Полдень, двадцать первый век. Век технологий и гуманистической мысли. Наши рабочие места в большинстве своём похожи на бетонную коробку. А наши города и спальные районы — на штабелированные бетонные коробки. Как часто вам удаётся выехать на природу, на дачу к тёще, к бабушке в деревню? По данным американского агентства по охране окружающей среды, человек проводит в помещении до 90% своей жизни. Конечно, в России эта цифра может быть и меньше, но, тем не менее, мы проводим в помещении огромное количество времени. Вот и посматриваем, как сытые волки с грустными глазами, в сторону парков, садов, лесов и природы.

В первобытных джунглях наши предки боролись с силами природы и дикими животными за выживание. В бетонных джунглях опасности несколько иные.

Урбанизация, или же городничество, привело к загрязнению воздуха. Воздух, которым мы дышим, наполнен не только парами автомобильных газов, но и неорганическими газообразными соединениями, например, высокими концентрациями углекислого газа, мелкодисперсными твёрдыми частицами и летучими органическими соединениями (ЛОС). Городничество, повышенный уровень гигиены, утрата биоразнообразия и неравномерный контакт с почвой уменьшили воздействие микробов из окружающей среды на нас. Именно это рассматривается как одна из основных причин роста иммуноопосредованных заболеваний и нежелательных реакций.

Чтобы облегчить жизнь городских жителей, было решено начать озеленять города. Озеленение может быть использовано в качестве профилактического метода для восстановления микробиологического разнообразия в городах и среди горожан, улучшения качества вдыхаемого воздуха и психического самочувствия. Бетонные джунгли легко нагреваются, но с этим можно бороться путём увеличения площади зелёных насаждений. Использование зелёных стен и крыш также может способствовать уменьшению теплового стресса, ведь растительность поглощает большое количество солнечной радиации! Такое озеленение сможет значительно снизить спрос на энергию в зданиях. Зелёные фасады могут использоваться в качестве пассивных систем энергосбережения за счёт эффекта тени, создаваемой растительностью, теплоизоляции, обеспечиваемой как растительностью, так и питательной средой, барьерного эффекта от ветра и охлаждения за счёт испарения. Зелёные стены как снаружи, так и внутри оказывают терапевтический эффект, благодаря наличию растительности, улучшают облик городов, повышают стоимость недвижимости и служат дополнительной тепловой и акустической защитой.

Так что же это за зверь такой, зелёная стена?

Зелёная стена — это общий термин для обозначения всех форм растительных вертикальных поверхностей. И на самом деле они существуют с очень древних времен. Надеюсь, каждый из вас слышал об одном из семи чудес света, а именно о Висячих садах Семирамиды. В средиземноморском климате виноградные лозы обычно использовались для покрытия пергол (навесов), затеняя ограждающие конструкции, или на стенах зданий, охлаждая их в летнее время. Начиная с XVII и XVIII веков, в основном в Великобритании и Центральной Европе, вьющиеся растения стали широко использоваться для покрытия стен зданий. В XIX веке древесные вьющиеся растения широко использовались в качестве декоративных элементов ограждающих конструкций зданий в городах Европы и Северной Америки. Однако с 1980-х годов возникло новое представление о зелёных фасадах как о явлении, способствующему экологическому оздоровлению городов.

Зелёные стены также известны как растительные стены, вертикальные сады, биостены на основе растений, ботанические биофильтры. Современные зелёные стены представляют собой вертикальные конструкции, в которых один или несколько видов комнатных растений выращиваются в почве, или в беспочвенной поддерживающей ткани (геотекстильных мешочках), или в питательной среде. Также в зелёных стенах используют гидропонные системы, которые позволяют выращивать растения без почвы. Отсутствие почвы компенсируется за счёт питательных веществ, доставляемых к растениям через поливную воду. Большинство зелёных стен включают в себя среду для выращивания на основе смеси лёгкого субстрата с гранулированным или пористым материалом (например, минеральные гранулы со средними и мелкими частицами, кокосовое волокно или переработанная ткань) для получения хорошей водоудерживающей способности. В качестве питательной среды также могут использоваться сфагнум, активированный уголь, торф, и их смесь.

Из растений для таких садов обычно используют филодендрон плющевидный (Philodendron hederaceum), карликовый гептаплеурум древесный (Heptapleurum arboricola), драцену деремскую (Dracaena Deremensis) и их подвиды и разновидности.

В активных зелёных стенах воздух прогоняется через стену, тем самым улучшая качество воздуха в помещении путём удаления как газообразных, так и загрязняющих воздух частиц. Воздух фильтруется четырьмя способами: 1 — прохождение воздуха над листвой, 2 — прохождение воздуха за вертикальным садом, в пространстве между опорой и поверхностью, на которой закреплен сад, 3 — прохождение воздуха через питательную среду растений и 4 — через HEPA фильтр, установленный в верхней части стены. Воздух, который активно проходит через корневую опору, поддерживается во влажном состоянии с помощью регулярного или постоянного капельного полива. Помимо фильтрации воздуха, такие стены также являются долгосрочными элементами дизайна интерьера и радуют глаза и сердце человека. Их можно устанавливать не только в офисах и общественных местах (школах, больницах, аэропортах, и т.д.), но и в квартирах и частных домах.

Итак, какие свойства зелёных стен научно подтверждены?

Начнём с моих любимых микробов. В разных частях тела живут разные микробы, но мы затронем лишь микробиом кожи, или же другими словами — сообщество микробов на коже. Микробиом кожи, подвергается больше всех контактам с новыми для организма микробами, не только через прикосновения и касания, но и через воздух. Руки являются наиболее распространённым путём передачи микробов, поэтому так важно мыть руки. Как же бактерии попадают в воздух? Один из источников — поверхность растений. Растения также увеличивают численность и разнообразие бактериальных сообществ на поверхностях в помещениях.

Бактерии из класса гаммапротеобактерий (Gammaproteobacteria) оказывают положительное и защитное воздействие на нашу иммунную систему. Известно так же, что бактерии из рода лактобацилл (Lactobacillus) защищают нас от патогенных микроорганизмов на коже. И представьте себе, эти вышеперечисленные бактерии можно обнаружить как на коже, так и на растениях!

Группа учёных из Финляндии сравнила две группы людей. Одна из групп работала в обычном офисе, другая в офисе, где установили активно фильтрующие зелёные стены. Они обнаружили, что у людей из офиса с зелёной стеной было больше лактобацилл. Причём количество этих бактерий увеличилось уже через две недели после установки зелёной стены. Разнообразие протеобактерий тоже было выше у тех, кто находился в комнате с зелёной стеной. А их анализ крови показал, что уровень провоспалительного вещества цитокина был ниже. Группа пришла к выводу, что воздушно-циркуляционные зелёные стены могут вызывать благоприятные изменения в микробиоме человека. Таким образом, у стен имеется иммуномодулирующий потенциал, который заслуживает дальнейшего изучения.

Другая полезная функция зелёной стены — фильтрация воздуха. Группа из Австралии доказала, что зелёная стена может фильтровать воздух сама! Максимальная польза была достигнута при скорости воздуха 14.9 ± 0.2 л/сек. Воздух очищается сам, когда проходит через питательную среду (субстрат) растений, который насыщен влагой. По результатам других исследований, зелёные стены смогли убрать 90% от витавшего в воздухе формальдегида, а твёрдые мелкие частицы были удалены на уровне 65-90% при условии достаточного освещения.

Зелёные стены показали хорошие результаты и в фильтрации ЛОС. Летучие органические соединения химически разнообразны и находятся в воздухе помещений в виде смеси от десятков до сотен различных соединений. ЛОС выделяются из материалов нефтехимического происхождения, таких как мебель, краски, пластик, растворители и текстиль. Для эффективного удаления ЛОС воздух прогоняется через питательную среду или почву. Растение эпипремнум золотистый оказывал небольшое дополнительное положительное влияние на фильтрацию ЛОС и бактериальное разнообразие в системе зелёной стены. В микробиоме корней и поливной воды преобладали уже упомянутые выше протеобактерии. ЛОС влияют на состав и процессы жизнедеятельности бактериальных сообществ как в окружающей среде, так и на коже. Таким образом, зелёные стены могут удалять ЛОС из воздуха, которые в противном случае могли бы воздействовать на бактериальные сообщества в помещении и на коже.

Зелёные стены являются живыми стенами и влияют на температуру и влажность воздуха в помещении. Так, в экспериментальных условиях они смогли снизить температуру до 4,8°C в зависимости расстояния от зелёной стены. Чем ближе к стене, тем меньше была температура.

Подытожим. Существует значительный международный массив доказательств, свидетельствующих о прямом благотворном влиянии зелёной стены на здоровье человека, социальное и психологическое благополучие, а также на производительность труда. Давайте напомним нашим начальникам и самим себе, что помещения не должны быть похожи на убежище 101 или бетонную коробку, а сами мы не являемся обитателями склепа. Простой элемент декора в виде зелёной стены позволит улучшить качество нашей жизни.

Источники:

Soininen, L., Roslund, M.I., Nurminen, N. et al. Indoor green wall affects health-associated commensal skin microbiota and enhances immune regulation: a randomized trial among urban office workers. Sci Rep 12, 6518 (2022). org/10.1038/s41598-022-10432-4

gov/indoor-air-quality-iaq/inside-story-guide-indoor-air-quality

Mikkonen, Anu, et al. "Biofiltration of airborne VOC s with green wall systems—Microbial and chemical dynamics." Indoor air 28.5 (2018): 697-707.

Abdo, Peter, et al. "Evaluation of air flow through an active green wall biofilter." Urban Forestry & Urban Greening 41 (2019): 75-84.

Torpy, F., Clements, N., Pollinger, M. et al. Testing the single-pass VOC removal efficiency of an active green wall using methyl ethyl ketone (MEK). Air Qual Atmos Health 11, 163–170 (2018).

Sichello, Chad. "Plant propagation and display panel and assembly." U.S. Patent Application No. 12/562,087.

Manso, Maria, and João Castro-Gomes. "Green wall systems: A review of their characteristics." Renewable and sustainable energy reviews 41 (2015): 863-871.

Наш дзен: https://dzen.ru/id/6309229a98f36728dd8046f0

Текст: #Дикарева@inbioreactor
Редактура: #Лазукина@inbioreactor, #li_za_ve@inbioreactor

ПОДДЕРЖАТЬ АВТОРОВ БИОРЕАКТОРА.