ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ ШКОЛЫ И ПРИШКОЛЬНОГО УЧАСТКА

V Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке

ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ ШКОЛЫ И ПРИШКОЛЬНОГО УЧАСТКА

Асипенко  А.А. 1
1Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение «Средняя школа № 37» города Смоленска
Горчанинова  Л.Ф. 1Иванова  Е.А. 1
1Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение «Средняя школа № 37» города Смоленска
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

Введение

Все мы пассажиры одного корабля

по имени «Земля», значит пересесть

из него просто некуда. Вот потому - то

все жители должны сообща спасать

свой общий дом...

Антуан де Сент Экзюпери.

Характерной особенностью современного города является ухудшение экологической обстановки. Высокая плотность населения, развитие промышленности и обилие транспорта в городах отрицательно сказываются на условиях жизни человека: происходит загрязнение воздуха, почвы и воды, повышается шумовой фон, возрастают стрессовые нагрузки. Все это негативно влияет на состояние здоровья городского населения, значительная часть которого - школьники. Знать, в каких условиях они живут и обучаются, немаловажно. Мы решили составить экологический паспорт школы и пришкольного участка и выяснить, соответствует ли наше школьное здание и классные кабинеты санитарно-гигиеническим нормам. Паспорт позволяет обобщить данные, полученные при выполнении ряда исследовательских работ по экологической оценке школы, ее помещений и пришкольной территории.

Актуальность данной работы связана с все более усиливающимися антропогенными воздействиями на окружающую среду.

Объект исследования:

- Пришкольный участок

- Школьное здание и внутришкольные помещения

Цель нашего исследования — изучение экологического состояния школы и пришкольной территории, выявление экологических проблем, связанных с месторасположением школы.

Мы поставили перед собой следующие задачи:

изучить литературу, используя разные источники информации, о загрязнении воды, воздуха и почвы различными веществами и их влиянии на организм человека;

освоить методики определения физико-химических характеристик проб воды, почвы, растительности, атмосферы;

рассчитать степень загрязнения воздуха выхлопными газами автомобилей вблизи школы

определить физические характеристики и качественный состав воды, почвы, атмосферы.

на основе полученных данных сделать вывод об экологическом состоянии школы и пришкольного участка

II. Основная часть

1.​ Анализ расположения школы в микрорайоне.

Об образовательной организации

Полное наименование организации:

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение "Средняя школа № 37" города Смоленска

Краткое наименование организации:

МБОУ "СШ №37"

Дата создания организации:

01.10.1990

МБОУ «СШ №37» находится на юго – восточной окраине города Смоленска, в пределах верхне – Днепровской низменности. Это школа, в которой обучается 1469 школьников, построена 28 лет назад. Она находится на территории промышленного района в микрорайоне Киселевка на улице Попова. В непосредственной близости к школе расположены жилые дома, торговый центр «Подсолнух», магазины. Вблизи школьной территории проходит дорога. Вокруг школы есть пришкольный участок, который используется для выращивания деревьев, кустарников, декоративных растений и создает своеобразный микроклимат на пришкольной территории. Весной, летом и осенью вокруг школы много цветов. Так же на школьной территории расположена спортивная площадка с беговыми дорожками, футбольным и волейбольным полем, игровой зоной, которая предназначена для отдыха и развлечения.

По санитарно-гигиеническим нормам промышленные предприятия, бани, магазины и др., должны располагаться от школы на расстоянии не менее 10 м, автострада – не менее 25 м.[10] Расстояние от нашей школы до ближайшего магазина – 45 м, до автодороги – 54 м. Промышленных предприятий в ближайшей зоне нет.

По нашему мнению, основным источником загрязнения пришкольной территории является дорога. Ведь по гигиеническим требованиям общеобразовательные учреждения размещаются от дорог с регулярным движением транспорта на расстоянии 100 – 170 метров. Мы проанализировали большое количество литературы, связанной с данной проблемой, и пришли к выводу, что автомобильный транспорт и дороги – сильнейшие загрязнители окружающей среды.

2. Влияние автомобильного транспорта на экологическое состояние окружающей среды.

Автомобиль – не роскошь, а средство передвижения. Это известно всем. Но то, что машина из блага цивилизации может превратиться в ее бич, человечество стало понимать сравнительно недавно. Чем больше машин выходит на улицы, тем труднее жителям мирно сосуществовать с их стальным гудящим и чадящим потоком.

В выхлопных газах содержатся оксид углерода(II), оксиды азота, углеводороды, альдегиды, сажа, бензапирен, формальдегид, бензол и т.п. (всего около 300 различных веществ.) Окись углерода, например, попадая в кровь, так действует на красные кровяные тельца - эритроциты, что они теряют способность транспортировать кислород. В результате наступает кислородное голодание организма, что прежде всего сказывается на центральной нервной системе.

Когда мы вдыхаем оксиды азота, они в дыхательных путях соединяются с водой и образуют азотную и азотистую кислоты. В результате возникает не только раздражение слизистых оболочек, но и весьма тяжелые заболевания. Считается, что оксиды азота в 10 раз опаснее для организма, чем оксид углерода(II).[8]

Типичным представителем канцерогенных веществ, то есть веществ, способствующих возникновению раковых опухолей, является бензапирен. Бензапирен отнесен к веществам первого класса опасности. Первый класс опасности — это вещества с чрезвычайно высоким опасным воздействием на окружающую среду, при этом изменения, вызываемые ими, необратимы и восстановлению не подлежат. Вместе с передвигающимися массами воздуха бензапирен разносится по большой площади, а выпадая вместе с твердыми частицами из воздуха (например, при осадках) попадает в почвенные слои, водоемы, на поверхности строений. В миграции и накоплении бензапирена играет роль и такой его источник, как автомобильный транспорт. С одной стороны, передвигаясь на большие расстояния, автомобили способствуют равномерному разносу бензапирена. С другой стороны, осевший бензапирен в больших количествах скапливается вдоль автомобильных дорог и на объектах рядом с ними (так называемые «вторичные источники»).[4]

Именно в развитии автотранспорта и стало быть все в большем засорении атмосферного воздуха многие ученые видят главную причину смертности от рака легких. Ведь при истирании шин об асфальт атмосфера загрязняется резиновой пылью.[7]

Противоречия, из которых «соткан» автомобиль, пожалуй, ни в чем не выявляются так резко, как в деле защиты природы. С одной стороны, он облегчил человеку жизнь, с другой стороны – отравляет ее в самом прямом смысле слова. Специалисты установили, что один легковой автомобиль ежегодно поглощает из атмосферы 4 т. кислорода, выбрасывая с отработанными газами примерно 800 кг окиси углерода, около 40 кг окислов азота и почти 200 кг различных углеводородов. Если помножить эти цифры на 500 млн. единиц, можно представить степень угрозы, таящейся в чрезмерной автомобилизации.

Выхлопные газы являются причиной фотохимического тумана. Фотохимический туман возникает в загрязненном воздухе в результате фотохимических реакций, протекающих под действием солнечного излучения. К веществам, участвующим в фотохимических реакциях, относятся альдегиды, раздражающие глаза и вызывающие боль в горле уже при сравнительно малой концентрации. Однако эти вещества влияют на функции легких и органов кровообращения, начиная с такой малой концентрации, когда человек еще не замечает, что ему щиплет глаза.[4]

3. Роль зеленых насаждений в улучшении экологического состояния окружающей среды.

Зеленые насаждения являются надежной защитой от загрязнений. Растения в городе можно назвать и своеобразными «пылесосами», так как они во многих случаях очень эффективно очищают воздух от пыли, особенно летом.

По данным специалистов, запылённость воздуха под деревьями меньше, чем на открытой площадке. Дерево средней величины за 25 ч. восстанавливает столько кислорода, сколько необходимо для дыхания трех человек. Крупные лесопарковые полосы являются активными проводниками чистого воздуха. Древесно-кустарниковая растительность обладает избирательной способностью по отношению к вредным примесям и в связи с этим обладает различной устойчивостью к ним. Более активными фильтрами атмосферы являются деревья устойчивые к загрязнению, с большой листовой поверхностью и большим объемом газопоглощения и осаждения пыли. Лучше задерживают пыль растения с шершавыми, морщинистыми и липкими листьями.[11]

Исследования ученых показали, что тополь бальзамический является лучшим «санитаром» в зоне сильной постоянной загазованности. Хорошей поглотительной способностью обладают липа мелколистная, ясень, сирень и жимолость. В зоне слабой периодической загазованности большое количество вредных веществ поглощают листья ясеня, сирени, липы, меньше – листья вяза, черемухи, клена.

Приведем список растений, способных активно очищать воздух от вредных веществ:

— наибольшей газопоглотительной способностью обладают липа и клен;

— поглотители сернистого газа: тополь, ясень, вяз гладкий, липа широколиственная, ива белая;

— поглотители оксида азота: яблоня обыкновенная;

— поглотители свинца: каштан конский, липа сердцевидная, тополь

черный;

— поглотители радиоактивности: брусника, дубы.[1]

Степень загрязнения воздуха в промышленных районах города можно оценить по обилию различных лишайников. Лишайники – древняя группа симбиотических организмов, состоящая из гифов грибов и водорослей (цианобактерий). Лишайники способны успешно противостоять абиотическим и биотическим факторам. В то же время они плохо приспособлены к различным проявлениям антропогенного воздействия человека на биоценоз. [3]

В условиях города непосредственное влияние на лишайники оказывают освещенность, температура, физические и химические свойства субстрата и особенно состав воздуха. У лишайников отсутствует непроницаемая кутикула и газообмен происходит свободно через всю поверхность. Также всей поверхностью лишайники впитывают дождевую воду, где концентрируется много токсичных газов. Наиболее опасны для лишайников загрязнители воздушного бассейна города – оксиды азота, серы, угарный газ, соединения фтора.

Степень загрязнения воздуха можно определить по видовому составу и частоте встречаемости лишайников. При этом выполняется следующая закономерность:

1) Чем сильнее загрязнён воздух города, тем меньше встречается в нём видов лишайников (вместо десятков может быть один – два вида);

2) Чем сильнее загрязнён воздух, тем меньшую площадь покрывают лишайники на стволах деревьев.[18]

4. Характеристика почвенного покрова пришкольного участка

Почва - незаменимое достояние и источник богатства человечества, важнейший компонент биосферы, выполняющей в ней ряд глобальных функций. Почвой называется самый поверхностный слой суши земного шара, возникающий в результате изменения горных пород под воздействием живых и мертвых организмов (растений, животных, микроорганизмов), солнечного тепла и атмосферных осадков. Почва представляет собой совершенно особое природное образование, обладающее только ей присущими строением, составом и свойствами. Важнейшим свойством почвы является ее плодородие, т.е. способность обеспечить рост и развитие растений. Это свойство представляет исключительную ценность для жизни человека и всех живущих на суше организмов.

В отношении выполнения экологических функций в биосфере почва является незаменимым компонентом;ее функции не могут быть выполнены никакой другой частью биосферы. Экологические функции почв в биосфере базируются на двух основополагающих ее качествах. Во-первых, почва служит средой обитания, базисом и опорой для огромного числа организмов; во-вторых, почва является необходимым и незаменимым звеном регулирования всех биогеохимических циклов; через почву проходят и почва регулирует круговороты всех элементов биосферы. Все экологические функции почв взаимосвязаны и все вместе во многом определяют условия существования организмов.[12]

5. Характеристика школьного здания и внутришкольных помещений.

В школе расположено:

38 учебных кабинетов общей площадью-2389м2,

2 спортивных зала-278 м2 и 271 м2,

столовая-211 м2,

актовый зал-176 м2,

библиотека-117 м2,

учительская,

кабинет директора,

4 кабинета заместителей директора,

музей,

5 подсобных помещений,

8 туалетных комнат.

В МБОУ «СШ№37» обучаются 1469 учеников (58 классов). Средняя наполняемость классов – 25 человек. Занятия проводятся в две смены.

Воздушная среда в школьных помещениях оказывает постоянное воздействие на организмы учащихся. В ней содержатся различные хими­ческие вещества, которые образуются в результате жизнедеятельно­сти учащихся, в результате деструкции синтетических полимерных материалов, а также микроорганизмы. Концентрация вредных примесей в воздухе школьных помещении не должна превышать установленные санитарно-гигиенические нормы.

Учебный процесс тесно связан со значительным напряжением зрения. Нормальный или немного повышенный уровень освещения школьных помещений (классных комнат, кабинетов, лабораторий, учебных мастерских, актового зала, библиотеки) способствует снижению напряжения нервной системы, сохранению работоспособности и поддержанию активного состояния учащихся. При недостаточном освещении учебных помещений школьники слишком низко наклоняют голову при чтении, письме и других видах деятельности. Это вызывает усиленный приток крови к глазному яблоку, оказывающей на него дополнительное давление, которое приводит к изменению его формы и способствует развитию близорукости. Чтобы избежать этого, желательно обеспечить проникновение прямых солнечных лучей в помещения школы и строго соблюдать нормы искусственного освещения.

В качестве источников искусственного освещения школьных помещений используются люминесцентные лампы «белого» света (типа СБ) мощностью 40 и 80 Вт. Общая мощность люминесцентных ламп классной комнаты должна составлять 104 0Вт. Норма освещенности (в ваттах) на 1 кв. м площади классной комнаты (так называемая удельная мощность) при люминесцентных лампах составляет 21–22Вт, которая соответствует освещенности в 300 лк.[9]

Смешанное освещение (естественное и искусственное) не влияет на органы зрения, чего нельзя сказать об одновременном использовании в помещении ламп накаливания и люминесцентных ламп, имеющих разную мощность.

«Шум – бедствие современного мира и нежелательный продукт технической цивилизации» (журнал «курьер Юнеско» 1967).

Для человека звук является одним из важнейших воздействий окружающей среды. Ухо человека может воспринимать и анализировать звуки в широком диапазоне частот и интенсивности. Слух - одно из многих удивительных свойств, которое дано человеку самой природой.

Звуки и шумы слишком большой мощности поражают слуховой аппарат, нервные центры и даже могут вызвать болевые ощущения и шок. Так действует шумовое загрязнение на человека. Шум коварен, его вредное воздействие на организм совершенно незримо, незаметно, он не имеет неприятного запаха, не выделяет никакого излучения и ядовитых газов. Тем не менее, он действует на наше здоровье.

Шум один из видов физического загрязнения на рабочем месте. Чаще всего шум представляет собой сочетание многих тонов, разных уровней громкости и высот /частот/. Уровень шума измеряется в децибелах /дБ/. У человека диапазон уровнем звукового давления от порога слышимости до порога болевого ощущения составляет 12O дБ.[12]

Шум приводит к затруднению общения между учениками и учителями, к раздражению..Интенсивный анормативный шум (65—75 дБ) - это шум, неприемлемый для умственного труда. Заглушает повышенный голос учителя, голоса детей. Этот шум быстро утомляет. Его можно сравнить с громкой музыкой по радио, с шумом очень оживленной городской улицы. Он в полтора-два раза больше громкого рабочего неприятного шума. Интенсивный анормативный шум значительно превышает санитарные нормы для умственного труда, нормы допустимых уровней речевого шума, снижает внимание, развивает утомление, оказывает значительную нагрузку на центральную нервную систему, вызывает отрицательные эмоции.[9]

II. Исследовательская часть

1. Экологическое исследование пришкольного участка:

а) Определение содержания количества вредных веществ, выбрасываемых в атмосферу транспортом.

Цель: изучить влияние автотранспорта на состояние атмосферного воздуха в районе школы №37.

Для достижения данной цели необходимо было выполнить следующие задачи:

определить интенсивность и состав транспортного потока на контрольных участках;

рассчитать количество топлива разного вида, сжигаемого двигателями автомашин;

рассчитать количество образованных вредных веществ по бензину.

Определение количества единиц автотранспорта, проходящего по контрольному участку исследования.

1. На выбранном для исследования участке длиной 50 м, неоднократно производился подсчет автомобилей, движущихся в оба направления. Работа производилась в утренние, дневные и вечерние часы следующим образом: занималось место у исследуемого участка, и в течение 15 минут в отдельный бланк заносились данные о проезжающем транспорте. Исследуемый участок дороги по улице Попова находится на расстоянии 54 метров от здания школы; контрольный участок «дорога перед школой» по улице Рыленкова - 25 метров.

На основе пятикратного проведения эксперимента были получены усредненные характеристики транспортного потока, представленные в таблице.

Таблица 1. Поток автотранспорта на контрольных участках

Контрольный участок

Количество транспорта

ул. Попова

270

Дорога перед школой ул. Рыленкова

185

Примечание: санитарные требования по уровню загрязнения допускают поток машин в жилой зоне интенсивностью не более 200 автомобилей в час.

2. Рассчитывается общий путь, пройденный выявленным количеством автомобилей каждого типа за 1 час (S, км), по формуле: S = N х I, где N – количество автомобилей за 1 час; I – длина участка, км, равная 0,05 км.

S=270*0,05=13,5 км ( ул. Попова)

S= 185* 0,05=9,25 км (ул.Рыленкова)

3. Рассчитывается количество топлива, сжигаемого двигателями автомашин (R, л), по формуле: R = S х K, где K – расход топлива на 1 км пути, л, приблизительно равный 0,1 л для бензиновых двигателей.

R=13,5 км*0,1= 1,35( ул.Попова)

R= 9,25*0,1= 0,92 (ул.Рыленкова)

4. Рассчитывается объемное количество выделившихся загрязняющих веществ (V, л) на выбранном нами участке дороги по формуле: V = R х k , где k – коэффициент для бензина: при сгорании топлива, необходимого для пробега 1 км, выделяется: 0,6 л угарного газа, 0,1 л углеводородов, 0,04 л диоксида азота.[15]

В таблице представлен расчет количества загрязняющих веществ, выбрасываемых в атмосферу исследуемым количеством автомобилей, проезжающих на контрольном участке за сутки.

Таблица 2. Количество вредных веществ, выбрасываемых в атмосферу

Тип топлива

Контрольный участок

Количество автомобилей в час

Количество выделившихся загрязняющих веществ

CO, л/ч

NO2, л/ч

CxHy, л/ч

Бензиновое топливо

ул. Попова

270

0,81

0,054

0,135

Дорога перед школой ул. Рыленкова

185

0,55

0,037

0,09

Вывод: полученные результаты говорят о том, что среднесуточный транспортный поток на ул. Рыленкова немного превышает санитарные нормы. Можно предположить небольшое превышение количества вредных веществ, выбрасываемых в атмосферу работающими автомобильными двигателями. На вспомогательной дороге обстановка более благоприятная. Поэтому считаем необходимым провести дальнейшие исследования по определению степени загрязнения атмосферного воздуха транспортом. (Приложение 1)

б) Изучение зеленой защитной полосы пришкольного участка.

Цель: определить ширину зеленой защитной полосы; подсчитать количество деревьев и кустарников на пришкольном участке.

Согласно санитарно-гигиеническим правилам защитная зеленая полоса должна состоять из деревьев и кустарников шириной не менее 1,5 м, а со стороны автодороги - не менее 6 м. По данным Всемирной организации здравоохранения, на 1 жителя должно приходиться 50 кв. м. зеленых насаждений.

Ход работы

С помощью шпагата и рулетки произвели измерения основных показателей, характеризующих защитную зону пришкольной территории: ширину защитной полосы из деревьев и кустарников на границе территории и со стороны автодороги, расстояние от школы до деревьев, расстояние от школы до кустарников. (Приложение 2)

Полученные данные занесли в таблицу 3.

Таблица 3. Данные основных показателей защитной зоны.

Измерения

Полученные

результаты

Санитарно– гигиенические нормы (не менее), м

Ширина защитной полосы из деревьев и кустарников:

На границе территории

Со стороны автодороги

1,5 м

3 м

1,5м

Расстояние от школы до деревьев

8 м

10м

Расстояние от школы до кустарников

 

м

3.Подсчитали количество деревьев и кустарников на изучаемой территории.

На территории школы произрастает 148 деревьев и 45 кустарников.

Количество деревьев средней величины 136.

В школе обучаются 1469 учащихся.

Работников школы – 104.

Итого: 1573 человека.

Если одно дерево за 24 часа выделяет кислород для трех человек, то для 1573 человек нужно 524 дерева.[11]

Вывод: При планировке школы были допущены нарушения, не учтены требования санитарно-гигиенических норм:

- недостаточная ширина защитной полосы из деревьев и кустарников со стороны автодороги;

- несоответствие нормам выявлено и в расположении деревьев относительно здания школы. - количество зелёных насаждений не соответствует количеству учащихся школы.

в) Изучение количественного и видового разнообразия лишайников

Цель: методом лихеноиндикации1 выявить степень загрязненности воздуха.

С двух сторон школы были выбраны по пять деревьев одного вида, которые находились на расстоянии 5—10 м друг от друга, были примерно одного возраста и размера, не имели повреждений. К стволу каждого дерева плотно прикладывалась палетка, разделённая на квадраты, на высоте приблизительно 1 м.

Полученные данные обрабатывались по формуле

R=(100а+50в)/с,

где: R — степень покрытия древесного ствола лишайниками (%);

а — число квадратов сеточки, в которых лишайники визуально занимают больше половины площади квадрата;

в — число квадратов сеточки, в которых лишайники визуально занимают менее половины площади квадрата;

с —общее число квадратов сеточки.[17]

Таблица 4. Оценка степени загрязненности атмосферного воздуха территории школы

Зона проведения эксперимента

Вид дерева

Количество лишайников

Виды лишайников

R,%

Чистота воздуха

Юго-восточная сторона школы

Клен

Больше половины квадрата покрыта лишайником

Накипной (желтый), серый; листоватый (желтый, серый)

75,5

Мало загрязненный воздух

Северо-западная сторона школы

Клен

Больше половины квадрата покрыта лишайником

Накипной (желтый), серый; листоватый (желтый, серый)

75,5

Мало загрязненный воздух

Вывод: наличие, видовое разнообразие лишайников, говорит о чистом воздухе с низкой степенью загрязнения. Территория школы является благоприятным районом. Это обусловлено тем, что территория находится в черте города, где нет промышленных предприятий, где преобладает большое количество высотных домов, но дома расположены так, что не препятствуют выветриванию; активное движение транспорта не оказывает угнетающего воздействия на лишайники; лихеноиндикация является одним из доступных и точных методов экологического мониторинга. Но не стоит забывать, что этим методом невозможно определить конкретные загрязняющие вещества. Хотя, с его помощью можно отметить те территории, которые подвержены загрязнению. Для этого иногда бывает вполне достаточно описания разнообразия и обилия лишайников на данной площади. (Приложение 2).

г) Определение химических показателей почвы пришкольного участка.

Опыт №1. Определение кислотности почвы

Цель: Определить кислотность почв, взятых в разных участках исследуемой территории

Оборудование: пробы почв, универсальный индикатор, пробирки

Ход работы

В пробирку поместили почву (столбик почвы должен быть 2-3 см). Прилили дистиллированную воду, объем которой должен быть в три раза больше объема почвы. Закрыли пробирку пробкой, тщательно встряхивали в течение 1-2 минут. Профильтровали полученную смесь почвы и воды. Почва осталась на фильтре, а собранный в пробирке фильтрат представляет собой почвенную вытяжку (почвенный раствор). Взяли универсальный индикатор, нанесли на него палочкой почвенный раствор. Определили по окраске универсального индикатора рН почвенного раствора.[5]

Таблица 5

№ пробы

Место отбора пробы

Результаты исследования

1

Центральная клумба

рН=7-8

2

Клумба перед школой

рН=7

3

Со стороны дороги

рН=7-8

Вывод: почва на пришкольном участке имеет слабо-щелочную среду. На слабо щелочную среду указывают и некоторые растения, произрастающие на пришкольной территории: клевер ползучий и луговой, тимофеевка. (Приложение 3)

Опыт 2. Обнаружение хлорид – и сульфат– ионов в почвенной вытяжке.

Оборудование: почвенная вытяжка, растворы хлорида бария и нитрата серебра, пробирки.

Ход работы

К 2-3 мл пробы почвенной вытяжки прибавляют 3-4 капли азотной кислоты и прибавляют 0,5 мл раствора нитрата серебра.

Белый осадок выпадает при концентрации хлорид – ионов более 100 мг/л:

Cl-+Ag+=AgCl ↓ белый творожестый осадок

Приблизительное содержание хлоридов можно определить по характеру осадка или помутнения, отражённому в таблице 6.

Таблица 6. Примерное определение хлорид-ионов в почвенных пробах

Наблюдения

Концентрация хлоридов, мг/л

Опалесценция или слабая муть

1-10

Сильная муть

10-50

Образуются хлопья, но осаждаются не сразу

50-100

Белый объёмный осадок

Более 100

В пронумерованные пробирки налили по 2-3 мл исследуемого раствора. Добавили по 0,05 мл раствора соляной кислоты, и по 2 мл раствора сульфата бария.

Ba2+ +SO42- = BaSO4 белый осадок

Перемешали содержимое, по характеру выпавшего осадка определили ориентировочное содержание сульфатов, отражённое в таблице 7.[6]

Таблица 7. Примерное определение сульфат-ионов в почвенных пробах

Наблюдения

Концентрация сульфатов, мг/л

Муть отсутствует

Менее 5

Слабая муть, появляющаяся не сразу

5-10

Слабая муть, появляющаяся сразу

10-100

Сильная, быстро оседающая муть

Более 100

Результаты наблюдений оформили в таблицу 8.

Таблица 8.

№ пробы

Концентрация хлоридов, мг/л

Концентрация сульфат-ионов, мг/л

1

Опалесценция или слабая муть, 1-10

Слабая муть, появляющаяся не сразу, 5-10

2

Опалесценция или слабая муть, 1-10

Муть отсутствует, менее 5

3

Опалесценция или слабая муть, 1-10

Слабая муть, появляющаяся сразу, 10-100

Вывод: Во всех пробах наблюдалась опалесценция или слабая муть. Значит, содержание хлоридов-ионов в почвенной вытяжке не превышает допустимые нормы (1-10 мг/л). Содержание сульфат-ионов также находится в пределах нормы, в пробах, взятых на клумбах, возле дороги, содержание этих ионов повышено. (Приложение 4)

Опыт 3. Обнаружение ионовFe3+ в почвенной вытяжке.

Оборудование: почвенная вытяжка, раствор соляной кислоты, раствор перекиси водорода, раствор родонида калия, пробирки.

Ход работы

К 2-3 мл пробы почвенной вытяжки прибавляют несколько капель раствора соляной кислоты, добавляют 3-4 капли перекиси водорода и раствор родонида калия. Перемешивают и наблюдают за развитием окраски. Примерное содержание железа находят по таблице 9. Метод чувствителен, можно определить до 0,02 мг/л.[6] Качественная реакция протекает по ионному уравнению:

Fe3+ + 3NCS- = Fe(NCS)3 кроваво-красное окрашивание

Таблица 9. Примерное определение ионов Fe3+ в почвенных пробах

Окрашивание, видимое при рассмотрении пробирки сверху вниз на белом фоне

Примерное содержание ионов железа (Fe3+)

Отсутствие

менее 0, 05

Едва заметное желтовато-розовое

от 0, 05до 0, 1

Слабое желтовато-розовое

от 0, 1 до 0, 5

Желтовато-розовое

от 0, 5 до 1, 0

Желтовато-красное

от 1, 0 до 2, 5

Ярко-красное

более 2, 5

Результаты опытов оформили в таблицу 10.

Таблица 10.

№ пробы

Концентрация, Fe3+ мг/л

1

Слабое желтовато-розовое от 0, 1 до 0, 5

2

Слабое желтовато-розовое от 0, 1 до 0, 5

3

Желтовато-розовое от 0, 5 до 1, 0

Вывод: во всех пробах обнаружены ионы Fe3+, но их количество выше в пробе №3, что объясняется соседством с дорогой. (Приложение 5)

2. Санитарно – гигиеническая оценка школьного помещения:

а)Исследование освещенности2 классных комнат

Свет является естественным условием жизни человека, необходимым для здоровья и высокой производительности труда, основанной на работе зрительного анализатора, самого тонкого и универсального органа чувств. Обеспечивая непосредственную связь организма с окружающим миром, свет является сигнальным раздражителем для органа зрения и организма в целом: достаточное освещение действует тонизирующе, улучшает протекание основных процессов высшей нервной деятельности, стимулирует обменные и иммунобиологические процессы, оказывает влияние на формирование суточного ритма физиологических функций человека. Основная информация об окружающем мире – около 90% - поступает через зрительное восприятие.

Цель: изучить освещенность в классных комнатах и выяснить, соответствует ли она нормам СанПиН.

Ход работы

При выполнении работы мы использовали встроенную программу люксметра в смартфоне Samsung GALAXY, измерили уровень естественного освещения и сравнили его с нормами СанПиН, согласно которым средняя освещённость на столах должна быть не менее 400 люкс. [10]

Во всех обследуемых школьных помещениях присутствует боковое естественное левостороннее освещение в соответствии с санитарно-эпидемиологическими правилами. В спортивном зале освещение верхнее. В кабинетах на подоконниках нет цветов, стёкла относительно чистые. Светопроемы в кабинетах 22, 27 оборудованы регулируемыми солнцезащитными устройствами (подъемно-поворотные жалюзи) с длиной не ниже уровня подоконника. В кабинете географии использованы шторы из тканей светлых тонов, обладающих достаточной степенью светопропускания, хорошими светорассеивающими свойствами, которые не снижают уровень естественного освещения.

Помещение

Освещенность, лк

При искусственном и естественном освещении

(утром)

При естественном освещении

(днем)

При искусственном и естественном освещении

(вечером)

Кабинет биологии

750

500

800

Кабинет географии

520

350

500

Кабинет химии

790

510

750

Кабинет физики

780

500

730

Рекреация

200

120

250

Спортзал

1000

550

1000

Столовая

100

150

150

Вывод: в целом естественного света в середине дня практически хватает для создания нужного уровня освещённости. Но в некоторых кабинетах естественная освещённость парт 3-го ряда (наиболее удалённого от окна) недостаточна, поэтому даже днём необходимо для этого ряда использовать искусственное освещение, которое предусматривает раздельное включение линий светильников.

Выяснилось, что кабинет с более низкой естественной освещённостью (география) расположен с торца здания школы и испытывают на себе затенение от рядом стоящих зданий.

В то же время в спортивном зале был отмечен высокий показатель освещённости (окна сверху) во время измерений, поскольку зал находится на солнечной стороне.

(Приложение 6)

б) Исследование температурного режима и влажности

Цель: изучить температурный режим и влажность в классных комнатах и выяснить, соответствует ли они нормам СанПиН.

Ход работы

Микроклимат классного помещения - это тепловое состояние среды, зависящее от температуры, влажности и скорости движения воздуха.

Для измерения температуры воздуха использовался термометр. Показания снимались на высоте 1,5 м от пола в трех точках по диагонали: на расстоянии 0,2 м от наружной стены, в центре помещения и на расстоянии 0,25 от внутреннего угла комнаты.

Измерение влажности воздуха проводилось классных помещениях школы аспирационным психрометром, по разности показаний влажного и сухого термометров с помощью специальных таблиц.

Полученные данные занесены в таблицу:

Кабинет

Температура, С

Температура,С санитарная гигиен. норма

Относительная влажность, %

Санитарная гигиен. норма влажности %

сентябрь

октябрь

сентябрь

октябрь

 

географии

19

18

18-220 С

61

61

65%

биологии

20

20

62

61

химии

22

19

68

62

физики

21

19

70

65

спортивный зал

24

22

68

66

Для нормальной жизнедеятельности человеку нужно чтобы температура окружающей его среды была равна примерно 20 С.[10]

Вывод: полученные температурные показатели и влажность соот­ветствуют санитарно-гигиеническим нормам. (Приложение 7)

в) Исследование шумового режима

Цель: изучить шумовой режим в классных комнатах и выяснить, соответствует ли он нормам СанПиН.

Ход работы

Замеры уровня шумового загрязнения проводили в течение мая и сентября 2017 г. При выполнении работы мы использовали встроенную программу шумомера в смартфоне Samsung GALAXY.

Замеры проводились в разных помещениях школы во время уроков и перемен. Для измерений выбрали разные этапы урока: объяснение нового материала, проведение письменной работы, а также выбрали уроки, на которые ребята пришли после урока физической культуры. Замеры производили в середине школьных кабинетов на равном удалении от учительского стола и двери в рекреацию. Брали среднее показание уровня шума, замеренного в течение 1 минуты. Уровень звука школьного звонка измерялся на разных этажах школьного здания, в школьной столовой и спортивном зале

Помещение

Уровень шума, дБ

Результаты измерения

Допустимый уровень

Кабинет биологии

40

40

Кабинет географии

40

40

Кабинет химии

40

40

Кабинет физики

40

40

Рекреация

61-89

60

Спортзал

63-98

60

Столовая

76-83

60

Вывод: самое большое превышение допустимого уровня шума в школьной столовой (76-83 дБ), на переменах в рекреациях (до 89 дБ), и конечно, в спортивном зале (98 дБ). Не превышают допустимые нормы: кабинеты биологии, географии, химии ифизики (43 дБ - 54 дБ). Из полученных данных следует, что шумовая нагрузка, получаемая за день в школе, соответствует допустимому уровню только в школьных кабинетах, в рекреациях, спортивном зале и школьной столовой шум превышает допустимую норму, причем шум с улицы составляет меньше одного процента в общей шумовой нагрузке. (Приложение 8)

г)Источники “шумового загрязнения” школьных помещений

Цель: определить, что является источником “шумового загрязнения” школьных помещений по мнению обучающихся и учителей.

Ход работы

В ходе исследования были опрошены обучающиеся 7 а, б, в классов нашей школы (78 человек) и учителя, работающие в этих классах. Полученные результаты мы оформили в виде таблицы.

Источники шумового загрязнения

По мнению учащихся (%)

По мнению учителей (%)

Шум на перемене - крик учащихся

89

100

Мобильные телефоны

19

72

Разговоры на уроках

35

86

Музыка на переменах

33

51

Громкий звонок

68

22

Вывод: сами обучающиеся понимают, что разговоры на уроках и крики на переменах являются основными источниками “шумового загрязнения” школьных помещений, и негативно сказываются на здоровье, снижается работоспособность, повышается утомляемость.

д) Исследование микробной загрязненности воздуха

Цель: определение микрофлоры воздуха в различных школьных помещениях.

Ход работы

Санитарно-бактериологическое исследование воздуха проводили седиментационным методом Коха 3(метод открытых чашек).

Чашки Петри с застывшим агар-агаром выставляют в открытом виде в помещении на 5-10 минут. Затем чашки закрывают и ставят в термостат или теплое место. Инкубацию посевов производят в течение 24 часов. За сутки в термостате каждая бактерия дает целую колонию, подсчет колоний позволяет оценить микробную загрязненность воздуха.

Для пересчёта количества микробов на 1 м3 пользуются формулой Омелянского, который считал, что в течение 10 – минутной экспозиции на поверхность плотной питательной среды 100 см2 оседает столько микробов, сколько их находится в 10 л воздуха (1:100 м3). Им была составлена соответствующая таблица расчёта, пользуясь которой можно высчитать общее микробное число воздуха (ОМЧ) - количество микроорганизмов, содержащихся в 1 м3 воздуха.[14]

Изучив литературные и интернет - источники, мы узнали, что микробы имеют свойство размножаться при попадании в питательную среду, причем из одного микроорганизма, при определенных условиях, вырастает одна колония, в которой могут быть многие тысячи микробов. Такая колония хорошо видна невооруженным глазом.[16]

Для большей наглядности в один и тот же день были взяты пробы из учебного класса до уроков и после шестого урока.

Вычисление содержания микробов в 1 м3 воздуха

Место тестирования

Число выросших колоний

Количество бактерий в 1м3 воздуха по Омелянскому

Кабинет биологии до уроков

32

4080

Кабинет биологии после 1 смены

110

6 600

Кабинет химии до уроков

32

4080

Кабинет химии после 1 смены

45

5730

Кабинет географии до уроков

37

4710

Кабинет географии после 1 смены

60

7640

Кабинет физики до уроков

32

4080

Кабинет физики после 1 смены

50

6340

Школьная столовая до уроков

50

6340

Школьная столовая после 1 смены

65

8280

Спортивный зал до уроков

90

11450

Спортивный зал после 1 смены

100

12740

Рекреация до уроков

72

9180

Рекреация после 1 смены

78

9940

Среди рассмотренных помещений спортивный зал и рекреация могут рассматриваться в качестве «относительно» грязных. По-видимому, это объясняется тем, что активное движение, бег, подвижные игры на уроке физической культуры и переменах приводят к поднятию пыли, а, следовательно, и микроорганизмов, находящихся в ней.

Самым чистыми помещениями оказались кабинеты. Это можно объяснить тем, что, несмотря на то, что в нём на каждом уроке находится около 30 человек, на переменах учащиеся выходят в коридор (рекреацию), могут находиться в кабинете только при необходимости, и не весь класс. Кроме того, каждую перемену кабинеты проветриваются.

Динамика содержания микроорганизмов в воздухе связана с постепенным загрязнением воздуха школьных помещений в течение учебного дня из-за постепенного увеличения количества людей, а также с интенсивностью передвижения людей, а также потому что влажная уборка кабинетов не предусмотрена во время проведения уроков, а проводится в конце учебного дня.[2]

Вывод: наибольшее количество микроорганизмов как в начале, так и в конце учебного дня, выявлено в воздухе рекреации и спортивного зала, а наименьшее – в воздухе кабинетов.

Наблюдается тенденция увеличения количества микроорганизмов в воздухе школьных помещений к концу учебного дня, что связано с увеличением количества людей и интенсивностью передвижения обучающихся. Увеличение общего микробного числа воздуха спортивного зала после урока физкультуры, очевидно, связаны с активной физической деятельностью учащихся. Работу вентиляционной системы во всех обследованных помещениях можно признать удовлетворительной. (Приложение 9)

е) Исследование физико-химических показателей водопроводной воды

В воде растворены тысячи ингредиентов, сотни из которых требуют к себе особого внимания. В определённых количествах они не могут повредить человеку, но если их содержание в питьевой воде увеличится, то могут быть неприятности со здоровьем.

Питьевая вода́ — это вода, которая предназначена для потребления людьми и другими существами. Хотя многие источники пресной воды пригодны для питья людьми, они могут служить распространению болезней или вызывать долгосрочные проблемы со здоровьем, если они не отвечают определённым стандартам качества воды. Вода, которая не вредит здоровью человека, называется питьевой водой или незагрязнённой водой, чтобы вода соответствовала, санитарно-эпидемиологическим нормам её очищают. Водопроводная вода в городе находится под постоянным контролем. В городе создана автоматическая система контроля качества воды.[11]

Анализ воды органолептическими методами.Опыт1. Определение запаха воды.

Характер запаха и его интенсивность определяли при 20⁰С. Для этого закрыли пробирку с водой пробкой и интенсивно встряхнули, затем открыли пробирку и понюхали воду.

Вывод: запах отсутствует.

Опыт 2. Определение цветности воды

Оборудование: мерный цилиндр, лист белой бумаги, проба воды.

Ход работы:

Заполнили мерный цилиндр водой. Отметили цвет воды, сравнивая его с белым фоном бумаги (бесцветный, зелёный, серый, жёлтый, коричневый).

Вывод: вода бесцветная.

Опыт 3. Определение прозрачности (мутности) воды

Оборудование: цилиндр, проба воды, печатный текст, линейка

Ход работы:

Мерный цилиндр с прозрачным дном установили на печатном тексте книжной страницы. Приливали в цилиндр тонкой струйкой пробу воды до тех пор, пока текст, на который смотрели сверху, становится непригодным для чтения. Отметили высоту столба читаемости печатного текста у дистиллированной воды (20 см) и у других пробы воды из под крана, определили степень прозрачности.[5]

Вывод:вода прозрачная, высота столба читаемости текста- 18 см.

Анализ воды химическими методами

Опыт 1. Водородный показатель (pH) среды.

Оборудование: пробирки, индикаторные бумажки (универсальный индикатор),проба водопроводной воды.

Ход работы: ( методика описана выше)

Вывод: у водопроводной воды рН =7

Опыт 2. Исследование водопроводной воды на содержание ионов

Цель: убедиться в наличии или отсутствии катионов металлов и анионов кислотных остатков в водопроводной воде.

Реактивы: водопроводная вода, нитрат серебра, хлорид бария, гидроксид натрия, родонид калия.

Ход работы

В четыре пробирки налили по 3 мл водопроводной воды. В первую пробирку с водопроводной водой нальем 2 мл нитрата серебра, во вторую —2 мл хлорида бария, в третью —2 мл. родонида калия .[6]

Наблюдения:

реактив

проба

нитрата серебра

хлорида бария

родонида калия

водопроводная вода

слабая муть, 1-10 мг/л

муть отсутствует, менее 5 мг/л

слабое желтовато-розовое от 0, 1 до 0, 5 мг/л

Вывод: школьная вода имеет удовлетворительные физические характеристики. Ее ионный состав не вызывает беспокойства и вряд ли сможет оказать отрицательное воздействие на организм школьников. Уровень значения рН соответствует санитарно – гигиенической норме. (Приложение 10)

IV. Заключение

Экологическая комфортность школы - это важное условие успешной реализации образовательного процесса. Работая над проектом, мы пришли к следующим выводам:

​ в целом экологическая ситуация в МБОУ «СШ №37 удовлетворительная

школа расположена далеко от «грязных» дорог и крупных промышленных предприятий, следовательно, в благоприятном в экологическом плане районе,

рядом находящаяся автодорога не оказывает значительного отрицательного влияния на состояние воздушного бассейна в районе школы,

пришкольный участок везде огражден и имеет зеленые насаждения,

школьное помещение соответствует санитарно-гигиеническим нормам, и достаточно хорошо озеленено,

эстетическое состояние внутренних помещений положительно сказывается на психологическом климате в школе.

МБОУ «СШ №37» располагается на достаточном расстоянии от транспортных потоков, даже при наличии единственной проезжей части влияние от нее оценивается как незначительное. Благоприятными факторами так же являются: микроклимат школы, озеленение кабинетов и прилежащей территории (огромное видовое разнообразие), небольшая запыленность коридоров и кабинетов.

Список литературы

Аликберова Л.Ю. Книга по химии для домашнего чтения. – 2-е изд. – М.:

Бакулина Н.А., Краева Э.Л. Микробиология.- М.: Медицина, 1980

Бязров Л. Г. Лишайники в экологическом мониторинге. М.: Научный мир, 2002.

https://ru.wikipedia.org/wiki

Габриелян О.С., Рунов Н.Н., Толкунов В.И. «Химический эксперимент в школе 8 класс» М. «Дрофа» 2005г.

Габриелян О.С., Рунов Н.Н., Толкунов В.И. «Химический эксперимент в школе 9 класс» М. «Дрофа» 2010г.

Габриелян О.С., Остроумов И.Г. «Настольная книга учителя химии», М. «Дрофа» 2002г.

Дрейер О.К., Лось В.А. «Экология и устойчивое развитие», М.,УРАО, 2014.

Гигиенические требования к условиям обучения школьников в различных видах современных общеобразовательных учреждений. Минздрав России. Москва http://www.docload.ru/Basesdoc/10/10760/index.htm

Государственное санитарно-эпидемиологическое нормирование Российской Федерации. Государственные санитарно-эпидемиологические правила и гигиенические нормативы. Санитарные правила и нормы. СанПиН 2.4.2.576-96

Детская энциклопедия №6-2013г. Познавательный журнал для девочек и мальчиков.

Кауричев И.С., Панов Н.П. и др. Почвоведение. – М.: Агропромиздат, 1999.

Клюкин И.И. Удивительный мир звука. 2-е изд ., Ленинград. Судостроение. 1986

Лабораторный практикум по общей микробиологии. Автор/создатель: Прунтова О.В., Сахно О.Н.Год: 2005 http://window.edu.ru/library/pdf2txt/341/77341/58433/

Методика расчета выбросов загрязняющих веществ автотранспортом на городских магистралях. М, 1997г.

Определитель бактерий Берджи. Девятое издание в 2-х томах, Перевод акад. РАН Г.А. Заварзин .- М.: Мир 1997.

Пчелкин А. В., Боголюбов А. С., 1997. Методы лихеноиндикации загрязнений окружающей среды: Методическое пособие для педагогов дополнительного образования и учителей. М.: Экосистема.

Пчелкин А. В., Слепов В. Б. 2004. Использование водорослей и лишайников в экологическом мониторинге и биоиндикационных исследованиях. М.: МосгорСЮН, 2

Приложение

Приложение 1. Определение количества единиц автотранспорта

Приложение 2. Изучение лишайников

Ксантория золотистая

Гипогимния вздутая

Пармелия бороздчатая

Фисция голубовато – серая

Приложение 3. Взятие проб почвы

.

Взятие проб почвы

Приготовление почвенной вытяжки

Определение кислотности почвы

Приложение 4. Обнаружение хлорид –ионов в почвенной вытяжке.

Обнаружение сульфат– ионов в почвенной вытяжке.

Приложение 5.Обнаружение ионовFe3+ в почвенной вытяжке.

Приложение 6.Исследование освещенности

   

Приложение 7 Исследование температурного режима и влажности

 

Приложение 8. Исследование шумового режима

 
   

Приложение 9. Исследование микробной загрязненности воздуха

а) Взятие проб воздуха в кабинете химии

Взятие проб воздуха в спортивном зале

Взятие проб воздуха в столовой

б) Пробы помещены в теплое место

в) Полученные результаты

Приложение 10 Исследование физико-химических показателей водопроводной воды

а) пробоотбор

г) Изучение и обработка данных

б) определение цветности

в) определение прозрачности

определение прозрачности

г) Определение водородного показателя (рН) водопроводной воды.

д) Исследование водопроводной воды на содержание ионов.

Определение хлорид-ионов

Определение хлорид-ионов

Определение сульфат-ионов

Определение сульфат-ионов

Определение ионов Fe3+

Определение ионов Fe3+

   
   

1Лихеноиндикация- метод основанный на использовании лишайников для конкретных исследований.

2 Освещённость – отношение светового потока, падающего на элемент поверхности, содержащий данную точку, к площади этого элемента. Измеряется в люксах.

3Седиментационный метод основан на принципе осаждения (седиментации)и является наиболее простым методом для изучения микрофлоры воздуха, хотя не обладает большой точностью.

Просмотров работы: 6009