CC BY
36Решетневские чтения. 2018
УДК-614.71
ДИНАМИКА ФИТОНЦИДНОЙ АКТИВНОСТИ РАСТЕНИЙ В ИОНИЗИРОВАННОМ ВОЗДУХЕ ФИТОМОДУЛЯ
Т. А. Саулова, В. И. Бас, О. С. Кравченко
Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31
E-mail: [email protected]
Приведены результаты исследований, указывающих на положительную динамику фитонцидной активности различных растений в ионизированном воздухе. Разработаны оптимальные режимы фитоионизации
Ключевые слова: искусственная ионизация, естественная ионизация, фитонцидная активность, фитомодуль.
DYNAMICS OF PHYTONCIDE ACTIVITY OF PLANTS IN IONIZED AIR
OF BICOMODULE
T. A. Saulova, V. I. Bas, О. S. Kravchenko
Reshetnev Siberian State University of Science and Technology 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation E-mail: [email protected]
The results of studies indicating the positive dynamics of phytoncidal activity of various plants in ionized air are presented. Optimum modes of phitoionization developed.
Keywords: artificial ionization, natural ionization, phytoncid activity, phytomodule.
Целесообразность использования растений в фи-томодулях, обладающих значимой фитонцидностью, вместо эфирных масел обусловлена следующими факторами: эстетичность использования живых растений (форма, цвет листьев, цветов); естественная ионизация воздуха, сопровождаемая выделение фитонцидов растениями; отсутствие необходимости дозирования эфирных масел. Экологическая функция фитонцидов обусловлена бактерицидным и антивирусным действием растений, а также их поглотительной и детоксицирующей способностью по отношению к загрязняющим веществам.
Цель исследований заключалась в сравнительном анализе динамики естественной фитонцидной активности растений, содержащих более 1 % эфирного масла в общей фитомассе, в искусственно ионизированном воздухе. В фитомодуле использовали пеларгонию карликовую (Pelargonium) и пряно-ароматические растения: базилик «Парфюм», розмарин «Лавандовый», мелисса «Чистое золото», мята «Церемония», душица Variegata Aureum, тимян Pseudolanuginosu. Пеларгония оказывает лечебное воздействие на организм человека - снимает усталость и нервное напряжение, избавляет от бессонницы и депрессии, повышает сопротивляемость к инфекционным болезням. Все изученные виды пряных растений были отмечены как обладающие выраженными антибактериальными и другими лечебными свойствами. В качестве критериев отбора растения принимали во внимание следующие факторы: биологические особенности развития, приемлемые условия выращивания, эстетические особенности, «низкорос-
лость», возможность формирования кроны, органо-лептические свойства («ненавязчивость» запаха), отсутствие фитоаллергенных свойств, универсальность благоприятного влияния фитохимических свойств на психофизиологическое состояние человека, значимая фитонцидность.
Исследовательская часть заключалась в следующем:
1 этап. Определение параметров воздушной среды в одинаковых микроклиматических условиях для пеларгонии и для пряных растений в двух режимах: 1. Фи-тоаэрация; 2. Фитоаэрация + искусственная ионизация.
2 этап. Сравнительный анализ динамики фитонцидной активности пеларгонии и пряных растений в двух режимах. 3 этап. Выбор оптимального режима фитоионизации.
Устройство «Фитоионика» состоит из фитостены с фитонцидными растениями и встроенного униполярного коронного ионизатора, иглы которого, испускающие отрицательно заряженные аэроионы кислорода воздуха, размещены по периметру устройства и вдоль всех секций для растений [1]. Фитонцидная активность изучалась методом газожидкостной хромотографии GC/MS c использованием системы «Agilent Technologies 6850 Series II» (Network GC System/5975B (VL MSD)). Экстракция легколетучих соединений осуществлялась из паровоздушного пространства на расстоянии 50 см от поверхности растений фитостены в трёх точках с последующим хрома-тографическим разделением. Для анализа фитонцидной активности использовали культуры микроорганизмов Sarcina lutea Goodsir (Ber), Bacillus megaterium
Техносферная безопасность
de Bary, Pseudomonas fluorescens Migula, Escherichia coli Castellani and Chalmers. Для определения степени ионизации воздуха использовали счетчик аэроионов МАС-1. При оценке степени воздухоочистки пользовались установленными предельно допустимыми параметрами (СанПиН 2.2.4.1294-03 и ГОСТ 12.1.00588) [2; 3; 4; 5].
Результаты исследований.
1. Искусственная ионизация усилила фитонцидную активность растений. Бактерицидное действие фитоорганических веществ вызвано их способностью повышать уровень естественной ионизации воздуха. Искусственная ионизация способствует образованию в воздухе активных радикалов при возбуждении молекул ароматических веществ под действием радиоактивного излучения и ионизации воздуха. Электрически нейтральные фитоорганические вещества, соединяясь с легкими аэронами воздуха и получая электрический заряд, превращаются в электроаэрозоли, энергия которых в 100 раз выше, чем энергия тяжелых ионов. Свободные электроны, присоединяясь к молекулам кислорода, превращают их в отрицательно заряженные ионы.
2. Фитонцидная активность пеларгонии усиливается в ионизированном воздухе при температуре 180С-220С и относительной влажности 40-60 % в 1,7 раза, пряных растений - в 3,2 раза, не превышая при этом допустимые уровни. На накопление и качественный состав летучих фитоорганических веществ влияют: фаза вегетации, инсоляция, влажность, климатические условия, состав почвы, чистота воздуха. Запыленность воздуха помещений в режиме фитоио-низации с использованием пеларгонии в сравнении с контролем снижалась в 30-70 раз, с использованием пряных растений - 50-100 раз в течение суток.
3. С целью создания экологически и эстетически современной среды жизнедеятельности в помещениях целесообразно использование пеларгонии карликовой и пряно-ароматических растений. Фитонцидная активность пряных растений проявляется быстрее и характеризуется более быстрым ростом в течение суток по сравнению с пеларгонией. Аналогичные показатели по всем установленным критериям: бактерицид-ность, снижение запылённости, органолептические, лечебные и другие свойства.
4. Разработаны оптимальные режимы фитоиони-зации - математическое описание процесса позволило рассчитать зависимость концентрации отрицательных ионов в воздухе от ряда факторов, N, ионов/см3
N = A ^(log U-1) + Q + V + -Tf j ,
где A = a ■ b ■ c ■ d ■ x; a - коэффициент, учитывающий влияние величины напряжения в сети, а = 5,4-106; b -коэффициент, учитывающий запыленность помещения, b = 2-102; с - коэффициент, учитывающий величину скорости воздушного потока (если есть вентиляция), с = 4-103; d - коэффициент, учитывающий взаимную корреляцию факторов, d = 1/10; U - величина напряжения в сети, кВ; V - объём помещения, м3; Q - концентрация пыли в воздухе, мг/м3; r - расстояние от электрода, м.
Библиографические ссылки
1. Саулова Т. А., Бас В. А. Использование фитои-онизации в дизайне интерьера // Теоретические и прикладные исследования в области естественных, гуманитарных и технических наук : сб. ст. Всерос. науч.-практ. конф. Прокопьевск, 2017. С. 110-114.
2. Саулова Т. А. Использование фитоионизации для очистки воздушной среды производственных помещений : дис. ... канд. техн. наук. Красноярск / СибГТУ, 2001. 216 с.
3. Саулова Т. А., Бас В. А., Рогов В. А. Повышение эффективности работы системы воздухоочистки защитных сооружений гражданской обороны // Проблемы безопасности и чрезвычайных ситуаций. 2016. № 1. С. 37-42.
4. Саулова Т. А. Фитоионизация - эффективный способ очистки воздуха от техносферных загрязнений в нормальных и экстремальных условиях // Актуальные проблемы авиации и космонавтики : сб. ст. междунар. науч.-практ. конф. Красноярск, 2017. С. 110-114.
5. Влияние фитоионизации воздуха на эффективность работы системы воздухоснабжения защитных сооружений гражданской обороны / Т. А. Саулова и др. // Решетневские чтения : материалы ХХ Юбилейной междунар. науч.-практ. конф., посвящённой памяти генерального конструктора ракетно-космических систем акад. М. Ф. Решетнева. Красноярск, 2016. С. 298-300.
References
1. Saulova T., Bas V. Ispolzovanie fitoionizaciy v disayne interera [Use of fitoionizatsii in the design of the interior] // Theoretical and applied research field of the natural, humanitarian and technical sciences: Materialy XXI regional. nauch. konf. Prokohevsk, 2017. P. 110114. (In Russ.)
2. Saulova T. Ispolzovanie fitoionizaciy dlya ochistky vozdushnoy sredi proizvodstvennich pomesheniy. Dis. cand. tehn. nauk. [Using of fitoionization of cleaning the air in production facility. Ph. d. techn. sci. diss.]. Krasnoyarsk, SibGTU Pabl., 2001. 216 p.
3. Saulova T., Bas V., Rogov V. [Improving the efficiency of the air-cleaning system of protective constructions of civil defense] // Safety and emergencies problems. 2016. No. 1. P. 37-42.
4. Saulova T. [Fitoionization - the effective method of removal of pollution of technical sphere from air under the normal and extrim conditions] //Materialy regional. nauch. konf. "Actualnieproblemy aviacii I cosmonavtici" [Materials Regional. Scientific. Conf. "The vital problems of aviation and cosmonautics". Krasnoyarsk, 2017. P. 151-155. (In Russ.)
5. [Influence of fitoionization of air on the effectiveness of work of system of civil defense] / T. Saulova [et al.] // Reshetnev readings. Materials International. Scientific. Conf., dedicated to the memory of the design project leader of rocket-space systems the academicians of M. F. Reshetnev. Krasnoyarsk, 2016. P. 298-300. (In Russ.)
© Саулова Т. А., Бас В. И., Кравченко О. С., 2018
