A Phyt'air program egy francia kutatási program, amelynek középpontjában az épületek belsejében lévő levegő növények általi tisztításának megvalósíthatósága , valamint a beltéri levegő minőségének bioindikálásának képessége áll . 3 szakaszban zajlott, 2001-től 2012-ig.
A program arra a következtetésre jutott, hogy a szennyező anyagok növények általi felvétele nem volt jelentős, előnyösen levegőztetéssel és szellőztetéssel helyettesíthető.
A kinti levegő minősége az 1970-es évek óta számos tanulmány, figyelmeztetés és intézkedés tárgyát képezi, de a beltéri levegő minőségére a közelmúltban a lakosság és a szakemberek is felhívták a figyelmet. Az átlagos városi nyugati ember azonban idejének több mint 80% -át bent tölti. És gyakori, hogy a beltéri levegő szennyezettebb, mint a kültéri levegő (legalábbis bizonyos paraméterek szempontjából), ezért a beltéri levegőszennyezés ellenőrzése a HQE (High Environmental Quality) típusú megközelítések egyik célkitűzése. ). Az élő organizmusok beltéri vagy kültéri levegő tisztítására történő felhasználása a tizenötödik HQE célkitűzés egyik projektjének egyik célkitűzése .
Az 1980-as években , az első tudományos munka beltéri levegő tisztítására növények által (az egyik olyan terület, ahol Phytoépuration ) kezdeményezte professzor Bill Wolverton a NASA , az Amerikai Egyesült Államokban. 1974 óta bízták meg az űrsiklókban vagy a jövőbeni pályaállomásokon (teljesen zárt környezetekben) használt építőanyagok által előállított vegyi anyagok eltávolításával, hogy az űrhajósok egészségesebb levegőt lehessenek. Körülbelül 50 növény felsorolását állította össze, amelyek mindegyikét 1-től 10-ig értékelték a különféle szennyező anyagok felszívódásának hatékonysága szempontjából.
Az 1990-es években más kutatók Németországban és az Egyesült Államokban megerősítették Wolverton első eredményeit.
A 2000-es évek óta számos tanulmány vizsgálta ezt a kérdést mélyrehatóan az egész világon ( Ausztrália , Németország , Anglia , Kanada , Chile , Korea , Kína , Grúzia , Japán és Oroszország ), hogy jobban bemutassa (mennyiségileg és minőségileg) a növényeket tisztító tulajdonságokat. edényekben vagy hidroponikában bizonyos számú szennyező anyag , különösen a beltéri levegő ellen . De a vizsgálati protokollok gyakran túl különbözőek voltak ahhoz, hogy ezeket a tanulmányokat könnyen össze lehessen hasonlítani. Jelenleg Franciaországban folytatódnak a kutatások, többek között a Phyt'air projekt révén .
Célja az érintett mechanizmusok jobb megértése és a tudományos adatok konszolidálása olyan kérdésekben, mint például a szoba térfogatának, a szennyezőanyag-tartalomnak és jellegüknek megfelelő minimális levélterület-méret.
A Lille-i Gyógyszerésztudományi Kar a CSTB -vel együttműködve egy egyszerű beltéri levegő biotisztító rendszer megvalósíthatóságát kívánta tanulmányozni, ugyanakkor kifejlesztett egy módszert a növények minősítésére annak érdekében, hogy bioindikátorként alkalmazzák őket . Ez a projekt összhangban áll a Nord-Pas-de-Calais regionális levegőminőségi tervének ( PRQA ) irányelveivel . Támogatást jelenthet a bioindikáció elveit alkalmazó gazdasági szektor számára is.
Geneviève Chaudet (a Les Plants Dépolluantes című könyv szerzője ) által 2000-ben alapított „Plant'Airpur” egyesület támogatja a projektet. Ez a szakmai szövetség egyesíti az ágazat termelőit és forgalmazóit, valamint belsőépítészeket , tájrendezőket és kutatókat .
2001 és 2012 között két kutató laboratórium (a Nantes-i CSTB és a Lille Gyógyszerésztudományi Kar ) fejlesztette ki, társfinanszírozásában Nord-Pas-de-Calais és Pays de la Loire, az ADEME regionális delegációi valamint a Nord-Pas-de-Calais és a Pays de la Loire régió . Kettős célja a beltéri levegő monitorozása és tisztítása zöld növények felhasználásával.
A Phyt'air program I. fázisa a Wolveton által végzett vizsgálat módszereinek és adatainak összehasonlítása volt Cuny úr és R Miss Rzepka munkájával.
A 1973 , Wolverton azonosított 107 illékony szerves vegyületek, amelyek szennyezik a belsejében egy űrhajó, amely lehetővé tette, hogy éber NASA azokra a kockázatokra, az egészségügyi űrhajósok.
A 1984 , megjelent tanulmányok szerint a NASA, alapuló laboratóriumi vizsgálatok azt mutatták, hogy bizonyos szobanövények lehetett megtisztítani a levegőt a zárt terek a szennyező anyagok, mint például a VOC . Kutatásainak finomítása érdekében a NASA egy teljesen lezárt épületet épített "Biohome" néven. Felszerelték, hogy egy személy teljesen funkcionális élőhelyét megismételje. A belső tér többi része a „bioregeneratív komponensek” hálózatának adott otthont , amelyek teljes egészében növényekből és növekedési szubsztrátjaikból álltak . A Biohome-t (minden külső ajtón) belső légmintavevővel is ellátták.
A levegő analízisét gáz / tömegspektrométer kromatográffal (tömegspektrum / GC) végeztük, mielőtt a növényeket a Biohome-ba helyeztük; megerősítették a magas VOC-szintek jelenlétét (a szekrénybe belépő embereknél erős szemirritáció vagy akár légúti kellemetlenségek kiváltásáig (két olyan tünet, amely felidézheti az úgynevezett " építési szindrómát. egészségtelen ").
Ezután beltéri növényeket vezettek be a bioházba, hogy felmérjék annak képességét, hogy felszívja-e a VOC-ket a levegőből. Az elemzések azt mutatták, hogy ezeknek a növényeknek és szubsztrátjaik jelenlétében a VOC-koncentrációk nagymértékben csökkentek.
Ezért azóta ez a tanulmány gyakran referenciaként szolgál, különösen a Phyt'air Program esetében. Ennek ellenére néhány módszer felveti azokat a kérdéseket, amelyeket a Phyt'air program meg akar oldani:
Az alkalmazott módszerek sokféleségét azzal a szándékkal magyarázzák, hogy - ha nincs szabványosítva - azonosítani kell egy protokollt, amely legalább iránymutatásként szolgálhat a jövőbeni munkához, és amely lehetővé teszi a különböző tanulmányi eredmények megbízható összehasonlítását.
Első célja egy olyan elemzési protokoll kidolgozása, amely lehetővé teszi a növények minősítését a környezeti levegő megfigyelésére vagy tisztítására való képességük szempontjából. A program továbbra is használja a már előre tesztelt és szobanövényként használt három növényt;
A módszer a zuzmók vagy a dohánynövények által okozott külsõ szennyezés biomonitorozásának területén szerzett ismereteken alapszik . Az eredmények értelmezéséhez és összehasonlításához azonban több kísérleti feltételre volt szükség:
Ezenkívül különböző kiállítási konfigurációkat teszteltek annak érdekében, hogy megkülönböztessék az egyes rekeszek szerepét a tisztítási jelenségekben. Hat különböző konfigurációt teszteltek:
A növények mindegyike üvegszekrényekben van kitéve szennyező anyagoknak, felszerelve a szennyezőanyag-koncentrációk változásának mérésére és nyomon követésére.
Elért eredményekMint lehetséges az állati sejtek esetében, az üstökös tesztnek nevezett tesztet végeztek a kitett növények növényi sejtjein. Kimutatta a sejtmag lízisét , megmutatva, hogy a növényi sejtek DNS-ét károsították a szennyező anyagok. Ez két kérdést vet fel:
Ebben a szakaszban a tudományos csoport csatlakozott egy kutatóhoz, aki kifinomultabb és precízebb berendezésekhez jutott hozzá, többek között a szennyező anyagok injekcióinak adagolásához az üvegházakban.
A növényeket egyedülállóan és folyamatosan kitettük a CO, benzol és formaldehid levegőtisztításának tanulmányozására. Ez volt :
A növények értékelésének szabványosított módszerének elkészítéséhez és egy címke céljából két fejlesztési tengelyt javasolnak:
Ennek a lépésnek az a célja, hogy fokozatosan eltávolodjon a laboratóriumi körülményektől (zárt és ellenőrzött körülmények), hogy megközelítse a mindennapi életkörülményeket. A Phyt'air II program lehetővé tette a reálisabb expozíciós és dóziskörülmények felé történő elmozdulást, de bizonyos paramétereket (légmennyiség, szellőzés stb.) Még nem vettek figyelembe. Ezek a változók azonban elengedhetetlenek ahhoz, hogy értékelni lehessen a növények tényleges kapacitását valós körülmények között, különösen egy tisztítórendszer kifejlesztése szempontjából. Ennek elérése érdekében a program 10 iskolában, 10 közigazgatási hivatalban és 20 gazdaságban integrálta a beltéri levegőszennyezés biomonitorozását.
Az egyik létező eszköz a CSTB „ MARIA Laboratory ” volt, amely egy ház térfogat-egyenértékét képezi, amely számos paraméter, köztük a szennyező anyagok megfigyelésére alkalmas, ahol növényeken teszteket lehet végezni. Ez a berendezés azonban drága és nagy kereslet, ami lehetetlenné teszi az előzetes tesztek elvégzését.
Egy közbenső lépés volt tehát a használata a digitális eszköz, amelynek célja, hogy megfigyeltük az szennyezőanyagok szoba (amelynek jellemzői lehet módosítani) jelenlétében a növények, hogy meghatározza reális forgatókönyvek, hogy akkor kell érvényesíteni a berendezést. „ Maria ”.
MódszertanHárom vizsgálati fázist fejlesztettek ki a CSTB-vel:
Ebben a szakaszban a Phyt'air projektnek elsősorban három üzemre kell összpontosítania:
És négy levegőszennyező anyagon:
Az átlagos ház körüli körülményekhez közeli körülmények között, többféle forrással és viszonylag alacsony növényi expozícióval a talaj / mikroorganizmus / növény kombináció tűnik a legaktívabbnak a felszívódás szempontjából, de olyan hozamokkal, amely "Ne engedje, hogy jelentős megszüntetés " . A beltéri levegőminőség szempontjából ezért továbbra is prioritás a szennyező források korlátozása és a jó szellőzés biztosítása.
A talaj mikroorganizmusai járulnak hozzá leginkább a levegőtisztításhoz, ha egy növény gyökérrendszeréhez kapcsolódnak, ami irányíthatja a jövőben aktív biofiltrációs rendszereket. A kertészeti szubsztrátok mikrobái azonban még mindig kevéssé ismertek. Valószínű, hogy a talajban található mikrobiális populációk optimalizálhatók a jobb tisztítás érdekében.
A PHYTAIR program azt is lehetővé tette, hogy megmutassuk, hogy a szokásos dózisok mellett a vizsgált légszennyezőknek - ha ezek nem befolyásolják jelentősen a növények külső megjelenését - valódi negatív hatásuk van sejtszinten (fotoszintézis gátlása, oxidatív stressz és genotoxicitás ) , ami azt sugallja, hogy új biomarkerek vagy légszennyezési tesztek hozhatók létre.
Ez a munka megnyitja a genetikai mechanizmusok felkutatását és a nagyobb specifitású tesztek kidolgozását.
A program arra a következtetésre jutott, hogy a szubsztrát-növény kombinációban a szennyező anyagok felvételét elsősorban a szubsztrát végzi. Ez a hatékonyság azonban nem elegendő valós körülmények között történő eléréséhez. A levegőztetés és a szellőzés hatékonyabb módszer. Az ADEME főként ezen a tanulmányon alapul annak megállapítására, hogy a biofilm növény fogalmát tudományosan nem igazolták.
A program lehetővé tette a szennyező anyagok növényekre gyakorolt hatásainak jobb megértését és az érintett mechanizmusok tanulmányozására szolgáló technikák kidolgozását, végül növényi biomonitoring módszer kidolgozását tette lehetővé a növény minősége érdekében. Beltéri levegő.