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

ИЗУЧЕНИЕ ВЛАЖНОСТИ ВОЗДУХА И ЕЕ ВЛИЯНИЯ НА ЗДОРОВЬЕ ЧЕЛОВЕКА
Корекова А.Ю.
Автор работы награжден дипломом победителя первой степени
Диплом школьника      Диплом руководителя
Текст научной работы размещён без изображений и формул.
Полная версия научной работы доступна в формате PDF


ВВЕДЕНИЕ

В сводках погоды, помимо давления и температуры, нам часто сообщают о влажности воздух. Многие люди порой даже переезжают из одного района в другой, жалуясь на очень сырой, или, наоборот, очень сухой климат.

Ритм современной жизни вынуждает людей большую часть времени проводить в помещении - классе, офисе, квартире. Создание комфортных условий в местах нахождения человека — залог нашего здоровья. Пребывание людей длительное время в теплых или холодных закрытых помещениях при низкой или высокой влажности приводит к уменьшению работоспособности и разным формам заболеваний. К сожалению, проблема поддержания необходимого уровня влажности в жилых и рабочих помещениях всерьез никогда не воспринималась. А между тем, зимой и летом во время работы центрального отопления или кондиционеров, воздух содержит слишком мало влаги, как для нормального самочувствия человека, так и для большинства комнатных растений, и даже для сохранности деревянной мебели. Известно, что человек на 80-90% состоит из воды, но не все задумываются, что уровень влажности в атмосфере играет значительную роль в жизни и здоровье человека.

Научно-исследовательская работа «Изучение влажность воздуха и её влияния на здоровье человека» является межпредметной по физике, географии, биологии, медицине и экологии. В работе рассматривается вопрос, что влажность воздуха является одним из важнейших компонентов атмосферы, который, определяет, насколько комфортно чувствует себя человек в данный момент времени и часто ли заболевает.

Цель работы: Узнать, что такое влажность воздуха, от чего она зависит, какими приборами её измеряют, чем опасна повышенная и пониженная влажность воздуха для здоровья человека.

Задачи: 1. Познакомиться с литературой по данной теме.

2. Изучить работу и принцип действия психрометра - прибора для определения влажности воздуха в помещении..

3. Провести наблюдение и измерить влажность воздуха в помещениях нашей школы.

4.Узнать у медсестры нашей школы статистику ЛОР заболеваний обучающихся.

4. Сравнить полученные результаты с оптимальными показателями по СанПину.

5.Сделать выводы о влиянии влажности на здоровье человека.

6. Предложить способы нормализации влажности.

Гипотеза исследования: если поддерживать в помещениях нормальную влажность воздуха, то можно ли обезопасить себя от негативных воздействий на организм повышенной и пониженной влажности и снизить заболеваемость.Практическая значимость исследования заключается в рекомендациях по использованию некоторых методов повышения и понижения влажности воздуха в закрытых помещениях зимой.

Актуальность исследования заключается в том, что в последние годы среди обучающихся школы высокий процент простудных заболеваний, а низкая влажность вызывает быстрое испарение и высыхание слизистой оболочки носа, гортани, легких, что приводит к простудным и другим заболеваниям.

Новизна исследования. Люди чаще стали задумываться не только о своем здоровье, но и о том, в каких экологических условиях они живут, чтобы сохранить здоровье свое и всей своей семьи. Поэтому в последнее время в магазинах возрос спрос на бытовые увлажнители воздуха.

Так как в течение учебного года учащимся приходится больше времени проводить в школе, то не маловажную роль играет состояние влажности в учебных кабинетах. Исходя из этого, мы решили узнать, отвечает ли санитарным нормам условия наших кабинетов.

Методы исследования: изучение литературы, наблюдение, эксперимент, сравнение и анализ, опрос.

Предмет исследования: влажность и температура воздуха в школьных помещениях.

Объекты: школьные помещения (классы, музей, спортзал, столовая, коридор и фойе) и обучающиеся школы.

ГЛАВА 1.

1.1. Что такое влажность воздуха и его характеристика.

В воздухе всегда есть водяной пар. Он образуется в результате испарения воды с поверхностей океанов, морей, озер, водохранилищ, рек и т.д. От количества водяного пара, содержащегося в воздухе, зависит погода, самочувствие человека, функционирование многих его органов, жизнь растений, а также сохранность технических объектов, архитектурных сооружений, произведений искусства. Поэтому очень важно следить за влажностью воздуха, уметь измерять ее.

Воздух с влажностью:

 до 55% считается сухим,

 от 56%-70% умеренно сухим,

 от 71%-85% умеренно влажным,

 свыше 85% сильно влажным.

Идеальная влажность в жилом помещении 40-60%. Когда окружающая среда имеет температуру более высокую, чем температура тела человека, происходит сильное потоотделение. Обильное выделение пота ведет к охлаждению организма и является нагрузкой на организм.

1.2.Прибор для измерения влажности воздуха.

Психрометр

Психрометр состоит из двух термометров. Резервуар одного из них остается сухим, и термометр показывает температуру воздуха. Резервуар другого термометра окружен полоской ткани, конец которой опущен в воду. Вода испаряется, и благодаря этому термометр охлаждается. Чем больше относительная влажность, тем менее интенсивно идет испарение и тем меньше разность показаний термометра. При относительной влажности, равной 100%, вода вообще не будет испаряться и показания обоих термометров будут одинаковы. По разности температур термометров с помощью специальных таблиц, называемых психрометрическими (приложение 2), можно определить относительную влажность воздуха. Психрометрами обычно пользуются в тех случаях, когда требуется достаточно точное и быстрое определение влажности воздуха.

1.3.Влияние влажности воздуха на жизнедеятельность человека.

Влажность воздуха, существенно влияя на теплообмен организма с окружающей средой, имеет большое значение для жизнедеятельности человека.

  • При низкой температуре и высокой влажности воздуха повышается теплоотдача и человек подвергается большему охлаждению.

  • Сухой воздух приводит к ослаблению иммунной системы в целом. Холодный сухой воздух препятствует попаданию кислорода в систему кровообращения.

Зимой кожа становится сухой. Обогревательные приборы, работающие в зимний период, вызывают испарения влаги с кожи. При этом естественный защитный слой кожи становится тоньше, а сама кожа — суше. Все это способствуют более быстрому старению кожи.

  • Сухой воздух является одной из главных причин возникновения аллергии. В нем активно распространяются аллергены (возбудители аллергических реакций).

  • При высокой температуре и высокой влажности воздуха теплоотдача резко сокращается, что ведёт к перегреванию организма, особенно при выполнении физической работы. Высокая температура легче переносится, когда влажность воздуха понижена. Так, при работе в горячих цехах оптимальное влияние на теплообмен и самочувствие оказывает относительная влажность воздуха 20%.

  • Наиболее благоприятной для человека в средних климатических условиях является относительная влажность воздуха 40-60%.

  • Для устранения неблагоприятного влияния влажности воздуха в помещениях применяют вентиляцию, кондиционирование воздуха.

  • Относительная влажность ниже 40% при нормальной температуре воздуха вредна, т.к. ведет к усиленной потере влаги организмом, что приводит к его обезвоживанию. Особенно низкая влажность наблюдается в зимнее время, когда работает отопление: она составляет всего 10-20%.

  • При низкой влажности воздуха происходит быстрое испарение влаги с поверхности слизистых оболочек носа, гортани, легких, что приводит к кашлю, хрипоте, увеличивает риск подхватить респираторную инфекцию и ухудшению состояния в целом.

  • Потеря влаги от 6 до 8% веса человека приводит к полуобморочному состоянию, 10% — к галлюцинациям и нарушению глотательного рефлекса; 12% — к остановке сердца.

  • При слишком высоких ее показателях воздух становится удушливым. С тела пот испаряется медленно, тело охлаждается слабо, мы чувствуем себя некомфортно. Грибок и плесень интенсивно распространяются в углах и на стенах помещения. В условиях сырости быстро портятся пищевые продукты. Влажность воздуха играет большую роль в жизни растений и живых организмов. Чем выше влажность, тем скорость испарения меньше. Если влажность воздуха равна 100%, то испарения нет.

ГЛАВА 2. Мои исследования и наблюдения

2.1.Опытная работа по измерению относительной влажности в помещениях школы «МБОУ ОСОШ №1 имени Героя РФ В.П.Брюхова».

Так как в течение учебного года ученикам приходится больше времени проводить в школе от 4 – 7 часов, и не маловажную роль играет состояние влажности в учебных кабинетах. Исходя из этого, мы решили узнать, отвечает ли санитарным нормам условия наших кабинетов. Измерения проводились в предметных кабинетах и музее школы, спортивном зале и актовом зале, столовой и коридорах школы. Для измерения относительной влажности использовался психрометр.

Проводилось исследование №1:

Измерение влажности воздуха в кабинете №17 , где в основном в течение учебного дня занимается 5 б класс. Измерили температуру воздуха в классе — это показания сухого термометра. Обернув резервуар термометра сухой ватой так, чтобы кончик ваты свободно свисал вниз, и закрепили её. Закрепляем термометр в штативе, опускаем свободную часть ваты в воду. Вода должна смочить вату. Наблюдая за показаниями термометра, определяем самое низкое значение температуры – это показания влажного термометра. Находим разность температур между показаниями сухого и влажного термометра. С помощью психрометрической таблицы определяем влажность воздуха в классах и других помещениях школы (приложение 2).

Вывод: Наблюдение проводилось два раза в сутки - в 7 15 утра и в 14 оо после окончания уроков. Из таблицы видно (приложение 3, таблица), что после уроков в среднем влажность воздуха немного увеличивалась, но только один день установилась норма, когда занятия у класса были в спортивном зале. Даже проветривание не помогало увеличить влажность воздуха, так как с улицы в помещение заходил холодный воздух, а он зимой в морозную погоду имеет, оказывается, очень низкое содержание влаги и наоборот понижал влажность воздуха в кабинете (среда).

Исследование №2. Изучение влажности воздуха в других помещениях школы

Вывод: Влажность воздуха ниже нормы по СаНину в кабинетах и помещениях расположенных на северной стороне или, где более низкая температура воздуха - спортзал, актовый зал, кабинет№12. Влажность воздуха в норме выявлена в кабинетах №18, 21( большая площадь кабинетов, больше солнца и воздуха), в школьном музее ( проходной кабинет) и столовой (приготовление пищи, подвальное помещение). Причины разные и местоположение кабинетов разное (приложение 3, таблица3).

2.2. Статистика заболеваний в нашей школе.

Содержимое влаги в воздухе способно влиять на общее самочувствие человека. Отклонение этого параметра от нормальных значений способно незаметно и постепенно снизить иммунитет человека, ухудшить состояние кожи, повысить утомляемость. Опасна как повышенная влажность, так и пониженная. Для здорового ребенка влажность должна быть не менее 50%, для больного респираторной инфекцией — не менее 60%.

Микроклимат в помещении играет достаточно важную роль для всех людей, которые находятся внутри него. От микроклимата будет зависеть самочувствие человека. При этом должна быть обеспечена оптимальная температура воздуха. Также не стоит забывать и про влажность воздуха.В помещениях должно быть обеспечено оптимальное сочетание температурного режима воздуха и уровня влажности.

Обратившись к медицинской сестре, мы выяснили статистику заболеваний в нашей школе за первое полугодие 2016-2017у.г ( приложение 3, таблица 2 )

Вывод: заболеваемость по школе составила -40%, по 5б классу заболеваемость - 42% вероятная причина (34%- влажность – ниже нормы), 5а заболеваемость -25% ( 41% -влажность - норма)

2.3.По результатам работы были сделаны основные выводы.

1. Не во всех кабинетах влажность воздуха соответствует нормам. Для человека наиболее благоприятной считается влажность в пределах от 40 до 60%.

2. Влажность воздуха в кабинетах №17 , актовый зал, фойе -32- 35%, в спортивном зале и кабинете №12 -30 -27% - ниже нормы.

3. Воздух умеренно – сухой в кабинетах №18,№ 21 – 41%, столовой – 49%.

4. В школьном музее влажность воздуха в норме - 52% и в столовой -49%.

5. Так как влажность воздуха в помещениях школы не во всех классах соответствует нормам, то заболеваемость органов дыхания учащихся в школы составляет 40%.а в 5б классе за 1 полугодие - 42% заболевания связанные с органами дыхания, 5а классе -25%.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Поработав над этой темой, можно сделать вывод, что невидимый нами воздух, которым мы дышим и к которому мы привыкли, может влиять не только на самого человека, но и на все, что его окружает.

Для устранения неблагоприятного влияния влажности воздуха в помещениях применяют вентиляцию, кондиционирование воздуха, влажные уборки и домашние увлажнители воздуха.

Так как в течение учебного года ученикам приходится больше времени проводить в школе, то не маловажную роль играет состояние влажности в учебных кабинетах. Исходя из этого, мы выяснили, что не все кабинеты отвечают санитарным нормам. Измерения и показания занесены в таблицы. В результате работы было выявлено следующее: в большинстве кабинетов влажность воздуха ниже нормы, а это может приводить к раздражению слизистых органов дыхания и, следовательно, к кашлю и нарушению работы легких. Следствием сухого воздуха является подверженность организма простудным инфекциям. Работая над данной темой, я узнала и открыла для себя много новых и полезных фактов. Например, я узнала, что человек чувствует себя комфортно при влажности 60-70%, а при 30% ему становится плохо, ухудшается самочувствие, развиваются различные заболевания, аллергия. Я стала следить за влажностью в своем доме, чтобы не рисковать своим здоровьем, чаще делать влажную уборку, использовать пульверизатор для опрыскивания комнатных растений.

Данная работа имеет практическое значение и может быть использована на уроках физики, биологии, географии или факультативных занятиях, а также для самообразования учащихся( приложение 1).

Изучение данной темы позволило сделать вывод, что влажность воздуха экологический фактор среды. От влажности зависит интенсивность испарения влаги с поверхности кожи человека, а испарение влаги имеет большое значение для терморегуляции организма. При слишком низкой или слишком высокой влажности наблюдается быстрая утомляемость человека, ухудшение восприятия и памяти. Следовательно снижается успеваемость и работоспособность школьников. Сухой воздух приводит к ослаблению иммунной системы в целом. Холодный сухой воздух препятствует попаданию кислорода в систему кровообращения. Симптомы недостаточного потребления кислорода — истощение, плохая концентрация внимания, усталость.

При низкой влажности воздуха происходит быстрое испарение влаги с поверхности слизистых оболочек носа, гортани, легких, что приводит к кашлю, хрипоте, увеличивает риск подхватить респираторную инфекцию и ухудшению состояния в целом.

Тема актуальна, так как нет ничего важнее на свете, чем здоровье людей. А 2017 год объявлен в России годом экологии.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

  1. Детская энциклопедия. Погода. – Дмитров. 2003

  2. Буров В.А. Практикум по физике. – М.Просвещение. 1973.

  3. ГерасимоваТ.Г. и Неклюкова Н.П.Начальный курс географии, 6 класс. -М.:Дрофа. 2003.

4. Громов С.В, Н.А.Родина Н.А. Физика, 8 класс.- М. Просвещение.2000. и Г.Я.Мякишев 10 класс. – М. Просвещение.2008. .

5. СанПиН 2.4.2.1178-02"Гигиенические требования к условиям обучения в общеобразовательных учреждениях»

6.Интернет-ресурсы:

1. http://school.edu.ru/laws.asp?cat_ob_no=5957&ob_no=5593&oll.ob_no_to#220

2. http://www.homeaero.ru/article/ventilyatsiya-shkol

Приложение №1

Для улучшения состояния влажности в кабинетах и других помещениях мы рекомендуем:

1. Опрыскивание. С помощью этого простого и действенного метода можно увеличить влажность воздуха.

2. Увеличить в кабинетах количество зеленыхнасаждений. Листья зеленых растений испаряют воду и способствуют повышению влажности воздуха, а это улучшает самочувствие людей.

3. Устанавливать резервуары с водой между ребер радиатора

4. Применять электрические увлажнители воздуха. Он разбрызгивает маленькие капельки воды, которые сразу рассеиваются в воздухе, не оседая на растениях, мебели, коврах и растениях.

1

Береги своё здоровье! Береги своё здоровье!

Береги своё здоровье!

Приложение №2 Психрометрическая таблица.

tсухого,0С

Разность показаний сухого и влажного термометров

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

5

100

86

72

58

45

32

19

6

       

6

100

86

73

60

47

35

23

10

       

7

100

87

74

61

49

37

26

14

       

8

100

87

75

63

51

40

28

18

       

9

100

88

76

64

53

42

31

21

       

10

100

88

76

65

54

44

34

24

14

4

   

11

100

88

77

66

56

46

36

26

17

8

   

12

100

89

78

68

57

48

38

29

20

11

   

13

100

89

79

69

59

49

40

31

23

14

6

 

14

100

90

79

70

60

51

42

33

25

17

9

 

15

100

90

80

71

61

52

44

36

27

20

12

5

16

100

90

81

71

62

54

45

37

30

22

15

8

17

100

90

81

72

64

55

47

39

32

24

17

10

18

100

91

82

73

64

56

48

41

34

26

20

13

19

100

91

82

74

65

58

50

43

35

29

22

15

20

100

91

83

74

66

59

51

44

37

30

24

18

21

100

91

83

75

67

60

52

46

39

32

26

20

22

100

92

83

76

68

61

54

47

40

34

28

22

23

100

92

84

76

69

61

55

48

42

36

30

24

24

100

92

84

77

69

62

56

49

43

37

31

26

25

100

92

84

77

70

63

57

50

44

38

33

27

26

100

92

85

78

71

64

58

51

45

40

34

29

27

100

92

85

78

71

65

59

52

47

41

36

30

28

100

93

85

78

72

65

59

53

48

42

37

32

Приложение № 3

Определение влажности воздуха в кабинете№17 в период отопительного сезона с 23.01-27.01.2017 год., где в течение учебного дня в основном проходили уроки 5б класса (по СанПину 40-60%)

Таблица №1

День недели

В начале рабочего дня

В конце рабочего дня

результат

tсух,0С

tвл,0С

Δt,0С

φ,%

tсух,0С

tвл,0С

Δt,0С

φ,%

По СанПин

Понедельник

24

15

9

33

26

17,5

8,5

38

около

Вторник

24

15,5

9,5

30

25

16

9

35

ниже

Среда

24

16

8

40

26,5

18

8,5

41

норма

Четверг

24

17

7

43

26

15

9

33

ниже

Пятница

24

15

9

33

26,5

18,5

9

33

ниже

Таблица №2 и № 3

Статистика заболеваний за первое полугодие 2016-2017 у.г.

ЛОР заболевания

По школе ( чел.)

В классах 5Б(19 чел.) и 5А(25 чел.)

ОРВИ

148

5/6

Фарингит

1

1/0

Ангина

6

1/1

Скарлатина

1

0/0

Гайморит

1

1/0

Всего

156

86

Место определения влажности

T сух.С

T влаж.С

Разность T

Влажность%

СаНПин

Кабинет ОБЖ№17( южная сторона)

27

17

10

32

ниже

Кабинет русского языка№18( южная сторона)

25

17

8

41

норма

Кабинет профориентации№21(северная сторона)

25

17

8

41

норма

Кабинет естественных наук№12( северная сторона)

24

14

10

27

ниже

Актовый зал( северная сторона)

21, 5

13, 5

8

35

ниже

Фойе и коридор первого этажа

23,5

15

8,5

35

ниже

Столовая( подвальное помещение)

21

15

6

49

норма

Спортзал( отдельное здание )

17,5

10

7,5

30

ниже

Школьный музей

23

17

6

52

норма