Тема: Исследование физико-химических характеристик абиотической среды школьников.

Смирнова Елизавета Александровна

РФ Мурманская область пгт Зеленоборский

МБОУ, СОШ №6, 10 класс

Научная статья

Содержание:

1. Вступление……………………………………….……………………………………………..1
2. Цели и задачи……………………………………………………………………………………1
3. Материалы и методы исследования………………………………………………………..….2
4. Ход работы………………………………………………………………………………………2
5. Полученные результаты и их обсуждение…………………………………………………….8
6. Выводы…………………………………………………………………………………………..9
7. Заключение и перспективы работы……………………………………………………………9
8. Список литературы……………………………………………………………………………10

Вступление: 

Организм человека приспособлен к определённому качеству физических, химических и биологических факторов окружающей среды. Если человек длительно находится в условиях, значительно отличающихся от тех, к которым он приспособлен, могут произойти нарушения, несовместимые со здоровьем и нормальной жизнью. Каждый из нас имеет право знать обо всех экологических изменениях, происходящих в окружающей среде. Учащиеся – это то звено в нашем обществе, которое несёт на себе ответственность за будущее страны. И эта копилка будущей рабочей силы, науки, творчества должна быть эффективна, а для этого – здорова. В наше время дети болеют очень часто. И вся работа была проделана ради того, чтобы выяснить, какие факторы влияют на состояние здоровья ребёнка, какую роль при этом играет его школьная жизнь.

Цель: Определить влияние физико-химических характеристик абиотических факторов на здоровье школьников.

Задачи: 

1. Изучить и проанализировать экологическую комфортабельность школы.

1. Изучить данные диспансеризации учащихся.

1. Провести исследование экологического воздействия на здоровье учащихся.
2. Создать систему школьного мониторинга.

1. Оценить состояние здоровья учащихся школы и выявить зависимость  их  здоровья от физико-химических характеристик школьного помещения;
2. Предложить способы нейтрализации вредного воздействия школы (если оно есть) на здоровье учащихся.

2. Дать рекомендации по проведённым исследованиям.                                       Актуальность: Снижение уровня здоровья обучающихся муниципального бюджетного общеобразовательного учреждения, средней общеобразовательной средней школы №6 пгт Зеленоборский побудило нас обратить внимание на влияние некоторых факторов внешней среды на организм школьника. В этом году я решила изучить влияние физико-химических характеристк абиотической среды школьника, таких как: свет, воздух, вода и радиация.        

Объект исследования:

1. Экологическая комфортабельность школы

1. Состояние здоровья учащихся в условиях школы

Основная гипотеза: На здоровье школьников влияют физико-химические характеристики абиотической среды.

Методики:

1.  Анализ школьной документации

1. Анализ медицинской документации
2. Физико-химический метод (свойства света, воды, пыли)
3. Статистический анализ данных.

Этапы работы        

     1.  Теоретический

1.1. Знакомство с методами исследовательской  деятельности

1.2. Понятие «здоровье», его составляющие

1.3. Факторы, влияющие на состояние здоровья человека

1.4. Характеристика основных заболеваний, которыми страдают учащиеся, их причины, симптомы и профилактика.

         2. Практический (исследовательский)

2.1. Составление анкет и проведение анкетирования учащихся по проблемам здоровья.

2.2. Обработка данных анкетирования и составление диаграмм, оформление презентаций.

2.3. Изучение уровня физического развития обучающихся и работы основных систем органов.

2.4. Анализ заболеваемости обучающихся школы. Оформление результатов анализа.

2.5 Разработка рекомендаций для обучающихся школы и педагогического коллектива по снижению уровня заболеваемости школьников

2.6 Создание веб-сайта «Здоровье школьника»

Ход  работы: 

А почему меня заинтересовала именно это тема? Ученик большую часть своего времени проводит либо в школе, либо за подготовкой к урокам. Возникает вопрос: в какой связи находятся здоровье учащегося и условия его существования? Ведь очень часто дети и их родителями в погоне за оценками забывают о здоровье.  

Оценить здоровье учеников, влияние школы на него и разобраться в природе появления заболеваний мне помогло следующее:

1. Данные диспансеризации, которая было проведена в прошлом году.

1. Анкетирование учащихся
2. Исследование факторов воздействия на здоровье.

Анализ школьной медицинской документации показал, что в 2012/ 13 учебном году на 7% увеличилось количество детей, имеющих отклонения в развитии и здоровье.

Чтобы лучше представить себе влияние школьного экологического состояния на здоровье учеников я рассмотрела отдельные заболевания и факторы, влияющие на них:

1. Факторы, влияющие на зрения

1. Факторы, влияющие на дыхательную систему
2. Факторы, влияющие на пищеварительную систему
3. Факторы, влияющие на нервную систему.

№1. Факторы, влияющие на зрение.

Примерно у  70% учеников в школьные годы зрение начинает падать. Развивается близорукость, дети надевают очки и редко кому потом их удаётся снять. Количество школьников, имеющих проблемы зрения – 119 человек (23%). Происходит это по нескольким причинам:

1. Освещённость. Этот фактор является самым главным. Очень важна грамотная освещенность помещений.

         Искусственная освещённость производится лампами дневного света ЛП-40. Эти лампы намного выгодней и эффективней, чем лампы накаливания, которые были в школе несколько лет назад. Естественная освещённость рассчитывается по коэффициенту света.                                      Ксвета для классов должен быть равен 0.25, для залов – 0.17.

Недостаточную освещённость может вызвать, конечно, небольшая собственная площадь окна, а также большое количество цветов на окне или других предметов, шторы, слишком плотные дневные занавески. Но в школе этому уделяется достаточно внимания, учтены все требования. В результате освещенность в школе полностью соответствует стандартам и зачастую бывает лучше, чем в домашних условиях.

Свет как элемент жизненной среды человека является одним из основных факторов важнейшей медико-биологической проблемы современности - организм и среда.

Свет, как видимое излучение, является единственным раздражителем глаза, вызывающим зрительные ощущения, обеспечивающие зрительное восприятия мира. Но действие света на глаз не ограничено только аспектом видения - возникновением на сетчатке глаза изображений и формированием зрительных образов. Кроме основного процесса видения, свет вызывает и другие важные реакции рефлекторного и гуморального характера. Видимый свет оказывает также влияние на иммунные и аллергические реакции, а также на различные показатели обмена, изменяет уровень аскорбиновой кислоты в крови, в надпочечных железах и мозге. Кроме того, свет действует и на сердечно-сосудистую систему. Наибольшее количество реакций вызываемых светом в организме человека, имеют положительный эффект. По результатам проведённых замеров я выяснила, что уровень освещённости в школе составляет 452,6 Лк

№2. Факторы, влияющие на дыхательную  систему.

Влажность - это мера, что характеризирует содержание водяного пара в воздухе. Известно, что человек на 80-90% состоит из воды, но не все догадываются, что уровень влажности в атмосфере играет значительную роль в жизни человека.

Содержимое влаги в воздухе способно влиять на общее самочувствие человека. Отклонение этого параметра от нормальных значений способно незаметно и постепенно снизить иммунитет человека, ухудшить состояние кожи, повысить утомляемость, особенно негативно это отражается на маленьких детях. Нормальный уровень влажности благотворно отображается на нашем самочувствии. Оптимальный уровень - это 45-65% относительной влажности. Находясь в помещении, мы нарушаем естественный баланс влажности, который поддерживается природой.

 Проблемы при отклонениях от оптимальной влажности: воздух влажность атмосфера здоровье

Симптомы ухудшения здоровья при избыточной сухости: обветривание кожи и губ, раздражение носа, ангина, проблемы с дыханием, аллергические реакции, проблемы с астмой, ринит.

Повторяясь изо дня в день эта неблагоприятная ситуация может привести к нежелательным последствиям, а именно: утомляемость. Поскольку пересушенный воздух затрудняет поступление в организм кислорода, пребывание в такой атмосфере вызывает ухудшение самочувствия, утомляемость, не способствует сосредоточенности. В результате сухости воздуха поражаются ухо-горло-носовая и бронхиальная области. Утрачивают свою защитную функцию слизистые оболочки верхних дыхательных путей, так называемый респираторный эпителий. Впрочем, после восстановления нормальной влажности, возможна регенерация защитных качеств эпителия. Слизистая глаз также утрачивает свои защитные функции, открывая дорогу бактериальной инфекции. Сухой воздух также вызывает дополнительное раздражение у тех, кто носит контактные линзы, поскольку ускоренное пересыхание линз вызывает дискомфорт, а при длительном действии неблагоприятно отражается на состоянии глаз в целом. Одним из главных факторов в уходе за ребенком является влажность воздуха, которым он дышит. Для здорового ребенка влажность должна быть не менее 50%, для больного респираторной инфекцией - не менее 60%. Если воздух в комнате слишком сухой, у ребенка пересыхает слизистая, закладывает нос, и он часто просыпается ночью. Слизь скапливается в полостях и становится питательной средой для бактерий. У грудного ребенка пересыхает слизистая оболочка полости рта и, как следствие, может возникать боль при сосании груди. Количество детей с проблемами органов дыхания – 19 человек (3,8%).

Влажность воздуха в школе в среднем равна 41, 6%, т.е. не является достаточной.

Пыль

Влажность "связывает" пыль. Сухой воздух и, вдобавок тепло, выделяемое обогревателями, напротив, приводят к тому, что пыль летает по всей комнате. Это особенно противопоказано астматикам и аллергикам. Одновременно усиливаются электростатические заряды на одежде и предметах. Таким образом, информация об относительной влажности и увлажнении воздуха в осенне-зимний сезон является актуальной для каждого человека, как дома, так, по возможности, и на работе. Загрязнённый воздух в кабинете оказывает  отрицательное влияние на здоровье учащихся. Во-первых, пылевые частички попадают в наш организм, раздражая слизистые оболочки, оседая в лёгких, во-вторых, уменьшается объёмная доля кислорода, а его нехватка снижает работоспособность. В пыли есть сапрофитные пылевые клещи. И именно на этих клещиков у людей возникает аллергия. А если в пыли есть ещё какие-нибудь примеси, например, частички угля, то тогда может возникнуть силикоз лёгкого. Также в школе есть люди, страдающие астмой и др. подобными заболеваниями. Это связано с большим количеством народа. Конечно, эту проблему стараются решить: ежедневно проветривают окна, ежедневная влажная уборка. Во многих кабинетах ставят цветы, которые хорошо поглощают пыль, тем самым, очищая воздух. Ученики в школе не оставляют в кабинетах верхнюю одежду. Очень сильно загрязняет воздух в кабинетах меловая пыль. Листья растений, которые стоят рядом с доской, через некоторое время становятся почти белыми от мела: дети всем этим дышат. В кабинете информатики заменили меловые доски маркерными. Для уменьшения запылённости мелом, хотелось бы, чтобы доски поменяли и в остальных кабинетах.

Влияние пыли на здоровье человека. Экологи всего мира единодушны во мнении о том, что пыль небезопасна для здоровья человека. Вдыхание воздуха с высокой концентрацией пыли оказывает такое же вредное воздействие на лёгкие, как полсигареты. Кроме того, пыль, накапливающаяся у нас дома, способствует обострению таких хронических заболеваний, как астма, аллергия и сахарный диабет. Пыль не только будит уже имеющиеся в организме болезни, но приводит к возникновению новых, например: заболеваний вирусного характера,  бронхиальной астмы, нарушениям слуха, заболеваниям почек, инфаркту миокарда, менингиту, артериосклерозу, заболеваниям кожи, конъюнктивитам. Но, безусловно, самым большим вредом пыли является распространение эпидемий. Пыль кочует из дома в дом, перенося с собой кучи болезнетворных микробов, бактерий, грибков и вирусов, через дыхательные пути проникает в организм человека и заражает его инфекцией. Но пыль «богата» не только опасными вирусами и микробами, но и «противными» микроорганизмами – клещами. После многочисленных исследований пыли и реакции на нее стало очевидным, что главным возбудителем аллергии является пылевой клещ, размер которого всего 0,4 миллиметра. Клещи хорошо размножаются и живут в условиях обычного микроклимата квартиры: +25°С и влажности 75-80%, а это означает, что в постели (перины, подушки, матрацы) обязательно будут заводиться клещи, даже если ее постоянно убирать, они будут появляться. Питаются пылевые клещи мелкими чешуйками кожи человека, которые мы теряет в среднем 1 грамм в неделю, а значит, им всегда будет, чем питаться и будет, где размножаться. Безусловно, человеку с аллергией на пыль очень тяжело противостоять возбудителю, но вполне реально.

Меры борьбы с пылью. Ведя войну с пылью и клещами, следует как можно чаще проветривать помещение, менять и обязательно гладить утюгом постельное бельё, пылесосить мебель, летом сушить одеяла, матрацы и подушки на солнце. Соблюдайте данные правила гигиены жилища, и счёт в борьбе с домашней пылью всегда будет в Вашу пользу! Победить пыль — полностью изгнать её — невозможно! Но следует стараться сократить масштабы её «проживания» в нашей школе. Единственным методом борьбы с пылью является уборка. Естественная вентиляция производится в каждом классе. В столовой, в кабинетах физики и химии установлена вытяжная вентиляция. В результате в этих помещениях воздух не загрязнён вредными выбросами. В школе с  аллергическими заболеваниями  – 19 человек (3,8%).

В результате смывов с листьев комнатного растения – хлорофитума – определения сухого вещества установлено, что уровень запылённости классов не высокая, стоит обратить внимание на библиотеку, кабинеты 12, 13, 14, 15, 17 и 34. Это кабинеты русского языка и математики. Высокая запылённость объясняется большим количеством пыли, в большей мере меловой.

№3. Факторы, влияющие на пищеварительную  систему.

Состояние воды. Есть горячая и холодная вода, раковины  на каждом этаже в туалетах и в столовой, что позволяет детям мыть руки перед и после еды. Питьевая вода находится в столовой на первом этаже. Но некоторым школьникам бывает очень лень спускаться с третьего на первый этаж, чтобы напиться воды. Ведь намного легче заскочить в туалет и попить прямо из-под крана. Итог: В результате проведённых экспериментов мною было установлено, что содержание ионов металлов и кислотных остатков на превышает ПДК, запах воды 1-2 балла, прозрачность 100%. Таким образом, водопроводная вода соответствует санитарным нормам, но не предназначена для питья, т.к. не прошла бактериологическую проверку. Ведь риск заразиться чем-нибудь, попив сырой воды, всегда очень велик. А как было бы здорово, если бы на каждом этаже был установлен бачок с питьевой  водой! И все желающие могли бы  напиться вдоволь без вреда для здоровья. Количество детей в школе с нарушениями органов пищеварения – 10 человек (2%).

№4. Факторы, влияющие на нервную    систему.

Шумовое загрязнение. Сильное шумовое загрязнение может вызвать головные боли, стрессовые ситуации. Шум обладает аккумулятивным эффектом, то есть акустические раздражения, накапливаясь в организме, всё сильнее угнетают нервную систему. Поэтому перед потерей слуха от воздействия шумов возникает функциональное расстройство центральной нервной системы. Особенно вредное влияние шум оказывает на нервно-психическую деятельность организма. Уровень шума измеряется в децибелах. 20-30 дБ практически безвредны, а выше 80 – уже существенно и довольно опасно. За неимением прибора, измеряющего шумовое загрязнение, я решила сделать по-своему. Был проведён опрос учащихся, и оказалось, что учителей слушаются по-разному. Например, на уроках своего классного руководителя шумовое загрязнение практически отсутствует. Ученик может услышать шёпот своего товарища на другом конце класса. На других уроках дело обстоит по-другому. Был проведен опрос второго, пятого и девятого классов. Оказалось, что радиус «слышания» в разных классах на разных уроках  колеблется от 30 см до 7 м. Конечно, они превышают норму. И часто шумовое загрязнение превышает 60-70 дБ. Школа считается очень шумным местом. В школе проводятся меры по улучшению дисциплины на уроках и перемене, т. е. уменьшению шумового загрязнения.

№5 Воздействие радиации на человека.                                                                         Естественный радиационный фон - доза излучения, создаваемая космическими лучами и излучением природных радионуклидов, естественно, распределенных в земле, воде, воздухе, других элементах биосферы, пищевых продуктах и организме человека. Радиоактивный фон присутствует везде и всегда - где-то его уровень больше обычной нормы, где-то меньше. Человеческий организм не способен с помощью своих органов чувств воспринимать наличие радиоактивных веществ и их излучения, поэтому необходимы специальные измерительные приборы - дозиметрическая и радиометрическая аппаратура. Уровни безопасных величин поглощённой дозы излучения измеряемые радиометром или дозиметром, для населения Естественный радиационный фон везде свой, в зависимости от высоты территории над уровнем моря и геологического строения каждого конкретного района. Безопасным считается уровень радиации до величины, приблизительно 0.5 микрозиверт в ч а с (до 50 микрорентген в час). До 0.2 микрозиверт в час (соответствует значениям до 20 микрорентген в час) - это наиболее безопасный уровень внешнего облучения тела человека, когда"радиационный фон в норме". Верхний предел допустимой мощности дозы – примерно 0.5 мкЗв/час (50 мкР/ч). Исследования показали, что уровень радиации в школе находится в пределах нормы и равна 10 мкР/ч

Полученные результаты:

Сводная таблица физико-химических измерений абиотической среды школьников

По результатам проведённых замеров я выяснила, что уровень освещённости в школе составляет 452,6 Лк, влажность – 45,4%, уровень радиации – 10 мкР/ч.

Количество ионов металлов и кислотных остатков в воде находятся в рамках ПДК. Физические показатели воды также соответствуют санитарным нормам.

Заключение:

        Зачем вообще была проделана вся эта работа? Мне, просто как  учащейся, стало интересно, отчего зависит заболеваемость в школе? Изучив параметры физико-химических характеристик абиотической среды школьника, я пришла к мнению, что гипотеза, выдвинутая мной ранее, оказалась ошибочной. На увеличение заболеваемости учащихся не влияет школа, т.к. освещённость, влажность воздуха, запылённость воздуха, состояние воды, уровень радиации находятся в пределах нормы. В будущем планирую изучить другие факторы: влияние осанки, наушников, компьютера, образа жизни учеников на состояние здоровья.

Вывод:

1. В результате своего исследования, я пришла к выводу, что экологическое состояние школы соответствует всем стандартам;

1. здоровье учащихся снижается каждый год, но угрозы не представляет;
2. Действительно, есть очень много факторов влияния со стороны школы, которые воздействуют на школьников, как отрицательные, так и положительные. Многие из них предстоит изучить в следующем году.

Предложения по улучшению экологического состояния школы.

1. Завести на каждого ученика «Паспорт здоровья».

1. Правильно освещать кабинет: следить за количеством цветов на окне, не вешать плотные занавески и шторы.

1. Заменить меловые доски маркерными во всех классах.

1. Ещё больше увеличить озеленение школы.
2. Улучшить качество работы дежурных.
3. Чаще проводить влажную уборку.
4. Установить бачки с питьевой водой на этажах.
5. Чаще проводить дни здоровья.
6. Ужесточить контроль над дисциплиной.

Список литературы.

1. Ашихминой Т. Я. Сбережём землю. Школьный экологический мониторинг. Москва, 1999 г.

2. Лаптев А.П. Гигиена массового спорта. - М.: ФиС, 1984. - С.131-136.

 3. Лаптев А.П., Малышева И.Н. Практикум по гигиене. - М.: ФиС, 1987.

4. Лаптев А.П., Полиевский С.А. Гигиена: Учебник для ин-тов физич. культ. - М.: ФиС, 1990.

5. Волынская Е.В. Гигиенические основы здоровья: Методическое пособие. - Липецк: Изд-во ЛГПИ, 2000. - С.10-26.

6. Микляева Анастасия. Я – подросток. Мир эмоций. Санкт-Петербург, 2003 г.

7. Левин В. Ф. Сергиево-Посадский район: окружающая среда. Сергиев посад, 1997 г

8. Левин В. Ф. Природа и экология Сергиево-Посадского района. Сергиев Посад, 2003 г.

 9. Джек Хассард. Уроки естествознания. Москва, 1993 г.

 10. Минх А.А. Общая гигиена. - М.: Медицина, 1984. - С.18-76.

11. Научно-популярный журнал Академии наук «Химия и жизнь», Москва, 1993 г.

12. Фёдорова А. И., Никольская А. Н. Практикум по экологии и охране окружающей среды. Москва, 2000 г.

13. Л. Блинов. Химико-экологический словарь-справочник. Санкт Петербург, 2002г.

Тема: Исследование физико-химических характеристик абиотической среды школьников.

Смирнова Елизавета Александровна

РФ Мурманская область пгт Зеленоборский

МБОУ, СОШ №6, 10 класс

План исследований.

Учащиеся – это то звено в нашем обществе, которое несёт на себе ответственность за будущее страны. И эта копилка будущей рабочей силы, науки, творчества должна быть эффективна, а для этого – здорова.         Снижение уровня здоровья обучающихся муниципального бюджетного общеобразовательного учреждения, средней общеобразовательной средней школы №6 пгт Зеленоборский побудило нас обратить внимание на влияние некоторых факторов внешней среды на организм школьника. В этом году я решила изучить влияние физико-химических характеристк абиотической среды школьника, таких как: свет, воздух, вода и радиация. Основная гипотеза: На здоровье школьников влияют физико-химические характеристики абиотической среды. 

Этапы работы        

     1.  Теоретический

1.1. Знакомство с методами исследовательской  деятельности

1.2. Понятие «здоровье», его составляющие

1.3. Факторы, влияющие на состояние здоровья человека

1.4. Характеристика основных заболеваний, которыми страдают учащиеся, их причины и профилактика.

         2. Практический (исследовательский)

2.1. Составление анкет и проведение анкетирования учащихся по проблемам здоровья.

2.2. Обработка данных анкетирования и составление диаграмм, оформление презентаций.

2.3. Изучение уровня физического развития обучающихся.

2.4. Анализ заболеваемости обучающихся школы. Оформление результатов анализа.

2.5 Разработка рекомендаций для обучающихся школы и педагогического коллектива по снижению уровня заболеваемости школьников

Методика определения осещённости.  Ксвета рассчитывается по формуле: К света = S окна : S пола, где S окна = площади всех окон в помещении = 16 кв. м. S пола = площади пола = 55 кв. м. 16 кв. м. : 66 кв. м. = 0.24

Определение запылённости воздуха. С 5 растений одинаковой породы (хлорофитум)  сорвала по 10 листьев и поместила в чистую стеклянную чашу с крышкой. Листья в банках залила дистиллированной водой, затем тщательно смыла пыль с поверхности каждого листа. Воду отфильтровала и взвесила на электронных весах массу осадка после сушки. Полученный результат является массой пыли, на обмытой поверхности и он равен 0.36 мг. Теперь необходимо найти площадь всех обмытых листьев. Для этого: S = S1 * n,  где S1 – площадь одного листа, S – площадь всех обмытых листьев, n – количество листьев. 36 см2.* 50 = 1800 см2. = 0.18 м2. Площадь всех обмытых листьев = 0.18 кв. м. Теперь необходимо рассчитать степень запылённости. Для этого: V = М : S, где М = масса пыли на обмытой поверхности, S = площадь всех обмытых листьев.  0.36 мг : 36 кв. м. = 0.01 мг кв. м.

Определение влажности воздуха. Психрометрический метод основан на использовании прибора, называемого психрометром, который состоит из двух расположенных рядом термометров. Один из термометров называется сухим, измеряющим температуру воздуха. Баллончик с расширяющейся жидкостью другого термометра обертывают легкой гигроскопической тканью в виде чехла, нижний конец которого опускают в сосуд с водой. Вода по чехлу, как по фитилю, поднимается к баллончику и постоянно смачивает его. Этот термометр называется влажным или мокрым и измеряет температуру воздуха по мокрому термометру.

Проведение физико-химического анализа воды. Отбор проб был проведен в стеклянную банку. Перед отбором она была тщательно вымыта.  Были отобраны пробы водопроводной воды. Для того, чтобы определить присутствие загрязнителей в условиях школьной лаборатории, следует привести  концентрирование этих примесей упариванием воды. Для этого 1000мл я упарила на закрытой электрической плитке до объема 50 мл.

1.    Запах. Запах воды обусловлен наличием в ней пахнущих веществ, которые попадают в нее естественным путем и со сточными водами или искусственным путем от промышленных выбросов, а для питьевой воды  - от обработки воды реагентами на водопроводных сооружениях и т. д. Интенсивность запаха оценивается при 20о  - 60о С.

 В колбу вместимостью 200 мл с широким горлом налила 100мл  (не упаренной) исследуемой воды, закрыла притертой пробкой и встряхивала вращательным движением. Затем открыла пробку и быстро определила интенсивность запаха. Затем колбу нагрела до 60 С на водяной бане и также оценила запах. Запах воды не должен превышать 2 баллов (Запах, обнаруживаемый, если на него обратить внимание).

2.   Прозрачность. Прозрачность воды зависит от нескольких факторов: количества взвешенных частиц ила, глины, песка, микроорганизмов, от содержания химических веществ. Мерой прозрачности служит высота столба воды (в см), при которой можно различить на белой бумаге стандартный шрифт с высотой букв 3,5 мм. Хорошо перемешав воду, я налила ее в высокий цилиндр с внутренним диаметром 2,5 см и дном с плоско отшлифованного стекла .Цилиндр установила неподвижно над шрифтом на высоте 4 см. Просматривая шифр сверху через столб воды и доливая воду в цилиндр, нашла высоту столба воды, еще позволяющую читать шрифт.

1.    Водородный показатель. Питьевая вода должна иметь нейтральную реакцию (рН около 7). Величина pH водоемов хозяйственного, культурно- бытового назначения регламентируется в пределах 6,5 – 8,5.  pH определяла с помощью универсальной индикаторной бумаги, сравнивая ее окраску со шкалой.
2.    Нитриты и нитраты. Предельно допустимая концентрация (ПДК) нитритов в питьевой воде  3,3 мг/л, нитратов – 45мг/л.   Определение нитритов. Работу проводила в вытяжном шкафу, т.к. реактив содержит вредные вещества. К 5 мл исследуемой воды прибавила 0,5 мл реактива Грисса и нагрела до 70о С на водяной бане. Розового окрашивания не появилось, а значит, нитрит-ионы отсутствуют и они не помешают определению нитрат-ионов. Определение нитратов. К 1 мл исследуемой воды прибавила 2,2 мл физиологического раствора(0,9 % раствор хлорида натрия в дистиллированной воде). Затем к 2 мл  приготовленного раствора добавила 1 мл солянокислого раствора риванола и немного порошка цинка. В течение 5 минут желтая окраска риванола не исчезла, и раствор не  окрасился в бледно-розовый цвет, а это означает, что содержание нитратов не превышает ПДК. Риванол и физиологический раствор приобрела в аптеке.
3.    Хлориды. Концентрация хлоридов в источниках питьевой воды допускается до 350 мг/л. К 5 мл исследуемой воды добавила 3 капли 10%-ного раствора нитрата серебра. Приблизительное содержание хлоридов определяют по осадку или помутнению.

6.   Сульфаты.  Концентрация сульфатов в воде водоемов-источников питьевой воды допускается до 500 мг/л. В пробирку внесла 10 мл исследуемой воды, 0,5 мл раствора соляной кислоты (1:5) и 2 мл 5%-ного раствора хлорида бария, перемешала. По характеру  осадка определяют содержание сульфатов: при отсутствии мути - концентрация сульфат-ионов менее 5 мг/л; при слабой мути, появляющейся  не сразу, а через несколько минут-5-10 мг/л; при слабой мути, появляющейся сразу после добавления хлорида бария,-10-100 мг/л; сильная, быстро оседающая муть свидетельствует о достаточно высоком содержании сульфат-ионов (более 100 мг/л). В моем случае в пробирке муть отсутствовала, следовательно, содержание сульфат – ионов менее 5-10 мг/л.  

4.    Свинец. Допустимая концентрация свинца в воде- 0,03 мг/л Наличие ионов свинца определяла родизонатом натрия. На лист фильтровальной бумаги нанесла несколько капель исследуемого раствора и добавила 1 каплю свежеприготовленного 0,2% раствора родизоната натрия. При добавлении 1 капли буферного раствора(1,9 г гидротартрата натрия и 1,5г винной кислоты в100мл дистиллированной воды). Синий цвет не превратился в красный, а следовательно концентрация ионов свинца менее 0,1мкг.
5.    Железо. ПДК железа в воде водоемов и питьевой воде 0,3 мг/л. Для определения ионов железа в пробирку поместила 10 мл исследуемой  воды, прибавила 1 каплю концентрированной азотной кислоты, несколько капель раствора пероксида водорода и примерно 0,5мл раствора роданида калия. Розовое окрашивание не появилось, следовательно, содержание железа менее  0,1мг/л.
6. Медь. ПДК меди в воде 0,1мг/л. В фарфоровую чашку поместила 3-5 м исследуемой воды, осторожно выпарила досуха и на периферийную часть пятна нанесла каплю концентрированного раствора аммиака. Синей или фиолетовой окраски, свидетельствующей о присутствии ионов меди, не появилось.
7. Марганец.  ПДК марганца в воде 0,1мг/л. В колбу поместила 25мл исследуемой воды, подкислила несколькими каплями 25%-но азотной кислоты, прибавляла по каплям 2%-ный раствор нитрата серебра до тех пор, пока  продолжается помутнение. Затем ввела 0,5г персульфата аммония, нагрела до кипения. Бледно-розовая окраска раствора не появилась, а, следовательно, концентрация ионов марганца менее 0,1мг/л.

Библиография.

Ашихминой Т. Я. Сбережём землю. Школьный экологический мониторинг. Москва, 1999 г.

Л. Блинов. Химико-экологический словарь-справочник. Санкт Петербург, 2002г.

Н. М. Верзилин. По следам Робинзона. Москва 1994 г.

Волынская Е.В. Гигиенические основы здоровья: Методическое пособие. - Липецк: Изд-во ЛГПИ, 2000. - С.10-26.

Дмитриев Ю. Календарь зелёных чисел. Москва, 1972 г.

Лаптев А.П. Гигиена массового спорта. - М.: ФиС, 1984. - С.131-136.

 Лаптев А.П., Малышева И.Н. Практикум по гигиене. - М.: ФиС, 1987.

Лаптев А.П., Полиевский С.А. Гигиена: Учебник для ин-тов физич. культ. - М.: ФиС, 1990.

Левин В. Ф. Сергиево-Посадский район: окружающая среда. Сергиев посад, 1997 г

Левин В. Ф. Природа и экология Сергиево-Посадского района. Сергиев Посад, 2003 г.

. Микляева Анастасия. Я – подросток. Мир эмоций. Санкт-Петербург, 2003 г.

 Минх А.А. Общая гигиена. - М.: Медицина, 1984. - С.18-76.

Научно-популярный журнал Академии наук «Химия и жизнь», Москва, 1993 г.

Фёдорова А. И., Никольская А. Н. Практикум по экологии и охране окружающей среды. Москва, 2000 г.

Джек Хассард. Уроки естествознания. Москва, 1993 г.

Приложение 1. Методика определения освещённости. Для измерения использовался прибор люксметр. Можно также измерить коэффициент света по площади окон и пола.

 Ксвета рассчитывается по формуле: К света = S окна : S пола,

где S окна = площади всех окон в помещении = 16 кв. м.

      S пола = площади пола = 55 кв. м.

16 кв. м. : 66 кв. м. = 0.24

Приложение 2 Определение запылённости воздуха.

    С 5 растений одинаковой породы (хлорофитум)  сорвала по 10 листьев и поместила в чистую стеклянную чашу с крышкой. Листья в банках залила дистиллированной водой, затем тщательно смыла пыль с поверхности каждого листа. Воду отфильтровала и взвесила на электронных весах массу осадка после сушки. Полученный результат является массой пыли, на обмытой поверхности и он равен 0.36 мг. Теперь необходимо найти площадь всех обмытых листьев.

 Для этого: S = S1 * n, где S1 – площадь одного листа, S – площадь всех обмытых листьев, n – количество листьев. 36 см2.* 50 = 1800 см2. = 0.18 м2. Площадь всех обмытых листьев = 0.18 кв. м. Теперь необходимо рассчитать степень запылённости. Для этого: V = М : S,

    Где М = масса пыли на обмытой поверхности, S = площадь всех обмытых листьев.

0.36 мг : 36 кв. м. = 0.01 мг кв. м.

Приложение 3. Основные методы определения влажности воздуха

Температура воздуха легко и достаточно точно может быть измерена термометрами или термопарами. Определив влажность воздуха и зная температуру, аналитически или с помощью d-I диаграммы находят все остальные параметры состояния воздуха.

В практике наиболее широко применяются следующие методы определения влажности воздуха: психрометрический, метод точки росы, гигроскопический и массовый, причем первый из них – самый распространенный.

Психрометрический метод основан на использовании прибора, называемого психрометром, который состоит из двух расположенных рядом термометров. Один из термометров, обычный, называется сухим, измеряющим температуру t воздуха. Баллончик с расширяющейся жидкостью другого термометра обертывают легкой гигроскопической тканью, например батистом, в виде чехла, нижний конец которого опускают в сосуд с водой. Вода по чехлу, как по фитилю, поднимается к баллончику и постоянно смачивает его. Этот термометр называется влажным или мокрым и измеряет температуру воздуха по мокрому термометру tм ≤ t.

Остановимся кратко на понятии температуры tм. воздуха по мокрому термометру. Баллончик этого термометра обернут смоченной тканью. На испарение воды с ткани расходуется теплота парообразования, что приводит к понижению температуры влажной ткани и постепенному снижению показаний мокрого термометра. Вследствие образующейся разности температур теплота от окружающего воздуха начинает поступать к влажной ткани. Температура мокрого термометра будет снижаться до такого значения, при котором количество скрытой теплоты, расходуемой тканью на испарение, станет равным количеству явной теплоты, отдаваемой воздухом ткани. Установившееся значение tм (температуры мокрой ткани и слоя насыщенного воздуха около нее) называют температурой мокрого термометра для воздуха данного состояния. Этот процесс тепловлагообмена между воздухом и водой, т. е. насыщения воздуха, считается адиабатическим, так как воздух и вода обмениваются внутренним теплом без отвода или подвода его извне (вне системы воздух-вода).

Под температурой мокрого термометра следует понимать температуру, которую принимает воздух в результате его адиабатического насыщения (увлажнения). Разность показаний сухого и мокрого термометров (t – tм) называется психрометрической разностью или депрессией мокрого термометра. Она тем больше, чем суше воздух, т. е. чем меньше его относительная влажность.

По температуре t воздуха и психрометрической разности (t – tм) можно определить относительную влажность φ и остальные параметры воздуха. Для более простого определения φ составляют психрометрические таблицы, которые прилагаются к психрометрам и имеются в многочисленной специальной литературе.

Недостатком психрометра Августа является его сравнительно малая точность из-за существенного влияния радиационных притоков (от окружающей среды и предметов) к незащищенному прибору при недостаточной скорости воздуха около баллончика (движение создается только свободной конвекцией). Поэтому показания мокрого термометра t‘м будут несколько завышены в сравнении с истинной температурой tм.

Метод точки росы основан на измерении температуры tрос воздуха, охлаждаемого, например, металлической неокисляемой зеркальной поверхностью (в момент начала выпадения капельной влаги на зеркале фиксируется его температура).

Зная tрос и температуру tA воздуха, можно в диаграмме, изображенной на рис. 3, поднимаясь из точки B на кривой насыщения по линии d = const до изотермы tA, найти точку А их пересечения, а значит, влажность φA и другие параметры состояния воздуха.

Приложение 4.  Проведение физико-химического анализа воды.

    Отбор проб был проведен в стеклянную банку. Перед отбором она была тщательно вымыта моющим средством, многократно ополоснута водопроводной водой, а затем дистиллированной. Перед забором воды банка была ополоснута исследуемой водой.

    Были отобраны пробы водопроводной воды.

Находящиеся в природной и питьевой воде загрязняющие вещества имеют, как правило, очень маленькие концентрации. Для того, чтобы определить присутствие этих загрязнителей в условиях школьной лаборатории, следует привести  концентрирование этих примесей упариванием воды. Для этого 1000мл я упарила на закрытой электрической плитке до объема 50 мл.

Проведение анализа.

1.    Запах.

    Запах воды обусловлен наличием в ней пахнущих веществ, которые попадают в нее естественным путем и со сточными водами или искусственным путем от промышленных выбросов, а для питьевой воды  - от обработки воды реагентами на водопроводных сооружениях и т. д. Интенсивность запаха оценивается при 20о  - 60о С.

    В колбу вместимостью 200 мл с широким горлом налила 100мл  (не упаренной) исследуемой воды, закрыла притертой пробкой и встряхивала вращательным движением. Затем открыла пробку и быстро определила интенсивность запаха. Затем колбу нагрела до 60 С на водяной бане и также оценила запах.

         Запах воды не должен превышать 2 баллов.

2.   Прозрачность.

    Прозрачность воды зависит от нескольких факторов: количества взвешенных частиц ила, глины, песка, микроорганизмов, от содержания химических веществ.

    Мерой прозрачности служит высота столба воды (в см), при которой можно различить на белой бумаге стандартный шрифт с высотой букв 3,5 мм.

    Хорошо перемешав воду, я налила ее в высокий цилиндр с внутренним диаметром 2,5 см и дном с плоско отшлифованного стекла .Цилиндр установила неподвижно над шрифтом на высоте 4 см. Просматривая шифр сверху через столб воды и доливая воду в цилиндр, нашла высоту столба воды, еще позволяющую читать шрифт.

1.    Водородный показатель.

    Питьевая вода должна иметь нейтральную реакцию (рН около 7). Величина pH водоемов хозяйственного, культурно- бытового назначения регламентируется в пределах 6,5 – 8,5.

    pH определяла с помощью универсальной индикаторной бумаги, сравнивая ее окраску со шкалой.

2.    Сухой остаток.

    Сухим остатком называют остаток, полученный после выпаривания отфильтрованной пробы воды и высушенный до постоянной массы при 110 С.. Сухой остаток характеризует содержание минеральных и частично органических примесей, образующих с водой истинные и коллоидные растворы.

         Величину сухого остатка (мг/л) вычисляла по формуле:

                 __(m 2 -  m1) 1000

                                         V

где     m 1 -масса пустой чашки, г;

           m 2  -масса чашки с сухим остатком, г;

           V  -объем воды, взятой для определения, л.

3.    Нитриты и нитраты.

    Предельно допустимая концентрация (ПДК) нитритов(NO2-1 ) в питьевой воде  3,3 мг/л, нитратов(NO3) – 45мг/л.

    Смертельная доза нитратов для взрослого человека составляет 8-15 г. Допустимое суточное потребление -15 мг/кг. Человек относительно легко переносит дозу в 150-200 мг нитратов в день.  500 мг в день- предельно допустимая доза.  

    Определение нитритов.

    Работу проводила в вытяжном шкафу, т.к. реактив содержит вредные вещества. К 5 мл исследуемой воды прибавила 0,5 мл реактива Грисса и нагрела до 70о С на водяной бане. Розового окрашивания не появилось, а значит, нитрит-ионы отсутствуют и они не помешают определению нитрат-ионов. В случае обнаружения нитрит-ионов, их удаляют хлоридом аммония.

         Определение нитратов.

    К 3 мл исследуемой воды прилила 2мл 20%-ного раствора  гидроксида натрия, добавила 10 мг цинковой пыли, смесь осторожно нагрела на водяной бане. При этом нитраты восстанавливаются до аммиака, который обнаруживается по посинению лакмусовой бумаги, смоченной дистиллированной водой.

Количественное  определение нитратов очень сложное для школьных условий, поэтому я воспользовалась приближенным определением по методу А.Л. Рычкова.

К 1 мл исследуемой воды прибавила 2,2 мл физиологического раствора(0,9 % раствор хлорида натрия в дистиллированной воде). Затем к 2 мл  приготовленного раствора добавила 1 мл солянокислого раствора риванола и немного порошка цинка. В течение 5 минут желтая окраска риванола не исчезла, и раствор не  окрасился в бледно-розовый цвет, а это означает, что содержание нитратов не превышает ПДК. Риванол и физиологический раствор приобрела в аптеке.

4.    Хлориды.

    Концентрация хлоридов в водоемах-источниках питьевой воды допускается до 350 мг/л.

К 5 мл исследуемой воды добавила 3 капли 10%-ного раствора нитрата серебра. Приблизительное содержание хлоридов определяют по осадку или помутнению.

6.   Сульфаты.

    Концентрация сульфатов (SO4) в воде водоемов-источников питьевой воды допускается до 500 мг/л.

В пробирку внесла 10 мл исследуемой воды, 0,5 мл раствора соляной кислоты (1:5) и 2 мл 5%-ного раствора хлорида бария, перемешала. По характеру  выпавшего осадка определяют ориентировочное содержание сульфатов: при отсутствии мути- концентрация сульфат-ионов менее 5 мг/л; при слабой мути, появляющейся  не сразу, а через несколько минут-5-10 мг/л; при слабой мути, появляющейся сразу после добавления хлорида бария,-10-100 мг/л; сильная, быстро оседающая муть свидетельствует о достаточно высоком содержании сульфат-ионов (более 100 мг/л).

         В моем случае в пробирке муть отсутствовала, следовательно, содержание сульфат – ионов менее 5-10 мг/л.  

5.    Свинец.

    Свинец является одним из основных загрязнителей окружающей среды. Он обладает способностью поражать центральную  и периферическую нервную систему, костный мозг и кровь, сосуды, генетический аппарат, нарушает синтез белка, вызывает малокровие и параличи. Большая концентрация свинца тормозит биологическую очистку сточных вод. Основными источниками загрязнения свинцом являются выхлопные газы автотранспорта и сточные воды различных производств.

Допустимая концентрация свинца в воде- 0,03 мг/л

Наличие ионов свинца определяла родизонатом натрия. На лист фильтровальной бумаги нанесла несколько капель исследуемого раствора и добавила 1 каплю свежеприготовленного 0,2% раствора родизоната натрия. При добавлении 1 капли буферного раствора(1,9 г гидротартрата натрия и 1,5г винной кислоты в100мл дистиллированной воды). Синий цвет не превратился в красный, а следовательно концентрация ионов свинца менее 0,1мкг.

6.    Железо.

 Предельно допустимая концентрация  железа в воде водоемов и питьевой воде 0,3 мг/л.

Для определения ионов железа в пробирку поместила 10 мл исследуемой  воды, прибавила 1 каплю концентрированной азотной кислоты, несколько капель раствора пероксида водорода и примерно 0,5мл раствора роданида калия. Розовое окрашивание не появилось, следовательно содержание железа менее ) 0,1мг/л.

7. Медь.

    ПДК меди в воде 0,1мг/л.

В фарфоровую чашку поместила 3-5 м исследуемой воды, осторожно выпарила досуха и на периферийную часть пятна нанесла каплю концентрированного раствора аммиака. Синей или фиолетовой окраски, свидетельствующей о присутствии ионов меди, не появилось.

8. Марганец.

    ПДК марганца в воде 0,1мг/л.

В колбу поместила 25мл исследуемой воды, подкислила несколькими каплями 25%-но азотной кислоты, прибавляла по каплям 2%-ный раствор нитрата серебра до тех пор, пока  продолжается помутнение. Затем ввела 0,5г персульфата аммония, нагрела до кипения. Бледно-розовая окраска раствора не появилась, а, следовательно, концентрация ионов марганца менее 0,1мг/л.

Приложение 5   Физико-химические показатели питьевой воды.

Список литературы.

1. Левин В. Ф. Сергиево-Посадский район: окружающая среда. Сергиев посад, 1997 г.

2. Левин В. Ф. Природа и экология Сергиево-Посадского района. Сергиев Посад, 2003 г.

3. Н. М. Верзилин. По следам Робинзона. Москва 1994 г.

4. Т. Я. Ашихминой. Сбережём землю. Школьный экологический мониторинг. Москва, 1999 г.

5. А. И. Фёдорова, А. Н. Никольская. Практикум по экологии и охране окружающей среды. Москва, 2000 г.

6. Л. Блинов. Химико-экологический словарь-справочник. Санкт Петербург, 2002г.

7. Ю. Дмитриев. Календарь зелёных чисел. Москва, 1972 г.

8. Научно-популярный журнал Академии наук «Химия и жизнь», Москва, 1993 г.

9. Джек Хассард. Уроки естествознания. Москва, 1993 г.

10. Микляева Анастасия. Я – подросток. Мир эмоций. Санкт-Петербург, 2003 г.

11. Волынская Е.В. Гигиенические основы здоровья: Методическое пособие. - Липецк: Изд-во ЛГПИ, 2000. - С.10-26.
12. Лаптев А.П. Гигиена массового спорта. - М.: ФиС, 1984. - С.131-136.
13. Лаптев А.П., Малышева И.Н. Практикум по гигиене. - М.: ФиС, 1987.
14. Лаптев А.П., Полиевский С.А. Гигиена: Учебник для ин-тов физич. культ. - М.: ФиС, 1990. - С.41-61.
15. Минх А.А. Общая гигиена. - М.: Медицина, 1984. - С.18-76.

Приложение 6.

Термины и определения:

1. аварийный выброс  -  выброс  загрязняющих  веществ  в  результате возникновения аварийных  ситуаций  при  разгерметизации  оборудования, разрывах трубопроводов, поломках резервуаров;
2. вред окружающей среде - негативное изменение окружающей  среды  в результате ее загрязнения,  повлекшее за собой деградацию естественных экологических систем и истощение природных ресурсов;
3. вредное (загрязняющее)  вещество  -  химическое или биологическое вещество,  либо смесь веществ,  содержащихся  в  атмосферном  воздухе, количество   и   концентрация   которых  превышают  установленные  для химических  веществ,  в  том  числе   радиоактивных,иных   веществ   и микроорганизмов   нормативы  и  оказывают  негативное  воздействие  на
4. окружающую среду;
5. загрязнение атмосферного  воздуха  -  поступление  в  атмосферный воздух  или  образование  в  нем  вредных  (загрязняющих)  веществ   в концентрациях,  превышающих установленные государством гигиенические и экологические нормативы качества атмосферного воздуха;
6. нормативы допустимых  выбросов  загрязняющих веществ - нормативы, которые установлены для субъектов хозяйственной и иной деятельности  в соответствии  с показателями массы химических веществ,  допустимых для поступления в окружающую среду от  стационарных,  передвижных  и  иных источников   в   установленном   режиме  и  с  учетом  технологических нормативов, и при соблюдении которых обеспечиваются нормативы качества
7. окружающей   среды,   в   том   числе   предельно  допустимые  выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух;
8. предельно допустимый  выброс  -  норматив  предельно  допустимого выброса  вредного  (загрязняющего)  вещества  в  атмосферный   воздух, который   устанавливается   для  стационарного  источника  загрязнения атмосферного  воздуха  с  учетом  технических  нормативов  выбросов  и фонового  загрязнения  атмосферного  воздуха  при условии непревышения данным источником гигиенических и  экологических  нормативов  качества
9. атмосферного  воздуха,  предельно допустимых (критических) нагрузок на экологические системы, других экологических нормативов;
10. временно согласованный   выброс   -   временный   лимит  выбросов загрязняющих  веществ,  установленный  для  действующих   стационарных источников   выбросов   с   учетом  качества  атмосферного  воздуха  и социально-экономических условий развития соответствующей территории  в целях   поэтапного   достижения   установленных  предельно  допустимых
11. выбросов;
12. лимиты на   выбросы  загрязняющих  веществ  (далее  -  лимиты  на выбросы) - ограничения  выбросов  загрязняющих  веществ  в  окружающую среду,  установленные  на  период  проведения  мероприятий  по  охране окружающей  среды,  в  том  числе  внедрения  наилучших   существующих технологий  в  целях достижения нормативов в области охраны окружающей среды,  определяются суммированием  предельно  допустимых  и  временно согласованных выбросов;
13. неорганизованные выбросы загрязняющих веществ  -  кратковременные или   непрерывные   выбросы   загрязняющих   веществ,   поступающие  в атмосферный воздух  от  стационарных  источников  загрязнения  в  виде ненаправленных   потоков,   в   результате   нарушения  герметичности, отсутствия или неудовлетворительной работы  технологических  систем  и
14. очистного оборудования;
15. организованные выбросы загрязняющих веществ - непрерывные выбросы загрязняющих веществ, поступающие в атмосферный воздух от стационарных источников  загрязнения   через   специально   сооруженные   газоходы, воздуховоды, трубы;
16. сверхнормативные выбросы   -    масса    загрязняющих    веществ, поступивших   в  атмосферный  воздух  сверх  установленных  нормативов (лимитов),  а в случае отсутствия установленных нормативов (лимитов) - вся масса выбросов загрязняющих веществ организации;
17. стационарные источники   загрязнения    -    источник    (объект) негативного   воздействия   на  атмосферный  воздух,  расположенный  в пределах конкретной территории;
18. таксы для   исчисления   размера  вреда  и  убытков,  причиненных загрязнением атмосферного воздуха -  ставка,  рассчитанная  исходя  из затрат   на  восстановление  нарушенного  состояния  окружающей  среды (затрат на очистку единицы выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух) и других убытков.