CN104535714B - 通过控制生长条件评估植物对灰霾空气净化作用的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种通过控制生长条件评估植物对灰霾空气净化作用的装置，所述装置包括4米×4米×4米的试验箱，试验箱内设置光照设备、空调和加湿器；试验箱内设置空气悬浮颗粒密度测量仪、空气二氧化碳浓度测量仪，温度检测设备以及光照强度跟踪设备。使用仪器，控制试验箱内部的温度与湿度。试验箱内布置有300mm厚度的肥沃土壤，并栽植植物。在本发明提出的装置进行实验的过程中，通过单变量的实验方法进行试验，可以分别测出光照、温度、湿度等条件下不同树种对空气净化作用的大小，并且可以得出相应的曲线图，建立相应的模型，通过输入树种、温度、光照等因素，直接对不同林场绿地的空气净化能力进行预测。

Description

通过控制生长条件评估植物对灰霾空气净化作用的装置
技术领域
本发明属于属于生态工程及生态调控技术领域，具体涉及一种评价植物净化能力的装置和方法。
背景技术
空气质量恶化，雾霾天气在我国各大中城市频频出现严重影响了人们日常的生活。雾霾是一种灾害性天气，对公路、铁路、航空、航运、供电***、农作物生长等均产生重要影响。雾、霾会造成空气质量下降，影响生态环境，给人体健康带来较大危害。雾、霾天气时，空气中往往会带有细菌和病毒，易导致传染病扩散和多种疾病发生。城市中空气污染物不易扩散，加重了二氧化硫、一氧化碳、氮氧化物等物质的毒性，危害人体健康。冬季遇雾、霾天气时，若遇空气污染严重可能形成烟尘(雾)或黑色烟雾等毒雾，严重威胁人的生命和健康。由于人类活动造成大气中污染物增加，我国工业区和城市中心区等部分地区雾、霾的发生频率和强度呈增加趋势。
近些年来，环保部门积极提倡采用绿色生态的方法来进行空气治理，通过植物来净化空气。但是，绿色植物对空气净化的实际能力大小却始终没有一个量化。人们只能通过不同区域(有无绿色植被)的空气指标来确定植被确实是对雾霾空气有净化作用。在此，我们提出的这套实验装置和方法能够填充这一块空白，通过精确控制植物的生长条件，测试出植物对空气净化能力大小，并通过实验数据进行量化。
在进行环境科学研究的时候，常常需要一些精确的指数要提供科学依据。如测试不同林场对空气的净化能力时候，我们需要得到一个准确的数据来判断各个林场净化空气能力大小。在此之前我们会因为缺乏各项数据而不能做出一个科学的判断。目前已经公开的技术中没有通过精确控制植物生长制作一套设备来具体量化植物吸附作用的技术。
最近，在测试植被吸附能力方面，本发明人提出了这种新的装置，通过实验箱精确控制植物生长状况，利用植物的吸附作用来净化空气、利用仪器的检测度数，来量化植被的吸附作用。这种实验装置，不仅仅能验证植被吸附雾霾能力，还能精确测量出不同环境下植物对空气中悬浮颗粒、二氧化硫、氮氧化物吸附能力的大小，以及植物饱和吸附值，空气中微小悬浮颗粒减少量，植被对空气中二氧化硫吸附速率等相关实验数据。
发明内容
针对本领域存在的不足之处，本发明的目的是提出一种通过控制生长条件评估植物对灰霾空气净化作用的装置。
本发明的另一目的是提出通过控制生长条件评估植物对灰霾空气净化作用的方法。
为实现本发明上述目的的技术方案为：
一种通过控制生长条件评估植物对灰霾空气净化作用的装置，
所述装置包括4米×4米×4米的试验箱，实验箱壁采用透明材料制作而成，且保证实验箱在一定的温差、气压差不会发生变形。将实验箱处置于一个能够控制光照强度、光照时长和温度恒定的环境内。试验箱内设置光照设备、全自动温度湿度控制仪；试验箱内设置空气悬浮颗粒密度测量仪、空气二氧化碳浓度测量仪，温度检测设备以及光照强度跟踪设备。
使用仪器，控制试验箱内部的温度与湿度。试验箱内布置有0.3米厚度的土壤，并隔离0.5米间距栽植植物，保证充足的光补给和水供应使得植被正常生长。
其中，所述光照方式为日光和LED灯结合。
优选地，所述试验箱有四个，试验箱内分别设置有A、B、C、D四种植被：A组灌木加乔木；B组灌木；C组乔木；D组对照组，不种植植物。
其中，所述试验箱内栽植的植物间距为0.5米。所述试验箱内设置有CO2通入管路；土壤的坡度为0.03％，土壤的类型为沙质土。
一种通过控制生长条件评估植物对灰霾空气净化作用的方法，采用本发明提出的装置，向实验箱内通入在空气污染严重区采集的空气样本(采集于PM2.5大于250地区)，颗粒物指数为pm2.5、pm1或pm0.5的空气(已测量过空气中的颗粒物指数)，采用单变量方式进行测试，经过6个小时，观察空气内各指数的变化，从而达到研究在可控制条件下植被对空气中微小悬浮颗粒的处理效果。
其中，试验箱内CO2含量为0.03％，温度为20±3℃，湿度为35％，光照强度为3万勒克斯。
其中，通过测量试验箱内微小悬浮颗粒数值的变化，确定单位面积植被净化空气的能力。
本发明的有益效果在于：
本发明提出的实验装置和方法能够为空气净化相关的研究提供缺省数据。在本发明提出的装置进行实验的过程中，通过单变量的实验方法进行试验，可以分别测出光照、温度、湿度等条件下不同树种对空气净化作用的大小，并且可以得出相应的曲线图，建立相应的模型，通过输入树种、温度、光照等因素，直接对不同林场绿地的空气净化能力进行预测。
附图说明
图1是本发明装置的结构图。图中，1，箱体；2，箱门；3，进气口；4，出气口；5，仪器；6，植物；7，土壤层。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例中，如无特殊说明，所使用的方法均为本领域常规的方法。
实施例1
通过控制生长条件评估植物对灰霾空气净化作用的装置(如图1)，所述装置包括4米×4米×4米的试验箱箱体，实验箱壁采用透明材料制作而成，且保证实验箱在一定的温差、气压差不会发生变形。将实验箱处置于一个能够控制光照强度、光照时长和温度恒定的环境内。试验箱内设置光照设备、全自动温度湿度控制仪；试验箱内设置空气质量检测装置。试验箱设置进气口3和出气口4，用于向实验箱内通入在空气污染严重区采集的空气样本，即已测量过空气中pm2.5、pm1、pm0.5的空气。试验箱内的仪器5包括空气悬浮颗粒密度测量仪、空气二氧化碳浓度测量仪，温度检测设备以及光照强度跟踪设备。装置内固定设备使用铝制夹子。
使用仪器，控制试验箱内部的温度与湿度。试验箱内布置有300mm厚度的沙质土，并隔离0.5米间距栽植植物6，保证充足的光补给和水供应使得植被正常生长。
光照方式为日光和LED灯结合。
试验箱内设置植被：A组灌木加乔木：法国冬青和龙柏(幼株)；
试验箱内设置有供CO2通入管路；土壤的坡度为3％以内，土壤的类型为沙质土。
测试：
向实验箱内通入在空气污染严重区采集的空气样本(采集与实验前48小时内，且已测量过空气中pm2.5、pm1、pm0.5的空气)。观察空气指数的变化，从而达到研究在可控制条件下植被对空气中微小悬浮颗粒的处理效果。
固定试验箱内CO2含量为0.03％，温度为20±3℃，湿度为35％，光照强度为3万勒克斯。
安置好实验箱，打开箱门，在箱底部布置好土壤层，然后在土壤层内布置好植物，给予正常的光照条件和植物养料、水分。在箱内布置好照明***和空气质量测量仪器。当植物正常生长后，关闭箱门，从进气口内充入受污染空气，充满后关闭进气口和出气口。将实验箱静置，观测实验仪器读数的变化并且根据实验仪器度数作出时间-污染物成分并记录实验数据。
实施例2
试验箱的结构和设备同实施例1。
试验箱内设置植被：B组灌木，采用法国冬青。
测试：
向实验箱内通入在空气污染严重区采集的空气样本(采集实验前48小时内，且已测量过空气中pm2.5、pm1、pm0.5的空气)。观察空气指数的变化，从而达到研究在可控制条件下植被对空气中微小悬浮颗粒的处理效果。
固定试验箱内CO2含量为0.03％，温度为20±3℃，湿度为35％，光照强度为3万勒克斯。
安置好实验箱，打开箱门，在箱底部布置好土壤层，然后在土壤层内布置好植物，给予正常的光照条件和植物养料、水分。在箱内布置好照明***和空气质量测量仪器。当植物正常生长后，关闭箱门，从进气口内充入受污染空气，充满后关闭进气口和出气口。将实验箱静置，观测实验仪器读数的变化并且根据实验仪器度数作出时间-污染物成分并记录实验数据。
实施例3
试验箱的结构和设备同实施例1。
试验箱内设置植被：C组乔木，龙柏(幼株)。
测试：
向实验箱内通入在空气污染严重区采集的空气样本(采集与实验前48小时内，且已测量过空气中pm2.5、pm1、pm0.5的空气)。观察空气指数的变化，从而达到研究在可控制条件下植被对空气中微小悬浮颗粒的处理效果。
固定试验箱内CO2含量为0.03％，温度为20±3℃，湿度为35％，光照强度为3万勒克斯。
安置好实验箱，打开箱门，在箱底部布置好土壤层，然后在土壤层内布置好植物，给予正常的光照条件和植物养料、水分。在箱内布置好照明***和空气质量测量仪器。当植物正常生长后，关闭箱门，从进气口内充入受污染空气，充满后关闭进气口和出气口。将实验箱静置，观测实验仪器读数的变化并且根据实验仪器度数作出时间-污染物成分并记录实验数据。
实施例4对照组
测试参数和装置同实施例1。试验箱内不种植植物。
通过测量A、B、C、D组的试验箱内微小悬浮颗粒数值，并进行比较，确定单位面积植被净化空气的能力。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (1)

1.一种通过控制生长条件评估植物对灰霾空气净化作用的方法，其特征在于，
采用通过控制生长条件评估植物对灰霾空气净化作用的装置，所述装置包括4米×4米×4米的试验箱，试验箱内设置光照设备、全自动温度湿度控制仪；试验箱内设置空气悬浮颗粒密度测量仪、空气二氧化碳浓度测量仪，温度检测设备以及光照强度跟踪设备；所述试验箱有四个，试验箱内分别设置有A、B、C、D四种植被：A组为法国冬青和龙柏幼株；B组为法国冬青；C组为龙柏幼株；D组对照组，不布置植物，试验箱内栽植的植物间距为0.5米；所述试验箱内设置有CO2通入管路；土壤的坡度为±3％以内，土壤的类型为沙质土，土壤的厚度为300mm；
所述方法为：试验箱内CO2含量为0.03％，温度为20±3℃，湿度为35％，光照强度3万勒克斯，光照设备为日光和LED灯结合；向实验箱内通入颗粒物指数为pm2.5、pm1或pm0.5的空气样本；采用单变量方式进行测试，经过6个小时，观察空气内各指数的变化，从而达到研究在可控制条件下植被对空气中微小悬浮颗粒的处理效果，通过测量试验箱内微小悬浮颗粒数值的变化，确定单位面积植被净化空气的能力。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105891424A (zh) * 2016-05-26 2016-08-24 浙江农林大学 一种空气净化能力优选植物筛选装置及方法
CN106560689A (zh) * 2016-09-29 2017-04-12 中国计量大学 一种外循环式车载空气净化器颗粒物质量浓度净化效率测试***及方法
CN106560690A (zh) * 2016-09-29 2017-04-12 中国计量大学 一种外循环式车载空气净化器颗粒物数量浓度净化效率测试***及方法
CN106248887A (zh) * 2016-10-10 2016-12-21 南京林业大学 一种用于对植物进行pm2.5熏气胁迫的实验装置
CN107014966B (zh) * 2017-06-15 2020-06-02 贵州省林业科学研究院 植物吸滞颗粒物动态过程及吸滞量的测定方法
CN108398525A (zh) * 2018-01-16 2018-08-14 国家***竹子研究开发中心 一种测定雾霾环境对竹林生长状态影响的人工模拟装置
CN110057984A (zh) * 2019-05-24 2019-07-26 吉林大学 一种植物用空气污染模拟装置及其使用方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2528211Y (zh) * 2002-01-24 2003-01-01 吕弋工 室内植物净化装置
CN201273900Y (zh) * 2008-09-23 2009-07-15 上海市建筑科学研究院(集团)有限公司 一种植物净化效果测试舱
CN101839840A (zh) * 2010-04-09 2010-09-22 南京化工职业技术学院 一种室内空气植物监测器
CN102349436B (zh) * 2011-08-26 2013-11-06 中国航天员科研训练中心 一种受控生态生保环境条件下的植物栽培***
CN103207268B (zh) * 2013-03-12 2014-05-21 北京林业大学 面向植物吸附pm2.5能力定量分析的环境模拟实验箱
CN104041397A (zh) * 2014-04-30 2014-09-17 河海大学 一种生态护坡植物生长可视化试验装置及其使用方法

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