donのブログさんのサイトより
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＜転載開始＞

室内空気汚染軽減のための景観植物

 

本研究では、植物の葉、根、土壌、および関連微生物を、室内空気汚染物質を低減する可能性のある手段として評価した。さらに、タバコの煙、有機溶剤、そしておそらくはラドンなどの高濃度の室内空気汚染物質を除去するために、植物システムを使用するという新しいアプローチが、この研究から設計された。このエアフィルター設計は、植物と活性炭フィルターを組み合わせたものである。この設計の根拠は、廃水処理研究から発展したもので、大量の汚染空気を活性炭床を通して移動させ、そこで煙、有機化学物質、病原性微生物（存在する場合）、場合によってはラドンを炭素フィルターに吸収させるというものである。その後、植物の根とそれに付随する微生物が病原性ウイルス、バクテリア、有機化学物質を破壊し、最終的にこれらの大気汚染物質をすべて新しい植物組織に変換する。崩壊したラドン生成物は植物の根に取り込まれ、植物組織に保持されると考えられている。

 


室内景観.室内空気汚染軽減のための植物

 

はじめに
1970年代後半、エネルギー逼迫がガソリン代と冷暖房費の両方で感じられるようにな っ た 頃、高騰するエネルギーコストを軽減するため、建物はエネルギー効率を最大限に高めるよう設計されていた。エネルギー効率を向上させるための設計変更には、

過断熱と新鮮空気交換の低減があった。

しかし、これらのビルに入居した労働者たちは、目のかゆみ、皮膚の発疹、眠気、呼吸器や副鼻腔のうっ血、頭痛、その他のアレルギー関連症状など、さまざまな健康上の問題を訴え始めた。

その結果、建物の気密性が労働者の健康問題に大きく寄与していることが判明した。

同様に、さまざまな有機化合物を放出したり「オフガス」したりすることが知られている合成建材も、

多くの健康上の苦情に関連している。

これらの建物に設置されている事務機器や家具も、その製造や設計に使用されている材料の種類から、その一因となっている。
特に閉鎖的で換気の悪い場 所 に 住 ん で い る 場合は、人間そのものも室内空気汚染の原因のひとつと考えるべきである。

これは、飛行機のような限られた場所に大勢の人が長時間いる場合に顕著になる。
これらの要因はすべて、"シックハウス症候群 "と呼ばれる現象の原因となっている。

ある世界保健機関は最近、新築または改築された建物の約 3 0 ％ が 、 程度の差こそあれ、屋内空気汚染を受けてい る と 推定した。

この種の問題は、アメリカやカナダだけでなく、西欧諸国の他のほとんどの先進国でも報告されている。
室内空気汚染の2つの大きな問題は、微量化学物質の同定と、疾病に似た症状との相関関係である。近代的な調度品やハイテク機器で満たされたエネルギー効率の高い建物からは、何百種類もの揮発性有機物が排出され、それらが相互に作用している可能性がある。現在の検出限界以下の濃度であっても、これらの化学物質や反応性副生成物の一部は、これらの建物の居住者に悪影響を及ぼす可能性がある。室内空気汚染の問題は、多くの研究者によって研究され、記録されている。
イギリス、マンチェスター近郊のワイセンショー病院のトニー・ピッカリング博士は、 シックハウス症候群を幅広く研究し、次のことを学んだ。
自然換気された建物では、微生物のレベルが最も高く、症状は最小であった。一方、最も高いレベルの症状を示したのは、低レベルの微生物を含む機械換気の建 物で あ っ た 。 彼の分析結果は、シックハウス症候群に関連する症状が微生物に起因す る 可能性は低いことを示している。
ほとんどの環境科学者と政府機関が、室内空気汚染が人間の健康にとって現実的な脅威であることに同意している今、

この問題はどうすれば解決できるのだろうか？

室内の大気汚染に対する有望かつ経済的な解決策


室内空気汚染を減らすための最も明白な最初のステップは、建材や家具を設置する前に、それらからのオフガスを減らすことである。アメリカ 航空宇宙局（NASA）は、以下のような室内空気汚染の問題を指摘している。
16年以上も前に、密閉された宇宙居住施設と一緒に（）。
このような密閉環境での汚染問題は見つかっていないが、NASAは将来の宇宙構造物に使用され る すべての新素材について、オフガスのスクリーニングを行っている。
将来の宇宙居住施設内で大気汚染物質の微量レベルをさらに低減するためのもうひとつの有望なアプローチは、高等植物とそれに関連する土壌微生物の利用である(28'29)。 

地球上での人間の存在は、植物とそれに関連する微生物との複雑な関係を含む生命維持システムに依存しているため、この生態系システムから離れた密閉された建物に隔離しようとすれば、問題が生じることは明らかであろう。

たとえ何百種類もの有機合成化学物質が存在しなくても。
密閉された環境でのオフガスは、人間自身の排泄物によるものである。

 

大気汚染問題。

 

これらの問題に対する答えは明白だ。人間が地球上であれ宇宙空間であれ、閉鎖的な環 境 に 移動するのであれば、自然の生命維持システムを持ち込まなければならない。しかし、これを実現するのは容易ではない。

ジョン・C・ステニス宇宙センターでは、NASAが15年以上にわたってこの生態系のパズルを解こうとしてきた。

ソビエト連邦のヨゼフ・ギテルソン教授と彼の科学者・技術者チームもまた、閉鎖生態系の研究に長年取り組んできた。
しかし最近になって、この複雑なパズルの重要な部分がひとつにまとまり始めた。
完全な生態系のバランスを維持することはサイクルは、下水、有毒化学物質、その他の工業用水や大気汚染物質の処理とリサイク
ルを含むが、ここでは屋内空気のみを扱う。

 

この研究では、植物の葉、根、土壌、および関連微生物を、室内空気汚染物質を低減する可能性のある手段として評価した。さらに、タバコの煙、有機溶剤、そしておそらくはラドンなどの高濃度の室内空気汚染物質を除去するために、植物システムを使用するという新しいアプローチが、この研 究 か ら 設計された。

このエアフィルター設計は、図1に示すように、植物と活性炭フィルターを組み合わせたものである。

この設計の根拠は、廃水処理研究から発展したもので、大量の汚染された空気を活性炭床を通して移動させ、煙、有機化学物質、病原性微生物（存在する場合）、場合によってはラドンをカーボンフィルターに吸収させることにある。

その後、植物の根とそれに付随する微生物が、病原性ウイルス、バクテリア、有機化学物質を破壊し、最終的にこれらすべてを活性炭に変換する。
大気汚染物質が新しい植物組織に移行する(31'37)。
は植物の根に取り込まれ、植物組織に保持されるだろう。

現在、テネシー州オークリッジにあるエネルギー省オークリッジ国立研究所で、NASAのためにこの仮説を検証する実験が行われている。
NASAが宇宙ステーションや月面に人を閉じ込める可能性を見据えているようにこのような閉ざされた環境の生態系（相互作用）は、多くの植物とともにある。

 


その2

3ゴールデン・ポトス
活性炭
スイレルケージファン
(15-30 CFM)
余分な水
ポッティングソイル
電動機タイマー
図1.
観葉植物と活性炭を組み合わせた室内空気浄化システム。
人間、植物、微生物、土壌など）の間でさらに評価されなければならない。

図2を参照。

ステニス宇宙センターでの植物研究は、微量化学汚染の特定だけでなく、植物自身から放出される可能性のある揮発性有機代謝物の特定にも重点が置かれている。

 

NASAと米国造園建設業協会（ALCA）の共同作業は、地球上の室内空気汚染問題を解決するためのツールとして観葉植物を利用する可能性に関する2年間のデータを網羅したもので、人類が地球上で生存し、幸福を維持するためには植物が不可欠
であることを再認識させることに大いに貢献した。

 

植物スクリーニング試験で使用された化学物質

ベンゼン

 

ベンゼンは非常に一般的に使用される溶剤であり、ガソリン、インク、油、塗料、プラスチック、ゴムなど、多くの基本的な製品にも含まれている。

さらに、洗剤、爆薬、医薬品、染料の製造にも使用される。
ベンゼンは皮膚や目を刺激することが古くから知られている。

さらに、バクテリアの細胞培養に対して変異原性があることが示されており、いくつかのテストでは胚毒性活性と発がん性が示されている。

また、ベンゼンが発がん性の一因であるという証拠も存在する。

 

5ヒトの染色体異常や白血病の原因となる。ベンゼンとの皮膚接触が繰り返されると、乾燥、炎症、水疱形成、
皮膚炎を引き起こす。
高濃度のベンゼンを急性に吸入すると、めまい、脱力感、多幸感、頭痛、吐き気、目のかすみ、呼吸器疾患、
震え、不整脈、肝臓・腎臓障害、麻痺、意識障害を引き起こすことが報告されている。
動物実験では、ベンゼンの吸入によって白内障が形成され、血液やリンパ系に疾患が発生した。
比較的低濃度でも慢性的に暴露されると、頭痛、食欲不振、眠気、神経過敏、精神障害、貧血や骨髄疾患などの血液系の病気を引き起こす。

トリクロロエチレン
トリクロロエリレン（TCE）は、幅広い産業用途を持つ市販品である。生産されるTCEの90％以上は金属脱脂とドライクリーニング産業で使用されているが、印刷インキ、塗料、ラッカー、ワニス、 接着剤にも使用されてい る 。 1975年、米国国立ガン研究
所は、TCEを胃内挿管で投与したマウスに異常に高い肝細胞ガンの発生率が観察されたと報告した。
同研究所はこの化学物質を強力な肝臓発癌物質とみなしている。

その3

ホルムアルデヒド

ホルムアルデヒドは、事実上すべての室内環境に存在する、どこにでもある化学物質である。
主な発生源としては、尿素-ホルムアルデヒド発泡断熱材（U FF I）やパーティクルボード、プレス加工された
木材製品などが報告・公表されている。
食料品袋、ワックスペーパー、フェイシャルティッシュ、ペーパータオルなどの消費者向け紙製品は、
尿素-ホルムアルデヒド（UF）樹脂で処理されている。
一般的な家庭用洗浄剤の多くにはホルムアルデヒドが含まれている。
UF樹脂は、補強剤、防シワ剤、撥水剤、難燃剤、 床材、カーペットの裏張り、パーマネントプレス用衣類の 粘着 バインダーとして 使用されている。 その他のアルデヒドの発生源としては、タバコの煙、天然ガスやエ ロゼンなどの暖房・調理用燃料が挙げられる。
ホルムアルデヒトは目、鼻、喉の粘膜を刺激する。タンパク質と結合する反応性の高い化学物質で、アレルギー性接触皮膚炎を引き起こす可能性があります。この化学物質の高濃度への暴露による症状として最も広く報告されているのは、以下のような
ものである。
最近まで、ホルムアルデヒド暴露に起因する最も深刻な疾病は喘息であった。
しかし、環境EPA（米国環境保護庁）は最近、ホルムアルデヒドが、移動式住宅に長期間居住している人に、まれなタイプの咽頭がんを引き起こす疑いが強いことを示す調査を実施した
 
6素材と 方法
以下のALCA植物がスクリーニングされた：
一般名
バンブー・パーム
中国常緑樹 イングリッシュ・アイビー
フィカスガーベラ・
デージー ジ
ャネット・
クレイグ・
マージナー
タ
マス・ケイン／コー
ン・ケイン 姑の舌
ピース・リリー
ポット・ママ
ワーネッケイ
学名
Chamaedorea seifrilzii
Aglaonema modestum
ヘデラ・ヘリックス
フィカス・ベンジャミナ ガーベラ・ジャ
メソニイ
ドラセナ・デレメンシス "
ジャネット・クレイグ"
ドラセナ・マルギナータ ド
ラセナ・マッサンゲアナ サ
ンセベリア・ラウレンティ
スパティフィラム "
マウナロア"
キ
ク モリフォリウム ドラセナ デレ
メンシス "
ワーネッケイ"
テストした植物はすべて、地元のナーセリーから入手した。
苗木は、苗木屋から
受け取ったときのままの鉢と用土で保管され、テストの間は温室で管理された。
スターンズ・ミラクル・グロー社の肥 料 を 使用し、植物をプロジェクトのために健康な状態に保った。

その4

化学汚染試験は、以下の寸法で作られた4つのプレキシグラス製チャンバーで行われた：
 
 

その5


 
 
 
 
 

その6




 
 
 
 
 



 
 


 
 
 
 
 

 
 
 

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