室内空气净化植物墙的设计、施工、维护与案例解析
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1.3 植物的室内空气净化效果

1.3.1 植物对空气污染物的作用

1.植物对空气污染物的吸收作用

植物是生物圈的重要组成部分,万物生命与循环都依赖着植物。建筑是人类生存的居所,拥有一个良好的生态环境,是人类拥有安全、健康、优美之家的前提条件。无论是人类祖先的穴居、巢居,还是现代人的生态建筑、绿色建筑,都无一例外地与生态系统以及植物环境有着密切的联系。植物可以让城市呼吸、让建筑呼吸、让居住者拥有舒适的呼吸;植物可以把空气净化得清新;植物可以为建筑提供天然的避风遮阳的条件;植物可以帮助人们分解、吸收环境中的有害物质。通过植物系统的降噪、除尘、杀菌、放氧、固碳等生物功能,为我们净化生存环境,为建筑提供良好的新风供给条件;通过植物的固土、保水、过滤、蒸腾作用,起到降低扬尘、净化和调节空气湿度的作用。

绿色植物对居室中受污染的空气具有很好的净化作用。美国国家航空航天局(NASA)的一位科学家威廉·沃维尔用了几年的时间,在密闭实验箱中测试了几十种不同的绿色植物对几十种化学复合物的吸收能力(图1-15),并把重点放在易于购买的观赏植物上,结果发现各种绿色植物都能有效地降低空气中的化学物质,并将它们转化为自身的养料,其量之大令人吃惊。从他公布的一份抗污染的绿色植物清单中可以看出,在24h照明、1m3空气的条件下,芦荟吸收了90%的甲醛;90%的苯在常春藤中消失;龙舌兰可吸收70%的苯、50%的甲醛和24%的三氯乙烯;垂挂吊兰能吸收96%的一氧化碳和86%的甲醛。绿色植物的光合作用已是人们熟知的常识,但植物吸入其他物质作为养料、某种植物偏爱某种化合物等现象,人们还未弄清楚其中的奥秘。威廉·沃维尔做了大量的实验,证实绿色植物吸入化学物质的能力大部分来自于土壤中的微生物,而不只是叶子。与植物共同生长于土壤里的微生物,在经历了一代代繁殖之后,其吸收化学物质的能力还会增加。

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图1-15 密闭实验箱

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图1-16 仙人掌

中国室内装饰协会室内环境监测工作委员会发现,某些观赏植物不但能够美化居室,而且能够净化室内空气。监测人员曾经在1.5m3的环境舱里进行甲醛净化效果的实验,结果发现48h以后,与对比舱的甲醛浓度相差4倍。研究发现,如果在室内每10m2放置一盆1.2~1.5m高的绿色植物,就能有效地吸附二氧化碳、一氧化碳、甲醛、苯等有害气体,有利于身体健康。

研究发现,有的植物还能将有害化学物质转化为植物养料,如观叶植物冷水花、常春藤、吊兰等都能吸收有害气体。有些植物如仙人掌(图1-16)、仙人球、令箭荷花、兰花等,在夜间不仅不释放二氧化碳,反而还会吸收二氧化碳,在净化室内空气时,有制造氧气、杀菌的效果。所以合理利用植物进行室内空气污染的净化,不仅能美化、净化和香化室内环境,还能达到陶冶情操的作用。

但是,利用植物净化室内空气也是有条件的,新装修的居室,如果环境污染不是特别严重的是可以的,但在污染物严重超标的房间里,植物就会成为反映污染程度的“标本”了。一些因为室内环境污染而对簿公堂的消费者,常把由于室内环境污染死掉的植物作为法庭上的证据。近年来,中国室内装饰协会室内环境监测工作委员会也不断宣传绿色植物的益处,告知人们可以利用绿色植物来净化室内装饰装修造成的环境污染。

2.植物对空气污染物的净化作用

虽然国内外许多专家在实验中研究发现,植物有很好的净化室内环境污染物质的作用,但是针对我国目前广泛存在的办公室、学校教室和家庭的甲醛、苯、挥发性有机物和氨气污染,到底哪些植物的净化效果比较好、植物数量如何计算,在我国的研究还是空白。

为了安全有效地消除室内环境污染,保护消费者的身体健康,为广大消费者提供健康的室内环境,中国室内装饰协会室内环境监测工作委员会与北京市玉泉营花卉市场合作,利用玉泉营花卉市场的大量花卉等植物资源,进行了利用植物净化室内环境有害物质的课题研究。研究中参考国家室内环境有害物质测试的有关标准,对植物净化甲醛、苯和氨污染进行了测试,结果发现,目前市场上销售的大部分常见植物对甲醛、苯、氨等有害物质有净化效果。

为合理评价绿色植物的净化效果,专家们在实验中首次采用了园林绿化中的绿量、绿容率等概念和理论,进行植物室内环境净化效率的评价。一方面可以合理科学地评价各种植物的净化效果;另一方面,也便于科学地指导消费者在面临室内环境污染时合理地进行净化和污染治理。

经过测试和评价,按照每平方米植物叶片面积24h净化空气中的有害物质计算,目前市场上部分常见植物的净化效果见表1-1。

表1-1 部分常见植物的净化效果 单位:mg/m2

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1.3.2 具有空气净化功能的植物

美国科学家对十种常见观赏类植物做了研究(图1-17),观察它们对室内空气的净化能力,结果显示,植物通常是利用叶子的微细舒张来吸取物质的,而根及土壤里的细菌亦有助清除有害气体。其中,一些植物对于吸收污染物反应良好,并容易种植。

植物白天吸收二氧化碳排出氧气,而夜间则是放出二氧化碳吸收氧气,一般叶子大、生长快的植物排放量是由植物的吸收作用决定的。仙人掌类植物则不同,其特点是呼吸量小,因为其叶片布满了针状的刺,如果用透光的塑料袋罩住几天,仍然能正常生长。仙人掌类植物夜间会放出氧气,不会与人争夺氧气,对人体健康有利。检测实验结果表明,龟背竹、鸭跖草和黄叶绿萝在消除甲醛方面效果明显;而开花植物如非洲菊、菊花则能消除空气中的苯,另一些表现良好的是几种龙血树属植物、百合以及黄叶绿萝。常绿的观叶植物以及绿色开花植物可以消除建筑物内好几种有毒的化学物质。常春藤、吊兰等蕨类、藤本类植物,会发挥海绵一样的功能,把室内诸如一氧化碳、甲醛等危害人体健康的气体吸掉。这些植物即使在没有光照的情况下也能很好地发挥作用。

具体分析一些植物的净化功能主要有:

(1)吊兰、芦荟、虎美兰这三种观赏植物能吸收室内的大量甲醛,数据显示,在24h照明的条件下,芦荟能把1m3空气中的甲醛过滤90%;虎美兰则能去除约50%~70%的甲醛,吊兰则能吸收约80%的甲醛。

(2)非洲菊、菊花、百合和铁树能消除空气中的苯。

(3)龟背竹有很强的吸收二氧化碳的能力。

(4)栀子、石榴和美人蕉可吸收二氧化硫。

(5)蒲葵、鱼尾葵、菊花对氯化氢有很好的净化作用。

(6)柑橘、海桐、无花果抗氟和吸氟能力很好。

(7)女贞的吸氟能力比一般花木高160倍。

(8)天竺葵、秋海棠、文竹在夜间能吸收二氧化硫、二氧化碳等有害气体。

(9)茉莉、牵牛、金银花、夜来香能昼夜释放香精油和负离子,它们分泌的液体有助空气杀菌、洁净空气,能起到抑制空气中肺结核、痢疾和伤寒等病原体的效果;能调节精神,使人消除疲劳,对缓解神经衰弱效果较好。

(10)仙人掌能在夜间吸入二氧化碳、制造氧气、增加空气中负离子的浓度,对患有高血压及精神不振的人大有好处。它还有助吸收辐射,适宜放在计算机等家用电器附近,或者放置在装修石材(尤其是花岗石)附近,可以吸收天然石材发散出的氡。

(11)月季能吸收氟化氢、苯、硫化氢、乙苯酚、乙醚等气体。

(12)杜鹃是抗二氧化硫较理想的花木。

(13)木槿能吸收二氧化硫、氯气、氯化氢等有毒气体。

(14)紫薇对二氧化硫、氯气、氟化氢等有害气体有吸收作用。

(15)石竹可以吸收二氧化硫、氯化物。

(16)七里香能吸收光化学烟雾、防尘和隔声。

(17)香豌豆能消除氟化氢。

(18)雏菊、万年青可有效清除三氟乙烯。

(19)蜡梅、玉兰、樱花能降低空气中的汞含量。

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图1-17 常见观赏类植物

a)蜡梅 b)雏菊 c)百合 d)樱花 e)栀子 f)茉莉 g)吊兰 h)牵牛 i)芦荟 j)龟背竹 k)文竹

1.3.3 植物净化空气污染物的注意事项

1.根据室内环境污染有针对性地选择植物

不同的植物对不同的有害物质的净化吸附效果也不同,如果在室内有针对性地选择栽植,可以起到明显的净化效果。

2.根据室内环境污染程度选择植物

一般室内环境污染程度在轻度、中度与污染值在国家标准3倍以下的,采用植物净化可以达到比较好的效果。

3.根据房间的不同功能选择和摆放植物

夜间植物呼吸作用旺盛,放出二氧化碳,卧室内摆放过多植物不利于夜间睡眠。卫生间、书房、客厅、厨房装修材料不同,污染物质也不同,可以选择具有不同净化功能的植物。

4.根据房间面积的大小选择和摆放植物

植物净化室内环境的能力与植物的叶面表面积有直接关系,另外,植株的高低、冠径的大小、绿量的大小都会影响到净化效果。