CC BY
142
Площадь посевов риса по возрастным категориям, подсчитанная по приведенной выше фотокарте, представлена в табл. 3.
Таблица 3
Площади посевов риса по возрастным _категориям_
Возраст риса (дни) Площадь (га)
0 - 12 28015,02
13 - 27 29255,58
28 - 43 20078,37
44 - 58 18553,05
59 - 87 28135,08
1. З. Андрей. Вьетнамский рис завоевывает мировые рынки. Электронный вариант. Режим доступа: [http://www.agroxxi.ru/stati/vetnamskii-ris-zavoevyvaet-mirovye-rynki.html]
2. Lam Dao Nguyen. Ung dung anh vien tham trong theo doi su phat trien cua lua. De tai nghien cuu khoa hoc. Phan Vien Vat Ly. Tp. HCM. 2006. [http://www.git4you.com/article/ban-tin-gis/ung-dung/ung-dung-anh-vien-tham-trong-theo-doi-su-phat-trien-cua-lua]
3. Забелин С.А., Тулегулов А.Д. Методика атмосферной коррекции снимков LANDSAT // Вестник ЕНУ им. Л.Н. Гумилева, 2011. №6. С. 147-154.
4. Пластинин Л.А., Хоанг Зыонг Хуан, Чинь Ле Хунг. Разработки методики автоматизированного установления границ элементов гидрографии по разновременным космиче-
Анализ полученных результатов показывает, что многозональная съемка LANDSAT 7 ETM+ особенно эффективна в мониторинге текущего состояния посевов риса. По данным дистанционного зондирования, по результатам классификации и картографирования возрастных категорий рисовых насаждений, а также подсчета их площадей, можно определять время созревания, прогнозировать урожайность и качество ценнейшей продовольственной культуры, что, безусловно, будет способствовать укреплению экспортной составляющей в реализации зерна и улучшению благосостояния земледельцев.
Статья поступила 26.02.2014 г.
ский список
ским снимкам // Вестник Иркутского государственного технического университета. Иркутск, 2013. №10. С. 91-95.
5. David D., Frolking S., Li C. Trends in rice - wheat area in China, Field crops research, 2009. P. 87, 89-105.
6. Nuarsa W.I., Nishio F. Spectral characteristics and mapping of rice plants using multi-temporal LANDSAT data //Journal of Agricultural Science, 2011. Vol. 3. №. 1. P. 54- 67.
7. Kuroso T., Fujita M., Chiba K. Monitoring of rice fields using multi - temporal ERS - 1 C band SAR data // International journal of remote sensing, 1997. №14. P. 2953-2965.
8. Landsat 7 // Science data users Handbook. National aeronautics and space administration (NASA), 2007. № 4. 186 pp.
9. Erdas imagine. Википедия: свободная энциклопедия. Режим доступа: [http://ru.wikipedia.org/wiki/ERDAS_Imagine]
УДК 613.15
ВОЗДУХ ЗАКРЫТЫХ ПОМЕЩЕНИЙ И ЕГО КОРРЕКТИРОВКА МЕТОДАМИ ФИТОТЕХНОЛОГИЙ (ЧАСТЬ 1)
© С.С. Тимофеева1
Иркутский государственный технический университет, 664074, Россия, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83.
Рассмотрены современные требования международных и российских стандартов к воздуху закрытых помещений и современные методы корректировки качества воздуха методами фитотехнологий. Табл. 2. Библиогр. 7 назв.
Ключевые слова: воздух закрытых помещений; качество; методы анализа; международные и российские стандарты; фитотехнологии.
INDOOR AIR AND ITS CORRECTION BY PHYTOTECHOLOGICAL METHODS (PART 1) S.S. Timofeeva
Irkutsk State Technical University, 83 Lermontov St., Irkutsk, 664074, Russia.
The article deals with the modern international and Russian standard requirements for indoor air. Up-to-date phytotech-nological methods of air quality correction are considered as well. 2 table. 7 sources.
Key words: indoor air; quality; analysis methods; international and Russian standards; phytotechnologies.
Мы редко задумываемся над тем, насколько наша За это же время он съедает один килограмм пищи и жизнь зависит от качества воздуха в помещении. Че- выпивает около трех литров жидкости. ловек ежесуточно потребляет от 20 до 30 кг воздуха. Хорошо известно, что воздух, которым мы дышим,
Чимофеева Светлана Семеновна, доктор технических наук, профессор, зав. кафедрой промышленной экологии и безопасности жизнедеятельности, тел.: (3952) 405106, e-mail: [email protected]
Timofeeva Svetlana, Doctor of technical sciences, Professor, Head of the Department of Industrial Ecology and Life Safety, tel.: (3952) 405106, e-mail: [email protected]
оказывает влияние на наше здоровье, самочувствие и работоспособность. Мы очень тщательно выбираем продукты питания, но до сих пор недооцениваем влияние воздушной среды, в которой проводим так много времени. Только в последнее время стали уделять значительное внимание качеству воздуха закрытых помещений. Это обусловлено тем, что после вступления России в ВТО мы должны в своей деятельности руководствоваться международными стандартами, среди которых в первую очередь следует обратить внимание на следующие: ISO 9000 - стандарт качества предлагаемых товаров и услуг; ISO 14000 - стандарт качества окружающей среды (обеспечение экологической безопасности); OHSAS 1800 - безопасность и гигиена труда (защита человека в процессе труда); SA 8000 - социальная ответственность бизнеса; ISO 16000 - воздух закрытых помещений; ISO 22000 - стандарты по безопасности пищевых продуктов; EN ISO 13790: энергетические характеристики зданий - расчет потребления энергии на отопление и охлаждение помещений; EN 15251: исходные параметры микроклимата помещений для проектирования и оценки энергетической эффективности зданий в отношении качества воздуха, теплового комфорта, освещения и акустики; EN 13779: вентиляция в нежилых зданиях - технические требования к системам вентиляции и кондиционирования.
В настоящей работе предпринята попытка проанализировать российские стандарты, касающиеся воздуха закрытых помещений, и рассмотреть методы корректировки качества воздуха с использованием фитотехнологий.
По оценкам Всемирной организации здравоохранения человек, живущий в городе, ежедневно находится в закрытом помещении в течение 21-23 часов и подвергается воздействию загрязняющих веществ, выделяемых из строительных материалов (формальдегид, толуол, бензол, трихлорэтилен, ацетон и др.), при технологических процессах обработки сырья и получения конечных продуктов, в процессе своей жизнедеятельности. Согласно многочисленным исследованиям в воздухе жилых и общественных зданий одновременно присутствует более 100 летучих химических веществ, относящихся к различным классам химических соединений, в том числе к предельным, непредельным и ароматическим углеводородам, галогенным углеводородам, спиртам, фенолам, простым и сложным эфирам, альдегидам, кетонам, гетероциклическим соединениям, аминосоединениям и др. [1, 2].
В соответствии с требованиями международного стандарты ИСО 16000 «Воздух замкнутых помещений» в России разработаны и введены в действие нижеприведенные стандарты:
- ГОСТ 30494-2011 Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях. Межгосударственный стандарт. Дата введения 2013-01-01.
- ГОСТ Р ИСО 16000-1-2007. Воздух закрытых помещений. Часть 1. Отбор проб. Общие положения. Дата введения 2007-10-01.
- ГОСТ Р ИСО 16000-2-2007. Воздух закрытых помещений. Часть 2. Отбор проб формальдегида. Дата
введения 2007-10-01.
- ГОСТ Р ИСО 16000-3-2007. Воздух закрытых помещений. Часть 3. Определение содержания формальдегида и других карбонильных соединений. Метод активного отбора проб. Дата введения 2008-10-01.
- ГОСТ Р ИСО 16000-4-2007. Воздух закрытых помещений. Часть 4. Определение содержания формальдегида. Метод диффузионного отбора проб. Дата введения 2008-10-01.
- ГОСТ Р ИСО 16000-5-2009. Воздух закрытых помещений. Часть 5. Отбор проб летучих органических соединений (ЛОС). Дата введения 2010-12-01.
- ГОСТ Р ИСО 16000-6-2007. Воздух закрытых помещений. Часть 6. Определение летучих органических соединений в воздухе замкнутых помещений и испытательной камеры путем активного отбора проб на сорбент Тепах ТА с последующей термической десорбцией и газохроматографическим анализом с использованием МСД/ПИД. Дата введения 2007-10-01.
- ГОСТ Р ИСО 16000-7-2007. Воздух закрытых помещений. Часть 7. Отбор проб при определении волокон асбеста. Дата введения 2010-12-01.
- ГОСТ Р ИСО 16000-8-2011. Воздух закрытых помещений. Часть 8. Определение локального среднего "возраста" воздуха в зданиях для оценки условий вентиляции. Дата введения 2012-12-01.
- ГОСТ Р ИСО 16000-9-2009. Воздух закрытых помещений. Часть 9. Определение выделения летучих органических соединений строительными и отделочными материалами. Метод с использованием испытательной камеры. Дата введения 2010-12-01.
- ГОСТ Р ИСО 16000-10-2009. Воздух закрытых помещений. Часть 10. Определение выделения летучих органических соединений строительными и отделочными материалами. Метод с использованием испытательной ячейки. Дата введения 2010-12-01.
- ГОСТ Р ИСО 16000-12-2011. Воздух закрытых помещений. Часть 12. Отбор проб полихлорированных бифенилов (ПХБ), полихлорированных дибензо-пара-диоксинов (ПХДД), полихлорированных дибензофура-нов (ПХДФ) и полициклических ароматических углеводородов (ПАУ). Дата введения 2012-12-01.
- ГОСТ Р ИСО 16000-13-2012. Воздух замкнутых помещений. Часть 13. Определение общего содержания полихлорированных диоксиноподобных бифенилов (ПХБ) и полихлорированных дибензо-парадиоксинов/дибензо-фуранов (ПХДД/ПХДФ) (в газообразном состоянии и в виде твердых взвешенных частиц). Отбор проб на фильтр и сорбент. Дата введения 2013-12-01.
- ГОСТ Р ИСО 16000-15-2012. Воздух замкнутых помещений. Часть 15. Отбор проб при определении содержания диоксида азота (N02). Дата введения 2013-12-01.
- ГОСТ Р ИСО 16000-15-2012. Воздух замкнутых помещений. Часть 16. Обнаружение и подсчет плесневых грибков. Отбор проб фильтрованием. Дата введения 2013-12-01.
- ГОСТ Р ИСО 16000-17-2012. Воздух замкнутых помещений. Часть 17. Обнаружение и подсчет плесневых грибков. Метод культивирования Дата введения 2013-12-01.
Воздух внутри помещения состоит из воздуха, поступающего снаружи и содержащего загрязнители, например, почвенного, растительного и промышленного происхождения, выхлопные газы. На пути через систему воздухообеспечения в него могут включаться мелкие частицы, волокна и другие агенты, являющиеся компонентами фильтров внутренней изоляции и скопившейся грязи. Если в системе воздухоподачи присутствует влага, в поступающий воздух в помещении добавляются загрязняющие включения человеческого и животного происхождения, а также включения от такой деятельности, как курение, уборка помещений и приготовление пищи. К этому должны быть добавлены загрязнения от открытого горения, строительных материалов, материалов арматуры и мебели, офисного оборудования, моющих средств, микроорганизмов и т.д. В табл. 1 приведены источники загрязнения внутренней среды помещений в соответствии со стандартами.
В закрытых помещениях присутствуют аэрозоли -частицы разных размеров, время их пребывания в воздухе зависит от их размеров. Частицы с размером 100 мкм осаждаются через 2 секунды, чтобы опуститься на 1 м, частицы с размером 10 мкм - 3 минуты, 1 мкм - 4 часа, 0.1 мкм - 6 дней, если предположить, что все частицы имеют одинаковую плотность. Крупинки пыльцы, в основном, бывают размером 10-100 мкм, частички с аллергенами домашних пылевых клещей - 10-40 мкм, споры плесени в большинстве случаев - 2-8 мкм, кошачьи аллергены - 1-10 мкм, бактерии - 0.5-5 мкм, вирусы - <0.5 мкм, табачный дым -0.01-0.1 мкм. Частицы размером до 1 мкм обычно составляют 99.9% от общего числа частиц в воздухе помещения и имеют массу, которая составляет до 30% общей массы всех частиц. Более тяжелые частицы осаждаются на поверхностях и от них легко избавляются при уборке.
Находящиеся в воздухе микроскопические живые организмы (например, вирусы, споры грибов и клетки бактерий) обнаруживаются во всех помещениях. Эти организмы присутствуют в воздухе как отдельно в виде мелких частиц (споры плесени обычно 2-8 мкм, бактерии - 0,5-1,5 мкм), так и в виде агрегатов различного размера, а также в форме микробиологиче-
ских и микологических включений в другие частицы. Микроорганизмы и плесневые грибы способны расти на всех строительных и мебельных материалах. Поэтому стандарт ГОСТ Р ИСО 16000-15-2012, введенный в действие с 1 декабря 2013 г., рекомендует определять и подсчитывать плесневые грибки в воздухе замкнутых помещений методом фильтрования.
Особое внимание в нормативных документах обращается на необходимость определения в воздухе закрытых помещений формальдегида и легколетучих органических соединений (ЛОС), которые выделяются из мебели, строительных материалов. Примерами ЛОС, выделяемых строительными материалами, которые, как предполагается, вовлечены в развитие аллергических реакций организма, являются 2,2,4- три-метилпентанедиол-1,3-диизобутерат ^В), доде-цилбензолы, 4-пентил циклогексен, стирен и 2-этилгексанол из покрытий пола и 2-аминоацетофенол из поврежденного влагой ламината [4-7]. В воздухе непромышленных помещений было обнаружено более 900 ЛОС. В офисах основными источниками ЛОС могут быть принтеры, определенные типы бумаги, но особенно ксероксы. Другими источниками являются чистящие и моющие средства, наружный воздух (автомобильное движение, пробки), свежий хлеб, течи из охлаждающих агрегатов, люди, разрастание микроорганизмов и плесени, табачный дым и т.д.
Наиболее часто в воздухе закрытых помещений определяют формальдегид, процесс отбора проб и процедура анализа регламентированы тремя российскими стандартами. Для примера приведем данные по определению формальдегида и других ЛОС в воздухе детского учреждения. Пробы воздуха отбирали в игровой комнате и спальне при закрытых форточках и в отсутствие детей, а также одновременно проанализировали пробы атмосферного воздуха (табл. 2).
Как видно из приведенных данных, в закрытых помещениях содержание токсичных веществ выше, чем в атмосферном воздухе. Следовательно, нужно применять эффективные технологии очистки воздуха в помещениях, так как обычная вентиляция и кондиционирование воздуха не обеспечивают очистку, а выполняют лишь функцию разбавления.
Таблица 1
Источники загрязняющих веществ в воздухе замкнутых помещений и их наиболее значимые выбросы
в соответствии со стандартами
Источник/причина Процесс/деятельность Используемая продукция Выделяемые вещества
Биологические источники Дыхание Диоксид углерода, водяной пар, пахучие вещества, выделяемые пищей; бактерии и вирусы
Люди, домашние животные Выделение пота Водяной пар, пахучие вещества
Пищеварение, выделения, шелушение кожи Газы в кишечнике, пахучие вещества и выделения, продукты разложения или патологические выделения, бактерии и вирусы, аллергенная пыль
Тараканы, клещи и другие насекомые. Крысы, мыши и другие грызуны Выделения шерсти, шелушение кожи Аллергенная пыль, бактерии, вирусы, пахучие вещества
Образование плесени Первичный и вторичный метаболизм, высвобождение спор Грибки, клетки и составные элементы бактерий, летучие органические вещества, выделяемые микроорганизмами, токсины, выделяемые грибками
Домашний скот Выделения Газы в кишечнике, пахучие вещества и продукты разложения, выделения или патологические выделения, бактерии и вирусы, аллергенная пыль Аммиак, соединения серы
Строительные материалы и оборудование. Здания и строительные материалы Обработка, выделение газов, старение, износ, разложение Вещества, консерванты и антикоррозийные средства, используемые в строительстве, утеплители, герметики, краски, присадки к бетону Различные газообразные вещества и частицы, например, растворители, пластификаторы, мономеры, олигомеры, антисептики, огнестойкие материалы, волокна (асбестовые, из минеральной ваты), радон (из гранита), амины и аммиак
Системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха Эксплуатация и обслуживание Газоочистители, фильтры, утеплители, герметики, отложения, теплообменники Микроорганизмы (в том числе леги-онелла), биоциды, волокна, пахучие вещества
Предметы мебели Обработка материалов, реконструкция, выделение газов Мебель, напольные покрытия, покрытия из тканей, краски и лаки, покрытия стен Мономеры и олигомеры, выделяемые пластиками, смолами, покрытиями поверхностей, клейкими веществами (формальдегид), волокна, растворители, пластификаторы, стабилизаторы, биоциды
Деятельность в замкнутом помещении. Приготовление пищи и нагревательные приборы Процессы горения (отопление, приготовление пищи), открытый огонь Уголь, печное топливо, газ, древесина, продукты питания Газы (от центрального газоснабжения, в баллонах, природный), пары печного топлива, диоксид углерода, монооксид углерода, оксиды азота, водяной пар, взвешенные твердые частицы, углеводороды и многие другие органические вещества (продукты сгорания и обугливания)
Личная гигиена. Средства для санитарной обработки Средства по уходу за телом, косметика Косметика, потребительские товары, вода в душе и ванной Растворители, жидкости в аэрозольных баллончиках, духи, неорганические и органические аэрозоли (краски, пигменты, лаки, смолы), галоген-производные углеводороды
Процедуры очистки и гигиены, борьба с вредителями Моющие и чистящие, полирующие средства, дезинфицирующие средства, пестициды Вода, аммиак, хлор, органические растворители, средства от насекомых, бактерицидные агенты и соединения хлора, бытовая пыль
Загрязнение наружным воздухом Вентиляция, просачивание и диффузия через поверхность здания Торговые и промышленные организации, дорожное движение, печное отопление домов, сельское хозяйство, внешнее горение Неорганические и органические газы и аэрозоли, растворители, аммиак, пахучие вещества, полициклические ароматические углеводороды (ПАУ)
Выбросы, обусловленные деятельностью человека Вентиляция, проникание газов из почвы, пыль, принесенная ветром Цветущие растения, присутствие радона в почве, морская пыль, ресуспендирование почвы, естественный распад Пыльца, радон, метан, морская соль, частицы, микробы
Природные выбросы
Таблица 2
Химический состав воздуха в детском учреждении по данным Полька Н.С. и др, 2010, мкг/куб.м
Вещество Спальня Игровая Атмосферный воздух
Формальдегид 0,006 0,005 0,005
Ацетон 0,04 0,02 0,01
Бензол 0,02 0,01 0,01
Н-гептан 0,55 0,50 0,40
Уксусная к-та 0,005 0,003 0,00
Толуол 0,04 0,03 0,02
Метилпентанол 0,04 0,03 0,02
Н-октан 0,22 0,22 0,15
Тетраметилгексан 0,23 0,26 0,20
Этилбензол 0,03 0,03 0,02
Ксилол 0,09 0,08 0,06
Нонен 0,03 0,02 0,01
На современном этапе развития технологий тех-носферной безопасности можно выделить два основных подхода к улучшению внутренней среды помещений:
• Технологический подход, реализуемый при помощи технических средств и архитектурно-планировочных решений. Так, например, в производственных помещениях для создания благоприятных условий воздухообмена используют различные типы вентиляции и кондиционирования, устанавливают ионизаторы воздуха, увлажнители и другие устройства. Все эти методы узкоспециализированы, недостаточно эффективны, способны вызывать побочные эффекты и сложны в техническом отношении, а созданная ими среда обеднена биологически активными веществами. Заметим, что все существующие технические средства не способны обеспечить "природных" свойств воздуха в закрытых помещениях.
• Биотехнологический подход - экологическая фитотехнология, основанная на использовании очистительных свойств комнатных растений [5].
Применение именно биологических (фитотехноло-гических) способов улучшения качества внутренней среды закрытых помещений в настоящее время можно рассматривать как один из инновационных, наиболее перспективных и эффективных методов управления техносферной безопасностью.
Биологический подход управления параметрами внутренней среды помещений для улучшения качества и повышения комфортности условий жизнедея-
тельности получил название фитоэргономика.
Фитоэргономика (от греческого «фитон» - растение, «эргон» - работа, «номос» - закон) - новое перспективное направление современной науки и практики, возникшее на стыке биологии, медицины, эргономики, психологии, дизайна. Синтезируя достижения этих наук, фитоэргономика решает практические задачи оптимизации трудовой деятельности человека с учетом целого комплекса факторов (антропологических, психофизиологических, экологических, эстетических и др.).
Термин «фитоэргономика» в 1983 г. предложил академик А.М. Гродзинский [3]. Этот термин был введен в связи с выделением особого объекта исследования - системы «человек - машина - окружающая среда».
Фитоэргономика включает в себя следующие направления:
• Фитотерапия - использование тонизирующих растений для восстановления и повышения работоспособности.
• Диетология - использование растительных диет для повышения работоспособности.
• Медико-экологический фитодизайн - использование фитосанитарной функции растений, а именно способности растений поглощать химические соединения из воздушной среды. Растения служат фильтром, извлекая из воздуха вредные веществ, действуют как "зеленая печень».
В.Б. Богатырь установил, что хлорофитум хохол-ковый (одно растение среднего размера) может полностью нейтрализовать первичную концентрацию ксенобиотиков: толуола и бензола (437-442 мг/м3) - через 96 ч, н-гексана (331 мг/м3) - через 216 ч экспозиции. Одного растения достаточно также для ослабления воздействия окислов азота в помещении, где происходит горение газа. Для поглощения формальдегида, выделяемого из некоторых синтетических материалов, используемых для теплоизоляции в квартире средней величины, по расчетам американских ученых, потребуется примерно 10 экземпляров хлорофитума.
В настоящее время многими специалистами ведутся исследования по изучению газоочистительной функции растений и создаются технические устройства для их реализации. Современный рынок фито-технологических устройств будет рассмотрен в следующей публикации.
Статья поступила 20.03.2014 г.
Библиографический список
1. Жученко А.А., Труханов А.И. Средоулучшающие технологии в северных мегаполисах. М.: Красанд, 2009. 192 с.
2. Ким К.К., Спичкин Г.Л., Воробьев. Новые подходы к повышению качества воздуха помещений // Безопасность жизнедеятельности. 2010. № 9. С. 11-18.
3. Иванченко В.И., Гродзинский А.М. Черевченко Т.И. и др. Фитоэргономика. Киев: Наукова думка, 1989. 296 с. 5.Тимофеева С.С., Тимофеев С.С. Современные фитотех-нологии в решении экологических проблем Байкальского
региона // Вестник Иркутского государственного технического университета. 2012. № 2. С. 52-58.
6. Цыбуля Н.В., Фершалова Т.Д. Фитонцидные растения в интерьере (оздоровление воздуха с помощью растений). Новосибирск: Новосибирское книжное изд-во, 2000. 112 с.
7.Крестинина Н.В., Некрасова М.А Оздоровительные аспекты озеленения внутренней среды помещений // Вестник РУДН. Серия экология и безопасность жизнедеятельности. 2007. № 4. С. 13-16.
