Застосування фітонцидних рослин для поліпшення екологічних параметрів повітря бібліотеки

Тетяна Фершалова 1, 2 *, Олена Байкова 1 та Аліна Ушакова 2

1 Центрально-Сибірський ботанічний сад Сибірського відділення Російської академії наук (ЦСГБ СО РАН), Новосибірськ 630090, Росія
2 Сибірський державний університет геосистем і технологій (SSUGT), Новосибірськ, 630108, Росія

Представлено результати експериментів з оптимізації повітря приміщення бібліотеки за допомогою біологічного методу. Для санації повітря використовують живі тропічні рослини, леткі біологічно активні речовини яких володіють виразними антимікробними властивостями. Показано їх вплив на зміну якісного та кількісного складу мікроорганізмів у повітрі. Після розміщення рослин загальна кількість колоній, що утворюють одиниці (КУО), зменшується в 3 рази, стафілококів - у 4,5 рази. Вологість повітря незначно зростає, досягаючи нижньої межі діапазону комфорту для людини.

Це стаття з відкритим доступом, розповсюджена на умовах ліцензії Creative Commons Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0), яка дозволяє необмежене використання, розповсюдження та відтворення на будь-якому носії за умови, що оригінальна робота правильно цитується.

1. Вступ

2 Матеріал і методи

3 Результати

В ході експерименту в приміщеннях відбирали зразки повітря та проводили аналіз мікроорганізмів, вирощених на живильному середовищі. Розрахована площа листкової поверхні рослин, необхідна для отримання санітарного ефекту. Оптимальна площа листя становила 1,5-3 м 2 на 100 м повітря [7]. Площа листя у рослин фітомодуля становила 6,2 м 2 .

У перший день експерименту склад повітря в контрольній та експериментальній кімнатах був практично однаковим (рис. 1, зразок I). Через двадцять чотири години КУО/м 3 у приміщенні з фітомодулем зменшився втричі (рис. 1, зразок II). Через сорок вісім годин різниця в КУО/м 3 між експериментом та контролем залишалася незмінною (рис. 1, зразок III). Присутність дітей протягом 30 хвилин значно збільшила кількість мікроорганізмів у повітрі приміщення (рис. 1, контроль), однак розміщення рослин дозволило суттєво зменшити КУО/м 3 за добу.

На малюнку 2 видно, що співвідношення умовно-патогенної мікрофлори мікроорганізму до постійної змінювалось у процесі експерименту. У диспетчерській Стафілокок було більше на 14%, ніж у кімнаті з рослинами.

Було виявлено, що вологість повітря в бібліотеці знижена. Відносна вологість повітря в залі дитячої літератури до встановлення фітомодуля становила 21,6%. Через сорок вісім годин після розміщення рослин вологість повітря становила 30,2% (рис. 3).

Вплив рослин на кількісний склад мікрофлори повітря в приміщенні.

Співвідношення умовно-патогенної мікрофлори до постійної у присутності рослин (експеримент) і без них (контроль).

4 Обговорення

Екологічний стан повітряного середовища приміщення складається з кількісних та якісних показників: загальної кількості мікроорганізмів та співвідношення умовно-патогенної мікрофлори до постійної. Мікроорганізми, що вільно рухаються в повітрі, належать до постійної мікрофлори (Мікрокок, паличка, сарцина) та умовно-патогенний (Стафілокок, плісняві гриби). Санітарно-гігієнічний стан приміщення характеризується загальною кількістю всіх мікроорганізмів в 1 м 3 повітря - КУО/м 3

У нашому експерименті (диспетчерська) концентрації мікроорганізмів були в діапазоні від 3435 до 3709 КУО/м 3, що перевищувало санітарно-гігієнічні норми (2000 КУО/м 3). Але ці показники були не найвищими. Наприклад, Дж. М. Дейзі зазначив, що в ході експериментів, проведених у школах та дитячих садах, були виявлені концентрації життєво важливих бактерій в межах від 7 КУО/м 3 до 19500 КУО/м 3 [15]. Концентрації мікроорганізмів в університетській бібліотеці були значно нижчими і коливались від 367 до 2595 КУО/м 3 [5]. За даними літератури, кількість бактерій у повітряному середовищі кімнати збільшується завдяки присутності дітей [2]. Пояснюємо такий ефект тим, що дорослі більш статичні в порівнянні з дітьми, які часто махають руками, повертають голову, встають зі своїх місць навіть під час занять. Такі рухи створюють хаотичні потоки повітряних потоків, в яких є різні мікроорганізми. За відсутності руху повітря мікроорганізми поступово осідають на підлозі, і вони набагато менш помітні на рівні дихання людини.

У приміщеннях з бібліотечним фондом головним показником екологічного благополуччя є кількість плісняві гриби колоній на 1 м 3 повітря, оскільки ці мікроорганізми впливають на безпеку книг. Стан повітря вважається задовільним, якщо кількість плісняві гриби на 1м 3 не перевищує 300-500 (КУО/м 3) [13, 16]. Однак ми звернули увагу не тільки на кількість плісняві гриби, але також до присутності Стафілокок в повітрі. Ці мікроорганізми не впливають на безпеку бібліотечної колекції, але є джерелом різних захворювань людини [17, 18, 19]. У нашому експерименті було показано, що в повітрі бібліотечних кімнат Стафілокок було більше ніж плісняві гриби. Такі дані підтверджуються іншими авторами. А. Фокс та Р. М. Т Росаріо зазначали, що концентрація грампозитивних бактерій, до якої Стафілокок належить, як правило, була вищою, ніж концентрація грамнегативних бактерій [20, 21]. Стафілокок, як правило, потрапляє в повітря зі слизової оболонки дихальних шляхів [18], але він може знаходитися на поверхні неякісного санітарно-технічного обладнання [22] і навіть на підлозі [21].

Результати нашого експерименту показують, що застосування методу екологічного фітодизайну дозволяє поліпшити якість повітря в приміщеннях бібліотеки. Так, за добу після встановлення фітомодулів значення КУО/м 3 значно зменшилось, вологість повітря досягла 30,2% - нижня межа діапазону комфорту для людини (30% - 60%). Однак така вологість повітря все ще нижче норми, рекомендованої для зберігання книг та документів - 45-55%. Кожне з приміщень має свою специфіку, яку слід враховувати при використанні методу екологічного фітодизайну. [14, 19, 22].

Робота виконана в рамках Державного завдання Центрально-Сибірського ботанічного саду СО РАН за часткової підтримки Російського фонду фундаментальних досліджень (проект р_а №17-44-540601). При підготовці публікації були використані матеріали біоресурсної наукової збірки ЦСБГ СО РАН «Колекції живих рослин у приміщенні та на відкритому повітрі», № УСУ 44053.

Зміна вологості повітря в приміщенні після встановлення фітомодуля.

Список літератури

С. Торресін, Г. Перніготто, Ф. Каппеллетті та ін., Повітря в приміщенні. 28,525-538 липня (2018 р.) [CrossRef] [Google Scholar]
Н. Канья, С.М. Альмейда, М.К. Freitas, et al., Arch. Навколишнє середовище. Прот. 41, 11-22 (2015) [CrossRef] [Google Scholar]
С.А.Вамедо, П.Н. Еде, А. Чуку, азіатський Дж. Біол. Наук. 5, 183-191 (2012) [CrossRef] [Google Scholar]
А.Х.Авад, С.А.Фараг, міжнар. J. Environment. Здоров’я Res. 9, 313-319 (1999) [CrossRef] [Google Scholar]
С.Ф. Хайлейесус, А.М. Манае, Азіатський Пак. Дж. Троп. Біомед. 4, 312-317 (2014) [CrossRef] [PubMed] [Google Scholar]
В.А. Іванченко, А.М. Гродзінський, Т.М. Черевченко та ін., Фітоергономіка (Наукова думка, Київ, 1989) [Google Scholar]
Н. В. Цибуля, Т. Д. Фершалова, Екологічні основи фітодизайну (СГГА, Новосибірськ, 2013) [Google Scholar]
D. P. Wyon, Indoor Air 14, 92-101 (2004) [CrossRef] [Google Scholar]
Ю.Л. Якімова, Н.А.Ричкова, Н.В.Цибуля, Контем. Пробл. Екол. 2, 249-253 (2002) [Google Scholar]
Є. Брагошевська, А. Майка, Й.С. Пастушка та ін., Атмосфера 9, 1-15 (2018) [CrossRef] [Google Scholar]
P.T.B.S. Бранко, Р.А.О. Nunes, M.C.M Alvim-Ferraz, et al., Преподобний Порт. Пневмол. 22, 293-295 (2016) [PubMed] [Google Scholar]
Т. Сото, М. Роза, Г. Мурсія та ін., Anales de Biología 31, 109-115 (2009) [Google Scholar]
Е.А. Агафонова, Рекомендації щодо роботи з фотодокументами з державних фондів Російської Федерації (Державний музейно-виставковий центр Російське фото, Санкт-Петербург, 2012 р.) [Google Scholar]
Н. В. Цибуля, Т. Д. Фершалова, Фітонцидні рослини в інтер’єрі. Санітарна обробка повітря за допомогою рослин (Видавництво Новосибірська, Новосибірськ, 2000) [Google Scholar]
М. Дейзі, В. Дж. Енджелл, М. Г. Apte, Indoor Air 13, 53-64 (2003) [CrossRef] [PubMed] [Google Scholar]
К. Конса, М. Сійнер, Теорія та практика збереження пам'яток культури 17, 9-16 (1995) [Google Scholar]
А.М. Андерссон, Н.Вейс, Ф.Рейні та ін., Дж. Мікробіол. 86, 622-634 (1999) [CrossRef] [Google Scholar]
О.В. Береснєва, Нові технології в бібліотечно-інформаційній практиці та підготовці персоналу (Перм, 2006) [Google Scholar]
Н.В.Цибуля, Ю.Л. Якімова, Н.А. Ричкова та ін., Растітельние ресурси 38, 112-117 (2002) [Google Scholar]
А. Фокс, Р.М.Т. Росаріо, Indoor Air 4, 239-247 (1994) [CrossRef] [Google Scholar]
У. Ліньєлл, Характеристика мікроорганізмів у приміщеннях (Univ. Kuopio Fac. Nat. And Environment. Sci., Diss., 2008) [Google Scholar]
Н. В. Цибуля, Т. Д. Фершалова, Л. П. Давидович, Ізв. Самарська наук. Center, RAS 19, 360-364 (2017) [Google Scholar]

Всі цифри

Вплив рослин на кількісний склад мікрофлори повітря в приміщенні.

Зміна вологості повітря в приміщенні після встановлення фітомодуля.

Поточні показники використання показують сукупний підрахунок переглядів статей (повнотекстові перегляди статей, включаючи перегляди HTML, завантаження PDF та ePub, відповідно до наявних даних) та подання тез на платформі Vision4Press.

Дані відповідають використанню на пластині після 2015 року. Поточні показники використання доступні через 48–96 годин після публікації в Інтернеті та оновлюються щодня по днях тижня.

Початкове завантаження метрик може зайняти деякий час.