Phyt'air- programmet er et fransk forskningsprogram som fokuserer på muligheten for å rense luften i bygninger av planter , og på deres evne til å bioindikere innendørs luftkvalitet. Det fant sted i 3 faser, fra 2001 til 2012.
Programmet konkluderte med at opptaket av forurensende stoffer av planter ikke var betydelig, og med fordel kan erstattes av lufting og ventilasjon.
Den kvaliteten på luften utenfor gjort siden 1970-tallet gjenstand for en rekke studier, varsler og tiltak, men kvaliteten på inneluften har oppmerksomheten til publikum og spesialister nylig. Den gjennomsnittlige urbane vestlendingen tilbringer imidlertid mer enn 80% av tiden sin innendørs. Og det er vanlig at inneluft er mer forurenset enn uteluft (i det minste for visse parametere), og det er derfor kontroll av innendørs luftforurensning er et av målene med HQE (High Environmental Quality) -tilnærminger. ). Bruk av levende organismer for å rense innendørs eller utendørs luft er et av delmålene for et prosjekt for det femtende HQE-målet .
På 1980-tallet ble det første vitenskapelige arbeidet med rensing av inneluft av planter (et av feltene i Phytoépuration ) initiert av professor Bill Wolverton fra NASA , i USA. Han hadde fått i oppdrag siden 1974 å jobbe med å eliminere kjemiske forbindelser generert av byggematerialer som brukes i romferger eller fremtidige orbitale stasjoner (helt begrensede miljøer), slik at astronauter kan puste sunnere luft. Han produserte en liste med rundt 50 planter, hver vurdert fra 1 til 10 for deres effektivitet i å absorbere forskjellige forurensninger.
På 1990-tallet bekreftet andre forskere i Tyskland og USA Wolvertons første resultater.
Siden 2000-tallet har mange studier utforsket dette spørsmålet i dybden over hele verden ( Australia , Tyskland , England , Canada , Chile , Korea , Kina , Georgia , Japan og Russland ) for å bedre demonstrere (kvantitativt og kvalitativt) egenskapene som renser planter i potter eller i Vann mot et visst antall forurensninger , særlig de av den inne luft . Men studieprotokollene var ofte for forskjellige til å enkelt sammenligne disse studiene. For tiden fortsetter forskningen i Frankrike, blant annet gjennom Phyt'air- prosjektet .
Det tar sikte på å bedre forstå mekanismene som er involvert, og å konsolidere vitenskapelige data om spørsmål som minimumsstørrelse på bladareal som er nødvendig i henhold til rommets volum, forurensningsinnholdet og deres natur.
Lille fakultet for farmasi, i samarbeid med CSTB , ønsket å studere muligheten for et enkelt innendørs luftrensingssystem, og samtidig utvikle en metode for å kvalifisere planter med tanke på å bruke dem som en bioindikator . Dette prosjektet er i tråd med retningslinjene i den regionale luftkvalitetsplanen ( PRQA ) i Nord-Pas-de-Calais . Det kan også være en støtte for en økonomisk sektor som bruker prinsippene for bioindikasjon.
En “Plant'Airpur” -forening grunnlagt av Geneviève Chaudet (forfatter av en bok med tittelen Les Plants Dépolluantes ) i 2000 støtter prosjektet. Denne profesjonelle foreningen samler produsenter og distributører i sektoren, samt interiørdesignere , landskapsarkitekter og forskere .
Utviklet fra 2001 til 2012 av to forskningslaboratorier (av CSTB i Nantes og av fakultetet for farmasi i Lille ), er det samfinansiert av de regionale delegasjonene i Nord-Pas-de-Calais og Pays de la Loire i ADEME. og regionene Nord-Pas-de-Calais og Pays de la Loire . Dens to mål er å overvåke og rense inneluften ved hjelp av grønne planter.
Fase I av Phyt'air-programmet var å sammenligne metodene og dataene fra studien utført av Wolveton med de som arbeidet med Mr. Cuny og M Miss Rzepka.
I 1973 hadde Wolverton identifisert 107 flyktige organiske forbindelser som kunne forurense det indre av et romfartøy, som gjorde det mulig for ham å varsle NASA om risikoen for astronauters helse.
I 1984 viste studier publisert av NASA, basert på laboratorietester, at visse potteplanter kunne rense luften fra lukkede rom med forurensende stoffer som VOC . For å foredle forskningen, bygde NASA en fullstendig forseglet bygning kalt "Biohome". Den er utstyrt for å gjenskape det fullt funksjonelle habitatet til en person. Resten av det indre rommet var et nettverk av "biogenerative komponenter" som utelukkende består av planter og deres vekstsubstrater. Biohome er også utstyrt med luftprøver (på hver ytterdør).
Luftanalyser ble utført med en gass / massespektrometerkromatograf (massespesifikasjon / GC) før plantene ble plassert i Biohome; de bekreftet tilstedeværelsen av høye nivåer av VOC (til det punktet å fremkalle sterk øyeirritasjon eller til og med respiratorisk ubehag hos personer som kommer inn i kabinettet (to symptomer som kan fremkalle det som nå kalles " bygningssyndrom. usunt ").
Innendørs planter ble deretter introdusert i biohuset for å vurdere dets evne til å absorbere VOC fra luften. Analysene viste da at i nærvær av disse plantene og deres substrat hadde VOC-konsentrasjonene kraftig redusert.
Dette er grunnen til at denne studien siden ofte har fungert som en referanse, spesielt for Phyt'air-programmet. Ikke desto mindre reiser noen få punkter til spørsmål som Phyt'air-programmet ønsker å løse:
Mangfoldet av metodene som brukes forklares med ønsket om å identifisere en protokoll, om ikke standardisert, som i det minste kan tjene som en retningslinje for fremtidig arbeid og som vil tillate pålitelige sammenligninger av forskjellige studieresultater.
Det første målet er å utvikle en analyseprotokoll som gjør det mulig å kvalifisere anlegg med hensyn til kapasitet til å overvåke eller rense omgivelsesluften. Programmet bruker fortsatt de tre plantene som allerede er forhåndstestet og ofte brukes som potteplanter;
Metoden er basert på kunnskap tilegnet innen bioovervåking av forurensning utendørs av lav eller tobakkplanter . For å kunne tolke og sammenligne resultatene var det imidlertid flere eksperimentelle forhold som var nødvendige:
I tillegg ble forskjellige utstillingskonfigurasjoner testet for å skille rollen til hvert rom i rensingsfenomener. Seks forskjellige konfigurasjoner ble testet:
Plantene er alle utsatt for forurensende stoffer i glasskapslinger, utstyrt for å måle og overvåke endringer i forurensningskonsentrasjoner.
Resultat oppnåddSom det er mulig å gjøre for dyreceller, ble det utført en test kalt " komet-test " på plantecellene til eksponerte planter. Han demonstrerte lysering av cellekjernen som viste at DNA fra planteceller ble skadet av eksponering for forurensende stoffer. Dette stiller to spørsmål:
I løpet av denne fasen sluttet det vitenskapelige teamet seg til en forsker, som hadde tilgang til mer sofistikert og presist utstyr, inkludert for dosering av injeksjoner av forurensende stoffer i glasskapslene.
Plantene ble unikt og kontinuerlig eksponert for å studere luftrensing av CO, benzen og formaldehyd. Det var :
For å utarbeide en standardisert metode for planteevaluering og i perspektivet til en etikett, foreslås to utviklingsakser:
Dette trinnet tar sikte på å gradvis bevege seg bort fra laboratorieforhold (innhegninger og kontrollerte forhold) for å nærme seg daglige levekår. Phyt'air II- programmet gjorde det mulig å bevege seg mot mer realistiske eksponerings- og doseforhold, men visse parametere (luftmengder, ventilasjon osv.) Var ennå ikke tatt i betraktning. Imidlertid er disse variablene avgjørende for å evaluere effektiv kapasitet til planter, i reelle forhold, spesielt i perspektivet for utviklingen av et rensesystem. For å oppnå dette har programmet integrert bioovervåking av innendørs luftforurensning i 10 skoler, 10 administrative kontorer og 20 gårder.
Et av de eksisterende verktøyene var CSTBs " MARIA-laboratorium ", som utgjør volumekvivalenten til et hus, utstyrt for å overvåke et stort antall parametere, inkludert forurensende stoffer, der tester kan utføres på planter. Imidlertid er dette utstyret dyrt og veldig etterspurt, noe som gjør det umulig å utføre foreløpige tester.
Et mellomtrinn var derfor bruken av et digitalt verktøy rettet mot å observere oppførselen til forurensende stoffer i rom (hvis egenskaper kan modifiseres) i nærvær av planter, for å definere realistiske scenarier, for deretter å bli validert i utstyret. " Maria ".
MetodikkTre studiefaser ble utviklet med CSTB:
På dette stadiet bør Phyt'air-prosjektet hovedsakelig fokusere på tre anlegg:
Og på fire luftforurensninger:
Under forhold nær en gjennomsnittlig bolig, med flere kilder og relativt lav planteeksponering, er det kombinasjonen jord / mikroorganisme / plante som virker mest aktiv når det gjelder absorpsjon, men med utbytter som "Ikke tillat å ha en betydelig eliminering " . For innendørs luftkvalitet er det derfor fortsatt prioritert å begrense forurensningskildene og sikre god ventilasjon.
Jordmikroorganismer bidrar mest til luftrensing når de er forbundet med et plantes rotsystem, som kan lede fremtidige aktive biofiltreringssystemer. Imidlertid er mikrober av hagebruk substrater fortsatt dårlig forstått. Det er sannsynlig at de mikrobielle populasjonene i jorden kan optimaliseres for bedre rensing.
PHYTAIR-programmet gjorde det også mulig å vise at de studerte luftforurensende stoffene ved vanlige doser - hvis de ikke påvirker plantens ytre utseende betydelig - har reelle negative effekter på mobilnivå (hemming av fotosyntese, oksidativt stress og genotoksisitet ) , som antyder at nye biomarkører eller luftforurensningstester kan opprettes.
Dette arbeidet åpner for søket etter genetiske mekanismer og utvikling av tester med større spesifisitet.
Programmet konkluderte med at i substrat-plante-kombinasjonen blir opptaket av forurensende stoffer hovedsakelig utført av substratet. Denne effektiviteten er likevel ikke tilstrekkelig for å oppnå under reelle forhold. Lufting og ventilasjon er mer effektive metoder. Den ADEME er hovedsakelig basert på denne studien å konkludere med at oppfatningen av biofilm anlegget ikke er vitenskapelig validert.
Programmet gjorde det mulig å bedre forstå effekten av forurensende stoffer på planter og å utvikle teknikker for å studere de involverte mekanismene, og til slutt muliggjorde det utviklingen av en plantebiomonitoreringsmetode for kvaliteten på anlegget.