هل تساعد النباتات حقًا في جودة الهواء الداخلي (IAQ)؟ تمييز الحقيقة من الخيال

ربما تعلمت في فصل العلوم أن النباتات تستخدم عملية البناء الضوئي لتحويل ثاني أكسيد الكربون (CO₂) إلى أكسجين، مما يجعل الهواء أكثر أماناً للتنفس.

ولكن السؤال الأكثر إثارة للشك هو ما إذا كان بإمكان النباتات أن تفعل أي شيء لتحسين جودة الهواء الداخلي (IAQ) عن طريق تنقية الهواء من الملوثات.

هناك العديد من المقالات التي تتحدث عن استخدام النباتات لتنقية الهواء الداخلي. إذا كانت عملية التمثيل الضوئي قادرة على تحويل غاز ضار إلى أحد أهم الجزيئات التي نتنفسها، فإن فكرة امتصاص النباتات للملوثات وتحويلها إلى هواء داخلي نظيف لا تبدو كعلم الصواريخ، أليس كذلك؟

الإجابة أكثر تعقيداً مما تعتقد.

لذا أخبرني مباشرةً - هل ستقوم النباتات بتنظيف الهواء الداخلي؟

الإجابة المختصرة على هذا السؤال؟ لا.

لا تقوم النباتات بتنقية الهواء الداخلي. على الأقل، ليس بالطريقة التي يقوم بها جهاز تنقية الهواء النموذجي، باستخدام وسائط الترشيح (مثل مرشحات HEPA أو HyperHEPA) لإزالة نسبة عالية من الجسيمات (PM) من الهواء.

تشير الأبحاث إلى أن النباتات لديها قدرة محدودة على خفض تركيزات بعض الغازات والمواد الكيميائية من الهواء الداخلي (المزيد عن ذلك بعد قليل). لكن الاعتماد على النباتات لتنقية الهواء الداخلي من الجسيمات الجزيئية، وهي أحد أهم مكونات تلوث الهواء الداخلي، هو على الأرجح قضية خاسرة.

إن كمية الهواء التي تدور في جميع أنحاء منزلك أو مكتبك أو أي بيئة داخلية أخرى في فترة زمنية معينة، والتي يتم توفيرها إلى حد كبير من الهواء الخارجي، أعلى بكثير من كمية الهواء التي يمكن لنبات واحد، أو حتى مئات النباتات، أن تنظفها حتى لو كانت جميع النوافذ والأبواب مغلقة ومنزلك محكم الإغلاق تمامًا. تمر آلاف الأقدام المكعبة من الهواء عبر المنزل كل يوم، ولا يمكن للنباتات أن تزيل سوى كمية ضئيلة من الجسيمات الدقيقة من كل هذا الهواء.

وتوضح دراسة أجريت عام 2015 على النباتات العنكبوتية (Chlorophytum comosum L.) هذا الأمر بوضوح. في هذه الدراسة، وضع الباحثون النباتات العنكبوتية في بيئات ذات مستويات متفاوتة من التعرض للجسيمات الجزيئية في الأماكن المغلقة، بما في ذلك عيادة أسنان، وغرفة تستخدم لتعبئة العطور، ومنزل نموذجي في الضواحي، وشقة، ومكتب.

في نهاية فترة شهرين، وجد الباحثون، اعتمادًا على البيئة، أن الأوراق الشمعية للنباتات العنكبوتية قد تراكمت في أي مكان من 13.62 إلى 19.79 ميكروغرام من الجسيمات الجزيئية لكل سنتيمتر مربع من مساحة الورقة (ميكروغرام/سم2).¹

هذا لا شيء تقريبًا - الميكروجرام هو جزء من مليون من الجرام، ويتنفس البشر حوالي 120,000,000 جرام من الهواء يوميًا (حوالي أربعة أضعاف هذه الكمية عند ممارسة الرياضة).²

لذا فإن نبتة عنكبوتية واحدة، والتي يُعتقد أنها من أفضل النباتات لتنظيف الهواء الداخلي (وفقًا لهذه الدراسة)، تزيل كمية قليلة جدًا من الجسيمات الدقيقة من الهواء، لدرجة أنك قد تحتاج إلى بضعة آلاف منها لتنظيف ولو جزء صغير من الهواء الداخلي.

ماذا يقول البحث عن النباتات والغازات؟

الأمر الأكثر أهمية في البحث حول النباتات والهواء الداخلي هو تأثير النباتات على تراكم المركبات العضوية المتطايرة في الأماكن المغلقة (VOC).

مع ظهور البناء الموفر للطاقة، أصبحت المزيد من المباني محكمة الإغلاق بحيث لا تضطر أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء (HVAC) إلى العمل بجد لتدفئة أو تبريد الأماكن الداخلية، مما يعني أنها تستخدم طاقة أقل من الأنظمة التقليدية.

وهذا أمر جيد بالنسبة لاستخدام الطاقة وفواتير الكهرباء. ومع ذلك، فإن التكلفة الخفية لكفاءة الطاقة هي كمية أقل بكثير من تبادل الهواء النقي مع الهواء الخارجي. وبالتالي، يمكن أن تتراكم العديد من الغازات والمركبات التي توجد عادةً في الداخل، مثل المركبات العضوية المتطايرة وحتى الأوزون، والتي تنشأ إلى حد كبير في الهواء الطلق، إلى مستويات عالية بشكل خطير في المنازل الموفرة للطاقة لأنه لا يوجد الكثير من التهوية لتفريقها بمجرد دخولها إلى الداخل.

ونتيجة لذلك، أجرى الباحثون العديد من الدراسات على النباتات لعلاج هذه المشكلة. إذا كان بإمكان النباتات استخدام ثاني أكسيد الكربون₂ في عملية البناء الضوئي وتوليد الأكسجين، ألا ينبغي أن تكون قادرة على إزالة الغازات الأخرى من الهواء الداخلي في غياب التهوية؟

نعم ولا.

تمتص النباتات بالفعل الغازات من الهواء وتقوم باستقلابها إلى أكسجين ومركبات أخرى أقل سمية. ومن المعروف أن قدرتها على استقلاب الغازات معروفة جداً لدرجة أن هذه العملية تم تطبيقها في مشاريع تنظيف التلوث على نطاق واسع، حيث أخذت حياة جديدة تحت اسم المعالجة النباتية. في هذه العملية، تمتص النباتات الغازات والمواد الكيميائية من الهواء والتربة والماء من خلال أنسجتها وتقوم إما بتحويلها إلى مادة أقل سمية أو نقلها من وسط إلى آخر، مثل من الماء إلى الهواء.³

لكن المعالجة النباتية ليست الترياق المضاد لتلوث الهواء الذي قد يعتقده المرء. يمكن للنباتات أن تحول الغازات إلى مواد أخرى أقل ضررًا في كثير من الأحيان، ولكن صغر حجمها الذي تقوم به لا يجعلها علاجًا لتراكم الغازات في الأماكن المغلقة.

قامت إحدى الدراسات التي أجريت في عام 2017 بقياس فعالية خمسة أنواع من النباتات، بما في ذلك النباتات المنزلية الشائعة مثل نباتات البوثوس الذهبي واللبخ، في تقليل تركيزات الأوزون في الأماكن المغلقة.⁴

وقد وجد الباحثون أن فعالية إزالة الأوزون لهذه النباتات تراوحت بين 0.9% إلى 9% وفقاً لنسبة مساحة سطح الورقة إلى حجم الغرفة 0.06 م-1. مع أخذ هذه النسبة والحجم المكعب للهواء في غرفة معينة في الاعتبار، يقترح الباحثون أنك ستحتاج إلى نبتة واحدة لكل 1.8 متر مربع (أقل بقليل من 6 أقدام مربعة) لإزالة أقل من 1% من الأوزون من الغرفة في بعض الحالات.

فكر في ذلك: لتقليل حتى جزء بسيط من الأوزون في غرفة مساحتها 500 قدم مربع، ستحتاج إلى 80 نبتة على الأقل. قد تعيش كذلك في غابة!

إذن ما أهمية النباتات لتنقية الهواء؟

النباتات ليست منظفات خارقة للهواء الداخلي بأي حال من الأحوال، فلماذا كل هذه الضجة حول استخدام النباتات لتنقية الهواء الداخلي؟

في تقرير صدر عام 1989، أطلقت وكالة ناسا جيلاً كاملاً من الأبحاث حول هذا الموضوع.

في التقرير، عرضت ناسا بالتفصيل دراسة لـ 12 نوعًا مختلفًا من النباتات التي يُعتقد أنها قادرة على إزالة تركيزات الغازات من الأماكن المغلقة والمغلقة. في ذلك الوقت، كانت ناسا تشعر بالقلق من أن نقص تبادل الهواء النقي في المحطات الفضائية سيسمح بتراكم الغازات إلى مستويات عالية بشكل خطير، وتم اقتراح عدة أنواع نباتية كحل محتمل لهذه المشكلة بسبب خصائصها في المعالجة النباتية.⁵

وأظهرت النتائج الأولية أن النباتات أزالت ما بين 10 إلى 90 في المائة من هذه المواد الكيميائية خلال فترة 24 ساعة في بيئة مغلقة مليئة بكميات كبيرة من المواد الكيميائية. لكن هذه الدراسة لم تخلو من العديد من القيود الهامة:

1. غرف الاختبار التي وُضعت فيها النباتات لم يتم تهويتها باستمرار بالهواء من خارج الغرفة.
2. كل نبات في تربة تحتوي على الكربون المنشطوهو معروف جيداً بقدرته على امتصاص الدخان والمواد الكيميائية والبكتيريا والفيروسات (في الواقع، نحن نستخدم مرشحات الكربون المنشط في العديد من أجهزة تنقية الهواء لدينا، مثل GC™ MultiGas، للترشيح الكيميائي). ثم تم تجهيز الأواني بعد ذلك بالماء ومروحة صغيرة "قفص سنجاب" لاستيعاب الهواء وتغذيته من خلال تربة الكربون المنشط. وبالتالي فإن النباتات لم تكن تقوم بتصفية الهواء المحيط نفسه - بل كانت تقوم بتصفية الهواء المفلتر بالفعل.
3. الدراسة اختبرت الدراسة ثلاثة مركبات عضوية متطايرة (VOCs) فقط: البنزين، ثلاثي كلورو الإيثيلين و والفورمالديهايد.

وفي الآونة الأخيرة، استندت دراسة أجريت عام 2017 على نتائج ناسا باستخدام ثلاثة أنواع من نباتات اللبخ:⁶

• نباتات المطاط، والتي تستخدم لصنع اللاتكس
• نبات الرابيس، وهو نوع من أشجار النخيل
• أشجار السعادة، وهو نبات شائع في الأماكن المغلقة

على عكس دراسة وكالة ناسا، أجريت هذه الدراسة في موقع مبنى وليس في مختبر، وقام الباحثون بقياس تركيزات المركبات العضوية المتطايرة في غرفة في المبنى قبل وأثناء وبعد وضع النباتات في المبنى. قام الباحثون أيضًا بقياس مستويات الغازات في غرفة في نفس المبنى بدون نباتات داخلية للتأكد من أن أي انخفاض ملحوظ في الغازات كان مرتبطًا بالفعل باستخدام النباتات.

وجد الباحثون أن الأنواع الثلاثة من النباتات أزالت النسب المئوية التالية من كل من المركبات العضوية المتطايرة المدروسة من الهواء الداخلي خلال أسبوع:

• البنزين: 9 بالمائة
• فورمالدهايد: 50 في المائة
• إيثيل بنزين: 75 في المائة
• زيلين: 72 في المائة
• ستايرين: 75 في المائة
• أسيتالديهيد: 36 بالمائة
• الأكرولين مع الأسيتون 35 في المائة
• التولوين: 85 في المائة

ويزعم الباحثون أن هذه النسب تشير إلى فعالية هذه الأنواع من النباتات في تنقية الهواء من المركبات العضوية المتطايرة، لكن الدراسة لم تناقش التأثيرات المحتملة للإشغال البشري، والغازات المنبعثة من الأجهزة، وغيرها من العوامل التي يمكن أن تزيد بانتظام من تركيزات المركبات العضوية المتطايرة في البيئة. في مبنى نموذجي، سيكون من المستحيل تقريبًا حتى بالنسبة لعدد كبير من النباتات الداخلية مواكبة تراكم المركبات العضوية المتطايرة.

إذاً ماذا أفعل حيال مسألة الجودة البيئية الداخلية؟

قد يختلف الباحثون حول مدى فاعلية النباتات في إزالة الغازات من الهواء الداخلي، لكن العلم يُظهر بما لا يقبل الجدل أن النباتات لا تفعل شيئاً للجسيمات التي قد تطفو بتركيزات عالية في الداخل، خاصة في المنازل الحديثة التي لا تحصل على قدر كبير من التهوية.

تشمل الجسيمات الضارة في الأماكن المغلقة الجسيمات الضارة PM10، والتي تشمل الجسيمات الكبيرة مثل الغبار الخشن وجراثيم العفن وحبوب اللقاح، بالإضافة إلى PM2.5، والتي تشمل البكتيريا والفيروسات والجسيمات متناهية الصغر من عوادم السيارات التي يمكن أن تدخل بسهولة إلى الداخل إذا كان منزلك أو مكتبك قريبًا من شارع مزدحم أو طريق سريع، حتى لو كان المبنى محكم الإغلاق.

جرب ما يلي لزيادة وعيك بتلوث الهواء في الأماكن المغلقة وتمكين نفسك من فعل شيء حيال ذلك:

• كن على دراية بجودة الهواء الداخلي (IAQ). تتمثل الخطوة الأولى في الحفاظ على نظافة الهواء الداخلي في استخدام جهاز مراقبة جودة الهواء لمعرفة ما يوجد في الهواء في جميع الأوقات. يستخدم جهاز AirVisual Pro من IQAir تقنية الليزر المتطورة ليمنحك قياسات في الوقت الفعلي لستة ملوثات رئيسية، بما في ذلك ثاني أكسيد الكربون₂ وجزيئات الجسيمات. يعرض AirVisual Pro أيضًا بيانات تاريخية ومتوقعة لمدة 72 ساعة حتى تتمكن من معرفة متى ولماذا تتغير جودة الهواء الداخلي لديك بالضبط، سواء كان ذلك بسبب عاداتك الداخلية أو بسبب عوامل في البيئة.
• استخدم جهاز تنقية الهواء بتقنية HyperHEPA. أقوى من جهاز جهاز تنقية الهواء HEPAيزيل جهاز ®IQAir HealthPro Plus ما يصل إلى 99.5% من الجسيمات حتى 0.003 ميكرون، والتي تشمل حتى أصغر الجسيمات الملوثة مثل الفيروسات والجسيمات متناهية الصغر من عادم السيارة. جهاز أتيم^® جهاز تنقية الهواء الشخصي يمكنه أيضاً توفير هواء نقي خالٍ من الملوثات مباشرةً في منطقة التنفس الشخصية.
• استخدم الترشيح المتقدم في المرحلة الغازية.
  • جهاز HealthPro^® Plus يتميز بفلتر V-5 Cell Cell للغازات والروائح الحائز على براءة اختراع، المصمم للتخلص من المركبات العضوية المتطايرة والمواد الكيميائية الضارة الأخرى باستخدام خمسة أرطال من الكربون المنشط.
  • يأخذ GC MultiGas ترشيح الغازات والروائح حيث يتميز بأربعة علب أسطوانية تحتوي على 12 رطلاً من الكربون المنشط والألومينا المشبعة، ويعد GC™ MultiGas أفضل رهان لك إذا كانت الغازات والمواد الكيميائية داخل المنزل هي أكبر مصدر قلق لك، حيث يوفر ما يقرب من ثلاثة أضعاف كمية الكربون المنشط التي يوفرها HealthPro Plus بالإضافة إلى ترشيح الجسيمات القوي HyperHEPA.
• الحد من الأنشطة التي تدخل المواد الكيميائية في الهواء الداخلي. قد تساعد النباتات الداخلية على تنظيف المواد الكيميائية التي تتراكم من الغازات المنبعثة من الهواء وغيرها من العمليات الطبيعية، ولكن يمكن أن يساعدك أيضاً التوقف عن القيام بالأشياء التي تجلب المزيد من المواد الكيميائية إلى الداخل.
  • استخدم مواد كيميائية للتنظيف الأخضر التي تستخدم كمية أقل من الفورمالدهايد مقارنةً بالمنظفات العادية.
  • لا تحرق الخشب أو أنواع الوقود الصلب الأخرى بالداخل. استخدم موقد خشب مزود بفلتر HEPA كلما أمكن.
  • استخدم شفاط الموقد عند الطهي وقم بتهوية منزلك أو المبنى بانتظام بعد الطهي أو التنظيف، مما قد يجعل مستويات الملوثات في الأماكن المغلقة ترتفع بسرعة إلى مستويات سامة.

لن يفيد استخدام النباتات في تنظيف الهواء الداخلي، في حين أن تغيير عاداتك الداخلية يمكن أن يحسن بشكل كبير من مستوى الهواء الداخلي. مع المنازل والمباني الأحدث والموفرة للطاقة التي توزع هواءً نقيًا أقل، فإن اتخاذ قرارات مستنيرة وذكية بشأن نمط حياتك الداخلي هو جزء متزايد الأهمية للتأكد من أنك تتنفس دائمًا أنقى هواء ممكن.