Цветы мне нежно улыбались... (Фитонцидные свойства растений)

«Инициатива молодых: «Мои экологические исследования»
Муниципальная Интернет-конференция
«Инициатива молодых: «Мои экологические исследования»
Творческая работа «Цветы мне нежно улыбались…»
(фитонцидные свойства растений).
Выполнила: учащаяся 9 класса
МОУ-ООШ с. Золотая Степь
Белавина Марина.
Руководитель: учитель экологии
Белавина Надежда Юрьевна
р.п. Степное, 2009 год
1
СОДЕРЖАНИЕ
Стр.
1.
Введение…………………………………………………………… 2
2.
Глава 1. История вопроса……………………………………….. ... 3
3.
Глава 2. Микрофлора воздуха закрытых помещений и источники его
загрязнения……………………………………………………………….. 5
4.
Глава 3. От теории к практике……………………………………. 8
5.
Глава 4. Действие фитонцидов на здоровье человека и
окружающую
среду………………………………………………………………………. 10
6.
Заключение………………………………………………………… 13
7.
Список литературы…………………………………………………14
2
ВВЕДЕНИЕ.
Знаете ли вы, что в обычной квартире воздух в 1,5-5 раз грязнее, чем за
окном? Даже в районах с интенсивным автомобильным движением сравнение не в
пользу квартиры. Спрятавшись от неблагоприятных факторов внешней среды за
стенами домов, отделывая их современными синтетическими материалами и
активно применяя достижения бытовой химии, мы даже не задумываемся, какому
риску подвергаем себя. Человек проводит большую часть суток в закрытых
помещениях и не кому не секрет, что воздух в помещениях с большим числом
людей содержит огромное количество пылевых частиц, и все эти частицы,
составляющие пыль, оседают на листьях растений,
на вещах, вдыхаются
человеком, способствуя нарушению работы органов дыхания. Помимо этого, с
частицами поднятой пыли в воздушную среду помещений попадает большое
количество разнообразных микроорганизмов, в том числе и патогенных. Таким
образом, охрана чистоты воздушной среды в закрытых помещениях очень важна
для сохранения здоровья людей и предупреждения заболеваний.
Комнатные растения могут способствовать
созданию благоприятного
микроклимата помещений. Цель работы – изучение фитонцидные свойств этих
растений. Поставленная цель определяет следующие задачи:
1. Рассмотреть теоретические вопросы фитонцидных свойств растений.
2. Провести санитарную оценку воздушной среды в кабинетах, которые озеленены
и в кабинетах без озеленения.
3. Сделать вывод о влиянии фитонцидов комнатных растений на чистоту воздуха.
Результаты исследования могут быть применены на практике.
ГЛАВА 1. ИСТОРИЯ ВОПРОСА.
Фитонциды были открыты профессором Б. П. Токиным в 1928 году. Со
времени открытия фитонцидов накоплен большой фактический материал об
3
антимикробных и противовирусных веществах высших растений. Доказано, что
фитонцидная активность присуща всему растительному миру.
Ещё древние земледельцы, не зная слова «фитонциды», боролись с болезнями
и вредителями, именовавшимися «червями», с помощью разных растений.
Например, для защиты всходов зерновых и овощных культур, замачивали семена в
экстракте чемерицы, молодила, бессмертника, отпугивали мышей и «червей» от
плодовых деревьев посевом лука морского (пролески), спасали плоды и ягоды от ос
опрыскиванием оливковым маслом, а гроздей винограда от серой гнили – соком
портулака.
В Древнем Египте в саркофаги клали ветви таких известных нам растений, как
мята, анис, василек и др. Сравнительно недавно (в 1963 г.) весь мир облетела весть
об уникальной археологической находке: близ Рима был обнаружен саркофаг с
телом 7-8-летней девочки, погребенной 1800 лет назад. Благодаря целебным
растениям, находящимся в саркофаге, у маленькой красавицы сохранились мягкие
ткани лица, прелестные брови, ресницы, коса, за полуоткрытыми губами –
совершенно белые зубы. Около 300 лет тому назад, после начала выращивания
табака в Европе, начали использовать его экстракты для защиты растений от
долгоносиков и других вредителей. Позже стали окуривать растения от тлей
смесью серы, соломы и табака, ножи для обрезки деревьев для дезинфекции
смазывали диким луком-чесноком. Для отпугивания гусениц развешивали на
деревьях выбрасываемые морем бурые водоросли или стегали их ветками бузины.
Наиболее распространенные фитонцидные растения, широко используемые в быту,
– лук и чеснок. Об их ценности было известно еще в средние века. Например, в
1250 г. французы выменивали пленных по цене восемь луковиц за человека.
Фитонциды – важный фактор иммунитета растений. Это впервые было
отмечено Б. П. Токиным и наиболее полно раскрыто Д.Д. Вердеревским (1962) и
его школой на основе клеточной теории фагоцитарного иммунитета И.П.
Мечникова. Б.М. Козополянский (1946), характеризуя роль фитонцидов в защите
растений от возбудителей болезней, отмечает: «Летучие фракции фитонцидов – это
4
первая линия обороны, соки (нелетучие или малолетучие фракции) – вторая линия
обороны».
Одна из важнейших особенностей фитонцидов – специфичность их
действия. Даже в микроскопических дозах они могут задерживать рост и
размножение одних микроорганизмов, стимулировать рост других и играть
существенную роль в регулировании состава микрофлоры воздуха, почвы и воды.
Фитонциды – универсальное явление в растительном мире. Любое растение - от
бактерий до цветковых – продуцирует фитонциды, и эти вещества чрезвычайно
разнообразны по своей химической природе. В ходе сопряжённой эволюции к
каждому
виду
растений
адаптировались
определённые
микроорганизмы,
выделения фитонцидов обусловили взаимоотношения между растениями в
сообществах.
Итак, фитонциды – это вещества, продуцируемые растениями и имеющие
бактерицидные, антифунгальные (активные в отношении микроскопических
грибов и актиномицетов) и протистоцидные (активные в отношении клеточных
простейших) свойства. Чтобы понять механизм действия фитонцидов, необходимо
знать причины и источники загрязнения закрытых помещений.
Глава 2. МИКРОФЛОРА ВОЗДУХА ЖИЛЫХ ПОМЕЩЕНИЙ И
ИСТОЧНИКИ ЕГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ.
Основной причиной загрязненности воздуха в закрытых помещениях является
скученность и длительное пребывание людей в помещениях, где проветривание
отсутствует или производится недостаточно. Второй причиной загрязнения воздуха
является антисанитарное содержание помещений. При скученности и длительном
пребывании людей в закрытом помещении источником загрязнения воздуха
является
сам
человек.
Накопление
углекислоты,
выдыхаемой
человеком,
отрицательно сказывается на качестве воздуха. Действительно, выдыхаемый
5
воздух содержит до 4,1% углекислоты, что примерно в 150 раз больше
концентрации этого газа в чистом наружном воздухе. Параллельно с накоплением
углекислоты в воздухе закрытых помещений происходит накопление пахучих
различных газообразований и парообразных веществ, которые придают ему
характер так называемого "жилого воздуха", нередко очень неприятного. При
длительном пребывании неблагоприятное воздействие такого спертого воздуха на
здоровье человека выражается в общем ослаблении организма, головных болях,
потере аппетита, малокровии, падении работоспособности. К тому же, если
состояние окружающей местности неудовлетворительное, то в помещение
поступает через открытое окно, двери и форточки загрязненный наружный воздух.
Важным элементом, связанным с загрязнением воздуха является микробный
фактор. Микробы находятся и в наружном воздухе, но в нем патогенные микробы
встречаются довольно редко. Если они и попадаются, то под влиянием солнечной
радиации, высушивания и других неблагоприятных условий для их существования
они быстро погибают. Кроме того, большое разбавление и рассеивание в воздухе
при быстрой смене воздушных масс делают передачу инфекций через наружный
воздух маловероятной.
Иначе обстоит дело в закрытых помещениях. Здесь
микробы в значительной мере защищены от пагубного для них воздействия
солнечных лучей. Малоподвижный воздух в ограниченном пространстве,
благоприятные для них условия температуры и влажности воздуха и самое главное
– содержание в загрязненном комнатном воздухе пыли и капель жидкости, - все это
способствует развитию болезнетворных микробов, длительному сохранению их
жизнеспособности и передаче воздушным путем инфекционных заболеваний. В
воздухе закрытых жилых и общественных помещений встречаются различные
микробы. Точно установлена возможность передачи через воздух таких инфекций,
как грипп, ангина, корь, скарлатина, оспа и др.
6
Рядом исследований было установлено, что существует два способа
передачи инфекционных заболеваний через воздух: пылевой и капельный. При
сухой уборке помещения микробы вместе с пылью могут вновь подняться в воздух.
В комнатной пыли и особенно в пыли постельных принадлежностей, белья и др.
предметов могут неделями и даже месяцами сохранять свою жизнеспособность
многие микроорганизмы – возбудители инфекций. Исследованиями профессора
А.И. Шафира было установлено, что даже при плавных и медленных движениях в
комнате в воздух выделяется с платья около 100 пылинок в минуту, значительная
часть которых содержит микроорганизмы. Эти же исследования показали
значительную загрязняемость микроорганизмами воздуха многих общественных
учреждений в результате загрязнения одеждой. Установлено, что свободных,
взвешенных в воздухе микробов почти нет. Они преимущественно находятся на
пылинках,
которые,
таким
образом,
являются
переносчиками
и
распространителями микробов в воздушной среде. Поэтому, чем больше в воздухе
пыли, тем больше в нем микробов и, следовательно, борьба с микробами – это в
первую очередь борьба с пылью. Долгое время человек так стремился превратить
свой дом в «крепость», что «замуровал» пыль в собственной квартире. Вот что
пишет известный аллерголог доктор Альфред Цамм в своей книге «Почему ваш
дом угрожает вашему здоровью»: «Сегодня многие врачи рассматривают
домашнюю пыль как опасность, потому что при уборке поднимается огромное
количество пыли, которую и вдыхает хозяйка». Но экология нашего собственного
дома не должна требовать от нас таких жертв!
Что может содержать пыль в нашем доме?
1.
Отмершие чешуйки кожи.
2.
Споры плесени.
3.
Пыльцу растений.
7
4.
Мелких насекомых и их личинки.
5.
Перхоть домашних животных.
6.
Сигаретный дым.
7.
Мертвых муравьев, блох, клещей, продукты их жизнедеятельности.
8.
Частицы пластика и резины.
9.
Целлюлозу.
10.
Шерстяные волокна.
11.
Краску и синтетические материалы.
И многое-многое другое….
Одним из наиболее распространенных микроорганизмов в воздухе закрытых
помещений являются стафилококки. При исследовании пыли закрытых помещений
на наличие дрожжеподобных грибов рода Candida было установлено, что в 1 г
комнатной пыли их содержание может достигать до 1000 клеток летом и 3000
зимой, в дорожной пыли летом количество дрожжеподобных грибов составляет
1000.
Воздух
помещений,
имеющих
плохую
санитарно-техническую
характеристику, может содержать до 15000 – 60000 микробов в 1 м3, с хорошей
санитарно-технической характеристикой – 5000 – 6000 микробов в 1м3. Итак,
воздух многих закрытых помещений (клубов, аудиторий, кино, школ, казарм) и
открытых мест (парки, стадионы, дворы жилых домов) вследствие скопления в них
людей может служить переносчиком инфекционных заболеваний. Через воздух
передаются
гнойные
кокки
(стафилококки,
стрептококки,
пневмококки,
менингококки), возбудители туберкулеза, дифтерии, сибирской язвы, чумы,
разнообразные вирусы (гриппа, кори, эпидемического паротита, энцефалита) и
другие.
8
ГЛАВА 3. ОТ ТЕОРИИ – К ПРАКТИКЕ.
Все рассмотренные вопросы – всем известная теория. Чтобы доказать
фитонцидные свойства растений, мною был проведен опрос среди учащихся 5-9
классов школы, занимающихся в разных кабинетах. При этом выяснила, что ребята
уютнее чувствуют себя в кабинетах, в которых большое количество растений.
Кроме этого, с помощью учителя экологии провела следующий эксперимент. В
районной санэпидемиологической станции попросили 3 чашки Петри
мясопептонным агаром
с
и установили их в двух кабинетах школы: кабинете
физики, где совсем нет цветов, в кабинете географии – где много цветов, особенно
хлорофитумов. Третью, контрольную чашку, установила у себя дома, в кухне, где
особенно
много
цветов.
Чашки
Петри
открываются на 30
минут, затем закрываются и
ставятся в термостат
при температуре + 30С на
24 часа. Через сутки
уже
невооруженным
глазом
все
микроорганизмов.
Затем,
с
хорошо
видны
колонии
помощью
микроскопа подсчитали среднее количество колоний микроорганизмов в каждом
варианте. При подсчете руководствовались тем, что одна бактериальная клетка в
благоприятных условиях дает начало одной колонии. Подсчитав количество
колоний, выросших в чашке Петри, и площадь чашки Петри (при диаметре 9 см,
она равна 63,9 см²)
рассчитываем, сколько микроорганизмов содержится в 10
литрах воздуха по формуле:
100 · А
Х = ------------63,9
9
где А – количество микроорганизмов. Полученный результат умножаем на 100,
получаем содержание микроорганизмов в 1 м³ (или 1000 л воздуха). На основании
полученных расчетов сравнили состояние воздушной среды в трех выбранных
местах. В нашем эксперименте число бактерий в кабинете физики колебалось от 10
до 150 в колонии, в кабинете географии – от 10 до 30, а дома - от 5 до 12. Итогом
этой работы служит следующий выводы:
1)
наши
исследования верны,
комнатные растения действительно благоприятно влияют на микрофлору воздуха;
2) в двух кабинетах, где, регулярно проводится проветривание, делается влажная
уборка и находится одинаковое количество учеников, воздух чище там, где класс
озеленен: 3) воздух чище в доме, где много растений, и где на 100 кв. м. проживает
всего 4 человека.
ГЛАВА 4. ДЕЙСТВИЕ ФИТОНЦИДОВ НА ЗДОРОВЬЕ ЧЕЛОВЕКА И
ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ.
Ученые подсчитали: растения Земли ежегодно
выделяют в атмосферу около 490 миллионов тонн
фитонцидов, летучих веществ, убивающих или
подавляющих рост и развитие микроорганизмов.
Насколько они биологически активны, каждый
из нас не раз убеждался, принося в дом букет
сильно
пахнущих
цветов.
Аромат
лилий,
ландышей или черемухи через несколько часов
даже у самых здоровых голов способен вызвать
весьма
неприятные
болезненные
ощущения.
Животным от этих веществ, во всяком случае, в сильной концентрации, и того
хуже. Нарезанные листья черемухи, помещенные под стеклянный колпак вместе
с мухой, мышью и даже крысой, способны через некоторое время убить животное.
Чемпионом же среди комнатных
цветов является хлорофитум. Одного этого
растения оказывается достаточно, чтобы ослабить воздействие окислов азота в
10
помещении, где несколько часов работала газосварка. Для поглощения же
формальдегида, выделяемого теплоизоляцией из синтетических материалов, в
квартире средней величины потребуется уже 40 хлорофитумов. Такое же
количество растений практически полностью очистило воздух от патогенных
частиц в 20-метровой жилой комнате. Причем, очистительные свойства цветов
заметно усиливаются, если положить в цветочные горшки активированный уголь.
Хлорофитум обладает и значительным бактерицидным эффектом.
Специалисты Всероссийского института лекарственных и ароматических растений
(ВИЛАР) выяснили, что за 24 часа этот цветок почти полностью очищает воздух от
вредных микроорганизмов. Растение это неприхотливое, оно хорошо растет как в
прохладных комнатах, при температуре 10-12 градусов, так и в помещениях с
центральным
отоплением.
Оно
достаточно светолюбиво, но нормально
переносит
и
затемнение.
Летом
хлорофитум требует обильного полива
и в большом горшке может дать столько
побегов, что кажется, будто растение
раскинуло
занавес.
вокруг
После
себя
зеленый
проведенных
экспериментов хлорофитум рассажен во
всех кабинетах классов.
Кстати,
доказано, что
растения могут снимать статическое электричество,
снижать
электромагнитное
и
ионизирующее
излучения дисплеев, электростатическое поле, шум,
ультрафиолетовое излучение экрана, именно поэтому
самый озелененный класс в школе - компьютерный.
Другое широко распространенное растение, которое
выделяет
биологически
активные
вещества
(цитранелловое и гераниевое масла, а также ментол и
11
терпентил, убивающие стрептококки и стафилококки), - это комнатная герань,
или пеларгония. Вот почему этот цветок рекомендуют держать в спальне. Вдыхая
эти целебные соединения, человек успокаивается, что очень важно при стрессах,
неврозах и бессоннице. Кроме того, горшки с пеларгонией были расставлены на
подоконники рядом с санузлом школы для удаления неприятных запахов.
Еще
одно фитонцидное растение для комнат - нарядная пестролистая диффенбахия.
Она очищает воздух жилых комнат от токсинов, поэтому ее место в жилых
помещениях, окна которых выходят на шумную автостраду или крупный завод,
фабрику. В комнате диффенбахию необходимо поставить в хорошо освещенное
место (но прямые солнечные лучи она переносит плохо). Цветок любит тепло,
интенсивный полив и опрыскивание мягкой водой комнатной температуры. При
недостатке влаги растение вытягивается в длину и сбрасывает нижние листья, по
мере роста верхушку нужно прищипывать. Пересаживать диффенбахию следует
осторожно: сок ее может обжечь слизистые оболочки. Фитонцидными свойствами
обладают и такие комнатные растения, как фикусы, плющи, драцены, аглаонемы.
Однако, необходимо помнить, что,
фитонцидные свойства в полной мере
проявляются только у хорошо развитых, здоровых экземпляров. Если внешний вид
или запах какого-то растения вызывает у вас неприязнь, то заводить такого
питомца не стоит, даже если его фитонцидные свойства помогают именно при
вашем заболевании. Комнатных растений существует великое множество, так что
всегда можно подобрать растение одновременно и полезное, и приятное.
12
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
Итак, воздух помещений далек
от
идеального. Нам часто кажется , что
загрязнения окружающей среды подкарауливают нас лишь на улице, и поэтому на
экологию наших жилищ мы мало обращаем внимания. Но наш дом – наша
«крепость» - является укрытием от неблагоприятных условий окружающего мира,
к тому же это мощный фактор, воздействующий на человека и в значительной мере
определяющий состояние его здоровья.
В воздухе закрытых помещений
концентрируется пыль, количество которой правда, можно снизить регулярными
влажными уборками. Но пыль – это не самое страшное. Воздух наших комнат
загрязнен
химическими
веществами,
которые
выделяются
мебелью,
синтетическими стройматериалами, красками и лаками. В нем было обнаружено
свыше 1000 вредных веществ, среди которых высокотоксичные и канцерогенные.
Поступающий с улицы при проветривании помещений воздух не намного лучше.
Современные воздухоочистители, конечно, очищают и обеззараживают
воздух в помещениях, но они пока не способны сделать его полезным для здоровья.
Зеленые же растения выделяют в воздух летучие вещества, которые даже в
незначительных концентрациях способны не только очистить воздух от вредных
микроорганизмов, но и улучшить самочувствие людей.
С глубокой древности человек стремился украсить свое жилище растениями.
Человек ощущал себя единым целым с
природой, к ней он и обращался за
исцелением, перенося частицу живой природы в свой дом. Стремление это было
интуитивным. В настоящее время научный подход к озеленению подразумевает
сочетание эстетического восприятия красоты формы, окраски цветов и листьев
растений с другой, полезной функцией растений, о которой было давно известно:
живые растения улучшают состав воздуха и очищают атмосферу. Наполните свой
дом растениями и будете всегда здоровыми!
13
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.
1.
Блинкин С.А., Рудницкая Т.В. Фитонциды вокруг нас. - М., 2001 г.
2.
Ведьмина Е. А., Власова И. В. Санитарно-бактериологическое исследование
воздуха. – М.: Наука, 1978 г.
3.
Дощенко И.И. Воздушная среда и здоровье. - Львов, 1991 г.
4.
Миллер Т. Жизнь в окружающей среде. Т.1. – М.: Прогресс, 1993.
5.
Трофимова И.В., Черняева Е.В. Есть в травах и цветах целительная сила…//
Биология в школе. – 1998. - №2.
6.
Биология и экология . 10-11 классы: проектная деятельность учащихся/авт.-
сост. М.В. Высоцкая. – Волгоград: Учитель, 2008.
7.
Энциклопедический словарь юного географа-краеведа. – М.: Педагогика,
1981.
8.
Ресурсы Интернет.
14