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抽絲剝繭分析:植物真能改善室內空氣質量嗎?

原標題:抽絲剝繭分析:植物真能改善室內空氣質量嗎?


生物課上你可能了解到植物利用光合作用將二氧化碳(CO2)轉化為氧氣,使我們呼吸的空氣更安全。


但是植物真的可以通過凈化空氣中的污染物來改善室內空氣質量嗎?

許多文章都喜歡推薦用植物來清潔室內空氣。 如果光合作用能將有害氣體轉化為我們呼吸的最重要的分子之一,植物吸收污染物並將其轉化為潔凈的室內空氣的想法似乎並不複雜難懂,對吧?


但是,答案遠比你想像的更複雜。

植物真的能清潔室內空氣嗎?

答案很簡單? 不能


植物不能凈化室內空氣。 至少,沒有大多數空氣凈化器的功能,利用過濾介質(如HEPA)從空氣中去除顆粒物(PM)。

研究表明,植物有一定的降低室內空氣中某些有害氣體和化學物質濃度的能力(累計凈化能力高於瞬間能力)。 但依靠植物來清潔室內空氣污染最重要的組成部分之一的顆粒物,可能無法實現。


在特定的時間段內,您家庭,辦公室或其他室內環境的大量換新空氣,通過室外空氣循環提供。即使您緊閉所有門窗,室外的循環空氣量也遠遠高於一棵植物或上百棵植物。每天有數千立方的空氣流經家中,植物只能從中清除微量的顆粒物。


2015年,一項關於吊蘭植物的研究(百合科吊蘭屬植物)很生動地說明了這一點。研究人員將吊蘭放置在顆粒物濃度不同的室內環境中,包括牙科診所,香水製作室,典型的郊區住宅,公寓和辦公室等。


兩個月後,研究人員發現不同環境中的吊蘭蠟質葉在每平方厘米葉面積(μg/ cm2)累積的顆粒物重量為13.62至19.79微克。


這個重量幾乎可以忽略不計 - 一微克是一克的百萬分之一,人類每天呼吸的空氣大約為120,000,000克(運動時呼吸的空氣是其四倍)。

因此,一株被認為是清潔室內空氣的更好植物之一的吊蘭可以去除的空氣中的顆粒物微乎其微,估計需要幾千株才能清潔一小部分室內空氣中含有的顆粒物。


一株吊蘭僅僅可以去除空氣中微乎其微的顆粒物。如果您想凈化室內空氣,可能需要幾千株才能實現。

植物和氣體的關係

研究表明植物對於室內空氣質量更重要的意義在於,植物對室內揮發性有機化合物(VOC)積聚產生了影響。


節能建築的出現使越來越多的建築物變得密不透風,暖通空調系統可以更加快速的提升或冷卻室內溫度,這意味著它們使用的能量比傳統系統更少。


這可有效降低您的用電量和電費。然而,能源有效使用的弊端體現在與室外空氣的新鮮空氣交換量減少很多。因此,室內容易瀰漫著許多氣體和化合物,如揮發性有機化合物(TVOC),甚至臭氧(O3)。這些氣體主要來自於室外,因為通風不暢,他們一旦進入室內就會在節能型建築中累積到很高的濃度。

因此,研究人員研究了許多植物,看它們能否解決這個問題。如果植物可以通過光合作用將二氧化碳轉化為氧氣,那麼在沒有通風的情況下,它們是不是能從室內空氣中去除其他氣體?


是,但作用並不大。


植物的確可以吸收空氣中的有害氣體,並將其代謝為氧氣和其他毒性較小的化合物。他們的代謝氣體的能力眾所周知,這個過程已被應用到大規模的污染清理項目,稱為植物治污。在清理過程中,植物組織從空氣,土壤和水中吸收氣體和化學物質,並將它們轉化成毒性較低的物質,或將氣體和化學物質從一種介質轉移到另一種介質,例如從水中轉化到空氣中。


但是與人們認知不同的是,植物治污不是解決空氣污染的解毒劑。植物可以將氣體轉化成其他危害較小的物質,但是它們的數量有限,幾乎不能作為室內有害氣體的去除工具。

植物可以將氣體轉化為危害較小的物質,但是它們的數量有限,幾乎不能作為室內有害氣體的去除工具。


一項2017年進行的研究測試了五種植物降低室內臭氧濃度的有效性,包括一些熱門植物,如綠蘿和橡皮樹等。


研究人員發現,葉面面積與室內的體積比率區間為0.06 m至1,因此植物的臭氧去除效率範圍值為0.9%至9%。綜合體積比例和固定房間內的空氣體積,研究人員建議,每1.8平方米(不到6平方英尺)需要放置一株綠植去除臭氧。在某些情況下,去除量不足一個房間內臭氧含量的1%。


我們可以設想一下:為了減少500平方英尺房間內一小部分的臭氧,你需要至少80株植物,還不如直接住在叢林里!


為了減少500平方英尺房間內一小部分的臭氧,你需要至少80株植物,還不如直接住在叢林里!

關於植物「強大」凈化能力的傳聞,源於何處?

植物真的不是神奇的室內空氣凈化器,而這些關於利用植物清潔室內空氣的誇張宣傳何以產生?


美國國家航空航天局(NASA)在1989年開始了對這一課題的系統研究。


報告顯示NASA詳細研究了12種被認為能夠從封閉空間中去除有害氣體濃度的植物物種。研究原因是NASA擔心空間站缺乏新鮮空氣交換會使有害氣體達到危險水平,有人提出了可以嘗試利用植物的修復特性解決這個問題。


初步研究結果表明,在充滿大量化學物質的密封環境中,植物可在24小時內去除大約10%到90%的化學物質。但是這項研究需基於幾項重要的限制因素:

  • 放置植物的密封室與室外不通風。
  • 每株植物都栽培在含有活性炭的土壤中。眾所周知,活性炭具有吸附煙霧,化學物質,細菌和病毒的功能。花盆中裝有水和一隻小型「鼠籠式」風扇吸入空氣,並通過活性碳土壤進養料。因此,植物甚至無需過濾環境中的空氣本身 ,取而代之它們過濾著已經過濾過的空氣。
  • 該研究僅測試三種揮發性有機化合物(VOC):苯,三氯乙烯和甲醛。

2017年,基於NASA的研究結果,針對三種榕屬植物的新研究開始了:

  • 橡膠樹,用於製造乳膠
  • 棕竹,一種棕櫚樹
  • 菜豆樹/幸福樹,一種常見的室內植物

與NASA的研究不同,這項研究的實驗地點選取了建築工地而不是實驗室。同時,研究人員詳細測量了建築物房間內擺放綠植之前,期間和之後屋內揮發性有機化合物的濃度。研究人員還記錄了同一建築內沒有擺放綠植房間中的氣體濃度,以確保氣體中揮發性物質的減少確實與植物有關。


研究人員發現,一周時間內三種植物去除的每種揮發性有機化合物比例如下:

  • 苯:9%
  • 甲醛:50%
  • 乙苯:75%
  • 二甲苯:72%
  • 苯乙烯:75%
  • 乙醛:36%
  • 含丙酮的丙烯醛:35%
  • 甲苯:85%

在普通建築中,VOC的積聚速度很快,即使使用大量室內植物也無法凈化空氣。


研究人員解釋說這些百分比說明了不同類型植物凈化空氣中揮發性有機化合物的功效,但該研究並未考慮人類居住原因,家用設備產生的有害氣體以及其他有可能增加揮發性有機物濃度的因素對空氣質量的影響。在普通建築中,VOC的積聚速度很快,即使使用大量室內植物也無法凈化空氣。

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