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随着社会工业化、城市化、现代化日新月异的快速发展,由人为因素造成的大气污染已成为人类面临的严重环境问题之一。在大气污染的末端治理技术中,植物修复是一种经济、有效、非破坏型的环境污染修复方式,且具有操作简单、成本低等特点而备受关注。其定义为:利用植物及共存微生物与环境之间的相互作用对环境污染物进行清除、分解、吸收或吸附,使污染环境得以恢复的科学技术,是一项用于清除环境中有毒污染物的绿色修复技术。近年来,利用植物修复技术治理大气污染尤其是近地表大气的有机污染物与无机污染物的混合污染也逐渐成为国际上环境污染防治研究的前沿性课题。
绿色植物通过自身的生理生态功能,在近地表大气污染物的清除中起主要作用。绿色植物具有滞尘作用,能有效控制物理性大气污染;绿色植物的分泌物具有杀菌作用,可减轻生物性大气污染;更重要的是绿色植物可以监测和清除大气中有毒化学物质,修复化学性大气污染,且兼具美化环境、陶冶情操的作用。因此绿色植物常被应用于室内外空气净化和修复;但在车内的应用还鲜有报道。
随着汽车的大量使用,汽车尾气释放的大气污染物在近地表大气污染的诸多污染源中亦备受关注。同时,人们对直接关系身体健康的车内环境空气污染问题也日益关注。国外研究者对车内空气污染早已关注,美国已将室内和车内污染列为人类健康的5大危害之一。为了解决车内空气污染问题,研究者已尝试了多种方法,例如:机械过滤法、臭氧杀菌消毒法、负离子法、光触媒净化法等;由于这些方法在实际的推广中都存在一些不足而限制其应用。为此,利用植物修复的办法,通过筛选适宜于车内环境条件下生长的草坪草品种;采用无土栽培技术,待其成坪后利用其生理生态功能来达到净化、绿化、美化车内环境的功效。以期探寻一条经济、环保、实用的净化车内污染的新途径。本研究的主要结果有:
(1)以细胞膜透性及抗氧化酶活性的变化为评判草坪草抗性大小的依据,可以得到,供试草种的抗寒性(-15℃)顺序为:“高地”剪股颖>“优美”早熟禾>“顶峰”黑麦草>“凌志”高羊茅>“普通”狗牙根;抗热性(45℃)顺序为:“普通”狗牙根>“凌志”高羊茅>“优美”早熟禾>“顶峰”黑麦草>“高地”剪股颖;耐荫性性顺序为:“优美”早熟禾>“百思特”早熟禾>剪股颖>高羊茅>黑麦草>白三叶>“普通”狗牙根。这与夏、东季田间试验观测所得出的结论一致。但由于在秋、冬季,车内草坪正常生长的限值因子主要是:弱光、低温(晚上),其次是高温(中午)。综合考虑高温胁迫、低温胁迫、耐荫性试验结果可知:“优美”早熟禾和“高地”翦股颖是车内草坪建植的首选品种。
(2)采用无土栽培技术,通过混播试验初步筛选出“高地”翦股颖和“优美”早熟禾按2:3比例混播时,生态微型草坪成坪质量最好。非常适合于利用无土栽培技术生产车内生态微型草坪。
(3)在不同N:P:K配比的营养液对微型草坪生长影响的研究中,发现施用N:P:K=4:1:4的营养液可以获得最理想的成坪质量。
(4)草坪管理养护的好坏直接影响到草坪的生长和观赏价值。在管理养护过程中,光照条件、浇水、施肥、修剪等措施对生态微型草坪成坪性,质地,平整性和颜色等衡量指标有重要影响。在试验过程中,总结出一套有效的车内微型草坪养护管理方法。
(5)生态微型草坪对车内的生态环境有明显的调节作用。除了对车内的温度、湿度有调节作用外;对车内污染物氨、甲醛、苯系物、TVOCs、氮氧化物都有一定的净化能力。其净化效果(mg/m2.d)分别为:2.14 mg、0.11 mg、0.124mg、0.801 mg、0.107 mg。
(6)对比生态微型草坪对氨、甲醛、苯系物、TVOCs、氮氧化物的净化曲线,可知:生态微型草坪草对甲醛的净化吸收更稳定、持续效果更好。净化机理方面:生态微型草坪对氨的净化主要以吸附过程为主;对甲醛、苯系物、TVOCs、氮氧化物的净化,究竟是吸附与同化吸收哪个过程为主导有待进一步的探究。
通过本研究发现了一条经济、环保、实用的净化车内污染物的新材料和新途径:利用生态微型草坪的生理生态功能来净化车内空气污染,并取得了理想的效果;同时,还可对车内的温度、湿度有一定的调节作用。从而实现了利用植物修复技术(生态微型草坪)来达到净化、绿化、美化车内环境并构建出一个生态型乘车环境的预期目标。