CC BY
88
УДК 674.697
ОЗДОРОВЛЕНИЕ ВОЗДУШНОЙ СРЕДЫ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПОМЕЩЕНИЙ ЗЕЛЕНЫМИ РАСТЕНИЯМИ
© А.В. Рогов, В.А. Рогов, Р.А. Степень
Сибирский государственный технологический университет, пр. Мира, 82, Красноярск, 660049 (Россия) E-mail: ге@з '1Ьз1и.к1з.ги
Показана возможность оздоровления рекреаций промышленных предприятий летучими выделениями молодняков сосны. Установлено, что эффективность оздоровления воздушной среды существенно возрастает при их сочетании с искусственной ионизацией атмосферы.
Ключевые слова: антимикробная активность, сосна, эфирное масло, терпеноиды Введение
Известно, что загрязнение атмосферы в помещениях, как правило, выше, чем вне него. Снижение уровня запыленности и обсемененности достигается разными путями: вентилированием, дезинфекцией, размещением растений, санацией биологически активными веществами. Однако такие действия в связи со статичностью процессов или отсутствием активного начала малоэффективны. Даже при лучшем из этих способов -распылении эфирного масла - в связи с окислением его некоторой части ухудшаются экологические свойства среды. С учетом этого оздоровление целесообразнее проводить нативными выделениями растений. Существенное понижение массы поступающего и, главное, «свежего» по сравнению с эфирным маслом активного вещества серьезно сокращает образование окисленных летучих соединений. Приводятся сведения, что некоторые из них, в частности окисленный 3-карен, весьма опасны для здоровья [1].
Экспериментальная часть
В данном сообщении обсуждается возможность использования для оздоровительных целей производственных помещений куртины 7-летнего сосняка. Его летучим выделениям свойственны значительная антимикробная активность, способность подавлять многие виды паразитарных грибов, вирусов, простейших [2]. Они также служат активаторами биосинтеза витамина С в организме млекопитающих [3].
Размещение растений на производственных площадях - распространенный прием в оздоровительных мероприятиях, который наряду с основной задачей решает вопросы дизайна. Для усиления эффекта выделяющиеся растениями летучие вещества целесообразно дополнять искусственной ионизацией [4]. Придание заряда таким компонентам воздуха в значительной мере способствует их проникновению внутрь организма и участию биологических веществ в метаболических процессах.
Оптимальным вариантом размещения насаждений в производственных условиях с целью оздоровления среды служат межцеховые рекреации (переходы). Благодаря их присутствию помимо снижения интенсивно -сти воздействия на человека шума, повышенной температуры здесь меньше примесей, способствующих окислению нативных экзометаболитов.
При постановке опытов моделировали условия, характерные для рекреаций деревообрабатывающих предприятий. Источниками летучих метаболитов служили 5 семилетних деревцев сосны. Их действие усиливалось путем работы электроэффлювильной установки, генерирующей униполярные аэроионы. Обсеме-
* Автор, с которым следует вести переписку.
ненность среды анализировали на расстоянии 1,5 м от деревцев на высоте 1 м с использованием в качестве питательной среды нескольких видов препаратов агара. Оздоровительный эффект действия санации и ионизации проверяли по изменению биомассы линейных мышей в течение 2 мес.
Обсуждение результатов
Экспериментально найдено, что 1 г охвоенных побегов молодняка сосны в среднем ежечасно выделяет в атмосферу 1,25 мкг летучих фитоорганических веществ. Вклад терпеноидных соединений составляет около 80% от массы органической эмиссии [5]. Кроме того, эти соединения улетучиваются из стволовой части, неохвоенных побегов, корней. Суммарное количество фитоорганических продуктов, выделяемых молодняком сосны в летний период, ориентировочно оценивается в 22,5 г/га в ч. С учетом благоприятных условий, ухода и обеспечения удобрениями их выход в рекреации может возрасти вдвое.
При размере куртины 200-250 м2 и объема рекреации 50x5x3 м3 концентрация летучих веществ в ее воздушной среде составит 0,90-1,10 мг/м3. Такие значения наблюдаются в теплые (20-25 °С) августовские дни под пологом спелых сосновых насаждений [6]. Фактическое содержание этих соединений будет несколько иным в связи с направленным движением потока воздуха в рекреации и постоянным медленным осаждением анализируемых соединений под действием силы тяжести. Кроме того, в подвергнувшихся ионизации веществах больше заряженных молекул, в связи с чем они действеннее по сравнению с обычными экзометабилитами лесного воздуха.
Важную роль при создании благоприятной среды в рекреации играет компонентный состав активирующих атмосферу препаратов. В этом качестве летучие выделения намного эффективнее эфирного масла. Об этом свидетельствуют компонентные составы сравниваемых препаратов (табл. 1).
Эфирное масло почти в 1,5 раза беднее летучих выделений монотерпеновыми углеводородами, богаче в 4 раза кислородсодержащими и в 6 раз - сесквитерпеноидными соединениями. Повышенное содержание монотерпенов, обладающих значительным комплексом существенных в экологическом отношении свойств, полезно для организма [7].
Напротив, увеличение вклада кислородсодержащих продуктов, характеризующихся усиленной бактерицидной активностью, и сесквитерпеноидов, опасных для живых существ, может оказаться вредным. В связи с этим даже при исключении окисления терпеноидов применение экзометаболитов растений предпочтительнее по сравнению с эфирным маслом. Кроме того, возможно, что важную роль при оздоровлении играют находящиеся в следовых количествах в выделениях компоненты, которых может не быть в масле.
Таблица 1. Компонентный состав эфирного масла терпеноидных летучих выделений сосны
Компоненты Эфирное масло Летучие терпеноиды Компоненты Эфирное масло Летучие терпеноиды
Сантен 2,2 6,4 3-Карен 7,9 7,5
Трициклен 1,2 2,5 Лимонен + в- 6,9 6,2
а - Пинен 27,4 30,2 фелландрен
Камфен 6,4 10,7 у-Терпинен 0,6 1,2
в- Пинен 2,9 2,5 Терпинолен 0,7 0,4
Мирцен 2,1 2,7
Всего монотерпеновых углеводородов 58,5 79,7
Фенхон 2,8 1,1 Изоборнеол 2,9 2,4
Изофенхон 1,5 0,5 Борнеол 1,8 0,5
Фенхол 0,8 0,5 х - 5,2
у-Терпинеол 4,2 1,2 Борнилацетат 8,3 2,0
Камфора 2,5 1,0 Т ерпенилацетат 2,4 0,5
Всего кислородсодержащих соединений 27,2 14,9
Лонгофилен 1,2 1,0 р-Гумулен 1,6 0,2
Кариофиллен 4,1 0,4 в-Бизаболен 1,7 0,2
є-Муролен 1,1 0,1 а-Муролен 3,2 0,2
Всего сесквитерпеноидных соединений 12,9 2,1
Под действием летучих выделений сосны (санация) и искусственной ионизации существенно возрастает бактериостатичность атмосферы, что показано в модельных опытах с использованием агаровых сред. Она дополнительно усиливается при их совместном действии на воздушную среду (табл. 2).
Из таблицы видно, что санирование и ионизация существенно снижают численность микроорганизмов в воздушной среде. Стафилококковая инфекция в большей мере снижается под действием ионизации, общая обсемененность - при обработке биологически активными веществами. Их совместное действие усиливает эффективность обоих факторов, значительно сокращая обсемененность воздушной среды.
Об оздоровительном эффекте сочетанного действия летучих фитоорганических выделений растений и ионизации воздуха свидетельствуют фиксируемые привесы животных [8] (табл. 3).
Полученные данные согласуются с результатами опытов Е.С. Лахно и Л.А. Томашевской [3] с морскими свинками, которые содержались под пологом древесных насаждений.
Кроме повышения бактериостатичности размещение сосны в рекреации обогащает воздух кислородом и улучшает психоэмоциональное настроение персонала.
Таблица 2. Изменение обсемененности атмосферы под влиянием ионизации и санации
Вид микроорганизмов, Число колоний Снижение обсемененности,
питательная среда до обработки после обработки %
Ионизация
Стафилококковые бактерии, ЖСА (1) 6,8 2,4 64,7
Общее микробное число:
МПА (2) 14,6 11,8 19,2
кровяной агар (3) 7,9 2,9 63,3
Обработка летучими выделениями (санация)
1 7,1 4,4 38,0
2 13,9 3,1 77,7
3 8,5 3,9 54,1
Совместное действие ионизации и санации
1 6,5 2,0 69,2
2 15,5 7,8 81,9
3 8,1 2,5 69,1
Таблица 3. Изменчивость биомассы при ионизации и фитоионизации
Период наблюдений Биомасса животных, г
ионизация фитоионизация контроль
Начало эксперимента 152,8±8,8 145,0±6,2 147,9±8,8
После 1-го месяца:
биомасса, г 169,2±6,7 152,5±6,5 180,4±8,7
привес, % 10,7 5,2 22,0
После 2-х месяцев:
биомасса, г 186,1±7,1 180,5±14,0 171,0±11,9
привес, % 21,8 24,5 15,6
Выводы
1. Исследовано влияние санации биологически активными веществами и ионизации воздушной среды помещений с целью ее оздоровления.
2. Показано, что численность стафилококков существенно снижается при ионизации, общее количество микроорганизмов - при санации, их общее воздействие значительно снижает бактериостатичность воздушной среды.
3. Установлено увеличение биомассы животных при обоих видах обработки атмосферы закрытых помещений.
Список литературы
1. Полтавченко Ю.А. Эфирные масла сибирских видов семейства сосновых, их состав и медицинское значение // Изучение препаратов растительного и синтетического происхождения. Томск, 1978. С. 99-100.
2. Исидоров В.А. Летучие выделения растений. СПб., 1994. 264 с.
3. Лахно Е.С., Томашевская Л.А. О влиянии летучих фитонцидов древесных растений на содержание аскорбиновой кислоты в органах морских свинок // Фитонциды, их биологическая роль и значение для медицины и народного хозяйства. Киев, 1967. С. 311-312.
4. Рогов В.А. Влияние отрицательных ионов и летучих терпеноидов на очистку воздушной среды производственных помещений деревообрабатывающих комбинатов. М., 2002. 223 с.
5. Степень Р.А., Репях С.М. Летучие терпеноиды сосновых лесов. Красноярск, 1998. 406 с.
6. Степень Р.А., Репях С.М. Запасы терпеноидных соединений в сосновых лесах Красноярской лесостепи // Сибирский экологический журнал. 2005. №1. С. 113-116.
7. Кинтя П.К., Фадеев Ю.М., Акимов Ю.А. Терпеноиды растений. Кишенев, 1972. 151 с.
8. Нетеса В.А, Вставская Ю.А., Степень Р.А. Влияние фитоаэрации пихтовым маслом на организм // Переработка растительного сырья и утилизации отходов. Красноярск, 1995. С. 143-148.
Поступило в редакцию 25 января 2008 г.
