Фитодизайн. Как вырастить здоровый воздух в офисе и дома - Андрей Цицилин

Растения не только добавляют красоты в комнату, но также делают ее дружественным, привлекательным местом для жилья и работы: они оказывают успокаивающее, умиротворяющее действие на большинство людей. Люди чувствуют расслабление вблизи или при уходе за растениями. Бизнесмены проводят озеленение интерьеров офисов для увеличения рабочей производительности и снижения усталости персонала. Отели, рестораны, магазины и другие используют растения для привлечения клиентов-посетителей.

Изучение растений учеными НАСА(NASA)

При разработке планов пилотируемых лунных станций ученые НАСА начали изучать возможность закрытых экологических жизнеобеспечивающих систем. Деятельность космических лабораторий выявила дополнительные проблемы, стоящие перед жителями закрытых объектов. Анализ воздуха внутри космического корабля показал, что качество воздуха вызывает серьезную озабоченность Используя высокочувствительную газожидкостную хроматографию вместе с масс-спектрометром обнаружили более трехсот летучих органических соединений (ЛОС) в воздухе космического корабля с экипажем.

В 1980 г. ученые НАСА под руководством профессора Волвертона показали, что комнатные растения могут удалять ЛОС из замкнутых экспериментальных боксов (камер). В дальнейшем американские ученые доказали способность комнатных растений поглощать формальдегид, бензол, трихлорэтилен. Учитывая важность проведенных исследований, Ассоциация ландшафтных фирм Америки провела совместное с НАСА финансирование исследований по изучению возможностей удаления из воздуха экспериментальных боксов этих токсикантов двенадцатью наиболее распространенными комнатными растениями.

Как и большинство научных открытий, эти данные были подвергнуты критике некоторыми учеными. Большинство критиков утверждало, что эти экспериментальные исследования в боксах нельзя экстраполировать на реальные жизненные условия. Чтобы решить эту и другие похожие проблемы, НАСА создало небольшое герметически изолированное сооружение «Биодом».

«Биодом» имел футуристический дизайн с максимальной изоляцией от внешней среды. Так как его интерьер был изготовлен из различных синтетических материалов, то ожидалось выделение (эмиссия) многих ЛОС из этих материалов. Люди, помещенные в «Биодом», ощущали типичные симптомы «синдрома больных зданий», такие как жжение глаз и горла, проблемы с дыханием. Пробы воздуха забирались до и после подсадки комнатных растений и активированного карбонового растительного фильтра. В дом были поставлены шесть больших филодендронов и один золотистый эпипремнум в горшке с вентилируемым активным карбоновым фильтром. После нескольких дней образцы воздуха снова были взяты, и в них обнаружено существенное снижение ЛОС. Однако окончательным доказательством в пользу растений служило то, что у людей, помещенных в «Биодом», не наблюдались симптомы «синдрома больных зданий». Таким образом, было доказано, что растения могут играть значительную роль в очищении воздуха внутри герметически закрытых помещений.

Поглощение токсических газов растениями

Формальдегид является наиболее распространенным вредным газообразным соединением, встречающимся в воздухе помещений.

Поглощение формальдегида комнатными растениями за двадцать четыре часа

Из таблицы видно, что растения могут поглощать из воздуха довольно большие количества формальдегида. Однако в связи с тем, что поглощение токсических газов зависит от площади листовой поверхности, чем она больше, тем интенсивнее идет поглощение. Итого – показателем эффективности является поглощение того или иного вещества на единицу площади листьев.

Поглощение комнатными растениями бензола низких концентраций из воздуха в течение двадцати четырех часов

Это количество бензола удаляется при наличии низких концентраций в воздухе (0,033-0,156 мг/м3). Если увеличить количество подаваемого в камеру бензола в сотни раз, например до концентрации в воздухе 160 мг/м3, то растение может поглотить и большее количество этого токсичного соединения.

Поглощение растениями бензола высоких концентраций из воздуха за двадцать четыре часа

Австралийскими учеными в результате экспериментальных исследований по поглощению бензола различным количеством растений было отмечено, что существует непосредственная зависимость возрастания поглощения этого токсиканта от увеличения числа растений от одного до двух.

Поглощение трихлорэтилена комнатными растениями за двадцать четыре часа

Корейскими учеными было доказано, что концентрация загрязнителей воздуха уменьшилась, когда количество растений (аглаонема, фикус бенджамина, пахира водяная) увеличилось и когда растения были помещены в солнечном месте (у окна); это также отмечает и Волвертон.

Удаление растениями нескольких токсикантов и больших концентраций токсичных соединений

Разумеется, растения могут одновременно удалять из воздуха не одно, а несколько токсичных летучих соединений. Причем скорость поглощения того или иного токсиканта различается, что связано с его химической структурой и биологическим воздействием на организм растения. Многие комнатные растения были изучены на возможность поглощения летучих соединений. В таблице показаны уровни снижения формальдегида, бензола и трихлорэтилена пятью разными растениями. Хуже всего растения поглощают трихлорэтилен.

Удаление химических веществ комнатными растениями из экспериментального бокса во время двадцатичетырехчасового периода воздействия, % от первоначального уровня

В закрытой комнате (камере) с филодендроном копьевидным был обнаружен 1,1-дибром-2-хлоро-2-флуороциклопропан, а в такой же закрытой комнате без растения были обнаруж ны: 1,1,1-трихлорэтан, гексанол, этилбензол, 1,2-диметилбензол, 1,4-диметилбензол, октаметилциклотетразилоксан, гексадеценоевая кислота, декаметилциклопентазилоксан, додекаметилциклогексазилоксан.

После опубликования вышеуказанных результатов некоторые ученые решили: если растения постоянно будут поглощать токсины из воздуха, то однажды когда будет достигнута предельная емкость их поглощения, растения умрут или станут выделять токсины обратно в воздух. Для решения этой задачи было в дальнейшем проведено множество экспериментов с разными растениями и химическими соединениями.

И если ученый НАСА Волвертон и его коллеги проводили эти исследования в 1990-е годы с более низкими концентрациями летучих органических соединений в относительно короткие промежутки времени, то австралийские ученые во много раз увеличили изучаемые концентрации ЛОС и время воздействия их на растения. Так, в одном из них спатифиллум сорта «Sweet Chico» и драцена деремская «Janet Craig», вместе и поодиночке, были помещены в экспериментальные боксы. В эти боксы вводился ксилол и толуол четырех концентраций (0,20, 1,0, 10, 100 ppm частей этих соединений на миллион частей воздуха). Низкая концентрация (0,20 ppm) соответствовала концентрации, часто встречающейся в офисах. Воздух помещений с такой концентрацией считается воздухом «хорошего качества». Промежуточные концентрации ЛОС (1,0 и 10 ppm), относятся к уровням, которые могут спровоцировать жалобы находящихся в помещении людей, на качество атмосферного воздуха. Наиболее высокие концентрации (100 ppm) превышают встречаемые в помещениях уровни содержания этих соединений.

Спатифиллум и драцена не только поглощали пары толуола и ксилола, но и скорость удаления этих токсикантов вырастала с увеличением их концентрации. Видимых повреждений растений не было зафиксировано. Ввод в боксы других химических веществ показал, что комнатные растения могут быстро наращивать свои возможности по удалению токсинов из закрытых боксов.

Поглощение толуола и ксилола из воздуха в экспериментальных камерах (по данным Burshett 2009)

Многочисленные эксперименты доказывают, что в удалении из воздуха различных летучих органических веществ участвуют как сами растения, так и бактерии, обитающие в почвенной смеси. То есть надо рассматривать комнатное растение в горшке как небольшой микрокосм-микромир.

Результаты исследований показывают, что этот микромир горшечных комнатных растений имеет очень надежный потенциал для сокращения концентрации ЛОС в воздухе помещений. Это не удивительно, так как участвующие в разложении этих токсикантов бактерии горшечной почвенной смеси аналогичны тем, которые регулярно выращиваются для использования в биоремедиации (биовосстановление) земель после разливов нефти и загрязнения подземных вод. Они способны реагировать на появление ЛОС относительно быстро и использовать значительные концентрации в воздухе летучих органических соединений, токсических с человеческой точки зрения, в качестве питательных веществ.