空气净化机

第1篇：空气净化机

昆嵛山空气净化植物资源

摘要我国空气污染日益恶化，越来越受到人们的广泛关注。在众多的空气净化的措施之中，植物空气净化是最为经济有效的措施，因此对植物多样性丰富的山东省昆嵛山进行了调查研究，筛选出具有较好空气净化效果植物23科、40属、65种，将其用于改善城市空气质量和生活环境，同时为园林植物配置提供参考资料。

关键词昆嵛山;空气净化;植物资源

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2019.03.020

近年来全国烟尘排放量逐年升高，大气污染趋势还在持续性恶化。目前我国大气环境面临的形势非常严峻，空气污染类型是以SO2和PM10为代表的煤烟型空气污染[1]。国家在环保方面支出占国家财政支出比例由2003—2006年的不足1%提升至2016年的 2.7%左右，并且在全国600多个城市中，大气环境质量符合国家一级标准的城市不到1%[2]，我国在空气污染治理方面比较薄弱。

在众多治理空气污染的措施里面，植物防治措施是最经济实用的。研究表明，植物群落具有净化空气、提高空气质量、降噪、调节温湿度、预防等作用。植物可以通过植物体表面的绒毛和黏液吸滞粉尘、净化空气以及吸收噪音;有些植物，例如樟[Cinnamomum camphora(L.)presl]和荷花木兰(Magnolia grandiflora L.)利用叶片背面的气孔进行呼吸的同时将大气中的气态污染物代谢成水和二氧化碳，还可以通过吸收环境中的热量来调节温湿度，缓解热岛效应[3-6]。近几年国内外的研究热点主要倾向于开发室内净化空气植物，利用环保型植物吸收室内装修带来的污染气体，并且经过进一步研究得出不同植物针对不同的污染物吸收能力存在区别，同一植株不同的部位吸收同一污染物的能力也存在区别[7-13]。室外空气净化植物的研究主要集中在城市园林建设方面，目前在城市园林植物配置时选择的本地种比较单一，导致植物类型不够丰富，并且引种植物对本地水土适应性不强、抗病虫害能力弱导致存活率低，养护成本高，且得不到很好的景观绿化效果，综合净化空气能力也较弱[14-16]。

针对这一现状，笔者对植物多样性丰富的山东省昆嵛山进行了调查和研究，筛选出具有较好的空气净化效果植物，用于改善城市空气质量和生活环境，同时为园林植物配置提供参考资料。

1调查地点及方法

研究地点为山东省昆嵛山，地理坐标为121°40′34″～121°48′04″E、37°11′50″～37°17′22″N。昆嵛山是国家级自然保护区，地处胶东半岛东端，属于暖温带季风型气候和海洋性气候，四季分明，气候温和，降雨量充足，为植物生长创造有利条件。昆嵛山植物资源丰富度高，具有大量保存完好的次生植被类型和人工林，具有种子植物122科、561属、1 099种[17]。

调查方法为踏查法和文献整理法。通过实地调查，采集凭证标本，标本经赵宏鉴定后保存在山东大学(威海)植物标本室。在调查的植物物种中，经归纳、整理，筛选出具有较好空气净化效果的植物。

2结果与分析

空气中的污染物主要包括含硫化合物、含氯化合物 、含氟化合物、浮尘等。不同的植物对于不同的空气污染物具有不同的净化效果。为此，在查阅相关资料的基础上，对昆嵛山可以净化二氧化硫、含氯化合物、含氟化合物的植物资源进行了归类汇总，共整理出23科、40属、65种，其中乔木物种38种、灌木物种21种、草本物种3种、藤本灌木2种、草质攀援藤木1种;野生植物物种48种(表1)、栽培物种17种(表2)。

在已调查可净化空气的23科65种植物资源中，在整理分类相关文献可得表1和表2中植物净化空气效益。由表1和表2可得，可吸收含硫化合物的植物资源有57种，其中旱柳、刺槐、柳杉、水榆花楸、卫矛、水曲柳等物种具有较强的吸收能力，侧柏和榆树的吸收能力较弱[18-22];可吸收含氯化合物的植物资源20种，其中旱柳、卫矛、花曲柳、臭椿、刺槐、连翘等物种具有较强的吸收能力[19，23];可吸收含氟化合物的植物资源17种，其中加拿大杨、酸枣、臭椿、白桦、桑树等吸收能力较强[19];可同时吸收多种有害气体的植物资源22种[19-23](图1)。因此可以根据不同地区的不同空气污染物的浓度差异，有针对性地栽培绿化植物。

3基础性建议

3.1开发现状

在乡村和山区，人口稀疏，自然植被保存较好，物种較为丰富，生态系统相对稳定，主要的污染来源于居民的日常生活，植被可以明显地吸收污染改善空气质量，因此这些地区空气质量较好。现如今由于人们越发注重经济效益而忽视植被的重要性，人为的破坏植被比较严重，所以乡村和山区的空气质量每况愈下。

对于城市而言，人口密度较高，大量的高层建筑导致空气流动性差，污染物滞留难以扩散，热岛效应严重。在城市环境中园林绿化的地位举足轻重，但由于城市中缺少天然的土壤，减少养护成本，选择的绿化树种单一，对于植物空气净化能力考虑不多，在净化空气方面达不到很好的效果。

3.2开发建议

根据适地适树的原则，在山东省城乡进行园林景观设计时合理融入本土植物，突出当地的特色文化、提高绿化树种多样性和植物之间互惠能力。选育移栽表1中的本土野生植物作为新的绿化树种，既提高栽培物种的成活率及多样性，又减少了后续额外的养护成本及人工培育管理费用。对于较为单一的绿化栽培种可以考虑从表2中进行更新替换，并有针对性地对不同的污染地区选择恰当的绿化植物，充分发挥植物净化空气的能力，例如根据适地适树原则和乔灌结合的方式，将吸收SO2能力强的昆嵛山特有种山东银莲花、卫矛、水榆花楸作为山东省行道路植物配置，在景观设计中融入本土植物既改善了空气质量又提高植物的观赏性以及增加了景观的独特性。

4小结

昆嵛山植物资源丰富度高，在无人工参与管理的情况下环境质量位于世界先列，针对我国煤烟型污染这一现状，合理开发利用植物资源势在必行，将昆嵛山可以除去硫、氯、氟化合物的植物资源融入到山东省城乡绿化中，全面发挥其净化空气的作用，为居民营造健康的生存环境。不过目前对昆嵛山植物资源的利用仍存在问题，例如仍有部分植物的具体净化能力有待进一步研究，需要在可以净化空气的野外植物资源方面进行更多的探索。

47卷3期李 明等昆嵛山空气净化植物资源

参考文献

[1] 郑毅，刘标.大气颗粒物污染及防治措施[J].科技信息，2012(3)：541，535.

[2] 2016年中国污染物治理现状分析及污染治理投入现状分析[EB/OL].(2016-11-26)[2018-09-10].http：//www.chyxx.com/industry/201611/471619.html.

[3] 蔡静萍，陈丽萍，申哲民.叶片理化指标与绿化植物净化大气能力的相关性分析[J].上海环境科学，2008，27(2)：77-81.

[4] 周佳宇，朱梦娇，张蕾，等.室内植物净化空气的研究进展[J].现代农业科技，2010(18)：256-257.

[5] 张卫军，秦俊，胡永红，等.上海园林植物生态功能评价：以上海绿色建筑环境绿化植物为例[J].东北林业大学学报，2007，35(1)：73-75.

[6] HOWSAM M，JONES K C，INESON P.PAHs associated with the leaves of three deciduous trees species Ⅱ：Uptake during a growing season[J].Chemosphere，2001，44(2)：155-164.

[7] 余亚白，陈源，赖呈纯，等.室内空气净化植物的研究与利用现状及应用前景[J].福建农业学报，2006，21(4)：425-429.

[8] 吴平.植物对室内空气污染物的净化能力研究进展[J].四川林业科技，2009，30(3)：105-107.

[9] 刘凤，高泽，刘松奇，等.室内植物净化空气的研究进展[J].安徽农业科学，2015，43(10)：254-255，289.

[10] 胡羡聪，张德强，孔国辉，等.大气SO2、氟化物对植物生理生态指标的影响[J].热带亚热带植物学报，2003，11(4)：372-378.

[11] MO J H，ZHANG Y P，XU Q J，et al. Photocatalytic purification of volatile organic compounds in indoor air：A literature review[J].Atmospheric environment，2009，43：2229-2246.

[12] ZHANG Y P，MO J H，LI Y G，et al. Can commonlyused fandriven air cleaning technologies improve indoor air quality A literature review[J].Atmospheric envrionment，2011，45(26)：4329-4343.

[13] KWANG J K，MI J K，JEONG S S，et al.Efficiency of volatile formaldehyde removal by indoor plants：Contribution of aerial plant parts versus the root zone[J].Horticultural science，2008，133：479-627.

[14] RESHMAL V S，KUMAR P，CHAITRA G S.Significant role of ornamental plants as air purifiers：A review[J].International journal of current microbiology and applied sciences，2017，6(8)：2591-2606.

[15] 李应东，蔡良杰.基于园林建筑与园林植物配置的关系研究[J].门窗，2016(12)：200.

[16] 李萬龙.园林植物配置的原则及注意问题探析[J].中国集体经济，2017(19)：54-55.

[17] 赵宏.植物学野外实习教程[M].北京：科学出版社，2007.

[18] 贺勇，李磊，李俊毅，等.北方30种景观树种净化空气效益分析[J].东北林业大学学报，2010，38(5)：37-39.

[19] 鲁敏，李英杰，鲁金鹏.绿化树种对大气污染物吸收净化能力的研究[J].城市环境与城市生态，2002(2)：7-9.

[20] 王荣新，辛学兵，裴顺祥，等.北京市9种常见绿化树种吸收积累SO2能力研究[J].林业科学研究，2017，30(3)：392-398.

[21] 陈伟光，黄芳芳，温小莹，等.大气SO2和NO2污染及植物的抗性和净化能力研究进展[J].林业与环境科学，2017，33(4)：123-129.

[22] 李艳芹，李艳梅，陈奇伯，等.昆明市典型绿化树种的滞尘及吸收SO2、NOx效应[J].湖北农业科学，2016，55(18)：4740-4745.

[23] 孔桂芝.浅谈园林树木对改善日常生活环境的作用[J].襄阳职业技术学院学报，2005，4(1)：102-104.

作者：李明 杨晓燕 刘芯妤 赵宏

第2篇：空气净化技术在改善室内空气品质（ＩＡＱ）中的应用

[摘要]室内空气品质(Indoor Air Quality简称IAQ)特指普遍存在室内的长期的低浓度污染，其浓度低于或仅略高于国家有关标准。近年来，在ASHAE62-1989R标准中，首次提出了可接受的室内空气品质(Acceptable indoor air quality)和感受到的可接受的室内空气品质(Acceptable perceived indoor air quality)等概念，人性化地定义了室内空气品质。随着物质生活水平的提高，人们越来越重视室内空气品质(IAQ)，受众多因素的影响，导致室内空气品质不容乐观。近年来不断涌现新的空气净化技术，为改善室内空气品质带来福音。

[关键词]空气净化技术 室内空气品质(IAQ) 光触媒 迅洁 (PHI)技术

一、室内空气品质(IAQ)的影响因素

众所周知，制冷空调系统是能源消耗大户，为了节能降耗，人们一方面提高建筑物的气密性和隔热性，同时降低室内最小新风量标准，导致室内有害物不能得到新风稀释而浓度升高，影响了室内空气品质(IAQ)，这些有害物是产生“病态建筑综合症”(简称SBS)的罪魁祸首。现将这些有害物归纳如下：楼宇装修中用的涂料、地板地毯等人造材料;含有甲醛、甲苯挥发性有机物等有害物质;家具：常用以人造板为主要材料的家具都含有甲醛、甲苯、二甲苯及其他挥发性有机物(TVOC)等污染物质; 办公电器产生的污染物臭氧、电磁辐射及粉尘; 现代楼宇通常使用内循环方式的中央空调，新风量仍难达到国家标准。很多中央空调管道内阴暗潮湿，易滋生细菌、霉菌等。多数中央空调安装粗效过滤网，时间长了沉积灰尘，这些灰尘会造成室内可吸入颗粒物的增多，其能携带很多细菌微生物及化学类物质进入人体;建筑物自身也可能成为空气的污染源：一种是建筑物施工中加入的添加剂，另一种是由地下土壤和建筑物石材、地砖、瓷砖中的放射物质造成的污染; 吸烟、厨房的油烟等

二、污染物对人体的危害

通常将污染物归纳为三类：即可吸入颗粒物类、微生物类及有机和无机有害气体污染物。

(一)可吸入颗粒物如粉尘、烟雾、花粉等，主要影响人体呼吸系统和消化系统;

(二)微生物类：如细菌、霉菌和病毒等，是导致呼吸系统传染性疾病的发病根源;

(三)有机和无机有害气体污染物：如甲醛、苯、氡已被国际卫生组织认定为致癌物质、TVOC(有机挥发物)是造成肺部疾病的主要原因。

三、空气净化技术及空气净化原理

根据空气污染物分类可知：对于颗粒物一般采取过滤的方法;对于微生物类则利用臭氧、紫外线等杀菌;对于有机及无机有害气体则利用化学氧化等方法去除。比较普及的空气净化技术有：臭氧杀菌、紫外线杀菌、空气过滤、静电滤尘、光触媒、维他肽、美国RGF环境集团的迅洁(PHI)技术等。臭氧杀菌、紫外线杀菌、空气过滤和静电过滤技术的净化原理已广为人知，而光触媒、维他肽及迅洁(PHI)技术近几年才不同程度地进入中国市场。下面分别介绍它们的净化原理。

(一)光触媒技术净化原理：是把一定波长的光能照在半导体材料上，利用其光催化特性，使得半导体表面价带上形成光致空穴，导带上形成光致电子(如图一)。光致空穴具有很强的氧化能力，可以将吸附在半导体表面的OH-和H2O进行氧化，生成具有强氧化性的OH自由基，用来氧化降解有机污染物，也可将吸附在半导体表面的有机物直接氧化分解。导带上的光致电子具有很强的还原能力，也可用来还原除去环境中的某些特定污染物。

喷过光触媒的物体表面，在光照的情况下，能够把有机污染物和部分无机污染物最终分解为CO2，H2O和盐等无害物质;能破坏细胞膜使细胞质流失造成细菌死亡和抑制病毒的活性，故可杀灭被喷物表面的大肠杆菌、绿脓杆菌、金黄葡萄球菌、霉菌类、化脓性球菌等;能破坏有机气体分子的能量键，使有机气体成为单一的气体分子，因而分解空气中的有机物质，除去室内臭味。

(二)维他肽技术净化原理：如图二所示，利用虹吸和离心原理，将混合于水中的空气净化素，通过虹吸原理吸入净化器电机底座的同轴离心涡轮下部的吸管中，通过交流罩极电机高速旋转，再利用离心原理，将水溶液喷在瓶胆内，形成一层水膜，将含有灰尘的空气通过水膜层的过滤净化后，再将处理后的空气吹入室内。

(三)迅洁(PHI)技术净化原理：该技术是指在宽光谱紫外线与多种稀有金属催化剂作用下产生包括过氧化氢、羟基离子、超氧离子及纯态负离子等在内的PHI净化因子(如图三)，能够迅速杀灭空气中超过90%的细菌、病毒和霉菌，并可以分解TVOC气体，同时生成的负离子还可以消除空气中的微粒和异味。在净化过程中臭氧量被严格控制在美国联邦标准的0.04ppm以下，净化完成后净化气体迅速被还原成二氧化碳和水，无任何化学残留物质，不产生二次污染。

四、空气净化技术在改善室内空气品质(IAQ)的应用

国家卫生部在2006年3月份下文关于印发《公共场所集中空调通风系统卫生管理办法》的通知，明文规定：集中空调通风系统应当进行预防空气传播的卫生学评说，评价合格后方可继续运行;集中空调通风系统应当保持清洁、无致病微生物污染等等，特别强调集中空调通风系统应当具备空气净化消毒装置。

所以，为了对空气进行净化消毒，以达到改善室内空气品质(IAQ)的目的，下列各种空气净化设备在我们实际生活和生产中已有不同程度的应用。

臭氧具有强烈的消毒灭菌作用，能杀灭空气中各种有害细菌、霉菌、病毒等，去除各种异味，分解有害物质。臭氧发生器应用于食品、日化企业在生产加工过程中对生产车间的空气进行灭菌净化，在消毒灭菌的同时，可自行还原为氧气，不过值得注意的是：臭氧在空气中的浓度要符合空气环境要求的标准，如果浓度过高，会对人体产生危害。

紫外线杀菌灯利用灯管内的汞原子被激发产生汞的特征谱线，低压汞蒸气主要产生254nm和180nm两种紫外线，254nm波长的紫外线很易被生物吸收，破坏了生物的DNA导致细菌死亡。180nm波长的紫外线与空气作用产生臭氧而杀菌。它应用于对医院病房、动物养殖场等进行消毒杀菌。但在使用紫外线杀菌灯时，人不能在现场。

空气过滤器有粗、中、高效之分，可以根据空气净化等级来选择合适的空气过滤器，该装置只能过滤尘粒，不能杀菌、去异味等，它广泛应用于生产企业的中央空调送风系统、除尘及各种通风系统的空气过滤等。

静电滤尘器是通过金属板之间所产生的静电对灰尘进行吸附处理，当灰尘积聚并跌落至集尘板上时，放电颗粒将在第二套放电板上收集并凝结灰尘。它应用于需要除尘的场所，如排放废气的工业烟囱等。

维他肽超能空气净化器于今2006年7月率先走进广东市场，它应用于家庭、办公室、医院等场所。据资料显示，它在新加坡、加拿大、澳大利亚、韩国等地较普及使用。

光触媒技术使用较广，在居室、车内、写字楼、酒店、银行、医院、实验室、 超市、商用火车、汽车和飞机等场所喷涂光触媒，可分解室内装修后的有害气体。但若有尘土或物体覆盖在光触媒表面，就影响了其净化效果。

目前，在众多的空气净化技术中，技术比较全面的应首推由美国RGF环境集团开发创造的迅洁(PHI)技术。2003年，中国军事医学科学院接受国家科技部SARS攻关课题，将RGF的迅洁(PHI)技术确定为SARS等传染性疾病的攻关技术。经中国军事医学科学院测试，其具有高效的空气净化能力。由于RGF尖端的净化技术和在业界的领导地位，在美国出现炭疽邮件袭击后，美国国家实验室和RGF合作，利用其技术和设备开发生物反恐武器。其安全的技术，是美国联邦政府认可的第一种可以在有人环境下使用的室内空气净化器。

迅洁(PHI)技术产品广泛地使用于装有中央空调的楼宇、家庭、办公室、医院、酒店等场所，可以方便地插装在中央空调送风管道内或风机盘管送回风口内侧净化空气，也可以置于室内某一角落，达到净化空气的目的。安装后可保证20，000小时或2年的运行期内免维护和免配件，具有其它空气净化技术无可比拟的优越性。

五、各种净化技术改善室内空气品质(IAQ)的性能比较

根据对室内空气品质的要求不同，来选择合适的空气净化设备。各种空气净化设备有它的适用范围及优缺点，详见下表：

各种净化设备性能比较表

六、结束语

随着物质生活水平的不断提高，人们思想观念的不断更新，越来越先进的空气净化设备将被广泛地应用在改善室内空气品质中，从而改善我们的生活，提高我们的生活质素并且延年益寿。

参考文献：

[1]刘卫华.制冷空调新技术及进展.机械工业出版社，2004.9.

(作者单位：广东清远市高级技工学校<清远市技师学院>)

作者：李　蕊

第3篇：室内植物净化空气的研究进展

摘要

在室内空气污染分类研究的基础上，探讨了植物净化各种室内空气污染的主要种类和机理，分析近年来有关室内植物净化空气的研究与利用现状，提出了室内植物净化空气研究存在的问题与前景。

关键词室内空气污染; 植物; 净化空气

Key words Indoor air pollution; Plants; Air purification

现代建筑良好的密封性，以及各种新型装饰装修材料、家具的广泛使用，使得室内外的环境差异更加明显，室内污染日益严重[1]。室内空气质量与人们的健康息息相关。据统计，我国城市居民每天在室内生活的时间占全天时间的90%[2-3]，室内空气污染是继煤烟型污染、光化学污染之后进入第三污染期的标志。因此，对室内空气污染进行控制和治理是目前改善人类生存环境的有效途径。

针对室内空气污染，目前已报道的有吸附、纳米空气滤料、等离子体、负离子、光催化等净化技术[4-8]。但是，这些净化装置价格昂贵，且有些装置对室内空气造成二次污染。美国宇航局专门对室内空气污染展开研究，发现室内观叶植物的净化能力最强[9]，且所需费用低，是最简单、环保的方式[10-12]。

近年来，针对室内植物种类和净化功能的研究日益增多。笔者介绍植物净化室内空气污染的研究概况，为选择室内绿化植物提供借鉴。

1室内植物固碳释氧能力研究

植物可以净化室内空气，其中最典型、最重要的功能是通过光合作用净化空气。通过测试室内植物的光合速率，计算固碳放氧的能力，一方面为室内绿化的生态效益提供了科学数据，另一方面也可以作为室内绿化植物选择的参照。例如，有研究对比了7种室内植物的固碳释氧量，发现在相当于全光照60% 的光环境中，鸭脚木日固碳释氧量最高，凤梨最低;在20%的光环境中，绿巨人的日固碳释氧量最高，君子兰最低;而在8% 的光环境中，龟背竹日固碳释氧量较高，君子兰最低[13]。

众所周知，大部分植物在白天进行光合作用。然而，仙人掌、虎皮兰、凤梨、龙舌兰等植物在晚上也吸收二氧化碳，释放出氧气，还能使负离子浓度增加，保持室内环境空气的清新[14]。负离子被誉为“空气维生素和生长素”，在净化空气、调节小气候、人体保健、防病治病等方面效果显著[15]。俄罗斯的Tikhonov等首次采用高压电击盆栽植物周围土壤的方法，使室内空气负离子含量显著提高，并证明植物在对空气负离子的改善方面有着巨大的潜力，激发出更大的研究空间[16]。

另外，植物叶片的吸热和蒸发可使室内气温降低。在干燥季节，植物能提高室内相对湿度。例如，散尾葵每天可以蒸发1 dm3 水，是很好的“增湿器”，经常喷水能清洁叶面的气孔，持续增加室内湿度[17]。而在雨季，植物又具有吸湿性，可明显降低室内相对湿度。资料表明，不同植物在不同室内光环境下的气候调节能力有所不同，多肉植物仙人掌、长寿花、豆瓣绿等植物在光照强度为1 052～1 360 lx的环境中能发挥最大的生态效益;绿萝、合果芋、橡皮树、龙舌兰、褐毛掌、伽蓝菜、景天、蜘蛛抱蛋等植物的固碳释氧能力均较强，虎尾兰与其他植物搭配能更好地改善环境[18]。

2室内植物净化化学气体污染研究

室内植物净化空气污染相关研究主要集中在对植物净化有害气体的能力比较和植物选择上。国际上首次出现的相关报道可以追溯到1984年美国航天局Wolverton的密封舱实验，此研究列出了对苯、甲醛、二氧化碳净化效果最好的 10 种植物：夏威夷椰子、万年青、白鹤芋、洋常春藤、非洲菊、菊花、富贵竹、千年木、镶边香龙血树、银边朱蕉[19]。此后，国内外很多学者对室内植物净化空气进行了试验探索。据测定，对二氧化硫耐受能力较强的有臭椿、垂柳、白蜡、旱柳、沙枣、丝绵木、桧柏、白皮松、云杉、侧柏、蜀葵、金盏菊、野牛草、结缕草及羊胡子草等。桂花、腊梅、八仙花可以大量吸收汞蒸气，万寿菊、矮牵牛、菊花、金银花、萱草能吸收氟化物，而山茶、石榴、夹竹桃、广玉兰对氯气有一定的吸收和积累能力[20]。龙血树、雏菊、万年青可清除来源于复印机、激光打印机和存在于洗涤剂和黏合剂中的三氯乙烯[21]。

已发现去除甲醛效果较好的植物包括五加科、唇形科、菊科、秋海棠和蕨类等[22]。单从植株吸收甲醛来看，6 h后测量植株吸收甲醛量从大到小依次为阔叶麦冬>杏叶梅>君子兰>小天使>刺黄果>美人蕉>虎尾兰>鸟巢蕨>玉簪;8 h后吸收甲醛量从大到小依次为阔叶麦冬>君子兰>美人蕉>鸟巢蕨=小天使>杏叶梅>虎尾兰>玉簪[23]。Oyabu等研究了金绿萝-土壤盆栽系统对甲醛的净化效果，认为甲醛以分子扩散通过气孔进入植物体内，当甲醛浓度为5 mg/m3时，金绿萝的净化能力是其分子量的函数，它们之间满足指数关系;随着甲醛浓度上升，植物的净化能力也随之上升;盆栽植物土壤的不同会导致金绿萝净化甲醛能力的不同[24]。

在苯的净化研究方面，比利时根特大学学者利用杜鹃花叶子的生物放大效应降低室内空气中甲苯的浓度，这是有关植物叶子的生物放大效应可以消除空气中污染物的首次报道[25]。此后，Liu等通过试验，从 70 种供试材料中选出 7 种对苯净化效果较好的植物：燕子掌、八仙花、大花蕙兰‘黄金小神童’、金钱榕、菊花、佛手、大王黛粉叶‘六月雪’[26]。另外，还有一些植物如山茶、腊梅、雏菊、万寿菊、紫薇、鸭趾草、大叶黄杨等，可以有效分解室内令人不快的气味如氨气、硫化氢，从而改善居住环境[14]。

研究表明，24 h光照下，一盆吊兰在8～10 m2的房间内可杀死80%的有害物质，在1 m3空气中可吸收其中86% 的甲醛，有“空气净化器”的美称[17]。此外，常青藤、芦荟和虎尾兰也有较强的空气净化能力。有研究指出，两盆虎尾兰基本上可使一般房间空气完全净化[27]。

此外，室内植物数量的多少直接关系到净化效果的好坏。有学者通过对甲醛浓度随时间变化关系的曲线进行回归分析，建立用于净化室内空气中甲醛的植物配置数学模型(橡皮树、虎尾兰、吊萝、芦荟、吊兰)，为人们根据自己的居室情况选择植物的种类和数量上提供了客观依据[28]。

3室内植物净化物理性空气污染研究

室内空气中大部分病原体会在空气中悬浮，随空气而移动，植物纤毛能吸附空气中的烟尘和悬浮颗粒，能加速尘埃的沉降，植物吸附可以减小病原体的传播，对空气有很好的净化作用，并且借助雨水的冲洗，植物的滞尘能力重新恢复[29]。

贾彦等利用显微镜分析植物叶表的微观结构，发现沟状组织、突起等结构，增加了叶表面粗糙度，并增大了其与粉尘的有效接触面积，使得植物的滞尘能力得到提高;通过研究进一步发现，植物吸附的粉尘粒径大部分为0～10 μm，即可吸入颗粒物，是加重雾霾天气污染的罪魁祸首。近几年来，室内空气受大气污染日益严重，植物的滞尘能力研究较多。例如，周杰良认为7种植物单位叶面积滞尘量大小依次是小天使>燕子掌>绿萝>发财树>吊兰>小叶榕>虎尾兰。有研究表明，常春藤、芦荟、无花果、八仙花能吸收细微灰尘及打印机、复印机粉末尘[30]。还有一些植物如花叶芋、兰花、红背桂等也是优良的除尘器[31]。

植物除了具有滞尘能力外，其减少噪声和辐射污染的功能也得到了广泛的关注。有研究报道，龙柏是很好的“噪声吸收器”，将它摆放在房间窗口或阳台处，能有效降低30% 左右的噪声[17]。有研究指出，紫苑属、黄耆、含烟草和鸡冠花等一类植物，能吸引大量的铀等放射性核素;仙人掌、宝石花、景天等多肉植物能有效减少各种电子产品产生的电磁辐射污染[21]。另外，平时紧张的工作和生活容易让人身心俱疲，丁香、茉莉、玫瑰、紫罗兰、田菊、薄荷等植物可以让人放松、精神愉快、有利于睡眠、提高工作效率[32]。

4室内植物净化生物性空气污染研究

植物可以净化室内生物性污染，一方面植物吸附灰尘，从而减少了细菌;另一方面，许多植物(芳香植物)分泌的挥发性物质具有杀菌作用，称“植物杀菌素”，如丁香酚、桉油、肉桂油、柠檬油、松香等。现已知具有一定杀菌作用的植物至少在200 种以上。如1 hm2桧柏林24 h内可分泌出30 kg杀菌素，这些杀菌素扩散到空气中能杀死大量的白喉、伤寒、肺结核、痢疾等病菌，松类、复叶槭等均有杀菌能力。常见的花卉紫薇、茉莉的杀菌能力也很强，被称为“灭菌能手”[20，32]。

另外，有些植物如夜来香、锦紫苏、驱蚊草等有驱蚊除蝇作用。蚊净香草散发出柠檬香味，在室内有很好的驱蚊效果，对人体却没有毒副作用，且驱蚊效果与温度呈正相关。据测试，一盆冠幅30 cm 以上的蚊净香草，可将面积为10 m2以上房间内的蚊虫赶走。另外，一种名为除虫菊的植物含有除虫菊酯，也能有效驱除蚊虫[33]。

5展望

室内植物净化与其他净化方法相比，具有显著的优越性。但植物在净化室内空气等方面还存在着不足，单纯采用植物达到的净化效果并不尽如人意。目前，虽然科研人员开展了关于植物吸附气体的大量研究，但在植物净化室内空气的机制，如何增强植物对有害气体的抗性，联合修复技术的开发研究等方面尚需继续深入研究。一些试验中还发现受试植物出现叶子变黄、枯萎等症状，这反映了植物吸收有害物质存在饱和点。测出植物吸收饱和点，确定植物对有害物去除作用的最佳范围也是必要的。在实验箱中有毒物质的量是有限的，而室内污染物则是由污染源持续不断地释放出来，这就需要更多的现场试验论证。今后，应该采用更为广泛的适合室内净化的植物种类，克服以往适合净化的室内植物种类不足的问题。同时，应重视筛选适合室内净化用盆栽植物的培养基质，形成植物-土壤(基质)复合生物系统，重视室内栽培装置的研究，有利于局部气体交换而提高净化效率。另外，要根据试验结果建立植物配置模型，为利用植物净化室内空气中主要污染物提供参考数据，解决室内植物数量问题。倘若能解决上述难题，高效率开发利用植物净化室内空气污染物的能力，不但可以营造出干净舒适的环境，并且具有良好的经济、社会效益和广阔的市场前景。

参考文献

[1]

SALTHAMMER T， MENTESE S， MARUTZKY R. Formaldehyde in the indoor environment[J].Chemical Reviews，2010，110(4)：2536-2572.

[2] 石芳芳，邱利民，于川，等.室内空气净化技术及产品综述[J].制冷学报，2014，35(5)：14-18.

[3] 许桂芳.植物盆栽在净化室内甲醛污染中的应用[J].中国园艺文摘，2012(10)：19-21.

[4]

MIHAILOVIC′ D，APONJIC′ Z， RADOICˇIC′ M， et al. Functionalization of polyester fabrics with alginates and TiO2 nanoparticles [J].Carbohydrate Polymers，2010，79(3)：526-532.

[5] MO J H， ZHANG Y P， XU Q J， et al. Photocatalytic purification of volatile organic compounds in indoor air： A literature review[J].Atmospheric Environment，2009，43：2229-2246.

[6] GONCALVES G， MARQUES P A A P， PINTO R J B， et al. Surface modification of cellulosic fibres for multipurpose TiO2 based nanocomposites [J].Composites Science and Technology，2009，69(7/8)：1051-1056.

[7] ZHANG Y P， MO J H， LI Y G， et al. Can commonlyused fandriven air cleaning technologies improve indoor air quality A literature review[J]. Atmospheric Envrionment，2011，45(26)：4329-4343.

[8] PAZ Y.Application of TiO2 photocatalysis for air treatment： Patents’ overview[J].Applied Catalysis B：Enviromental，2010，99(3/4)：448-460.

[9] MIZUKI M， TSUDA T. Relationship between atopic factors and physical symptoms induced by gaseous formaldehyde exposure during an anatomy dissection course[J].Arerugi，2001，50(1)：21-28.

[10] 李月琴.室内盆栽观赏植物对空气的净化能力[J].中国农资，2013(16)：33.

[11] KWANG J K， MI J K， JEONG S S， et al. Efficiency of volatile formaldehyde removal by indoor plants： contribution of aerial plant parts versus the root zone[J].Horticultural Science，2008，133： 479-627.

[12] SAWADA A， OYABU T. Purification characteristics of pothos for airborne chemicals in growing conditions and its evaluation[J]. Atmospheric Environment， 2008，42：594-602.

[13] 曾骥.净化室内空气植物的研究概况[J].中国新技术新产品，2014(14)：164-165.

[14] 梁蒙.绿色植物对室内环境污染的净化[J].中国高新技术企业，2013(7)：69-70.

[15] 金荷仙，史欢，王雁.室内植物对人体健康影响研究综述[J].林业科技开发， 2008，22(5)：14-18.

[16] TIKHONOV， TSVELKOV， LILVINOVA. Seneration of negative air ions by plants upon pulsed electrical stimulation lied to soil[J].Journal of Plant Physiology， 2004，51(3)：414-419.

[17] 邵琪珺.浅谈植物与室内空气净化[J].绿色科技，2014(4)：245-247.

[18] 周佳宇，朱梦娇，张蕾，等.室内植物净化空气的研究进展[J].现代农业科技，2010(18)：256-257.

[19] 孟国忠.几种室内植物对苯和甲醛复合污染响应的研究[D].北京：北京林业大学，2013：5-7.

[20] 刘艳霞.浅析花木与环境[J].科技风，2014(24)：181.

[21] 潘百红.净化室内空气污染物的观赏植物研究[J].安徽农业科学，2008，36(10)：4065-4066， 4110.

[22] 张淑娟，黄耀棠.利用植物净化室内甲醛污染的研究进展[J].生态环境学报，2010，19(12)：3006-3013.

[23] 谭雪，解检清，徐毅刚，等.9种观赏植物吸收甲醛能力研究[J].现代农业科技，2012(10)：188-189.

[24] OYABU T， SAWADA A， ONODERA T， et al. Characteristic of potted plants for removing offensive odors [J].Sensors and Actuators B，2003，89：131-136.

[25] DE KEMPENEER L， SERCU B， VANBRABANT W， et al. Bioaugmentation of the phyllosphere for the removal of toluene from indoor air[J].Applied Microbiology and Biotechnology， 2004，64：284-288.

[26] LIU Y J， MU Y J， ZHU Y G， et al. Which ornamental plant species effectively remove benzene from indoor air[J]. Atmospheric Environment，2007，41：650-654.

[27] 刘志红.如何用绿色植物点缀家居空间[J].大众文艺，2014(24)：91-92.

[28] 孙世卫.室内装修污染与植物净化[J].考试周刊，2009(34)：239-240.

[29] 刘梦云，张莉莉，熊勉，等.室内观叶植物净化空气的研究进展[J].化学工程师，2013(10)：34-36.

[30] 刘凤霞，王春雷，刘鑫瑶.室内养殖绿叶观植物对健康好处多[J].中国保健营养(中旬刊)， 2012(13)：83-84.

[31] 李蓉，高书霞.室内宜用的绿色植物初探[J].河南建筑，2012(1)：68-69.

[32] 张学增，刘国苹，张玉谦.花卉抗室内空气污染的开发与利用[J].河北林业科技，2009(4)：97-98.

[33] 谷岩，潘黎.室内观赏植物的生态保健作用[J].家具与室内装饰，2010(10)：86-87.

作者：刘凤等

第4篇：空气净化器的选择与配置方案

摘 要： 工业的迅速发展往往伴随着的是严重的空气污染，近年来北京市常有空气污染极严重的现象，严重影响着北京市民的日常生活。为了给在校的学生提供良好的学习环境，本文通过建立数学模型，设计出改善一所中学教室内空气质量的空气净化器科学配备方法，并预估全北京市的所有高中学校改善室内空气质量的空气净化器采购预算费用，同时给政府决策提出相关建议。

关键词： 空气污染;数学模型;空气净化器;空气质量改善;预算

1 引言

近年来，北京市空气污染的问题依旧严重。根据收集资料，重要大气污染的来源有以下几个：

(1)工业排放。工业生产排放到大气中的污染物种类繁多，有烟尘、硫的氧化物、氮的氧化物、有机化合物、卤化物、碳化合物等。

(2)生活炉灶与供暖。城市中大量的生活炉灶和供暖设施需要燃烧大量煤炭，特别是在冬季采暖时，往往使污染地区烟雾弥漫。

(3)交通运输。汽车、火车、飞机、轮船是当代的主要运输工具，它们烧煤或石油产生的废气也是重要的污染物。特别是城市中的汽车，量大而集中，对城市的空气污染很严重。

(4)秸秆焚烧。秸秆焚烧是指将农作物秸秆用火烧从而销毁的一种行为，秸秆焚烧污染空气环境[1]。

(5)森林火灾产生的烟雾[2]。

进入冬天后，北京市常出现空气污染严重的状况，同学们有时在室内都需要戴口罩来面对恶劣的空气质量，所以为了保证同学与老师的身体健康，就需要空气净化器的帮助。

如何使空气净化器的利用率达到最好，价格也适当，本文利用数学模型进行分析，可以提升空气净化器的利用率，也能减少采购费用、合理制定采购预算。

2 近年来空气质量状况

2.1 空气质量状况指标

(1)PM2.5和PM10的定义：

PM 是英文Particulate Matter(颗粒物)的缩写。PM10代表空气中空气动力学粒径小于等于10微米的所有颗粒物;PM10又称为可吸入颗粒物，它由粗颗粒(空气动力学直径在2.5-10微米之间)和细颗粒(PM2.5)组成。这两类颗粒物都能进入人的呼吸道，粗颗粒进入气管和支气管，细颗粒进入肺泡，它们对健康都有很大危害[3]。

(2)空气污染的分级：

根据《环境空气质量指数(AQI)技术规定(试行)》(HJ 633-2012)规定：空气污染指数划分为0-50、51-100、101-150、151-200、201-300和大于300六档，对应于空气质量的六个级别，指数越大，级别越高，说明污染越严重，对人体健康的影响也越明显[4]，详见表1[5]。

2.2 北京市近五年的空气污染情况

图1及表2[6] 为2013-2017北京市空气质量状况。其中六级为严重污染，五级为重度污染，四级为中度污染，三级为轻度污染，二级为良，一级为优。

从上述数据可以得知：2013-2017年，北京市空气质量达标天数显著增加，2013年达标天数为176天，2017年达标天数为226天，增加了50天。其中，1级优天数从2013年的41天，增加到2017年的66天，增加了25天。2013-2017年，北京市空气重污染天数分别为58、47、46、39、23天，呈现逐年减少特征;重污染天数五年减少35天，重污染发生率明显降低。总体来说，北京市近五年的空气质量有所改善。

3 数学模型设计与建立

3.1 建模方法流程

(1)教室面积的测量。

因为教室的空间是一个个单独的个体，且每个个体的大小不同，所以需要得到每间教室的占地面积。

(2)空气净化器的参数收集。

不同的空气净化器的净化功率、价格也不同，所以需要在网上收集空气净化器的参数资料。

(3)配置方案的设计。

获得了所有数据后，我们就可以根据每间教室的占地面积大小、空气净化器的净化功率、价格，设计出合理的空气净化器配置方案，并最后确定空气净化器的采购预算。

3.2 空气净化器指标

为了获得较合理的数据，论文作者考虑了各品牌空气净化器在市场上的热销度、国内外品牌的综合因素，在2018年5月6日(星期一)，于天猫购物平台中搜索了小米、美的、三星等三种品牌空气净化器的价格及净化能力，获得的数据如表3：

3.3 教室面积

本文以北京市第三十五中为例，教室的高度为3米，需要获取学校所有教师、学生经常使用的教室面积，高中部共有90间常用教室。

3.4空气净化器的性价比

得到教室的面积和数量后，就需要选择合适的空气净化器。为了在净化相同面积的情况下使购买空气净化器的花费最少，论文使用字母b来表示空气净化器性能与价格之间的关系(用价格W除以净化能力a)。计算b的方法如下(其中算出的b為约算值，保留至第三位有效数字)：

性价比b=空气净化器价格W÷净化面积a;

3.5配置方案

由表6可以看出，空气净化器“小米空气净化器2代Pro”的b值最小，也就是说“小米空气净化器2代Pro”在这八台空气净化器中是最实惠的，并且该空气净化器的单台价格也最低。

猜想：不管教室的面积为多少，只使用“小米空气净化器2代Pro”，就能使配置方案的总价格最低。

证明：

“b”：因为“小米空气净化器2代Pro”的b值在这8台中是最低的，并且该空气净化器的单台价格也最低;所以在剩下的7台空气净化器中，净化能力≤20.7平方米的3台空气净化器(在表格5中用“a”标出的净化器)可以不予考虑(因为这3台空气净化器中的任意一台完全可以由一台“小米空气净化器2代Pro”来代替，且净化能力更强，价格更低)。

又因为，剩下的4台空气净化器(在表格6中用“b”标出的净化器)的净化能力都小于2×20.7=41.4平方米(两台“小米空气净化器2代Pro”的净化能力)，然而，这4台净化器的价格却都大于2×599=1198元(2台“小米空气净化器2代Pro”的价格);

所以，这四台空气净化器也可以不予考虑(因为这四台空气净化器中的任意一台完全可以由两台“小米空气净化器2代Pro”来代替，且价格更低)。

综上所述，猜想“不管教室的面积为多少，只使用空气净化器‘小米空气净化器2代Pro’，就能使配置方案的价格最低”成立。

3.6最终的配置方案及采购预算

由此可以计算出一个学校全部教室的最优空气净化器配置方案，即：全部使用空气净化器“小米空气净化器2代Pro”。

备注：教师面积略微超过 n×净化能力的，超出部分忽略。例：面积为22.5平方米的教室只用一台净化能力为22.7的空气净化器。

根据表6中算出的数据，我们可以算出北京市第三十五中全部教室需要采购空气净化器的总价为：

W=14.1963(万元)

根据资料[8]显示，北京市共有378所高中，因此，若想将北京市所有的高中都摆脱室内空气污染的困扰，大约需要投入的空气净化器总资金：

W(总)=14.1963×378=5366.2014(万元)。

4.结论

通过本文计算可知，北京市政府若要想将北京市所有的高中学生都摆脱室内空气污染的困扰，大约需要投入的空气净化器总资金W(总)为5366.2014万元，而关于这些资金应该如何适当压缩及如何筹集，有以下建议：

(1)压缩总资金的建议：通过采用招投标方式，在满足空气净化性能的条件下，选取价格最优惠的厂家;通过北京市政府和教委，与不同卖家进行沟通，采用大批量购买的方法，压缩采购总资金。

(2)筹集资金的建议：适当压缩后的总资金可以由政府支付百分之五十，再由学校支付百分之三十，剩下的百分之二十可以由社会人士的募捐来解决。

参考文献

[1] http：//baike.so.com/doc/5581338-5794227.html 360百科

[2] https：//zhidao.baidu.com/question/1924936061342978147.html.百度知道

[3] http：//www.18show.cn/share_news/620264.html.易展仪表展览网 资讯分享

[4] http：//baike.baidu.com/item/空气质量指数fr=aladdin.百度百科

[5] https：//zhidao.baidu.com/question/1433798063118899859.html.百度知道

[6] http：//www.bjepb.gov.cn/bjhrb/xxgk/jgzn/jgsz/jjgjgszjzz/xcjyc/xwfb/827457/index.html.北京市環境保护局网站

[7] https：//zhidao.baidu.com/question/223141220.html.百度知道

[8] https：//zhidao.baidu.com/question/1829800814508841340.html.百度知道：

作者：华兆博

第5篇：室内空气净化领域技术路线图设计与分析

摘 要：技术路线图(Technology Roadmap)是技术评价与预测领域的核心工具之一。本文将文献计量学中有关专利的分析方法应用到技术路线图中，制定了技术路线图的设计步骤，并以室内空气净化领域为研究案例，进行了室内空气净化技术的预测和分析。研究结果显示，通过专利大数据分析可显著减少技术路线图对专家经验的依赖，提高技术评价与预测的客观性。

关键词：技术路线图;文献计量学;室内空气净化器;技术预测;大数据分析

Design and Analysis of Technical Roadmap in the Field of Indoor Air Purification

LIU Yong1，GUO Ting2，ZHANG Ning2，XUAN Xiaodong3

(1.Academy of Sciences，Zhejiang Normal University，Jinhua 321004，China;

2.College of Geography and Environmental Sciences，Zhejiang Normal University，Jinhua 321004，China;

3.Zhejiang Intellectual Property Research and Service Center，Hangzhou 310012，China)

0 引 言

隨着科学技术的不断发展，技术路线图(Technology Roadmap)方法已经成为技术评价与预测领域的核心工具之一[1-4]。该方法最早由摩托罗拉公司开发并被用于其产品技术规划。Galvin等[5]认为，技术路线图是对某一特定领域的未来发展的看法，该看法集中了该领域集体的智慧和最优秀的技术驾驭者的想象，一般是采用绘图的形式表达出来，可成为这一领域未来发展方向的指南。孟海华[6]认为技术路线图是对未来技术发展进行规划的技术蓝图，通过一张以时间为基础的多层结构图表现出来，协调技术开发中不同利益主体的合作方向问题和技术经济信息的传导机制及其通畅问题，通过一定周期的持续更新，实现生产学研究中持续稳定的合作关系的延续，促进企业自主创新。

目前，技术路线图作为技术预见中应用广泛、效果显著的科学管理工具，被广泛地运用在国家、行业和企业的技术发展规划之中，以减少创新和规划过程中的不确定性。盛济川等[7]采用技术路线图技术分析预测了低碳产业的发展路径，提出了发展对策，对低碳产业发展战略的制定发挥了指导作用;汪雪锋等[8]采用基于SAO结构信息的技术路线图技术分析了瑞士学者在染敏太阳能电池技术领域的研究成果，指出提升转化效率、加强稳定性和提高电池性能是学者最关注的三个问题，其中提高太阳能电池的转化效率是最主要的技术驱动因素。

通过对已有的技术路线图相关文献分析可知，以德尔菲法、情景分析法为代表的定性分析法是使用技术路线图的主要方法，其制定过程主要依赖于专家的知识经验[9-10]。随着互联网与大数据技术的迅速发展，以科技文献和专利信息数据库作为来源，运用以文献计量学为代表的现代定量分析方法来研究特定领域的新兴技术与发展趋势已成为现实[11-13]。将文献计量学中有关专利的分析方法应用到技术路线图中，不仅可以减少技术路线图构建过程中对专家经验的依赖，同时研究结果也可为专家决策提供更为客观的依据。本文将文献计量学中有关专利的分析方法应用到技术路线图中，制定了技术路线图的设计步骤，并以室内空气净化领域为研究案例，进行了室内空气净化技术的预测和分析。

1 技术路线图的设计方法

现代文献计量学方法由Derek Price于1963年提出，它是通过对期刊文献、专利文献及其引证文献的信息进行挖掘，得出科学技术贡献度和活跃度的技术分析方法[14]。本次技术路线图的模型设计，以文献计量学方法中词频分析与关联分析技术为核心，希望通过对文献和专利数据库进行挖掘分析，可以较为客观地反映某一特定产业领域的技术现状并对其未来发展趋势进行预测。

具体的模型设计包含3个步骤，如图1所示。

步骤1：建立目标领域的专利资源数据库。确定目标研究领域，以特定的专利数据库作为数据源，设计检索策略进行数据检索，并对检索结果进行整理，建立既定目标领域的专利资源数据库。检索策略不能一蹴而就，设计时要征求专家的意见，若检索结果不符合预期，则需要进行调整，使得最终结果具有覆盖性和准确性，对获得的数据需要做好重复数据和异常数据的清理工作，减少对后续步骤的干扰。

步骤2：建立重点关键词库与关键IPC分类号列表。运用文本挖掘法与词频分析法，從专利文献的标题、摘要乃至全文中萃取出的重点关键词入手，这是技术路线图设计的关键，其与“检索策略”共同决定了技术路线图数据来源的准确性与科学性，而建立IPC分类号列表可更好地将专利所映射的内容进行归类。

步骤3：按时间序列分析与设计技术发展路径。根据建立的重点关键词库与高频IPC，将目标领域技术按功能分类，并运用共现分析法进行聚类分析，形成用于技术路线图绘制的“实体”，并按时间序列分析“实体”发展趋势和“实体”间的关系，最终完成技术路线图的绘制。

在步骤2、步骤3中需要引入以专家建议为指导的定性分析方法，专家可根据所提供的分类整理后的数据，结合自身经验推测出技术发展阶段，并完成其在时间轴上的具体定位。技术路线图初稿形成后，也需要征求专家意见，使其对图的细节进行指导与修正，从而保证技术路线图的科学性与客观性。

根据技术“实体”首次出现在高频词词库中的时间以及技术“实体”所属的技术发展阶段，完成其在“时间维度”上的具体定位。同时，在完成技术路线图图谱初稿之后，需要以数轮扩大范围的专家讨论会的形式对技术路线图的细节进行反馈与修正，并最终完成对技术路线图的绘制工作。

2 案例分析

据调查，现如今人们有80%的时间在室内度过，因此，室内空气污染引起了人们的广泛关注[15]。为改善室内空气质量，人们通常会使用通风或室内空气净化器的方法来达到室内空气净化的目的。据统计，2016年，我国空气净化器总产量为1980万台，2017年，中国空气净化器产量高达2468万台，呈现明显的增长趋势。因此，有理由推测未来市场上空气净化器将会越来越畅销[16]。本研究通过运用技术路线图的方法，对室内空气净化技术相关专利数据进行分析，研究室内空气净化技术与产品的发展过程，并预测其发展趋势。

2.1 确立研究目标，建立技术分析数据库

研究以国家知识产权局网站专利数据库为主要数据源，同时咨询了相关领域专家，制定了以“室内+空气净化”作为关键词的专利数据检索策略，对国内设计室内空气净化领域的专利进行检索，并对初检数据进行整理，清除了干扰数据，整理后获得专利文献数据2436篇(截止2017年12月)，专利申请量根据时间变化如图2所示。

如图2所示，2002年之前，国内空气净化相关专利申请数量几乎为零;2002年之后逐渐增多，进入成长期;2012年之后进入全面发展阶段，这与社会民众对空气质量的日益关注及对室内空气净化器需求的增长密切相关。淘宝指数显示，室内空气净化器的关注度在2012年至2014年间达到高峰，当时“PM2.5”、“雾霾”等成为民众最关注的关键词，这与相关专利的增长趋势相符。

2.2 建立重点关键词库与关键IPC分类号列表

通过文本挖掘以及根据专家意见修正，提取出技术核心高频词27个和核心IPC分类号7个，如表1所示。表格中核心高频词的排序依据是该词在专利里出现的频率，词频越高排序越靠前。

2.3 进行大数据分析并绘制技术路线图

通过对相关专利的技术方法进行分析归纳，可将室内空气净化技术聚类为7类，分别是过滤、吸附、新风、负离子、静电除尘、光催化、等离子，各类技术按年份发展的情况如图3所示。通过把核心高频词与相关专利技术方法年度变化图进行比较分析可发现，过滤、吸附技术是当前室内空气净化运用的主要且较为成熟的技术，大部分专利申请均围绕这两类技术展开，通风技术相关专利数近5年增长也较快，其主要是和新风系统的发展密切相关。随着人们对室内空气质量要求的不断提高，仅空气净化已不能满足所有消费者的需求，持续不断优化室内空气质量已进入部分消费者的考虑范围，“空气净化器+新风系统”将成为未来室内空气净化的发展方向。在过去的15至20年里，光催化技术和等离子体技术一直是文献研究领域的热宠，但从专利申报的角度分析，这些高级氧化技术向专利技术的推进速率较为缓慢，这说明这些技术现阶段仍停留在实验室研发阶段。

在对现有专利进行分析的过程中发现，除了与空气净化技术及方法相关的专利外，与空气净化器相配套的组件式专利在中后期开始涌现，如机箱外壳设计、通风设计、检测监测模块、智能控制模块、显示装置、消毒杀菌装置、互联网远程控制、移动终端等，说明技术已向相关成品转变，同时中后期关于室内空气净化器成品的相关专利开始增多，并向高效化、组合化和智能化的方向发展。

综上所述，我们将室内空气净化技术的发展划分为技术方法、模块组件和产品三个阶段，并设计了技术路线图的初稿，根据专利申请时间完成了时间维度与发展阶段的有效定位。此后，通过与相关专家的讨论面谈，对初稿进行了修正，最终完成了室内空气净化领域技术路线图的设计，如图4所示。

图4中最下层为技术方法层，该层中主要反映技术核心词，核心词的大小和粗度代表该词出现的频次，文字越粗越大表示该词出现的频次越高，这个词越重要。由图4可知，在技术方法层中，根据高频词的相关性可以将现有的室内空气净化技术归结为7类。图4的中间层为模块组件层，它反映出室内空气净化技术逐步向模块发展的进程。图4的最顶层为整机设计层，该层则反映出室内空气净化技术向产品应用的发展趋势。

2.4 技术及产品预测

从室内空气净化技术角度来分析，过滤技术是现阶段最为成熟的室内空气净化技术，其次为吸附技术。近年来，随着人们密闭空间内空气安全意识的提高，通(新)风技术也得到了长足的发展和重视。以光催化技术和等离子体技术为代表的高级氧化技术仍处于技术萌芽期，现阶段这些技术还停留在实验室或技术研发阶段，它们在实际应用方面还存在技术瓶颈，高级氧化技术的应用是今后室内空气净化技术的重点发展方向。

从实际应用角度来分析，单纯具有室内空气净化功能的机器已经不再是主流产品，随着互联网技术和通讯技术的日益发展，智能型室内空气家居系统是今后室内空气净化产品的主要发展方向。

3 结 论

技术路线图方法是进行技术评价与技术预测的一类重要方法，是企业或政府进行技术预测的重要工具。在过去，其制定过程主要依赖于专家的知识经验。将专利数据引入技术路线图创建过程中，通过文献大数据分析可显著减少技术路线图对专家经验的依赖，从而提高技术评价与预测的客观性。

参考文献：

[1] 张嶷，汪雪锋，郭颖，等.基于文献计量学的技术路线图构建模型研究 [J].科学学研究，2012，30(4)：495-502+486.

[2] 贾晓峰，陈娟，唐小利.医药制造产业技术路线图框架构建研究 [J].科技管理研究，2018，38(11)：128-133.

[3] 王倩，李天柱.大数据产业共性技术路线图研究 [J].中国科技论坛，2018(4)：73-82+111.

[4] 李雪凤，仝允桓，谈毅.技术路线图和技术路线图思维 [J].科学学与科学技术管理，2005(8)：26-28+59.

[5] GALVIN R. Science Roadmaps [J].Science，1998，280(5365)：803.

[6] 孟海华.产业技术路线图研究 [D].合肥：中国科学技术大学，2009.

[7] 盛济川，曹杰.低碳产业技术路线图分析方法研究 [J].科学学与科学技术管理，2011，32(11)：85-92.

[8] 汪雪锋，邱鹏君，付芸.一种新型技术路线图构建研究——基于SAO结构信息 [J].科学学研究，2015，33(8)：1134-1140.

[9] 汤勇力，陆焯彬，胡欣悦.技术路线图方法设计研究回顾 [J].技术经济，2016，35(5)：32-37+91.

[10] 拓晓瑞.技术路线图的制定与应用研究 [J].全球科技经济瞭望，2014，29(11)：46-51.

[11] 李欣，黄鲁成.技术路线图方法探索与实践应用研究——基于文献计量和专利分析视角 [J].科技进步与对策，2016，33(5)：62-72.

[12] 张宁，刘勇，郭婷，等.基于技术挖掘方法的新兴技术预测及案例分析 [J].浙江师范大学学报(自然科学版)，2018，41(2)：53-59.

[13] 孟凡生，李晓涵.中国新能源装备智造化发展技术路线图研究 [J].中国软科学，2017(9)：30-37.

[14] UNKNOWN. Technological forecasting and social change [J].Technological Forecasting and Social Change，1988，34(4)：iv-v.

[15] Xicheng Xiong，Na Ji，Chunfeng Song，et al. Preparation Functionalized Graphene Aerogels as Air Cleaner Filter [J].Procedia Engineering，2015，121：957-960.

[16] 于畅，冯越，许国枫.对空气净化器改进的展望 [J].化工设计通讯，2018，44(5)：211.

作者简介：刘勇(1980.11-)，男，浙江金华人，硕士研究生，副研究员。研究方向：技术挖掘、科技管理;通讯作者：郭婷(1977-)，女，山西太原人，副教授，博士。主要研究方向：室內空气污染控制技术;张宁(1991-)，女，浙江舟山人，硕士研究生。主要研究方向：室内空气污染控制技术;宣晓冬，男，浙江人，研究员。主要研究方向：技术开发与技术挖掘。

作者：刘勇　郭婷　张宁　宣晓冬

第6篇：新国标来袭 ，空气净化器市场拐点将至

自从天空中飘起浓浓的雾霾，空气净化器这种以往并不受国民重视的产品就开始以一种极具爆发性的野蛮姿态开启了自己的发展之路。而随着移动互联时代的深入，各种智能空气净化器也粉墨登场。可是，由于空起净化器在国内还是一个新兴产业，各种相关的政策法规配套并不完善，于是这个产业的各种问题也开始相继出现，小米空气净化器的质量问题就是其中一例。没有规矩不成方圆，相关部门也意识到了这样的问题，法律法规和质量标准也接踵而至。面对这些法规，或许一些山寨厂商只能哀叹，因为这意味着成本的大幅提升，而且高成本、高要求也会让一些小厂商难以生存。但是，反过来说，这也意味着专心做产品的厂商将会得到消费者的信任，让行业朝着一个正确的方向上发展。这对于空气净化器行业而言，就是一个去芜存菁的过程。

手机套餐：“明明白白”消费为何这么难?

虽然现在流量不清零、降费提速、套餐越来越便宜，但用户依然对运营商有着各种怨气。为什么呢?当你看到层出不穷的运营商偷跑流量、捆绑消费、胡乱扣费的报道，以及中国电信在流量不清零后表示影响营收达20亿元人民币的哭穷嘴脸，或许就会明白国内消费者花了多少冤枉钱，同时也会了解国内用户为何会吐槽运营商们。这种问题能解决么?从现在来看很难，光是改变国有企业陈腐的官僚作风就不是个容易事，更别说打破这个市场事实上的垄断。虽然有关部门已经通过引入虚拟运营商等方式尝试解决问题，但显然效果还不够明显。

从国外的云计算之争，看国内云计算的未来

目前，国内云计算产业还处在启蒙阶段，和国外相比在技术和规模上还有差距，产业链也还不成熟，但竞争态势却更加复杂。国外的云计算服务商，如AWS等纷纷在中国和亚洲其他国家建立数据中心，并积极向中国企业和创业者提供相关服务。而国内的阿里巴巴、腾讯和百度等互联网巨头依靠投资收购等形式形成了自己的生态圈。再加上网易和乐视等有同样背景的互联网企业已经开始发力云计算，借助内部创业等形式将技术盈余打造成专业的云计算服务。所以，国内云计算市场“多极化”的竞争趋势更加明显，也更加激烈。

郭台铭如何消化夏普?

作为曾经的电子产业巨头，夏普的业绩虽然在近几年持续下滑，但对于中国企业来说，如果能完成对它的收购，仍算得上是一笔划算的买卖。毕竟夏普拥有百年积累下来的庞大专利库，光这一点就已经值回票价了。可是，是不是收到专利就可以高枕无忧了呢?答案显然是否定的，如何完成对夏普的消化，如何利用收购来的专利产生效益，如何通过夏普改变自身创新能力薄弱的现实，想必这些都是摆在郭台铭案头的难事。而且，随着这几年智能手机市场的逐渐疲软，作为代工厂的鸿海已经吃尽了苦头，想要改变现状就必须找到另一条出路，相信这也是鸿海收购夏普最大的原动力。很明显，对于鸿海来说，收购夏普不仅意味着可以将大量专利收入囊中，更重要的是可以通过这些专利全面提升自己在代工领域的竞争力，在面对一些强力客户(例如苹果)的打压时，有更广阔的生存空间。

互联网如何“武装”农民?

随着互联网时代的推进，即便是在偏远乡村，想要上个网也已经不是难事。可是，科技虽然进步了，但农民的生产工作方式依然还是传统的脸朝黄土背朝天，看老天爷的心情吃饭。难道如今的互联网技术就不能改变这种方式么?难道只能是电商下个乡?农场品网上售卖?其实，远远不止如此，通过对各种数据的分析，现代科技完全可以做到对农产品耕作的精准控制，如不同地域间市场行情的准确把控，各种相关优质资源的合理分配……。显然，互联网企业在农村还有很多路子可以走，不仅能帮农民脱贫致富，也能让自己的荷包变得更满。

2016年，千元机市场进入分化期

目前，智能手机市场疲软已经成了行业共识，随着人口红利的逐渐消失，全球范围内各主要智能手机厂商的日子都不太好过。于是，细化并合理配置产品线就成了手机厂商们都在干的一件事。而在国内市场，千元机市场更是成了厂商们争夺的焦点。原因很简单：这一市场消费者关注度高、出货量高、需求旺盛……。在进入2016年之后，经历了拼价格、拼性价比以及拼营销手段的千元机市场，也会因为消费者对各种营销策略的审美疲劳，进入拐点。或许，接下来厂商们的竞争焦点会转移到产品本身，对产品质量、做工和友好度的追求也会更加强烈。

第7篇：空气净化器十大品牌,空气净化器行业发展方向

圣帝尼空气净化器、沃泰克、飞利浦、远大、夏普、大金、莱克、美的等行业知名企业，共同探讨空气净化器的净化原理、消费者该如何选择合格的净化器、空气净化器的发展趋势等问题。通过探讨评比，促进行业健康有序发展，为消费者指出一条正确的消费观，为空气净化器的行业铺出一条光明的大道，为人们的家庭生活建立一个舒适健康的环境。

随着近几年，空气污染问题日益突出。雾霾天气频发、PM2.5肆虐、装修甲醛超标等，都为人们的居室健康生活敲响了警钟。在此趋势下，空气净化产业成为大众关注的焦点，空气净化器也随之成为家电市场选购的新宠。

其中在徐州市民刘女士说，本来她认为空气净化器是家电品类里的奢侈品，但是看到周围越来越多的家庭购买后，她逐渐意识到空气净化器正向家庭的必需品过渡。“空气质量糟糕，家里上有老、下有小，我还是决定为他们买一台空气净化器，改善一下家里的环境。”

就在消费者表达了自己的消费欲望时，许多企业已经从这里面看到了商机，因此越来越多企业拥入到了空气净化器行业里。

可是面对市面上、网络上琳琅满目的空气净化器，许多消费者不知道该如何选择。据相关资料显示，目前中国市场上生产空气净化器的企业超过200家，但其产品在过滤材料、净化原理、成本高低等方面不尽相同，导致空气净化器产品质量参差不齐。空气净化器市场，目前出现了鱼龙混杂的局面，夸大功效的现象时有发生，甚至还有二次污染的情况发生。

究竟什么样的空气净化器净化效果更好，在挑选时的依据是什么呢? 为了对空气净化器市场环境进行梳理，彰显优秀品牌、摒弃不合格产品，让消费者买到放心的空气净化器，圣帝尼、飞利浦、沃泰克、远大、夏普、大金、莱克、美的等行业知名企业将会有高层人员在北京举办“„如何为空气净化器行业指明道路‟暨空气净化器行业发展高峰论坛”。共同探讨空气净化器行业的光明大道，解决消费者的各种疑虑

第8篇：母婴空气净化器与普通空气净化器的区别[范文模版]

母婴空气净化器，主要是针对孕妇、产妇和婴儿等免疫能力弱且行动不便的群体设计的空气净化器。鉴于这一群体的特殊性，要求空气净化器设计要考虑的因素比普通空气净化器要多一些。母婴空气净化器与普通空气净化器到底有什么不同呢?下面笔者从多个方面详细为大家做解答。

一、外观有讲究

这一点主要是针对产妇来说，产妇刚生完孩子，心理比较复杂，长时间呆在室内，因此室内的一切摆设都需要注意搭配，建议以温馨的暖色调为主，或者是小清新风格也不错。而空气净化器将是室内摆设的一个组成部分，网友在选购的时候可以根据自己的室内摆设来选定空气净化器的色调风格，或者选择产妇平时喜欢的颜色。另外，空气净化器的外观设计也很讲究，最好是产妇喜欢的款式。

二、功能要全面

空气中最主要的污染物包括以PM2.5位代表的物理性污染、以甲醛为代表的有机挥发性气体、细菌病菌，还有异味的重要来源H2S、NH

3、O3等无机气体。物理性污染广义点还有光污染、噪音污染、电磁辐射、湿度等，不少新装修业主还开始关注大理石和花岗岩地板哪个氡气更严重。除此之外，最近还有专家提出了PCB、藿烷、菑烷、异戊二烯等新污染物。

目前市面上空气净化器主要是针对除PM2.5、除甲醛、过滤微颗粒、除异味，杀菌消毒，效果还是相当明显的，至于其他的有害气体或污染物是否有效还没有一个明确的答案。这里说的功能全面，主要是指目前市面上能够实现的净化功能。目前市面上的空气净化器基本上都是偏重于某种功能，其它功能效果都与国际先进水平相当悬殊。而母婴空气净化器空气净化器要求各方面的功能都能够达到国际先进水平。

三、安全性能要强

实际上这一点对于所有的空气净化器都有要求，但是目前市场上的空气净化器品牌能做到零污染的却不多，很多品牌的空气净化器会产生二次污染，比如说滋生细菌、产生光污染、产生噪音污染、产生臭氧等，对于对于免疫能力弱的群体，对这些方面的要求就比较高，因此母婴空气净化器在这些方面要求严格把控。

四、以方便为先

曾经有人认为空气净化器的遥控功能是鸡肋设计，所谓鸡肋，吃之无味、弃之可惜。但是笔者并不这样认为，空气净化器的遥控功能正式考虑了方便这一理念。尤其是母婴品牌空气净化器，对方便性能的要求更高。除了遥控功能之外，语音播报功能也可以更好地实现方便性能特点。然据笔者所知，目前市面上具有语音功能的空气净化器不多，印象最深的只有橄榄绿空气净化器，它的橄榄绿G1这款产品同时兼具了遥控功能和语音播报功能，特别适合行动不便的消费群体使用。

除了遥控器和语音播报之外，在产品底座安装轮子也是解决方便性能的方法之一，但是这个方法还是不如遥控器来得方便，具有这个特点的以布鲁埃尔最为典型。布鲁埃尔的机器很结实，但是也造成了它笨重，不易搬动的缺陷，虽然底座安装了四轮，但是搬动的时候还是比较麻烦。本文来自空气净化器十大品牌之一的圣帝尼，转载请说明!