.205x+0.1449，绿萝为y= 0.2041x+0.1434，活性炭为y=0.183x+0.1205，空白对照为y=0.205x-0.1207，从回归线上也可看出，鸟巢蕨与绿萝对甲醛的吸收效果比活性炭好。
进一步方差分析表明，不同处理对甲醛的吸收效果没有显著差异（表1、表2）。
2.2 植物不同处理对TVOC的净化效果
对4种不同处理在12h内TVOC吸收净化效果进行分析，结果如图3所示。
由图3可以看出，4种不同处理以鸟巢蕨和绿萝对TVOC的吸收率最高，两种植物的吸收率几乎是重叠的，差异不明显；在0h-3h之间，活性炭与两种植物对TVOC的吸收效率几乎没有差异，但3h之后，植物的吸收效率明显高于活性炭，鸟巢蕨对TVOC的吸收率分别为57.21%、66.17%、79.35%，绿萝对TVOC的吸收率分别为61.11%、66.67%、77.14%，活性炭对TVOC的吸收率分别为49.68%、51.92%、63.46%，鸟巢蕨和绿萝对TVOC的平均吸收率比活性炭高12.92%，9h前植物和活性炭对TVOC的吸收率明显高于空白对照，活性炭对TVOC的平均吸收率比空白对照高9.56%，但9h后空白对照的吸收率高于活性炭，空白对照对TVOC的平均吸收率比活性炭对照高4.09%一方面可能由于经过9h的吸收，活性炭试验箱里的污染物浓度较低，活性炭也达到了饱和，还可能由于此时室内的温度较高导致吸附在活性炭上的污染物释放出一部分，就导致9h后空白对照比活性炭吸收效率高，说明活性炭的对污染物的吸收程度还与温度有关，不如植物稳定。另一方面可能是仪器精度的问题和测量的误差，需要后续的学者进行进一步的研究。endprint
鸟巢蕨的回归方程为y=0.1766x-0.0279，绿萝为y= 0.1709x-0.003，活性炭为y=0.1359x+0.0083，空白对照为y=0.1702x-0.1384，从回归线上也可看出，鸟巢蕨与绿萝对TVOC的吸收效果比活性炭好。
进一步方差分析表明，不同处理对TVOC的吸收效果没有显著差异（表3、表4）。
2.3 植物对甲醛和TVOC的净化效果比较
对鸟巢蕨和绿萝净化甲醛和TVOC的能力进行分析，结果如图4、图5所示。
由图4和图5可以看出，鸟巢蕨和绿萝对甲醛的吸收效果明显比TVOC好，對甲醛的平均吸收率比TVOC高32.24%。
对鸟巢蕨和绿萝净化甲醛和TVOC的能力差异进行方差分析，结果表明两种植物对甲醛和TVOC的吸收效果没有显著差异（表5、表6）。
综上所述，鸟巢蕨和绿萝对甲醛的吸收效果明显比TVOC好，但效果不显著。TVOC是一种组合污染毒气，它包括的内容很多，可能植物只能吸收其中的一部分，不能完全将其吸收，所以相比于单一的甲醛来说，植物对TVOC的吸收效果差一些。
3 结论与建议
由上述的结果分析可以看出，鸟巢蕨、绿萝和活性炭对甲醛和TVOC都有明显的吸收效果，但效果均不显著。在吸收甲醛方面，鸟巢蕨、绿萝>活性炭，鸟巢蕨和绿萝没有明显的差异；在吸收TVOC方面，鸟巢蕨、绿萝>活性炭，鸟巢蕨和绿萝也没有明显的差异。与活性炭的物理净化相比，植物净化更具有生态性和观赏性，更具有持久、安全、经济的特点。在选择植物方面，鸟巢蕨和绿萝都属于观叶的耐阴性植物，具有较高的观赏价值[5，6]，通过本试验证明两者对室内空气净化效果无明显差异，因此，可以根据自己的个人喜好选择植物。
受到试验条件的限制，在试验过程中，由于读取数据，试验箱中的污染源会有一部分泄露出来，就会导致空白对照箱内的污染源浓度也会下降，另外，受外界环境和试验时间的影响，试验箱内的PM2.5浓度和温湿度变化不明显。建议后续研究的学者选择密闭性较好的试验装置，将试验的时间拉长，分析出来的数据可能会更加明显；有条件的话，可使用精度差不多的仪器放置在各个试验箱中，不将其拿出，减少开合试验箱的过程中污染源逸出的可能性，试验数据将更加准确。
参考文献
[1]徐蕾，赵玉林.室内环境污染现状与危害及防治对策[J].污染防治技术，2005，18（5）：28-30.
[2]徐火清.浅析室内环境污染检测与控制[J]环境科学与管理，2006，31（8）：186.
[3]王佳佳.4种CAM植物对室内苯净化能力研究[D].东北：东北林业大学，2009.
[4]黄爱葵.几种盆栽观赏植物对室内空气净化能力的研究[D].南京：南京林业大学，2005.
[5]蒋云，秦华，顾丽.观赏蕨类在园林中的应用[J].江西农业学报，2008，20（5）：44-45.
[6]樊超，唐立郦，姚洪泉等.绿萝的应用价值及发展前景[J].黑龙江农业科学，2015，（8）：156-158.endprint
