密闭环境中虎尾兰吸收甲醛的研究

郑小青，董 蕾，张爱平，毕梦宇，肖 虹

（1.重庆医科大学公共卫生与管理学院，重庆 400016；2.重庆医科大学临床学院，重庆 400016）

住房的建设和装修，必然伴随有室内空气污染问题，而甲醛是主要的室内空气污染物之一［1］。甲醛是装修材料中各种人造板材（细木工板、刨花板、中密度纤维板、胶合板、复合地板等）黏合剂脲醛树脂中的主要成分［1－2］，装修后持续、缓慢地释放到空气中，污染室内空气。研究表明，低浓度甲醛使人产生头痛、眩晕、上呼吸道刺激、眼部刺激、过敏性皮炎等症状，较高浓度的甲醛对神经系统、免疫系统、肺和肝脏等都有损伤，甚至有致畸、致癌作用［2］。所以，降低室内甲醛污染，减少其对人体的危害成为近年来研究的热点。本文以盆栽植物虎尾兰为研究对象，通过改变密闭环境中的甲醛初始含量、光照时间和虎尾兰数量等条件，测量不同条件下甲醛被虎尾兰吸收的程度，以探寻最佳的虎尾兰吸收甲醛条件，为采用盆栽植物治理居室内甲醛污染提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验器材

美国Interscan 4160－2型现场直读甲醛检测仪；甲醛（37%～40%），分析纯；虎尾兰；塑料桶（60 L）；台灯（9 W）；烧杯、移液枪、塑料袋、胶带等。

1.2 试验方法

1.2.1 试验场所

密闭环境为密封的60 L塑料桶。

1.2.2 甲醛初始含量的确定

取3只100 mL容量瓶，分别加入5.0，3.3，2.5 mL甲醛原液，用蒸馏水定容，获得3个所需的甲醛液，初始浓度分别为25.83，17.17，12.83mg／m3。在密闭桶中放置1个50mL烧杯，用移液枪在不同密封桶中加入100μL相应的甲醛稀释溶液，利用甲醛易挥发的特性，形成不同甲醛初始浓度的密闭环境。

1.2.3 虎尾兰株的选择

选择植龄相近、生长良好、叶片面积相近的虎尾兰进行移植栽培，使每盆株数相同（3株／盆），待生长旺盛时用塑料袋将盆土密封隔离放入密封桶中进行试验。

1.2.4 光照时间的控制

在密封桶内放置相同型号的9W台灯，按照试验设计按时接通、断开电源，严格控制光照时间。

1.2.5 正交试验设计

以密封桶中甲醛的初始含量、光照时间和虎尾兰数量为研究因素，根据试验条件设计3因素3水平的正交试验表，见表1。

表1 正交试验因素及水平表

1.2.6 甲醛浓度的检测

密封桶中加入初始浓度甲醛液2h后，利用直读甲醛检测仪，对密闭环境中甲醛浓度进行初次测定。以后，每8h测量1次，每组共测量6次。每次试验同时做空白对照。

2 结果与分析

2.1 甲醛浓度变化与吸收时间的关系

密封桶中甲醛浓度随吸收时间的变化结果见图1。

图1 甲醛浓度随时间变化关系

由图1可见，在48h的试验过程中，甲醛浓度经虎尾兰吸收总体呈下降趋势。在试验起始16h内甲醛浓度下降速率较大；24h后，甲醛浓度下降速率减小。

2.2 正交试验结果

正交试验结果见表2。

表2 正交试验结果

由表2可见，影响甲醛吸收的因素按作用大小排序依次为：光照时间＞虎尾兰数量＞甲醛初始含量。在本试验条件下，即60L密封桶内，虎尾兰吸收甲醛的最佳组合条件为：光照9h／d、虎尾兰6株、甲醛初始含量1.03mg。

3 讨论

我国城市60%～90%新装修居室空气中甲醛浓度超过国家标准，且平均浓度为国家室内甲醛卫生标准（0.1mg／m3）的6～8倍［3－4］。治理室内甲醛污染，人们采取了很多物理和化学方法，如吸附技术、过滤技术、负离子技术、生物技术、光催化技术、臭氧技术等，但存在不足，化学方法甚至会产生二次污染［5］。而在室内栽培观赏植物是目前最有效、最环保的吸收甲醛的方式［6－9］。Ralphl等［10］的研究证明了室内观赏植物具有吸附室内污染物的作用。白雁斌等［11］首次用吊兰净化室内空气中的甲醛，证明吊兰可以吸收甲醛。邱耀雄等［12］通过对库拉索芦荟和虎尾兰的研究表明，虎尾兰的耐受能力高于库拉索芦荟。

本文以吸收甲醛能力较强的虎尾兰为研究对象，通过改变密闭环境中的试验条件以探寻最佳的甲醛吸收影响因素。研究结果表明，影响甲醛吸收的因素按作用大小排序依次为：光照时间＞虎尾兰数量＞甲醛初始含量。其中光照时间在甲醛浓度的下降过程中起主导作用，特别是在室内环境中，应给予虎尾兰足够的光照，可以保持其较强的甲醛吸收能力，这可能与虎尾兰喜温暖阳光的生长习性有关。其次，虎尾兰株数越多，表面积越大，表面吸附能力也就越强。本研究中由于密封桶的容积限制，使虎尾兰数量较多（9株）时其代谢转化作用受到限制，而致对甲醛的吸收能力减弱。在室内环境中，居室容积对虎尾兰吸收作用的影响会比本研究的作用小。对虎尾兰吸收甲醛影响最小的因素为密闭环境中的甲醛初始含量。

综上所述，研究者认为虎尾兰对甲醛有很好的吸收能力。在研究过程中，有较多的客观影响因素，如甲醛的挥发程度不易控制。由于每次试验环境的改变，如外环境温度、湿度、压力等的变化，对甲醛的挥发效果均有影响，使密闭环境中甲醛的初始浓度有一定差异。整个试验过程，我们遵循客观、对照的原则，谨以此给其他研究者提供参考。

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