III Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
ИЗУЧЕНИЕ ВЛАЖНОСТИ ВОЗДУХА И ЕЕ ВЛИЯНИЯ НА ЗДОРОВЬЕ ЧЕЛОВЕКА
Автор работы награжден дипломом победителя I степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
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:
-
Детская энциклопедия. Погода. – Дмитров. 2003
-
Буров В.А. Практикум по физике. – М.Просвещение. 1973.
-
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 |
||||