Влияние воздуха в помещении на здоровье учеников

Влияние воздуха в помещении на здоровье учеников

Окружающий мир

Автор: учащаяся 6-а класса МБОУ СОШ №7

Руководитель: Старосоцкая

Любовь Геннадьевна

учитель начальных классов

МБОУ СОШ №7

Консультант: к. б.н., с. н.с. ИППЭС КНЦ РАН

Апатиты

2015 г

Содержание:	стр.
Введение	3
Глава I. Теоретическая часть
1.1 Что такое воздух?	5
1.2  Экология воздуха	5
1.3  Влияние воздуха на организм человека	5
1.4  Параметры микроклимата	6
1.5  Требования к воздушно-тепловому режиму	7
Глава II.  Практическая часть.
Практическая работа № 1. Анкетный опрос учащихся	9
Практическая работа № 2. Интервью	11
Практическая работа № 3.  Обследование санитарно-гигиенического состояния школьного кабинета	12
Практическая работа № 4. Эксперимент по определению количественного и качественного состава воздуха	13
Результаты исследования. Выводы. Заключение.	16
Дальнейшее развитие	17
Список используемой литературы	18
Приложение 1	19
Приложение 2	20
Приложение 3	21
Приложение  4	23
Приложение  5	24

Введение. Нет ничего на свете нужнее воздуха. Он очень важен для  жизни человека, растений и животных. Без воды можно прожить несколько дней, без пищи – несколько недель, а без воздуха лишь несколько минут.

Актуальность. Воздух нужен всем живым организмам, чтобы дышать, а значит, чтобы жить. Но для дыхания нужен только чистый воздух. От состояния воздуха и его чистоты зависит здоровье людей.

Я решила выяснить, как воздух в классе влияет на здоровье школьников. Это стало идеей моей работы.

Объект исследования: воздух в классе.

Предмет исследования: физические свойства и микробиологический состав воздуха.

Предварительное изучение литературы по этой теме позволило выдвинуть следующую гипотезу исследования: если увеличить число проветриваний в классе, то микроклимат в нем улучшится.

Цель исследования: выяснить, какой микроклимат в классе и как он влияет на здоровье детей.

В соответствии с проблемой, объектом, предметом и целью исследования были поставлены следующие задачи:

Изучить теоретические вопросы по данной теме; Провести социологический опрос учащихся; Провести обследование санитарно-гигиенического состояния школьного кабинета; Изучить микробиологический состав воздуха.

В процессе работы использовались следующие методы исследования:

теоретические (изучение и анализ литературы, обобщение данных); практические  (наблюдение, эксперимент, сравнение, анкетный опрос); математические (построение диаграмм, таблиц).

Практическая значимость исследования:

составление рекомендаций по очистке воздуха в помещении (Приложение 4); проведение внеклассных мероприятий; использование данных на уроках природоведения и географии.

Использование ИКТ-технологий:

Запись на диктофон и её обработка. Создание презентации в программе Microsoft Office Power Point 2007. Разработка буклета.

ГЛАВА I.  Теоретическая часть

Что такое воздух?

Воздух, окружающий нашу Землю – это ее удивительная  «рубашка». Как только не называют воздух: воздушная оболочка, воздушный океан, атмосфера.

Воздух - смесь газов, главным образом азота и кислорода, составляющая земную атмосферу. Кислород необходим для нормального существования живых организмов. Он используется в процессе дыхания человека, животных, растений.1

1.2 Экология воздуха

Атмосферный воздух является жизненно важным компонентом окружающей среды, неотъемлемой частью среды обитания человека, растений и животных. В последнее время много внимания уделяется экологическим проблемам окружающей среды. В том числе, состоянию атмосферы и влиянию на неё деятельности человека. В России существует Федеральный закон от 4 мая 1999 г. N 96-ФЗ "Об охране атмосферного воздуха".2 В нём содержатся меры, направленные на охрану атмосферного воздуха и обеспечение благоприятной среды для обитания человека.

1.3 Влияние воздуха на организм человека

Говорят, нужен как воздух, сразу ясно – речь идет о чем - то жизненно важном. Без него человек не проживет и несколько минут.  Но человеку и другим живым существам нужен для дыхания только чистый воздух.

Качество атмосферного воздуха – важнейший фактор, влияющий на здоровье. Человек может отказаться от недоброкачественной пищи, от воды, но вдыхать ему приходится тот воздух, в котором он находится в данный момент, даже если воздух опасен для здоровья.

Современный человек проводит в закрытых помещениях большую часть своего времени. Уровень загрязнения воздуха в помещениях во много раз выше, чем на улице. По данным Всемирной Организации Здравоохранения загрязнённый воздух в помещениях является основным  фактором риска для здоровья человека.3

В помещении уменьшается количество кислорода за счет дыхания людей. При несоблюдении гигиенических требований (проветривание, влажная уборка) воздух помещений, может стать опасным для здоровья.  Основным источником микроорганизмов в воздухе помещений являются люди, и поэтому концентрация микробов в основном зависит от уровня заселенности. Уровень активности людей и наличие пыли также играет роль в концентрации микроорганизмов в воздухе помещения. Поэтому концентрация их в большинстве случаев выше в школах и других общественных местах.

1.4 Параметры микроклимата

Микроклимат4 – это климат внутренней среды помещений. К основным показателям микроклимата относятся его физические свойства:

1.        температура воздуха;

2.        влажность воздуха;

3.        скорость движения воздуха.

При гигиенической оценке воздуха обычно учитывают эти показатели, а также его химический состав, количество механических примесей (пыль),  бактериальную загрязненность, обусловленную присутствием микробов в воздухе.

Важное гигиеническое значение принадлежит зависимости его химических свойств от физических факторов окружающей среды. Имеется прямая связь между температурой воздуха, его влажностью и концентрацией в нем кислорода. В процессе дыхания выделяется: тепло, влага и углекислый газ. Чем выше температура и влажность воздуха, тем меньше в нем кислорода.

Для нормальной жизнедеятельности детского организма важно, чтобы окружающий воздух имел химический состав, физические свойства и был лишен вредных примесей, как свежий атмосферный воздух. Во время пребывания детей в закрытых помещениях, воздух ухудшается: повышается температура, запылённость, количество углекислого газа, водяных паров, органических примесей. От этого ухудшается самочувствие ребёнка.5

Таблица 1. Химический состав атмосферного и выдыхаемого воздуха (в процентах)

Химический состав воздуха	Атмосферный воздух	Выдыхаемый воздух
Кислород	20,7 %	15,4 %
Азот	78,8 %	79,2 %
Углекислый газ	0,03 %	4,4 %
Водяные пары	0,47 %	Насыщен

1.5 Требования к воздушно-тепловому режиму

Существуют определённые санитарно – гигиенические нормы, предъявляемые к школьным кабинетам. Они изложены в «Санитарно-эпидемиологических требованиях к условиям и организации обучения в общеобразовательных учреждениях» (СанПиН 2.4.2.2821-10), которые вступили в силу 1 сентября 2011 года.6

Требования к воздушно-тепловому режиму.

Площадь фрамуг и форточек в учебных помещениях должна быть не менее 1/50 площади пола. Фрамуги и форточки должны функционировать в любое время года.

Учебные помещения должны проветриваться во время перемен, а рекреационные - во время уроков. До начала занятий и после их окончания необходимо осуществлять сквозное проветривание учебных помещений.

Длительность сквозного проветривания определяется погодными условиями согласно таблице 1 (Приложение 5).  В теплые дни целесообразно проводить занятия при открытых фрамугах и форточках.

Температура воздуха в зависимости от климатических условий должна составлять:

- в классных помещениях, учебных кабинетах, лабораториях - 18 - 24 градусов Цельсия при их обычном остеклении.

В помещениях общеобразовательных учреждений относительная влажность воздуха должна быть в пределах 40- 60%, скорость движения воздуха не более 0,1 м/сек

Чрезвычайно высокое загрязнение воздуха является реальностью для большинства городов. В последнее время вызывает тревогу ухудшение качества воздуха в помещениях.

Глава II. Практическая часть.

Практическая работа № 1. Опрос учащихся.

Цель: исследовать, знают ли ученики начальных классов, как влияет воздух на здоровье человека.

Метод исследования: анкетный опрос с последующей статистической обработкой и анализом полученных данных.

Я задала вопросы  ученикам 5-ых классов МБОУ СОШ № 7. В опросе участвовали 62 человека.

Вопрос 1. Какой бывает воздух в классе? 

Воздух в классе: неприятный – 36 чел., душный – 22 чел., тяжёлый – 15 чел., сухой – 5 чел.

Вопрос 2. Какие вредные компоненты есть в непроветренном классе?

В непроветренном классе: углекислый газ – 26 чел., пыль – 20 чел., микробы – 18 чел., запахи – 8 чел.

Вопрос 3. Какое влияние оказывает воздух в помещении на человека?

Воздух вызывает: головную боль – 22, усталость – 11, затруднённое дыхание – 10, аллергию – 4.

Вопрос 4. Как сделать чистым воздух в классе?

Необходимо: проветривать – 40, посадить цветы – 22, делать влажную уборку – 17, вытирать пыль – 10.

Вывод. Проанализировав ответы учащихся, я убедилась: что ученики 5-ых классов знают, что в классе воздух – тяжёлый и душный, от него может болеть голова, появиться усталость, начаться аллергия. Вызывают эти симптомы: углекислый газ, микробы, пыль, неприятные запахи и сухость воздуха. Избавиться от них помогут: проветривание, влажная уборка и посадка цветов.

Практическая работа № 2. Интервью.

Цель: выяснить, действительно ли воздух в непроветренном классе влияет на здоровье.

Метод исследования: интервью.

Методика проведения. Я взяла интервью у кандидата биологических наук, сотрудника института экологии Редькиной Веры Вячеславовны. Вопрос: как влияет воздух в непроветренном классе на здоровье ученика?

Ответ: «В непроветренном классе качество воздуха ухудшается, отчего ученик быстрее устаёт, его работоспособность падает и он чаще подвергается заболеваниям».

Практическая работа № 3. Обследование санитарно-гигиенического состояния школьного кабинета

Цель: измерить температуру, влажность и скорость движения воздуха в классе.

Метод исследования: эксперимент и анализ полученных данных.

Методика проведения наблюдения. Для измерения температуры, влажности и скорости движения воздуха в классе использовался электронный прибор «Измеритель влажности и температуры ТКА-ТКМ»

Измерения проводились в три этапа: спустя 1 урок после проветривания, 3 урока после проветривания, 5 уроков без проветривания.

Таблица 2. Измерения, спустя 1 урок после проветривания.

Расположение, м	Температура воздуха в градусах	Влажность воздуха в %	Скорость движения воздуха, м/с
У окна	0,1	19	18-24	43	40-60	0,03	не более 0,1
Центр класса	0,6	19	43	0,03
У дверей	1,7	19	43	0,03

Таблица 3. Измерения, спустя 3 урока после проветривания.

Расположение, м	Температура воздуха в градусах	Влажность воздуха в %	Скорость движения воздуха, м/с
У окна	0,1	22	18-24	49	40-60	0,02	не более 0,1
Центр класса	0,6	23	50	0,02
У дверей	1,7	23	50	0,02

Таблица 4. Измерения, спустя 5 уроков после проветривания.

Расположение, м	Температура воздуха в градусах	Влажность воздуха в %	Скорость движения воздуха, м/с
У окна	0,1	25	18-24	60	40-60	0,02	не более 0,1
Центр класса	0,6	26	60	0,02
У дверей	1,7	26	59	0,02

Вывод: по результатам измерений видно, если кабинет не проветривать в течении 5 уроков, то повышается температура и влажность, уменьшается количество кислорода, а количество углекислого газа увеличивается. Это отрицательно сказывается на здоровье учеников. (Приложение 1)

Практическая работа № 4. Эксперимент по определению количественного и качественного состава воздуха. 

Цель: выяснить, какие микробы живут в воздухе, сколько их и опасны ли они для человека.

Метод исследования: эксперимент и анализ полученных данных.

Методика проведения наблюдения. Эксперимент проводился с использованием устройства ПУ-1Б, работающий по принципу прокачки воздуха.

Первый этап работы.  Приготовление питательной среды.

Растущий организм должен получать питательные вещества, необходимые для строения клеток и получения энергии. В данной работе в качестве питательной среды для выращивания микроорганизмов использовался мясопептонный агар, который разлили по чашкам Петри.

Второй этап работы. Отбор проб воздуха.

Отбор проб воздуха осуществлялся прибором ПУ-1Б. Прибор предназначен для отбора проб при проведении санитарного контроля воздуха.

При включении прибора воздух через решётку оседает на питательной среде, залитой в чашку Петри. Отключение прибора происходит автоматически. Чашка Петри снимается и закрывается крышкой. Для точности эксперимент проводили в трехкратной повторности. Чашки помещали в термостат для выращивания микроорганизмов при температуре 27 град Цельсия.

Третий этап работы. Количественный и качественный анализ проб.

Количественный анализ микробов проводили путем визуального подсчета выросших колоний на чашках Петри, помечая их маркером с обратной стороны чашки.

Для пересчета численности микроорганизмов на 1 м куб воздуха, я использовала формулу: 

С = 1000 х Р : Q = Р х 4, где

С – количество микроорганизмов в воздухе; Р – количество клеток на чашке;

Q – объём воздуха, Q = 250 л

Таблица 5. Численность микроорганизмов (количество клеток в 1 м куб воздуха)

Количество микроорганизмов	Класс (спустя 1 урок после проветривания)	Класс (спустя 3 урока после проветривания)	Класс (без проветривания)
Общее	44	132	570
Грибы (колонии)	16	8	258
Бактерии (клетки)	28	124	312

Вывод. Наибольшее количество микроорганизмов было отмечено в классе без проветривания. Во всех вариантах опыта доля бактерий была выше, чем доля грибов. Превышение нормативов по численности грибных спор в воздухе (500 КОЕ/мі) не было отмечено ни в одном из вариантов опыта.

Микроорганизмы – мельчайшие живые существа, видимые только в микроскоп.7 Их отличает многочисленность, удивительная жизнеспособность, повсеместность распространения. Микроорганизмы способны вступать с организмом человека в самые разные взаимоотношения. В соответствии с нормативной документацией микробиологическое исследование воздуха необходимо проводить на предмет обнаружения патогенных микроорганизмов.8 Патогенные микроорганизмы – это микроорганизмы, которые вызывают болезни растений, животных и человека.  (Приложение 2)

В данной работе микроскопирование грибов проводилось методом раздавленной капли. На чистое предметное стекло нанесли небольшую каплю воды со спиртом. В каплю внесли небольшое количество исследуемого материала, накрыли покровным стеклом и рассматривали под микроскопом.  (Приложение 3)

В анализируемых пробах были выделены следующие микроскопические грибы.9 

Мумкор (лат.  Mucor) — род плесневых грибов класса зигомицетов. Широко распространены в верхнем слое почвы, также развиваются на продуктах питания и гниющих остатках. Некоторые виды вызывают болезни животных и человека, в первую очередь поражают кожу и органы дыхания.

Ризопус (лат. Rhizopus) — род плесневых грибов класса зигомицетов. Широко распространен в почве, воздухе, пище, на гниющих растениях, плодах. Вызывают поражение желудочно-кишечного тракта, кожи, мозга и других органов.

Пенициллиум (лат.  Penicillium) - род плесневых грибов класса гифомицеты.  Широко распространены в почве, воздухе, пище, на гниющих растениях, плодах. Некоторые виды обладают патогенными свойствами по отношению к человеку, растениям и животным. Вызывают астму, ринит, легочные воспаления.

Кладоспориум (лат. Cladosporium) —  темноокрашенный гриб класса гифомицеты. Размножается на гниющих растениях, в том числе на бумаге. Обладает выраженными аллергенными свойствами. Споры легко переносятся воздухом и попадают в дыхательные пути, что приводит к развитию аллергических заболеваний и органов дыхания.

Бактерия рода Сарцина (лат. Sarcina)  - типичный обитатель воздуха, не обладает патогенными свойствами.

Таблица 6. Количество микроорганизмов в классе.

Количество микроорганизмов	Класс (спустя 1 урок после проветривания)	Класс (спустя 3 урока после проветривания)	Класс (без проветривания)
Грибы (колонии)	Penicillium decumbens	1.Penicillium decumbens 2.Mucor sp.	1.Rhizopus sp. 2.Penicillium decumbens 3.Mucor sp. 4. Cladosporium herbarum
Бактерии (клетки)	Sarcina sp.	Sarcina sp.	Sarcina sp.

Вывод. Наибольшее количество видов грибов  (4 вида) было выявлено в классе без проветривания, наименьшее количество (по 1 виду) - в классе, спустя 1 урок после проветревания. Во всех вариантах опыта в помещении встречался гриб Penicillium decumbens и бактерии рода Sarcina, не представляющие опасность для здоровья человека.

Результаты исследования

В результате проведённых экспериментов, наблюдений, можно сделать выводы, что:

Без проветривания в классе повышается вероятность заражения микробами органов дыхания.  Могут развиться инфекционные и аллергические заболевания, т. к. в воздухе присутствуют бактерии и грибы, опасные для здоровья человека. Частые проветривания в классе уменьшают количество грибов,  бактерий, снижают содержание углекислого газа, делают воздух чище, что влияет на здоровье и работоспособность учеников.

Заключение.

Влияние воздуха на организм человека очевидно. Благоприятные условия воздушной среды – важный фактор сохранения здоровья человека. Необходимо обеспечить очистку воздуха в помещении. Больше находитесь на свежем воздухе, гуляйте в скверах и парках, чаще бывайте за городом, дышите чистым воздухом!

Гипотеза  о том что, если увеличить число проветриваний в классе, то микроклимат в нем улучшится, подтвердилась.

Дальнейшее развитие. Изучить влияние воздуха в классе на работоспособность учеников.

Список использованной литературы

Воздух http://ru. wikipedia. org/wiki/Воздух/ Федеральный закон от 4 мая 1999 г. N 96-ФЗ "Об охране атмосферного воздуха" http://base. garant. ru/12115550  Влияние грязного воздуха на здоровье человека

http://www. xn--e1agpdiev. xn--p1ai/

Параметры микроклимата и жизнедеятельности человека http://studme. org/1652020514365/bzhd/ Гигиенические требования к воздушной среде помещений http:///14 Санитарно-эпидемиологические требования для школ http://59313s016.edusite. ru/DswMedia/sanpin. pdf  Экологический энциклопедический словарь http://www. edudic. ru/search/ Микробиологический состав воздуха  http://www. ecofactor. ru/services/bakvozduh/ Определитель патогенных и условно патогенных грибов/ Мир, 2001 486с. Введение в экологию/ , и др. – М.: ИздАТ, 1992. – 112 с. / Воздух, которым мы дышим, - М.: Детская литература, 1972. – 80 с.

Приложение 1

Изменение температуры и влажности воздуха в классе спустя 1 урок, 3 урока и 5 уроков после проветривания

Микроорганизмы воздуха  Приложение 2 

Класс (спустя 1 урок после проветривания)
Класс (спустя 3 урока после проветривания)
Класс (без проветривания)

Приложение 3 

Бактерии и грибы под микроскопом

Бактерии рода Sarcina
Cladosporium herbarum
Mucor sp.
Penicillium decumbens
Rhizopus sp.

Приложение 4

Рекомендации по очистке воздуха в помещении

Обучающиеся перед началом занятий должны переодевать сменную обувь. В школах не следует использовать ковровые покрытия, так как в них накапливается пыль. Комнатные растения улучшают воздух в классе. Ежедневно после занятий необходимо проводить влажную уборку и вытирать пыль. В школьных кабинетах необходимо проводить частое проветривание в соответствии с нормами СанПина.

Приложение 5

Рекомендуемая продолжительность сквозного проветривания учебных помещений в зависимости от температуры наружного воздуха

«Санитарно-эпидемиологические требования к условиям и организации обучения в общеобразовательных учреждениях» СанПиН 2.4.2.2821-10

Наружная температура воздуха	Длительность проветривания помещений (в минутах)
в малые перемены	в большие перемены
от+10 до +6 С	4-10	25-35
от +5 до 0 С	3-7	20-30
от 0 до -5 С	2-5	15-25
от -5 до -10 С	1-3	10-15
ниже 10 С	1-1,5	5-10

Учебные кабинеты проветриваются во время перемен. До начала занятий и после их окончания необходимо осуществлять сквозное проветривание учебных помещений.  Продолжительность сквозного проветривания определяется погодными условиями, направлением и скоростью движения ветра, эффективностью отопительной системы.

1 http://ru. wikipedia. org/wiki/Воздух

2 http://base. garant. ru/12115550  Федеральный закон от 4 мая 1999 г. N 96-ФЗ "Об охране атмосферного воздуха"

3 http://www. xn--e1agpdiev. xn--p1ai/ Влияние грязного воздуха на здоровье человека

4 http://studme. org/1652020514365/bzhd/ Параметры микроклимата и жизнедеятельности человека

5 http:///14 Гигиенические требования к воздушной среде помещений

6 http://59313s016.edusite. ru/DswMedia/sanpin. pdf  Санитарно-эпидемиологические требования для школ

7 http://www. edudic. ru/search/  Экологический энциклопедический словарь

8 http://www. ecofactor. ru/services/bakvozduh/ Микробиологический состав воздуха

9 Определитель патогенных и условно патогенных грибов/ Мир, 2001.- 486с.