Концентрация кислорода в классных кабинетах школы

МБОУ «Юбилейная средняя общеобразовательная школа»

Республика Бурятия, Баргузинский район

Муниципальный этап научной конференции школьников «Первые шаги в науку»

Концентрация кислорода в

классных кабинетах школы

Выполнил:

Роман К

 (ученик 6 класса МБОУ «Юбилейная СОШ»)

Руководитель:

Учитель биологии

Ахмадулина Дина Александровна

2023г

ВВЕДЕНИЕ

Нет ничего на свете нужнее воздуха. Он очень важен для жизни человека, растений и животных. Без воды можно прожить несколько дней, без пищи – несколько недель, а без воздуха лишь несколько минут.

Актуальность

Классная комната – одно из основных рабочих помещений школы. В своих кабинетах учителя и учащиеся проводят по 5 – 6 часов в день. От качества воздуха в учебных помещениях во многом зависит их самочувствие, работоспособность, состояние здоровья. Уже через 15 - 20 минут после начала урока содержание углекислого газа в воздухе класса повышается в 2 раза, к концу урока — в 3 раза. Химический состав воздуха изменяется – это выдыхаемый воздух,  выделения с поверхности кожи.

      Все данные изменения несут в себе только отрицательные результаты. Например: ухудшенная работоспособность, появление головной боли, частые заболевания. Химические реакции могут вызывать аллергию, астму и другие раздражающие действия. Физические реакции, в том числе и изменение температуры, отражается на терморегуляции, повышается потоотделение.

Когда мы входим в помещение, где много людей, то практически всегда чувствуется, что там тяжелее дышится, чем снаружи. Хочется сказать «не хватает кислорода». Что происходит при этом с нашим организмом? Насколько это вредно?

Мы решили выяснить, как изменяется содержание кислорода в воздухе в классном помещении в течение дня. Это стало идеей нашей работы.

Объект исследования: воздух в классных кабинетах  в течение учебного дня.

Предмет исследования: состав воздуха в классной комнате без проветривания помещения и с его проветриванием.

Цель: Выявить изменения содержания кислорода в воздухе в классном помещении в течение рабочего дня.

 Задачи:

1. Изучить литературу о составе воздуха.

2. Установить практически, как изменяется состав воздуха в классе до начала уроков и после

3. Понаблюдать, что происходит с учащимися при работе в проветриваемом и непроветриваемом помещении; насколько снижается их работоспособность без наличия свежести.

4. Предложить  способы создания благоприятного микроклимата в классе.

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Воздух - смесь газов, главным образом азота и кислорода, составляющая земную атмосферу. Если говорить о составе воздуха в процентах, то основным его компонентом является азот. Азот занимает 78% от всего объема воздуха. Процентное соотношение кислорода в воздухе составляет почти 21%, а точнее - 20,95%. Азот и кислород – два основных элемента воздуха. Содержание остальных веществ значительно меньше и не превышает 1%. Так, аргон занимает объем 0,9%, а углекислый газ – 0,03%. Также воздух имеет такие примеси, как неон, криптон, метан, гелий, водород и ксенон. Приложение  [1]

Кислород – самый распространенный элемент на Земле: массовая доля в земной коре 47,3%, а объемная доля в атмосфере – 20,95%, массовая доля в живых организмах – около 65%.

Химический состав воздуха чрезвычайно важен для здоровья.

ТРЕБОВАНИЯ К ВОЗДУХУ РАБОЧЕЙ ЗОНЫ (ГОСТ). Приложение [2]

Благоприятный уровень содержания кислорода в воздухе

Зона 1-2: такой уровень содержания кислорода характерен для экологически чистых районов, лесных массивов. Содержание кислорода в воздухе на берегу океана может достигать 21,9%

Уровень комфортного содержания кислорода в воздухе

Зона 3-4: ограничена законодательно утвержденным стандартом минимального содержания кислорода в воздухе для помещений (20,5%) и "эталоном" свежего воздуха (21%). Для городского воздуха нормальным считается содержание кислорода 20,8%.

Недостаточный уровень содержания кислорода в воздухе

Зона 5-6: ограничена минимально допустимым уровнем содержания кислорода, когда человек может находиться без дыхательного аппарата (18%).

Пребывание человека в помещениях с таким воздухом сопровождается быстрой утомляемостью, сонливостью, снижением умственной активности, головными болями. Длительное пребывание в помещениях с такой атмосферой опасно для здоровья. Физиологические сдвиги происходят, когда содержание кислорода падает с 20 до 17%.

Опасно низкий уровень содержания кислорода в воздухе

Зона 7 и далее: при содержании кислорода 16% наблюдается головокружение, учащенное дыхание, 13% - потеря сознания, 12% - необратимые изменения функционирования организма, 7% - смерть.

Внешние признаки кислородного голодания (гипоксии)

- ухудшение цвета кожи;

- быстрая утомляемость, снижение умственной, физической нагрузки;

- депрессия, раздражительность, нарушение сна;

- головные боли.

Длительное пребывание в помещении с недостаточным уровнем содержания кислорода может привести к более серьезным проблемам со здоровьем, т.к. кислород отвечает за все обменные процессы организма, то следствием его недостатка становятся:

- нарушение обмена веществ;

- снижение иммунитета.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА

В процессе работы использовались следующие методы исследования:

теоретические (изучение и анализ литературы, обобщение данных);

практические (наблюдение, эксперимент, сравнение);

Обследование санитарно-гигиенического состояния школьных помещений с целью изучения содержания кислорода в воздухе. 

Заборы воздуха проводились в кабинете биологии  (приложение ), кабинете начальных классов (приложение ), школьном коридоре (приложение ).

Первое измерение проводились в утреннее время (до начала уроков, кабинет биологии).

Второе – после уроков без проветривания помещения (окна не открывались, однако дверь периодически открывалась).

Третье – после 10- минутного проветривания: открывалась одна створка окна.

Количество учеников в классах, после которых проводились заборы воздуха:

1 урок – 11, 2 урок – 9, 3 урок – 14, 4 урок – 8, 5 урок – 8.

Общее число учащихся за данный период времени – 50 человек.

Для проведения измерения использовали

Цифровую лабораторию по экологии «Релеон» (в рамках программы «Точка Роста»).

Датчик измеряет концентрацию кислорода в воздушной среде.

Диапазон измерения: от 0 до 100 %

Разрешение: 0,1 %

Объем лабораторной емкости: 100 мл

Диаметр чувствительного элемента: 20 мм

Для выявления субъективных ощущений учащихся в течение дня и их реакции на изменение концентрации кислорода в помещении, мы провели опрос учащихся.

 В опросе приняли участие  ученики 6-х и 8-х классов.

Какой бывает воздух в классе? Варианты ответа: неприятный, душный, тяжелый, сухой.

Какие вредные компоненты есть в непроветренном классе? Варианты ответа: углекислый газ, микробы, запахи, пыль.

Какое влияние оказывает воздух в помещении на человека? Варианты ответа: головная боль, усталость, затрудненное дыхание, аллергия

Как сделать чистым воздух в классе? Варианты ответа: необходимо проветривать, посадить цветы, делать влажную уборку, вытирать пыль (приложение 3).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Дата проведения измерений: 11.04.2023г.

Контрольный замер у открытого окна показал уровень содержания кислорода вне кабинета – 21%.

1 измерение (до начала уроков):

Результат замера кислорода: 20,8 - 20,9%;

2 измерение (после 5 подряд проведенных уроков, без проветривания):

Результат замера кислорода: 20,4%

3 измерение (после 10 минут проветривания):

Результат замера кислорода: 20,6 – 20,7%;

Для сравнения измерили состав воздуха в коридоре после третьего урока. Уровень содержания кислорода составил – 20,5%.

А также измерили состав воздуха в кабинете начальных классов (1 класс) после третьего урока. Хотя во время уроков окно в кабинете всегда открыто на верхнее проветривание, уровень кислорода составил всего 20,3%. Что превышает уровень комфортного содержания кислорода в воздухе.

Результаты измерений представлены в таблице и на графике (приложение ).

Таким образом, содержание кислорода в воздухе за время уроков без проветривания уменьшилось с 20,9% до 20,4%.

Даже при условии периодически открытых дверях и вентиляции содержание кислорода изменяется – на 0,5%.

10 - минутное проветривание привело к повышению содержания кислорода на 0,3%.

ВЫВОДЫ

Содержание кислорода в классном помещении до начала уроков расценивается как благоприятный уровень содержания кислорода в воздухе (зона 1-2).

После пяти проведенных подряд уроков при периодически открывающейся двери и вентиляции помещения, уровень кислорода в кабинете стал ниже комфортного уровня содержания кислорода в воздухе и приблизился к  недостаточному уровню содержания кислорода в воздухе (зона 5-6).

Проветривание повышает содержание кислорода в помещении, но нужно увеличивать площадь проветривания,  либо время проветривания.

Даже при наличии вентиляции и открытой двери в кабинете необходимо проветривание на каждой перемене не менее 10-15 минут.

ЛИТЕРАТУРА

1. http://www.ecocat.biz/vozduh%20trebovania

2  Воздух http://ru. Wikipedia. Org/wiki/Воздух/

3. http://docs.cntd.ru/document/1200003608

4. https://uchim.guru/himiya/soderzhvozduhe.htmlanie-kisloroda-v-

5.https://vkusnyasha.ru/kids_helth/21852-gipoksiya-prichiny-simptomy-i-posledstviya-dlya-rebenka.html