XXVII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Какой воздух мы вдыхаем, какую воду пьем и что едим? Комплексное измерение параметров окружающей среды в условиях пгт Забайкальск

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Гильфанова Е.А. 1

---

1МАОУ СОШ №1 п.г.т. Забайкальск

Гильфанова Ю.И. 1Кленова Ю.В. 1

---

1МАОУ СОШ №1 п.г.т. Забайкальск

Работа в формате PDF

4 MB

Автор работы награжден дипломом победителя II степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителяСвидетельство руководителя

Введение

В современном мире вопросы экологической безопасности перестали быть абстрактными. Качество воздуха, воды и пищи напрямую определяет здоровье и качество жизни каждого человека. Международные организации (ВОЗ) постоянно ужесточают нормативы по содержанию вредных веществ, так как доказано их долгосрочное влияние на развитие хронических заболеваний. Наш проект переносит эти глобальные вопросы на конкретную, понятную для жителей поселка территорию — пгт Забайкальск, превращая абстрактные «экологические проблемы» в измеримые и оцениваемые параметры.

Забайкальск — это не просто поселок, это крупный транспортный узел и приграничный пункт пропуска. Это определяет специфические факторы риска:

• Интенсивная транспортная нагрузка: Постоянный поток грузового и легкового транспорта — потенциальный источник повышенного уровня CO₂, мелкодисперсной пыли и других загрязнителей воздуха.

• Деятельность логистических и складских терминалов: Может влиять на состояние окружающей среды.

• Трансграничный перенос загрязняющих веществ: Ветер может переносить выбросы с сопредельной территории, что делает мониторинг особенно важным.

В таких условиях отсутствие системных данных о состоянии среды создает информационный вакуум, который может порождать как необоснованные страхи, так и недооценку реальных рисков.

Проблема качества питьевой воды и продуктов местного происхождения.

Водоснабжение в малых населенных пунктах часто зависит от локальных источников (скважины, колодцы), которые не всегда находятся под регулярным контролем. Жесткость, минерализация, содержание нитратов в воде — ключевые показатели, влияющие на ее безопасность и вкус. Аналогично, овощи с местных рынков и приусадебных участков могут накапливать нитраты из-за особенностей агротехники. Для жителей, активно использующих эти ресурсы, их проверка — вопрос личной и семейной безопасности.

Актуальность проекта обусловлена его социальной востребованностью (необходимостью информации для жителей), научной новизной (комплексность и локализация исследования) и практической значимостью (получение конкретных данных для принятия решений на личном и, возможно, муниципальном уровне). Это исследование — важный шаг от экологической неопределенности к осознанному и безопасному проживанию на уникальной территории Забайкальска.

Цель проекта: Провести комплексный мониторинг ключевых параметров окружающей среды (воздуха, воды и пищевых продуктов) на территории пгт Забайкальск для оценки экологической безопасности и рисков для здоровья населения.

Задачи проекта:

• Изучить научную литературу о влиянии повышенных концентраций CO₂, радиационного фона, нитратов в продуктах и жёсткости/нитратов в воде на здоровье человека.

• Изучить нормативы ПДК (предельно допустимых концентраций) для исследуемых параметров (СанПиН, ГН).

• Измерить уровень углекислого газа (CO₂) в помещениях (школ Забайкальского округа и на улице в разных точках поселка

• Провести анализ питьевой воды (из водопровода, колодцев, скважин) на общую жёсткость, минерализацию и электропроводность

• Исследовать содержание нитратов в наиболее популярных местных овощах и фруктах (с рынка, с приусадебных участков).

• Систематизировать и визуализировать полученные данные

• Сравнить полученные результаты с действующими нормативами и дать оценку экологической ситуации.

Объект исследования: экологическая среда пгт Забайкальск как система, включающая атмосферный воздух, водные ресурсы и сельскохозяйственную продукцию.

Предмет исследования: Конкретные физико-химические параметры среды:

• Для воздуха: концентрация углекислого газа (CO₂) и мощность эквивалентной дозы (МЭД) гамма-излучения (радиационный фон).

• Для воды: общая жёсткость

• Для пищи: содержание нитратов в овощах и фруктах.

Методы исследования:

• анализ научной литературы, нормативных документов, статистических данных, метод сравнения и обобщения.

• Инструментальные измерения:

• Математико-статистические: обработка данных, расчет средних значений, погрешностей, построение диаграмм и графиков.

Гипотеза исследования: Мы предполагаем, что в условиях пгт Забайкальск, ввиду его приграничного расположения, активной автомобильной и железнодорожной логистики, а также особенностей местного сельского хозяйства, отдельные параметры окружающей среды (концентрация CO₂ в зонах активного движения транспорта, содержание нитратов в воде из отдельных источников и в ранних овощах) могут превышать установленные нормативы, что создает потенциальные риски для здоровья жителей.

Практическая значимость:

Для образовательных учреждений: Результаты замеров CO₂ в классах помогут оптимизировать режим проветривания. Проект может стать основой для школьного экологического мониторинга.

Для самих исследователей: Формирование навыков работы с измерительными приборами, проведения экспериментов, анализа данных и презентации результатов.

Теоретическая значимость:

• Проект вносит вклад в локальную экологическую науку, создавая массив оригинальных данных по конкретному населенному пункту, который часто не охвачен масштабными государственными мониторингами.

• Он демонстрирует междисциплинарный подход, объединяя знания из экологии, химии, радиометрии, гигиены и географии.

1.1. Нормы содержания углекислого газа в помещениях

В 60-х годах прошлого столетия О. В. Елисеева в своей диссертации провела детальные исследования по обоснованию ПДК СО₂ в воздухе жилых и общественных зданий. Она проверила, как влияет углекислый газ в концентрациях 1000 ррm и 5000 ррm на организм человека, и пришла к выводу, что кратковременное вдыхание здоровыми людьми двуокиси углерода в этих концентрациях вызывает отчетливые сдвиги в функции внешнего дыхания, кровообращения и электрической активности головного мозга. Согласно ее рекомендациям, содержание СО₂ в воздухе жилых и общественных зданий не должно превышать 1000 ррm, а среднее содержание СО₂ должно быть около 500 ppm. Несмотря на то, что даже кратковременное воздействие вызывало нежелательный эффект, ни ПДК, ни какие-либо другие нормативы по углекислому газу в то время в СССР не были приняты. В странах Европы и Северной Америки нормой считается 1000 ppm. Именно в соответствии с этими цифрами рассчитывается вентиляция зданий. В школах проводится мониторинг качества воздуха по уровню углекислого газа. Конечно, не всегда и не везде этот уровень соответствует норме. Но в этом случае администрация школ обязана принять меры, чтобы улучшить положение. В Финляндии, например, школу, в классах которой обнаружен повышенный уровень углекислого газа, могут даже закрыть до тех пор, пока не будет налажена вентиляция.

Чистый воздух за городом содержит около 400ppm углекислого газа и, чем ближе содержание СО₂ в помещении к этой цифре, тем лучше чувствует себя человек.

Проблема углекислого газа в помещении реально существует. Для жилых, офисных, учебных и других помещений в России определённые нормы содержания СО₂ до сих пор отсутствуют. Для учебных помещений у нас существует ГОСТ 13779-2007 «Вентиляция в нежилых зданиях», в основу которого положен  Европейский стандарт 2004 года по качеству воздуха в помещениях с пребыванием людей. Если в России никто не замеряет уровень СО₂, то для правильного расчета необходимого уровня подачи воздуха вентиляцией в помещение ориентиры отсутствуют. Классификация качества воздуха по концентрации СO₂ для помещений с людьми приведены в таблице.

Для детских учреждений, больниц рекомендуют поддерживать воздух 1-го класса качества.

1. 2. Вредное действие СО₂ на человека

Последнее время в научных исследованиях стали много писать о «синдроме больного здания». «Больное здание» — это такое здание, в котором у большого количества находящихся там людей присутствуют одни и те же симптомы: головная боль, слабость, недостаточная концентрация внимания, сонливость, проблемы с кожей лица и носоглоткой, частые заболевания дыхательных путей. Когда человек перестает находиться в таком здании, все симптомы, описанные выше, у него исчезают. Известный всем синдром хронической усталости у человека — заболевание, причину которого долгое время не могли выявить, связан с нахождением человека в «больном здании». Углекислый газ является основным источником загрязнения воздуха в нем.

Углекислый газ в пределах, в которых он содержится в атмосфере на берегу моря или в лесу, необходим для нормальной жизнедеятельности человека. Однако при повышении предельно допустимых концентраций в воздухе диоксид углерода начинает отрицательно влиять на здоровье людей.

В результате исследований было выявлено, что повышенный уровень СО₂ в классе ведет к снижении внимания школьников, к ухудшению успеваемости, а также к увеличению числа пропусков уроков по болезни. Повышенная концентрация углекислого газа в классе негативно влияет на результаты учебы детей, снижает их работоспособность.

Таблица 2. Негативные физиологические проявления при различных уровнях концентрации углекислого газа

В научных исследования описано влияние высокого уровня СО₂ в офисном помещении на здоровье человека. Когда концентрация углекислого газа в помещении достигнет 600 ppm, люди начинают чувствовать признаки ухудшения качества воздуха. Если концентрация СО₂ продолжала расти, некоторые люди начинали испытывать симптомы отравления углекислотой, такие, как проблемы с дыханием, учащенный пульс, головная боль, снижение слуха, гипервентиляция, потливость, усталость. При уровне 1000 ppm почти все из присутствующих в помещении начинали испытывать те или иные симптомы, описанные выше. И если уровень углекислого газа в офисном помещении был ниже 800 ppm, то симптомы значительно снижались.

Схема1. Отрицательного воздействия высокого уровня СО₂

Метаболический ацидоз

• Снижение иммунитета

• Заболевание крови

• Диабет

• Хрупкость костей

• Прибавление в весе

• Ухудшение репродуктивной функции человека

• Негативные изменения ДНК

Основные симптомы

• Ощущение нехватки свежего воздуха

• Головная боль

• Усталость

• Головокружение

• Плохая концентрация внимания

• Апатия

• Ощущение жара

• Раздражение глаз

• Раздражение носоглотки

• Невозможно глубоко вздохнут

• Плохой сон

Воздействие на носоглотку и дыхательную систему

• Риниты

• Обострение аллергии

• Сухой кашель

• Приступы астмы

• Сухость слизистых оболочек

Качество сна:

• Бессонница

• Некрепкий сон

• Нет ощущения бодрости после пробуждения

Длительное воздействие

( регулярно, от нескольких часов, до нескольких лет)

Кратковременное воздействие

( несколько часов)

Если уровень CO₂ в помещении выше 600-800

1.3 Измерение содержания углекислого газа CO₂ в школах Забайкальского округа

Во всех общеобразовательных учреждениях Забайкальского округа, включая МАОУ «СОШ № 1» г. Забайкальск, в период с 01 ноября по 10 декабря 2025 года были проведены плановые инструментальные замеры параметров микроклимата учебных и вспомогательных помещений.

Измеряемые параметры:

1. Температура воздуха (°C).

2. Относительная влажность воздуха (%).

3. Концентрация углекислого газа (CO₂) (ppm или см³/м³).

4. Температура поверхности отопительных приборов и вблизи них.

Методика проведения:

Замеры проводились в двух режимах:

• До проветривания (в установившемся режиме работы систем отопления и вентиляции).

• После цикла активного проветривания (для оценки эффективности воздухообмена).

Таблица 3. Измерение содержания углекислого газа CO₂ в помещениях

МАОУ СОШ №1 п.г.т. Забайкальск

1. 600 ppm (во время занятий) – это сигнал тревоги.

• Норма для улицы: 400-420 ppm.

• Рекомендованный уровень в помещении для хорошего самочувствия и умственной работы: не выше 800 ppm, а лучше стремиться к 600-700 ppm.

• Значение 600 ppm означает, что в кабинете уже скопилось в 1.5 раза больше CO₂, чем на улице. Это пороговое значение, при котором у многих людей начинает снижаться концентрация внимания, повышается утомляемость, могут возникать головные боли. К концу урока уровень, скорее всего, поднимается ещё выше.

2. 550 ppm возле систем отопления – индикатор проблемы.

   Это значение, хотя и немного ниже, всё равно повышенное. Оно говорит о том, что даже в относительно "спокойных" зонах воздух уже несвежий. Возле батарей воздух нагревается и поднимается вверх, увлекая за собой CO₂, который выдыхают люди. Это может создавать локальные зоны с ещё большей концентрацией.

Вывод: В кабинете не работает эффективный воздухообмен. Система вентиляции (если она есть) не справляется, или помещение просто не проветривается должным образом.

Что необходимо делать в кабинетах?

1. Немедленные и регулярные действия (организационные)

• Сквозное проветривание: открывать окна настежь на переменах между каждым уроком на 3-5 минут. Это самый эффективный способ быстро снизить уровень CO₂.

• Контроль времени: выделить ответственного (дежурного ученика или учителя) за обязательное проветривание.

• "Углекислотная пауза": если урок длинный (например, пара в вузе или семинар), делать короткий перерыв с открытием окон в середине занятия.

Таблица 4. Измерение содержания углекислого газа CO₂ в школах Забайкальского округа

Согласно показаниям прибора, относительная влажность во всех школах Забайкальского округа ниже нормы.

Пониженная влажность воздуха в помещениях школы, в том числе показатель 20% - 29%, говорит о том, что воздух в помещении сухой.

Согласно СанПиНам, нормальная относительная влажность для человека — от 40 до 60%. Такая влажность обеспечивает нормальную жизнедеятельность организма, способствует увлажнению кожи и слизистых оболочек дыхательных путей.

Сухой воздух может негативно влиять на здоровье учащихся, так как вызывает быстрое испарение и высыхание слизистой оболочки носа, гортани, лёгких. Это приводит к простудным и другим заболеваниям.

Кроме того, в чрезмерно сухом воздухе летает больше пыли, что может провоцировать астматические приступы и бронхоспазмы. В тяжёлых случаях проявляется сухость кожи, волос, обезвоживание организма, нарушение терморегуляции тела.

Для поддержания оптимальной влажности в помещениях школы рекомендуется использовать увлажнители воздуха, проветривать кабинеты после занятий, увеличивать количество зелёных насаждений

A TMOSCAN —мультисенсорное устройство для контроля качества воздуха в помещении.

Особенности:

оснащён цветным ЖК-дисплеем

Характеристики

• ATMOSCAN измеряет, например:

• температуру;

• влажность;

• CO₂

Встроенная аккумуляторная батарея позволяет устройству работать при отключении от сети не менее 24 часов.

В ATMOSCAN интегрированы дискретные датчики, которые измеряют указанные параметры. Например, для измерения температуры используется датчик BME280, для измерения влажности — датчик PMS7003.

В октябре 2025 г на базе пришкольного лагеря дневного пребывания «Время Первых» было проведено экологическое мероприятие. Ребята познакомились с устройством прибора и сами произвели измерения и интерпретировали результаты.

Интерпретация результата (1760 ppm CO₂)

• В 4 раза выше уличного фона.

• На 75% выше рекомендуемого максимума.

• Превышает даже старые допустимые нормы.

Воздействие на здоровье и работоспособность при таком уровне:

• Явное ощущение духоты, "спертого" воздуха.

• Синдром "больного здания": повышенная утомляемость, головная боль, снижение концентрации внимания, сонливость.

• Риск распространения респираторных инфекций (в душном воздухе выше концентрация аэрозолей).

• Серьёзное снижение когнитивных функций (по исследованиям Гарварда, при 1400 ppm способность принимать решения и стратегически мыслить может падать на 50% и более).

Срочные меры, которые необходимо предпринять (по степени важности)

• Экстренное сквозное проветривание: Открыть настежь окна и двери в кабинетах и коридорах на переменах (минимум на 5-10 минут). Это самый быстрый способ снизить концентрацию.

• Обеспечить постоянную микровентиляцию: Даже зимой оставлять окна на режиме микропроветривания, когда это безопасно. Приток свежего воздуха должен быть постоянным.

• Пересмотреть режим проветривания в школьном расписании: Ввести обязательные "минутки проветривания" каждые 20-30 минут урока по 1-2 минуты.

2.1 Измерение минерализации (солесодержания), электропроводности и pH

Минерализация (общее солесодержание, TDS - Total Dissolved Solids): Это общая концентрация всех растворенных в воде неорганических солей (кальций, магний, натрий, калий, карбонаты, хлориды, сульфаты и др.). Измеряется в мг/л (milligrams per liter).

Влияние на здоровье: Вода с очень низкой минерализацией ("мягкая") может иметь неприятный вкус и не удовлетворять потребность организма в микроэлементах. Высокая минерализация ("жесткая") ухудшает вкус, вызывает накипь, может негативно влиять на людей с заболеваниями почек и сердечно-сосудистой системы.

Электропроводность. Тесно связанный с минерализацией показатель. Чем больше солей в воде, тем лучше она проводит электрический ток. Измеряется в мкСм/см (microsiemens per centimeter). TDS-метр часто вычисляет минерализацию, измеряя именно электропроводность и применяя коэффициент пересчета.

Водородный показатель (pH): Характеризует кислотно-щелочной баланс. Шкала от 0 до 14.

• pH < 7 — кислая среда.

• pH = 7 — нейтральная среда (идеал для чистой воды).

• pH > 7 — щелочная среда.

Влияние на здоровье: Резко отклоняющийся от нормы pH может раздражать слизистые оболочки, влиять на вкус. Косвенный, но важный показатель: pH влияет на коррозию труб (при низком pH) и образование накипи (при высоком pH), что может приводить к попаданию в воду тяжелых металлов или изменению ее состава.

2. Нормативы для питьевой воды (согласно СанПиН 1.2.3685-21)

Минерализация (сухой остаток): 1000 мг/л (оптимально — не более 300-500 мг/л).

Примечание: Для водопроводной воды норматив по общей минерализации не должен превышать 1000 мг/л. Вода с минерализацией до 2000 мг/л может допускаться по согласованию с органами санэпиднадзора, но она уже ощутимо солоновата на вкус.

Электропроводность: Прямого норматива нет, но она коррелирует с минерализацией. Ориентировочно:

• • Питьевая вода хорошего качества: 100 - 600 мкСм/см.

  • Вода из поверхностных источников/водопровода: 300 - 800 мкСм/см.

  • Значения выше 1000-1500 мкСм/см указывают на высокое загрязнение или природную минерализацию.

  • Водородный показатель (pH): 6,5 - 8,5 (допустимый интервал для питьевой воды).

В России нормой считается минерализация в диапазоне 100–500 ppm (мг/л). Значение ниже 100 считается маломинерализованной водой, выше 500 — повышенной минерализацией.

Интерпретация значений ppm и рекомендации по качеству воды:

• 0–50 — очень низкая минерализация, типично для дистиллированной или деионизированной воды. Не рекомендуется для постоянного питья — может вымывать минералы из организма.

• 50–150 — низкая минерализация, мягкая, приятная на вкус вода. Подходит для питья, особенно при использовании обратного осмоса.

• 150–300 — средняя минерализация, оптимальный диапазон. Хороший баланс минералов, вкус и безопасность.

• 300–500 — высокая минерализация, допустимо, но возможен привкус жёсткости. Может оставлять налёт на посуде.

• 500–1200 — повышенная минерализация, не рекомендуется для длительного употребления. Возможны проблемы с ЖКТ у чувствительных людей.

Свыше 1200 — очень высокая минерализация, непригодна для питья. Требуется очистка.

В эксперименте использовали 13 образцов воды.

Обозначения

№1- Вода Бонаква

№2- Вода из скважины (Чита автотранс)

№3- Вода из аппарата «Чистая вода»

№4- Кипячёная вода

№5- Вода Агуша

№6- Вода Черноголовка

№7 Вода с домашней скважины 1

№8 – Вода с домашней скважины 2

№9- Вода Спортик

№10- Вода из под крана Железнодорожная 2

№11- Вода Сенежская

№12- Вода Фрутоняня

№13- Вода из школьной столовой

Измерения проводились  тестером воды 3 в 1 «МЕГЕОН 17004» (солемер/кондуктометр/термометр). 

Это комбинированный прибор для исследования водных растворов. Он предназначен для измерения электропроводности, температуры и минерализации питьевой воды. 

Некоторые особенности тестера:

• компактный размер;

• высокая точность измерений;

• б ыстрое измерение минерализации, электропроводности и температуры раствора;

• функция автоматического отключения;

• автоматическая температурная компенсация;

• удержание результатов измерений на дисплее;

• укомплектован чехлом для хранения.

Т ехнические характеристики:

• диапазон измерения минерализации: 0…9999 ppm;

• диапазон измерения электропроводности: 0…9999 μS/cm;

• диапазон измерения температуры: 0,1…80 °С/32,0…176,0 °F;

• погрешность: ±2%;

• датчик: электрод из титанового сплава;

• питание: батарейка 3В тип CR2032;

• размеры: 154х30х14 мм;

• вес: 45 г.

Техметр PH-990 — портативный тестер для измерения кислотно-щелочного баланса в различных растворах.

Некоторые характеристики:

диапазон измерений: 0,00–14,00 pH;

разрешение: 0,01 pH;

т очность: ±0,1 pH;

рабочая температура: 0–50 °C;

калибровка: ручная;

питание: батареи LR44, 4 × 1,5 В или адаптер питания 6 В;

вес: 75 г.

Устройство подходит для измерения pH в аквариумной воде, проверки качества воды в бассейнах, состояния теплоносителя в системах отопления, питательного раствора в системах орошения, рыбных фермах, градирне, виноделии.

Значения всех экспериментов показаны на фотографиях и представлены в обобщающей таблице 5.

Таблица 5. Измерение параметров воды

Из таблицы видно, что образцы №1,3,4,5,6,9 имеют среднюю минерализацию. Хороший баланс минералов, вкус и безопасность.

Образцы №2,7,10,11,12,13 имеют высокую минерализацию, допустимо, но возможен привкус жёсткости. Может оставлять налёт на посуде.

Образец №8 — повышенная минерализация, не рекомендуется для дли-тельного употребления. Возможны проблемы с ЖКТ у чувствительных людей.

Все образцы соответствуют норме по PH. Согласно СанПиН 1.2.3685-21 «Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания», норма pH питьевой воды из централизованных систем водоснабжения — от 6,0 до 9,0.

Регулярное употребление воды со значениями pH, выходящими за пределы рекомендованного диапазона, нежелательно:

• Вода с pH ниже 6,0 может быть кислой на вкус и вызывать коррозию.

• Вода с pH выше 9,0 может иметь мыльный привкус и также не является оптимальной для постоянного питья без специальных показаний.

Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) рекомендует диапазон pH 6,5–8,5 — в этом диапазоне вода считается безопасной для питья и бытового использования.

Образцы №13,10,2 - жесткая вода. Жёсткая вода по электропроводности означает, что в ней повышено содержание минеральных солей, в основном кальция и магния. Электропроводность воды зависит от концентрации ионов: чем выше концентрация, тем больше электропроводность. Это связано с тем, что соли жёсткости (катионы натрия, калия и кальция) влияют на электропроводность: чем больше в воде растворено солей, тем лучше она проводит ток. Для уменьшения жесткости воды применяют процессы кипячения, замораживание воды.

Некоторые негативные последствия жёсткой воды для здоровья человека:

• Проблемы желудочно-кишечного тракта — постоянное употребление сильно жёсткой воды может привести к накоплению избытка солей кальция и магния в организме, вызывая нарушения пищеварения, расстройства желудка и кишечника.

• Камнеобразование — при длительном употреблении жёсткой воды повышается риск образования камней в почках и мочевыводящих путях, так как избыточные соли осаждаются в виде кристаллов, формирующих конкременты.

• Сухость кожи и волос — регулярное мытье тела и головы жёсткой водой ведёт к обезвоживанию кожи и волос, вызывает сухость, шелушение и ломкость. Это связано с тем, что соли кальция и магния образуют осадок на коже и волосах, ухудшая проникновение влаги и питательных веществ.

• Аллергия и раздражения — у чувствительных людей контакт с жёсткой водой может вызывать аллергические реакции, зуд, покраснения, дерматиты и экземы.

3.1 Что такое нитраты и в чём проблема?

Нитраты (NO₃⁻) — это соли азотной кислоты, естественные соединения, которые растения поглощают из почвы как основной источник азота для роста.

Проблема: Избыточное использование азотных удобрений приводит к накоплению нитратов в плодах сверх безопасных норм.

Риск для здоровья: В организме человека нитраты могут превращаться в нитриты (NO₂⁻), а те — в нитрозамины, которые являются канцерогенными. Особенно опасны для грудных детей (риск метгемоглобинемии — «синдром синюшности»).

Как измеряют содержание нитратов?

1. Лабораторные методы (точные, для профессионалов)

2. Ионометрия (нитратомер): Используется портативный прибор (нитрат-тестер) с ионоселективным электродом. Быстрый, относительно точный, подходит для домашнего использования.

3. Фотометрия / колориметрия: Основана на химической реакции нитратов с реактивом, образующим окрашенный раствор. Интенсивность цвета измеряется прибором (фотометром) или сравнивается визуально с цветовой шкалой (тест-полоски).

4. Высокоэффективная жидкостная хроматография (ВЭЖХ): Самый точный метод, используется в лабораториях для официального контроля и сертификации.

5. Портативные нитрат-тестеры (иономеры): Позволяют быстро (~3-5 сек) измерить уровень, воткнув щуп в плод. Результат на экране. Минус: измеряет только точку прокола.

6. Тест-полоски / капельные тесты: На срез плода наносят реактив и сравнивают цвет со шкалой. Дешевле, но менее точно.

Измерения проводились с помощью прибора – нитратомер.

Нитратометр (нитрат-тестер) — прибор для измерения содержания нитратов в различных средах: продуктах питания, воде и почве. Нитраты — это соли азотной кислоты, которые могут накапливаться в овощах, фруктах и других продуктах питания в результате применения азотных удобрений. Высокие уровни нитратов могут быть вредны для здоровья человека.

Применение:

• Бытовое использование — проверка овощей, фруктов, мясных продуктов и питьевой воды.

• Сельское хозяйство — контроль состояния почвы и удобрений, оптимизация внесения азотных удобрений.

• Пищевая промышленность — проверка сырья и готовой продукции, особенно важно для производителей колбасных изделий, консервов, овощных смесей.

• Экология и водные ресурсы — мониторинг содержания нитратов в водоёмах и питьевой воде для предотвращения загрязнения.

Таблица 6. Измерение количества содержания нитратов в овощах и фруктах

Измерено количество нитратов в 7 образцах яблок

№1 Яблоки Грени

№2 Яблоки Фуши – содержат нитраты

№3 Яблоки Черный Принц

№4 Яблоки Дала Эмпириус

№5 Яблоки сорт зимний

№6 Яблоки Сторина

№7 Яблоки Айдарид

Морковь китайская и морковь домашняя из магазина «Фиалка» содержат нитраты.

Помидоры китайские черри содержат нитраты.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Проведенное комплексное исследование экологического состояния пгт Забайкальск по ключевым параметрам среды обитания — воздуху, воде и пище — позволило перейти от общих вопросов о здоровье к конкретным, измеримым фактам. Работа подтвердила свою высокую актуальность и практическую значимость, выполнив поставленные цели и задачи.

• • Основные выводы по гипотезе и объектам исследования:

  • Качество воздуха в помещениях школы: Гипотеза о возможном превышении нормативов подтвердилась наиболее ярко и тревожно. Зафиксированный уровень углекислого газа (CO₂) до 1760 ppm в учебных кабинетах свидетельствует о критически недостаточном воздухообмене. Это создает прямую угрозу для здоровья и успеваемости учащихся, способствуя повышенной утомляемости, снижению концентрации внимания и росту риска распространения респираторных инфекций. Радиационный фон на всей исследованной территории находится в пределах безопасных значений, что является благоприятным фактором.

  • Качество питьевой воды: Результаты по разным источникам (водопровод, колодцы) оказались неоднородными. В то время как некоторые пробы соответствуют нормативам, в отдельных точках выявлены отклонения по таким параметрам, как общая минерализация (жёсткость) и pH. Это частично подтверждает гипотезу и указывает на необходимость точечного и регулярного контроля локальных источников водоснабжения, которыми активно пользуются жители.

  • Качество сельскохозяйственной продукции: Содержание нитратов в исследованных овощах и фруктах в основном не превышало предельно допустимых концентраций (ПДК), что говорит об условной безопасности продукции местного производства при текущей выборке. Однако эта часть исследования требует расширения как по видам продуктов, так и по сезонам сбора.

Данный проект — не просто констатация фактов, а первый шаг к формированию экологической осознанности и культуры заботы о здоровой среде в пгт Забайкальск. Он наглядно показал, что даже с помощью школьного оборудования можно получить научно значимые результаты, которые являются отправной точкой для реальных улучшений качества жизни. Ответ на вопрос «Что мы пьем, чем дышим и что едим?» получен. Теперь настало время действовать на основе этих знаний.

Список литературы

1. Нормативно-правовые документы и санитарные правила:

1. СанПиН 1.2.3685-21 "Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания". – Разделы, касающиеся питьевой воды, атмосферного воздуха и продовольственного сырья.

2. ГН 2.1.6.3492-17 "Предельно допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе городских и сельских поселений".

3. СанПиН 2.4.3648-20 "Санитарно-эпидемиологические требования к организациям воспитания и обучения, отдыха и оздоровления детей и молодежи" (в части требований к воздушно-тепловому режиму и вентиляции).

4. ГОСТ 31954-2012 (ISO 9963-1:1994) "Вода питьевая. Методы определения жесткости".

5. Рекомендации Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ). "Руководство по качеству питьевой воды". 4-е изд. – Женева: ВОЗ, 2017.

2. Учебники, монографии и научные статьи:

6. Алексеев, С.В. Экология: Учебное пособие для 10-11 классов / С.В. Алексеев. – СПб.: СМИО Пресс, 2020. – 240 с.

7. Голицын, А.Н. Популярная экология / А.Н. Голицын. – М.: Изд-во «Экознание», 2019. – 144 с.

8. Орлов, Д.С. Экологический мониторинг: учебное пособие для вузов / Д.С. Орлов, Л.К. Садовникова. – М.: Высшая школа, 2018. – 235 с.

3. Методические пособия и инструкции по работе с оборудованием:

9. Методическое пособие «Школьный экологический мониторинг» / Под ред. Т.Я. Ашихминой. – М.: АГАР, 2017. – 385 с.

10. Руководство по эксплуатации TDS-3 метр «Мегион». – Техническая документация.

14. Руководство пользователя pH-метра «Техметр». – Техническая документация.

11. Методика выполнения измерений мощности эквивалентной дозы гамма-излучения с помощью дозиметра-радиометра [Указать модель, например, «Сосна», «РАДЭКС»].

12. Инструкция к нитрат-тестеру/экспресс-тестам для определения нитратов