Оздоровительная фитокомпозиция в школе.

Муниципальное бюджетное образовательное учреждение дополнительного образования детей «Детский эколого-биологический  центр города Ростова-на-Дону»

Оздоровительная фитокомпозиция в школе.

Автор: Чахоян Лиана

5 класс «В»

МБОУ Лицей №20

Руководитель: педагог Акимова Е.Л.

2014 г.

Содержание

Введение……………………………………………………………………… 3-5

1. Методика исследования ……………………………………….5-6
2. Результаты исследования …………………………………….6-14

1. Экологические особенности и физические параметры учебного кабинета………………………………………………………………..6
2. Критерии выбора растений для составления оздоровительной фитокомпозиции………………………………………………………7-8
3. Выбор растений и расчет их количества для составления оздоровительной фитокомпозиции. ………………………………...8-13
4. Расположение растений в кабинете…………………………..13-14

3. Обсуждение результатов и выводы………………………….14-15

Заключение………………………………………………………………… 15-16

Список использованной литературы……………………………………..17

Введение

Качество воздуха является одним из важнейших условий здоровья людей. При этом для жителей развитых стран, в том числе и России, наибольшее значение имеет чистота воздуха внутри жилых и общественных зданий, поскольку около 90% всей своей жизни они проводят внутри помещений.

Исследования, проведенные в последнее десятилетия, показывают, что уровень загрязнения воздуха внутри зданий превосходит уровень загрязнения атмосферного воздуха в 1,5-4, а иногда и более чем в 10 раз (1,2,4). Наиболее часто обнаруживаются токсические летучие органические соединения (ЛОС), среди которых наибольшую опасность представляют формальдегид, фенол, бензол, толуол, ксилол, ацетон, аммиак и др.  Источниками этих соединений являются строительные и отделочные материалы, а также мебель, изготовленная из древесно-стружечных и древесноволокнистых плит (2,3).

В воздухе общественных и жилых зданий обнаруживаются также аэрозоли тяжелых металлов (источники – лакокрасочные изделия) и ряд самых разнообразных болезнетворных микроорганизмов: стафилококков, стрептококков, сарацин, синегнойной и кишечной палочек, споры грибков.  Основным источником грибкового заражения воздуха служат пораженные плесенью стеновые панели, ванные и туалетные комнаты с плохо работающей вентиляцией. Присутствие патогенных микроорганизмов объясняется большим скоплением людей в общественных помещениях, где не действуют природные факторы подавления болезнетворных микробов.

Перечисленные выше негативные характеристики воздушной среды вызывают у людей неспецифическое нарушение здоровья, проявляющееся общим недомоганием, головной болью, воспалением глаз, и носоглотки, тошнотой, трудностями с концентрацией внимания, снижением работоспособности («синдром большого здания»). Еще более опасным является рост числа респираторных, аллергических, и онкологических заболеваний, связанными с повышенными концентрациями некоторых летучих органических соединений, таких как формальдегид и др.

Как показали исследования(2,3,4), значительно улучшить качество воздуха внутри помещения с помощью системы кондиционирования невозможно. При этом, конечно, создается более оптимальная зона комфорта по температуре и влажности, но кондиционированный воздух беден необходимыми человеку отрицательными ионами, этот воздух «мертвый». Кроме того, системы воздушного кондиционирования при плохом содержании и обслуживании могут сами служить причиной распространения опасных респираторных заболеваний, таких как болезнь легионеров или лихорадка Понтиак (1,3).

Впервые проблемой очищения воздуха в помещениях с помощью растений заинтересовались исследователи НАСА в 80-х годах 20 века, когда начали разрабатывать планы создания обитаемых лунных станций, снабженных замкнутыми экологическими жизнеобеспечивающими системами. Под руководством профессора Волвертона они показали, что комнатные растения способны поглощать из замкнутых экспериментальных камер летучие органические соединения. Дальнейшие исследования ученых Австралии, Норвегии, Германии, России и других стран подтвердили их выводы. Было также доказано влияние комнатных растений на снижение уровня стресса, повышение производительности труда, на уменьшение количества заболеваний, связанных с синдромом больного здания, на улучшение физического и психического здоровья людей. У более чем сотни видов комнатных растений обнаружилась высокая фитоцидная активность к патогенным бактериям и грибкам(3,4,5,7).

Практическое применение удивительных свойств комнатных растений последовало почти сразу. А.М. Гродзинский (1984г.) назвал метод использования растений для улучшения среды обитания человека в замкнутых пространствах фитодизайном или аэрофитотерапией. Н.В.Казаринова (1996г.) предложила использовать фитонциды интерьерных растений в борьбе с внутрибольничными инфекциями и назвала этот метод санирующим фитодизайном. А.М.Рабинович и др. (1998г.) запатентовали «Способ оздоровления воздуха в помещении», дав название наборам отдельных видов растений, используемых при этом, «модули аэрофитотерапевтические» (МАФТ). А.Н.Цицилин (2012г.) предложил термин «оздоровительная фитокомпозиция» для тех видов растений, которые размещал с целью оздоровления воздушной среды в классах и холлах одиннадцати школ г. Москвы (3,4).

Интересно, что в состав оздоровительных фитокомпозиций разные исследователи включают различные виды и сорта комнатных растений, а их количество в таких композициях колеблется от 3-4 до 70 экземпляров (3,8,10). Выбор растений часто обосновывается лишь самыми общими рассуждениями об их полезных свойствах. Все это не позволяет использовать предлагаемые модули без учета экологических особенностей помещения, без оценки критериев выбора конкретных видов, без расчета их количества и оценки своих возможностей (своего опыта по выращиванию комнатных растений, наличия свободного времени, посвящаемого уходу за ними, своих финансовых возможностей и т.п.)

Целью моей работы, таким образом, являлось создание обоснованных рекомендаций по формированию оздоровительной фитокомпозиции в одном из кабинетов начальных классов в МБОУ Лицей №20 г. Ростова-на-Дону. Работа проводилась с сентября по декабрь 2013 года.

1. Методика исследования.

Для выполнения поставленной цели мной была проведена оценка экологических условий учебного кабинета №29  и установлены его физические параметры.

Затем был предпринят поиск информации в библиотеках и сети Интернет по темам:

- поглощение токсических газов комнатными растениями;

-фитонцидные свойства комнатных растений;

- комнатные растения и здоровье человека;

- принципы подбора и расчета необходимого количества растений для составления оздоровительной фитокомпозиции.

Далее на основании анализа полученной информации были определены критерии отбора видов комнатных растений для конкретного школьного кабинета, произведен расчет их необходимого количества и составлены рекомендации по их размещению.

2. Результаты исследования.

1. Экологические особенности и физические параметры учебного кабинета.

Учебный кабинет, в котором предполагается разместить оздоровительную фито композицию, располагается на втором этаже школьного здания. Длина его 10,1 м, ширина 6,8м, высота потолка 3м. Объем помещения составляет 206, 04  кубических метров. Пол кабинета – натуральный паркет, покрытый паркетным лаком. Стены оформлены панелями МДФ до высоты 1,2м, выше оклеены бумажными обоями.

Три больших (2×2,2м) окна выходят на восток, обеспечивая приток прямого солнечного света и освещенность ≥2000 люксов. Обеспечить растениям искусственное освещение нет возможности.

Температура воздуха в кабинете зимой составляет +19-22 °C, летом +22-28 °C. Предоставить растениям холодную зимовку невозможно.

Относительная влажность воздуха в помещение около 40%. Искусственное кондиционирование воздуха отсутствует.

Кабинет оборудован новой школьной мебелью (столы, стулья, шкафы), выполненной из древесно-стружечных плит, компьютером, копировальной техникой и интерактивной доской.

Три имеющихся в помещении комнатных растения (каланхоэ перистое, алоэ древовидное,  гипикус китайски ) приобретены случайно (подарок родителей учащихся).

2. Критерии выбора растений для составления оздоровительной фитокомпозиции.

Поскольку оздоровительная фитокомпозиция составляется для детского учреждения, то первым критерием ее формирования будет исключение растений с ядовитыми свойствами и с колючками. К первым относятся представители семейства ароидных (диффенбахии, монстеры, филодендроны и др.), а также молочаи и олеандры, ко вторым – кактусы. Из-за способности вызывать аллергические реакции (3,4), следует исключить из фитокомпозиций, предназначенных для детских учреждений, фикусы.

Следующий важный критерий выбора – это конкретные экологические параметры помещения. Исходя из них, растения для нашей фитокомпозиции должны быть светолюбивыми или (при размещении на некотором удалении от окон) умеренно теневыносливыми, теплолюбивыми (предпочитаемые температуры +19-29 °C) и не требующие холодной зимовки, а также способные хорошо себя чувствовать при относительной влажности воздуха около 40%. Эти требования сразу исключают такие часто рекомендуемые для оздоровления воздуха в помещении растения (8,10,11) как лаванда, мирт, самшит, лавр, розмарин лекарственный, мята перечная, котовник кошачий, мелисса лекарственная,  а также различные виды хвойных (сосну горную, можжевельник  казацкий, ель канадскую, пихту бальзамическую и др.). По данным А.М.Цицилина(3,4), в осеннее-зимний период эти растения болеют, а затем погибают из-за недостатка освещенности, высокой температуры и низкой влажности воздуха. Кроме того, многим из них необходим зимний покой в прохладных помещениях при t +10-15 °C.

Выбираемые растения должны быть несложными в уходе, то есть не требующими специальных знаний и навыков и большого количества времени. Желательно, чтобы они были мало подвержены болезням и нападению вредителей.

Важнейшими критериями выбора растений для составления оздоровительной фитокомпозиции является степень их фитонцидной активности и способности поглощать из воздуха токсические летучие органические соединения. Учитывая все указанные ранее критерии, необходимо выбирать растения, обладающие максимально высокими показателями. Так, фитонцидная активность измеряется в процентах и показывает, какой процент микроорганизмов погибает при воздействии  на них фитонцидов растений. Стопроцентной фитонцидной активности не выявлено ни у одного растения, однако фитонцидную активность до 70-80% обнаруживает целый ряд комнатных растений.

Способность поглощать из воздуха летучие органические соединения измеряются в мкг в сутки или в мкг\сутки на 1 квадратный сантиметр листьев. Одновременно, но с разной скоростью, растения способны удалять несколько токсичных соединений. Кроме того многие виды растений обладают как  способностью очищать воздух от ЛОС, так и высокой фитонцидной активностью.

3. Выбор растений и расчет их количества для составления оздоровительной фитокомпозиции.

Исходя из указанных в разделе 2.2. критериев, для составления оздоровительной фитокомпозиции мной отобраны следующие растения:

1. Алоэ древовидное
2. Драцена окаймленная
3. Пеларгония ароматная
4. Плющ обыкновенный
5. Сансевиера трехполосчатая
6. Хлорофитум хохлатый

Основные полезные свойства этих растений и их основные биологические потребности приведены в таблице 1, составленной мной по данным А.Н.Цицилина(3,4).

Основные потребности растений к условиям содержания и их полезные свойства.

Таблица 1.

Как видно из таблицы 1, драцена окаймленная, плющ обыкновенный, сансевиера трехполосчатая и хлорофилум хохлатый выбраны в соответствии с их высокой поглощающей способностью в отношении ЛОС. Так, формальдегид удаляется сансевиерой трехполосчатой со скоростью до 31294 мкг\сутки, бензол и толуол поглощается хлорофитумом хохлатым в количестве до 109000 мкг/сутки. Кроме того хлорофитум хохлатый усваивает до 369000 мкг/сутки н-гексана. Плющ обыкновенный поглощает формальдегид (до 26880 мкг/сутки), трихлорэтилен (до 7161 мкг/сутки), бензол (до 13894 мкг/сутки), ксилол (до 3144 мкг/сутки).

      Расчет необходимого количества растений для очищения воздуха от ЛОС основан на скорости их поглощения и зависит от объема помещения и количества токсикантов, выделяемых мебелью, внутренней отделкой, компьютерами и оргтехникой.

По данным А.Н. Цицилина(3), в помещении объемом 197,6 кубических метров выделение наиболее распространенного летучего органического соединения формальдегида составляет в среднем 1152 мкг на метр в кубе в сутки. Зная, что наш кабинет имеет объем 206,04 кубических метра, определяем количество выделяемого  в нем формальдегида – 1201,2 мкг/м в сутки. Следовательно, для очищения воздуха необходимо ежедневно удалять 1201,2 мкг на кубический метр ×206,4= 247495,2 мкг формальдегида. Зная, что одно растение сансевиеры трехполосчатой поглощает в сутки до 31294 мкг формальдегида, рассчитываем, что нам понадобится 247,495,2 мкг:31294мкг=8 растений. Однако, кроме формальдегида, в составе токсикантов, обнаруживаемых в помещении, входят бензол, н-гексан, ксилол, трихлорэтилен и другие ЛОС, способность, поглощать которые более высока у хлорофитума хохлатого, драцены окаймленной, плюща обыкновенного (табл.1).

Поэтому предлагаю приобрести три растения сансевиеры трехполосчатой, которые поглотят в сутки 31294×3=93882 мкг формальдегида. Остальное его количество (247495,2 мкг – 93882 мкг=153613,2 мкг) будет усвоено 3 растениями плюща обыкновенного (26880мкг×3=80640 мкг), 3 растениями драцены окаймленной (20469 мкг×3=61407 мкг) и 1 растением хлорофитума хохлатого (13440 мкг). При этом растениями будут усваиваться и другие летучие органические соединения.

При расчете количества растений для получения фитонцидного эффекта А.Н.Цицилин(3,4) советует учитывать скорость испарения растением фитонцидов. При этом, со ссылкой на Ю.А.Акимова, он приводит лишь сведения по скорости испарения фитонцидов лавром (0,12±0,4 мг/час). Других данных об этом в научных источниках я не нашла. В многочисленных публикациях речь идет о снижении количества тех или иных патогенных микроорганизмов под действием фитонцидов того или иного растения ( то есть сообщается лишь фитонцидная активность растения). Исходя из этого, для очищения воздуха кабинета от патогенных микроорганизмов мной предлагается ввести в состав оздоровительной фитокомпозиции 2 растения пеларгонии ароматной и 2 растения алоэ древовидного. Алоэ древовидное обладает фитонцидной активностью 72%, пеларгония ароматная – 70%. Кроме того, отмечается высокая антивирусная активность фитонцидов пеларгонии ароматной и ее благотворное действие на нервную систему человека. Высокой фитонцидной активностью также обладает плющ обыкновенный и сансивиера трехполосчатая (табл.1).

4. Размещение растений

Размещение растений в помещении зависит от их потребности в солнечном свете.

Наиболее светолюбивые растения в композиции – алоэ древовидное и пеларгония ароматная. Эти растения выращиваются при прямом солнечном свете на восточных и южных окнах (освещенность более 2000 люкс).

На расстоянии до 1м от восточных окон при ярком рассеянном свете необходимо располагать драцену окаймленную (освещенность 500-2000 люкс). Одно из растений драцены окаймленной надо расположить вблизи монитора компьютера, выделяющего в воздух ксилол.

 На этом же расстоянии от восточных окон (до 1м) можно установить хлорофитум хохлатый, предпочитающий место светлое, слегка притемненное от прямых солнечных лучей.

Сансивиера трехполосчатая хорошо себя чувствует при рассеянном солнечном свете на расстоянии не менее 1,5-2 м от восточных окон.

Плющ обыкновенный – растение тенелюбивое, выращиваемое вблизи северных окон или, как в нашем кабинете, у внутренней стены на расстоянии более 3м от восточных окон. Плющ следует установить на полке, подвязывая растение к колышкам.

3. Обсуждение результатов и выводы.

Полученные в результате исследования данные показывают:

- ряд растений, рекомендуемых в различных публикациях для оздоровления воздушной среды закрытых помещений не могут быть использованы, так как при этом не учитываются конкретные экологические условия конкретного помещения. Несоответствие условий помещения биологическим потребностям растений приводит к их к болезням, к потере ими полезных свойств, а затем и к их гибели. В рекомендациях по оздоравливающему фитодизайну зачастую не учитывается предназначение помещения. Так, часто предлагаемые ядовитые диффенбахии и молочаи, колючие кактусы, вызывающие аллергические реакции фикусы не должны находится в детских учреждениях;

- исходя из степени освещенности, влажности и температуры воздуха, а также учитывая фитонцидную активность и скорость поглощения токсических летучих органических соединений, мной составлена оздоровительная фитокомпозиция для кабинета начальных классов, состоящая из следующих растений:

Алоэ древовидное – 2 растения.

Драцена окаймленная – 3 растения

Пеларгония ароматная – 2 растения.

Плющ обыкновенный – 3 растения.

Сансивиера трехполосчатая – 3 растения.

Хлорофитум хохлатый – 2 растения.

- расчет необходимого количества растений проводился в работе, исходя из скорости поглощения растениями формальдегида. Во-первых, формальдегид является наиболее распространенным токсичным летучим органическим соединением, встречающимся в воздухе помещений. Во- вторых, отсутствуют данные по средним содержаниям других ЛОС в помещениях, без которых подсчет невозможен;

- при определении необходимого количества растений, обладающих фитонцидным эффектом, использовались данные по их фитонцидной активности.

Результаты исследования были доложены мной на родительском собрании 1 класса «а» лицея №20. Было решено оборудовать кабинет оздоровительной фитокомпозицией, состоящей из рекомендованных мной растений.

Заключение.

Здоровье человека во многом зависит от качества воздушной среды в закрытых помещениях, где современный человек проводит до 90% всей своей жизни. Однако применение новых строительных и отделочных материалов, а также древесно-стружечных плит при изготовлении мебели приводит к появлению в воздухе жилых и общественных зданий токсических летучих органических соединений (формальдегид , бензол, ксилол, толуол, стирол и многие другие), способных нанести существенный вред здоровью человека.

Многолетние исследования ученых разных стран показали, что более 160 видов комнатных растений имеют возможность поглощать летучие органические соединения и уничтожать патогенные микроорганизмы, содержащиеся в воздухе закрытых помещений. Фитокомпозиции, составленные из таких тщательно подобранных к конкретному помещению растений, способны решить проблему оздоровления воздушной среды. Преимущества этого способа состоят в его экологичности, в возможности его длительного применения, в широте благотворного воздействия растений на физическое и психическое здоровье человека, в его относительной простоте и дешевизне. Кроме того, комнатные растения в учебном кабинете, уход за ними, их эстетическое воздействие воспитывают у детей бережное отношение к природе, формируют основы экологического сознания, экологической культуры.

Список использованной литературы.

1. Губернский Ю.Д. и др. Экологические основы строительства жилых и общественных зданий. М., Академия. 2004.
2. Тетиор А.Н. Архитектурно-строительная экология. М., Академия, 2008.
3. Цицилин А.Н. Фитодизайн. Как вырастить здоровый воздух в офисе и дома. М.,Эксмо, 2011
4. Цицилин А.Н. Комнатные растения для вашего здоровья. Полная энциклопедия. М., Эксмо, 2012.
5. Biofilee.ru/bio/6504.html
6. Greenfuture.ru/profile/Homa/
7. www.botanochka.ru/bblog/2010/06/29/houseplants
8. Flowerbox.ru/index.php/info/89-fito-modul-ozdorovitelnyj-fmo flowerbox
9. www.globaslight ecospace.ru/ecology/science/town
10. Bg.ru/society/dracaena_i_melissa-3173/
11. Nmkd.ru/2008/09/01/polezhost-komnatnykh-rasteniJJ.html