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北京市理化分析測試中心研究員劉艷菊小組運(yùn)用動態(tài)熏蒸法篩選

環(huán)境健康調(diào)查發(fā)現(xiàn),在工業(yè)化國家,人們在室內(nèi)滯留的時間遠(yuǎn)遠(yuǎn)長于暴露在室外大氣中的時間:多數(shù)人在各種社會活動、生活活動,以及生產(chǎn)活動中有80%的時間在室內(nèi)度過;都市居民(特別是公務(wù)員、學(xué)生、家庭主婦等)花去大約90%的時間在室內(nèi)。

第三污染期來臨

室內(nèi)空氣污染逐漸成為公眾關(guān)心的健康問題。一方面,城市居民區(qū)的空氣質(zhì)量普遍較差,室內(nèi)空氣質(zhì)量受到室外空氣污染影響較大;另一方面,隨著建筑行業(yè)的發(fā)展,新合成建筑和涂裝材料的廣泛使用、建筑結(jié)構(gòu)的密閉等因素,都導(dǎo)致室內(nèi)空氣污染加劇。

室內(nèi)空氣污染物種類繁多,揮發(fā)性有機(jī)物就有300多種,其中致癌物質(zhì)就有20多種,致病病毒200多種。常見的室內(nèi)污染物還有可吸入塵、香煙煙霧、苯并芘、甲醛、酚、氡。長期在污染嚴(yán)重的室內(nèi)工作會使人感覺不適,出現(xiàn)**、胸悶、易疲勞、煩躁、皮膚過敏反應(yīng)等,引發(fā)致病建筑物綜合征(SBS)。

國際上一些研究認(rèn)為,全球環(huán)境自“煤煙型”、“光化學(xué)煙霧型”污染后,正進(jìn)入以“室內(nèi)空氣污染”為標(biāo)志的第三污染時期。

“在我國,北京的居室環(huán)境問題被率先提上議程,其中有關(guān)于新裝修房屋環(huán)境質(zhì)量的調(diào)查,有關(guān)于部分污染物夏、秋濃度變化的報道,但缺乏針對北京市室內(nèi)有害氣體污染物區(qū)域性總體污染水平的相關(guān)文獻(xiàn)?!北本┦欣砘治鰷y試中心研究員劉艷菊說,“我們主要通過抽查北京市居室和辦公室常見污染物如氡、總揮發(fā)性有機(jī)化合物(TVOC)、氨、苯、甲醛的污染狀況及季節(jié)變化情況,探討影響居民健康的主要室內(nèi)污染因素,提出規(guī)避措施?!?/p>

2007年,在國家自然科學(xué)基金的支持下,該小組對分布于北京市四環(huán)以內(nèi)的民居和辦公場所進(jìn)行了兩個月一次的采樣。樣品按照相應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn)對室內(nèi)常見有害氣體如苯、氨、氡、甲醛的濃度進(jìn)行分析。結(jié)果表明,北京市大量辦公室和家居環(huán)境中,氨、甲醛超標(biāo)嚴(yán)重,苯屬于輕度污染,氡符合國家室內(nèi)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。北京市應(yīng)該采取相應(yīng)措施減少因冬季施工防凍液帶來的氨污染,居民應(yīng)該采取簡捷裝修、使用環(huán)保裝飾材料、廚房換氣、杜絕室內(nèi)吸煙、通風(fēng)、種植凈化植物等辦法減少甲醛等污染。

篩選植物

凈化室內(nèi)可揮發(fā)性有機(jī)化合物的技術(shù)主要有氣體吸附技術(shù)、膜分離技術(shù)、負(fù)離子凈化技術(shù)、低溫等離子體凈化技術(shù)和催化凈化技術(shù)等,但由于較高的運(yùn)行成本和可能帶來的二次污染風(fēng)險等,這些技術(shù)均未得到推廣使用。而盆栽植物凈化技術(shù)以其經(jīng)濟(jì)、有效和自身的生態(tài)功能與美學(xué)價值得到關(guān)注。

某些綠色植物對室內(nèi)空氣中甲醛、苯等揮發(fā)性有機(jī)污染物具有凈化功能已被試驗和實踐所證實。國際上,美國航天局(NASA) 的Wolvertion B.C.博士較早著手研究觀賞植物對室內(nèi)空氣污染的凈化技術(shù)。他的早期實驗結(jié)果顯示,菊花對單一甲醛、苯等氣態(tài)污染物具有較好的凈化作用。

怎么知道什么植物凈化空氣效果好?需要多少植物才能有效凈化室內(nèi)空氣呢?為此,劉艷菊小組設(shè)計了動態(tài)熏蒸法進(jìn)行檢測分析,對市場上易于獲得的73種花卉品種進(jìn)行篩選實驗。

“我們使用動態(tài)的熏蒸箱進(jìn)行研究,其箱體一個空氣進(jìn)口、一個空氣出口,可以**地調(diào)節(jié)進(jìn)口處某種氣體、某一濃度,在出口處檢測經(jīng)過植物凈化后的濃度,然后和空箱進(jìn)行對比,就可以定量地研究某種植物,對什么有害氣體、在多大的濃度范圍、多快的空氣流速范圍內(nèi),凈化效果好?!眲⑵G菊說。

劉艷菊等人還探討了苯、甲苯單獨(dú)及共同存在的情況下,6種常見盆栽植物對污染物凈化效果的影響,為植物凈化室內(nèi)苯、甲苯的實際應(yīng)用及佳應(yīng)用濃度提供實驗依據(jù)。

“實際應(yīng)用中根據(jù)室內(nèi)空氣中苯、甲苯污染物的濃度,以及對凈化時間的需求,可以考慮將不同植物種類進(jìn)行合理搭配,以達(dá)到佳凈化效果?!眲⑵G菊說,“但從經(jīng)濟(jì)性、觀賞性和凈化效果上看,吊蘭、綠蘿,蘭花、榕樹效果都不錯?!?/p>

探究機(jī)理

以前的植物品種篩選多在單一污染物、單一濃度下進(jìn)行,極少涉及不同濃度及多種污染物共存的狀態(tài)。為此,研究人員采用動態(tài)熏蒸、搭建室內(nèi)模擬間等方法,選取更為接近實際環(huán)境的復(fù)合污染模式,**對菊花新品種進(jìn)行苯-甲苯去除效果測試。

“在這類植物生長的土壤和葉片上有些共生的微生物,它們會起到凈化空氣的作用。另外我們推測,在植物的光合作用鏈上會代謝一些有害氣體的成分,但還有待驗證?!眲⑵G菊說。 2010年1月,在北京市科技新星、國家自然科學(xué)基金等項目的共同支持下,劉艷菊、葛紅的《室內(nèi)觀賞植物對苯和甲醛的凈化研究及養(yǎng)護(hù)技術(shù)》由科學(xué)出版社出版,該書通過篩選有效凈化苯與甲醛污染的觀賞植物來貫徹室內(nèi)環(huán)境保護(hù)的意識,被評價為“同類專著中開拓性作品之一”。

劉艷菊小組使用室內(nèi)盆栽植物對污染物凈化的研究,**定量化地評價植物對室內(nèi)空氣污染物的凈化能力,并篩選出對苯有很好凈化作用的植物類型數(shù)種,為進(jìn)一步應(yīng)用推廣奠定了基礎(chǔ)。

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