吸收二氧化碳的現代化方式是屋頂綠化
來源： http://www.98fo.cn/ 類別：實用技術 更新時間：2013-02-26 閱讀次
【本資訊由中國糧油儀器網提供】 屋頂綠化不僅能淨化空氣，降低城市噪聲，緩解城市熱島效益，而且可以增強城市的整體美感。因此，屋頂綠化自20世紀60年代開始被西方發達國家研究及應用，已形成了成熟的技術和產業；近年在我國部分地區得以試用，但占總綠化麵積的比例不高，規模上和技術上都有較大的發展空間。CO2是典型的溫室效應氣體，對其減排已成為各國關注的熱點。中國政府在2009年哥本哈根《聯合國氣候變化框架公約》大會上承諾，到2020年，單位GDP二氧化碳排放在2005年基礎上下降40%~45%。因此，迫切需要多渠道尋找具體可行的二氧化碳減排方法。對於化石燃料燃燒過程中產生的CO2目前正在進行包括地質封存、海洋封存和礦物化學吸收等捕集技術的研究；而對於已經存在於大氣中的低濃度CO2debuji，yanjiuzhejixiwangyulvsezhiwudeguanghezuoyong。benlunwenjiyulvsezhiwudeguanghezuoyong，qiwangliyongyiyoudewudinglvhuajishu，zaichengshiquyujinxingdaguimowudinglvhua，yidadaojiangdihuanjingzhongCO2濃度的目的。為此，進行了包括紅葉石楠、金葉女貞、紅繼木、石榴等綠色植物吸收CO2的實驗研究，以期篩選出對CO2具有較顯著吸收能力的屋頂綠化植物。在此基礎上，對武漢城市區域進行屋頂綠化所能達到的二氧化碳減排效益進行了分析。
自行設計的綠色植物吸收CO2defengbishidongtaixunqishiyanzhuangzhi，keyizhunquecedingxiangtineidaiceqitidenongdu，bingjubeikaidingshixunqizhuangzhimoniziranhuanjingdetedian。xunqizhuangzhizhichengbufenweimuzhijiegou，youzhongbuchangfangtiqishi（1.0m×0.8m×0.6m）和兩側梯台（頂麵0.2m×0.2m，底麵0.8m×0.6m，高0.4m）組成，外側安裝有機玻璃板。進氣梯台和長方體之間用篩板隔開，進氣處裝有電扇，可以混勻進氣；進氣梯台側麵有混合氣和CO2的進氣口，排氣梯台側麵有混和氣排氣口和取樣口，氣室上有氣樣回流口；氣室內置有溫度計，實時檢測氣室內溫度。通風管使用直徑0.1m的塑料管，中部配有GD-100-4型管道離心通風機，可在通風管內形成低速氣流，使實驗裝置內部混合氣自循環。CO2進氣管、取樣管和回送管用橡膠皮管，打開儲氣瓶的止氣閥，CO2氣體通過進氣管進入氣室，與室內氣體混合。實驗使用ACO-006型電磁式空氣泵抽取氣體樣品，並用LZB-4型轉子流量計調節取樣速度，用二氧化碳監測儀檢測CO2濃度，精度0.01mL/L，測量範圍為0~100vol%，氣樣檢測之後通過回流管返回到氣室。
實(shi)驗(yan)在(zai)屋(wu)頂(ding)上(shang)進(jin)行(xing)，保(bao)證(zheng)植(zhi)物(wu)能(neng)充(chong)分(fen)接(jie)受(shou)光(guang)照(zhao)，並(bing)使(shi)實(shi)驗(yan)的(de)光(guang)熱(re)條(tiao)件(jian)符(fu)合(he)屋(wu)頂(ding)綠(lv)化(hua)植(zhi)物(wu)的(de)生(sheng)長(chang)環(huan)境(jing)。每(mei)次(ci)實(shi)驗(yan)前(qian)打(da)開(kai)氣(qi)室(shi)門(men)並(bing)開(kai)啟(qi)鼓(gu)風(feng)機(ji)，將(jiang)前(qian)次(ci)實(shi)驗(yan)殘(can)餘(yu)氣(qi)體(ti)排(pai)出(chu)並(bing)換(huan)入(ru)新(xin)鮮(xian)空(kong)氣(qi)。熏(xun)氣(qi)實(shi)驗(yan)前(qian)進(jin)行(xing)空(kong)腔(qiang)實(shi)驗(yan)，直(zhi)接(jie)向(xiang)氣(qi)室(shi)內(nei)通(tong)入(ru)適(shi)量(liang)CO2，運行裝置24h後，檢測氣室內CO2濃度。選擇武漢地區常見屋頂綠化植物進行熏氣實驗，將植物置於氣室內，適時補充CO2氣體，使其室內CO2濃度維持在0.5%（過高濃度CO2會抑製植物呼吸作用），之後24h每隔0.5h測定一次氣室內的CO2濃度，並記錄下氣室內的溫度、植物的生長狀況和植株的葉片麵積。為了說明用取樣分析方法檢測氣室內CO2濃度的可行性，在無電扇情況下，使用Fluent軟件對氣室內氣體流速場和CO2濃度場進行靜態模擬。結果顯示，氣室中部氣體流速較高，CO2濃度分布比較均勻，但靠近氣室壁處氣體流速低或停滯，使得CO2濃度有明顯差異。不同植物對CO2的吸收速率及影響因素的實驗研究空腔實驗結果顯示，24h後氣室內CO2濃度變化不足0.5%，氣室密閉性達到實驗要求。以紅葉石楠為例，累加上補氣造成的濃度提高。結果顯示，環境溫度對植物CO2的吸收速率有較大的影響，適合溫度下，植物光合速率隨著光照強度的提高而迅速增長，而當溫度超過一定上限（約為34℃），會嚴重製約植物光合速率，植物呼吸速率相對於光合速率很小。植物呼吸速率主要受溫度、CO2和O2的濃度、水分、病原菌、機械損傷等因素影響，全年時間內溫度變化是影響呼吸速率的主要因素；土壤微生物呼吸速率約為0.13mg（/m3•min），相對植物呼吸速率很小，可忽略不計。紅葉石楠、紅繼木和石榴對CO2的吸收速率較高，且在屋麵環境中生長狀況良好，適合用於城市屋頂綠化。
通過對常見屋頂綠化植物吸收CO2速率的實驗研究，計算和分析武漢城市區域進行屋頂綠化所能達到的二氧化碳減排效益，得到以下結論：（1）紅葉石楠、紅繼木和石榴等植物對CO2具有顯著的吸收能力，適合用於屋頂綠化；吸收CO2的速率受溫度影響很大，因此，進行屋頂綠化時要選擇具有高比熱容的合成土壤，並進行通風設計。（2）武漢地區進行規模化屋頂綠化後，每年二氧化碳減排量可達到1.696×106t，采用屋頂綠化實現城市區域二氧化碳減排的技術具體可行。2010年武漢市建立國家碳交易中心，並籌建武漢地區自願性碳減排聯盟，2011年屋頂綠化被納入武漢市建築節能規範和“兩型”社會試點。同時，人工輕質培養土、輕質薄層排水板等新技術不斷出現，優質佛甲草開始市場化供應。屋頂綠化在武漢地區的推廣環境越來越好，具有很好的發展前景。
自行設計的綠色植物吸收CO2defengbishidongtaixunqishiyanzhuangzhi，keyizhunquecedingxiangtineidaiceqitidenongdu，bingjubeikaidingshixunqizhuangzhimoniziranhuanjingdetedian。xunqizhuangzhizhichengbufenweimuzhijiegou，youzhongbuchangfangtiqishi（1.0m×0.8m×0.6m）和兩側梯台（頂麵0.2m×0.2m，底麵0.8m×0.6m，高0.4m）組成，外側安裝有機玻璃板。進氣梯台和長方體之間用篩板隔開，進氣處裝有電扇，可以混勻進氣；進氣梯台側麵有混合氣和CO2的進氣口，排氣梯台側麵有混和氣排氣口和取樣口，氣室上有氣樣回流口；氣室內置有溫度計，實時檢測氣室內溫度。通風管使用直徑0.1m的塑料管，中部配有GD-100-4型管道離心通風機，可在通風管內形成低速氣流，使實驗裝置內部混合氣自循環。CO2進氣管、取樣管和回送管用橡膠皮管，打開儲氣瓶的止氣閥，CO2氣體通過進氣管進入氣室，與室內氣體混合。實驗使用ACO-006型電磁式空氣泵抽取氣體樣品，並用LZB-4型轉子流量計調節取樣速度，用二氧化碳監測儀檢測CO2濃度，精度0.01mL/L，測量範圍為0~100vol%，氣樣檢測之後通過回流管返回到氣室。
實(shi)驗(yan)在(zai)屋(wu)頂(ding)上(shang)進(jin)行(xing)，保(bao)證(zheng)植(zhi)物(wu)能(neng)充(chong)分(fen)接(jie)受(shou)光(guang)照(zhao)，並(bing)使(shi)實(shi)驗(yan)的(de)光(guang)熱(re)條(tiao)件(jian)符(fu)合(he)屋(wu)頂(ding)綠(lv)化(hua)植(zhi)物(wu)的(de)生(sheng)長(chang)環(huan)境(jing)。每(mei)次(ci)實(shi)驗(yan)前(qian)打(da)開(kai)氣(qi)室(shi)門(men)並(bing)開(kai)啟(qi)鼓(gu)風(feng)機(ji)，將(jiang)前(qian)次(ci)實(shi)驗(yan)殘(can)餘(yu)氣(qi)體(ti)排(pai)出(chu)並(bing)換(huan)入(ru)新(xin)鮮(xian)空(kong)氣(qi)。熏(xun)氣(qi)實(shi)驗(yan)前(qian)進(jin)行(xing)空(kong)腔(qiang)實(shi)驗(yan)，直(zhi)接(jie)向(xiang)氣(qi)室(shi)內(nei)通(tong)入(ru)適(shi)量(liang)CO2，運行裝置24h後，檢測氣室內CO2濃度。選擇武漢地區常見屋頂綠化植物進行熏氣實驗，將植物置於氣室內，適時補充CO2氣體，使其室內CO2濃度維持在0.5%（過高濃度CO2會抑製植物呼吸作用），之後24h每隔0.5h測定一次氣室內的CO2濃度，並記錄下氣室內的溫度、植物的生長狀況和植株的葉片麵積。為了說明用取樣分析方法檢測氣室內CO2濃度的可行性，在無電扇情況下，使用Fluent軟件對氣室內氣體流速場和CO2濃度場進行靜態模擬。結果顯示，氣室中部氣體流速較高，CO2濃度分布比較均勻，但靠近氣室壁處氣體流速低或停滯，使得CO2濃度有明顯差異。不同植物對CO2的吸收速率及影響因素的實驗研究空腔實驗結果顯示，24h後氣室內CO2濃度變化不足0.5%，氣室密閉性達到實驗要求。以紅葉石楠為例，累加上補氣造成的濃度提高。結果顯示，環境溫度對植物CO2的吸收速率有較大的影響，適合溫度下，植物光合速率隨著光照強度的提高而迅速增長，而當溫度超過一定上限（約為34℃），會嚴重製約植物光合速率，植物呼吸速率相對於光合速率很小。植物呼吸速率主要受溫度、CO2和O2的濃度、水分、病原菌、機械損傷等因素影響，全年時間內溫度變化是影響呼吸速率的主要因素；土壤微生物呼吸速率約為0.13mg（/m3•min），相對植物呼吸速率很小，可忽略不計。紅葉石楠、紅繼木和石榴對CO2的吸收速率較高，且在屋麵環境中生長狀況良好，適合用於城市屋頂綠化。
通過對常見屋頂綠化植物吸收CO2速率的實驗研究，計算和分析武漢城市區域進行屋頂綠化所能達到的二氧化碳減排效益，得到以下結論：（1）紅葉石楠、紅繼木和石榴等植物對CO2具有顯著的吸收能力，適合用於屋頂綠化；吸收CO2的速率受溫度影響很大，因此，進行屋頂綠化時要選擇具有高比熱容的合成土壤，並進行通風設計。（2）武漢地區進行規模化屋頂綠化後，每年二氧化碳減排量可達到1.696×106t，采用屋頂綠化實現城市區域二氧化碳減排的技術具體可行。2010年武漢市建立國家碳交易中心，並籌建武漢地區自願性碳減排聯盟，2011年屋頂綠化被納入武漢市建築節能規範和“兩型”社會試點。同時，人工輕質培養土、輕質薄層排水板等新技術不斷出現，優質佛甲草開始市場化供應。屋頂綠化在武漢地區的推廣環境越來越好，具有很好的發展前景。
【中國糧油儀器網】部bu分fen文wen章zhang轉zhuan載zai自zi其qi它ta媒mei體ti，轉zhuan載zai目mu的de在zai於yu傳chuan遞di更geng多duo信xin息xi，並bing不bu代dai表biao本ben網wang讚zan同tong其qi觀guan點dian和he對dui其qi真zhen實shi性xing負fu責ze，且qie不bu承cheng擔dan此ci類lei作zuo品pin侵qin權quan行xing為wei的de直zhi接jie責ze任ren及ji連lian帶dai責ze任ren。如ru其qi他ta媒mei體ti、網站或個人從本網下載使用，自負版權等法律責任。如涉及作品內容、版權和其它問題，請在30日內與本網聯係。
最近更新儀器
推薦儀器
相關新聞
熱門產品