Исследование возможностей гидропонных модулей для обеспечения безопасности производственных помещений

Investigation of hydroponic modules to ensure the safety of industrial premises

Аннотация: Шум негативно влияет на вегетативную нервную систему независимо от того, как он субъективно воспринимается самим человеком. Самой распространенной вегетативной реакцией организма на постоянное влияние шума является сужение капилляров слизистых оболочек и кожного покрова, что приводит к возникновению нарушения периферического кровообращения. Влияя на центральную нервную систему, шум становится причиной возникновения биохимических изменений в структурах головного мозга. Исследовав проект гидропонных модулей для обеспечения безопасности производственных помещений, теоретически мы можем достигнуть уменьшения уровня воздействия шума на человека, повысив экологичность и эстетику помещений, безопасность в производственных помещениях и снижения уровня профессиональных рисков.

Ключевые слова: гидропонный модульгидропонные установкианализчисленностьвоздух

Автор:Сапунов Максим Сергеевич |

Выбором темы «Исследование возможностей гидропонных модулей для обеспечения безопасности производственных помещений» научно- исследовательской работы послужило то, что при производстве продуктов и изделий на человека негативно влияют различные источники шума, тем самым нанося вред на физическое и психическое здоровье работника. Поэтому необходимо свести к минимуму уровни превышения шумового воздействия на человека и привести в соответствие мировым стандартам уровень экологичности производства российских предприятий.

Шум негативно влияет на вегетативную нервную систему независимо от того, как он субъективно воспринимается самим человеком. Самой распространенной вегетативной реакцией организма на постоянное влияние шума является сужение капилляров слизистых оболочек и кожного покрова, что приводит к возникновению нарушения периферического кровообращения. Влияя на центральную нервную систему, шум становится причиной возникновения биохимических изменений в структурах головного мозга. Исследовав проект гидропонных модулей для обеспечения безопасности производственных помещений, теоретически мы можем достигнуть уменьшения уровня воздействия шума на человека, повысив экологичность и эстетику помещений, безопасность в производственных помещениях и снижения уровня профессиональных рисков.

Гидропонные модули для производственных помещений призваны решить такие задачи, как санированиеулучшение микроклимата: снижение запыленности, смягчение шума, а также создание благоприятной психологической обстановки. В большинстве случаев производственные помещения мало снабжены гидропонными установками, но, все же, используя самые неприхотливые растения и метод «вахтового» содержания, можно получить неплохой результат. К неблагоприятным условиям в производственных помещениях относятся колебания температуры, сквозняки, химические примеси, электромагнитные излучения, запыленность воздуха, шум, вибрации. При наличии свободного пространства располагать гидропонные модули лучше группами, создавая барьеры. В небольших помещения целесообразно применять вертикальное озеленение, в том числе создание зеленых стен, «зеленые окна». Вдоль окон и стен можно расположить стационарные цветочницы из пластика, или облицованные плиткой.

Для чего нужны гидропонные модули: историки считают, что люди начали выращивать растения уже 5000 лет назад, однако в наше время к ним перестали серьёзно относиться, и долго воспринимали их только как украшение помещений. Для чего же нам нужны гидропонные установки: конечно, растения действительно создают в помещении уют, комфортную атмосферу, делают интерьер помещений живым и привлекательным, однако в последние годы учёные открыли и другие свойства растений, и эти открытия изменили отношение людей к ним. Комнатные цветы нужны в каждой квартире не только для уюта. В воздухе закрытых помещений по разным причинам накапливаются токсические вещества: их выделяют отделочные материалы, моющие средства, водопроводная вода, да и воздух, попадающий с улицы, далеко не всегда бывает чистым и безопасным – в выхлопах автомобилей и сигаретном дыме содержатся такие опасные для здоровья вещества, как бензол и толуол.

Электромагнитное излучение, бактерии и высушенный воздух тоже не прибавляют здоровья ни нам, ни нашей коже. Со всеми этими проблемами помогают справиться гидропонные модуля.

Гидропонные модуля, расположенные в производственных помещениях, адаптируются, приспосабливаются к воздействию синтетических материалов, железобетонных стен, бытовой техники и электроники. Растения меняют себя и приспосабливают к себе окружение, по мере сил изменяя и облагораживая ситуацию, в которой оказались. Помогают приспособиться к среде производственных помещений.

Гидропонные установки осуществляют детоксикацию вредных веществ в процессе своей жизнедеятельности различными способами. Одни вещества связываются цитоплазмой растительных клеток, и благодаря этому становятся неактивными. Другие подвергаются превращениям в растениях и становятся нетоксичными, а затем включаются в метаболизм растительных клеток и используются для нужд растения. Воздух внутри производственных помещений практически всегда более пыльный, чем на улице. Ведь при проветривании производственных помещений, когда потоки уличного воздуха входят через форточку и выходят через вентиляционные решетки (или через другую форточку), скорость и направление воздушного потока постоянно меняются. При этом пыль выпадает в осадок, а на улицу выходит очищенный в помещении воздух, за сутки мы вдыхаем вместе с воздухом в среднем около двух столовых ложек пыли! И чем мельче пыль, тем глубже она проникает в наши легкие. Частицы пыли повреждают стенки альвеол, нарушая первый иммунный барьер и открывая путь инфекциям и аллергенам. Осевшие на частичках пыли микроорганизмы могут долгое время находиться в воздухе, не теряя своей жизнеспособности.

Анализом и экспериментальной частью является – обобщение и разъяснение полученных данных. Исследования проводились в помещениях, которые характеризуются как постоянным, так и временным режимом пребыванием сотрудников и студентов, занятых умственным трудом, и сотрудников рабочих специальностей, занятых выполнением различных производственных процессов. Характеристики помещения позволяют оценить его микроклиматические параметры и освещенность (таблица 1). Согласно данным микроклиматических параметров помещения характеризуются низкими показателями влажности, а освещённость производственного помещения в 3-4 раза ниже освещённости учебной аудитории.

Таблица 1. Микроклиматические параметры исследуемых помещений

S, кв. м

Кол-во отопит. приборов

S отопит. приб., кв.м.

Колво око н

S окон, кв.м.

Ориентация окон

Т, ºC

W,%

Е, Лк

1

15

1

0,8

1

2,5

С-3

24,2±0,2

23,5±0,3

350-500

2

30

2

1,6

2

4,5

С-В

23,8±0,2

14,9±0,3

1500-2200

Количество микроорганизмов в воздухе производственного помещения без гидропонных модулей несколько колеблется (таблица 2), это возможно благодаря действию некоторых факторов: периодичность скопления людей в помещении, проветривание, влажная уборка. Таким образом, для наиболее полной картины микробиологического состояния воздуха замеры проводились в динамике. Согласно экспериментальным данным, общая микробная численность колеблется от 2,45 * 103 до 6,71 * 103 КОЕ в 1 м3 воздуха, а количество стафилококка – от 0,21 103 до 2,04 * 103 КОЕ в 1 м3 воздуха, колебания численности микроскопических грибов небольшие – от 0,17 * 103 до 0,21 * 103 КОЕ в 1 м3 воздуха (см. табл. 2).

Таблица 2. Количественный и качественный состав микрофлоры

воздуха производственного помещения без гидропонных модулей

Сроки прове-

Общая микробная численность

Микроскопи-

Стафило-

дения экспе-

ческие грибы,

кокк, КОЕ/

КОЕ/ м3,

% бакте-

%

% актино-

римента

тыс.

рий

грибов

мицетов

КОЕ/ м3, тыс.

м3, тыс.

1-й день экспе-

6,71±0,62

96,83

1,91

1,26

0,21±0,06

2,04±0,13

римента

3-й день экспе-

2,59±0,64

93,44

3,28

3,28

0,17±0,04

0,89±0,04

римента

5-й день экспе-

5,77±3,05

98,00

1,50

0,50

0,17±0,05

1,87±0,25

римента

7-й день экспе-

2,80±0,37

95,00

0,0

5,00

0,21±0,03

0,85±0,15

римента

9-й день экспе-

2,45±0,94

75,00

25,00

0,0

0,21±0,06

0,21±0,06

римента

  Анализ количественного и качественного состава воздуха производственного цеха после установки гидропонных модулей показал снижение общей микробной численности с 3,95 * 103 до 2,94 * 103 КОЕ в 1 м3 воздуха, количества микроскопических грибов с 0,30 * 103 до 0,04 * 103 КОЕ в 1 м3 воздуха, а количества стафилококка – с 0,51 * 103 до 0,04 * 103 КОЕ в3 воздуха (таблица 3). Таким образом, численность микроорганизмов в воздухе исследуемого помещения после размещения гидропонных модулей находится в прямой зависимости от продолжительности экспозиции растений. Из анализа усредненных данных состава микрофлоры воздушной среды производственного цеха после установки растений отмечено, что общая микробная численность снизилась в 1,2 раза, количество стафилококка в 4 раза по сравнению с контролем (рисунок 1).

 

-до гидропонных модулей -в присутствии гидропонных модулей

Рис. 1. Средние показатели численности микроорганизмов в воздушной среде производственного помещения

По результатам эксперимента в учебной аудитории после введения растений при экспозиции 7 дней наблюдалось снижение общей микробной численности в 3 раза – с 721,67 до 233,50 КОЕ в 1 м3 воздуха (таблица 2).

Таблица 3. Количественный и качественный состав микрофлоры воздуха производственного помещения гидропонными модулями

Сроки прове-

Общая микробная численность

Микроскопи-

Стафило-

дения экспе-

ческие грибы,

кокк, КОЕ/

КОЕ/ м3,

% бакте-

%

% актино-

римента

тыс.

рий

грибов

мицетов

КОЕ/ м3, тыс.

м3, тыс.

10 дней

3,95±0,51

62,00

36,00

2,00

0,30±0,06

0,51±0,15

20 дней

3,61±0,56

93,67

3,33

3,00

0,25±0,07

0,42±0,02

30 дней

3,48±0,30

88,33

3,67

8,00

0,13±0,05

0,13±0,03

40 дней

2,94±0,73

91,00

5,50

3,50

0,04±0,02

0,04±0,023

 

-до гидропонных модулей -в присутствии гидропонных модулей

Рис. 2. Динамика численности микроорганизмов в воздушной среде учебной аудитории

  Установлено, что микрофлора производственного помещения и учебной аудитории представлена в основном бактериями (рис. 3, 4). В процентном соотношении для микрофлоры воздуха обоих помещений характерно снижение количества бактерий на 3-8%. В то же время отмечено небольшое повышение количества микроскопических грибов на 1-5% и актиномицетов на 1-3%, что может быть вызвано увеличением влажности воздуха за счет транспирации растений и микробиоценозом почвы. Таким образом, оранжерейные растения в помещениях различного типа способствуют оздоровлению воздушной среды. Наличие растений способствуют снижению общей численности микроорганизмов/ по сравнению с контролем. Снижение количества бактерий в воздухе находится в прямой зависимости от длительности пребывания растений в помещении: чем продолжительнее экспозиция растений, тем меньше численность бактерий в воздухе.

 

-до гидропонных модулей -в присутствии гидропонных модулей

Рис. 3. Процентное соотношение групп микроорганизмов воздушной среды производственного помещения

 

-до гидропонных модулей -в присутствии гидропонных модулей

Рис. 4. Процентное соотношение групп микроорганизмов воздушной среды учебной аудитории

 Выводы и рекомендации: в производственном помещении после установки гидропонных модулей общая микробная численность снизилась в 1,2 раза, количество стафилококка в 4 раза по сравнению с (динамикой численности микроорганизмов) контролем. В учебной аудитории после введения оранжерейных растений общая микробная численность снизилась в 3 раза по сравнению с (динамикой численности микроорганизмов) контролем. Гидропонные установки осуществляют детоксикацию вредных веществ в процессе своей жизнедеятельности различными способами, тем самым обеспечивая защиту от электромагнитных излучений, бактерий и высушенного воздуха. Гидропонные модули для производственных помещений призваны решить такие задачи, как санированиеулучшение микроклимата: снижение запыленности, смягчение шума, а также создание благоприятной психологической обстановки.

список литературы:

Чебанова Т.Л. Промышленная гидропоника”, Commercial hydroponics. С предисловием и под редакцией кандидата биологических наук В.Н. Былова Издательство Колос Москва 2018 стр.134-135.

Кирпичникова И.М., Волкова О.С., Малюгина А.А. Оптимизация выбора солнечных световодов для равномерного освещения поверхности помещений в зданиях // Альтернативная энергетика и экология (isjaee). 2016;(7-8):19-24.

Мартынюк, В.Ф. Защита окружающей среды в чрезвычайных ситуациях: Учебное пособие для вузов / В.Ф.Мартынюк, Б.Е. Прусенко.– М.: Изд. «Нефть и газ», 2013.- 335 с.

Титов В.П., Сазонов Э.В., Краснов Ю.С. и др. Курсовое и дипломное проектирование по вентиляции гражданских и промышленных зданий: Учебное пособие для ВУЗов/ - М.: Стройиздат, 2015. – 192 с.

Федотов А.Е. Чистые помещения. / А. Е. Федотов. - Москва : АСИНКОМ, 2015. - 512 с.

Филичев С.А., Лукашевич О.Д. Экологи изобретают: решение экологических проблем методами технического творчества / С.А. Филичев, О.Д. Лукашевич. – Томск, 2010. – 119 с.

Интернет-ресурсы:

  1.  http://yadi.sk/d/gpW3AN8JKEUDU - Растения под стеклом
  2. http://yadi.sk/d/NMtCbB5_KEU4o - Гидропоника для любителей
  3.  http://yadi.sk/d/NZA3AfGAKEUAF  - Размножение растений