申请/专利权人：中山大学

申请日：2017-08-10

公开（公告）日：2024-06-11

公开（公告）号：CN107656013B

主分类号：G01N33/00

分类号：G01N33/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.11#授权;2018.03.02#实质审查的生效;2018.02.02#公开

摘要：本发明公开了一种水培植物净化甲醛效果评测装置及方法。所述装置包括可密封的环境控制装置、水培植物培养安放装置、水培水样取样装置和甲醛检测器。本发明根据植物具有净化甲醛功能和甲醛易溶于水的特点，先通过产气装置往环境控制箱导入一定浓度的甲醛气体，通过环境控制箱里面的风扇使得气体扩散均匀，采用便携式甲醛检测器通过采气孔对环境控制箱内部的甲醛浓度进行检测，检测可以同时实现两个方面的评测，包括环境控制箱内部的甲醛气体浓度变化情况和水培植物缸里面水溶液的水样甲醛含量。根据环境控制箱内部甲醛气体浓度和水溶液甲醛含量的变化情况，分析水培植物净化甲醛的效果。

主权项：1.一种水培植物净化甲醛效果评测系统，其特征在于，包括可密封的环境控制装置、水培植物培养安放装置、水培水样取样装置和甲醛检测器；所述水培植物培养安放装置设置于所述可密封的环境控制装置内，所述水培植物培养安放装置包括水培箱，所述水培箱顶端设有便于种植植物的开口和用于取样的孔，所述水培水样取样装置连接所述取样的孔；所述可密封的环境控制装置上设有控制门、进气孔、采气孔和样品导出孔，所述水培水样取样装置包括取样管和样品收集管，所述取样管一端连通样品收集管，另一端穿过所述样品导出孔经所述取样的孔伸入所述水培箱内的水中；所述进气孔经气体输送管连通甲醛检测器；所述环境控制装置采用普通玻璃制成；所述普通玻璃的厚度为4～10mm；所述水培植物培养安放装置还包括一个两端贯通的用于固定水培植物的开口盖，开口盖固定于水培箱的开口，水培植物的根经开口盖导入水培箱内；所述水培水样取样装置还包括控制阀，所述控制阀设置在取样管上。

全文数据：一种水培植物净化甲醛效果评测系统及方法技术领域[0001]本发明涉及室内空气净化技术领域，更具体地，涉及一种水培植物净化甲醛效果评测系统及方法。背景技术[0002]室内环境的甲醛来源广、毒性高、危害大、持续时间长，容易引起各种疾病，严重的影响了人们的身体健康，为了彻底解决室内甲醛污染的问题，人们需要寻求一种经济实惠、安全快速有效、没有二次污染的清洁技术方法治理室内的甲醛。大量研究证明，室内植物不仅能用来美化室内的环境，而且还能净化室内空气中的污染物。根据国内外研究者的报告显示，植物能净化室内的各种气态污染物，包括苯系物、甲醛、三氯乙烯、丙酮、氨气、TV0CS等物质。目前，植物净化室内空气中污染物尤其是甲醛气体已成为一个热点研宄方向。[0003]随着植物栽培技术的进步，越来越多的土培植物都能进行水培，水培植物因为其自身优势作为室内观赏性植物越来越受大众的青睐。植物水培是无土栽培非固体基质类型中的一种特殊的栽培形式，是室内居室绿化新型的栽培方法。相比土培植物，水培植物具有干净卫生、护养管理方便简单等优点。[0004]有研究发现，由于甲醛易溶于水，同时水中的微生物或植物根部释放的物质对甲醛具有一定的净化作用。但当前利用观赏性植物净化室内空气中甲醛的效果研究主要集中在土培植物，水培植物净化甲醛效果的装置及方法研宄相对较少。发明内容[0005]本发明要解决的技术问题在于针对现有水培植物净化甲醛效果评测技术不足，提供一种水培植物净化甲醛效果评测系统，拓宽水培植物净化甲醛效果评测的空间。[0006]本发明要解决的另一技术问题是提供基于所述水培植物净化甲醛效果评测系统所实现的评测方法。[0007]本发明的目的通过以下技术方案予以实现：[0008]提供一种水培植物净化甲醛效果评测系统，包括可密封的环境控制装置、水培植物培养安放装置、水培水样取样装置和甲醛检测器;所述水培植物培养安放装置设置于所述可密封的环境控制装置内，所述水培植物培养安放装置包括水培箱，所述水培箱顶端设有便于种植植物的开口和用于取样的孔，所述水培水样取样装置连接所述取样的孔;所述可密封的环境控制装置上设有控制门、进气孔、采气孔和样品导出孔，所述水培水样取样装置包括取样管和样品收集管，所述取样管一端连通样品收集管，另一端穿过所述样品导出孔经所述取样的孔伸入所述水培箱内的水中；所述进气孔经气体输送管连通甲醛检测器。[0009]优选地，所述可密封的环境控制装置采用普通玻璃制成，摒弃常用的有机玻璃，有效避免甲酸被有机玻璃吸附。进一步优选地，所述普通玻璃的厚度为4〜10mm。[0010]优选地，所述水培植物培养安放装置的水培箱采用普通玻璃制成，所述普通玻璃的厚度为4〜10mm。[0011]进一步地，所述水培植物培养安放装置还包括一个两端贯通的用于固定水培植物的开口盖，开口盖固定于水培箱的开口，水培植物的根经开口盖导入水培箱内。当实验结束后可以移掉水培植物，再进行下一批的检测。开口盖的大小与水培箱的开口和需要固定的植物相适配即可。[0012]优选地，所述水培水样取样装置还包括控制阀，所述控制阀设置在取样管上。控制阀可调节样品收集量。[0013]优选地，所述进气孔、米气孔、样品导出孔的孔径尽量小以保持密封，进一步优选地，所述孔径约为6mm左右。[0014]优选地，所述进气孔、采气孔设于环境控制箱同一侧的箱壁上。[0015]优选地，所述甲醛检测器为便携式甲醛检测器。[0016]优选地，所述系统还包括电子温湿计和或风扇，所述风扇用于加快环境控制箱内气体混合。所述电子温湿计和或风扇设置于环境控制箱内部。[0017]优选地，所述系统还包括产气装置，所述产气装置包括依次连接的空气输送泵、流量控制装置、进气管、密封的甲醛溶液容器和出气管，所述甲醛溶液容器密封口设置进气管孔和出气管孔，进气管的一端连接流量控制装置，另一端经进气管孔进入甲醛溶液容器内浸没于甲醛溶液中，出气管一端从出气管孔进入甲醛溶液容器内并不接触甲醛溶液，出气管的另一端经所述可密封的环境控制装置上的进气孔进入可密封的环境控制装置内，将甲醛气体导入可密封的环境控制装置内。[0018]优选地，所述流量控制装置为转子流量计。[0019]本发明同时提供一种水培植物净化甲醛效果评测方法，包括以下步骤：[0020]S1.构建上述水培植物净化甲醛效果评测系统，打开所述系统内可密封的环境控制装置的控制门，将水培植物放到水培植物培养安放装置上，关闭控制门；[0021]S2.经进气口导入甲醛气体，等可密封的环境控制装置内气体扩散均匀后，采用甲醛检测器通过采气孔对环境控制箱内部的甲醛浓度进行检测，得到环境控制箱内部的甲醛气体浓度变化情况；[0022]S3.使用水培水样取样装置取样对水培植物的水样进行检测，得到水培植物缸里面水溶液的水样甲醛含量；[0023]S4.根据环境控制箱内部的甲醛气体浓度变化情况和水样甲醛含量变化情况，评测得到水培植物净化甲醛的效果数据。[0024]本发明还可以设置不同时间区间，对不同净化时间的水培植物净化效果进行定时检测。[0025]本发明可以通过简单易行地更换水培植物的种类或者同一水培植物不同生长时期植株，了解和评测不同种类水培植物、或者同一水培植物不同生长时期对甲醛的净化效果。[0026]本发明的有益效果是：[0027]本发明填补了现有技术的空白，提供了一种结构简单、使用方便灵活的水培植物净化甲醛评测装置，科学根据植物具有净化甲醛功能和甲醛易溶于水的特点，先通过产气装置往环境控制箱导入一定浓度的甲醛气体，通过环境控制箱里面的风扇使得气体扩散均匀，采用便携式甲醛检测器通过采气孔对环境控制箱内部的甲醛浓度进行检测，检测可以同时实现两个方面的评测，一是环境控制箱内部的甲醛气体浓度变化情况，二是水培植物缸里面水溶液的水样甲醛含量。根据环境控制箱内部甲醛气体浓度和水溶液甲醛含量的变化情况，分析水培植物净化甲醛的效果。[0028]本发明还可以设置不同时间区间，对不同净化时间的水培植物净化效果进行定时检测。本发明可以通过简单易行地更换水培植物的种类或者同一水培植物不同生长时期植株，了解和评测不同种类水培植物、或者同一水培植物不同生长时期对甲醛的净化效果。附图说明[0029]图1本发明系统结构示意图。[0030]图2本发明系统中产气装置的结构示意图。具体实施方式[0031]下面结合附图和具体实施例进一步说明书本发明。除非特别说明，本实用新型采用的原料及设备或方法为本技术领域常规的原料及设备或方法。[0032]实施例1[0033]如图1所示，本实施例提供一种水培植物净化甲醛效果评测系统，包括可密封的环境控制装置1、水培植物培养安放装置、水培水样取样装置和甲醛检测器（图中未标示）；所述环境控制箱1设有控制门5;所述水培植物培养安放装置包括水培箱9,所述水培箱9的顶端设有便于安放水培植物6的开口和用于取样的小孔11;所述可密封的环境控制装置1上设置有进气孔2、采气孔3和样品导出孔4，所述水培水样取样装置包括取样管12和样品收集管14,所述取样管12—端连通样品收集管14,另一端穿过所述样品导出孔4经所述小孔11伸入水培箱9内的水中；所述进气孔2连通甲醛气体输送管。[0034]本实施例装置采用厚度5mra、规格lOOcmXlOOcmX100cm的环境控制箱1进行实验，通过电子温湿计7监控检测到箱内环境温度调节为23.5±0.fTC，湿度调节为52.6±5.5%。[0035]植物培养安放装置选择厚度3圓、规格10cmXlOcmXl〇cm的普通玻璃制成水培箱，水培箱顶部玻璃中部开启一个孔径l2mm圆形开口，并开1个孔径2mm的圆孔11用于连接取样管12。圆形孔11优选开设在水培箱的顶部玻璃。[0036]所述水培植物培养安放装置还包括一个两端贯通的用于固定水培植物的开口盖10,开口盖10固定于水培箱9的开口，水培植物6的根经开口盖10导入水培箱9内。当实验结束后可以移掉水培植物，再进行下一批的检测。开口盖10的大小与水培箱9的开口和需要固定的植物相适配即可。[0037]所述水培水样取样装置还包括控制阀13，所述控制阀13设置在取样管12上。控制阀14可调节样品收集量。[0038]所述进气孔2、采气孔3、样品导出孔4的孔径约6mm。[0039]所述进气孔2、采气孔3可以设于环境控制箱1同一侧的箱壁上。[0040]所述甲醛检测器可采用便携式甲醛检测器。[0041]所述系统还可以包括风扇8，所述风扇8用于加快环境控制箱内气体混合。[0042]所述电子温湿计7和风扇8设置于环境控制箱内部。[0043]实施例2[0044]本实施例提供的装置在实施例2的基础上还设计了产气装置。如图2所示，所述系统还可以包括产气装置，所述产气装置包括依次连接的空气输送栗真空栗）、流量控制装置、进气管、密封的甲醛溶液容器和出气管，所述甲醛溶液容器密封口设置进气管孔和出气管孔，进气管的一端连接流量控制装置，另一端经进气管孔进入醛溶液容器内浸没于甲醛溶液中，出气管一端从出气管孔进入醛溶液容器内并不接触甲醛溶液，出气管的另一端经所述可密封的环境控制装置上的进气孔进入可密封的环境控制装置内，将甲醛气体导入可密封的环境控制装置内。所述流量控制装置为转子流量计。本实施例装置作为评测装置，结构更具有整体性，操作更方便。[0045]实施例3应用试验[0046]基于所述实施例1或实施例2所述的系统，本实施例提供一种水培植物净化甲醛效果评测方法应用，所述包括以下步骤：[0047]si.构建上述水培植物净化甲醛效果评测系统，打开所述系统内可密封的环境控制装置的控制门，将水培植物放到水培植物培养安放装置上，关闭控制门；[0048]S2•经进气口导入甲醛气体，等可密封的环境控制装置内气体扩散均匀后，采用甲醛检测器通过采气孔对环境控制箱内部的甲醛浓度进行检测，得到环境控制箱内部的甲醛气体浓度变化情况；[0049]S3.使用水培水样取样装置取样对水培植物的水样进行检测，得到水培植物缸里面水溶液的水样甲醛含量；[OOSO]S4.根据环境控制箱内部的甲醛气体浓度变化情况和水样甲醛含量变化情况，评测得到水培植物净化甲醛的效果数据。[0051]本发明还可以设置不同时间区间，对不同净化时间的水培植物净化效果进行定时检测。[0052]本发明可以通过简单易行地更换水培植物的种类或者同一水培植物不同生长时期植株，了解和评测不同种类水培植物、或者同一水培植物不同生长时期对甲醛的净化效果。为了方便说明，本实施例选择红掌进行熏蒸实验，但并不因此限定本发明范围。[0053]环境控制舱内甲醛初始浓度调节为1.〇13±〇.〇5〇呢1113，经测定：熏蒸实验中对甲醛的净化效果（以CADR评价）是：红掌水培整体为〇•〇921±〇•〇142m3h、红掌水体部分为0.〇6妨±0.0〇75m3h。根据比例上看，水体部分占植物整体净化效果的7〇•1%，说明水体部分对吸收净化甲醛占了很大的贡献作用。

权利要求：1.一种水培植物净化甲醛效果评测系统，其特征在于，包括可密封的环境控制装置、水培植物培养安放装置、水培水样取样装置和甲醛检测器;所述水培植物培养安放装置设置于所述可密封的环境控制装置内，所述水培植物培养安放装置包括水培箱，所述水培箱顶端设有便于种植植物的开口和用于取样的孔，所述水培水样取样装置连接所述取样的孔；所述可密封的环境控制装置上设有控制门、进气孔、采气孔和样品导出孔，所述水培水样取样装置包括取样管和样品收集管，所述取样管一端连通样品收集管，另一端穿过所述样品导出孔经所述取样的孔伸入所述水培箱内的水中；所述进气孔经气体输送管连通甲醛检测器。2.根据权利要求1所述水培植物净化甲醛效果评测系统，其特征在于，所述环境控制舱采用普通玻璃制成;优选所述普通玻璃的厚度为4〜10mm。3.根据权利要求1所述水培植物净化甲醛效果评测系统，其特征在于，所述水培植物培养安放装置的水培箱采用普通玻璃制成;优选所述普通玻璃的厚度为3〜5ram。4.根据权利要求1所述水培植物净化甲醛效果评测系统，其特征在于，所述水培植物培养安放装置还包括一个两端贯通的用于固定水培植物的开口盖，开口盖固定于水培箱的开口，水培植物的根经开口盖导入水培箱内。5.根据权利要求1所述水培植物净化甲醛效果评测系统，其特征在于，所述水培水样取样装置还包括控制阀，所述控制阀设置在取样管上。6.根据权利要求1所述水培植物净化甲醛效果评测系统，其特征在于，所述进气孔、采气孔、样品导出孔的孔径分别为6mm。7.根据权利要求1至6任一项所述水培植物净化甲醛效果评测系统，其特征在于，所述系统还包括电子温湿计和或风扇。8.根据权利要求1至7任一项所述水培植物净化甲醛效果评测系统，其特征在于，所述系统还包括产气装置，所述产气装置包括依次连接的空气输送栗、流量控制装置、进气管、密封的甲醛溶液容器和出气管，所述甲醛溶液容器密封口设置进气管孔和出气管孔，进气管的一端连接流量控制装置，另一端经进气管孔进入醛溶液容器内浸没于甲醛溶液中，出气管一端从出气管孔进入醛溶液容器内并不接触甲醛溶液，出气管的另一端经所述可密封的环境控制装置上的进气孔进入可密封的环境控制装置内，将甲醛气体导入可密封的环境控制装置内。9.一种水培植物净化甲醛效果评测方法，其特征在于，包括以下步骤：51.构建权利要求1至8任一项所述水培植物净化甲醛效果评测系统，打开所述系统内可密封的环境控制装置的控制门，将水培植物放到水培植物培养安放装置上，关闭控制门；52.经进气口导入甲醛气体，等可密封的环境控制装置内气体扩散均匀后，采用甲醛检测器通过采气孔对环境控制箱内部的甲醛浓度进行检测，得到环境控制箱内部的甲醛气体浓度变化情况；53.使用水培水样取样装置取样对水培植物的水样进行检测，得到水培植物缸里面水溶液的水样甲醛含量；54.根据环境控制箱内部的甲醛气体浓度变化情况和水样甲醛含量变化情况，评测得到水培植物净化甲醛的效果数据。10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，设置不同时间区间，对不同净化时间的水培植物净化效果进行定时检测;或更换水培植物的种类评测不同种类水培植物对甲醛的净化效果。

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