蔡 能，王曉明，喬中全，李永欣，曾慧杰，劉思思，李衛(wèi)東

甲醛又名蟻醛、福爾馬林，是一種無(wú)色水溶液或氣體，有刺激性氣味。居室裝飾材料和家具中的膠合板、纖維板、刨花板等人造板材中含有大量以甲醛為主的脲醛樹(shù)脂，各類(lèi)油漆、涂料中都含有甲醛。室內(nèi)空氣污染已成為多種疾病的誘因，新裝修的房間甲醛含量較高，是眾多疾病的主要誘因。甲醛對(duì)皮膚黏膜具有刺激作用，皮膚直接接觸甲醛可引起過(guò)敏性皮炎、色斑、壞死，吸入高濃度甲醛時(shí)可使呼吸道受到嚴(yán)重的刺激和出現(xiàn)水腫，誘發(fā)支氣管哮喘。甲醛還具有致突變作用，高濃度吸入時(shí)，可引起鼻咽腫瘤。2004年，世界衛(wèi)生組織確定甲醛為一類(lèi)致癌物，認(rèn)為甲醛與白血病間存著因果關(guān)系。隨著對(duì)居住環(huán)境和室內(nèi)空氣質(zhì)量的重視，人們開(kāi)始尋找不同的途徑改善空氣質(zhì)量。甲醛的去除方法主要有物理方法和化學(xué)方法，多采用通風(fēng)、吸附劑和強(qiáng)氧化劑去除甲醛，但是這些方法都具有一定的局限性，而且使用強(qiáng)氧化劑很容易造成二次污染［1］。

用觀賞植物吸收室內(nèi)甲醛是既簡(jiǎn)單又環(huán)保的去除甲醛方法。目前, 許多專(zhuān)家、學(xué)者對(duì)植物吸收甲醛的能力進(jìn)行了研究。譬如，周曉晶等對(duì)吊蘭［2-4］、常春藤［5-6］、綠蘿［7-8］、萬(wàn)年青［1,9］、驅(qū)蚊草［10］、蘆薈［11］、虎皮蘭［12-14］、空氣鳳梨［15］等草本植物的甲醛凈化效果進(jìn)行了研究。歐堅(jiān)泉還對(duì)柳葉榕、變?nèi)~木等木本觀賞植物進(jìn)行了甲醛吸收能力研究［16］。這些研究采用的方法都是在密封容器內(nèi)進(jìn)行甲醛熏蒸，僅有李俊霖、植俊寧、戰(zhàn)力和郭秀珠在房間進(jìn)行了甲醛脅迫試驗(yàn)［15,17-19］。本試驗(yàn)選取人們常用的綠蘿和常春藤以及近年來(lái)市場(chǎng)上流行的松蘿 3 種耐蔭植物，在室內(nèi)模擬甲醛脅迫，比較其對(duì)甲醛的吸收率和吸收量及吸收速度，為評(píng)定植物凈化甲醛的能力和利用植物去除室內(nèi)甲醛提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 植物材料

以綠蘿（Epipremnum aureum）、常春藤（Hedera nepalensis var.sinensis (Tobl.) Rehd）、松蘿（Tillandsia usneoides‘Mexican Thick’）3 種植物為供試材料。綠蘿和常春藤購(gòu)自長(zhǎng)沙市紅星花卉市場(chǎng)，松蘿購(gòu)自江蘇省句容市翔鑠農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司。買(mǎi)回后養(yǎng)護(hù) 1～2 周，于 2016 年 9—10 月進(jìn)行試驗(yàn)。

1.2 試驗(yàn)場(chǎng)所

試驗(yàn)在湖南省林業(yè)科學(xué)院實(shí)驗(yàn)中心進(jìn)行。選擇一間南向密封性較好的房間作為試驗(yàn)場(chǎng)所，測(cè)定房間體積，以自然光為照明，模擬自然室內(nèi)環(huán)境。

1.3 試驗(yàn)方法

分別將 40 μL、80 μL 37%～40% 的甲醛溶液滴到濾紙上，置于房間中，讓其自然揮發(fā)，使房間內(nèi)甲醛濃度分別接近《室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T18883-2002）（下簡(jiǎn)稱(chēng)標(biāo)準(zhǔn)）的 5 倍和 10 倍。

準(zhǔn)確測(cè)定房間中甲醛的起始濃度。將盆栽植物的盆以及基質(zhì)用塑料袋包住封口后再將其放入含有甲醛的房間內(nèi)，每種植物每次擺放 1 盆，分別于 12、24、48、72 h 測(cè)定房間中甲醛濃度，計(jì)算每種植物的甲醛吸收量。測(cè)定植物的葉面積，計(jì)算植物單位葉面積甲醛吸收量。試驗(yàn)重復(fù) 3 次，計(jì)算平均值。

使用泰宜康室內(nèi)空氣污染物檢測(cè)儀（ZNSK-202K4 型）進(jìn)行甲醛采樣和采用酚試劑法（GB/T 18204.26-2000）測(cè)定甲醛濃度。葉面積使用美國(guó)LI-COR 的 LI-3000C 便攜式葉面積儀測(cè)定。

2 結(jié)果與分析

2.1 室內(nèi)甲醛濃度的變化

表 1、圖 1 和圖 2 結(jié)果表明：3 種植物對(duì)甲醛的吸收能力有一定的差異。當(dāng)初始甲醛濃度較低時(shí)，在 12 h 時(shí)甲醛濃度下降最快，其中綠蘿組下降最快；之后甲醛濃度下降的速度減慢，到72 h 時(shí)，松蘿組甲醛平均下降了 0.413 mg/m3，綠蘿組甲醛平均下降了 0.40 mg/m3，常春藤組甲醛平均下降了 0.41 mg/m3。當(dāng)初始甲醛濃度較高時(shí)，12 h 內(nèi)甲醛濃度迅速下降，其中綠蘿組下降最快；在 12～24 h 之間，甲醛濃度下降速度減慢；24 h 之后，甲醛濃度下降速度又加快；到 72 h時(shí)，松蘿組甲醛平均下降了 0.80 mg/m3，綠蘿組甲醛平均下降了 0.83 mg/m3，常春藤組甲醛平均下降了 0.787 mg/m3。

表1 吸附不同時(shí)間后室內(nèi)甲醛濃度Tab.1 Formaldehyde concentrations of indoor after different adsorption period（mg/m3）

圖1 甲醛初始低濃度時(shí)室內(nèi)甲醛濃度變化Fig.1Formaldehyde concentration changes on low initial concentration

圖2 甲醛初始高濃度時(shí)室內(nèi)甲醛濃度變化Fig.2Formaldehyde concentration changes on high initial concentration

2.2 不同植物吸收甲醛的能力

由表 2 可見(jiàn)：當(dāng)甲醛初始濃度大約為標(biāo)準(zhǔn)的 5 倍時(shí)，到 72 h 后各組房間內(nèi)空氣中甲醛濃度均已達(dá)標(biāo)。到 72 h 時(shí)，綠蘿的甲醛吸收率最高，為 89.59%；松蘿的甲醛吸收率最低，為 86.81%。單位葉面積的甲醛吸收量則以松蘿的最高，達(dá)到 71.98 mg/m2；綠蘿的最低，為 28.63 mg/m2。當(dāng)甲醛初始濃度大約為標(biāo)準(zhǔn)的 10 倍時(shí)，72 h 后各組房間內(nèi)空氣中甲醛濃度均還超標(biāo)。到 72 h 時(shí)，甲醛吸收率最高的是綠蘿，為 86.15%；單位葉面積的甲醛吸收量最高的是松蘿，為 139.22 mg/m2。3 種植物的甲醛吸收率均隨著甲醛起始濃度的增加而減小，但單位葉面積吸收甲醛量隨著甲醛起始濃度的增加而增大，表現(xiàn)出松蘿＞常春藤＞綠蘿的規(guī)律。因此，判斷植物吸收甲醛能力的關(guān)鍵因素是單位葉面積吸收量。

表2 到72 h時(shí)3種植物的甲醛吸收量、吸收率和單位葉面積甲醛吸收量Tab.2 Absorptive amount, reduced rate and absorbed amount per unit leaf area of formaldehyde of 3 kinds of plants after 72 hours

由圖 3、圖 4 可知：在 2 種甲醛初始濃度下，3 種植物的甲醛吸收速度均隨著時(shí)間的增加而降低，且下降幅度均隨著時(shí)間的延長(zhǎng)而降低。當(dāng)甲醛初始濃度大約為標(biāo)準(zhǔn)的 5 倍時(shí)，在 12 h 時(shí)，松蘿的甲醛吸收速度最大，為 3.09 mg/（m2·h），遠(yuǎn)大于綠蘿的（1.89 mg/（m2·h））和常春藤的（1.41 mg/（m2·h））；隨后，3 種植物的甲醛吸收速度均下降，松蘿的甲醛吸收速度下降最快，其次為綠蘿的，常春藤的下降最慢；到 72 h 時(shí)，松蘿的甲醛吸收速度（1.0 mg/（m2·h））仍大于常春藤的（0.56 mg/（m2·h））和綠蘿的（0.40 mg/（m2·h））。當(dāng)甲醛初始濃度大約為標(biāo)準(zhǔn)的10 倍時(shí)，在 12 h 時(shí)，松蘿的甲醛吸收速度最大，為 3.38 mg/（m2·h），遠(yuǎn)大于綠蘿的（2.55 mg/（m2·h））和常春藤的（2.15 mg/（m2·h））；隨后，3 種植物的甲醛吸收速度均下降，綠蘿的甲醛吸收速度下降最快，其次為松蘿，常春藤下降最慢；到 72 h 時(shí)，松蘿的甲醛吸收速度（1.93 mg/（m2·h））仍大于常春藤的（0.79 mg/（m2·h））和綠蘿的（1.02 mg/（m2·h））。不同甲醛初始濃度相比較，在高濃度時(shí)松蘿、常春藤、綠蘿的甲醛吸收速度均大于其在低濃度時(shí)的甲醛吸收速度。

圖3 低甲醛起始濃度時(shí)的吸收速度Fig.3 Absorption rate on low initial concentration

圖4 高甲醛起始濃度時(shí)的吸收速度Fig.4 Absorption rate on high initial concentration

3 結(jié)論與討論

松蘿、常春藤、綠蘿 3 種耐蔭植物對(duì)室內(nèi)甲醛均具有較好的吸收作用。當(dāng)甲醛初始濃度較低時(shí)，松蘿、常春藤、綠蘿的甲醛吸收率均要大于其在甲醛初始濃度較高時(shí)的甲醛吸收率。當(dāng)甲醛初始濃度較高時(shí)，松蘿、常春藤、綠蘿的單位葉面積甲醛吸收速度均要大于其在甲醛初始濃度較低時(shí)的單位葉面積甲醛吸收速度。

3 種植物的單位葉面積甲醛吸收速度隨著時(shí)間的增加而降低，均在 12 h 時(shí)吸收速度最大，隨后均隨著時(shí)間的延長(zhǎng)吸收速度下降，且下降幅度也均逐步變小。單位葉面積甲醛吸收速度大小順序?yàn)樗商}＞常春藤＞綠蘿。

當(dāng)室內(nèi)甲醛初始濃度大約為標(biāo)準(zhǔn)的 5 倍時(shí)，72 h 后，單盆植株就能夠?qū)⒓兹舛葍艋羾?guó)家標(biāo)準(zhǔn)以下。平均甲醛吸收率的大小順序?yàn)榫G蘿（89.59%）＞常春藤（87.87%）＞松蘿（86.81%），單位葉面積吸收甲醛量的大小順序?yàn)樗商}（71.98 mg/m2）＞常春藤（40.15 mg/m2）＞綠蘿（28.63 mg/m2）。

當(dāng)室內(nèi)甲醛初始濃度大約為標(biāo)準(zhǔn)的 10 倍時(shí)，72 h 后，單盆植株不能將甲醛濃度凈化至國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)以下。平均甲醛吸收率的大小順序?yàn)榫G蘿（86.15%）＞松蘿（84.22%）＞常春藤（81.38%），單位葉面積吸收甲醛量的大小順序?yàn)樗商}（139.22 mg/m2）＞常春藤（73.45 mg/m2）＞綠蘿（56.87 mg/m2）。

令狐昱慰等的密封艙甲醛熏蒸試驗(yàn)研究結(jié)果表明，常春藤的單位葉面積甲醛吸收能力要高于綠蘿［10］，但高海的研究結(jié)果是綠蘿的單位葉面積吸收甲醛量要大于常春藤［16］。本研究結(jié)果與令狐昱慰的基本一致。造成試驗(yàn)結(jié)果不統(tǒng)一的原因可能是植物對(duì)有害氣體的吸收能力除了與葉面形態(tài)、粗糙度、葉片的著生角度和表面分泌物等有關(guān)外［20］，還與供試植物當(dāng)時(shí)的生理狀態(tài)有關(guān)。

本研究中松蘿具有很高的吸收能力，但此模擬環(huán)境下的單位葉面積吸收甲醛量要小于李俊霖的試驗(yàn)結(jié)果［15］。

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