摘要
随着城镇化进程的推进，当代人们超过80%的时间是在室内度过的，室内空气品质与室内人员的身心健康息息相关。甲醛是室内最常见和关注度较高的污染物，在中国有毒化学品优先控制名单上高居第二位。因此，室内甲醛污染的去除刻不容缓。植物修复技术中的主动绿墙因其社会、经济、人文效益受到了越来越多的关注。然而，当前对绿墙的甲醛净化研究较少，植物介导的效果及其对甲醛的耐受性研究仍存在不足。本文以优化主动绿墙的甲醛净化能力为目标，对影响主动绿墙甲醛净化能力的因素及甲醛胁迫下绿墙植物的耐受性进行了研究，揭示绿墙对甲醛污染的净化效果、响应机理以及甲醛对植物的毒害效应，为绿墙植物的选择以及绿墙的应用提供参考，从而更好的改善室内甲醛污染，维护室内人员健康。本文主要研究工作如下： 针对室内甲醛持续释放的特性，建立了动态甲醛熏蒸系统，在此基础上对绿墙的甲醛净化效果进行了研究并分析了甲醛浓度和流量对其表现的影响。通过单程净化率、净化速率和洁净空气量来全面评估主动绿墙的性能。研究结果表明绿墙对甲醛的单程净化率表现高效，范围为38.15%-94.42%，且随着甲醛浓度和流量的增加而降低。与单程净化率相反，绿墙对甲醛的净化速率随着甲醛浓度和流量的升高而增大，净化速率为187.9mg·m-2·h-1-1158.8mg·m-2·h-1。值得注意的是，随着流量的上升，净化速率增长放缓甚至下降，表明绿墙对甲醛的净化速率存在着临界流量。绿墙基于甲醛的去除产生的洁净空气量范围为19.52m3·h-1-54.44m3·h-1，随着甲醛浓度的上升而下降，随着流量的上升而增加但增长率放缓，这是由于流量的上升导致的净化率急剧下降超过了流量的增长率。 进一步对浓度、流量和植物种类进行全因子模型下的方差分析表明，该三个因素及三个因素间任意两个因素的交互作用均对绿墙的甲醛单程净化率和净化速率量有高度显著（P＜0.01）影响。绿墙对甲醛去除能力强弱排序为：吊兰＞鹅掌柴＞袖珍椰子。为了尽量消除浓度和流量的交互作用，突显植物特性并对植物的甲醛净化进行预测，对甲醛负荷（x，mg·m-2·h-1）与甲醛净化速率（y，mg·m-2·h-1）相关性进行了分析。结果表明二者存在高度显著（P＜0.01）正相关，且相关关系为强相关（r＞0.9）。进一步通过回归分析得到吊兰、鹅掌柴和袖珍椰子对甲醛净化的预测模型分别为：y=0.629x+108.5、y=0.506x+144.5、y=0.349x+176.6。 为了保证主动绿墙应用的可持续性，对甲醛胁迫下主动绿墙植物的生理和生长指标进行了测定。结果表明，随着甲醛浓度的升高，植物的光合特性在不同的植物种类和光合作用指标中显示出持续上升、持续下降和先上升后下降的趋势。对植物光合作用指标间的相关性分析表明，鹅掌柴光合作用指标间显著相关关系与正常生长的相似，其光合作用对甲醛胁迫具有较好的适应性，袖珍椰子光合作用指标间显著相关关系较少，表明其正常的光合作用受甲醛毒害影响较大。在抗氧化酶系统表现上，SOD活性随甲醛浓度的增加均出现增强，涨幅最大的为袖珍椰子，增幅约为50%；除袖珍椰子的POD活性随甲醛浓度的升高先上升后下降，其他两种植物的POD活性均随甲醛浓度的上升而增强，且鹅掌柴涨幅最小；CAT活性随甲醛浓度的上升而下降，且袖珍椰子降幅最大。从酶活性来看，三种植物抗甲醛能力的排序为：鹅掌柴＞吊兰＞袖珍椰子。 通过长期甲醛熏蒸处理，植物的形态学表现各异。吊兰的各项指标正常生长，袖珍椰子则出现受害症状。总的来看，吊兰和鹅掌柴对于甲醛具有较好的耐受性，袖珍椰子耐性较差。
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