III Международный конкурс
научно-исследовательских и творческих работ учащихся
«СТАРТ В НАУКЕ»
 
     

ЭКОЛОГИЯ НАШЕГО ЖИЛЬЯ
Петрова С.И.
Автор работы награжден дипломом победителя второй степени
Диплом школьника      Диплом руководителя
Текст научной работы размещён без изображений и формул.
Полная версия научной работы доступна в формате PDF


Введение

Владимир Путин 5 января 2016 года в12:00 подписал Указ о проведении в 2017 году в Российской Федерации Года экологии, где сказано:в целях привлечения внимания общества к вопросам экологического развития Российской Федерации, сохранения биологического разнообразия и обеспечения экологической безопасности ...

Вся наша страна занята экологией природы, но ведь мы живем не только в совокупности с природой? Каждый из нас живет в своем доме и какова же обстановка  там...  с экологией нашего жилья? Нам часто кажется, что загрязнения окружающей среды подкарауливают нас лишь на улице, и поэтому на экологию наших квартир мы обращаем мало внимания. Но квартира - 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 жилище влияют: наружный воздух; продукты неполного сгорания газа; вещества, возникающие в процессе приготовления пищи; вещества, выделяемые мебелью, книгами, одеждой и т. д.; продукты табакокурения; бытовая химия и средства гигиены; комнатные растения; санитарные нормы проживания (количество людей и домашних животных); электромагнитное загрязнение. Поэтому исследование состояния жилища с экологической точки зрения, решение проблемы создания здоровой среды обитания для человека в настоящее время являются очень актуальными.

Цель  работы - исследовать жилую квартиру как незамкнутую экосистему и предложить меры по созданию экологически безопасной для человека среды обитания.

Задачи:

  • рассмотреть влияние пыли на здоровье человека;
  • рассмотреть влияние микроклимата в жилище человека на состояние его здоровья;
  • определить источники электромагнитного излучения в квартире;
  • изучить степень шумового загрязнения, его влияние на здоровье жителей квартиры, определить меры борьбы с ним.

Загрязнения атмосферы квартиры - домашняя пыль

Источниками загрязнения могут быть ядовитые выделения синтетических смол, которыми пропитаны древесностружечные плиты (из них сделана мебель), испарения химических покрытий пола - линолеума и пленки ПВХ, не до конца сгоревший газ в газовых печах и плитах. Опасно для здоровья загрязнение воздуха табачным дымом. В каждом случае нужно принимать конкретные меры, чтобы снизить концентрацию вредных загрязнителей в воздухе комнаты. Мебель из древесностружечных плит покрывают краской и лаками, которые снижают выделения вредных веществ, линолеум не используют в спальных комнатах, над газовыми плитами устанавливают вытяжные приборы, которые собирают несгоревшие остатки. И конечно, для уменьшения загрязнения атмосферы комнаты проветривают.

Воздух внутри дома практически всегда более пыльный, чем на улице. Ведь при проветривании комнаты, когда потоки уличного воздуха входят через форточку и выходят через вентиляционные решетки или через другую форточку, скорость и направление воздушного потока постоянно меняются.

При этом пыль выпадает в осадок, а на улицу выходит очищенный в комнате воздух. Специалисты измерили, что за сутки мы вдыхаем вместе с воздухом в среднем около двух столовых ложек пыли! И чем мельче пыль, тем глубже она проникает в наши легкие. Частицы пыли повреждают стенки альвеол, нарушая первый иммунный барьер и открывая путь инфекциям и аллергенам. По информации института иммунологии, каждый третий житель России подвержен аллергии, а в ближайшем будущем аллергиком будет каждый второй. От бронхиальной астмы на сегодняшний день страдает 12% населения России, тогда как в странах Европы и США эта цифра составляет 5%. По прогнозам, в ближайшие годы процент больных астмой может повыситься в России до 30%.

Изученная под микроскопом, прошедшая химический анализ и биологические исследования, домашняя пыль оказалась намного опаснее уличной. В пробах такой пыли можно обнаружить шерсть домашних животных, цветочную пыльцу, множество текстильных волокон от белья и одежды. Но самый неприятный компонент пыли - это пылевые клещи. Пылевые клещи - это микроскопические паукообразные, живущие в постельном белье, коврах и мягкой мебели. Отшелушившиеся частички тел мертвых клещей содержат вещества, которые могут служить причиной возникновения астмы или аллергических приступов у людей с повышенной чувствительностью. Следует помнить, что даже у тех, кто не подвержен аллергии на пылевых клещей, при воздействии больших количеств этих микроорганизмов может возникнуть аллергическая реакция. Пылевые клещи присутствуют почти в каждом доме, хотя вы их вряд ли увидите, так как они очень малы. Особенно быстро они размножаются в теплых и влажных местах. Подсчитано, что в 1 г домашней пыли может обитать до 30 тысяч таких клещей.

Биологический анализ выявил так же в образцах пыли опасные для здоровья виды плесневых грибов, их споры и большое разнообразие бактерий.

Кроме того, в пробах домашней пыли присутствуют считающиеся канцерогенными частицы кухонной копоти, а также табачного дыма. Опасна и любая аэрозольная пыль, а её в наших домах предостаточно - от применения бытовых моющих средств, дезодорантов и косметики в аэрозольных баллончиках.

Очень вредны частички разрушающегося лака, которым покрывают паркет. На кухне можно также обнаружить опасную аллергическими реакциями мучную пыль, в ванной - споры плесневого гриба. В домах, где много книг и бумаг, в больших количествах присутствует бумажная пыль, вызывающая специфическую аллергию, от которой часто страдают работники библиотек. Поэтому книги нужно регулярно чистить пылесосом и, по возможности, держать в застеклённых полках и шкафах.

Накапливают пыль и ковры, особенно если по ним ходят в той же обуви, что и по улице (переобуваться в домашнюю обувь нужно обязательно). Ковры нужно регулярно чистить пылесосом или выбивать на улице палкой (хорошо очищает от пыли снег). Один из основных загрязнителей - ворс, падающий с постельного, нательного белья и верхней одежды в процессе износа. Источником опасного запыления является и старый поролон в креслах и диванах, который разрушается и выделяет в воздух мельчайшие частицы. Поролон необходимо заменять каждые 5-7 лет. Так что серьёзно заболеть от пыли дома или на работе гораздо вероятнее, чем на улице, где мелкая пыль уносится ветром, прибивается и смывается дождём.

По степени его влияния на тепловой баланс человека микроклимат жилых помещений подразделяется на комфортный, или нейтральный, и дискомфортный - нагревающий или охлаждающий. Пребывание в условиях дискомфортного микроклимата, в зависимости от степени этого дискомфорта, возраста человека и ряда других факторов, может привести к возникновению острой или хронической формы тепловой патологии.

Влияние нагревающего микроклимата на организм человека

При остром действии перегрева может возникнуть острая гипертермия, гиперпиретическая и судорожная формы этой патологии. Острая гипертермия характеризуется повышением температуры тела до 38-40°С, усиленным потоотделением, тахикардией (до 100 ударов в 1 мин и более), учащением дыхания, головокружением, нарушением зрительного восприятия. Гиперпиретическая форма (тепловой удар) обычно возникает при сочетании высокой температуры воздуха с очень высокой влажностью. При легкой ее форме наблюдаются адинамия, вялость, головная боль, влажная кожа, нормальная или субфебрильная температура тела, тахикардия, одышка. Хронический перегрев может возникать при длительном пребывании, особенно во время работы, в микроклимате с температурой воздуха 26-28 С, высокой влажностью (более 80%) и скоростью движения воздуха менее 0,3 м/сек. Хроническая гипертермия проявляется в поражении ряда физиологических систем. Нарушение водно-солевого обмена и функций ЦНС приводят к понижению желудочной секреции, развитию гастрита. Расширение сосудов увеличивает нагрузку на сердечную мышцу, вызывает тахикардию, гипертрофию и дистрофию миокарда.

Влияние охлаждающего микроклимата на организм человека

Острая гипотермия возможна при температуре воздуха ниже 0 С, но может быть и при более высокой температуре в сочетании с высокой влажностью и подвижностью воздуха. При объективной оценке фактического теплового самочувствия человека чаще всего используются методы, основанные на применении и оценке температуры и влажности поверхности кожи испытуемого. Например, весьма информативным и доступным является сравнение температур кожи лба и кисти. В условиях теплового комфорта у здорового человека температура кожи лба составляет 32,5-33,5 С, кисти -29-30 С, а разница между ними в норме -3-4 С. С точки зрения обеспечения теплового комфорта человека важное значение также имеет величина перепадов температуры воздуха. Градиент по высоте помещения не должен превышать 2 С на каждый метр высоты. Повышение вертикального перепада более 3 С может привести к охлаждению конечностей и рефлекторным изменениям температуры верхних дыхательных путей.

Важнейшая роль микроклимата в жизнедеятельности человека заключается в сохранении температурного гомеостаза организма. Также важное значение при оценке микроклимата в жилых помещениях отводится скорости движения и относительной влажности воздуха. Оптимальной величиной скорости движения воздуха в жилых помещениях является 0,1 м/с. Допустимая величина данного фактора составляет 0,25 м/с. Многие авторы оценивают величину 0,25 м/с как верхнюю границу оптимальных значений данного фактора микроклимата. Например, верхняя граница скорости движения воздуха лимитируется и по той причине, что при скорости 0,5 м/с и более увеличивается число жалоб на дискомфортные ощущения в области глаз и верхних дыхательных путей (отмечались сухость слизистых оболочек, резь в глазах, слезотечение, затруднение носового дыхания). Нормирование влажности воздуха обусловлено в том числе ее значимостью в обеспечении должного уровня влажности кожи человека, слизистых глаз и верхних дыхательных путей. Установлено также, что «сухой» воздух способствует увеличению бактериальной и химической загрязненности воздушной среды (например, за счет увеличения испарения и летучести химических веществ). Перечисленные причины обусловливают оптимальную величину относительной влажности воздуха - 40-60%.

Влияние звуков на человека

Человек всегда жил в мире звуков и шума. Звуком называют такие механические колебания внешней среды, которые воспринимаются слуховым аппаратом человека (от 16 до 20 000 колебаний в секунду). Колебания большей частоты называются ультразвуком, меньшей - инфразвуком. Шум - громкие звуки, слившиеся в нестройное звучание. Для живых организмов, в том числе и человека, звук является одним из воздействий окружающей среды. В природе громкие звуки редки, шум относительно слаб и непродолжителен. Сочетание звуковых раздражителей дает животным и человеку время, необходимое для оценки их характера и формирования ответной реакции. Звуки и шумы большой мощности поражают слуховой аппарат и нервные центры, могут вызвать болевые ощущения и шок. Так действует шумовое загрязнение. Шумы вызывают функциональные расстройства сердечно-сосудистой системы, оказывают вредное воздействие на зрительный и вестибулярный анализаторы, снижает рефлекторную деятельность, что часто становится причиной несчастных случаев и травм.

Так, инфразвуки особое влияние оказывают на психическую сферу человека: ухудшается настроение, иногда появляется ощущение растерянности, тревоги, испуга, страха, а при высокой интенсивности - чувство слабости, как после сильного нервного потрясения. Даже слабые инфразвуки могут оказывать на человека существенное воздействие, в особенности если носят длительный характер. По мнению ученых, именно инфразвуками, неслышно проникающими сквозь самые толстые стены, вызываются многие нервные болезни жителей крупных городов.

Ультразвуки, занимающие заметное место в гамме производственных шумов, также опасны. Механизмы их воздействия на живые организмы крайне многообразны. Особенно сильно их отрицательному воздействию подвержены клетки нервной системы. В настоящее время врачи говорят о шумовой болезни, развивающейся в результате воздействия шума; она сопровождается преимущественным поражением слуха и нервной системы. Но в то же время тихий шелест листвы, журчание ручья, птичьи голоса, легкий плеск воды и шум прибоя всегда приятны человеку. Они успокаивают его, снимают стрессы.

Уровень шума измеряется в единицах, выражающих степень звукового давления - децибелах. Это давление воспринимается не беспредельно. Уровень шума в 20-30 децибел (дБ) практически безвреден для человека, это естественный шумовой фон. Что же касается громких звуков, то здесь допустимая граница составляет примерно 80 децибел. Звук в 130 децибел уже вызывает у человека болевое ощущение, а в 150 дБ становится для него непереносимым. Основным источником внешнего шума является городской транспорт, а внутреннего - лифты, бытовые электроприборы, громкая речь и др. Допустимый уровень шума в жилом помещении в дневное время должен быть не более 40 дБ, а в ночное 30 дБ.

Воздействие электромагнитного излучения на человека

Речь пойдёт о воздействии на людей магнитных полей, которые создаются некоторыми бытовыми электроприборами, а в основном - разнообразием электротехническим оборудованием здания: кабельными линиями, подводящими электричество ко всем квартирам, системам энергоснабжения лифтов. Электромагнитное поле - особая форма материи. Посредством электромагнитного поля осуществляется взаимодействие между заряжёнными частицами. Оно характеризует напряженностями (или индукциями) электрического и магнитного полей. Большее значение с экологической и гигиенической точки зрения имеют электромагнитные колебания радиочастотного диапазона. Радиоволны занимают небольшую часть спектра электромагнитных излучений. Диапазон миллиметровых ,сантиметровых и дециметровых волн (300 ГГц...300 МГц) обычно объединяют термином «сверхвысокочастотные» (СВЧ), или «микроволны». Станции радиосвязи излучают электромагнитную энергию преимущественно в пределах ультравысоких (УВЧ) и высоких (ВЧ) частот.

В зависимости от интенсивности облучения, длины волны, времени облучения, площади облучаемой поверхности, анатомического строения органа или ткани, глубины проникновения излучения, величины поглощённой энергии возможно термическое и нетермическое действие излучения. Глубина проникновения электромагнитного поля зависит от длины волны: миллиметровые волны поглощаются поверхностными слоями кожи, дециметровые - тканями, лежащими на глубине 8-10 см. Количество поглощенной энергии зависит от частоты излучения: диапазон ВЧ поглощается в среднем 20% падающей энергии, УВЧ - около 25%, СВЧ - 50%. Интенсивность нагрева тканей организма зависит главным образом от возможности хорошего оттока тепла от облучаемых участков. В связи с этим больше страдают органы, содержащие большое количество жидкости и со слаборазвитой сосудистой сетью. К их числу следует отнести хрусталик, стекловидное тело глаза, паренхиматозные органы (печень, поджелудочная железа), полые органы, содержащие жидкость (мочевой и желчный пузыри, желудок).

Термическое действие обычно проявляется при плотности потока энергии (например, СВЧ поля) около 10мВт/см и сопровождается повышением температуры облучаемых тканей вплоть до значений, несовместимых с жизнью. Нетермическое действие отмечается при электромагнитном излучении менее 10 мВт/см и может вызвать снижение иммунитета, повышение проницаемости клеточных мембран, катаракту, снижение слуха, поражение центральной и вегетативной нервной системы с развитием астено - невротического синдрома (психо-эмоциональная нестабильность).

Некоторые страны, понимающие опасность таких излучений, отказываются от приборов, являющихся их источником, и создают более совершенные. Так, в результате исследований населения в Швеции установлено, что у тех, кто живёт в условиях повышенного (более 0,1 мкТл) уровня магнитного поля промышленной частоты, возрастал риск развития лейкемии. В частности, у детей он возрастал в 3,6 раза с повышением уровня магнитного поля от 0,1 мкТл до 0,4 мкТл.

Влияние персонального компьютера

Многие пользователи полагают, что главная опасность, которая исходит от монитора персонального компьютера,- это рентгеновское излучение. В действительности уровни рентгеновского, ультрафиолетового и инфракрасного излучений, как правило, не превышают биологически опасный предел. Главную опасность для пользователя представляют электромагнитное излучение монитора в диапазоне частот 20 Гц - 300 МГц и статический заряд на экране. Интенсивность этих полей в зоне размещения пользователя обычно превышает биологически допустимый уровень. Ситуация осложняется и тем, что органы чувств человека не воспринимают электромагнитные поля в рассматриваемом диапазоне частот, и пользователь не может сам контролировать уровень излучения и оценить грозящую ему опасность. Такая ситуация вызывает у человека достаточно сильное стрессовое состояние. Кроме того, электромагнитное излучение распространяется во всех направлениях и оказывает воздействие как на пользователя, так и на окружающих (до 5 метров от монитора). У работающих за монитором от 2 до 8 часов в сутки функциональные нарушения центральной нервной системы происходят в среднем в 4,6 раза чаще, чем в контрольных группах, болезни сердечно - сосудистой системы - в 2 раза чаще, болезни верхних дыхательных путей - в 1,9 раза чаще, болезни опорно-двигательного аппарата - в 3,1 раза чаще. С увеличением продолжительности работы на компьютере эти соотношения резко возрастают. Также установлено, что частое воздействие электромагнитного излучения мониторов приводит к аномальным исходам беременности. Исследования функционального состояния пользователя компьютера, проведенные Центром электромагнитной безопасности, показали, что даже при кратковременной работе (45 минут) в организме пользователя под влиянием электромагнитного излучения монитора происходят значительные изменения гормонального состояния и специфические изменения биотоков мозга. В России существует стандарт (ГОСТ 27954) на видеомониторы персональных ЭВМ. Требования этого стандарта обязательны для любого монитора, продаваемого в РФ.

Также рекомендуется наличие на экранах мониторов антистатического покрытия, которое препятствует возникновению на поверхности экрана электростатического заряда, притягивающего пыль и неблагоприятно влияющего на здоровье пользователя.

 

Объект исследования

Объектом исследования явилась собственная квартира. Были подробно изучены источники поступления энергии, микроклимат в квартире, шумовое загрязнение, электромагнитное излучение, их влияние на здоровье членов семьи. Все исследования имели целью выявить благоприятные и неблагоприятные факторы в экосистеме дома и устранить или уменьшить влияние негативных воздействий на здоровье нашей семьи.

Метод исследование пыли в жилых помещениях

  • Собрать пыль с разных поверхностей помещения (с книг, ковровых дорожек);
  • Собранные виды пыли разместить по предметным стеклам и пронумеровать;
  • Рассмотреть приготовленные образцы пыли под микроскопом и сфотографировать их;
  • Дать подробное описание исследуемым образцам;
  • Обработать результаты и сделать выводы.

Метод измерения и оценка параметров микроклимата квартиры

Оборудование и материалы: электронный термометр, психрометр аспирационный.

 

 

Метод измерения шумового загрязнения

  • Установить шумомер в центре помещения;
  • Установить функцию А - взвешивание;
  • Включить шумомер на 1-2 минуты;
  • Записать пиковое значение;
  • Сделать выводы.

 

Изучение электромагнитного излучения в квартире

  • Определить источники электромагнитного излучения в квартире;
  • Сделать выводы. Определить меры защиты от электромагнитного излучения.

 

 

 

 

 

 

Результаты исследования

 

Исследование пыли в жилых помещениях квартиры проводилось с помощью светового микроскопа. Максимальное количество пыли оседает в жилых помещениях на поверхности мебели, а также в труднодоступных для уборки местах. Рассмотрев частицы пыли под микроскопом, мы обнаружили, что они неоднородны по составу и размеру, серого цвета, соединены между собой ворсинками. Пыль неоднородна и по структуре: книжная пыль - серого цвета, состоит из мельчайших частиц (мелкодисперсная), древесная пыль - более крупная.

Пыль, собранная с ковровых дорожек, содержит более крупные частицы, которые соединены ворсинками, может включать шерсть животных.


книжная пыль

 


пыль с включениями шерсти животных

 


   


древесная пыль

 


пыль с ковровых дорожек

Частицы пыли могут глубоко проникать в легочную систему и при длительном контакте вызывать хронические воспалительные заболевания дыхательных путей (трахеиты, бронхиты, бронхиальную астму) и легких (бронхопневмонии).

Результаты оценки параметров микроклимата квартиры

Состояние микроклимата в комнатах квартиры мы исследовали с помощью термометра и психрометра.

Показатели микроклимата квартиры

Период года

Температура,С

Относительная влажность,%

Полученный результат

Санитарно-гигиеническая норма

Полученный результат

Санитарно-гигиеническая нрма

Теплый

24

23-23

55

40-60

Холодный и переходный

22

18-22

65

65

 

Результаты исследования шумового загрязнения

Мы измерили уровень шума в комнатах квартиры с помощью шумомера и установили: максимальный уровень шума в дневное время - до 55дБ, в ночное время - до 35 дБ, что соответствует санитарно - гигиеническим нормам. Наиболее сильный шум создают кухонные приборы: электрическая мясорубка, кофемолка, миксер - до 75 дБ, а также электрическая дрель - до 75 дБ, деревообрабатывающий станок - до 95 дБ.

Результаты исследования электромагнитного излучения в квартире

Мы провели исследование в квартире и обнаружили, что электромагнитное излучение производят следующие приборы: СВЧ-печь, компьютер, телевизор, холодильник, магнитофон, сотовые телефоны (4 штуки), электрический водонагреватель, стиральная машина.

Вывод

1.     Максимальное количество пыли оседает в жилых помещениях на поверхности мебели, а также в труднодоступных для уборки местах. Рассмотрев частицы пыли под микроскопом, мы обнаружили, что они неоднородны по составу и размеру

2.     По показателям температуры полученные результаты соответствуют норме;

3.     По показателям относительной влажности в теплый период года полученные результаты ниже санитарно - гигиенических норм, а в холодный период соответствуют норме.

4.     Уровень шума в дневное и ночное время соответствует норме.

5.     Имеет место электромагнитное излучение.

Таким образом, рассмотрев влияние абиотических и экологических факторов на состояние экосистемы моего дома, мы отмечаем следующее: на экосистему квартиры и здоровье членов семьи влияют климатические показатели (температура, влажность воздуха), бытовая пыль, электромагнитное излучение, шумовое загрязнение. Не все благополучно обстоит и с вопросом качества используемой питьевой воды. Лишь растения и животные в квартире, являясь необходимым и обязательными компонентами любой экосистемы, в том числе и искусственной, каковой является жилище человека, скрашивают и облегчают его существование.

Но влияние в наших квартирах вредных экологических факторов не только нужно, но и можно снижать. При соблюдении несложных требований наше жилье станет более здоровым, безопасным, комфортным, то есть экологически чистым.