密閉環(huán)境中虎尾蘭吸收甲醛的研究

鄭小青，董 蕾，張愛平，畢夢宇，肖 虹

（1.重慶醫(yī)科大學(xué)公共衛(wèi)生與管理學(xué)院，重慶 400016；2.重慶醫(yī)科大學(xué)臨床學(xué)院，重慶 400016）

住房的建設(shè)和裝修，必然伴隨有室內(nèi)空氣污染問題，而甲醛是主要的室內(nèi)空氣污染物之一［1］。甲醛是裝修材料中各種人造板材（細(xì)木工板、刨花板、中密度纖維板、膠合板、復(fù)合地板等）黏合劑脲醛樹脂中的主要成分［1－2］，裝修后持續(xù)、緩慢地釋放到空氣中，污染室內(nèi)空氣。研究表明，低濃度甲醛使人產(chǎn)生頭痛、眩暈、上呼吸道刺激、眼部刺激、過敏性皮炎等癥狀，較高濃度的甲醛對神經(jīng)系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)、肺和肝臟等都有損傷，甚至有致畸、致癌作用［2］。所以，降低室內(nèi)甲醛污染，減少其對人體的危害成為近年來研究的熱點(diǎn)。本文以盆栽植物虎尾蘭為研究對象，通過改變密閉環(huán)境中的甲醛初始含量、光照時間和虎尾蘭數(shù)量等條件，測量不同條件下甲醛被虎尾蘭吸收的程度，以探尋最佳的虎尾蘭吸收甲醛條件，為采用盆栽植物治理居室內(nèi)甲醛污染提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)器材

美國Interscan 4160－2型現(xiàn)場直讀甲醛檢測儀；甲醛（37%～40%），分析純；虎尾蘭；塑料桶（60 L）；臺燈（9 W）；燒杯、移液槍、塑料袋、膠帶等。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 試驗(yàn)場所

密閉環(huán)境為密封的60 L塑料桶。

1.2.2 甲醛初始含量的確定

取3只100 mL容量瓶，分別加入5.0，3.3，2.5 mL甲醛原液，用蒸餾水定容，獲得3個所需的甲醛液，初始濃度分別為25.83，17.17，12.83mg／m3。在密閉桶中放置1個50mL燒杯，用移液槍在不同密封桶中加入100μL相應(yīng)的甲醛稀釋溶液，利用甲醛易揮發(fā)的特性，形成不同甲醛初始濃度的密閉環(huán)境。

1.2.3 虎尾蘭株的選擇

選擇植齡相近、生長良好、葉片面積相近的虎尾蘭進(jìn)行移植栽培，使每盆株數(shù)相同（3株／盆），待生長旺盛時用塑料袋將盆土密封隔離放入密封桶中進(jìn)行試驗(yàn)。

1.2.4 光照時間的控制

在密封桶內(nèi)放置相同型號的9W臺燈，按照試驗(yàn)設(shè)計(jì)按時接通、斷開電源，嚴(yán)格控制光照時間。

1.2.5 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)

以密封桶中甲醛的初始含量、光照時間和虎尾蘭數(shù)量為研究因素，根據(jù)試驗(yàn)條件設(shè)計(jì)3因素3水平的正交試驗(yàn)表，見表1。

表1 正交試驗(yàn)因素及水平表

1.2.6 甲醛濃度的檢測

密封桶中加入初始濃度甲醛液2h后，利用直讀甲醛檢測儀，對密閉環(huán)境中甲醛濃度進(jìn)行初次測定。以后，每8h測量1次，每組共測量6次。每次試驗(yàn)同時做空白對照。

2 結(jié)果與分析

2.1 甲醛濃度變化與吸收時間的關(guān)系

密封桶中甲醛濃度隨吸收時間的變化結(jié)果見圖1。

圖1 甲醛濃度隨時間變化關(guān)系

由圖1可見，在48h的試驗(yàn)過程中，甲醛濃度經(jīng)虎尾蘭吸收總體呈下降趨勢。在試驗(yàn)起始16h內(nèi)甲醛濃度下降速率較大；24h后，甲醛濃度下降速率減小。

2.2 正交試驗(yàn)結(jié)果

正交試驗(yàn)結(jié)果見表2。

表2 正交試驗(yàn)結(jié)果

由表2可見，影響甲醛吸收的因素按作用大小排序依次為：光照時間＞虎尾蘭數(shù)量＞甲醛初始含量。在本試驗(yàn)條件下，即60L密封桶內(nèi)，虎尾蘭吸收甲醛的最佳組合條件為：光照9h／d、虎尾蘭6株、甲醛初始含量1.03mg。

3 討論

我國城市60%～90%新裝修居室空氣中甲醛濃度超過國家標(biāo)準(zhǔn)，且平均濃度為國家室內(nèi)甲醛衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)（0.1mg／m3）的6～8倍［3－4］。治理室內(nèi)甲醛污染，人們采取了很多物理和化學(xué)方法，如吸附技術(shù)、過濾技術(shù)、負(fù)離子技術(shù)、生物技術(shù)、光催化技術(shù)、臭氧技術(shù)等，但存在不足，化學(xué)方法甚至?xí)a(chǎn)生二次污染［5］。而在室內(nèi)栽培觀賞植物是目前最有效、最環(huán)保的吸收甲醛的方式［6－9］。Ralphl等［10］的研究證明了室內(nèi)觀賞植物具有吸附室內(nèi)污染物的作用。白雁斌等［11］首次用吊蘭凈化室內(nèi)空氣中的甲醛，證明吊蘭可以吸收甲醛。邱耀雄等［12］通過對庫拉索蘆薈和虎尾蘭的研究表明，虎尾蘭的耐受能力高于庫拉索蘆薈。

本文以吸收甲醛能力較強(qiáng)的虎尾蘭為研究對象，通過改變密閉環(huán)境中的試驗(yàn)條件以探尋最佳的甲醛吸收影響因素。研究結(jié)果表明，影響甲醛吸收的因素按作用大小排序依次為：光照時間＞虎尾蘭數(shù)量＞甲醛初始含量。其中光照時間在甲醛濃度的下降過程中起主導(dǎo)作用，特別是在室內(nèi)環(huán)境中，應(yīng)給予虎尾蘭足夠的光照，可以保持其較強(qiáng)的甲醛吸收能力，這可能與虎尾蘭喜溫暖陽光的生長習(xí)性有關(guān)。其次，虎尾蘭株數(shù)越多，表面積越大，表面吸附能力也就越強(qiáng)。本研究中由于密封桶的容積限制，使虎尾蘭數(shù)量較多（9株）時其代謝轉(zhuǎn)化作用受到限制，而致對甲醛的吸收能力減弱。在室內(nèi)環(huán)境中，居室容積對虎尾蘭吸收作用的影響會比本研究的作用小。對虎尾蘭吸收甲醛影響最小的因素為密閉環(huán)境中的甲醛初始含量。

綜上所述，研究者認(rèn)為虎尾蘭對甲醛有很好的吸收能力。在研究過程中，有較多的客觀影響因素，如甲醛的揮發(fā)程度不易控制。由于每次試驗(yàn)環(huán)境的改變，如外環(huán)境溫度、濕度、壓力等的變化，對甲醛的揮發(fā)效果均有影響，使密閉環(huán)境中甲醛的初始濃度有一定差異。整個試驗(yàn)過程，我們遵循客觀、對照的原則，謹(jǐn)以此給其他研究者提供參考。

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