植物修复技术及其在室内空气污染物净化中的应用

植物修复技术及其在室内空气污染物净化中的应用

利用植物修复土壤、水体的研究已经成为国际上环境污染修复技术前沿领域的热门课题，而利用植物来去除空气污染物是近年来正在研究的前沿新课题。与传统的化学、物理及微生物修复技术相比，植物去除空气污染物具有应用范围广、经济效益高和环境扰动小等特点，有利于环境的改善，而利用植物修复技术进行室内环境净化方面的研究，则是近年来的植物修复技术应用的拓展，具有广泛的应用前景。

（1）植物修复技术的研究应用   美国国家环保局所定义的广义上的植物修复技术是指利用植物提取、吸收、分解、转化或固定土壤、沉淀物、污泥或地表、地下水中有毒有害污染物技术的总称。利用植物修复技术来治理大气污染，尤其是近地表大气的混合污染是近年来国际的前沿性新课题。它是一种以太阳能为动力，利用植物的同化或超同化功能净化污染大气的绿色植物技术。植物对大气污染的直接修复是植物通过其地上部分的叶片气孔及茎叶表面对大气污染物的吸收，通过植物体内代谢或者分泌酶催化氧化花园进入体内的污染物，进行同化过程。间接修复则是指通过植物根系或其与根际微生物协同作用清除沉降进入土壤或水体中大气污染物的过程。室内环境污染与大气污染紧密相连，既然植物修复技术可以同来治理大气污染，而室内空气的污染也属于气体污染，那么它也可以用来治理室内空气污染，只是污染物、植物光合作用和微生物等诸多因素有所改变。

较早进行植物净化室内空气中污染物研究的是在美国宇航局工作的科学家威廉·沃维尔，他用了几年的时间，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，发现绿色植物对室内空气中的主要污染物具有一定的净化作用。考虑到应用的普及性，他把重点移到室内空气中的污染物质。从他公布的一份抗污染的绿色植物清单中看，在24小时照明的条件下，芦荟能吸收1m³空气中所含的90%三氯乙烯，垂挂兰能吸收96%的一氧化碳、86%的甲醛。

（2）常见观赏植物的植物修复与净化功能   研究表明，紫苑属、黄耆、含烟草和鸡冠花等植物，能吸入大量的铀放射性核素；芦荟、吊兰和虎尾兰可清除甲醛；常青藤、月季、蔷薇、芦荟和万年青等可有效清除室内的三氯乙烯、氯化氢、苯、苯酚、氟化氢和乙醚等；虎尾兰、龟背竹和一叶兰等可吸收室内80%以上的有害气体；天门冬可清除重金属微粒；柑橘、迷迭香和吊兰等可使室内空气中的细菌和微生物大为减少。另外吊兰还可以有效地吸收二氧化碳；仙人掌科的一些多肉类花卉夜间很少排出二氧化碳；紫藤对二氧化硫、氯气和氟化氢的抗性较强，对铬也有一定的抗性，绿萝等一些叶大和喜水植物可使室内空气湿度保持极佳状态。

德国慕尼黑环境与健康研究中心的异味博士说：“吊兰能在新陈代谢中把被认为致癌的甲醛转化成糖或氨基酸那样的天然物质，也分解复印机和打印机排放的苯，并且能‘吞掉’尼古丁。”

近年来国内有人开始在观赏植物吸收有害物质方面进行研究。研究人员对海芋、虎尾兰、绿萝、绿宝石、肉桂、佛肚竹从六个方面进行实验，测定植物吸收甲醛的能力，比较不同植物吸收甲醛能力大小，比较同种植物不同生长阶段对甲醛的吸收能力，植物在无营养条件下的对比试验，植物吸收甲醛与环境因子的关系，植物吸收甲醛与叶面积、气孔的关系。

通过实验得出七种观赏植物能吸收甲醛，吸收甲醛的能力依次为海芋、绿萝、虎皮兰、绿宝石、佛肚竹、肉桂。同种植物不同生长阶段吸收甲醛能力的大小是不同的。

（3）植物修复功能与环境因素   植物能吸收甲醛并转化为自身生长所需要的营养物质，其吸收甲醛的能力与环境因子在一定条件下呈正相关。植物吸收甲醛与叶面积成正比，与气孔数量有关系。不同株龄的虎尾兰吸收甲醛的能力是不同的。二年生的虎尾兰吸收甲醛的能力强于五年生的虎尾兰吸收甲醛的能力。株龄相对小的植株在生长发育过程中代谢要快，相对吸收挥发性有毒物质的能力要强。植物吸收居室内甲醛与环境因子有关系，在一定限度内，植物吸收甲醛与温度、湿度成正比。

人们利用植物吸附室内空气中甲醛的试验中发现，在较低浓度的甲醛污染物条件下，甲醛对植物内部生理的影响较小，但在高浓度条件下，大部分植物的生理指标变化都非常大，说明甲醛对植物的生长有重要影响。使用植物去除空气污染物，处理费用低、对环境破坏小、去除效果好，具有很大的开发潜力。但同时也有一些不足，比如需要时间长。处理不彻底、植物体内代谢产物对植物的毒性以及在食物链中的传递作用对人类有影响。因此，人们利用植物来净化室内空气中的主要污染物，只是一种辅助、补充性净化方式。