Действительно ли растения способствуют улучшению качества воздуха в помещении (IAQ)? Отделяя факты от вымысла

На уроках естествознания вы, вероятно, узнали, что растения с помощью фотосинтеза превращают углекислый газ (CO₂) в кислород, делая воздух более безопасным для дыхания.

Но более сомнительным является вопрос о том, могут ли растения сделать что-нибудь для улучшения качества воздуха в помещении (IAQ), очищая его от загрязняющих веществ.

Во многих статьях говорится об использовании растений для очистки воздуха в помещениях. Если фотосинтез может превратить вредный газ в одну из самых важных молекул, которыми мы дышим, то идея о том, что растения могут поглощать загрязняющие вещества и превращать их в чистый воздух в помещении, не кажется ракетостроением, верно?

Ответ на этот вопрос сложнее, чем вы думаете.

Так скажите мне прямо - очистят ли растения воздух в моем помещении?

Короткий ответ на этот вопрос? Нет.

Растения не очищают воздух в помещении. По крайней мере, не так, как это делают обычные воздухоочистители, использующие фильтрующие материалы (например, HEPA или HyperHEPA фильтры) для удаления из воздуха большого количества твердых частиц (ТЧ).

Исследования показывают, что растения обладают ограниченной способностью снижать концентрацию некоторых газов и химических веществ в воздухе помещений (подробнее об этом чуть позже). Но полагаться на то, что растения очистят воздух в помещении от PM, одного из самых значительных компонентов загрязнения воздуха в помещении, скорее всего, не стоит.

Объем воздуха, который циркулирует в вашем доме, офисе или другом помещении за определенный период времени и в значительной степени поступает с наружным воздухом, астрономически превышает объем воздуха, который может очистить одно растение или даже сотни растений, даже если все ваши окна и двери закрыты, а дом полностью герметичен. Ежедневно через дом проходят тысячи кубических футов воздуха, и растения могут удалить лишь незначительное количество PM из всего этого воздуха.

Исследование 2015 года, проведенное на паукообразных растениях (Chlorophytum comosum L.), наглядно иллюстрирует это. В этом исследовании ученые поместили паукообразные растения в среду с разным уровнем воздействия PM в помещении, включая стоматологическую клинику, комнату, используемую для розлива духов, обычный пригородный дом, квартиру и офис.

В конце двухмесячного периода исследователи обнаружили, что восковые листья паукообразных растений, в зависимости от условий, накопили от 13,62 до 19,79 микрограммов ТЧ на квадратный сантиметр площади листьев (мкг/см2).¹

Это почти ничто - микрограмм равен одной миллионной доле грамма, а человек ежедневно вдыхает около 120 000 000 граммов воздуха (примерно в четыре раза больше). когда вы занимаетесь спортом).²

Таким образом, одно паукообразное растение, которое считается одним из лучших растений для очистки воздуха в помещении (согласно этому исследованию), удаляет из воздуха так мало ПМ, что вам, вероятно, потребуется несколько тысяч таких растений, чтобы очистить даже небольшую часть воздуха в помещении.

Что говорят исследования о растениях и газах?

Более значимым в исследованиях, посвященных растениям и воздуху в помещениях, является влияние растений на накопление летучих органических соединений (ЛОС) в помещении.

С появлением энергоэффективного строительства все больше зданий стали герметичными, поэтому системам отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (HVAC) не приходится прилагать столько усилий для обогрева или охлаждения внутренних помещений, а значит, они потребляют меньше энергии, чем традиционные системы.

Это положительно сказывается на энергопотреблении и счетах за электричество. Однако скрытой ценой энергоэффективности является гораздо меньший объем обмена свежего воздуха с наружным. Таким образом, многие газы и соединения, обычно присутствующие в помещениях, такие как летучие органические соединения и даже озон, который в основном образуется на открытом воздухе, могут накапливаться до опасно высоких уровней в энергоэффективных домах, потому что нет такой сильной вентиляции, чтобы рассеивать их, когда они попадают внутрь.

В результате ученые провели множество исследований на растениях, чтобы решить эту проблему. Если растения могут использовать CO₂ для фотосинтеза и создания кислорода, то не должны ли они удалять другие газы из воздуха в помещении при отсутствии вентиляции?

И да, и нет.

Растения действительно поглощают газы из воздуха и перерабатывают их в кислород и другие, менее токсичные соединения. Их способность метаболизировать газы настолько хорошо известна, что этот процесс стал применяться в крупномасштабных проектах по очистке загрязнений, получив новое название - фиторемедиация. В этом процессе растения поглощают газы и химические вещества из воздуха, почвы и воды через свои ткани и либо превращают их в менее токсичные вещества, либо переносят их из одной среды в другую, например, из воды в воздух.³

Но фиторемедиация - это не то противоядие от загрязнения воздуха, о котором можно подумать. Растения могут преобразовывать газы в другие, часто менее вредные вещества, но малые масштабы, в которых они это делают, вряд ли делают их средством от скопления газов в помещении.

В одном из исследований 2017 года измерялась эффективность пяти видов растений, включая такие популярные комнатные растения, как золотистый питон и фикус, в снижении концентрации озона в помещении.⁴

Исследователи обнаружили, что эффективность удаления озона этими растениями варьировалась от 0,9 до 9 % в зависимости от соотношения площади поверхности листьев к объему помещения 0,06 м-1. Учитывая это соотношение и кубический объем воздуха в данном помещении, исследователи предполагают, что для удаления менее 1% озона из помещения достаточно одного растения на каждые 1,8 квадратных метра (чуть менее 6 квадратных футов).

Подумайте об этом: чтобы уменьшить даже часть озона в комнате площадью 500 квадратных футов, вам понадобится не менее 80 растений. С таким же успехом можно жить в джунглях!

Так что же такого в растениях для очистки воздуха?

Растения ни в коем случае не являются чудодейственными очистителями воздуха в помещении, так к чему вся эта шумиха вокруг использования растений для очистки воздуха в помещении?

В своем отчете за 1989 год НАСА положило начало целому поколению исследований на эту тему.

В отчете НАСА подробно описало исследование 12 различных видов растений, которые, как считалось, способны удалять концентрацию газов из закрытых герметичных помещений. В то время в NASA были обеспокоены тем, что отсутствие свежего воздуха на космических станциях может привести к скоплению газов до опасно высоких уровней, и несколько видов растений были предложены в качестве возможного решения этой проблемы благодаря их фиторемедиационным свойствам.⁵

Предварительные результаты показали, что растения удаляли от 10 до 90 процентов этих химикатов в течение 24 часов в герметичной среде с высоким содержанием этих веществ. Однако это исследование не обошлось без ряда существенных ограничений:

1. Испытательные камеры, в которые помещались растения не проветривались постоянно воздухом извне..
2. Каждый Каждое растение было помещено в горшок с почвой, содержащей активированный уголькоторый, как известно, поглощает дым, химикаты, бактерии и вирусы (на самом деле мы используем фильтры из активированного угля во многих наших очистителях, таких как GC™ MultiGas, для химической фильтрации). Затем в горшки налили воду и установили небольшой вентилятор с беличьей клеткой, чтобы всасывать воздух и подавать его через почву с активированным углем. Таким образом, растения даже не фильтровали окружающий воздух - они фильтровали уже отфильтрованный воздух.
3. Исследование тестировались только три летучих органических соединения (ЛОС): бензол, трихлорэтилен и формальдегид.

Недавно в 2017 году было проведено исследование, основанное на выводах NASA, в котором использовались три вида растений фикуса:⁶

• Каучуконосные растения, которые используются для производства латекса
• Рапис, разновидность пальмы
• Деревья счастья, распространенное комнатное растение

В отличие от исследования NASA, это исследование проводилось на строительной площадке, а не в лаборатории, и исследователи измеряли концентрацию летучих органических соединений в комнате здания до, во время и после размещения растений в здании. Исследователи также измерили уровень газов в комнате того же здания без комнатных растений, чтобы убедиться, что отмеченное снижение уровня газов действительно связано с использованием растений.

Исследователи обнаружили, что три вида растений в течение недели удалили из воздуха в помещении следующие процентные доли каждого из исследуемых летучих органических соединений:

• Бензол: 9 процентов
• Формальдегид: 50 процентов
• Этилбензол: 75 процентов
• Ксилол: 72 процента
• Стирол: 75 процентов
• Ацетальдегид: 36 процентов
• Акролеин с ацетоном: 35 процентов
• Толуол: 85 процентов

Исследователи утверждают, что эти показатели свидетельствуют об эффективности таких растений для очистки воздуха от летучих органических соединений, однако в исследовании не рассматриваются возможные последствия пребывания людей в помещении, выделения газов от бытовой техники и другие факторы, которые могут регулярно увеличивать концентрацию летучих органических соединений в окружающей среде. В обычном здании даже большому количеству комнатных растений будет практически невозможно справиться с накоплением летучих органических соединений.

Так что же мне делать с моим IAQ?

Исследователи могут расходиться во мнениях относительно того, насколько эффективно растения удаляют газы из воздуха в помещении, но наука неопровержимо доказывает, что растения ничего не делают с твердыми частицами, которые могут витать в воздухе в высоких концентрациях, особенно в новых домах, которые не так часто проветриваются.

К вредным твердым частицам в помещении относятся PM10, включающий в себя более крупные частицы, такие как крупная пыль, споры плесени и пыльца, а также PM2.5, включающий в себя бактерии, вирусы и ультратонкие частицы выхлопных газов автомобилей, которые могут легко попасть внутрь, если ваш дом или офис находится рядом с оживленной улицей или шоссе, даже если здание герметично.

Попробуйте выполнить следующие действия, чтобы повысить свою осведомленность о загрязнении воздуха в помещениях и сделать что-то для решения этой проблемы:

• Следите за качеством воздуха в помещении (IAQ). Первым шагом к поддержанию чистоты воздуха в помещении является использование монитора качества воздуха, чтобы всегда знать, что находится в воздухе. AirVisual Pro по IQAir использует передовую лазерную технологию для измерения в реальном времени шести основных загрязняющих веществ, включая CO₂ и PM. AirVisual Pro Кроме того, прибор отображает 72-часовые исторические и прогнозные данные, чтобы вы могли точно знать, когда и почему меняется качество воздуха в помещении, будь то из-за ваших привычек или факторов окружающей среды.
• Используйте воздухоочиститель с HyperHEPA технологией. Даже более мощный, чем обычный очиститель воздуха HEPAв IQAir HealthPro Plus® удаляет до 99,5% твердых частиц размером до 0,003 микрона, что включает в себя даже самые мелкие загрязняющие частицы, такие как вирусы и ультратонкие частицы выхлопных газов автомобилей. Atem^® персональный очиститель воздуха также может подавать чистый, не загрязняющий воздух непосредственно в вашу личную зону дыхания.
• Использует передовую газофазную фильтрацию.
  • На сайте HealthPro^® Plus оснащен нашим запатентованным фильтром газов и запахов V-5 Cell, предназначенным для удаления летучих органических соединений и других вредных химических веществ с помощью пяти фунтов активированного угля.
  • GC MultiGas принимает фильтрация газов и запахов GC™ MultiGas - это лучший выбор, если вас больше всего беспокоят газы и химические вещества в помещении. GC™ MultiGas обеспечивает почти в три раза большую фильтрацию активированным углем, чем HealthPro Plus в дополнение к нашим мощным HyperHEPA фильтрации частиц.
• Ограничьте деятельность, в результате которой в воздух помещения попадают химические вещества. Комнатные растения могут помочь очистить воздух от химических веществ, которые накапливаются в результате выделения газов и других естественных процессов, но также следует отказаться от действий, которые вносят в воздух еще больше химических веществ.
  • Используйте экологичные химические средства для уборки, в которых меньше формальдегида, чем в обычных чистящих средствах.
  • Не сжигайте в помещении дрова или другие твердые виды топлива. Используйте дровяную печь с фильтром HEPA по возможности.
  • Используйте вытяжку при приготовлении пищи и регулярно проветривайте дом или здание после приготовления пищи или уборки, из-за которых уровень загрязняющих веществ в помещении может быстро подняться до токсичных значений.

Использование растений мало что даст для очистки воздуха в помещении, в то время как изменение привычек в помещении может значительно улучшить IAQ. Поскольку в новых энергоэффективных домах и зданиях циркулирует меньше свежего воздуха, принятие обоснованных и разумных решений относительно вашего образа жизни в помещении становится все более важной частью обеспечения того, чтобы вы всегда дышали максимально чистым воздухом.