ученический проект "Экология дома"

Отдел образования администрации

Новоалександровского муниципального образования

МОУ «Средняя общеобразовательная школа №9»

Название работы   "Экология дома".

Автор работы: ученица 9 «А» класс

Горлатова Диана Геннадьевна

Место выполнения работы: МОУ СОШ№9 станицы Расшеватской Новоалександровского района Ставропольского края.

Научный руководитель:  учитель физики Певкина Е.В.

станица  Расшеватская, 2012

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ.

Человек от рождения имеет неотъемлемые права на жизнь, свободу и стремление к счастью. Свои права на жизнь, отдых, охрану здоровья, благоприятную окружающую среду, труд в условиях, отвечающих требованиям безопасности и гигиены, он реализует в процессе жизнедеятельности. Они гарантированы Конституцией Российской Федерации.

Специалисты отмечают, что в своем жилье человек проводит большую половину своей жизни (согласно современным подсчетам, 80 % жизни). Именно в жилище, как в фокусе, сходятся многие экологические проблемы - качество воды, воздуха, шума, полей, использования электроэнергии, тепла и др. Они, как ручейки, собираются вместе и оказывают влияние на решение экологических проблем своего региона, страны и планеты в целом. Сберечь бесценный дар природы может помочь экологически грамотное ведение жилищного хозяйства. В нем всё важно: качество и количество мебели, ковров, паласов, различных технических устройств, наличие комнатных растений, содержание домашних животных, приготовление пищи, проветривание...

Все это определяет необходимость анализа качества окружающей среды непосредственно в жилище, т. е. жизненно необходимы разработка и установление соответствующих гигиенических нормативов для среды обитания жилых помещений. Сегодня такие регламенты существуют в основном для так называемых гермозамкнутых объемов, т. е. для подводных лодок, космических кораблей, кессонов и т. д. Состояние среды непроизводственных и жилых помещений практически не регламентируется.

Поэтому изучение взаимной зависимости экологии жилища и здоровья его жильцов является поистине актуальной темой для его исследования. Чем раньше ребенок будет введен в сферу экологических проблем, и чем ближе они его будут касаться, тем эффективнее будет формирование ответственного отношения, как к природе, так и к своему собственному здоровью.

Основная цель данной работы: расширение экологических знаний и экологического кругозора, направленных на выявление условий проживания в собственном доме, обеспечивающих комфортное существование человека, осуществление мониторинговых исследований. Решение нижеперечисленных задач позволит дать мне систему фактов и закономерностей, направленных на понимание структуры и целостности своего жилища как части окружающей среды:

1. Установление взаимосвязи между состоянием здоровья человека и среды его обитания.
2. Развитие положительного отношения к объекту исследования - собственному дому.
3. Практическое участие в решении экологических проблем своего дома.
4. Знакомство с методиками получения качественных и количественных показателей экологического состояния среды жизни человека.
5. Формирование навыков работы с учебной, научно-популярной и специальной литературой.
6. Использование  полученных знаний для прогнозирования дальнейших изменений среды обитания человека и проектирования решения экологических проблем.

Для достижения  поставленных задач исследования использовался комплекс методов: 

• теоретические: анализ, систематизация и обобщение полученных результатов;
• эмпирические: изучение научной литературы по проблеме исследования, наблюдение, сбор данных, эксперимент.

ЭКОЛОГИЯ ДОМА.

На внешний вид квартиры в первую очередь влияет образ жизни, характеры и вкусы ее обитателей. Все мы стремимся к тому, чтобы оформление комнаты полностью соответствовало нашим представлениям об уюте и комфорте. Однако немногие, создавая интерьер в собственной квартире, задумываются о том, что он, в свою очередь, окажет заметное влияние на домочадцев и их здоровье. В результате за свои же деньги вместе с новым интерьером мы приобретаем и новые проблемы: со сном, иммунитетом, головные боли,  ОРЗ, бронхит, астму, конъюнктивит, аллергии, дерматиты…

По оценкам некоторых специалистов, есть квартиры, где концентрация загрязняющих веществ в 100 раз выше, чем на улице.

Рассмотрим вначале некоторые наиболее характерные загрязнители воздуха в жилище. Принципиально их появление может быть связано с несколькими факторами, к которым относятся: 1) строительные и отделочные материалы, использованные при постройке; 2) микроклимат и технические системы жилища; 3) человек и его деятельность.

1. ВЛИЯНИЕ СТРОИТЕЛЬНЫХ ОТДЕЛОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ.

Главными источниками загрязнения наших домов и квартир являются материалы, используемые при строительстве и отделке жилья, изготовлении мебели, проведении ремонта. Лишь 20-30% строительных материалов в России соответствуют экологическим стандартам и могут использоваться без вреда для здоровья человека, свидетельствуют результаты исследования, проведенного компанией EcoStandart Group, занимающейся экологическими экспертизами.

Жильцам следует тщательно подходить к выбору таких потенциально небезопасных материалов, как: пластик (стеклопакеты, подоконники, стеновые и потолочные панели), дерево (паркет, предметы мебели), ДСП (древесно-стружечная плита) - шкафы, столы; бетон (потолок, стены); плитка (настенная обделка ванной, туалетной комнаты, кухни); ковролин, гобелен (ковры и напольные дорожки); линолеум (пол).

С экологической точки зрения существует несколько видов загрязнений: химическое, биологическое, физическое и микроклимат.

К химическому виду загрязнений относятся различные вредные вещества, выделяющиеся из материалов или попадающие с улицы: фенол, формальдегид, ароматические углеводороды, меркаптаны, соединения серы, со временем вызывающие болезни органов дыхания и нервной системы, поражение сердца и сосудов, аллергические реакции (см. приложение №1).

В своей работе я проверю некоторые характеристики строительных и отделочных материалов, что поможет мне разобраться в качестве всего многообразия товаров, представленных на рынке.

В соответствии с имеющимися условиями я могу провести экологическую оценку строительных материалов по следующим физико-биологическим параметрам:

1. Влагостойкость – это способность материалов долговременно сопротивляться разрушающему действию влаги, проявляющемуся при попеременных увлажнениях и высыханиях, определяющейся понижением прочности и развитием деформаций. Неравномерная влажность отдельных слоёв строительных конструкций и изделий вызывает набухание и усадку материалов, что приводит к образованию трещин, короблению, постепенной потере прочности.
2. Огнеупорность - это способность некоторых материалов  противостоять, не расплавляясь, воздействию высоких температур.
3. Средняя плотность ρср=— масса единицы объёма в естественном состоянии. Средняя плотность зависит от температуры и влажности: ρср=, где  — относительная влажность, а ρв — плотность во влажном состоянии.
4. Капиллярное всасывание характеризуется высотой поднятия воды в материале, количеством поглощенной воды и интенсивностью всасывания. Уменьшение этих показателей отражает улучшение структуры материала и повышение его морозостойкости (методика экспериментального определения радиуса капилляров см. в приложении №2, 3).
5. Удельная теплоемкость материалов – то количество тепла, которое необходимо сообщить 1 кг материала, чтобы повысить его температуру на 1 0С. С повышением влажности возрастает теплоемкость материалов (методика экспериментального определения теплоемкости см. в приложении №4).
6. Пылевыделение.
7. Подверженность грибку (см. приложение №5).

Таблица 1.Сравнительные характеристики строительных отделочных материалов

2. ОЦЕНКА ПАРАМЕТРОВ МИКРОКЛИМАТА.

В разных домах, как известно, и дышится по-разному, в них разный микроклимат. Причем дело не только в запахе. Микроклимат складывается из нескольких параметров: влажность, температура и движение воздуха. Если использовать только синтетические материалы, свежий воздух не проникает в комнату и влажность увеличивается, а если какой-то материал (например, гипсокартон) поглощает влагу, воздух, наоборот, становится слишком сухим. Популярные сегодня стеклопакеты для окон препятствуют естественному воздухообмену. Через щели обычных деревянных окон и дверей свежий воздух, так или иначе, проникает и происходит нормальная вентиляция.

Таблица 2. Параметры микроклимата в летний и зимний периоды.

Полученный результат по показателям температуры соответствует норме.

Полученный результат по показателям относительной влажности приближен к норме.

Полученный результат по показателям скорости движения воздуха в летнее время ниже санитарно-гигиенической нормы.

3.  ЗАГРЯЗНЕНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫМИ ПОЛЯМИ.

Большой проблемой в последнее время стало повышенное электромагнитное поле промышленных частот (50 Гц). Такое поле создается электрокабелями, трансформаторными подстанциями, различным промышленным оборудованием, компьютерами и оргтехникой, бытовыми приборами.

Если же находиться в электромагнитном поле изо дня в день по нескольку часов, то оно может вызвать поражение сердца, сосудов, желез внутренней секреции и нервной системы и стать причиной серьезных заболеваний. Электромагнитное поле нельзя увидеть, почувствовать, измерить самостоятельно, «попробовать на зуб». Но его можно попробовать избежать. Присмотритесь к проводам от электроприборов. Как они лежат? Беспорядочным клубком, который не распутывался с давних времен? Да еще прямо под кроватью? Помните, провода, лежащие беспорядочно или свернутые колечком, создают большое электромагнитное поле.

В качестве профилактической меры лучше выключать из розеток все электроприборы, находящиеся рядом со спальным местом, даже ночник на прикроватном столике, невзирая на то, что он вроде бы выключен, и ни в коем случае не заряжать мобильный телефон у изголовья. Кроме того, не включайте одновременно слишком много техники, если вам не нужно все и сразу. Не закрепляйте провода по периметру комнаты, и особенно за кроватью или диваном, где вы проводите много времени. Кабели от интернета и телефона - исключение. Это очень маломощные кабели, и их бояться не стоит.

4.  ЦВЕТЫ В ДОМЕ.

Автотрофы в квартире - это комнатные растения (цветы в горшках, петрушка и зелёный лук в ящике на подоконнике, водные растения и микроскопический планктон в аквариуме). Растения в квартире играют эстетическую и гигиеническую роль: улучшают наше настроение, увлажняют воздух и выделяют в него полезные вещества - фитонциды, убивающие микроорганизмы; некоторые комнатные растения используют как лекарства (см. приложение 6). При изучении действия фитонцидов около 90 видов комнатных растений наиболее активными оказались бегония белопятнистая, примула весенняя, примула обратноконическая, пеларгония душистая, эухарис крупноцветковый, гиппеаструм гибридный, олеандр белый, фикус упругий, филодендрон Андре, папоротники - венерин волос, птерис пильчатый, нефролепис высокий и др.

Известно, что утром растения выделяют фитонцидов больше, чем вечером. Запахи растений вызывают обонятельные ассоциации, влияющие на состояние человека (см. приложение №7).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

Мы живем в современном динамичном мире, полном хлопот и забот. Постоянные стрессы, неправильный режим дня, нерациональное питание и плохая экология крайне негативно сказываются на нашем здоровье и самочувствии. И всегда после тяжелого рабочего дня так хочется вернуться в свое комфортное жилище, насладиться уютом и теплом домашнего очага, провести время в тишине, спокойствии, безопасности.

Влияние вредных экологических факторов в наших квартирах не только нужно, но и можно снижать!

Проанализировав с экологической точки зрения состояние нашего дома, на семейном совете мы решили произвести некоторую замену отделочных материалов. В частности, обои с моющимся покрытием заменить на стеклообои, так как они более безопасны. Для отделки потолка вместо потолочной плитки использовать шпаклевку с последующей побелкой водоэмульсионной краской. В спальнях решено заменить мебель, выполненную из ДСП на деревянную.

Для хорошей экологии в доме следует:

Надо чаще проветривать жилье, чтобы улетучивались вредные газы, «пылесосить» ковры и паласы, делать влажную уборку, уменьшая количество пыли, на частичках которой задерживаются вредные вещества.

Надо приобретать мебель, предметы быта и материалы для ремонта с учетом их экологических качеств.

Необходимо стремиться сократить число источников загрязнения, в том числе, по, возможности, максимально отказаться от асбестосодержащих материалов, древесностружечных плит.

Не злоупотреблять лакокрасочными покрытиями: соблюдать правила эксплуатации газовых и печных отопительных приборов.

Хранить предметы бытовой химии в нежилых помещениях, если это сделать невозможно, то хранить только герметично закрытыми (см. приложение №7).

Не садиться близко к экрану телевизора или персонального компьютера.

Убрать электрический будильник или телефонный автоответчик от изголовья постели.

Дешёвый и эстетичный способ уменьшить влияние вредных факторов - завести комнатные цветы. Они поглощают углекислоту и некоторые вредные вещества, выделяют кислород, оказывают бактерицидное действие, увлажняют воздух.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.

1. Материалы гражданского форума ”Здоровье населения и  окружающая среда”.

1. Небел Б. Наука об окружающей среде. - М.: Прогресс, 1994 г.

1. Экологическая доктрина России. - http: /www. seu.ru/ documens/doctrine/

1. Горбатовский В.В. Экологическая безопасность в городе. - Информационно-справочный бюллетень “Экологический вестник России”, 1995.
2. Горбатовский В.В.  Мамин  Р.Г.  Рыбальский  Н.Г.  Экология  жилища.

1. Михеев А.В., Галушин В.М., Гладков Н.А. Охрана природы. - М.: Просвещение, 1987 г.
2. Домашний эксперимент по физике: учебное пособие для учителя/ Ковтунович М.Г. –М.: Владос, 2007 г.

1. Экология Ставропольского края. Учебник для 9-11 классов ОУ СК. Под ред. В.Ф. Вишняковой. - Ставрополь: Сервисшкола,2000 г.
2. Енгулфрид Ю, Малхолл Д. Плетнева Т.В.. Как защитить себя от  опасных веществ в быту. М. Изд-во МГУ,1994 - 96с.
3. Чернова Н.М., Былова А.М. Экология. Учебное пособие для студентов. М., “Просвещение”, 1988, -272 с.
4. Енохон А.С. Справочник по физике и технике: Учебное пособие для уч-ся. М., “Просвещение”, 1989, 224 с.
5. Физический практикум для классов с углубленным изучением физики. Под ред. Дика Ю. И. М., “Просвещение”, 1993, -208 с.

1. Артамонов В.И. Зеленые оракулы. - М.: Мысль,1989.-185 с.

1. Кравченко Н.А., Долинина Г.С., Экологический мониторинг: право на здоровую среду обитания.// ж. ЭКО. Выпуск 7, 2002 г.

ПРИЛОЖЕНИЯ.

ПРИЛОЖЕНИЕ №1.

Материалы, обустраивающие квартиру и их влияние здоровье на человека

ПРИЛОЖЕНИЕ №2.

Поверхностное натяжение жидкости.

Оборудование: капиллярная трубка, штангенциркуль, стальная линейка с миллиметровыми делениями, цилиндрический стакан с водой.

Содержание и метод выполнения работы:

Высота подъема уровня смачивающей жидкости в капилляре h определяется коэффициентом поверхностного натяжения σ, плотностью жидкости ρ и радиусом капилляра R:

где g — ускорение свободного падения.

Из этого выражения следует, что коэффициент поверхностного натяжения жидкости σ можно определить, измерив высоту подъема жидкости h в капилляре известного радиуса R:

                               (1)

Порядок выполнения работы

1. Провела   измерение   диаметра капилляра.
2. Опустила капилляр в сосуд с водой и измерила линейкой высоту подъема уровня воды (tв=200С) в капилляре.
3. Вычислила коэффициент  поверхностного натяжения    воды,   пользуясь  выражением (1).
4. Повторила  измерения и вычисления несколько   раз.   Нашла   среднее значение коэффициента поверхностного натяжения σср.
5. Результаты измерений и вычислений занесла в отчетную таблицу:

Отчетная таблица

ПРИЛОЖЕНИЕ №3.

Определение радиуса капилляров некоторых строительных материалов

Оборудование: штатив с лапкой, полоски исследуемого материала (1*20см), стакан с водой комнатной температуры.

Порядок выполнения работы

1. Зажала полоску материала в лапке штатива.
2. Поднеся стакан с водой к краю бумажной полоски, держала стакан до тех пор, пока вода поднимается по образцу.
3. Измерила высоту подъема в капиллярных сосудах материла h(м).
4. Рассчитала  радиус капилляров r (м):

где  σ – коэффициент поверхностного натяжения воды;

       ρ – плотность воды при tв=200С.

Отчетная таблица:

Вода не поднималась по пластмассовой панели, потому что она не смачивается водой, а остальные материала оказались смачиваемыми.

ПРИЛОЖЕНИЕ №4.

Определение удельной теплоемкости некоторых строительных материалов.

Оборудование:  направляющая труба,  насаженная на наковальню, стальной цилиндр; весы с разновесом; гальванометр; термопара; исследуемые измельченные материалы; термометр.

Метод выполнения: этот способ измерения удельной теплоемкости вещества  основан на измерениях работы внешних сил. Например, измерение работы А при пластической деформации тела массой m позволяет определить удельную теплоемкость с вещества тела, так как произведенная работа равна изменению внутренней энергии тела:

А=ΔU.             (1)

Такое же изменение внутренней энергии ΔU можно получить при осуществлении теплопередачи:

ΔU=Q=cmΔT  (2)

Из выражений (1) и (2) можно определить удельную теплоемкость тела через работу А, совершенную при его пластической деформации:

  (3)

Пластическая деформация образца осуществляют следующим образом. Образец массой m, представляющий собой небольшой мешочек, наполненный измельченным

материалом, располагают на наковальне и предоставляют  предмету того же материала массой M возможность свободно падать с высоты h. При этом потенциальная энергия  падающего предмета превращается в кинетическую энергию. При неупругом ударе изменение кинетической падающего предмета будет приблизительно равна работе А по пластической деформации образца:

А= Мgh       (4)

Из выражений (1),(3) и (4) получаем:

    (5)

Повышение температуры ΔТ образца можно измерить с помощью термопары.

Порядок выполнения работы:

1. Измерила высоту h, с которой будет падать тело, массу тела М и массу измельченного материала m.

2. Положила измельченный образец с термопарой на наковальню. Подключила термопару к гальванометру.

3. После удара тела по образцу определили изменение показаний гальванометра Δn. По графику градуировки термопары определили повышение температуры ΔТ образца.

4. По формуле (5) рассчитала удельную теплоемкость материала.

Протокол:

ПРИЛОЖЕНИЕ № 5.

Заражение жилья грибком.

К биологическому виду загрязнений относятся: плесневые грибы, различные бактерии, вирусы и прочее. Плесневые грибы - самая распространенная причина аллергии, но этим их вредное воздействие не ограничивается. В высоких концентрациях они подавляют иммунную систему. Первые признаки «соседства» с грибами: кашель (покашливание), небольшое першение в горле, чувство нехватки воздуха, слезотечение, насморк.

Плесневые грибы любят сырость. Поэтому их излюбленные места обитания - квартиры на первых этажах, прямо над подвалом, особенно если дом старый, и на последних этажах, где тоже чаще случаются протечки. Наружные стены зданий, особенно с северной стороны, часто бывают холодными и влажными, особенно если в них не проведены батареи, и поэтому тоже могут заселяться грибами. Плесень образуется и на фильтрах кондиционеров, если их долго не чистить, а бывает, вырастает и на окнах. Грибы микроскопические, и обнаружить их можно только лабораторными методами. Если же их видно, то дело совсем плохо. Черненький грибок в ванной для здоровья безопасен, а если грибок зеленоватый, желтоватый, да еще мохнатый, держитесь от помещения подальше и зовите специалистов. В ворсе ковролина весьма охотно поселяются грибы, поэтому его надо регулярно чистить в химчистке. Кстати, там же (а еще в постельном белье, на книжных полках, в старых мягких игрушках и среди пожелтевших страниц журналов и в других местах, где «живет» пыль) обитают пылевые клещи - еще один возбудитель аллергии.

Первые симптомы аллергии: покашливание, резь в глазах, раздражение горла. Дальше могут появиться отеки горла, гортани, слезотечение. Если же дышать пылью изо дня в день, то неизбежны болезни органов дыхания, воспалительные процессы, головная боль, раздражение глаз. Способ борьбы - регулярная влажная уборка.

ПРИЛОЖЕНИЕ №6.

Функции некоторых домашних цветов.

ПРИЛОЖЕНИЕ №7.

Влияние запахов растений на некоторые функции организма, связанные с поддержанием работоспособности.