VIII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Загрязняющие факторы жилища
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
1.Введение
1.1. Гипотеза: комнатная пыль является одним из компонентов загрязняющих факторов нашего жилища
1.2. Цель работы.
1.Рассмотреть дом как незамкнутую экосистему и продолжить меры по созданию экологически безопасной для человека среды.
2.Выявить взаимосвязь состояния здоровья человека и экологического состояния собственного дома как среды обитания человека (на основе методик, доступных для проведения простейших исследований дома как экосистемы).
3.Изучить загрязняющие факторы жилища на примере комнатной пыли.
1.3. Задачи:
Определить факторы, отрицательно влияющие на экологическую обстановку жилого дома;
Рассмотреть влияние пыли на здоровье человека;
Изучить роль растений и животных в экосистеме квартиры.
1.4. Объект исследования:
1.5. Предмет исследования: экология жилища как фактор, влияющий на здоровье человека.
1.6. Проблема: безопасно ли жить в собственном доме?
1.7. Актуальность.
Мы часто говорим о неблагополучии окружающей среды, считая при этом, что главная опасность для нашего здоровья исходит от загрязнения атмосферного воздуха, воды, почвы, продуктов питания. Эксперты Всемирной организации здравоохранения пришли к выводу, что "качество воздуха, характерное для внутренней среды различных построек и сооружений, оказывается более важным для здоровья человека и его благополучия, чем качество воздуха вне помещения".
Важный элемент окружающей среды, способный оказать существенное влияние на здоровье населения, — жилище. Проблема экологии жилищ является наиболее актуальной в 21 веке, в то время, когда человек в погоне за модой использует новые, малоисследованные технологии и материалы для своего дома, даже не подозревая какой вред тем самым наносит своему здоровью. Нас, как городских жителей, очень волнуют проблемы, связанные с экологией наших жилищ. Очень часто человек и не подозревает, что именно его жилище – источник хронических и многих тяжёлых заболеваний.
2.Теоретическая часть.
2.1. Дом – экосистема
Наш дом — наша «крепость», в которой должны быть обеспечены полноценный отдых и восстановление сил после работы и учебы, возможность удобного приготовления и приема пищи.
Мы думаем, что свой дом можно назвать экосистемой (искусственной), так как экосистема - совокупность организмов и неорганических компонентов, в которой поддерживается круговорот веществ.
Продуцентами (производящие органическое вещество) в квартире могут быть комнатные растения и растения аквариума.
Консументами (потребляющие органическое вещество), помимо человека, в квартире могут быть домашние питомцы — кошки, собаки, хомячки, птицы.
Редуцентами (животные, разлагающие органическое вещество до простых минеральных веществ), являются сапротрофные клещи. Эти клеши питаются отмершими частичками кожи, волос и пуха, отшелушившимися частичками ногтей и т. п. Если в квартире не проводить влажную уборку, то сгустки пыли могут содержать значительные количества этих мелких животных, которые, попадая в дыхательные пути человека, вызывают неприятные ощущения в горле и могут стать причиной аллергии.
В дом поступает четыре вида энергии: солнечная, электрическая, тепловая, пищевая.
Солнечная энергия. Благодаря тому, что солнечные лучи попадают на комнатные растения, осуществляется процесс фотосинтеза, в результате которого образуются органические вещества необходимые для роста и развития растения - сахар, и выделяет кислород в окружающую среду, необходимую для дыхания живых существ.
Электрическая энергия входит в дом через розетки. Розетки являются источником электромагнитных колебаний. В квартире создаются электромагнитные поля, которые могут изменять собственное электромагнитное поле человека и вызвать заболевания.
Тепловая энергия, осуществляется с помощью батарей, что обеспечивает тепло в доме.
Пищевая энергия (внутренняя энергия), т. е. энергия связей между молекулами вещества.
Все эти виды энергии воздействуют на составляющие экосистемы.
2.2. Что загрязняет наше жилище:
На качество среды в жилище влияют:
Гигиена жилых зданий
Планировочные проблемы жилищ
Зона обитания должна создавать благоприятные условия для жизнедеятельности человека, что достигается различными архитектурно-планировочными приёмами, техническим оборудованием и социально-бытовой организацией жилья.
В нынешних условиях градостроительства, когда возрастают этажность и плотность застройки, вблизи квартирных строений располагаются объекты, отрицательно воздействующие на условия проживания, применяются малоизученные материалы, содержащие различные химические добавки, значительно возрастает угроза отрицательного влияния изменённой жилой среды на здоровье.
Существует несколько типов домов: одноквартирные одноэтажные, одноквартирные двухэтажные (коттеджи), многоквартирные малоэтажные, многоэтажные, высотные. Наиболее привлекательны с гигиенической точки зрения одноэтажные или двухэтажные дома, рассчитанные на одну семью.
Жилые секции и лестничные клетки.
Жилая секция объединяет группу квартир на одной лестничной клетке. Правильное расположение квартир в типовой секции должно обеспечивать сквозное или угловое проветривание помещений.
Лестничная клетка является не только элементом связи этажей, но и резервуаром воздуха для жилой секции, поэтому она должна иметь системы отопления и вентиляции.
Лифт
Скоростные лифты в домах секционного типа создают вертикальные воздушные потоки (поршневой эффект). Холодный воздух с первых этажей по мере нагревания поднимается кверху, от этажа к этажу обогащаясь микроорганизмами, пылью, влагой и газообразными антропотоксинами. Воздух верхних этажей более грязен, чем нижних, особенно в зимнее и переходное время года, что способствует распространению воздушных инфекций. Это требует организации эффективной вентиляции в высотных домах. За последние годы в столицах появились дома башенного и гостиничного типа, выполненные из бетона с ленточным остеклением, то есть широкими окнами, занимающими всё пространство фасадной панели дома. Такие дома имеют секции на 5-6 квартир, часто односторонней планировки, что создаёт дискомфортный микроклимат и недостаточное проветривание. В домах гостиничного типа имеется коридорная застройка с жилыми секциями на 6-8 квартир. Такие дома предназначены для одиноких и малосемейных граждан. На нижних этажах домов располагаются торговые предприятия, рестораны, учреждения бытового обслуживания. Такие дома называют «точечными», они располагаются на крупных магистралях города, являются своего рода показателем престижа, создают определённый архитектурный акцент в планировке квартала.
Гигиена квартиры
Состояние воздушной среды жилищ
Загрязнение воздуха внутри жилых помещений обусловлено влиянием многих источников, причем часто этот уровень превышает таковой в наружном воздухе, а характер его существенно отличается. В результате исследования состава загрязнения воздуха внутри жилых зданий идентифицировано более 80 веществ, различных по токсичности и другим воздействиям на человека.
Для поддержания состава воздуха, не опасного для человека, очень важно, в каком районе он проживает. Уровень и характер загрязненности окружающей среды в жилых районах сильно варьируются в зависимости от антропогенной нагрузки. В настоящее время, установлена опасность загрязняющих веществ, попадающих внутрь помещений от воздушных выбросов от различных источников загрязнений: промышленных, общественных и жилых зданий. Установлены основные пути их поступления, удельный вес различных видов загрязнения. Чаще всего загрязнение окружающей среды, в том числе атмосферного (наружного) воздуха в жилых районах, обусловлено автотранспортом, котельными и промышленными предприятиями.
Состав воздуха в помещениях также определяется внутренними источниками загрязнения: продуктами жизнедеятельности человека и содержащихся в квартирах домашних животных, продуктами сгорания бытового газа, продуктами, которые выделяют полимерные материалы, используемые для строительства и отделки помещений, а также для бытовых нужд.
Биологические загрязнения
Домашняя пыль
В квартире с плотно запертой дверью и закрытыми окнами за две недели оседает порядка 12 тысяч пылевых частиц на 1 квадратный сантиметр пола и горизонтальной поверхности мебели. Что бы мы ни делали, пыль будет появляться в доме и наносить вред здоровью, если ее не убирать. Откуда же она берется и чем угрожает нашему организму?
Из чего состоит пыль?
Все, что присутствует в помещении или когда-либо там находилось, отражается на составе домашней пыли. Вот основные компоненты вездесущего серого налета:
1.Частицы волос и кожи человека. Волосяной покров не является постоянным. Одни волоски выпадают, на их месте появляются новые. Конечно, во время уборки мы стараемся избавиться от всего, что нападало на пол с расчески. Однако волосы могут ломаться, с головы слетают небольшие чешуйки, которые забиваются в ковры, под мебель и смешиваются с общей массой пыли. То же относится и к омертвевшим клеткам кожи. Даже если просто почесать руку, от тела отлетит множество незаметных для глаза фрагментов кожного покрова.
2.Частицы насекомых. Даже если вы не держите домашних животных, живность в вашей квартире все равно есть. В помещение залетают мухи и комары, заводятся пылевые клещи, муравьи, клопы, моль, тараканы. Даже при тщательной уборке нет гарантии, что в каком-нибудь углу не поселится паук. Все эти представители насекомых и членистоногих рано или поздно заканчивают свой недолгий век, их останки высыхают, впоследствии крошатся и превращаются в пыль.
3.Шерсть и перхоть домашних животных. Это большая проблема всех любителей кошек, собак и прочих питомцев. И хотя современные пылесосы позволяют удалять большую часть волос линяющего животного, избавиться от них на 100% не получится. Такого результата не дают даже профессиональные клининговые компании. Если у вас живет лысая кошка или собачка, обольщаться тоже не стоит. У животных, как и у людей, бывает перхоть и происходят физиологические процессы очищения кожных покровов.
4.Фрагменты перьев. Казалось бы, откуда они могут появиться в квартире, если там не держат представителей пернатых? Оказывается, роль мини-птицефабрики играют перьевые подушки. Наполнитель из них постепенно вылезает, теряясь в труднодоступных местах.
5.Песок и земля. Эти составляющие попадают в дом с обувью и приносятся на лапах домашних животных. До того, как вы успеете тщательно вымыть прихожую, часть песчинок все равно устремится
дальше, в другие помещения дома. Также частицы грунта оказываются на полу и подоконнике, высыпаясь из цветочных горшков. А еще отельные элементы приносит ветром в открытые окна.
6.Споры плесневых грибов. Плесень может завестись в любом месте квартиры, где есть подходящие условия — сырость и тепло. Как и все грибы, плесень размножается спорами, которые после созревания становятся летучими и с потоками воздуха переносятся на любые расстояния. Эти микроорганизмы всегда присутствуют рядом с нами.
7.Также в составе пыли есть частицы ткани, бумаги, обоев со стен, ворса с ковров и т. д.
Большая часть пыли представлена пылевыми клещами. Их нельзя заметить невооруженным глазом из-за микроскопического размера. Пылевые клещи не кусаются, но вот продукты их жизнедеятельности весьма опасны, так как могут вызывать аллергические реакции.
Пылинки способны впитывать своей поверхностью любые вещества, в том числе и вредные. Поэтому домашняя пыль включает в себя почти половину таблицы Менделеева и более 100 органических соединений. Кроме вредных примесей, на пылинках множество бактерий (они не перемещаются в воздухе свободно, а путешествуют на пылевых частицах).
Что происходит, когда пыль попадает в организм:
Больше всего пыли попадает в организм во время нашего дыхания. Мы затягиваем эти микрочастички с каждым вдохом. Однако не все они достигают легких вместе с потоком воздуха.
Многие оседают в верхних дыхательных путях. Природой предусмотрено простое барьерное средство для задержания пыли и других частиц — волоски на слизистой носа. Поэтому медики не рекомендуют их удалять. Также естественную преграду на пути пыли создают извилистые ходы носовой полости, липкая слизь и мерцательный эпителий.
В средних отделах дыхательной системы пыль замедляет свое движение. Это объясняется тем, что пути дыхания не прямые на всем своем протяжении, а имеют изгибы и сужения. Множество частиц пыли задерживается благодаря наличию голосовой щели. Затем пыль выделяется назад в окружающую среду во время чихания — это еще один хитрый механизм природы.
Вне зависимости от физико-химических свойств любые пылевые частицы вначале оказывают механическое действие на легочную ткань, которая реагирует на них как на инородное тело. В легких происходит процесс фагоцитоза пыли, в первую очередь, клетками
легочного эпителия. Фагоциты захватывают и переваривают инородные твердые частицы. Эта защитная функция организма помогает легким очиститься от пылевых включений.
Пылевые клетки удаляются из организма вместе с мокротой или уходят по лимфатическим путям из легких в бронхиальные железы по направлению к плевре. Частицы менее 2-3 мкм в диаметре могут достигать альвеол, более крупные частицы задерживаются в бронхах и носовой полости.
Влияние пыли на разные органы:
Пыль может оказывать токсическое, раздражающее, аллергенное, канцерогенное, радиоактивное и фотосенсибилизирующее действие. Больше всего от нее страдают следующие органы:
Легкие. Попадая туда, пылевые клетки скапливаются и вызывают пролиферативную реакцию. Среди заболеваний легких, спровоцированных пылью, выделяют пневмокониозы, хронический бронхит и астму.
Глаза. Некоторые пылевые частицы имеют острые края. Попадая в глаза, они царапают роговую оболочку, вызывая воспалительные реакции. Так появляется конъюнктивит.
Кожа. Попадая на кожу, пыль закупоривает потовые железы. В результате выделения не выходят на поверхность. Кроме того, пылью забиваются сальные протоки. Когда к скопившемуся у поверхности кожному салу присоединяется бактериальная инфекция, это приводит к появлению угрей и гнойничков, а в тяжелых случаях — хронических дерматитов и экзем.
Это только самый очевидный вред, наносимый домашней пылью. Очень важно регулярно избавляться от нее, проводя сухую и влажную уборку, особенно если в доме живут пожилые люди и маленькие дети.
Пылевые клещи
Пылевые клещи имеют крохотный размер, их увидеть просто невозможно без микроскопа.
Они не нападают на человека, не пьют его кровь, питаются отмершими чешуйками кожи. Там, где чешуйки копятся, там эти паразиты – невидимки и живут, поэтому они есть практически у всех. Врачи утверждают: клещей надо убирать вместе с пылью.
Особенность пылевого клеща в том, что он вызывает аллергию. Хорошо себя чувствует в коврах, перьевых подушках, матрасах, диванах, постельном белье и пр.
Находится все это примерно на расстоянии 1 метра от пола и, попадая в организм, провоцирует аллергию. Если концентрация пылевых клещей превышает норму, может появиться астма.
Домашние животные, бактериальные загрязнения, плесень, грибок, биологическая «грязь»
Кондиционеры становятся идеальным местом для существования и размножения в нём вредоносных микроорганизмов, это в особенности опасно в связи с увеличением количества пациентов больных туберкулёзом. Россия стоит на пороге возникновения эпидемии туберкулёза, только с 1998 по 1999 год число больных возросло в 2,2 раза. Оптимальная влажность и температура в системах вентиляции и кондиционирования содействует стремительному увеличению и размножению бактерий. При включении систем после длительного периода простоя огромная масса бактерий вместе с пылью и воздухом попадает в помещение и может стать причиной массового заражения жильцов инфекционными заболеваниями.
Кроме клещевой аллергии у многих людей повышена реакция на аллергены, источниками которых являются тараканы, кошки и собаки.
В наше время уже хорошо известно, что присутствие плесневых грибов и их метаболитов в непосредственном окружении человека может способствовать развитию микозов, особенно бронхолёгочных, оказывать токсическое действие, а также провоцировать развитие аллергических реакций у лиц с генетической предрасположенностью к атопии.
Строительные материалы
2.3. Способы улучшения экологического состояния квартиры.
Самые простые и традиционные способы улучшения экологии жилья
Во-первых, нужно проветривать помещение. При этом нужно учитывать тот фактор, что воздух за окном тоже загрязнен. Поэтому желательно проветривать помещение рано утром, когда уличное движение минимально и вечерняя пыль осела, а также после дождя (особенно после сильной грозы). Более сложные и эффективные способы очистки воздуха связаны с устранением внутренних
источников загрязнения воздуха:
Если есть возможность, следует заменить газовую плиту на электрическую;
В газовых плитах должны быть установлены конфорки с высокими ребрами, что обеспечит более полное сгорание газа;
Полезно установить над газовой или электроплитой очиститель воздуха (вытяжку).
Если финансовое положение позволяет, нужно обеспечить отделку мебели средствами из натуральных компонентов;
При проведении так называемого «евро ремонта» не следует злоупотреблять синтетическими материалами.
Во-вторых, нужно очистить дом от химических средств. Последние исследования доказали, что спрей для очистки поверхностей является основной причиной астмы у взрослых. Также стоит отметить, что химические средства для чистки нельзя использовать женщинам во время беременности. Такие средства могут привести к проблемам с дыхательными путями у ребенка. Лучше использовать средства на натуральной основе. Для очистки поверхностей можно использовать простые чистящие растворы, изготовленные на основе лимона, уксуса и пищевой соды.
В-третьих, желательно избавиться от ковров. Ковры являются природными резервуарами для пыли, которые часто являются причиной астмы и других аллергических реакций. Даже в новых коврах содержатся такие вредные вещества, как пестициды пермитрин и трибутилолова (токсин, который влияет на иммунную и репродуктивную системы) и формальдегид. Старайтесь использовать для покрытия пола натуральные материалы и избегать ковров.
Следуя этим простым советам, можно значительно улучшить свое жилище и жить в более экологически чистых условиях.
4. Практическая часть.
Чтобы доказать поставленную нами гипотезу, нужно провести наблюдение под микроскопом за пылью. Для работы подготовили: учебный микроскоп, микропрепарат домашней пыли, пинцет, иглу. На протертое предметное стекло при помощи пинцета поместили образец домашней пыли, затем аккуратно накрыли его покровным стеклом, поместили на предметный столик микроскопа.
Исследование на наличие пыли в школьных помещениях показало, что, особенно пыльной оказалась рекреация на первом этаже, так как именно по рекреации учащиеся проходят с улицы, принося на обуви грязь; а в школьных кабинетах, куда учащиеся приходили только в сменной обуви, пыли было гораздо меньше.
Изучив пробы пыли под микроскопом, мы обнаружили, что они неоднородны по составу и размеру, серого цвета, соединены между собой ворсинками. Предположительно, можно сказать, что они представляют собой мельчайшие частички почвы, ворсинки тканей от одежды и мертвые клетки кожи человека.
Домашняя пыль на треть состоит из минеральных веществ — мельчайших частиц камней планеты, на треть — из органических веществ: волос, ветоши, кусочков ниток, отмерших частиц кожи, паутины, легкого сора, элементы обоев, потолочной плитки, шерсти домашних животных, еще треть — космического происхождения: мелкие кусочки метеоритов.
Химический состав пыли определяет многообразие воздействия ее на организм. Специфическое влияние проявляется прежде всего при вдыхании пыли; меньшее значение имеет заглатывание ее со слюной и слизью. Вдыхание пыли преимущественно может вызывать поражение органов дыхания — бронхит, пневмокониоз (лат. рnеumоn — легкое + conia — пыль) или развитие общих реакций — аллергии и интоксикации. Некоторая пыль (например, асбестовая) обладает канцерогенными свойствами. Неспецифическое действие пыли проявляется в заболеваниях верхних дыхательных путей, слизистой оболочки глаз, кожных покровов. Вдыхание пыли может способствовать развитию пневмонии, туберкулеза, рака легких.
5.Заключение. Выводы.
В ходе исследования, мы изучали различные материалы о загрязнениях в жилых домах; проводили лабораторное наблюдение, а также провели открытый урок в нашем классе, чтобы каждый знал о том, насколько огромное влияние оказывает пыль на наше здоровье.
В итоге, мы подтвердили свою гипотезу о том, комнатная пыль является одним из компонентов загрязняющих факторов нашего жилища. Таким образом, мы выполнили все поставленные задачи и достигли цели работы.
6. Список используемой литературы
Школьный практикум. Экология. 9 кл./ Пасечник В.В. – М.: Дрофа, 1998. – 64 с.
Экологический мониторинг: Учебно-методическое пособие. Изд. 3-е, испр. и доп. / Под ред. Т.Я. Ашихминой. М.: Академический Проект, 2006. —416 с.
Канцерогенные факторы жилища / Ильницкий Андрей Павлинович / Издательство. Ранко-пресс / 1995
Артур Голицын / Экология вашего дома / 2010
https://mirznanii.com/a/248376/ekologiya-zhilishch/
https://studfile.net/preview/2987259/page:58/
http://www.openclass.ru/
http://nsportal.ru/
https://kotel.guru/domovodstvo/kak-domasnaa-pyl-vliaet-na-obsee-samocuvstvie-celoveka.html