Проект "Атмосферный воздух"
проект (5 класс) по теме

Муниципальное автономное образовательное учреждение

дополнительного образования детей

V Районная экологическая конференция

«Спасти и сохранить»

ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА:

Атмосферный воздух –

пути улучшения его качества.

Автор работы:                            

Соловьёв Родион

ученик 4 «А» класса

Руководитель работы:

                                                                 Крупина Марина Михайловна

педагог дополнительного образования

г.п. Междуреченский 2012 г.

Содержание

Введение                                                                с. 3

Аннотация                                                                 с. 5

1.1. Атмосферный воздух, его состав и свойства.                        с. 6

1.2. Значение воздуха в жизни живых существ.                                с. 8

3. Как сохранить воздух «чистым»?                                        с. 8

1.4. Помощь зеленых насаждений в очистке воздуха.                        с. 10

1.5. Это интересно!                                                                 с. 11

1. Практическая работа.                                                         с. 12

2.1. Проведение исследования среди учащихся школы.                 с. 12

2.2. Создание модели участка местности.                                        с. 14

             Заключение                                                                с. 15

 Литература и источники                                                с. 16

Приложение 1.

Приложение 2.

Приложение 3.

Введение

«Сладок» воздух, безопасен

Лишь в поселках, у лесов,

Он не тот, что у заводов,

У машин и городов.

У заводов темны реки,

И грязны просторы,

Тысячи автомобилей

проезжают по дорогам,

И все выхлопные газы

Загрязняют воздух разом!

А в деревне, посредь леса – красота,

Воздух свеж и безопасен,

Долгожителям прекрасен!

                Соловьев Родион.

Летом 2011 года я начал задумываться о теме исследовательской работы в 4 классе. Вариантов было множество, но большинство из них касались вопросов природоведения. Например, сначала меня заинтересовала жизнь домашних кошек и диких представителей семейства кошачьих, решил попробовать приручить рысь, но родители меня убедили, что в наших условиях проживания это будет сложно. Была мысль об исследовании муравейников, на мой взгляд, жизнь муравьев насыщена интересными событиями. Но, занимаясь в «Подростке», в Информационном кружке, изучая различную литературу, я решил, что мое исследование будет касаться изучения окружающей нас среды, а именно воздуха, которым мы все дышим, так как это важно для каждого человека, живущего на планете Земля.

Нас окружает множество людей, страдающих различными заболеваниями дыхательной, сердечнососудистой системы, возникающими в результате вдыхания воздуха, который содержит много вредных веществ, этот фактор так же является причиной частых простудных болезней детей. Размышляя над этой темой, я вспомнил: во время путешествий с родителями по различным городам и странам замечал, что дышится везде по-разному, например, в городе Каире, в столице Египта, часто приходилось закрывать нос платком, а в Уральских горах воздух на столько «сладкий», что покидать те места совсем не хотелось.

Я, под руководством руководителя Информационного кружка Марины Михайловны, провел исследование, целью которого было выяснить, из чего состоит воздух, какие факторы его загрязняют и что способствует его очищению. Самым важным для меня было выяснить, может ли простой школьник сделать что-то для того, чтобы влиять на воздух положительно. Объектом исследования стал атмосферный воздух.

Аннотация

Цель исследования: выяснить, может ли школьник повлиять на состав атмосферного воздуха.

Задачи исследования:

1. Изучить состав атмосферного воздуха, его характеристики.
2. Проанализировать факторы, вызывающие загрязнение воздуха в целом, а также в п.Междуреченский.
3. Изучить пути улучшения качества воздуха.
4. Выяснить, сможет ли школьник влиять на состав воздуха положительно. Принять решение о возможности улучшения качества воздуха в п. Междуреченский.
5. Методы исследования:

- изучение материалов периодической печати и литературных источников;

- интервьюирование;

- анкетирование.

Гипотеза: предполагаем, что ученик школы в силах оказать положительное влияние на качество воздуха.

Объект исследования: Атмосферный воздух.

Предмет исследования: Факторы, способствующие загрязнению и очищению атмосферного воздуха.

В данной работе проводится исследование возможности очищения атмосферного воздуха, в том числе каждым отдельно взятым человеком по месту проживания. Актуальность: Полученные результаты исследования могут стать интересны и помогут людям, не безразличным к окружающей среде своих населенных пунктов, научат ценить и беречь чистоту атмосферного воздуха, способствовать улучшению его качества. Изучение данной темы актуально, заставляет человека задуматься о необходимости охраны окружающей среды, т. к. в результате проведенных исследований, ученые выяснили, загрязненный воздух является виновником сердечных приступов у людей, как и крепкий кофе, алкоголь, наркотики и чрезмерные физические нагрузки. Так, в Кондинском районе в 2011 году в сравнении с 2010 годом отмечается рост смертности от болезней сердечнососудистой системы на 7,3%, незначительное снижение на 3,5% от заболеваний органов дыхания.                        

1.1. Атмосферный воздух, его состав и свойства.

Воздух  - газовая оболочка планеты Земля, естественная смесь газов, состоящая в большинстве из азота (почти четыре пятых), кислорода (примерно одна пятая), и других газов, составляет земную атмосферу, поэтому понятия «воздух» и «атмосферный воздух» аналогичны.

Схема № 1: Состав воздуха (нормальные показатели)

Воздух не имеет ни цвета, ни запаха, но его можно ощущать: мы чувствуем, как дует ветер, и знаем, что воздух имеет вес. Воздух, находящийся в обычной комнате, весит около сорока пяти килограммов — примерно как большой мешок с картошкой! Также воздух распространяет звук — без воздуха мы не могли бы слышать, потому что звуки не могут распространяться в вакууме. В воздухе также содержится небольшое количество воды в виде пара — очень мелких и легких частиц, поэтому в прогнозах погоды часто слышим о влажности воздуха, которая измеряется в процентах. При температуре 0 °C 1 м³ воздуха может вмещать максимально 5 граммов воды, а при температуре +10 °C — уже 10 граммов. Самый насыщенный водяными парами воздух находится на берегах рек, озер, морей и других водоемов, а также на равнинных территориях после дождя.
Воздух в атмосфере на большой высоте становится разряженным (с пониженным содержанием кислорода). Альпинисты берут с собой в горы запас кислорода, потому что на вершинах гор кислорода в воздухе недостаточно для дыхания. В самолетах, летающих на большой высоте, приходится искусственно поддерживать давление воздуха, чтобы летчики и пассажиры могли нормально дышать. Американский самолет «Blackbird» (черный дрозд), поднимается на высоту 26 000 метров - это выше, чем любой другой самолет. На этой высоте воздух очень холодный и разряженный, в нем очень мало кислорода.

При нагревании воздух расширяется и становится легче. Когда в комнате нагревается батарея, воздух вокруг нее нагревается, поднимается вверх, и на его место приходит холодный воздух, который тоже нагревается и поднимается, и таким образом, обогревается вся комната. 

В воздухе могут содержаться вредные примеси, которые при постоянном вдыхании оказывают неблагоприятное влияние на живой организм, к примеру, вблизи свалок и мусорных куч в воздух проникает аммиак – чрезвычайно вредное вещество, постоянное вдыхание приводит к развитию тяжелых заболеваний и даже смерти. Интересно то, что наш организм имеет свои «индикаторы» чистоты воздуха, так при вдыхании вредного для здоровья воздуха, нас начинает мучить головная боль, боль в легких, может участиться пульс и возникнуть рвота. Состав воздуха не постоянен, может меняться: в крупных городах содержание углекислого газа и вредных примесей будет выше, чем в маленьких поселках и лесах.

Удивительно, но оказывается, что многие люди заблуждаются, что воздух в их домах и квартирах значительно отличается от уличного воздуха.

Учёные выяснили, что в большинстве домов концентрации в воздухе вредных и токсичных химических веществ в 2 - 5 раз выше, чем на улице! Солнце и ветер очищают воздух на улицах городов. А что очищает его в помещении? - Наши лёгкие! «Загрязнение воздуха является причиной шести процентов смертей в мире» - утверждают специалисты Всемирной организации здравоохранения. Сегодня Россия находится на втором месте в Европе по смертности от раковых заболеваний среди населения трудоспособного возраста. За период с 2002 по 2011 годы рост раковых заболеваемости составил 14%, врождённых детских патологий – 15%. А мы проводим в помещении до 90% времени.

Токсины, которые часто обнаруживаются в воздухе внутри помещений и причины их появления:

- Бензол: краски, новый ковёр, новые шторы и обивка мебели;

- Аммиак: табачный дым и моющие средства;

- Хлороформ: краски, новый ковер, новые шторы и обивка мебели;

- Формальдегид: табачный дым, фанера, шкафы, мебель, ДСП, офисные перегородки, новый ковер, новые шторы, обои и т.д.;

- Диоксид серы, цианид и окись углерода: табачный дым;

- Трихлорэтилен: краска, клей, мебель и обои;

- Тетрахлорметан: краски, новые шторы, новый ковер и моющие средства;

- Диоксид азота: камины и печи;

- Пыльца растений и деревьев;

- Споры плесени от сырости;

- Пылевые клещи;

- Бактерии и вирусы;

- Выбросы предприятий и автотранспорта поступающие с улицы.

Результат воздействия этих токсичных химических и органических веществ: головные боли, расстройство внимания, раздражение, усталость, сонливость, головокружение, депрессия, психические расстройства, раздражение дыхательных путей, снижение иммунитета, сердечнососудистые заболевания, бронхиальная астма, рак, заторможенное развитие детей.

1.2. Значение воздуха в жизни живых существ.

Для жизни все живое на земле должно дышать воздухом. Без еды человек может обходиться в течение нескольких недель, без воды от 3 до 14 дней, и лишь без воздуха человек сможет продержаться всего лишь несколько минут. Воздух содержит кислород, который является виновником появления жизни на нашей планете. Кислород, содержащийся в воздухе, в процессе дыхания поступает в клетки живого организма и используется в процессе окисления, в результате которого происходит выделение необходимой для жизни энергии. Насыщенный кислородом воздух оказывается полезен при хронических заболеваниях сердечнососудистой системы. "Кислородная подушка" спасла жизнь многим людям и является одним из самых эффективных средств поддержания жизни, используемых в медицине.
В промышленности и в быту кислород воздуха используется для сжигания топлива с целью получения тепла и механической энергии.
Азот и инертные газы, содержащиеся в атмосфере, не оказывают непосредственного действия на организм человека, однако они представляют собой "транспортную среду" для тяжелых элементов, вредных для человека. Такими веществами являются главным образом продукты сгорания топлива.

1.3. Как сохранить воздух чистым?

Сохранение чистоты воздуха становится одной из основных проблем человечества. Но заботиться об этом должны не только государства, но и каждый гражданин в отдельности!

Люди в процессе своей жизнедеятельности загрязняют окружающую среду. Промышленные предприятия, автомобили, дымящие свалки выбрасывают в атмосферу огромное количество ядовитых веществ. Возникает проблема – как сохранить воздух чистым?.

В мире с 1997 года существует «Киотский протокол», он вносит ограничение вредных выбросов в атмосферный воздух по всей планете. Этот протокол подписали более 40 стран, в том числе и Россия. Он требует использования для нужд промышленности, коммунального хозяйства биотоплива вместо нефти и угля. По прогнозам экологов в результате сжигания нефти и угля лет через пятьдесят на земле не останется здоровых людей.

Большую роль в сохранения воздуха чистым играют растения. Леса – лёгкие планеты, они главный источник кислорода. Необходимо защищать их от бесконтрольной вырубки и уничтожения. Сейчас в опасности численность лесов, по данным экологов на планете ежеминутно их площади снижаются на 23 гектара.

Очень загрязняют атмосферный воздух горящие свалки. При горении бытовых отходов выделяются ядовитые и опасные для здоровья вещества. Горящие древесно-стружечные плиты выделяют фенол, формальдегид и другие вредные компоненты, чтобы этого избежать, необходимо бороться с образованием стихийных свалок, запрещать сжигание в городах бытовых отходов и даже опавшей осенью листвы. Один из выходов – строительство мусороперерабатывающих заводов.

Одна третья часть загрязнения атмосферы приходится на долю автотранспорта. Автомобили сжигают огромное количество топлива, выбрасывая с выхлопными газами вредные вещества. В настоящее время разрабатываются всё новые модели электро- и солнцемобилей.

Ещё нужно вносить изменения в производство на заводах, фабриках - уменьшить выброс вредных веществ, обязательно должны устанавливаться специальные очистные устройства, уменьшающие негативное воздействие промышленности на окружающую среду.

Оказывается, отрицательно влияют на атмосферу различные вещества, применяемые в быту (лаки, краски, очистители стекол и прочие), поэтому приобретая их нужно искать маркировку о том, что они безопасны для окружающей среды.

В рамках данной исследовательской работы хотелось измерить уровень загрязнения в п. Междуреченский, но установлено, что прибор, для измерения в районе отсутствует, измерение проводят только в г. Ханты-Мансийске. По данным Роспотребнадзора г. Ханты-Мансийска в последние пять лет на территории Кондинского района уменьшено положение с содержанием окислов азота и ванадия (мутная зола) в воздухе, но значительно ухудшилось по содержанию бензола, в связи с этим есть необходимость в установлении пыле- и газоулавливающих установок.

Сохранение чистоты воздуха для нашего и будущего поколений является не только задачей всего человечества в целом, но и каждого человека в отдельности. Это должен помнить каждый!

1.4. Помощь зеленых насаждений в очистке воздуха.

Многие комнатные растения с легкостью справляются с ядовитыми веществами, растворенными в воздухе комнат, из распространенных это хлорофитум, диффенбахия, молочай, плющ, монстера, филодендрон и многие другие. Для достижения «лечебного» для воздуха эффекта достаточно одного экземпляра растений на 1 м3 помещения. Это значит, что на небольшую однокомнатную квартиру понадобится несколько десятков небольших растений. Создавая благотворную, радующую глаз обстановку в помещении, растения к тому же увеличивают количество кислорода.

О растениях с фитонцидными свойствами, которые способны снизить в 300 раз и более число микроорганизмов в воздухе, следует говорить с особой благодарностью. К ним относятся хвойные растения (криптомерия, кипарис, кипарисовик и т.д.), олеандр, лавр, мирт, фортунелла и другие. Всем известный столетник (алоэ) способен в 4 раза снизить количество вредных микробов, а кактус-опунция в 6—7 раз уменьшает численность плесневых грибов в воздухе комнаты. Фитонцидной активностью обладают мирт, молочай, цитрусы. Табачный дым, пары из линолеума и пластика приносят вред нашему здоровью, фикус, традесканция, хлорофитум, драцена, плющ могут поглощать и разлагать токсические вещества, а также очистят воздух от формальдегида и угарного газа. Эти растения настолько неприхотливы, что могут поселиться даже на кухне.

Роль зеленых растений на улице не возможно преувеличить, они влияют на состав атмосферы, создавая благоприятные условия для жизни человека. В среднем, один гектар зеленых  насаждений в городе поглощает за один час примерно восемь литров углекислоты (столько же выделяют за это время  двести человек). Дерево средней величины может обеспечить дыхание трех человек. Растения в городе можно назвать и своеобразными пылесосами, так как они эффективно очищают воздух от пыли, особенно летом. Одним из лучших пылеуловителей считается вяз.

Одним из распространенных в городской  среде элементов является свинец. Он активно очищается желтой акацией, липами, березой.

Среди видов растений, наиболее выносливых к загрязнению, специалисты отмечают все виды тополя, иву белую, клены,  акацию, сирень, березу, барбарис, вяз, ель колючую,  жимолость обыкновенную. Необходимо  иметь в виду, что на богатых  почвах все виды растений более устойчивы  к загрязнению, чем на бедных. У деревьев, кустарников, растущих в условиях сильной загазованности, листья становятся мелкими, сморщенными, иногда приобретают  необычную форму, часто листья и хвоинки необычно окрашены (побуревшие, покрасневшие) или  с пятнами, обожженными кроями, отсыхающими  кончиками.

Зеленые насаждения улучшают газовый обмен всей городской территории, защищают город от неблагоприятных ветров, регулируют движение воздуха, ослабляют и усиливают скорость его перемешивания, меняют направление ветра. Влияют на уровень шума. Городской шум вызывает обострение сердечнососудистых заболеваний, нервных расстройств, он нарушает обмен веществ, повышает артериальное давление, ослабляет слух. Очень хорошо изолируют от шума многоярусные посадки деревьев с густыми кронами.

1.5. Это интересно!

* По данным исследований экологов, проблема загрязнения воздуха является одной из самых важных на сегодняшний день. Он не только вызывает серьезные заболевания, но становится причиной смерти примерно двух миллионов человек каждый год. Не так давно в Тайване группа ученых изучила воздействие загрязненного воздуха на риск получения сердечно - сосудистых заболеваний. В результате выяснилось, что макрочастицы нитратов, сульфата и озон, присутствующие в грязном воздухе, вызывают свертывание крови, приводят к изменениям в нервной системе сердца, повышают возможность развития заболеваний сердца даже у здоровых людей в молодом возрасте.

* Наиболее низкие температуры воздуха у поверхности Земли наблюдаются на полюсах планеты. На поверхности Земли могут наблюдаться как самые высокие, так и низкие ее показатели. Например, 13 сентября 1922 года в местечке Эль - Азизия в Ливии, была зарегистрирована температура +580С.  21 июля 1983 года на станции Восток в Антарктике, на высоте 3420 м. над уровнем моря зарегистрирована рекордно низкая температура: -89,20С, при том, что среднегодовая температура на станции Восток -60°С. 27 июля 1963 года в атмосфере над Швецией, была зафиксирована температура  

 -143°С на высоте около 85000 м.

2. Практическая работа.

2.1. Проведение исследования среди учащихся школы.

С целью выяснения уровня знаний у школьников по данной теме и понимания сущности проблемы, ученикам 4 «а» класса в количестве 21 человека был предложен опросчик, который включил в себя 6 вопросов (Приложение 1).

В ходе исследования получены следующие результаты.

1. Какой из компонентов воздуха жизненно необходим всему живому на планете Земля?

2. Какие Вы знаете неблагоприятные факторы, оказывающие негативное воздействие на состав воздуха?

3. Какие из неблагоприятных факторов, по Вашему мнению, присутствуют в п. Междуреченский, в Кондинском районе?

4. Что способствует очищению атмосферного воздуха, его улучшению.

5. Какие меры принимаете Вы и Ваша семья для улучшения атмосферного воздуха?

        6. Как Вы думаете, должен ли отдельно взятый человек заниматься охраной окружающей среды, или заботы государства достаточно?

В ходе проведенного исследования и метода интервью, мы с руководителем проекта пришли к такому мнению, что большая часть детей хорошо информирована о значении воздуха и необходимости его очищения, но знают мало факторов, способствующих его загрязнению и способов улучшения его качества. Некоторые считаю использование освежителей воздуха одним из видов его очистки, хотя это не так. Но нас порадовало то, что основная масса опрошенных считают, что каждый человек должен заниматься очищением воздуха, не возлагают данную проблему только на плечи государства. По итогам исследования мы пришли к выводу, что с целью повышения экологической грамотности детей с ними нужно провести дополнительное занятие, на котором рассмотреть вопросы сохранения и очистки атмосферного воздуха. В помощь учителю нами разработан наглядный материал в виде дорожных знаков (Приложение 2) и плакат «Берегите природу!» (Приложение 3).

2.2. Создание модели участка местности.

На занятии Информационного кружка проведено изучение местности в районе Междуреченской средней школы. Я пришел к выводу о том, что территория школы и спорткомплекса совершенно не защищены от вредных воздействий со стороны загрязнителей воздуха, т. к. не насыщены деревьями и кустарниками. На мой взгляд, данная территория требует озеленения с целью создания благоприятной среды для учащихся школы и педагогов. При воплощении в жизнь моего проекта прогнозируется значительное сокращение вирусной заболеваемости школьников и педагогов, повышения нервной устойчивости и улучшения настроения.

Для создания проекта принято решение об отборе растений наиболее неприхотливых к условиям данного климата, к загрязнениям окружающей среды, а так же способствующих комплексному очищению атмосферного воздуха  данном районе. Такими растениями, на наш взгляд, оказались: тополь, дуб, береза, желтая акация, клен, лиственница, рябина, ель, сосна, кедр, шиповник, бузина, сирень, черемуха.

Использован следующий практический материал: лист ДСП размером 75х35 см, 4 коробки пластилина, белый картон, цветная бумага, гофрированная цветная бумага, простой карандаш, деревянные зубочистки, клей канцелярский, клей «момент». Применялась дрель электрическая со сверлом 1,5 мм. На создание модели было потрачено 28 часов.

Заключение

Проведенные исследования способствовали сделать следующие выводы:

1. В  настоящее время на территории Кондинского района атмосферный воздух  значительно отличается от нормы и требует очищения.
2. Существует множество способов очищения атмосферного воздуха, но не каждым из них человек может пользоваться в быту.
3. Задача каждого человека – не ухудшить состав воздуха, всеми возможными путями улучшать его качество.
4. Наиболее распространённый и доступный для человека способ – озеленение.

Вывод: наша гипотеза подтвердилась - ученик школы в силах оказать положительное влияние на качество воздуха.

Сформулированные выводы позволяют нам судить, что цель нашей работы достигнута.

Практическая значимость работы состоит в познании способов сохранности и самостоятельной очистки атмосферного воздуха людьми, воспитании ответственного отношения к окружающей нас природе.

Исследование можно использовать на этапе проектирования архитектуры населенных пунктов.

Литература и источники

1. Атмосфера /Анна Гуллер – М.: АиФ. Детская энциклопедия, 2004 год, № 5, с. 4.
2. Дыра озоновая. Есть ли для нее заплатка /Анна Гуллер – М.: АиФ. Детская энциклопедия, 2004 год, № 5, с. 16.
3. Что такое кислотные дожди? /Анна Гуллер – М.: АиФ. Детская энциклопедия, 2004 год, № 5, с. 49.
4. Откуда появились вода и воздух? /Я познаю мир. Естествознание: детская энциклопедия под ред Д. С. Щигель. – М.: Астрель: АСТ, 2005 год – 398 с.
5. Экология/ под ред. А. Е. Чижевского – М.: АСТ: Астрель, 2005 год – 410с.
6. Я познаю мир: Детская энциклопедия: Экология под ред. А. Е. Чижевского – М.: ООО «Издательство АСТ», 1997 год, 432 с.
7. Спарджен Р. Энциклопедия окружающего мира, М.: Росмен, 1998 год, 47с.
8. Баландин Б. Б. 1001 вопрос для очень умных. М., Рипол, 2003.
9. Телепрограмма ВВС «Живой мир. Планета Земля».
10.  Александрова М. Комнатное цветоводство. М.: Лабиринт-Пресс, 2002. — 416с.
11.  Ян Ван дер Неер «Все о комнатных растениях, очищающих воздух». – СПб.: ООО «СЗКЭО Кристалл», 2006 год.