Научно-исследовательский проект "Экология нашей школы"

Научно-исследовательский проект
"Экология нашей школы"

Выполнила Харуненко Алина,

9 класс

Руководитель

Белеенко Г.А. учитель физики и астрономии

2018г.

Содержание

Введение 3

Основная часть

1. Экология нашей школы 4 -8

2. Методика и результаты исследования 9 -14

Заключение 15

Литература 16

Введение

Актуальность

Что такое экология.
Эколо́гия (от др.-греч. οἶκος — обиталище, жилище, дом, имущество и λόγος — понятие, учение, наука) — наука о взаимодействиях живых организмов и их сообществ между собой и с окружающей средой [7]. Экология человека рассматривается в учебнике "Экология" для 8 класса [4]. Это научное направление, изучающее взаимодействие людей с окружающей их средой. Экология для нас - это взаимодействие с окружающей нас атмосферой школьных помещений, коридоров. Мы считаем, что в первую очередь в понятие «экология школы» должны входить: температурный и водный режим, мебель, световой режим, свежий воздух, чистота, обилие цветов и свободного пространства - все то, от чего зависит здоровье детей, которые учатся в школе.  Экологическая составляющая школы - это и шумовой фон. 

Экологически грязные помещения, это не фантазии ученых и специалистов, а реальный факт, от которого страдает множество людей. Проблема экологического состояния экосистемы нашей школы и здоровья человека сейчас очень актуальны, так как человек проводит в школе большую часть жизни, и чтобы жизнь была долгой и счастливой, необходимо знать и соблюдать ряд правил, позволяющих избежать воздействия вредных факторов окружающей среды.

Цель работы

Выявить благоприятные и неблагоприятные факторы в экосистеме школы, и устранить или уменьшить влияние негативных воздействий на здоровье учеников и учителей.

План работы

При работе над проектом были использованы простые и доступные методики:

1. оценка внутренней отделки кабинета;

2. изучение естественной освещенности кабинета;

3. измерение и оценка параметров микроклимата кабинета;

4. методика исследования качества питьевой воды в кабинете №24;

5. проведен обзор растений в кабинете №23и №24.

Экология нашей школы. Действительное и возможное.

Школа это гетеротрофная экосистема, которая напоминает город в миниатюре. Школа как система существует за счет энергии и ресурсов поступающих извне, а её главные обитатели – ученики, учителя.

Автотрофы в школе – это комнатные растения. Растения играют эстетическую и гигиеническую роль: улучшает настроение, увлажняют атмосферу и выделяют в нее полезные вещества- фитонциды, убивающие микроорганизмы. Некоторые комнатные растения используют как лекарства.

При изучении действия фитонцидов наиболее активными оказались: пеларгония душистая, эухарис крупноцветковый, гиппераструм гибридный, которые находятся в кабинетах пристройки.

Энергия в школу, как и в городскую систему, поступает извне – в виде электричества, горячей воды. Как в любой системе в экосистеме школы важно уменьшить потребление ресурсов, в особенности электроэнергии. Важно экономить тепло, утепляя двери и окна.

Строительные и отделочные материалы, используемые в школе, бывают очень опасны для здоровья. Так за последние несколько десятков лет в быт прочно вошло много новых материалов – от прессованных плит на синтетических смолах до пластика и искусственных ковровых покрытий. А они выделяют множество активных органических соединений, вовсе не безвредных для здоровья. Даже широко распространенные линолеумные покрытия врачи – гигиенисты рекомендуют использовать лишь там, где человек бывает не очень часто. Особенно неблагоприятны для кабинета относительно дешевые пластиковые стенки, древесноволокнистые и древесностружечные прессованные плиты. А ведь они почти полностью вытеснили дерево из наших жилищ и школ. Небезобиден и оргалит. Связующим веществом в этих материалах служат феноловые или карбамидно- меламиновые смолы, выделяющие продукты распада в окружающую среду- в воздух помещений, где мы живем и учимся. А уж когда изготовление стружечно – прессованных изделий идет с нарушением технологий, то фенольные испарения за самое короткое время могут привести к серьезному отравлению. Конечно, для помещений нет ничего лучше, чем цельная древесина, хотя она и стала нынче существенно дороже. В крайнем случае, если уж нет другого выхода, древесно – стружечные плиты нужно обязательно покрывать краской, лаком, какими – нибудь стойкими соединениями, препятствующими выделению в воздух вредных испарений.

Недавнее открытие показало, что стены домов построенные из бетона, шлакоблоков, полимербетона радиоактивны (безопасным для здоровья человека считается уровень радиоактивности до 50 мк Рн /ч). Содержащийся в этих материалах радий и торий постоянно распадаются с выделением радиоактивного газа радона. Существенно снижает содержание радона в воздухе регулярное проветривание комнат. Не стоит заставлять вещами вентиляционные отдушины на кухне, в ванной и туалете. Выделение из стен радона и летучих органических полимеров уменьшается благодаря штукатурке, плотным бумажным обоям. Моющиеся обои с полимерной поверхностью экологически тоже не безопасны, но содержание в комнате радона и летучих полимеров они снижают почти в 10 раз. Бетонные плиты таят в себе ещё одну опасность: в новых домах они активно поглощают влагу из воздуха. Это известно многим новоселам. А сухость комнатного воздуха вызывает не только неприятные ощущения. Но и заболевания верхних дыхательных путей, ведет к ломкости волос и шелушению кожи. В сухом воздухе легче происходят разряды статического электричества.

В воздухе жилых помещений иногда присутствует одновременно боле ста примесей, таких как эфиры, спирты и другие органические соединения, а также аэрозоли, содержащие свинец, ртуть, кадмий, цинк, никель, хром и другие металлы. Можно выделить четыре группы загрязнителей:

- вещества, поступающие извне с загрязненным атмосферным воздухом;

- продукты деструкции отделочных и строительных материалов;

- продукты сгорания бытового газа и продукты жизнедеятельности человека.

Интерьер помещений оказывает существенное влияние на состояние человека. Правильно сформированный жилой интерьер создает душевный комфорт, хорошее настроение и способствует не только приятному отдыху, но активизирует работоспособность. Большое значение при этом имеет размещение мебели и предметов обихода, освещение, цветовая гамма, текстура отделочных материалов, то есть дизайн в целом. Правильное расположение вещей и мебели в комнатах способствует необходимой циркуляции воздуха, освещенности помещений; в противном случае в комнатах нарушается воздухообмен, что может привести к появлению сырости и вредных бытовых насекомых. Жилые помещения должны быть чистыми – большое количество пыли вызывает аллергические заболевания. Особенно внимательно надо относиться к соблюдению правил содержания домашних животных, которые являются источником загрязнения помещений и также могут быть причиной аллергических заболеваний.

Важным фактором, влияющим на настроение и самочувствие человека, является цветовая гамма помещения. Известно, что обилие красного цвета вызывает головную боль, быстро приводит к утомлению. Ещё в большой степени утомляют темные тона, черные и серые, а также белый цвет. А вот зеленый успокаивает. Цвет может влиять и на ощущение пространства: «холодные» краски (голубая, светло-зеленая) зрительно увеличивают пространство, а «теплые» (красная, оранжевая, бежевая, и т.п.) – уменьшают его.

Для создания комфорта в помещениях необходима хорошая освещенность. При низкой освещенности быстро наступает зрительное утомление, снижается общая работоспособность. Так, во время трехчасовой зрительной работы при освещенности 30 – 50 лк устойчивость ясного видения снижается на 37%, а при освещенности 200 лк она снижается только на 10 – 15% поэтому освещенность помещения должна соответствовать физиологически особенностям зрительного анализатора. Правильное освещение оберегает наши глаза, создает так называемый зрительный комфорт. Недостаточная освещенность вызывает чрезмерное напряжение зрения, большая яркость также утомляет, раздражает глаза. Для разных видов деятельности необходимо разное освещение, поэтому, кроме общего освещения, необходимо и специальное (торшеры, бра, настольные лампы и пр.). Быстрое утомление глаз наступает и при неправильном пользовании телевизором. Оптимальное расстояние между телевизором и зрителем должно быть 6 – 8 раз больше ширины экрана.

Микроклимат помещения и его формирование зависят от многих причин: свойств стройматериалов, особенностей планировки помещений, климатических условий местности, режимов работы вентиляций, отопления и т.п. На формирование микроклимата помещений влияют воздухопроницаемость и гигроскопичность стройматериалов – чем она выше, тем существеннее снижается температура воздуха. Если разница между температурой воздуха и температурой стен помещения превышает 6°С, может возникнуть тепловой дискомфорт. Температура в жилых помещениях должна быть не ниже 18°С, а в угловых комнатах – не ниже 20°С . Относительная влажность воздуха в комнатах может составлять от 30 до 60%, а его подвижность – от 0,1 до 1,15 м/с .Часто сырость в помещениях возникает из-за наличия большого аквариума, крупных комнатных растений, длительного кипячения белья, нерегулярного проветривания. Высокая влажность при любой температуре воздуха в квартире составляет 45%. С началом отопительного сезона влажность воздуха в помещениях сильно снижается. Для ее поддержания в это время в комнате площадью 15-18 м² должно испаряться в сутки не менее 1л воды. Частые влажные уборки комнаты также способствуют повышению относительной влажности воздуха. При проветривании комнаты в холодное время года надо на несколько минут широко распахнуть форточку, а не подолгу проветривать через узкую щель. Для отопления следует использовать специальные приборы. Совершенно недопустимо отапливать помещение, зажигая конфорки газовых плит.

Состав и качество питьевой воды. Суточный обмен воды в организме человека составляет 2,5л , поэтому от ее качества сильно зависит состояние человека, его здоровье и работоспособность. Различные вещества, присутствующие в воде, придают ей запах, делают ее то сладковатой, то соленой, а то и горькой. Существует 5 – балльная шкала оценки интенсивности запаха и привкуса питьевой воды. При сомнении в качестве питьевой воды для ее очистки от примесей следует использовать специальные фильтры. Можно также употреблять искусственную или натуральную минерализованную воду, которая применяется также и в лечебных целях при ряде заболеваний кишечника, желудка, печени и почек.

Еще один аспект «загрязнения» современного помещения - наличие компьютера. В последнее время наблюдается тенденция к всеобщей компьютеризации: персональные компьютеры используются на работе, в школе, дома. Однако они определенным образом загрязняют окружающую среду, и это одна из наиболее важных сейчас проблем.

Компьютеры являются источниками неионизирующего электромагнитного излучения – НЭМИ. За последние десятилетия интенсивность НЭМИ возросла на 2-5 порядков (в 100-100 тыс. раз). Это связано с развитием радиоэлектроники и электроэнергетики: компьютер, радиосвязь, телевидение, радиолокация, сотовая и космическая связь, радионавигация, технологии, основанные на применении магнитных полей, и т.п .

Электромагнитное излучение повышает вероятность заболевания лейкозом у детей и раком у взрослых. По зарубежным данным, у женщин, работающих за монитором от 2 до 6 ч в сутки, функциональные нарушения центральной нервной системы наблюдаются в среднем в 4,6 раза чаще, чем в контрольных группах, болезни сердечно – сосудистой системы – 2 раза, верхних дыхательных путей – 1,9 раза, опорно – двигательного аппарата – в 3,1 раза чаще. Кроме того, ухудшается зрение. По санитарным нормам, продолжительность непрерывной работы взрослого пользователя ПК не должна превышать 2 часов, а ребенка – от 10 до 20 минут, в зависимости от возраста. Для снижения вредного воздействия необходимы специальные средства защиты и правильная организация рабочего места. Беременным женщинам и кормящим грудью матерям работать с компьютером категорически запрещено.

Материал и методика.

Время проведения наблюдений и исследований:

Ноябрь – декабрь 2018гг.

Объект наблюдений и исследований:

Объектом данного исследования явились кабинеты №23 – кабинет физики и №24 – кабинет химии. Рассматривалась она именно как гетеротрофная экосистема в миниатюре. С этой целью были подробно изучены флора данной школы, строительные и отделочные материалы, использовавшиеся при ее строительстве и внутренней отделки, источники поступления энергии, особенности интерьера в кабинетах и микроклимат в них. Было исследовано также качество питьевой воды в пристройке и в столовой, систематизировано разнообразие препаратов бытовой химии и рассмотрена возможность замены их альтернативными чистящими и моющими средствами.

Все исследования имели целью выявить благоприятные и неблагоприятные факторы в экосистеме кабинета и устранить или уменьшить влияние негативных воздействий на здоровье учеников и учителей.

При работе над проектом были использованы простые и доступные методики:

1)оценка внутренней отделки кабинета;

2)изучение естественной освещенности кабинета;

3)измерение и оценка параметров микроклимата кабинета;

4)методика исследования качества питьевой воды в кабинете;

5)проведен обзор растений в данном кабинете.

Результаты исследований.

1.Оценка внутренней отделки кабинета.

Материалы ,использовавшиеся при строительстве и отделочных работах в школе

.

Выводы. Проанализировав с экологической точки зрения состояние нашей школы, исследовательская группа решила заменить некоторые отделочные материалы. Стены кабинетов окрашены масляной краской. Для отделки потолка используется побелка известью, которая обладает замечательным качеством: при повышенной влажности известь «забирает» излишнюю влагу, при высокой сухости – «отдают» воду.

2. Оценка естественной освещенности кабинетов.

Естественная освещенность кабинетов.

Оборудование: рулетка

Выполнение работы:

1. С помощью рулетки измерьте высоту и ширину окон.

2. Рассчитайте общую площадь окон.

3. Рассчитайте площадь застекленной части окон (10 % общей поверхности окон приходится на переплёты).

4. Измерив длину и ширину кабинета, рассчитайте площадь пола.

5. Подсчитайте световой коэффициент (СК) по формуле : СК =Sо : S, где Sо – площадь застеклённой части окон; S – площадь пола.

6. Определить коэффициент заглубления, то есть отношение высоты верхнего края окна над полом к глубине (ширине) кабинета.

Обработка результатов и выводы.

Полученные данные занесите в таблицу.

Вывод. Во всех кабинетах оптимальные условия освещенности, что соответствует норме. Кроме того имеется дополнительное освещение – лампы дневного света. Во всех кабинетах цветовая гамма соответствует расположению. Окна кабинета химии выходят на запад. Здесь стены следует окрашивать в теплые тона ( желтовато – охристые, светло – розовый, бежевый ).

3. Оценка параметров микроклимата пристройки и столовой.

Оборудование и материалы: сухой термометр на деревянном штативе, психрометр аспирационный, кататермометр шаровой, электрическая плитка, химический стакан с водой, секундомер.

1. Измерение температуры воздуха.

1. Снимите показания термометра на высоте 1,5 м от пола в трёх точках по диагонали: на расстояний 0,2 м от наружной стены, в центре помещения и на расстояний 0,25 м от внутреннего угла кабинета. Термометр устанавливается на 15 минут в каждой точке.

2. Вычислите среднюю температуру воздуха в помещений.

3. Определите перепад температур по вертикали , производя измерения на расстояний 0,25 м от пола и потолка.

1. Измерение относительной влажности воздуха.

1. Конец влажного термометра, обернутого материей, смочите дистиллированной водой.

2. Включите вентилятор.

3. Через 3-4 минуты после начала работы вентилятора на высоте 1,5 м от пола снимите показания сухого (t) и влажного (t1) термометров.

4. Расчет абсолютной влажности произведите по формуле:

K=F – 0,5(t-t1) · B :755?

где К – абсолютная влажность , г/ м³;

f - максимальная влажность при температуре влажного термометра (определяется по таблице, прилагаемой к прибору);

t - температура сухого термометра

t1- температура влажного термометра

B- барометрическое давление в момент исследования.

1. Рассчитайте относительную влажность воздуха по формуле: R= K : F · 100, где R – относительная влажность, %; К – абсолютная влажность, г/м³; F – максимальная влажность при температуре сухого термометра ( по таблице прибора)

ПОКАЗАТЕЛИ МИКРОКЛИМАТА

Выводы:

- по показателям температуры полученные результаты соответствуют в кабинетах: физики, химии

- по показателям относительной влажности результаты соответствуют в кабинетах

4. Методика исследования качества питьевой воды.

Цвет воды

Оборудование мерный цилиндр.

Цвет воды определяется содержащимся в ней общим количеством минеральных и органических примесей и загрязнений. Обычно на цвет влияют соли железа и гуминовые кислоты, которые образуются при перегнивании растительности и окрашивают воду в желтый, желтовато – бурый, коричневый цвета. Зеленоватая окраска воды бывает, когда бурно размножаются микроскопические водоросли и животные. Это свидетельствует о перенасыщении воды питательными веществами. При отсутствии видимой окраске вода считается бесцветной. Это не значит, что там нет примесей, просто они не влияют на цвет. Единицей цветности служит особые градусы. Цвет питьевой воды не должен превышать 40º по данной шкале.

Прозрачность воды

Оборудование: мерный цилиндр, газета с текстом, исследуемая вода.

Мерный цилиндр со стеклянным дном наполняют водой до верхней отметки, ставят на печатный текст газеты, смотрят на текст газеты сквозь толщу воды. В зависимости от видимости текста газета прозрачность воды можно оценить так –

• Прозрачная

• Слегка замутненная

• Мутная

• Очень мутная

Мутность воды

Оборудование: воронка, фильтровальная бумага, стеклянная палочка, колба, исследуемая вода.

Собирается установка для фильтрования, вода размешивается в цилиндре стеклянной палочкой и выливается на набольшую часть фильтра. После полного прохождения воды через фильтр, отмечаем, что осталось на фильтре: песок, мелкие механические частицы и др.

Запах воды.

Он, как правило, связан с деятельностью живых организмов, (как живых, так и мертвы), с влиянием почвы и донного грунта.

Оборудование: пробирка с пробкой.

Воду наливают в пробирку чуть больше половины, закрывают пробкой, энергично взбалтывают, сразу нюхают. Запаха может и не быть, или он слабо ощутим, может быть так же болотный, землистый, рыбный, огуречный, аммиачный и др. По интенсивности может быть сильным, отчетливым, слабым, очень слабым. Для питьевой воды допустим слабый и очень слабый запах, лучшее, ели запах не ощутим.

Результаты исследования качества питьевой воды :

- цвет очень слабо – желтый (цветность в градусах составило 40 ° ) ;

- прозрачная ;

- мутность не отмечена ;

- запах слабохлорный ;

- среднежесткая(5,5 мэкв/л).

Вывод. Хотя вода, которую ученики используют для различных нужд, не является идеальной по качеству, употреблять ее как питьевую можно.

5. Растения в нашей школе.

Большинство людей выбирают комнатные растения, принимая во внимание размер, облик и стоимость. Приобретая растения для нашей школы, мы ориентировались на условия (освещенность, температура и др.). Кабинеты – довольно удобное помещение для многих растений, так как они хорошо освещены, но зимой из-за центрального отопления в ней низкая влажность и слишком тепло для растений в период покоя. В наших кабинетах мы разместили диффенбахию и гибискус, хлорофитум. Они светолюбивы, требуют обильного полива. В зимнее время, в связи с повышением сухости воздуха, нуждаются в опрыскивании. Кроме того, гибискус, или китайская роза, полезен тем, что уже через три недели пребывания в кабинетах он полностью освобождает ее от микробов, очищает и оздоравливает воздух. Хлорофитум не только хорошо очищает воздух . Американский ученый Билл Вилвертон, много лет изучавший комнатные растения, отметил: « По каким – то причинам хлорофитум ассимилирует вредные газы с феноменальной скоростью и очищает воздух лучше, чем некоторые технические устройства».Особенно не « равнодушен» хлорофитум к окислам азота, тяжелым металлам. Причем чем хуже качество воздуха для человека, тем лучше для растения. 4-5 экземпляров хлорофитума на 10 м² помещения способны очистить воздух от различных примесей на 70-80%.

Заключение.

Нам часто кажется, что загрязнения окружающей среды подкарауливают нас лишь на улице, и поэтому на экологию нашей школы мы обращаем мало внимания. Но школа – не только укрытие от неблагоприятных условий окружающего мира, но и мощный фактор, воздействующий на человека и в значительной степени определяющий состояние его здоровья. На качество среды в школе влияют:

-наружный воздух;

-продукты неполного сгорания газа;

-вещества, возникающие в процессе приготовления пищи;

-вещества ,выделяемые мебелью, книгами, одеждой и т.д.;

-бытовая химия и средства гигиены;

-комнатные растения;

-соблюдения санитарных норм обучения (количество людей);

-электромагнитные загрязнения.

По оценкам некоторых специалистов, есть школы, где концентрация загрязняющих веществ в 100 раз выше, чем на улице. Виной тому новые строительные и отделочные, предметы быта, на вид комфортабельные и уютные, синтетические моющие и чистящие средства. Мы с радостью заполняем кабинеты клееной мебелью, покрываем паркет лаком, застилаем полы линолеумом. В результате в воздухе помещений может обнаруживаться более 100 видов органических соединений, вызывающих раздражение верхних дыхательных путей, неприятные ощущения в глазах, насморк, хроническую головную боль, тошноту и другие расстройства. Современная мебель изготавливается с использованием карбамидоформальдегидных смол, чрезвычайно вредных для здоровья: они вызывают конъюнктивиты, аллергический насморк, трахеиты, бронхиты, астму, заболевания эндокринной системы и почек. Процесс выделения вредных веществ из новой мебели очень длительный и может продолжаться до 12 лет. Не добавляют нам здоровья и полихлорвиниловые смолы, содержащиеся в линолеумах. Стены из бетона, шлакобетона и полимербетона- источник радиации, пусть в микродозах, но постоянной, способной провоцировать новообразования. Кроме того, бетонные стены активно поглощают влагу из воздуха кабинета. И ко всем неприятностям в таких кабинетах прибавляются шелушение кожи , хрупкость волос. Онкологические заболевания легких и крови способен вызвать радиоактивный газ радон, который также выделяется из бетона , шлакоблоков , полимербетона. Больше всего его скапливается в наших кабинетах зимой.

Наши кабинеты « нашпигованы » электроприборами. Создаваемые ими электромагнитное поле негативно воздействует на кровеносную , иммунную , эндокринную и др. системы органов человека.

Вывод.

Влияние вредных экологических факторов в наших кабинетах не только нужно, но и можно снижать! Традиционным и эффективным способом снижения уровня загрязнения воздуха в наших кабинетах остается периодическое проветривание.

Список литературы.

1. Алексеев, С. В. Экология: учебное пособие для 10-11 классов средней школы. – СПб.: СМИО ПРЕСС, 1999.

2. Алексеев, С. В., Груздева, Н. В. Практикум по экологий. – АО «МДС» , 1996.

3. Ашихмина , Ю. Е., Школьный экологический мониторинг.- М.: «Агар» , 2000.

4. Величковский , Б. Т., Кирпичев, В. И., Суравегина, И. Т. Здоровье человека и окружающая среда: учебное пособие. – М.: «Новая школа», 1997.

5. Китаева, Л. А. Декоративно – лекарственные растения //Биология в школе.- 1997. - №3

6. Кузнецов, В. Н. Экология дома //Биология 1 сентября: газ.-1990.- №31

7. Кузменок , М. А. Метод проектов в экологическом образовании Германии //Биология в школе.-1997.-№6.

8. Миллер Т. Жизнь в окружающей среде. Т.1. – М.:Прогресс,1993.

9. Миркин, Б. М., Наумова, Л. Г. Экология России. – М.: АО МДС,1996.

10. Миркин, Б. М., Наумова, Л. Г. Город без отходов // Биология в школе: журнал. – 2005. - №1.

11. Самкова, В. А., Экологический практикум « Город, в котором я живу»// Биология в школе: журнал.- 2001.-№5, 7.

12. Экология. Город. Здоровье. Азбука экологической безопасности. – Волгоград: Центр экологического обучения, 2001.

16