（园林植物与观赏园艺专业论文）几种盆栽观赏植物对室内空气净化能力的研究.pdf

摘要 随着社会的繁荣，人们生活水平妁不断提高，室内环境越来越被人们重视， 但随着科技的发展，现在的建筑材料己由以往的砖木结构逐渐被高性能的塑料 和化学产品所取代，这些装饰材料会挥发出3 0 0 多种挥发性的有机化合物，一 旦进入家庭，将会引发各种疾病，给人们的生活工作带来巨大的损失。在人类 经过“煤烟型”和“光化学烟雾型”污染后，, k 4 t l 正进入以“室内污染”为标 志的第三污染时期。植物正是顺应了人们追求健康、绿色、生态的生活方式的 潮流，越来越受到人们的关注。本文借助精密测量仪器，在一个密闭系统内运 用熏气法对爱玉合果玉、黄金葛、金边虎尾兰、吊兰、中斑吊兰等几种室内常 见盆栽观赏植物净化室内主要污染气体的能力进行研究。在密闭系统内对上述 植物吸收苯和甲醛污染气体的能力进行测定后，分析数据初步判断吸收效果。 同时研究了苯对上述几种植物生理和细胞超微结构的的影响，通过对叶绿素含 量、过氧化物酶活性、丙二醛含量以及叶绿体超微结构的变化来进一步研究其 抗性能力。并对盆栽观赏植物在室内的装饰和绿化做了探讨。本文研究结果表 明： 1 上述几种植物吸收甲醛和苯的结果表明，吸收效果最好的是爱玉合果 玉，其次是黄金葛、金边虎尾兰，吊兰及中斑吊兰吸收效果最差。 2 生理试验结果表明经苯处理的植物叶绿素含量下降，过氧化物酶活性增 加，丙二醛积累增加。综合各指标，爱玉合果玉叶绿素下降幅度最少，过氧化 物酶活性上升最少，丙二醛积累最少，因此受影响最小。其次是黄金葛，金边 虎尾兰，吊兰受影响最大。 3 透射电镜结果表明经苯处理的植物细胞叶绿体变形，内部淀粉粒有增多 变大现象，且基粒及基粒片层排列不规则，有的甚至出现质壁分离。观察分析 表明爱玉合果玉受伤害最小，其次是黄金葛、金边虎尾兰，吊兰受害最严重， 出现质壁分离 4 综合吸收效果和抗性能力，几种试验植物吸收净化能力依次为爱玉舍果 芋 - t t 金葛 金边虎尾兰 吊兰 中斑吊兰，爱玉合果芋是一种适合室内栽培的， 吸收和抗性能力均强的植物。 5 在盆栽植物中，除了植物叶片吸收有害气体外，盆栽的基质也吸收( 吸 附) 了部分有害气体，基质+ 植物+ 容器组成的净化装置可以有效地去除室内 有害气体，且经济实用，在目前没有更好的化学产品去除有害气体的情况下， 无疑是一种效果最好绿色环保的空气净化器。 6 植物有选择吸收的现象，同种植物对不同气体的吸收能力是不同的。 吊兰吸收甲醛较好，但几乎不吸收苯。 关键词：污染；净化；苯；甲醛；超微结构 a b s t r a c t w i t ht h ed e v e l o p m e n to fs o c i e t ya n di m p r o v i n go fp e o p l e sl i f c p e o p l e c o n c e r nt h e i rl i f eq u a l i t ym o r ea n dm o r e m e a n w h i l e ，a d v a n c e si n c o n s t r u c t i o n t e c h n o l o g yh a v e c a u s e dam u c hg r e a t e r u s i n go fs y n t h e t i cb u i l d i n g m a t e r i a l s b e s i d e s c h e m i c a lp r o d u c t i o ni su s e di ni n s u l a t e dm a t e r i a l s ，i n d o o rd e c o r a t i v e m a t e r i a l s ，d o p e ，a n d a l lk i n d so fp a i n t so nf u r n i t u r e ，w a l l sa n df l o o r s t h e s e d e c o r a t i v em a t e r i a l sc a nr e l e a s em o r et h a n3 0 0k i n d so fd i f f e r e n tv o l a t i l eo r g a n i c c o m p o u n d s ( v o c s ) w h e nt h e ye n t e ri n t oo u rh o u s e s ，s o m ep o i s o n o u s v o c sw i l l c a u s ev a r i o u sd i s e a s e sw h i c hb r i n gh u g ep h y s i c a la n dp s y c h i c l o s st ou s e r s h a v i n gs t r u g g l e dw i t ht h ep o l l u t i o n so f “l a m p b l a c k a n d p h o t o c h e m i s t r yf o g ” h u m a n b e i n g i s e n t e r i n g t h e3 r d p e r i o d o f p o l l u t i o n s 一i n d o o rp o l l u t i o n c o n f o r m a n c ew i t hp e o p l e s r e q u e s t s o fh e a l t h ，g r e e na n de c o l i f e s t y l e ，p l a n t s a p p l i c a t i o nh a v eb e e nr e c e i v e dm o r ea n dm o r e c o n c e r n i np r e s e n tp a p e r ，s e v e r a li n d o o rp l a n t s s a n s e v i e r i at r i f a s c i a t a l a u r e n t i i ， s y n g o n i u mp o d o p 的i l u m g o l d a l l u s i o n 。s e i n d a p s u sa u r e 口$ 。c h l o r o p h y t u r n c o m o s m l n ，c h l o r o p h y - 讯me o m o $ 1 l m v i t t a t u m w e r em e a s u r e da n de v a l u a t e d w i t ht h e i r a b i l i t y o fr e m o v a lo fb e n z e n ea n df o r m a l d e h y d e ，t h r o u g hb e i n gp u t t i n gi n t oa s e a l e dc h a m b e rw i t hc o n t a m i n a t e da i r t h r o u g hc o m p a r i s o na n ds t u d i e so ft h e p h y s i o l o g i c a lh a r d n e s sa n dc e l l u l t r as t r u c t u r eo ft h el e a v e so fd e t e c t e dp l a n t s g r o w i n gi nc o n t a m i n a t e da i rf o rd i f f e r e n tp e r i o d so ft i m e ，w ef o u n ds o m ep l a n t s w i t hh i g ha b i l i t yo f a b s o r b i n gb e n z e n e a n d f o r m a l d e h y d es e p a r a t e l y ，a n dw i t hh i g h r e s i s t a n c et ot h e s ep o i s o n o u sa i ra sw e l l m o r e o v e r ，w es t u d i e dt h ea p p l i c a t i o n so f p o t t e dp l a n t si nh o u s e sd e c o r a t i o na n dg r e e n i n g s o m er e s u l t sh a db e e ng a i n e da s t h ef o l l o w i n g ： 1 s y n g o n i u mp o d o p h y h u m g o l d a l l u s i o n i st h eb e s to n eo ft h es e l e c t e dp l a n t si no u r r e s e a r c h ，w h i c hi sw i t hh i g ha b i l i t yo fa b s o r b i n gb e n z e n ea n df o r m a l d e h y d e n e x t o n e sa r e s e i n d a p s u s n u r e u $a n d s a n s e v i e r i at r l f u s c l a t al a u r e n t i i ， c h l o r o p 却t u m c o i v n o s u y ai st h ew o r s t 2 t h ec h a n g e so f c h l o r o p h y l lc o n t e n t s ，t h ea c t i v i t yo fp e r o x i d e s ，m d a c o n t e n t s i nl e a v e so ft h e s eo r d i n a r yp o t t e do r n a m e n t a lp l a n t sp o l l u t e db yb e n z e n ea r e m e a s u r e dw i t h s p e c t r o p h o t o m e t r y t h er e s u l t ss h o w e d t h a tc h l o r o p h y l lc o n t e n t si nl e a v e s o fp l a n t sd e c r e a s e 。t h ea c t i v i t yo f ,peroxides a n dm d ai n c r e a s er e m a r k a b l yt h eb i g g e s t c h a n g ei sc m o r o p h y t u r nc o l n o s x r a ，t h es e c o n di ss a n s e v i e r i at r i f a s c i a t a l a u r e n t i i ， a n dt h et h i r di ss c i n d a p s u s a u r e u s , t h es m a l l e s ti ss y n g o n l u mp o d o p h y l l u m g o l d a l l u s i o n 3 t h es t r u c t u r eo fu l t r as t r u c t u r a li nl c a v e so ft h e s eo r d i n a r yp o t t e do r n a m e n t a l p l a n t sp o l l u t e db yb e n z e n ea r ea l s om e a s u r e d u l t r as t r u c t u r a lo b s e r v a t i o ns h o w e d t h a tt h es t r u c t u r eo fu l t r as t r u c t u r a lw a sd e s t r o y e d ，t h es t a r c hg r a i n sb e c a m e l a r g e rw i t ht h ef u m i g a t i o np r o l o n g i n g ，w h i l et h el i p i dg l o b u l eb e c a m es m a l l e r t h e d e g r e e o fu l t r as t r u c t u r a l ss t r u c t u r e b e i n gd e s t r o y e d o fc h l o r o p 衄t u r n c o m o s u mi st h e b i g g e s t ，t h ef o l l o w i n gs e q u e n c e i ss a n s e v i e r i a t r i f a s c i a t a l a u r e n t i i ，c i n d a p s u sa u r e u s ，s y n g o n i u mp o d o p h y l l u m g o l da l l u s i o n 4 a c c o r d i n gt og e n e r a la n a l y s i s ，t h es e q u e n c eo ft h ea b i l i t yo fd e c o n t a m i n a t i o n w a st h a t s y n g o n i u mp o d o p h y i l u m g o l da l l u s i o n c i n d a p s u s a u r e u s s a n s e v i e r i at r i f a s c i a t a l a u r e n t i i c h l o r o p h y t u r nc o m o $ u 删 5 i n p o t t e dp l a n t s ，b e s i d e sf o l i a g e a b s o r bh a r m f u l g a s e s ，i t s s o i l s a n d m i c r o o r g a n i s mi ns o i l sa l s oc a na b s o r bs o m eh a r m f u lg a s e s s o i l + p l a n t + c a s e m a k eu po fa p u r i f y s e tw h i c hc a na b s o r bi n d o o r f o r m a l d e h y d e a n d i ti s e c o n o m i c a la n dn os i d e e f f e c t i t st h eb e s tg r e e np u r l f y a i r s e ta tp r e s e n t 6 p l a n t sh a das e l e c t i v e a b i l i t y t od i f f e r e n t g a s e s c h l o r o p h y t u mc o t n o s u r t l c a n a b s o r bf o r m a l d e h y d el a r g e l y ，b u tc a l l tt ob e n z e n e k e y w o r d ：p o l l u t i o n ；a b s o r b ；p u r i f y ；b e n z e n e ；f o r m a l d e h y d e ；u l t r a s t r u c t u r e 致谢 白驹过隙，三年硕士研究生生活即将结束。 在此之际，首先感谢我的导师汤痰国教授，他渊博的知识、严谨的治学态 度，开阔得思维使我深受教益，他在学业和生活上给我的孜孜教诲和关心，让 我终身难忘。 本文主要是在深圳仙湖植物园李楠副研究员的悉心指导下完成的。李楠老 师以独具慧眼的专业眼光率先在国内提出观赏植物对室内空气吸收净化作用 的研究课题，本课题得到深圳城市管理科学研究所的资助，我有幸参与该课 题组的成员之一，并得到李老师亦师亦友般的悉心指导，使我学会了组织科学 实验研究的基本技能。通过毕业实验设计，除了给我上了一堂深刻的技能课之 外，也让我体会到在组织一个实验项目中团队的重要性和科学实践的意义，通 过一年半的实验工作还使我领悟到很多做人的哲理。李老师敏锐的思维，深邃 的洞察力，孜孜不倦的奋斗精神，开拓性的研究思路，使我受益匪浅。李老师 积不仅在科研上为我们创造条件，在生活上给予我无私的帮助和关心，更加让 我难以忘怀，我庆幸在人生的道路上能遇到这么好的两位导师，在此，我对两 位恩师致以万分感谢! 在论文的研究过程中，深圳仙湖植物因焦根林老师、傅小平老师在生活和 学习给予的热心指导和帮助，在此深表谢意。中科院广州地球化学研究所王新 明研究员、江西财经大学赵九州副教授也给予了热心指导和帮助，在此深表谢 意! 感谢深圳仙湖植物园蒋明工程师在试验中和生活中给予的无私帮助和关 心。感谢一起生活和学习的硕士研究生苏俊霞、马永、韩俊永和廖芬等给予的 帮助和关心。 我要对我的父母和姐姐致以最诚挚的感激，感谢她们多年朱在生活上和精 神上给予的无私支持和照顾。是她们给予我生活的信心和勇气，让我翻越一座 座高山。 三年来还有许多老师、同学给了我多方面的帮助和关心。在此，不能一一 尽述，真情厚谊，我铭记在心。 作者：黄爱葵 二零零五年四月 第一章文献综述 植物的室内装饰亘古有之，从原始的洞穴壁画、雕刻、绘画及文学作品中 可见一斑，随着人类文明的发展，内涵的丰富，己使它的概念迥异于从前。室内 植物已从佛教圣洁的供物、宫廷显贵的地位象征普及到人皆可得的观赏品：从 空间使用后才随意加入的点缀上升到空间设计时必须考虑的一个因素从单盆 独立欣赏发展到一种园林化的环境艺术。随着盆栽的出现，加热系统及透光材 料在温室栽培中的应用以及人们环境意识的加强等使得植物进入室内空间的 方式及品种已不再只是空间使用者随心所欲的选择。植物也不仅仅是一种装饰 性物品，而是人们追求健康、科学、环保、生态的一种生活方式。从生态学的 观点可以把室内环境看成是个开放性的生态系统，此开放性的生态系统在与 室外环境进行物质和能量交换的同时，在室内也进行着物质和能量的交换。 然而，这个生态系统正日益受到破坏，出现了各种各样的污染，给人们的身体 健康带来极大的威胁。在2 0 世纪8 0 年代以前，人们注目的焦点还是室外环境 ( 主要是大气污染) ，而现在室内环境由于与人的日常生活息息相关，日益受到 人们的关注。 1 室内污染源与严重性 1 1 污染的严重性 所谓“室内”主要指居室内。广义上讲，包括办公室、会议室、教室、医 院等室内环境和酒店、图书馆、健身房、候车室等各种室内公共场所以及飞机、 汽车、火车等交通工具内。室内环境正逐渐成为环境研究领域中的一个活跃的 研究分支，并逐步形成一门新的学科一室内环境学垤1 。据统计，我国城市居民 每天在室内生活长达2 1 5 3 小时，占全天时间的9 0 ，研究证明，新装饰的建 筑物室内污染物浓度是室外的1 0 0 倍3 。这些看不见摸不着的污染物常使得人 们感到眼睛不适、鼻腔和咽喉不适、流鼻水或鼻塞、胸闷、空气有刺激性气味、 头痛、精神无法集中和过敏等，世界卫生组织( w h o ) 将此现象称为”病态建筑 物综合症”( s i c kb u i l d i n gs y n d r o m e ，s b s ) h j 。据中国室内装饰协会室内环境检 测研究中心专家介绍，国家卫生、建设和环保部门曾经进行过一次室内装饰材 料抽查，结果发现具有有毒气污染的材料占6 8 ，这些装饰材料会挥发出3 0 0 多种挥发性的有机化含物，旦进入家庭，将会引发各种疾病。来自我国的监 测数据也表明，我国室内化学性、物理性、生物性污染都在增加，我国每年由 室内空气污染引起的超额死亡数可达1 1 1 万人，超额门诊数2 2 万人次，超额 急诊数4 3 0 万人次。严重的室内环境污染也造成了巨大的经济损失。来自世界 银行的一份研究表明，我国目前每年有众多室内空气污染造成的损失，如果按 支付意愿价值估计，约为1 0 6 亿美元。室内空气污染已经列入对公众健康危害 最大的五种环境因素之一。国际上一些室内环境专家提醒人们，在人类经过“煤 烟型”和“光化学烟雾型”污染后，人们正进入以“室内污染”为标志的第三 污染时期 。 1 2 室内主要的污染物及其对人体的影响 随着科技的发展和人民生活水平的提高，现在的建筑材料已由以往的砖木 结构逐渐被高性能的塑料及钢铁所取代。绝缘材料、室内装饰材料、涂料及各 种家具、墙壁、地板表面用油漆，也多使用美观大方、经济实用的化学用品。 据调查，我国目前使用的大部分装饰材料不同程度地含有有机溶剂、甲醛、苯、 氯化烃等有机物，其中甲醛、苯、三氯乙烯等是已知的致癌物质。室内污染物 主要来源于人体排出、室内燃烧加热、建筑装修材料、家具被褥衣服、家用化 工产品、室内生物污染、电器电磁辐射、光电反应产物等h3 。表1 一l 列举了 住宅和商业建筑中常见的室内空气污染物质。 表1 1 住宅和商业建筑中常见的室内空气污染物质 t a b a i1 - 1c o m m o ni n d o o rp o l l u t e dm a t t e ro fd e w e l l i n gh o u s ea n dt r a d e a r c h i t e c t u r e 室内空气污染源室内空气污染物质 c o 、u 吸八颗粒韧、硐机拧染物 香烟烟雾 v o c s 溶剂、油漆、胶水、杀虫剂、化妆品 甲醛、挥发性有机化合物( v o c s ) 日用晶、家具和建筑材料 0 3 、有机物、颗粒物质 计算机、复印机及排字设备 生物类污染物质( 各类军团菌、霉菌等) 不流动的死水( 通分系统) 人群活动场所产生的污染 户外空气渗入 固相释放的物质 厨房燃烧器、取暖器等 c 0 2 、臭气( 生物的排泄物) 、细菌和 病毒 s o x 、n o x 、c o x 、o v o c s 、颗粒物 质 氡、石棉、v o c s c o 、n o x 、有机物、颗粒物质 室内环境中主要的污染物有以下五种： 1 甲醛 甲醛( h c h o ) 是一种无色易溶的刺激性气体，可经呼吸道吸收，其水溶 液“福尔马林”可经消化道吸收。当室内空气中含量为0 1 m g m 3 时就有异味 和不适感；o 5m g m3 可刺激眼睛引起流泪：o 6m g m 3 时引起咽喉不适或疼痛； 浓度再高可引起恶心、呕吐、咳嗽、胸闷、气喘甚至肺气肿；当空气中达到3 0 m g m 3 时可当即导致死亡。长期接触低剂量甲醛可以引起慢性呼吸道疾病、女 性月经紊乱、妊娠综合症，引起新生儿体质降低、染色体异常，甚至鼻咽癌。 高浓度的甲醛对神经系统、免疫系统、肝脏等都有毒害。甲醛还有致畸、致癌 作用，据流行病学调查，长期接触甲醛的人，可能引起鼻腔、口腔、鼻咽、皮 肤和消化道的癌症。室内空气中的甲醛主要来自用作室内装饰的胶合板、细木 工板等人造板材以及其它各类的装饰材料，如贴墙布、化纤地毯、塑料泡沫、 油漆、涂料等。 2 氨 氨是一种无色而有强烈刺激性臭味的气体。比空气轻，可感觉最低浓度5 。3 m g m 3 。氨是一种碱性物质，它对接触的组织都有腐蚀作用。可以吸收组织中 的水分，使组织蛋白变性，并指导组织脂肪皂化，破坏细胞膜结构。氨的溶解 度极高，所以主要对动物或人体的上呼吸道有刺激和腐蚀作用，减弱人体对疾 病的抵抗能力。浓度过高时除了腐蚀作用外，还可通过三叉神经末梢的反向作 用而引起心脏停搏和呼吸停止。室内氨主要来自建筑施工中使用的混凝土外加 剂，特别是在冬季施工过程中，在混凝土墙体中加入尿素和氨水作外混凝土防 冻剂，这些含有大量氨类物质的外加剂在墙体中随着温度等环境因素的变化而 还原成氨气从墙体中缓慢释放出来，造成室内空气中氨浓度的大量增加。所以 在冬季气温较高的南方，氨不是室内主要的污染源。 3 苯及苯系物 苯为无色具有特殊芳香味的液体，是室内挥发性有机物的一种。在通风不 良的环境中工作，段时间内吸入高浓度苯蒸汽可弓l 起中枢神经系统抑制作用为 主的急性苯中毒。已经被专家确认为严重致癌物质。轻度中毒会造成嗜睡、头 痛、头晕、恶心、呕吐、胸部紧束感的等，并可有轻度粘膜刺激症状。重度中 毒可出项视物模糊、震颤、呼吸快、心率不齐。抽搐。少数严重病例可出现 呼吸和循环衰竭、心室颤动。苯及苯系物主要来源于各种建筑材料中的有机溶 剂，另外还有装修中使用的胶、漆、涂料等。 4 氡 氡是镭衰变产生的自然界唯一的天然放射性惰性气体，它没有颜色，也没 有任何气味。氡原子在空气中的衰变产物被称为氡予体，为金属粒子。常温下 氡及子体在空气中能形成放射性气溶胶而污染空气，容易被呼吸系统截留，并 在局部区域不断积累而诱发肺癌。科学研究表明，氡对人体的辐射伤害占人体 一生中所受到的全部辐射伤害的5 5 以上，其诱导肺癌的潜伏期大多都在1 5 年以上，世界上有l 5 的肺癌患者与氡有关。所以说氡是除吸烟以外引起肺癌 的第二大因素，是导致人类肺癌的第二大“杀手”，世界卫生组织已把它列为 1 9 种主要的环境致癌物质之一。据统计，我国每年因氡致肺癌为5 0 0 0 0 例以上。 5 总挥发性有机物 总挥发性有机化合物( t o t a lv o l a t i l eo r g a n i cc o m p o u n d ，t v o c ) ，是指在指 定的试验条件下，所测得材料或空气中挥发性有机化合物的总量。 t v o c 作为室内污染物，种类多，成分非常复杂，而且新的种类不断被合 成出来。由于它们单独存在时浓度低，不予逐个分别表示，而以t v o c 表示总 量，t v o c 中除醛类外，常见的还有苯、甲苯、二甲苯、三氯乙烯、三氯甲烷、 萘、二异氰酸酯类等，主要都来自各种涂料、粘合剂及各种人造材料。 t v o c 的毒性主要表现在可能引起机体免疫水平失调，影响中枢神经系统 功能，出现头昏、头痛、嗜睡、无力、胸闷等症状，还影响消化系统，出现食 欲不振，恶心等，严重时可损伤肝脏和造血系统，出现变态反应。经过专家研 究论证，确认室内有机化合物中2 0 多种为致癌物或致突变物质。 有人针对广州地区卧室和办公室室内污染检测结果统计分析【3 j 如表1 2 所示 表1 2广州地区居室和办公室室内空气污染物检测结果统计 t a b e l1 - 2s t a r r e s u l to fi n d o o rp o l l u t e dm a t t e ri nd e w e l l i n gh o u s ea n do f f i c eo f g 呈苎曼g 兰塾2 坚! ! 9 1 2 碧 污染物样品数浓度范围超标率最大超标倍数 由表1 2 可见室内空气重甲醛、苯的污染极其严重，在5 6 2 个检测样品 中甲醛超标率高达9 3 7 ，最大超标倍数为2 1 6 ；在3 1 6 个检测样品中苯超标 率达5 8 9 ，最大超标倍数为4 6 主要的污染物。甲醛、苯是目前广东地区首 要的室内污染物。 室内污染如此严重，给人们的身体健康带来极大的威胁，有人将室内环境 污染造成的危害归为1 0 种主要常见表现： ( 1 ) 每天清晨起床时，感到憋闷、恶心、甚至头晕目眩： ( 2 ) 虽然不吸烟，也很少接触吸烟环境，但是经常感到嗓子不舒服，有异物感， 呼吸不畅； ( 3 ) 家里小孩常咳嗽、打喷嚏、免疫力下降，新装修的房子孩子不愿意回家； ( 4 ) 家人常有皮肤过敏等毛病，而且是群发性的； ( 5 ) 家人共有一种疾病，而且离开这个环境后，症状就有明显变化和好转： 4 ( 6 ) 新婚夫妇长时间不孕，查不出原因； ( 7 ) 孕妇在正常怀孕情况下发现胎儿畸形； ( 8 ) 新搬家或新装修后，室内种花不易成活，叶子容易发黄、枯萎，特别是一 些生命力很强的植物也难以正常生长； ( 9 ) 新搬家后，家养的宠物猫、狗及热带鱼莫明其妙的死掉，而且波及邻居家； ( 1 0 )新装修的家庭和写字楼的房间或新买的家具有刺眼、刺鼻等刺激性异味 不散。6 1 人们称之为病态建筑综合症( s b s ) 。为此国家制定了相应的国家标准和法 规了控制室内污染。 1 3 相关的国家标准民用建筑工程室内环境污染控制规范 该规范编为g b 5 0 3 2 5 2 0 0 1 ，自2 0 0 2 年1 月1 日起施行。该规范为强制性 标准，内容涉及工程勘察、设计、施工、验收等建设阶段，对建筑材料和装修 材料选择、勘察、设计、施工、验收等的工作任务及工程检测提出了具体的技 术要求。其目的是为了控制由建筑材料和装修材料产生的室内环境污染。这里 只列举室内环境污染浓度限量。 表1 3民用建筑室内环境污染物浓度限量 ! 璺墅! ! ! ：兰2 坠! 曼翌! ! i e i ! 苎! i 2 翌2 1e 2 1 1 坚! i 2 翌i 翌! ：! ! 坠竺! ! 坚! 坠g 污染物i 类民用建筑工程 i i 类民用建筑工程 氨( m g t m 3 ) ! o 2s o 5 游离甲醛( m g m 3 )曼o 0 8 三o 1 2 苯( m g m 3 )s 0 0 9 s o 0 9 1 q 里! 墨墨! 翌：!三q ：i三q ：垒 i 类民用建筑工程：住宅、老年建筑、幼儿园、学校教室、医院等。 i i 类民用建筑工程：办公室楼、旅店、文化娱乐场所、书店、图书馆、体 育馆、展览馆、商店、公共交通等候室、饭店餐厅、理发店等。 1 4 目前室内空气净化技术 面对这样的污染状况，有人也研究出了一些相应的净化方法，主要有纤维 过滤，静电捕集，吸附，光催化分解，低温等离子体分解，空气负离子捕尘， 臭氧灭菌消毒。由这些方法制造的装置虽然可以在短时间内去除室内的污染气 体，但是这些方法的负作用也是值得深思的，是否对人体有害? 以臭氧灭菌消 毒为例，臭氧有很强的灭菌效果，有研究表明臭氧可在5 分钟内杀死9 9 以上 的繁殖体，还有除臭的功能，许多室内空气净化器以臭氧的强氧化性为原理， 将空气中的有机物氧化，以达到净化空气的目的。但是，由于臭氧的强氧化性， 过高的臭氧浓度对人体有危害作用旧1 。再次，室内的有害气体是慢慢释放出来的， 不是一两天就能释放完的，如果经常使用对于家庭来说十分不方便，同时这样的 机器也价值不菲，对于一般家庭很难承受。如何才能寻找一种有对人体无害，有 经济方便的净化装置呢。我们想到了在生态系统中发挥重要作用的植物。 2 室内植物的重要作用及国内外研究进展 2 1 室内植物在改善室内环境中的重要作用 所谓的“室内植物”是指能够在室内条件下，长时间或较长时间正常生长 发育的植物。根据观赏部位不同，大致可以分为观叶类、观花类、观果类，观 干类，观根类，我们通常所说的室内植物是指观叶植物。它们一般比较耐荫或 喜荫；对于干燥的空气、通风不良及较小的温度变化有一定的耐受力，绝大多 数原产于热带雨林地区的植物，对光照要求不高，较耐荫，因此可以适应室内 的较弱的光照环境【s ，9 ，l 。j 。 室内植物在室内环境中所具有的功能有： 2 1 1 生态功能 所谓室内植物的生态功能是指它有益于人体健康，利于人类生存。主要表 现在以下几个方面： ( 1 ) 改善室内空气质量 植物通过叶片上的气孔和枝条上的皮孔，将空气中污染物吸入体内，在体 内通过代谢进行即降解，或通过根系排出体外，或积累贮藏于某一器官内。植 物对空气中污染物的这种吸收、降解和积累、排出，对室内空气污染起到了净 化作用d l a 2 。另外，植物还能通过光合作用吸收二氧化碳，放出氧气，因此， 在室内栽植绿色植物就相当于放置了氧气发生器和空气净化器。一定的绿化面 积，可以有效的吸收室内的有毒气体，如甲醛、苯、三氯乙烯等，同时也能使 呼吸和生活用氧和二氧化碳达到平衡。仙人掌科( c a c t a c e a e ) 、景天科 ( c r a s s u l a c e a e ) 的一些多肉类植物夜间可以吸收二氧化碳，在夜间可以净化 室内空气1 3 】。有资料表明1 4 】室内绿化可明显降低c 0 2 浓度，其效果与绿化时间 无关，但与绿化量相关。 ( 2 ) 调节室内湿度 植物的蒸腾作用使得水分不断从植物的根部向顶部的叶片处输送，水分再 通过叶片表面的气孔蒸发到空气当中。因此，室内大型的植物可以起到调节不 同高度空气湿度的作用。有资料表明，绿化覆盖率大于3 7 一3 8 时，可以从 周围环境重吸收热量，降低环境温度。这样就可以有效的降低室内热度，减少 6 室内空调等的使用时间 15 1 。 ( 3 ) 滞尘 由于植物叶面多毛或粗糙以及所分泌有油脂性物质或粘液的存在，通过吸 附可降低室内飘尘含量，这对防治人体呼吸道等疾病有重要作用。绿化使室内 平均飘尘含量由绿化前的1 3 2 1 0 - 2 m g m 3 ，降为绿化后的5 1 1 0 - 2 m g m 3 , 降 幅达8 1 1 0 1 m g m 3 i ”1 。 2 1 2 心理生理功能 环境心理学家麦肯尼( m c k e n n y ) 曾指出：“如果一个人失去与自然力量的 接触而仍能保持他身心的健康，那将是有争议的事情，自然的力量形成了他生 物学和精神上的本性。”因此自然景观包括室内植物对于保持人的心理健康具 有重要意义。植物在室内环境中的可以松弛精神，调节视神经、心律，缓解神 经性疲劳。 生理学研究表明，光的波长在5 1 0 5 5 5 m m 对人视神经的刺激是最小的， 这个波段光呈现出黄绿色，日本东京农业大学的测试发现，长时间使用电脑者 若能经常注视绿色植物，可以达到消除视力疲劳的作用，可明显改善视力，对 提高人的反应能力也有一定效果。环境心里学和临床医学家做过统计，发现处 于拥挤状态的都市人们，高血压：心脏病、神经衰弱和其他精神性疾病的发病 率都高于生活在幽静环境中的乡村居民。悉尼工业大学( t h eu n i v e r s i t yo f t e c h n o l o g y ，s y d n e y ) 的一项对脑电波的研究表明，观赏植物更有利于提神醒脑， 减轻压力1 17 。室内植物对神经系统、呼吸道和皮肤的改善作用大于女性，而对 黏膜系统的改善效果是女性大于男性【14 1 。 2 1 3 美学功能 象自然界的植物一样，室内植物也具有美学功能。室内植物的红花绿叶以 一定的形式应用于室内可以给人们产生赏心悦目的审美情趣。它们以千变万化 的姿态打破了现代建筑室内的生硬感和呆板感，给人一种质朴、亲切之感，让 人重返大自然。 2 2 国内外研究进展 国内的园艺工作者对室内植物生理特性、养护管理、观赏价值多有研究， 在这方面有很多的文献和资料，出版的书籍也很多。很多室内植物也已经实现 规模化生产。但是研究植物吸收净化室内空气的报道很少。 较早研究植物对气体污染物吸收净化是植物科学家研究园林植物开始的。 人们很早就认识到植物能够吸收大气中的有害气体，但系统的研究还是从近几 年开始的。在园林植物吸收净化大气污染方面，有人从不同的生理指标入手， 研究大气污染对植物抗氧化酶系统，叶绿素含量等方面的影响。总结如下：认 为大气污染致使植物体内叶绿素含量降低，叶绿素a b 值升高，f v f m 、f v f o 、 7 叶绿体光系统i i 和膜系统完整度下降，抗氧化酶系统活性上升，质膜相对透性 升高，游离性蛋白和可溶性糖含量增加并使植物体内丙二醛积累增加。同时结 果还显示，这些生理指标的变化幅度与大气污染物含量呈显著相关，并利用这 些生理指标的变化幅度作为生物监测的指标来评价不同污染区的污染状况 d 8 - 2 5 。 对不同园林植物进行人工熏气试验分析表明绿化树种对大气污染物二氧 化硫、氯、氟等具有一定的吸收能力，但是不同树种具有明显的差异【l “。其中 有抗性强，但是吸收能力差的树种；有抗性差，但是吸收能力强的树种：也有 抗性差，吸收能力差的树种。前人研究的目的也是想通过试验寻找抗污、吸污 的绿化树种用于园林之中。本试验旨在筛选出吸收效果好且抗性强的室内观赏 植物用于室内装饰美化和绿化。 中科院华南植物所从研究园林植物的生理生态入手，主要是研究大气污染 对植物净光合速率、蒸腾速率、气孔导度的影响，筛选出轻度敏感，中度敏感、 高敏感植物。同时也从生理角度进行了分析，认为植物叶面积对大气污染最敏 感 2 6 - 2 8 。室内污染与室内植物叶片面积变小之间的关系还尚未见报道。 但是，关于室内植物监测、净化室内空气方面的报道比较少。1 9 9 6 年上海 医科大学和上海市植物园对植物净化室内空气做过一些研究【29 1 ，是用复叶波士 顿肾蕨( n e p h r o l e p i se x a l t a t a m a r s a l i i ) 、鹅掌柴( s c h e f f l e r aa r b o r i c o l a ) 、心 叶喜林芋( p h i l o d e n d r o ns c a n d e n s ) 、蔓生椒草( p e p e r o m i ap r e c o m e n s ) ，吊兰 ( c h t o r o p h y t u mc o m o s u m ) 等七种上海常见的观叶植物，在染毒室分别用甲醛， c 0 2 ，c o ，s 0 2 染毒，同时还做了动物性试验，结构表明植物可以降低这些污 染物的浓度。但是试验设计比较简单，没有深入和系统的研究。 同时，贵州省环境保护科学研究所在室内观叶植物与室内环境的关系方面 用不同方法，从不同角度做了一些研究： 研究运用多元统计分析的星座图方法。对多项数据的实测值进行定量分析， 并对居室环境及其中栽培植物加以分类，同时用图形直观地表示出分类结果，对 用室内观赏植物对居室环境空气质量进行综合监测的可能性进行了分析。 试验又通过研究小棕榈吸收p b ，鸭跖草吸收s 0 2 ，常春藤吸收c o 的情况， 说明室内植物可净化室内空气。研究方法是在室内进行非封闭式染毒，然后通 过仪器测量出浓度的变化，以及观察植物的生长情况，向人们展示室内植物监 测室内空气质量是有前景的。对于如何采样、采样经历的时间未做详细介绍， 而且并非完全的封闭条件，室内外气体交换也未作交待，外界环境影响很大， 因此对于测量精确程度以及试验设计方面存在很多令人怀疑的地方【3 0 4 扪。试验 对常春藤、鸭跖草和棕榈3 种适于室内栽培的观叶植物光合特性合抗s 0 2 能力 进行研究，结果显示棕榈光饱和点、光补偿点高，属半阴性至半阳性植物，置 于室内窗前或其它散射光充足、较明亮处可满足对光的需求；常春藤、鸭跖草 的光补偿点、光饱和点均低，属阴性植物，但是光适应潜力大，能够通过调节 窖 叶绿素含量来适应新的光环境。对s 0 2 抗性以棕榈最强，鸭跖草最弱。研究的 结论和试验方法表明即研究植物的耐阴性，再结合其抗性，可以让植物放在室 内不同光照强度的地方生长良好。此研究重视植物生理生态方面的内容值得借 鉴，但是在对植物吸收净化及方面的工作还是不够详尽 3 3j 。 以上的工作也都未从植物内部的变化作出测量，对植物的抗性和吸收能力 及等级没有作出评估，所以有很多工作需要进一步去研究和探讨。 国内另有人研究室内绿化与室内微环境及人体的影响，结果表明室内绿化 即在室内种植植物可以有效的吸收尘埃，减少细菌和c 0 2 浓度 3 4 , 3 5 。可以明显 的提高视力和人的注意力，并且保护人体呼吸道粘膜【l4 , 1 ”。 国际上较早对有关植物吸收净化室内空气进行系统研究的是美国航天局 ( n a s a ) 的w o l v e r t i o nb c 博士，此试验的目的是在一个相对密闭的空间里如 太空站、室内用植物来净化里面的空气，他们选用了绿萝( s c i n d a p s u sa u r e u s ) 、 中斑吊兰( c h l o r o p y t u r ne l a t u m v i t t a t u m ) 、合果芋( s y n g o n i u mp o d o p h y l l u m ) 三种植物，设计了一个试验装置，用普列克斯玻璃( 一种丙烯酸甲酯制成的透 明塑料材料) 做成的边长7 3 7 c m 3 的立方体，玻璃厚度为1 2 7 r a m ，内部装有风 扇，使空气流动；装有制冷管以调节内部温湿度；用宽谱植物生长灯提供光照， 使得叶片表面的光照强度为3 5 0 0 l u x 。试验结果显示，中斑吊兰吸收的效果最 好，在6 小时的时间内，每平方厘米的叶片吸收2 2 7 u g 的甲醛，其次是合果芋， 0 5 0 u g c m 2 ，最差的是绿萝，o 4 6 u g c m 2 。同时试验结果还显示花盆、盆土、微 生物也吸收部分甲醛l j ”。 该研究从实用的角度入手，给人们一个比较直观的结果，寻找了吸收效果 好的植物，并测定了吸收量和吸收速率，对植物在室内所发挥的作用进行了量 化。但是，因为是较早的探索性试验，因此在试验的过程中难免存在一些值得 考虑和推敲的地方。首先，甲醛气体是一种极性较强的气体，很容易被一些材 料所吸附，d r , w o