本发明涉及环境
技术领域：
，更具体地，涉及一种利用熏蒸方式测量与评价植物净化效率的方法和系统。
背景技术：
：室内植物不仅能装点室内空间，还能在一定程度上净化室内空气污染，是一种符合公众需求的净化技术。但目前的研究多集中于筛选具有净化能力的植物，植物对室内空气污染物的净化效率研究仍然较少。此外，由于植物生理特性的多变性和净化的动力机制、代谢机理等问题的复杂性，植物净化室内空气污染物的研究方法仍然存在不少缺陷。因此，建立一种利用熏蒸系统测量与评价植物净化效率的方法尤为重要。技术实现要素：本发明要解决的技术问题是针对现有评价植物净化效率的方法的技术不足，提供一种利用熏蒸方式测量与评价植物净化效率的方法。本发明要解决的另一技术问题提供实现所述方法的熏蒸系统。本发明的目的通过以下技术方案予以实现：提供一种利用熏蒸方式测量与评价植物净化效率的方法，通过测定熏蒸过程的污染物与植物参数，测量和评价植物净化效率。具体地，所述方法包括以下步骤：s1.将待测植物放入静态或动态熏蒸环境中；所述静态熏蒸环境是指污染物气体一次性进入密闭环境，测量与评价时间内没有新的污染物气体进入所述密闭环境；所述动态熏蒸环境是指污染物气体持续稳定地进入密闭环境，流过待测植物后从密闭环境排出；如果植物是盆栽(盆栽栽培基质无特别限定，可以是土壤或水等)，则需要将所测植物的栽培基质和盛栽容器部分包裹(可用聚四氟乙烯薄膜包裹)，以隔离栽培基质和栽培基质中微生物对室内空气污染物的吸附和吸收。所述盛栽容器可以是花盆或花瓶等。s2.测定静态熏蒸环境中的污染物初始浓度；或者测定动态熏蒸环境中污染物进口浓度与通入的污染物气流流量；s3.每隔一段时间多次对密闭环境中的污染物浓度进行测定，至熏蒸结束；s4.熏蒸结束后，取出植物，剪下植物叶片，测算植物叶片的面积；s5.测定对被包裹的栽培基质和盛栽容器的体积；s6.空白试验；如果是盆栽，所述空白试验的方法是剪除植物植株，将被包裹的栽培基质和盛栽容器放入密闭环境，按照步骤s2与步骤s3进行空白实验。尽量使得密闭环境初始浓度与步骤s2相近；s7.计算；所述静态熏蒸环境下测量与评价植物净化效率的计算参照的计算公式为：植物净化效率(mm/s)vt：熏蒸箱体积(mm3)；v0：盆土体积(mm3)；叶表面积(mm2)；kc：在无植物情况下，密闭环境中污染物浓度衰减的线性回归方程斜率；kc按计算。k：有植物情况下，密闭环境中污染物浓度衰减的线性回归方程斜率；k按计算。t：单位熏蒸时间60s；kc和k分别是在无植物情况下并根据步骤s6测定的污染物浓度结果和有植物情况下并根据步骤s2、步骤s3测定的污染物浓度结果，利用统计分析软件计算得到的密闭环境污染物浓度衰减的线性回归方程斜率，所述统计分析软件为spss或origin；所述动态熏蒸环境下测量与评价植物净化效率的计算参照的计算公式为：vd：沉降系数；d：损耗率，为无植物时出口浓度与有植物时出口浓度之差除以叶面积所得(ppm/m2)；v：流量或换气量(l/min)；c：室内空气污染物在未沉降前的平均浓度(mg/m3)。优选地，步骤s4所述测算植物叶面积是将剪下植物叶片逐一拍照，利用photoshop软件对植物叶片照片的位图进行分析测算植物叶面积并求平均值。本发明同时提供一种实现所述方法的熏蒸系统，包括可密闭的模拟舱、污染物发生装置、污染物浓度分析检测设备与环境参数检测设备，所述可密闭的模拟舱设置有控制门、环境气体均匀装置、进气孔、检测口和排气孔；所述进气孔连通污染物发生装置；所述检测口连通污染物浓度分析检测设备。优选地，所述控制门设置于所述可密闭的模拟舱的一侧，用于放入与取出待测植物。优选地，所述环境气体均匀装置设置于所述可密闭的模拟舱的顶部。进一步优选地，所述环境气体均匀装置为风扇。优选地，所述系统还包括光源。进一步优选地，所述光源设置于所述可密闭的模拟舱的顶部。优选地，所述进气口、检测口设置于与控制门同一侧。优选地，所述排气孔设置于所述可密闭密封舱的底部。进一步优选地，所述排气孔与进气口分别设置于可密闭的密闭舱的相对两侧。所述环境参数检测设备为温湿度监控仪等。本发明采用的熏蒸系统可以是静态熏蒸系统，具体是封闭排气孔，将污染物发生装置产生的一定量的污染物经进气口一次性通入可密闭的模拟舱，经风扇将污染物与模拟舱中的空气混合均匀后，利用污染物检测设备测得密闭模拟舱污染物初始浓度；利用污染物检测设备相隔一段时间多次对密闭模拟舱污染物浓度进行测定，至熏蒸结束。本发明采用的静态熏蒸法需测定密闭模拟舱污染物初始浓度、植物叶面积、被聚四氟乙烯膜包裹的植物盆土(花盆和泥土部分)体积，并利用统计分析软件分别计算在有无植物的情况下，密闭模拟舱污染物浓度衰减的线性回归方程斜率。本发明采用的熏蒸系统可以是动态熏蒸系统，具体是将可密闭模拟舱的排气孔打开并连通污染物采样检测设备，将进气孔与污染物发生装置相连，利用污染物发生装置将污染物连续稳定地通入可密闭的模拟舱，污染物气体流过植物叶片或植株后从排气孔排出。可密闭模拟舱进口污染物浓度不变。本发明采用的动态熏蒸法需测定通入的污染物流量、污染物未沉降前的平均浓度、植物叶面积，以及分别在有无植物的情况下污染物出口浓度。本发明的有益效果：本发明首次提供一种利用熏蒸系统测量与评价植物净化效率的方法，通过测定熏蒸过程中污染物与植物参数，以单位时间、单位叶面积叶片对污染物的吸收量评价植物净化效率，角度创新，简单易行，填补了本领域植物对室内空气污染物的净化效率的研究空白。本发明针对植物生理特性的多变性和净化的动力机制、代谢机理等问题的复杂性，提供了两种环境下的测量与评价方式，一种是静态熏蒸环境，一种是动态熏蒸环境，科学全面地建立了一种利用熏蒸系统测量与评价植物净化效率的方法。本发明还同时提供了一种结构简单但非常科学实用的熏蒸模拟系统，可以简便地实现利用熏蒸系统测量与评价植物净化效率。本发明能够有效克服利用吸收效率评价植物净化效率时，由个体植株差异、盆土吸附、熏蒸过程污染物参数变化等导致的测量与评价结果变化问题，尤其是在低浓度熏蒸的情况下，植物吸收的室内气体污染物通量明显低于高浓度熏蒸的缺陷，评价结果更具合理性与可比性。附图说明图1为本发明所述熏蒸系统的结构示意图。图中：1、光源；2、环境气体均匀装置；3、进气孔；4、检测口；5、控制门；6、环境参数检测设备；7、待测植物；8、排气孔。具体实施方式下面结合附图和具体实施例进一步说明书本发明。除非特别说明，本实用新型采用的原料及设备或方法为本
技术领域：
常规的原料及设备或方法。除非特别说明，本发明实施例中涉及的控制及信息显示的实现方法和电路设置为常规方法的实现方法和电路设置。实施例1如题1所示，提供一种熏蒸系统，包括可密闭的模拟舱、污染物发生装置、环境参数检测设备6，所述可密闭的模拟舱设置有控制门5、环境气体均匀装置2、进气孔3、检测口4、排气孔8，所述进气孔3连通污染物发生装置(图中未标示)；所述检测口4连通污染物浓度分析检测设备(图中未标示)。环境检测设备6为内置于可密闭的模拟舱中的设备，用于检测环境舱中的温度、湿度等环境参数，污染物浓度分析检测设备用于分析实验中污染物浓度，图中未作标示，环境检测设备和污染物浓度分析检测设备可以参考现有技术。本实施例中，所述控制门5设置于所述可密闭的模拟舱的一侧，用于放入与取出待测植物7。所述环境气体均匀装置2设置于所述可密闭的模拟舱的顶部。所述环境气体均匀装置可以采用风扇。所述系统还包括光源1。所述光源可设置于所述可密闭的模拟舱的顶部。所述进气口、检测口可以设置于与控制门同一侧。所述排气孔可设置于所述可密闭密封舱的底部。所述排气孔与进气口可以分别设置于可密闭的密闭舱的相对两侧。本发明采用的熏蒸系统可以是静态熏蒸系统，具体是封闭排气孔8，将污染物发生装置产生的一定量的污染物经进气口3一次性通入可密闭的模拟舱，经风扇2将污染物与模拟舱中的空气混合均匀后，利用污染物检测设备测得密闭模拟舱污染物初始浓度；利用污染物检测设备相隔一段时间多次对密闭模拟舱污染物浓度进行测定，至熏蒸结束。本发明采用的静态熏蒸法需测定密闭模拟舱污染物初始浓度、植物叶面积、被聚四氟乙烯膜包裹的植物盆土(花盆和泥土部分)体积，并利用统计分析软件分别计算在有无植物的情况下，密闭模拟舱污染物浓度衰减的线性回归方程斜率。本发明采用的熏蒸系统也可以是动态熏蒸系统，具体是将可密闭模拟舱的排气孔8打开并连通污染物采样检测设备，将进气孔3与污染物发生装置相连，利用污染物发生装置将污染物连续稳定地通入可密闭的模拟舱，污染物气体流过植物叶片或植株后7从排气孔排出。可密闭模拟舱进口污染物浓度不变。本发明采用的动态熏蒸法需测定通入的污染物流量、污染物未沉降前的平均浓度、植物叶面积，以及分别在有无植物的情况下污染物出口浓度。提供一种利用熏蒸方式测量与评价植物净化效率的方法，通过测定熏蒸过程的污染物与植物参数，测量和评价植物净化效率。具体地，所述方法包括以下步骤：s1.将待测植物放入静态或动态熏蒸环境中；所述静态熏蒸环境是指污染物气体一次性进入密闭环境，测量与评价时间内没有新的污染物气体进入所述密闭环境；所述动态熏蒸环境是指污染物气体持续稳定地进入密闭环境，流过待测植物后从密闭环境排出；如果植物是盆栽(盆栽栽培基质无特别限定，可以是土壤或水等)，则需要将所测植物的栽培基质和盛栽容器部分包裹(可用聚四氟乙烯薄膜包裹)，以隔离栽培基质和栽培基质中微生物对室内空气污染物的吸附和吸收。所述盛栽容器可以是花盆或花瓶等。s2.测定静态熏蒸环境中的污染物初始浓度；或者测定动态熏蒸环境中污染物进口浓度与通入的污染物气流流量；s3.每隔一段时间多次对密闭环境中的污染物浓度进行测定，至熏蒸结束；s4.熏蒸结束后，取出植物，剪下植物叶片，测算植物叶片的面积；s5.测定对被包裹的栽培基质和盛栽容器的体积；s6.空白试验；如果是盆栽，所述空白试验的方法是剪除植物植株，将被包裹的栽培基质和盛栽容器放入密闭环境，按照步骤s2与步骤s3进行空白实验。尽量使得密闭环境初始浓度与步骤s2相近；s7.计算；所述静态熏蒸环境下测量与评价植物净化效率的计算参照的计算公式为：植物净化效率(mm/s)vt：熏蒸箱体积(mm3)；v0：盆土体积(mm3)；叶表面积(mm2)；kc：在无植物情况下，密闭环境中污染物浓度衰减的线性回归方程斜率；kc按计算。k：有植物情况下，密闭环境中污染物浓度衰减的线性回归方程斜率；k按计算。t：单位熏蒸时间60s；kc和k分别是在无植物情况下并根据步骤s6测定的污染物浓度结果和有植物情况下并根据步骤s2、步骤s3测定的污染物浓度结果，利用统计分析软件计算得到的密闭环境污染物浓度衰减的线性回归方程斜率，所述统计分析软件为spss或origin；所述动态熏蒸环境下测量与评价植物净化效率的计算参照的计算公式为：vd：沉降系数；d：损耗率，为无植物时出口浓度与有植物时出口浓度之差除以叶面积所得(ppm/m2)；v：流量或换气量(l/min)；c：室内空气污染物在未沉降前的平均浓度(mg/m3)。步骤s4所述测算植物叶面积是将剪下植物叶片逐一拍照，利用photoshop软件对植物叶片照片的位图进行分析测算植物叶面积并求平均值。传统方法以一株或一盆植物来评价植物对污染物的净化能力是不够合理的，不同种类的植株千差万别，同种植物不同植株的大小也各有差异。本发明提出的方法考虑植物单位时间单位叶面积对污染物净化情况，同时隔绝盆土(包括水培植物水体)等进行测量，能避免个体植株差异与盆土(包括水培植物水体)吸附导致的干扰。同时，传统方法一般用吸收效率即单位时间污染物除去量描述植物的净化效率，单位为μg/s，或者μmol/s，测量结果受不同背景浓度的影响，背景浓度高时，污染物单位时间除去量大，背景浓度低时，污染物单位时间除去量小。本发明提出的方法不受背景浓度影响，不同背景浓度下的测量结果可以进行比较，有效克服了利用吸收效率评价植物净化效率时，在低浓度熏蒸的情况下，植物吸收的室内气体污染物通量明显低于高浓度熏蒸的缺陷，评价结果更为合理、充分。实施例2本实施例将橡皮树、秋海棠、铁线蕨作为研究对象，评价其对甲醛的净化效率。按照本发明所述方法进行熏蒸实验。同种植物选取大小、高度、叶片数量差不多、生长良好的植株。实验结果如下：表1植物概况表植物名称植株高度(cm)叶面积(m2)盆土体积(m3)橡皮树44.6±2.10.121±0.0161400.1秋海棠10.6±1.30.093±0.01659.2铁线蕨31.6±4.30.179±0.0022000.2甲醛背景浓度设置为1ppm与3ppm两种条件。表2植物甲醛净化效率测试结果实验结果显示：在1ppm、3ppm不同背景浓度下，三种植物吸收效率(μg/h)存在显著差异，采用本发明方法评价上述三种植物净化效率，在1ppm、3ppm不同背景浓度下净化效率无显著差异。当前第1页12