Пыль – неизбежная часть среды обитания человека. Мало кто знает, что такое пыль и почему все пытаются избавиться от нее. Специалисты уже давно установили, что среди различных факторов внешней среды, влияющих на здоровье населения, особую роль играет загрязнение атмосферного воздуха. Вот почему мы решили узнать как можно больше о пыли как об одном из видов загрязнения окружающей среды.
Вложение | Размер |
---|---|
pyl_vechnaya.docx | 256.54 КБ |
Пыль вечная и бесконечная
Выполнил Смотряков Евгений,
учащийся 8 А класса
МАОУ СОШ № 7 г. Балаково.
Руководители
Трибунская Елена Жановна,
учитель химии и биологии
Королева Татьяна Юрьевна,
учитель физики
Балаково 2020
Оглавление
страницы
Введение
Загрязнение воздуха - одна из важнейших экологических проблем в большинстве стран, особенно в городских и промышленных районах. Это явление не ново. С момента образования человеческих общин места обитания людей всегда были связаны с такими явлениями, как дым, сопровождающий приготовление пищи или отопление жилища, запахи бытовых отходов. Современный город с населением 1 млн. человек выбрасывает в атмосферу ежегодно 10 млн. т. водяного пара, 2 млн. т. газов, около 20 тыс. т. пыли и до 150 т. тяжелых металлов. Наш проект посвящен пыли, сопровождающей человека повсюду: дома, на улице, в школе, на работе.
Актуальность работы заключается в том, что пыль – неизбежная часть среды обитания человека. Мало кто знает, что такое пыль и почему все пытаются избавиться от нее. Специалисты уже давно установили, что среди различных факторов внешней среды, влияющих на здоровье населения, особую роль играет загрязнение атмосферного воздуха. Вот почему мы решили узнать как можно больше о пыли как об одном из видов загрязнения окружающей среды.
Человек до сорока дней может обходиться без пищи, до пяти дней – без воды, но без воздуха – не более пяти минут. Человек может выбирать, что ему съесть или выпить, но дышать он вынужден тем воздухом, в котором находится, даже если он загрязнен. Все знают, насколько свеж воздух в лесу, как легко дышится на свежем воздухе. Чистый воздух – залог здоровья.
Мы провели анкетирование учащихся 8 В класса. Всего приняли участие 29 человек. Многие из них (76 %) считают, что пыль - это отмершие частички кожи человека и животных, 17 % опрошенных думают, что пыль – это мелкие частицы земли, тканей, а 3 % - мелкие твердые частицы органического и минерального происхождения. 90 % опрошенных уверены, что с пылью справиться нельзя, кто-то не знает, можно ли с ней справиться, и только один человек думает, что можно. Все представляют, чем вредна пыль. Это и загрязнение воздуха, органов дыхания, и грязь в доме, и разные болезни, в том числе, аллергия. 66 % опрошенных уверены, что пыль бесполезна, остальные не знают.
Целью нашей работы является выяснение роли пыли в жизни человека.
Задачи исследования:
Гипотеза: Пыль приносит как большой вред людям и природе, так и пользу.
Методы исследования: изучение литературы и материалов Интернет по данной теме, проведение эксперимента, анализ результатов, формулировка выводов, анкетирование школьников.
2. Пыль вечная и бесконечная
2.1. Виды пыли
Пыль - вид аэрозоля, дисперсная система, состоящая из мелких твердых частиц, находящихся во взвешенном состоянии в газовой среде. Отдельные частицы или их скопления, от ультрамикроскопических до видимых невооруженным глазом, могут иметь любую форму и состав.
В различных производствах многочисленные процессы связаны с пылеобразованием. К ним относятся дробление, измельчение твердых материалов, шлифовка и очистка, передвижение сыпучих материалов, выемки и погрузки горной массы, взрывные работы.
Пыль бывает трех видов: атмосферная, космическая и живая.
Атмосферная пыль и аэрозоли антропогенного происхождения образуются в результате промышленных выбросов. Зола и дымы образуются при сжигании топлива в энергетических установках, в результате физико-химических превращений в процессах выплавки металлов и сплавов, при дроблении, измельчении материалов. Атмосферная пыль и аэрозоли ослабляют солнечное излучение. При достаточно длительном сохранении интенсивных загрязнений атмосферы это приводит к понижению температур и локальным изменениям климатических условий. Атмосферная пыль и аэрозоли могут иметь как антропогенное, так и природное происхождение.
Космическая пыль — пыль, которая находится в космосе. Размер её частиц — от нескольких молекул до 0,2 мкм. 60 тонн космической пыли каждый день оседает на планете Земля. Космическую пыль можно также различать по её астрономическому положению, например: межгалактическая пыль, галактическая пыль, межзвёздная пыль, околопланетная пыль, пылевые облака вокруг звёзд. В Солнечной системе пылевое вещество распределено не равномерно. Также космическая пыль образуется из остатков сгоревших в атмосфере Земли метеоритов.
Живая пыль – это пыль, состоящая из бактерий, грибов, которая находится не только в нижних слоях атмосферы, а и в высоких, так как некоторые бактерии стойкие к низким температурам.
2.2. Источники пыли на Земле
Пыль, оседающая на Землю, на 70% имеет природное происхождение, а остальные 30% приходятся на отходы от жизнедеятельности человека.
Наиболее важный источник пыли - почва. Когда дует ветер, она поднимается ввысь и распространяется на большие расстояния.
На втором месте - океаны, выбрасывающие в воздух маленькие кристаллы солей. Оценки общей массы этих пылинок соли колеблются от 300 миллионов до 10 миллиардов тонн в год. Когда волнуется океан или море, появляются мельчайшие капельки, их разрушают пузырьки воздуха, которые поднимаются к поверхности воды. Затем эти капельки высыхают и насыщают воздух солями.
Третий по значению источник пыли - вулканы. Они дают самые крупные пылевые частицы. Знаменитое извержение вулкана Кракатау 26-28 августа 1883 года выбросило в атмосферу более 18 куб. км измельченных горных пород, причем часть этой массы залетела на высоту до 40-50 км. Через три месяца пыль из Индонезии, где находится вулкан, долетела до Европы, и еще в течение трех лет дневной свет на всей земле был тусклее обычного, а закаты и рассветы более живописными, багровыми, благодаря рассеянию света на мелких частицах пыли. Более же крупные частицы пыли, например, попадающие в атмосферу при больших лесных пожарах, дают голубоватую дымку, рассеивая красный свет, пропуская синюю часть спектра. Солнце кажется тогда холодным, а Луна голубой.
Крупным источником вулканической пыли является японский вулкан Сакурадзима на острове Кюсю. Последнее крупное его извержение состоялось в марте 2017 года, но вулкан постоянно курится, ежегодно выбрасывая в атмосферу около 14 миллионов тонн пыли. Расположенный неподалеку город Кагосима считается самым пыльным городом в мире, его улицы всегда покрыты пылью и пеплом.
Особый вклад в создание пыли вносят пустыни. Важный источник пыли для всего земного шара - пустыня Сахара. Дожди с розоватой пылью, принесенные ветром из Сахары, выпадают и в Англии, и во Флориде. Пыль из Сахары окрашивает снега на горах Центральной Америки. Ветер ежегодно поднимает в этой самой крупной пустыне мира от 60 до 200 миллионов тонн пыли.
Образцы всех этих видов пыли имеются в любой квартире. Здесь есть даже внеземная пыль, происходящая главным образом от комет и метеоритов, которая ежегодно увеличивает массу Земли на 10 тонн.
2.3. Дисперсность пыли
Дисперсность - физическая величина, характеризующая размер взвешенных частиц в дисперсных системах. Это величина, показывающая какое число частиц можно уложить вплотную в одном кубическом метре. Чем меньше размер частиц, тем больше дисперсность.
По дисперсности пыль делится на:
Пыль обладает рядом отрицательных свойств. Она уменьшает прозрачность воздуха, снижает солнечную радиацию, угнетает рост растений, способствует туманообразованию, ухудшает общие санитарно-бытовые условия. Вредное воздействие пыли на организм зависит от ее свойств. Существенное влияние на биологическую активность пыли оказывают химический состав и растворимость пыли, дисперсность, форма и размеры частиц, ее твердость, электрозаряженность, структура (кристаллическая, аморфная), адсорбционные свойства.
Дисперсность и поведение пылевых частиц в воздухе. Микроскопические частицы пыли размером от долей мкм до 0,1 мм, как и все тела в поле тяготения Земли, испытывают силу тяготения. Но из-за сопротивления воздуха и постоянного хаотического движения (броуновского движения) они очень долго оседают. В начале падения сила тяжести уравновешивает сопротивление воздуха, дальнейшее увеличение скорости падения вследствие этого прекращается и микроскопическая частица оседает с постоянной незначительной скоростью, измеряемой сантиметрами или миллиметрами в час.
Таким образом, чем меньше размер пылевых частиц, тем дольше они задерживаются взвешенными в воздухе, следовательно, тем больше возможность попадания их в дыхательные пути.
Некоторые виды пыли (такие, как угольная, древесная, мучная, крахмальная, сахарная, сульфидная, алюминиевая и др.) способны к самовозгоранию и даже взрыву. Степень взрывоопасности пыли зависит от ее концентрации и дисперсности. С увеличением дисперсности повышается скорость ее реакции с кислородом.
Мы рассмотрели разновидности пыли при помощи школьного микроскопа, дающего 140-кратное увеличение, и обнаружили, что она неоднородна: на шкафу пыль мебельная крупнодисперсная, книжная пыль мелкодисперсная. В углу за шкафом обнаружили пыль в виде паутины, на подоконнике в пыли обнаружили останки насекомых. Пыль с ковровых дорожек содержит крупные и частицы, ворсинки, шерсть домашних животных, крупнодисперсная пыль с пола в прихожей содержит песок. (Приложение 1).
3. Влияние пыли на организм человека
Запыленность воздуха – важнейший экологический фактор, сопровождающий нас повсюду. Безвредных видов пыли нет. Экологическая опасность пыли для человека определяется ее природой и концентрацией в воздухе.
Пыль содержит немало токсинов и тяжелых металлов, и, вдыхая бытовую пыль, мы постоянно поддерживаем состояние интоксикации. Для здоровых, полных сил взрослых людей это может быть некритично, а вот пожилым людям и маленьким детям это порой наносит вред.
Наиболее распространенный вред бытовой пыли — это аллергия. По данным Всемирной Организации Здравоохранения (ВОЗ) от нее страдает около 40% людей. И это похоже на правду, ведь нередко даже сами больные не подозревают, что причина их недомогания — обычная бытовая пыль. Человек всегда вдыхает пыль вместе с воздухом. Частицы пыли повреждают стенки альвеол, нарушая первый иммунный барьер и открывая путь инфекциям и аллергенам.
Часто симптомы аллергии на пыль путают с простудой. Что-то общее действительно есть — эта болезнь проявляется хроническим насморком, першением в горле, чиханием, воспалением слизистых оболочек, сухим кашлем и покраснением глаз. Нередки и аллергические дерматиты, когда кожа становится очень сухой, раздраженной и чувствительной, возникает зуд или характерные волдыри — так называемая крапивница. В худшем случае аллергия может спровоцировать развитие бронхиальной астмы — очень опасного заболевания, которое каждый год лишь в нашей стране уносит жизни 5000 человек, причем преимущественно — детей.
Почему же пыль вызывает аллергию? Все дело в ее составляющих. Споры плесени и пыльца растений являются мощными аллергенами — об этом знают все, кто по весне страдает от сенной лихорадки и не может спокойно нюхать цветущие растения. Но растения цветут лишь раз в году, а пыль окружает нас постоянно. Однако аллергию на пыль чаще всего вызывает не флора, а фауна — насекомые, обитающие в каждом комочке пыли.
В домашней пыли обитает много живых существ. И в первую очередь — клещи-сапрофиты. Они очень малы — самые крупные едва дотягивают до 0,5 мм. В мире существует около 150 видов этих клещей. Клещи хорошо размножаются и живут в условиях обычного микроклимата квартиры: +25°С и влажности 75-80%, а это означает, что в постели обязательно будут заводиться клещи, даже если часто менять постельное белье, 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. В 1 грамме домашней пыли их около 500 штук, а обычная кровать — родной дом для 2 миллионов таких клещей. Несмотря на их неагрессивность (они не кусаются, не мешают человеку), сапрофиты способны серьезно навредить здоровью. Отходы их жизнедеятельности состоят из гуанина — сильнейшего аллергена, который может провоцировать аллергический насморк, конъюнктивит и даже астму.
Особенный вред здоровью человека приносит пыль, образовавшаяся в результате естественного разложения искусственных материалов, таких как поролон, всевозможные утеплители, обои, обивка для мебели, ковры, паласы и т.п. Она может содержать опасные загрязнители. Например, в домашней пыли накапливаются соединения свинца и пестициды.
Кроме основных есть еще и мелкие источники пыли. Их можно разделить на два типа: относительно безопасные для человека и опасные. К безопасным для человека источникам относятся стертые частицы мебели, ковров и паласов, частицы омертвевшей кожи, ногтей, волос людей и животных, пыльца и споры растений, волокна тканей. К опасным для здоровья человека относятся грибы и различные микроорганизмы, продукты сгорания минерального топлива: дерева, угля и нефти, выхлопные газы автомобилей, сигаретный дым, мельчайшие остатки строительных материалов и облупившейся краски.
В плотно запертой квартире за две недели оседает около 12 000 пылевых частиц на 1 см2 пола и горизонтальной поверхности мебели.
Почему накапливается пыль в квартире, в которой никто не живет? Все очень просто. Во-первых, никакая самая тщательная уборка не может поменять состав воздуха в помещении. Хозяева уехали, а пыль еще долго будет оседать. Ведь с точки зрения физики движение пылинок – это броуновское движение. Пыль – это взвесь в воздухе твердых частиц. Как раз к возвращению жильцов воздух за счет осевшей пыли станет более или менее чистым, зато мебель, полы — все покроется миллионами частиц. Во-вторых, даже плотно закрытые окна и двери для пыли особой преграды не представляют. Была бы щелочка, а пыль ее найдет!
Состав пыли в квартире:
35 % минеральные частицы;
12 % текстильные и бумажные волокна;
19 % чешуйки кожи;
7 % цветочная пыльца;
3 % частицы сажи и дыма;
24 % частицы неустановленного происхождения.
Во взвешенном состоянии она находится в воздухе и с улицы, через щели в окнах и дверях, проникает в квартиры. А в квартире её источниками являются:
Например, поролон начинает разрушаться после 10 лет использования, он выделяет вещества, которые серьёзно угрожают здоровью человека.
Самым пыльным местом в доме считается задняя стенка холодильника. От работы она сама нагревается и нагревает воздух, получается воздушная река, которая течёт с пола к потолку, и заносит пылью заднюю стенку холодильника. Воздух в закрытом помещении содержит больше пыли, чем есть на улице, если человек проживает не в большом промышленном городе. Чтобы уменьшить запылённость квартиры, нужно создать сквозняк.
4. Исследование уровня запыленности в квартире и школьных помещениях
Эмоциональное и физическое состояние человека зависит не только от уровня комфортности зрительного восприятия помещения, в котором он находится, но и от возможного загрязнения воздуха.
Цель эксперимента: определить запыленность воздуха в исследуемых кабинетах.
Для определения запыленности воздуха на рабочем месте существует несколько методов: весовой, счетный.
Счётным методом определяют число пылинок, находящихся в единице объёма воздуха. Осаждённые на влажное предметное стекло пылинки наблюдают и подсчитывают с помощью микроскопа, при этом выделяют форму и размеры пылинок. Количество пыли определяют в миллиграммах в 1 м3 воздуха или счетным методом по количеству пылинок в 1 м3 воздуха. Принято считать отсутствие пылинок в капле – 0 уровень, 1-3 пылинки – 1 уровень (слабая запыленность), 4-5 пылинок – 2 уровень (средняя запыленность), 6-10 пылинок – 3 уровень (сильная запыленность), более 10 пылинок – 4 уровень (очень большая запыленность). (Приложение 2)
В весовом методе используется принцип привеса ватного диска при собирании пыли со стен, парт, столов.
Расчет весовой концентрации пыли (n) в воздухе производится по формуле:
где n– весовая концентрация пыли, мг/м3;
m1– масса фильтра до отбора пыли, мг;
m2– масса фильтра после отбора пыли, мг;
V0– объем воздуха, м3.
Для определения объема воздуха в кабинете измерили длину (а), ширину (b) и высоту (с) кабинета, объем нашли по формуле V = abc. Максимальная допустимая разовая концентрация пыли в воздухе помещений — 0,5 мг/м3, среднесуточная — 0,15 мг/м3. (Приложение 3)
Вывод: Измерения проводились одновременно, но уровень запыленности, определенный при помощи скотча выше, чем в капле воды. Это можно объяснить тем, что скотч за счет клейкости собирает больше пылинок. Можно считать второй способ более точным. Но самым точным способом является весовой. Согласно произведенным измерениям и расчетам наименьшая запыленность воздуха в кабинете географии (№332).
Мы выяснили, что самый действенный способ борьбы с пылью в классах – это проветривание. Чтобы пыль удалялась, нужен сквозняк. Во-вторых обязательно нужна влажная уборка. В наших классах она проводится один раз в день.
Мы провели еще один эксперимент с целью выяснить, как можно избавиться от пыли совсем. Сначала собрали пыль в обычной квартире с ковра на полу. (Приложение 4) Затем провели уборку при помощи пылесоса. Количество пыли уменьшилось, но все равно она осталась. (Приложение 5) после этого провели влажную уборку. На этот раз результат порадовал больше: мы увидели, что после уборки пыли стало гораздо меньше, чем до нее. Но все-таки она осталась! (Приложение 6)
Вывод: пыль всегда будет находиться в помещении, полностью от нее избавиться невозможно.
5. Способы борьбы с пылью
Наличие паласов и ковров в доме является большим преимуществом: они крепко держат пыль, не позволяя ей при каждом дуновении ветерка подниматься в воздух, но и пыли они собирают много.
Необходимо каждый день протирать влажной тряпкой открытые полки шкафов, поверхности столов, подоконники, спинки кроватей и т.д. Хорошо при этом добавлять в воду поваренную соль. Она убивает пылевых клещей.
Кроме того, 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.
Способы избавления от пыли:
Каждая уборка удаляет какое-то количество пыли и очищает воздух в помещении. Это благотворно сказывается на здоровье находящихся в помещении людей, поэтому с пылью нужно бороться регулярно и тщательно
6. Польза пыли
Вред пыли очевиден. Но не стоит забывать, что пыль приносит пользу нашей планете.
Космическая пыль защищает Землю от перегрева. Она нагревается сама, нагревает атмосферу Земли, в то же время сохраняет тепло земной поверхности. Она также обогащает почву микроэлементами.
По теории Виноградова из газа и пыли, рассеянных в космосе, образовалась наша планета Земля.
Пыль играет большую роль в рассеянии света в атмосфере. Из-за своих малых размеров частицы не оседают. Их поддерживают на весу постоянные турбулентные воздушные потоки.
Заряды статического электричества, возникающие при столкновении нейтральных пылинок друг с другом, приводят к укрупнению пылевых образований и накоплению огромных электрических потенциалов, которые являются причиной сильнейших гроз в пустынях
Частицы пыли участвуют в формировании облаков. На них как на центрах происходит конденсация водяных паров, и образуются облака, выпадающие на землю осадками – дождем, снегом, градом. Только осадки являются естественным источником воды на суше, а пыль – основа облаков. Содержащийся в воздухе водяной пар не сможет быстро превратиться в жидкость, если не будет пылинок. Значит, без пыли не было бы дождей и снега. Суша превратилась бы в огромную пустыню, жизнь осталась бы только в морях.
Пыль оказывает большое влияние на климат, частицы пыли поглощают часть солнечной радиации, смягчая тем самым последствия глобального потепления.
Частицы пыли в верхних воздушных слоях отражают солнечные лучи и это делает солнечный свет видимым. Чудесные краски восходов и закатов в большой степени обязаны своей красотой именно пыли, рассеянной в воздухе.
Пыль спасает многих птиц от насекомых-паразитов – некоторые виды птиц «купаются» в пыли, чтобы избавиться от вредных насекомых.
Заключение
В результате проведенного исследования пыли мы узнали много нового о ней, например, что такое пыль, ее виды, роль пыли в нашей жизни. Все поставленные нами задачи были выполнены и цель достигнута, а гипотеза подтверждена. Также мы можем сделать вывод, что от пыли полностью невозможно избавиться, но мы не можем отрицать то, что пыль оказывает положительное влияние, так и отрицательное. Кроме того в работе даны рекомендации по борьбе с пылью.
Мы познакомили с результатами данного исследования одноклассников. Многое о пыли они не знали. Мы посоветовали им выполнять рекомендации по борьбе с пылью. Пусть все будут здоровы!
Источники
Приложения
Приложение 1
Мебельная пыль Книжная пыль Паутина
Пыль с подоконника Пыль с ковровых дорожек Пыль с пола в прихожей
Приложение 2
№ кабинета | Число пылинок в капле воды | Уровень запыленности | Число пылинок на скотче | Уровень запыленности |
217 | 5 | 2 | 6 | 3 |
221 | 8 | 3 | 9 | 3 |
222 | 5 | 2 | 6 | 3 |
224 | 4 | 2 | 7 | 3 |
332 | 3 | 1 | 4 | 2 |
Счетный метод определения запыленности
Приложение 3
. № кааб | m1, мг | m2, мг | а, м | b, м | с, м | V, м3 | n, мг/м3 |
217 | 550 | 568 | 5,5 | 8,0 | 3 | 132 | 0,14 |
221 | 554 | 577 | 5,8 | 8,1 | 3 | 141 | 0,16 |
222 | 552 | 579 | 5,8 | 11,1 | 3 | 193 | 0,14 |
224 | 553 | 580 | 5,5 | 11,5 | 3 | 190 | 0,14 |
332 | 552 | 568 | 5,5 | 8,03 | 3 | 132 | 0,12 |
Весовой метод определения запыленности
Приложение 4
До уборки
Приложение 5
После чистки пылесосом
Приложение 6
После влажной уборки
Солдатская шинель
Пятёрки
Девчата
Красочные картины Джастина Геффри
Учимся ткать миленький коврик