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那些年,我们迷信的“植物除甲醛”:新房除甲醛,一定要科学

发布时间:2020-11-02 21:03
作者:格瑞戴西

一. “绿植除甲醛”的故事

  1. “甲醛”幽灵的阴魂不散
  • 前段时间“棕榈甲醛床垫”,让老百姓开始了一场声势浩大的“拆床垫”行动,室内甲醛含量超标一直是困扰甚至影响老百姓健康生活的严重问题。各种关于甲醛引发白血病的新闻层出不穷(如下图),此外近几年白血病低龄化趋势日益明显。红十字研究报告显示,我国每年新增白血病患者在4万人左右,其中有近一半是儿童。白血病让孩子承受病痛折磨,其家庭也承受巨大的经济负担。

百度检索甲醛、白血病后的新闻呈现


  1. 老百姓与甲醛的斗争

正因如此,老百姓开始想出各种方式方法与室内甲醛作斗争,绿色植物、活性炭、洛廷石以及常用的除甲醛喷剂等轮番上阵,可是往往收效甚微。其中,迷信"绿色植物除甲醛"最为普遍,一般新装修房屋都要放上几盆吊兰、龟背竹或者是绿萝,以为放上几盆植物就万事大吉,空气就能净化了、清新了,这因为是网上大量存在着虚假不实、表述不准或者功效夸大的文章所致,如下图。

新闻检索甲醛植物后的结果


  1. “甲醛”误会的起源

这些误会的起源,来自于美国国家航空航天局(NASA)与美国联合景观承包商(ALCA)联合主导的一个名叫《NASA Clean Air Study》项目[1],如下图所示。

NASA Clean Air Study项目报告封面


NASA研究项目实验装置


NASA清洁空气研究是由美国国家航空航天局(NASA)与美国联合景观承包商(ALCA)在1989年联合发布了名叫《A study of interior landscape plants for indoor air pollution abatement: An Interim Report》的项目报告,旨在研究空间站中空气清洁的方法。而这个报告明显被误解或者过度解读了,如下图所示,报告结论其实相当严谨:首先说明了低光照需求的室内植物需要配合活性炭过滤一起使用,其次使用了“trace organic pollutans”(微量有机污染),表明该方案对室内微量有机污染的去除具有一定潜力,但是针对的是微量有机污染。结尾部分再次使用“should be”强调,带有风扇的活性炭过滤器是使用植物解决室内空气污染的重要组成部分。

NASA研究谨慎克制的真实结论


在忽略了实验室条件与现实居住环境差异,有机污染源持续性差异以及人为的粗暴简化后的实验结论,再被著名维基百科收录,进而在互联网上得到了广泛传播,最后演变为了严重误解:绿植可以高效除甲醛。

正如2016年《扬子晚报》刊发一篇园林局研究成果称“龟背竹可以吸收90%以上甲醛”,然后被各大网站相继转载,最后导致当年龟背竹火爆断货,如下图所示。文中实验条件和结论是在³的雾箱中注入2ppm甲醛溶液(浓度概念,百万分之二,也就是1克纯量甲醛加纯水1吨后的液体浓度),龟背竹的吸收率可以达到90%,但是新闻传播却粗暴的变成了“龟背竹可以吸收90%甲醛”。媒体报道经常忽略了三个重要问题:

  1. 实验室条件与真实环境差异
  • 实验条件下污染源并不是持续释放且污染量一定;
  • 现实条件下污染源会持续释放,且污染源较多;
  • 真实环境是多因素作用(温度、湿度、通风等),而实验条件一般是控制变量(单因素作用)。
  1. 植物耐受性与污染物浓度的关系
  • 植物在可承受范围内对污染物有一定吸附性(实验可能是在植物可承受范围下进行的);
  • 超出植物承受能力时,植物可能出现不可逆损害,不仅不能吸收,反而会释放;
  • 真实环境甲醛污染很大概率是严重超标。
  1. 忽略时间维度差异
  • 以小时为时间维度的实验室测试无法代表以年为单位的真实居住情况;
  • 植物可以在数小时内大量吸附甲醛,但几天后停滞、释放甚至死亡;
  • 居住环境甲醛释放可以高达数年时间;

粗暴简化后产生巨大歧义


误导大众的新闻


二. “绿植除甲醛”的澄清

  1. 国外对该问题讨论:

针对"绿植除甲醛",目前在实验室条件下进行了很多实验研究,但是大多数都存在以下三个问题导致实验室结果与真实环境情况相差较大,下面这篇高引用文章对这个问题进行了分析[5]:

文章的标题与作者信息



  1. 大多数都是在封闭的箱体中进行;
  2. 实验时间一般都是几个小时到数天;
  3. 注入甲醛或者易挥发有机污染物一般都是非连续的。

当植物放在没有空气对流的密闭箱体中进行实验的时候,箱体相对湿度会大幅上升,二氧化碳浓度会下降,而真实环境一般相对湿度会低于60%,二氧化碳浓度会高于周围环境。这就会导致箱体内表面水膜吸收甲醛和易挥发有机污染物,进而影响实验结果。此外,实验过程周期较短,模拟的甲醛或者易挥发有机污染物排放不连续,与真实环境中连续释放数年甚至数年之久不相符。作者在调研了100多篇“植物除甲醛”相关实验文献后,对标题的疑问(盆栽植物真的可以除屋内空气中的有机易挥发污染吗?)进行了回答:"can not be given yet"(依然无法得到结论)。

文章综述中的结论


此外,著名荷兰代夫特理工大学科学家在2018年也对该问题进行了梳理[4](如下图),文章同样说明了很多文献发现实验室条件绿植确实可以吸收有机污染物,但是其吸收能力有限且机理仍不明朗,而在真实环境室内污染需要更大的吸收能力,光靠植物的有限吸收能力是不够的。

文章题目与作者信息


文章结论


加拿大科学家Llewellyn也在《Comprehensive Biotechnology》书中也作了类似说明:人们普遍认为,盆栽可以大大改善室内空气质量。但是,很多证据是相反的(如下图)。还有多伦多大学科学家Siegel[3]在其论文《Primary and secondary consequences of indoor air cleaners》也有类似论述。

书本章节名称与作者信息


书本章节结论,提到结论与普遍认知嫌烦


  1. 国内对该问题的讨论:

学术界的讨论一般都是在实验室层面,上述分析已经解释了两者差距,本部分主要介绍国内行动测试派,他们用数据说话,消除大家对“植物除甲醛”的误解。

央视《是真的吗?》[7]记者采访上海市建筑科学研究院环境技术研究中心专家,对该问题进行了测试和解释,如下:

最终通过专业公式测算得出一立方米内甲醛净化率:吊兰1%,虎尾兰1%,常春藤9%,芦荟2%,绿萝1%。那么在生活中,如果用净化率数值较高的常春藤去除甲醛,是否是一个很好的选择呢?专家李景广做了如下说明:

“如果光看这组数据,9%好像是有效,但实际要考虑载荷问题。假设一立方米里面有一盆植物,则20平方米的房子,层高3米,体积是60立方米。60立方米里要摆60盆植物,即便不考虑误差,也存在三个问题:第一,怎么摆?第二,是否摆的下?第三,即使这样摆下来,也只有去除7%-8%左右的效果。所以说,植物在去除甲醛方面的效果特别有限。”

同样,国内著名“老爸测评”也对该问题在面积 12㎡,层高 2m 的实验舱进行实验[7],结果如下:

50 盆绿萝:甲醛基本不再增长,且浓度平衡在 ³;

20 盆绿萝:持续 6 小时后开始发挥除甲醛的效果,甲醛逐渐平衡在 ³,没有进一步增长;

10 盆绿萝:这个表现就很差了,15 小时前甲醛趋势与空白数据没有太大差别,15 小时后才算展示了除甲醛能力,但甲醛浓度还是在缓慢上升;

而最有意思的是20 盆泥土和 20 盆绿萝的甲醛趋势竟是接近的,只不过绿萝略微胜出。所以,他们认为绿萝净化空气,土壤功不可没,如果想使用植物除甲醛,可能需要在房间摆上20盆以上绿萝才有效果。而这个结论跟澳大利亚莫道克大学科学家Dingle的研究结果类似[2]:为了使甲醛浓度从856 ppb的初始浓度降低11%,需要将20个盆栽植物放置在约20立方米的处办公室中。而0-15株植物的甲醛浓度没有显着降低,这是由于建筑材料中甲醛持续释放率高所致。

三. 有效除室内甲醛的方法

一般情况下,新装之后肯定是要进行通风处理的,甲醛超标量不同,需要的开窗时间也不同,甲醛浓度在³³时,可以自然通风3-4个月。甲醛浓度在³³时,建议自然通风5-6个月,如果甲醛浓度超³以上,此时单纯换气是不可能除甲醛的。

当甲醛等有机污染物严重超标的时候,需要找到源头并对源头进行有效控制或处理,然后可以对局部 污染严重区域使用物理吸附或光触媒等高效方法对室内甲醛进行吸附、最后开窗通风或者增加风扇通风降低整体房屋的空气污染水平。

参考文献

  1. Wolverton B C, Johnson A, Bounds K. Interior landscape plants for indoor air pollution abatement[J]. 1989.
  2. Dingle P, Tapsell P, Hu S. Reducing formaldehyde exposure in office environments using plants[J]. Bulletin of environmental contamination and toxicology, 2000, 64(2): 302-308.
  3. Siegel J A. Primary and secondary consequences of indoor air cleaners[J]. Indoor air, 2016, 26(1): 88-96.
  4. Moya T A, van den Dobbelsteen A, Ottele M, et al. A review of green systems within the indoor environment[J]. Indoor and Built Environment, 2019, 28(3): 298-309.
  5. Cruz M D, Christensen J H, Thomsen J D, et al. Can ornamental potted plants remove volatile organic compounds from indoor air?—a review[J]. Environmental Science and Pollution Research, 2014, 21(24): 13909-13928.
  6. 老爸测评.植物到底能不能除甲醛?
  7. 央视电视节目《是真的吗?》.测试植物除甲醛.

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