一種空氣凈化能力優(yōu)選植物篩選裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種空氣凈化能力優(yōu)勢植物篩選裝置及方法，屬于植物學技術領域。由三通管、通氣管、隔膜、充電機構、固定機構和PM激光檢測儀構成，所述的三通管設置有若干個，每個三通管由X向接管、Y向接管和Z向接管構成；X向接管、Y向接管和Z向接管下端分別連通有通氣管，該通氣管一端位于三通管內，另一端則向外延伸；充電機構、固定機構和PM激光檢測儀位于該多面體結構和隔膜所形成的密封空間內，待篩選植物位于固定機構中。將發(fā)明應用于空氣凈化，具有價格低廉、質量輕、體積小、移動方便、操作簡單、箱體可以變大變小等優(yōu)點。
【專利說明】
一種空氣凈化能力優(yōu)選植物篩選裝置及方法
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及一種空氣凈化能力優(yōu)勢植物篩選裝置及方法，屬于植物學技術領域。
【背景技術】
[0002]PM2.5是指大氣中直徑小于或等于2.5微米的顆粒物，也稱為可入肺顆粒物。與較粗的大氣顆粒物相比，PM2.5粒徑小，富含大量有毒、有害物質，并且在大氣中停留時間長，輸送距離遠，易于穿過呼吸器官直接進入肺部，對人的身體造成損害。
[0003]由于PM2.5主要來源于日常發(fā)電、工業(yè)生產(chǎn)、汽車尾氣排放等過程中各種化石燃料的燃燒，在室外大環(huán)境中凈化PM2.5困難重重，短期內無法解決。然而，在室內小環(huán)境中凈化PM2.5，營造一個相對健康的生活空間是可能的。
[0004]目前，尚缺乏有效消除室內PM2.5的專用技術?，F(xiàn)有大多數(shù)以去除可吸入顆粒物為主要功能的空氣凈化器只能去除PMlO，對PM2.5沒有針對性。這類空氣凈化器的凈化原理是采用內置風機抽風，通過HEPA濾網(wǎng)+活性炭濾網(wǎng)+光觸媒(冷觸媒、多遠觸媒)+紫外線殺菌(同臭氧)+靜電吸附濾網(wǎng)等多種濾網(wǎng)過濾，最多可凈化直徑3微米以上的顆粒物。若要擋住更小的顆粒物需要增加過濾層的層數(shù)，但隨之而來的后果是空氣通過難度增大，必須提高風機功率，后者又導致噪音增大。此外，提高過濾網(wǎng)層數(shù)將增加凈化器體積，增加為避免二次污染更換濾網(wǎng)的難度。因此，現(xiàn)有的空氣凈化器技術對于清除PM2.5無能為力，必須另辟蹊徑。
[0005]由于PM2.5的粒子很小，長期漂浮在空中，如果通過其它離子與之結合，使之變?yōu)榇罅Ｗ樱M而在重力下沉降，就可以凈化空氣中的PM2.5。美國環(huán)保署認為，空氣中的負氧離子可以主動出擊捕捉空氣中的細菌、灰塵、煙霧等帶正電的微粒，使其聚集沉降，從而有效除去空氣中2.5微米(PM2.5)及以下的微塵，甚至I微米的微粒。研究確認，當室內空氣中負離子的濃度達到每立方厘米2萬個時，空氣中的飄塵量會減少98%以上，在含有高濃度小粒徑負離子的空氣中，PM2.5中危害最大的直徑I微米以下的微塵、細菌、病毒等幾乎為零。因此，消除PM2.5的關鍵在于大幅度提高空氣小粒徑負離子含量。
[0006]植物是產(chǎn)生空氣負氧離子的最佳來源，森林中空氣清新就是因為眾多植物產(chǎn)生高濃度負氧離子的緣故。然而現(xiàn)有的園林規(guī)劃設計多關注景觀效果，對其生態(tài)功能缺乏科學數(shù)據(jù)，難以定量化，如何鑒定和快速選擇出最有利于PM2.5降低的優(yōu)選植物、森林小氣候環(huán)境質量的快速檢測方法尚無報道。
[0007]基于此，做出本申請。

【發(fā)明內容】

[0008]為了克服現(xiàn)有空氣凈化過程中所存在的上述缺陷，本申請首先提供一種篩選方便、成本低、能耗小的空氣凈化能力優(yōu)勢植物篩選裝置。
[0009]為實現(xiàn)上述目的，本申請采取的技術方案如下:
一種空氣凈化能力優(yōu)勢植物篩選裝置，由三通管、通氣管、隔膜、充電機構、固定機構和PM激光檢測儀構成，所述的三通管設置有若干個，每個三通管由X向接管、Y向接管和Z向接管構成;X向接管、Y向接管和Z向接管下端分別連通有通氣管，該通氣管一端位于三通管內，另一端則向外延伸;三通管與通氣管形成多面體結構，且三通管位于面與面的交匯處，通氣管連接于兩個三通管之間，使之形成相鄰面的交界，該多面體結構的每個面上分別以隔膜包覆;充電機構、固定機構和PM激光檢測儀位于該多面體結構和隔膜所形成的密封空間內，所述的充電機構與PM激光檢測儀連接，并為其提供能源，待篩選植物位于固定機構中。
[0010]進一步的，作為優(yōu)選:
所述的通氣管由X向通氣管、Y向通氣管和Z向通氣管構成，X向通氣管連接于相對應的兩個三通管的X向接管之間，Y向通氣管連接于相對應的兩個三通管的Y向接管之間，Z向通氣管連接于相對應的兩個三通管的Z向接管之間。更優(yōu)選的，所述的X向通氣管的兩端延伸至X向接管內并不超過X向接管長度的一半，Y向通氣管的兩端延伸至Y向接管內并不超過Y向接管長度的一半，Z向通氣管的兩端延伸至Z向接管內并不超過Z向接管長度的一半。
[0011]所述的固定機構為錐形結構，其入口為大端，且開口朝上，既方便了植物的固定，又有利于其所產(chǎn)生的負離子自然向上運行，并充分與微粒接觸，提高凈化效果。
[0012]所述的三通管為立體三通，通氣管為PVC管，隔膜為聚氯乙烯薄膜或聚四氟乙烯膜。
[0013]同時，本申請的另一方面目的是提供一種空氣凈化能力優(yōu)選植物的篩選方法，將待篩選植物置于固定機構中，將多面體結構密封，啟動激光檢測儀，以24小時作為一個檢測周期，在每個檢測周期內定時對多面體結構中的微粒進行檢測；同時，設置對照空白組，將同等條件下的多面體結構在相同檢測條件進行檢測;待檢測周期完畢時，將待篩選植物所在多面體結構中的檢測結果減去對照空白組的檢測結果，繪成曲線，即得出植物被吸收或滯留能力的大小。
[0014]進一步的，作為優(yōu)選:
所述的待篩選植物為一株或多株相同類型的植物。
[0015]所述的待篩選植物為多株不同種類植物的組合。
[0016]所述的待篩選植物在送入多面體結構前進行凈化處理，植物經(jīng)去離子水清洗后，經(jīng)純凈箱干燥后送入多面體結構中。
[0017]森林城市建設是提升城鎮(zhèn)品位，改善城鎮(zhèn)形象，發(fā)展區(qū)域經(jīng)濟的重要舉措。由于不同的森林群落有不同的生態(tài)功能，如何通過人工構建群落發(fā)揮最佳的生態(tài)效益，在生產(chǎn)實踐中，迫切需要研發(fā)一種森林小氣候環(huán)境質量的快速檢測方法，我們經(jīng)過多年研究與實踐，本申請所提供的上述方案，通過測定不同森林群落內環(huán)境質量指標及其影響因子的日變化季節(jié)變化規(guī)律，篩選出能準確反映環(huán)境質量的快速測定方法和技術，并能快速簡便檢測不同森林群落的小氣候環(huán)境質量，在森林城市群落樹種配置技術的篩選和改進方面，非常實用，效果良好。
[0018]同時本申請應用ΡΜ(2.5)激光測定儀，該激光測定儀還可以采用空氣負氧離子測定儀，并結合便攜式小型氣象站，在野外測定供試森林群落中的小氣候環(huán)境質量的主要參數(shù)，簡便易行，準確可靠，能準確反映環(huán)境質量的指標篩選和主導影響因子的分析。
【附圖說明】
[0019]圖1為本申請裝置的整體結構示意圖；
圖2為圖1中A部位的局部放大圖。
[0020]其中標號:1.三通管；11.X向接管；12.Y向接管；13.Z向接管;2.通氣管;21.X向通氣管;22.Y向通氣管;23.Z向通氣管;3.隔膜;31.X向隔膜;32.Y向隔膜;33.Z向隔膜;4.充電機構;5.固定機構;51.入口；6.激光檢測儀。
【具體實施方式】
[0021]實施例1
本實施例空氣凈化能力優(yōu)選植物的篩選裝置，結合圖1，由三通管1、通氣管2、隔膜3、充電機構4、固定機構5和PM激光檢測儀6構成，其中，三通管I設置有八個，結合圖2，每個三通管I由X向接管11、Y向接管12和Z向接管13構成;X向接管11、Y向接管12和Z向接管13下端分別連通有通氣管2，該通氣管2管徑較三通管I的管徑小，其兩端位于靠近三通管末端的位置，通氣管2由X向通氣管21、Υ向通氣管22和Z向通氣管23構成，X向通氣管21連接于相對應的兩個三通管的X向接管11之間，Y向通氣管22連接于相對應的兩個三通管的Y向接管12之間，Z向通氣管23連接于相對應的兩個三通管的Z向接管13之間，八個三通管I和對應數(shù)量的通氣管2構成六面體結構，隔膜3包覆于該六面體結構的每個面上，使六面體結構內形成密封結構，而相鄰三個面則分別稱為X向隔膜31、Υ向隔膜32和Z向隔膜33;充電機構4、固定機構5和PM激光檢測儀6位于該多面體結構和隔膜3所形成的密封空間內，充電機構4與PM激光檢測儀6連接，并為其提供能源，待篩選植物位于固定機構5中。
[0022]上述裝置中，三通管I為立體三通，通氣管2為PVC管，隔膜3為聚氯乙烯薄膜或聚四氟乙烯膜，PM激光檢測儀6能夠自動記錄ΡΜ2.5、ΡΜ10的數(shù)值，八個三通管I和對應數(shù)量的通氣管2構成六面體結構為I米*1米的正方體。
[0023]通過本研究我們可以比較不同種植物單棵與單棵之間；同種植物單棵與多棵之間；不同種植物多棵與多棵之間；不同種植物的組合之間凈化ΡΜ2.5、ΡΜ10的能力大小。同樣的方式，我們可以檢測植物吸收其他有毒氣體的能力大小，6個透明模擬箱體同時檢測，2個透明箱體為一組，將2個箱體中所測得的ΡΜ2.5、ΡΜ10的數(shù)值取均值，PM激光檢測儀每5min自動讀取一次數(shù)值。
[0024](I)不同植物單棵與單棵比較:2個透明模擬箱體只放置花盆，花盆位于固定機構5中，該花盆內放置土，不放置植物;2個透明模擬箱體分別放入A植物I棵;2個透明模擬箱體分別放入B植物I棵。在A植物與B植物放入透明模擬箱體之前，用去離子水將A植物與B植物洗干凈并放置在純凈箱內干燥，待透明模擬箱體內的PM激光檢測儀讀數(shù)穩(wěn)定在指定值時，將干凈的植物分別放入4個箱中間并迅速關閉透明模擬箱體門，并確保門的密閉性。通過24小時的監(jiān)測所得的數(shù)據(jù)，將不放置植物的透明模擬箱體內的PM激光檢測儀所獲得的PM2.5、PMlO的數(shù)據(jù)與放有A、B植物的透明模擬箱體內的PM2.5、PM10的數(shù)據(jù)相減，用相減所得的值繪制成曲線，就可以計算出植被吸收或者滯留PM2.5、PM10的能力大小。同樣的方式我們可以檢測C、D、E、F等植物。
[0025](2)同種植物單棵與多棵比較:2個透明模擬箱體只放置花盆，花盆內放置土，不放置植物;2個透明模擬箱體分別放入A植物I棵;2個透明模擬箱體分別放入A植物多棵且兩個箱體內的多棵植物的數(shù)量一致。在A植物I棵與A植物多棵放入透明模擬箱體之前，用去離子水將A植物洗干凈并放置在純凈箱內干燥，待透明模擬箱體內的PM激光檢測儀讀數(shù)穩(wěn)定在指定值時，將2棵干凈的A植物分別放入2個透明箱體中間，多棵A植物放入另外2個透明箱體中間并迅速關閉透明模擬箱體門，并確保門的密閉性。通過24小時的監(jiān)測所得的數(shù)據(jù)，將不放置植物的透明模擬箱體內的PM激光檢測儀所獲得的PM2.5、PM10的數(shù)據(jù)與放有A植物I棵和多棵的透明模擬箱體內的PM2.5、PM10的數(shù)據(jù)相減，用相減所得的值繪制成曲線，就可以計算出同種植物不同數(shù)量的植被吸收或者滯留PM2.5、PM10能力大小。同樣的方式我們可以檢測B、C、D、E、F等植物單棵與多棵的比較。
[0026](3)不同種植物多棵與多棵比較:通過實驗2中所得的數(shù)據(jù)，我們可以直接比較不同種植物多棵吸收或者滯留PM2.5、PMl O的能力大小。
[0027](4)不同種植物搭配比較:假設實驗2中的多棵植物數(shù)量為10，則2個透明模擬箱體只放置花盆，花盆內放置土，不放置植物;2個透明模擬箱體分別放入A植物5棵，B植物5棵;2個透明模擬箱體分別放入A植物5棵C植物5棵。在A植物5棵，B植物5棵與A植物5棵C植物5棵放入透明模擬箱體之前，用去離子水將A植物與B植物洗干凈并放置在純凈箱內干燥，待透明模擬箱體內的PM激光檢測儀讀數(shù)穩(wěn)定在指定值時，將A植物10棵B植物1棵放入2個透明箱體中間，A植物10棵C植物10棵放入另外2個透明箱體中間并迅速關閉透明模擬箱體門，并確保門的密閉性。通過24小時的監(jiān)測所得的數(shù)據(jù)，將不放置植物的透明模擬箱體內的PM激光檢測儀所獲得的PM2.5、PMl O的數(shù)據(jù)與放有A植物5棵B植物5棵和A植物5棵C植物5棵的透明模擬箱體內的PM2.5、PM10的數(shù)據(jù)相減，用相減所得的值繪制成曲線，就可以計算出同種植物不同數(shù)量的植被吸收或者滯留PM2.5、PM10能力大小。同樣的方式我們可以檢測AB、AC、AD、AF、BC、BD、BF、CD、CE、CF、DE、DF、EF 等植物組合的比較。
[0028]綜合(1)、(2)、(3)、(4)的檢測，我們可以得出:(I)不同種植物單棵植物凈化PM2.5、PMlO的能力大??；(2)同種植物單棵與多棵植物凈化PM2.5、PMlO的能力大小。(3)不同種多棵植物凈化PM2.5、PMl O的能力大小。(4 )不同植物組合凈化PM2.5、PMl O的能力大小。
[0029]實施例2
本實施例與實施例1的設置和工作原理相同，區(qū)別在于:x向通氣管21的兩端延伸至X向接管11內并不超過X向接管11長度的一半，Y向通氣管22的兩端延伸至Y向接管12內并不超過Y向接管12長度的一半，Z向通氣管23的兩端延伸至Z向接管13內并不超過Z向接管13長度的一半。這種安裝方式，確保了空氣傳遞的流暢性。
[0030]實施例3
本實施例與實施例1的設置和工作原理相同，區(qū)別在于:x向通氣管21的兩端延伸至X向接管11內并不超過X向接管11長度的一半，Y向通氣管22的兩端延伸至Y向接管12內并不超過Y向接管12長度的一半，Z向通氣管23的兩端延伸至Z向接管13內并不超過Z向接管13長度的一半；固定機構5為上大下小的錐形結構，其入口 51為大端。
[0031]本實施例具有價格低廉、質量輕、體積小、移動方便、操作簡單、箱體可以變大變小等優(yōu)點。本實施例所提供的上述方案，通過測定不同森林群落內環(huán)境質量指標及其影響因子的日變化季節(jié)變化規(guī)律，篩選出能準確反映環(huán)境質量的快速測定方法和技術，并能快速簡便檢測不同森林群落的小氣候環(huán)境質量，在森林城市群落樹種配置技術的篩選和改進方面，非常實用，效果良好。
[0032]同時本申請應用PM(2.5)激光測定儀，該激光測定儀還可以采用空氣負氧離子測定儀，并結合便攜式小型氣象站，在野外測定供試森林群落中的小氣候環(huán)境質量的主要參數(shù)，簡便易行，準確可靠，能準確反映環(huán)境質量的指標篩選和主導影響因子的分析。
【主權項】
1.一種空氣凈化能力優(yōu)勢植物篩選裝置，其特征在于:由三通管、通氣管、隔膜、充電機構、固定機構和PM激光檢測儀構成，所述的三通管設置有若干個，每個三通管由X向接管、Y向接管和Z向接管構成;X向接管、Y向接管和Z向接管下端分別連通有通氣管，該通氣管一端位于三通管內，另一端則向外延伸;三通管與通氣管形成多面體結構，且三通管位于面與面的交匯處，通氣管連接于兩個三通管之間，使之形成相鄰面的交界，該多面體結構的每個面上分別以隔膜包覆;充電機構、固定機構和PM激光檢測儀位于該多面體結構和隔膜所形成的密封空間內，所述的充電機構與PM激光檢測儀連接，并為其提供能源，待篩選植物位于固定機構中。2.如權利要求1所述的一種空氣凈化能力優(yōu)勢植物篩選裝置，其特征在于:所述的通氣管由X向通氣管、Y向通氣管和Z向通氣管構成，X向通氣管連接于相對應的兩個三通管的X向接管之間，Y向通氣管連接于相對應的兩個三通管的Y向接管之間，Z向通氣管連接于相對應的兩個三通管的Z向接管之間。3.如權利要求2所述的一種空氣凈化能力優(yōu)勢植物篩選裝置，其特征在于:所述的X向通氣管的兩端延伸至X向接管內并不超過X向接管長度的一半，Y向通氣管的兩端延伸至Y向接管內并不超過Y向接管長度的一半，Z向通氣管的兩端延伸至Z向接管內并不超過Z向接管長度的一半。4.如權利要求1所述的一種空氣凈化能力優(yōu)勢植物篩選裝置，其特征在于:所述的固定機構為錐形結構，其入口為大端，且開口朝上。5.如權利要求1所述的一種空氣凈化能力優(yōu)勢植物篩選裝置，其特征在于:所述的三通管設置有八個，每個三通管連接有三個通氣管。6.如權利要求1-5任一項所述的一種空氣凈化能力優(yōu)勢植物篩選裝置，其特征在于:所述的三通管為立體三通，通氣管為PVC管，隔膜為聚氯乙烯薄膜或聚四氟乙烯膜。7.采用如權利要求1所述裝置進行空氣凈化能力優(yōu)勢植物篩選的方法，其特征在于:將待篩選植物置于固定機構中，將多面體結構密封，啟動激光檢測儀，以24小時作為一個檢測周期，在每個檢測周期內定時對多面體結構中的微粒進行檢測；同時，設置對照空白組，將同等條件下的多面體結構在相同檢測條件進行檢測;待檢測周期完畢時，將待篩選植物所在多面體結構中的檢測結果減去對照空白組的檢測結果，繪成曲線，即得出植物被吸收或滯留能力的大小。8.如權利要求7所述的一種空氣凈化能力優(yōu)勢植物篩選方法，其特征在于:所述的待篩選植物為一株或多株相同類型的植物。9.如權利要求7所述的一種空氣凈化能力優(yōu)勢植物篩選方法，其特征在于:所述的待篩選植物為多株不同種類植物的組合。10.如權利要求7所述的一種空氣凈化能力優(yōu)勢植物篩選方法，其特征在于:所述的待篩選植物在送入多面體結構前進行凈化處理，植物經(jīng)去離子水清洗后，經(jīng)純凈箱干燥后送入多面體結構中。
【文檔編號】G01N33/00GK105891424SQ201610357517
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年5月26日
【發(fā)明人】梁謝恩, 溫國勝
【申請人】浙江農林大學