Озеленение внутренней среды помещений является одним из экологически чистых и безопасных мероприятий, ориентированных на повышение качества внутренней среды в современном мегаполисе. Часто воздушная среда закрытых помещений не является комфортной для человека, ввиду влияния на нее работы приборов, оборудования, выделения химических веществ из элементов отделки, мебели, процессов жизнедеятельности самого человека. Согласно современным представлениям, растения обладают широким спектром полезных для человека свойств, в частности, бактерицидных, противовирусных, фунгицидных, фильтрационных, увлажняющих. Основой для формирования метода можно считать открытие фитонцидов Б.П. Токиным в 1928 г. Теоретическое обоснование направление «фитодизайн» получило в работах А.М. Гродзинского (1984). Развитием этого направления занимаются во многих ведущих научных центрах РФ (Цыбуля, Фершалова, 2000; Ткаченко, Казаринова, 2000; Дубовицкая, 2003; Быков, Рабинович, Черкасов, 2006). На сегодняшний день фитодизайн развивается в нескольких направлениях: декоративный фитодизайн, медицинский фитодизайн, экологический фитодизайн. Исследователи рассматривают частные вопросы использования растений во внутренней среде закрытых помещений. Однако, комплексное изучение санирующего эффекта, получаемого от использования растений во внутренней среде помещений, является наиболее актуальным. Поэтому целью настоящей работы явилось изучение влияния озеленения на параметры искусственной экосистемы учебных помещений. Для решения поставленной цели было выявлено влияние озеленения на показатели микроклимата, бактериальной и грибковой обсемененности, визуальной и воздушной сред учебных помещений [1-6].
Материалы и методы исследований
Работа выполнена в учебных классах школ № 1086 и № 1071 г. Москвы Юго-Западного района в течение 2003-2008 гг. В школе № 1086 1 а класс был определен как контрольный, 1 б - опытный, предназначенный для МЭФ-дизайна. В школе № 1071 в 1 а, 1 б, 1 в, 1 г классы были размещены фитомодули аэрофитотерапевтические типовые (МАФТ) в соответствии с ТУ9769-151-04868244-04. Предварительные исследования параметров внутренней среды классов показали, что условия внутренней среды помещений практически одинаковы (табл. 1).
Таблица 1. Основные нормируемые санитарно-гигиенические показатели выбранных помещений
|
Класс |
Санитарно-гигиенические показатели |
||||
|
Т, 0С* |
W, % |
Е, лк* |
КОЕ/м3 |
||
|
max |
min |
||||
|
1 а, 1086 |
22-23 |
35- 40 |
2300 |
200 |
4553±409 |
|
1 б, 1086 |
22-23 |
35-40 |
2200 |
180 |
4366±392 |
|
1 а, 1071 |
21-22 |
35-40 |
2500 |
200 |
4230±380 |
|
1 б, 1071 |
22-23 |
30-40 |
2500 |
200 |
4185±396 |
|
1 в, 1071 |
21-23 |
35-40 |
3000 |
250 |
4371±468 |
|
1 г, 1071 |
21-22 |
35-40 |
2700 |
210 |
4270±347 |
Примечание: Т, 0С*- в отапливаемый период времени, КЕО, лк - max солнечный день, min - пасмурный день.
В МЭФ-проекте были использованы следующие растения: Hedera helix L., Maranta leuconeura var. erythrophylla, Begonia heracleifolia Cham. & Schltdl, Begonia rex Putz., Coffea arabica L., Howea belmoreana Becc., Chlorophytum comosum (Thunb.) Jacques, Ficus Benjaminii L., Guzmania lingulata (L.) Mez., Euonymus japonicus Thunb., Clivia miniata (Lindl.) Regel, Peperomia obtusifolia (L.) A. Dietr, Pelargonium grandiflorum (Andrews) Willd., Kalanchoe blossfeldiana Poelln., Crassula portulacea Lam. и т.д.
Измерения параметров среды осуществлялись в соответствии с нормативными документами: СанПиН 2.4.2.1178-02 «Гигиенические требования к условиям обучения в общеобразовательных учреждениях», ГОСТ 30494-96 «Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях» и СНиП 23-05-95 «Естественное и искусственное освещение». Измерение относительной влажности проводилось с применением аспирационного психрометра модели МВ-4М. Освещенность измеряли люксметром Ю116. Для контроля микробиологического загрязнения воздуха применяли метод самопроизвольного осаждения микроорганизмов из воздуха на чашки Петри с мясо-пептидным агаром (МПА) (Азарова, 1981, Цыбуля и др. 1988, 1992, 1993, 1997, 1998, 2002). Хромато-масс-спектрометрический анализ был проведен на газовом хроматографе HP series 2, с квадрупольным масс-спектрометрометром HP 5989P, с ионизирующим электронным ударом (70 эВ). Спектры обрабатывали компьютерными программами - NIST-98, WILLY-03, в которых проводится сравнение веществ со стандартными библиотеками (Крестинина, Некрасова, Баженова, 2004). МУК 4.1.1044-01 [4-6].
Результаты исследований и их обсуждение
По результатам исследований установлено, что температура и относительная влажность воздуха в фитоклассе (1 б) и контрольном классе (1 а) школы № 1086 и фитоклассах (1 а, 1 б, 1 в) школы № 1071, до установки растений были на одном уровне и составляли, соответственно: 1 а, 1б № 1086 и Т - 22-230 С и W - 35 - 40 %, а, в, г № 1071 - 21-23 0С и W - 35 - 40 % и б № 1071 Т - 22-230 С и W - 30 - 40 %, в отапливаемый период года. Эти значения параметров температуры и относительной влажности не соответствовали требованиям, предъявляемым к воздушно-тепловому режиму учебных помещений (СанПиН 2.4.2.1178-02). После реализации фитопректов в обеих школах параметры микроклимата изменились. Относительная влажность воздуха учебного помещения б № 1086 после реализации в нем МЭФ-проекта увеличилась в среднем на 10-15 %, в б № 1071 увеличилась незначительно на 5 % после реализации МАФТ-проекта в то время как в контрольном классе а № 1086 и экспериментальных а, в, г № 1071 осталась без изменений.
Полученные экспериментальные результаты о свойствах растений изменять микроклиматические параметры в помещениях подтверждаются математическими расчетами увлажняющей способности растений в МЭФ и МАФТ проектах и работах Сидоренко В.Ф., Рябов С.Н., 2005. Проведенные исследования микробной обсемененности воздуха опытных и контрольного классов школы № 1086 и № 1071 показали, что микрофлора воздуха выбранных классов была представлена преимущественно как грамположительными, так и грамотрицательными микроорганизмами. Преобладали кокковые формы: стафилококки, стрептококки, диплококки. На момент начала проектов уровень бактериальной обсемененности в классах составлял: а 1086 - 4366±392 КОЕ/м3, б - 4553±409 КОЕ/м3, а 1071 - 4230±380 КОЕ/м3, б 1071 4185±396 КОЕ/м3, в 1071 4371±468 КОЕ/м3, г 1071 4270±347 КОЕ/м3. Кроме того, для установления количества грибов в воздухе обоих классов школы № 1086 был произведен посев на среду Сабуро. В классах было отмечено наличие дрожжевых грибов рода Candida в количестве 4121±382 КОЕ/м3 в контрольном и 4178±425 КОЕ/м3 - в опытном.
Рис. 1. Изменение бактериальной обсемененности воздушной среды контрольного и фитокласса школы № 1086 и учебных классов а, б, в, г школы № 1071 до и после проведения озеленения
Рис. 2. Изменение количества грибков воздушной среды контрольного и фитокласса школы № 1086
Ранее исследованиями Н.В. Казариновой, Н.В. Цыбули, Л.Ф. Казначеевой (1997); А.Е. Коверга и др. (1964); Т.В. Старовойтовой, Е.С. Лахно, В.А. Ярошенко (1964) было зарегистрировано уменьшение количества микроорганизмов в воздухе экспериментальных классов, связанное с выделением растениями летучих фитоорганических веществ. Нами подтверждено также снижение общего количества бактериальной микрофлоры воздуха в учебном помещении школы № 1086 после введения растений оно составило 56 %, а грибков 70 % (рис. 2, 3). Бактерицидный эффект, полученный в школе № 1071, составил: а 1071 - 22 %, б 1071 - 13 %, в 1071 - 25 %, г 1071 - 20 % [1-6].
При оценке визуальной среды учебных помещений обеих школ было выявлено наличие незадекорированных прямых улов и небольшой процент гомогенных поверхностей. После реализации проектов МЭФ и МАФТ проектов визуальная среда улучшилась.
Для выявления способности растений поглощать или выделять химические вещества был проведен хромато-масс-спектрометрический анализ до и после введении растений в учебное помещение. До проведения МЭФ-дизайна в воздухе учебного помещения преобладали вещества класса арены 52,5 % от общего количества веществ, терпены, алканы и альдегиды - по 10,5 %. В присутствии растений количество веществ класса аренов снижается до 27.3 %, количество терпенов возросло до 30, 3 %, алканов - до 15 %. Было установлено, что растения могут выделять специфические вещества - компоненты эфирных масел, благодаря которым достигается санирующий эффект во внутренней среде помещений. Подтверждена способность растений поглощать бензол.
Таким образом, проведение озеленения способствует увеличению влажности воздуха на 10 %, снижается уровень общей бактериальной обсемененности воздуха на 60 %; изменяется химический состав воздуха, появляются компоненты эфирных масел растений, и визуальная среда помещений из гомогенной переходит в комфортную.
Рецензенты:
- Корнилов А.Г., д.г.н., профессор, зав. кафедрой географии и геоэкологии геолого-географического факультета Белгородского государственного университета Министерства образования и науки РФ, г. Белгород.
- Кочкаров В.И., д.б.н., доцент, профессор кафедры фармацевтической химии и фармакогнозии фармацевтического факультета Белгородского государственного университета Министерства образования и науки РФ, г. Белгород.