[发明专利]通过控制生长条件评估植物对灰霾空气净化作用的装置

说明书

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、供电系统、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。