Текст книги "Фитодизайн. Как вырастить здоровый воздух в офисе и дома"

Растения и микроорганизмы

Вездесущие микробы

В воздухе закрытых помещений встречаются самые разные микроорганизмы, бактерии и грибы, в том числе и патогенные, т. е.болезнетворные.

Наиболее распространенными бактериями являются стафилококки. Для них характерно расположение микробных клеток «виноградными гроздьями» в чистой культуре. Они встречаются везде: в воздухе, почве, воде, организме человека. Выделяются патогенные и условно патогенные для человека виды, которые живут в носоглотке, ротовой полости и на кожных покровах.

Патогенные стафилококки продуцируют токсины и ферменты, нарушающие жизнедеятельность клеток людей. Им свойственна чрезвычайно высокая изменчивость в организме человека, широко распространенная устойчивость к различным антибиотикам. Наиболее опасными для нашего здоровья из часто встречающихся являются золотистый, эпидермальный и сапрофитный стафилококки.

Стафилококк золотистый может вызывать у человека гнойные воспалительные процессы почти во всех органах и тканях: от таких сравнительно неопасных как прыщи, папулы, пиодермия, фурункулы, целлюлит, гиподермит, жировая гранулема, карбункулы, до тяжело поддающихся лечению, как абсцессы, пневмония, менингиты, остеомиелиты, эндокардит, бактериемия, сепсис. Часто является причиной послеоперационных нагноений.

Стафилококк эпидермальный может вызывать сепсис, эндокардит, конъюнктивит, гнойную инфекцию ран и мочевых путей.

Стафилококк сапрофитный может вызывать острый цистит и уретрит.

Помимо стафилококков, болезнетворными являются и другие бактерии. Стрептококки обитают в дыхательных и пищеварительных путях, особенно в полости рта, носа, в толстом кишечнике.

Стрептококк легочный вызывает острые пневмонии и бронхит у детей и взрослых.

Ряд видов вызывает ангину, фарингит, рожистое воспаление, скарлатину, гломерулонефрит, ревматизм, стрептодермию, пародонтит, абсцесс. Некоторые виды стрептококков приводят к кариесу.

Синегнойная палочка, которая обитает в воде и почве, условно патогенна для человека. Она является одним из часто встречаемых возбудителей больничных инфекций у человека. Синегнойная палочка обнаруживается при абсцессах и гнойных ранах, связана с энтеритами и циститами. Особенно легко заболевают люди с ослабленным иммунным статусом. Лечение затруднительно ввиду высокой устойчивости синегнойной палочки к антибиотикам.

Кишечная палочка широко встречается в нижней части кишечника теплокровных организмов. Безвредные штаммы являются частью нормальной флоры кишечника человека и животных. Кишечная палочка приносит пользу организму хозяина, например, синтезируя витамин К, а также предотвращая развитие патогенных микроорганизмов в кишечнике.

Однако вирулентные штаммы могут вызывать гастроэнтериты, воспаления мочеполовой системы, а также менингит у новорожденных. В редких случаях вирулентные штаммы также вызывают гемолитический-уремический синдром, мастит, сепсис и грамотрицательную пневмонию.

Клебсиелла пневмонии является одним из возбудителей пневмонии, а также инфекций мочеполовой системы, гнойных абсцессов печени и селезенки. Вызывает гнойные и фиброзные плевриты, перикардиты, гаймориты. Важный возбудитель больничных инфекций человека.

Сарцины являются условно патогенными бактериями для человека. Широко распространены в природе (почва и вода), часто встречаются в воздухе, так как благодаря пигменту устойчивы к действию солнечного света. Есть они и в организме человека (на коже, в испражнениях, в желудке, легких, при нагноениях). Ведут сапрофитное существование, но в определенных условиях становятся факультативными паразитами.

Микрококки обитают в почве, пресных и соленых водоемах, пищевых продуктах. Некоторые виды этих бактерий, вызывают гнойные заболевания.

Аспергиллы – плесневые грибы, образующие плоские пушистые колонии, вначале белого цвета, а затем, в зависимости от вида, они принимают разную окраску, связанную с метаболитами гриба и спороношением. Широко распространены в природе, очень устойчивы к воздействиям внешней среды. Черная «плесень» на стенах сырых помещений – это преимущественно черный аспергилл в фазе плодоношения.

Желтый аспергилл встречается в почве и на самых разных субстратах: растительных остатках.

В редких случаях некоторые грибы аспергиллы могут быть причиной заболевания, называемого аспергиллезом. Аспергиллез характерен в основном для лиц со слабым иммунитетом. Грибок проникает внутрь через дыхательные пути и рот и может поражать дыхательную систему, центральную нервную систему, пищеварительный тракт, кожу, органы чувств и половую систему.

Кладоспориум – наиболее часто встречаемый несовершенный гриб. Встречается на самых разных субстратах растительного и животного происхождения: на бумаге, картинах, древесине и др. Споры некоторых видов кладоспориума способны вызвать грибковую аллергию, или микоаллергозы, которая является частой причиной заболеваемости органов дыхания, кожи и желудочно-кишечного тракта у детей.

Пеницилл, пенициллиум – несовершенные грибы, широко распространенные в почве. Вызывают порчу продуктов и участвуют в разложении растительных и животных тканей. Вместе с другими грибами образуют плесени в сырых помещениях. Ряд видов человек использует для получения антибиотиков-пенициллинов, в сыроварении.

Кандида – дрожжеподобные грибки, вызывающие кандидоз (молочницу). Этот грибок входит в состав нормальной микрофлоры рта, кожи, влагалища и кишечника большинства здоровых людей. Заболевание обусловлено не просто наличием грибов-кандид, а их размножением в большом количестве и/или попаданием более патогенных штаммов гриба. Чаще всего кандидоз возникает при снижении общего и местного иммунитета.

Фитонциды: что это такое?

В начале 1930-х годов советский ученый Б. Токин назвал «фитонцидами» вещества, выделяемые растениями, которые убивают или тормозят рост и развитие болезнетворных микроорганизмов (бактерий и грибков) и одновременно с этим улучшают воздух. Однако часть ученых в настоящее время считает, что более корректно называть эти растительные соединения – «летучими фитоорганическими веществами». Природа фитонцидов многообразна. Они представляют собой многокомпонентные комплексы веществ различного строения: терпены,

спирты, фенолы, альдегиды, сложные эфиры и т. п. У разных растений фитонциды отличаются по химическому составу, количеству и действию на те или иные микроорганизмы. Токиным и его последователями было сформулировано положение, что фитонцидной активностью способны обладать все виды растений.

И даже у одного вида растения количество выделяемых фитонцидов меняется в зависимости от возраста и размера растения, влажности и температуры воздуха, времени года и суток, состояния растения (болеет оно или нет), от загрязненности воздуха, условий выращивания и т. д. Так, у многих растений наибольшее количество фитонцидов выделяется в периоды роста, бутонизации и цветения, а снижается их выделение в период покоя, чаще наблюдаемый у комнатных растений в ноябре-декабре. В течение суток повышение фитонцидности наблюдается с восхода солнца, достигает максимума днем, затем начинает снижаться, резко падает вечером и достигает минимума ночью. В темноте растения практически не выделяют фитонциды. Растения выделяют большее количество фитонцидов при хорошем уходе, достаточном поливе, оптимальном режиме питания удобрениями, при неблагоприятных условиях фитонцидная активность резко падает.

В воздухе закрытых помещений встречаются самые различные микроорганизмы: стафилококки, стрептококки, сарцины, синегнойная и кишечная палочки, а также споры грибков. Причем многие из этих непрошеных «квартирантов» могут оказать на человека патогенное (болезнетворное) воздействие. В настоящее время учеными обнаружена фитонцидная активность к тем или иным бактериям, грибкам у сотен видов растений, произрастающих в открытом грунте, в отношении комнатных же растений таких экспериментальных данных накоплено меньше.

Фитонциды благотворно действуют на психику человека, нормализуют сердечный ритм и артериальное давление, активно участвуют в обмене веществ. Использование живых растений для улучшения среды обитания человека в замкнутых пространствах известный украинский ученый А. М. Гродзинский (1984) назвал «фитодизайном», «аэрофитотерапией», а в последнее время предлагаются термины «аэрофитомодуль» (А. М. Рабинович, 1992), «санирующий или медицинский фитодизайн» (Н. В. Казаринова и др., 1996), «экологический фитодизайн» и «экологическая аэрофитотерапия» (А. Н. Цицилин, 2003).

В связи с тем, что в закрытых помещениях в осенне-зимний период критическим фактором является освещенность, мы в течение нескольких лет изучали влияние этого фактора на фитонцидную активность комнатных растений, выращиваемых при разных уровнях освещенности.

Проведенные нами исследования по изучению роста и развития, а также фитонцидной активности комнатных растений в зависимости от разных уровней освещенности показывают, что при минимальной освещенности (около 100 люкс), а в осенне-зимний период она является минимальной, растения всех изученных видов не только имеют меньшую листовую поверхность и низкие декоративные качества, но и не обладают фитонцидной активностью. Выращиваемые при освещенности от 500 до 2000 люкс растения в зависимости от вида образуют большую надземную биомассу, живут в несколько раз дольше, имеют выраженный фитонцидный эффект в отношении различных микрорга-низмов воздушной среды помещений.

Примеры фитонцидной активности некоторых комнатных растений в зависимости от уровня освещенности в отношении микроорганизмов воздушной среды помещений приведены в диаграмме.

Изученные уровни освещенности соответствуют следующим местам в квартире: освещенность 2000–2500 люкс наблюдается на окнах, 500–700 люкс на расстоянии 1 м от окна, 50-100 люкс 3–5 м от окна. Фитонцидная активность (ФА) показывает относительное снижение числа микроорганизмов в опыте по сравнению с контролем, т. е. какой процент микроорганизмов погибает при воздействии на них фитонцидов растений. То есть при 100 % фитонцидной активности погибают все бактерии и грибки, но такого еще ни у одного растения не обнаружено, 20 % фитонцидная активность означает, что под действием фитонцидов количество микроорганизмов уменьшается на 20 %.

Максимальная фитонцидная активность кардамона, плектрантуса и хлорофитума наблюдается при освещенности в 2000–2500 люкс, при снижении уровня освещенности до 500–700 люкс ФА уменьшается в 2–3 раза, а у плектрантуса, как более светолюбивого растения, вообще пропадает. При дальнейшем снижении освещенности до минимального уровня в 50-100 люкс все изученные виды растений не оказали никакого действия на микроорганизмы.

Фитокомпозиции, состоящие из шестидесяти одного-семидесяти растений двадцати пяти-тридцати двух видов, расставлялись нами в школьных экспериментальных классах, где учились дети начальных и средних классов, а также в холлах одиннадцати школ г. Москвы. За период исследований при использовании фитокомпозиций численность микроорганизмов в воздушной среде экспериментальных классов в среднем уменьшается в 2,1–3,7 раза (до 7,3 раз в младших классах!) по сравнению с контрольными, где не были поставлены растения. Аллергических проявлений у детей и учителей не наблюдалось.

Растения и человек

Производительность труда

Исследование, проведенное в 1995 году в Университете штата Вашингтон под руководством доктора Вирджинии Лор, о влиянии комнатных растений на климат офиса и благополучие сотрудников, доказало, что комнатные растения в офисах вызывают снижение стресса и помогают повысить производительность труда. В этом эксперименте контролировались кровяное давление, пульс и эмоциональное состояние девяноста шести участников – в основном молодых мужчин и женщин.

Обследуя девяносто четыре офиса и сто тридцать девять сотрудников офиса в Баварии, Энгельберт Кеттер обнаружила, что растения в офисах улучшают здоровье сотрудников, а также повышают комфорт офисов, также она развеяла опасения, что растения распространяют пыль и микробы в окружающую среду. Исследования Кеттер показали, что общеизвестные комнатные растения, такие как спатифиллум, узамбарские фиалки, эпипремнум золотистый и фикус низкий повышают уровень влажности воздуха на 2–5%. Служащие также отметили, что в офисах с растениями они чувствуют себя бодрее, стали менее подверженными стрессу, их рабочие отношения между коллегами и посетителями стали более мягкими.

Борьба со стрессом

Профессор Вирджиния Лор также обнаружила, что растения оказывают благоприятное воздействие на операторов компьютеров. Пульс, кровяное давление и проводимость кожи у операторов, работающих в компьютерном классе с растениями, нормализуется быстрее, в отличие от класса без растений. Кроме того, у них улучшилась концентрация, что позволило им работать быстрее и на 12 % производительнее.

Конфедерация британской промышленности опубликовала данные (1999), которые показали, что один из пяти работников делает перерыв в работе из-за стресса. В 1999 году это означало, что британская промышленность потеряла 6 700 тысяч рабочих дней из-за стресса или связанных со стрессом заболеваний на сумму около 7 млрд фунтов стерлингов.

Растения улучшают здоровье на рабочем месте

В Норвегии профессор Тове Фьелд провела несколько исследований, касающихся дискомфорта работников. Она изучала влияние растений на уменьшение заболеваний, связанных с синдромом больного здания. Ее исследования в отделениях «Статойл» в Осло показали, что жалобы на эти заболевания уменьшились в несколько раз, когда в офисах появились растения. После появления растений у сотрудников «Статойл» усталость снизилась на 20 %, головные боли уменьшились на 30 %, они на 30 % меньше стали жаловаться на першение в горле, на 40 % – на кашель и на 25 % – на сухость кожи лица. Было отмечено, что в целом здоровье улучшилось на 84 %.

Аналогичные результаты она получила в школах и в рентгенологическом отделении радиологической больницы в Осло. В рентгенологическом отделении было отмечено не только снижение жалоб на различные заболевания, но и у сотрудников прекратилась послеобеденная усталость, широко распространенная во многих учреждениях. В среднем отсутствие на работе снизилось с 15,85 % до 5,55 %. Также при выращивании комнатных растений было отмечено уменьшение запаха химических веществ, используемых в процессе рентгеновского обследования. Таким образом, растения сделали рентгенологическое отделение более здоровым местом для тех, кто работает там, и для пациентов, приходящих на обследование.

Психологическое благополучие

Результаты психологического тестирования австралийских ученых показали сильное снижение чувства стресса, беспокойства, депрессии, гнева, усталости, спутанности сознания среди служащих офисов с растениями (на 30–60 %). Иногда хватало и одного растения, чтобы было зафиксировано его благоприятное воздействие. В контрольной группе, без растений, была выявлена тенденция к повышению чувства стресса (на 20 %).

Существует много доказательств прямого воздействия комнатных растений на здоровье и психологическое благополучие людей. Например, шведские ученые в начале 2000-х годов, обследовав сотрудников в десяти домах для престарелых пациентов с деменцией (слабоумие), сообщили о благоприятном воздействии на них комнатных растений, в том числе о стимулировании проявления различных чувств и более частого появления положительных эмоций среди пациентов. Британские ученые Смит и Питт несколько лет назад выяснили, что «сотрудники озелененных офисов чувствовали себя более комфортно, более трудоспособными, здоровыми и более творческими и испытывали меньшее давление, чем сотрудники в офисах без растений».

Голландские экспериментаторы во время показа фотографий больничных палат участникам эксперимента и одновременного замера у них уровня стресса, обнаружили, что когда показывали палаты с растениями, регистрировалось меньше напряжения, чем когда показывали палаты с картинами на стене.

Аспергиллез

Вместе с тем ряд авторов, хотя их выводы не были подтверждены приведенными доказательствами, отмечали вероятность того, что комнатные растения могут внести существенный вклад в появление грибковых заболеваний дыхательных путей, в частности, плесенью аспергиллом дымящим (Aspergillus fumigatus), у пациентов с сильно ослабленным иммунитетом в результате инфекции. Естественной средой обитания этого вида аспергилла является почва, где он разлагает мертвое органическое вещество, но он также распространен в сырых домах и квартирах. Его воздушные споры находят по всему миру, как на открытом воздухе, так и внутри зданий, так как он является одним из самых космополитических видов плесени, хотя и не самый распространенный количественно. По оценкам ряда ученых все люди вдыхают несколько сотен спор аспергилла дымящего и многих других плесневых грибков ежедневно во время их обычной деятельности, без каких-либо побочных эффектов, если хорошо работает иммунная система.

Однако споры этого вида могут вызвать острый бронхолегочный аспергиллез и другие заболевания у людей с сильно ослабленным иммунитетом, таких, как перенесшие трансплантацию органов, химиотерапию или больных ВИЧ/СПИДом. У этих лиц иммунная система недостаточна для предотвращения многих видов дополнительной инфекции, и если они заболевают аспергиллезом, то наблюдается высокий уровень смертности (более 40 %). Некоторые исследователи, используя упомянутый выше вывод, заявляют, что комнатные растения представляют опасность для людей с ослабленным иммунитетом, и поэтому комнатные растения никогда не должны находиться с такими людьми в одном помещении.

Однако нет никаких достоверных доказательств того, что комнатные растения в горшках на самом деле принимают участие в любом случае заболевания, и ученые также спорят о том, где наблюдается наибольшее число жертв заболеваний аспергиллезом – в больнице (т. е. «внутрибольничная» болезнь) или вне больницы, т. е. под воздействием экологических факторов. Основными доказанными источниками спор аспергилла в воздухе внутри помещений являются сырые строительные материалы, влажные ковры и мебель (матрацы), а иногда и запасы воды. Как выразилась группа ученых Nieminen и др. в 2002 г.: «A. fumigatus принадлежит к группе индикаторных организмов, типичных для поврежденных водой зданий». Больничные вспышки аспергиллеза также были связаны с пылевыми облаками из близлежащих сносимых отсыревших зданий.

Ряд ученых считает, что аспергилл дымящий может сильно размножаться только в почве, содержащей большое количество неперегнивших органических остатков (стеблей, листьев, корней растений), т. е в некачественном грунте.

Подбор и расчет необходимого количества растений на помещение

При выборе растений для получения фитонцидного эффекта необходимо учитывать скорость выделения летучих органических веществ. Так, например, использование для этих целей растения лавра благородного приводит к следующему результату. По данным Ю.А. Акимова, скорость испарения лавром летучих органических веществ составляет 0,12±0,4 мг/час, поэтому для создания терапевтической концентрации фитонцидов лавра в воздухе помещений в количестве 0,3–0,5 мг/ м³ необходимо, чтобы на 1 м³ воздуха приходилось триста граммов листьев лавра, что по меньшей мере составляет 1/2-2/3 всего объема помещения. Соответственно этому устанавливается необходимое количество растений для очищения воздуха в квартире.

Чтобы воздух в квартире был относительно свободен от летучих токсикантов, необходимо учитывать скорость поглощения растениями различных химических соединений из воздуха в расчете на растение или на 1 см² площади листьев. Также необходимо знать и содержание токсикантов в воздухе вашего помещения.

Например, средняя концентрация формальдегида в воздухе квартиры равна 240 мкг/м³, кроме того, наблюдается выделение этого соединения из предметов и отделки квартиры в количестве около 1 152 мкг/м³ в сутки. Средняя трехкомнатная квартира площадью 76 м² и высотой потолков 2,6 м будет иметь объем 197,6 м³. Таким образом, надо ежедневно удалять из воздуха квартиры 1 152 мкг/м³ X 197,6 = 227 635 мкг формальдегида. Если используется газ для приготовления пищи, то прибавляется еще 100 000 мкг, т. е. общее количество формальдегида составляет 327 645 мкг. Зная, что одно растение хлорофитума хохлатого «vittatum» с площадью листьев 6200 см² может за сутки поглотить из воздуха до 16 800 мкг формальдегида, можно рассчитать, что нам понадобится по меньшей мере четырнадцать растений хлорофитума (227 635: 16 800 = 14) для очистки воздуха от формальдегида в квартире без газовой плиты. Имеются виды растений с еще большей способностью поглощать формальдегид, чем хлорофитум, соответственно этих растений потребуется меньшее количество.

Поэтому, подбирая определенное количество растений того или иного размера, т. е. с большей или меньшей площадью листьев, мы можем существенно снизить с их помощью содержание в воздухе наших квартир токсических летучих соединений.

Вторым важным, а на мой взгляд, даже первым и самым главным критерием выбора того или иного растения является его устойчивость к условиям помещений и, соответственно, вопрос, как долго это растение сможет быть красивым и полезным в интерьере. Однако этот критерий нередко забывается или игнорируется. Так, в последние годы в некоторых телепередачах и в печатных СМИ часто появляется информация, что необходимо выращивать в комнатах розмарин, лаванду, мирт, лавр и даже мяту перечную, котовник кошачий и мелиссу лекарственную и т. п., так как эти растения очищают воздух в помещениях от вредных микробов. Вначале у любителей комнатных растений, купивших эти виды, все идет хорошо, но с наступлением осени, а затем зимы начинаются проблемы: стебли у растений вытягиваются, изгибаются, листья мельчают, покрываются пятнами, засыхают, растения болеют и погибают. Любители винят в этом себя, думая, что это произошло из-за неправильного ухода. Но дело не в них, а в условиях наших квартир: освещенности, температуре и влажности воздуха в этот критический для растений осенне-зимний период.

Выбирая такие растения, как мирт обыкновенный, самшит, лавр благородный, розмарин лекарственный и т. п., нужно знать, что для многих из них необходим зимний покой в прохладных помещениях (температура +10–15 °C). При его отсутствии эти растения не только не могут защитить людей от патогенных микроорганизмов, но и сами часто хиреют и погибают через шесть-восемь месяцев, а иногда и раньше. Очень популярным является мирт обыкновенный. У отдельных любителей растений мирт не только хорошо растет в квартире несколько лет, но и регулярно цветет. Но процент этот очень мал, по моим наблюдениям это наблюдается всего у одного-двух человек из десяти. У большинства же людей он не проживает и года. Эти растения более подходят для зимних садов, холлов.

Некоторые авторы предлагают для улучшения среды обитания человека в закрытом помещении использовать различные виды хвойников: сосну горную, можжевельник казацкий, ель канадскую, пихту бальзамическую и др. Существует даже запатентованный ими в России «Способ оздоровления воздуха в помещении» (патент РФ 2143922 от 30.12.1998 г., авторы А. М. Рабинович и др.). Несомненно, эти широко применяемые в озеленении открытого грунта Средней полосы России хвойные деревья и кустарники снизят в воздухе интерьеров количество патогенных микроорганизмов и вредных газообразных веществ. Но сколько времени эти растения смогут прожить в наших квартирах, особенно зимой? Указанные виды хвойников теряют свои декоративные качества и фитонцидные свойства, а впоследствии и гибнут, через три-шесть месяцев, из-за высокой температуры воздуха и низкой освещенности.

Также при выборе комнатных растений надо учитывать их ядовитые свойства. Это относится к представителям семейства ароидные (диффенбахии, филодендроны, аглаонемы и др.), молочаям, олеандру и др. Но это, в первую очередь, нужно учитывать тем, у кого имеются маленькие дети. Несмотря на это, полезные свойства растений все-таки превосходят во много раз их недостатки.

Поэтому надо отбирать и выращивать в квартире виды растений, исходя из их биологических особенностей и потребностей, экологических условий помещения и своих возможностей (объем помещений, размеры подоконников, свободное время и квалификация, финансы). Что мы и называем «экологическим фитодизайном» и «экологической аэрофитотерапией».