Исследование аэроионного состава воздуха в учебных классах и воздействие на состояние здоровья учащихся

1.

Тема: Исследование аэроионного состава
воздуха в учебных классах и воздействие на
состояние здоровья учащихся
Выполнили: ученики 10"А" класса
Лакин Егор и Старожилов Леонид
Научный руководитель: Симонова И.Н

2.

Оглавление
• Введение
• Актуальность, цель и задачи проекта
• История изучения аэроионного состава воздуха
• Влияние на здоровья
• Определение аэроионного состава воздуха в классных помещениях
• Расчет измерений и итоги
• Изучение физиологического состояния учеников в исследуемом классе
• Заключение
• Список литературы

3.

Введение
Наряду с температурой, влажностью, скоростью движения воздуха
в учебных классах на самочувствие человека оказывает влияние
аэроионный состав воздуха. Мы часто замечаем, что находиться в
плохо проветриваемом помещении очень тяжело: от духоты
начинает кружиться голова, появляются усталость, разбитость,
хочется Ученик школы проводит в учебных классах около 50-60 %
своего времени. Поэтому очень важно следить за чистотой и
свежестью воздуха в учебных помещениях. От воздуха, которым мы
дышим, зависит наше дыхание, самочувствие, работоспособность,
качество сна и общее здоровье. В учебных классах с
отрицательными ионами происходит уменьшение количества
микроорганизмов, снижается концентрация пыли в
воздухе, нейтрализуются некоторые газы, устраняются
электростатические заряды с поверхностей оборудования. В
классных комнатах с положительными аэроионами,
происходит увеличение числа микроорганизмов и взвешенных
мельчайших частиц, что, конечно же, негативно воздействует на
здоровье человека, вызывая недомогание, дискомфорт, угнетенное
состояние, снижает работоспособность.

4.

Актуальность, цель и задачи
Актуальность темы исследования обусловлена ежедневным
воздействием
аэроионного состава воздуха в учебных классах на самочувствие и
здоровье
детей, их физиологическое формирование и жизнедеятельность.
Целью проекта является зучение аэроионного состава воздуха и его
влияние на самочувствие и здоровье учеников.
Задачи проекта:
- определить аэроионный состав воздуха в учебном классе в течении
дня
обучения;
- рассмотреть все особенности воздействия аэроионного состава
воздуха на
организм человека;
- сделать вывод и дать рекомендации.

5.

История изучения
В начале 18-го века, когда были изобретены первые приборы для получения статического
электричества, появились первые попытки использовать в лечебных целях воздух с
электрическими свойствами .В середине 18-го века влияние атмосферного электричества на
человека исследовал М.В. Ломоносов, предположивший, что все болезни связаны
с повреждением способности тела воспринимать атмосферное электричество. Во второй
половине 18-го века французский медик и физик Пьер Бертолон первым использовал
статическое и атмосферное электричество в лечебных целях. Он утверждал, что воздействие
на человека электризованного воздуха может быть очень эффективным и полагал, что человек
впитывает электрическую субстанцию всеми порами кожи и лёгкими.
И только в 1898 году И. Эльстер(рис.1) и Г. Гейтель вскрыли природу атмосферного
электричества, установив что его носителем являются ионы газов воздуха, названные позднее
аэроионами. Аэроионы - это мельчайшие комплексы атомов или молекул,
несущие положительный или отрицательный заряд(рис.2). В зависимости от размеров
и подвижности различают три группы аэроионов: лёгкие, средние и тяжелые. Далее мы увидим
что то, какой именно заряд они несут, является ключевым моментом для понимания этой
темы. Ионизация воздуха происходит следующим образом: под действием внешнего фактора
молекуле или атому газа сообщается энергия, необходимая для удаления одного из
электронов из ядра. Нейтральный атом становится положительно заряженным, а
образовавшийся свободный электрон присоединяется к одному из нейтральных атомов,
передавая ему отрицательный заряд и образуя отрицательный аэроион. К таким
положительно и отрицательно заряженным аэроионам в доли секунды
присоединяется определенное число молекул и газов, входящих в состав воздуха.

6.

Гейтель Ганс и Юлиас Эльстер вместе(рис.2)
Гейтель Ганс
Фридрих(рис.1)

7.

Аэроионы(рис.3)
Прохладное помещение с
отрицательными аэроионами

8.

Влияние на здоровье
Электрическая характеристика воздушной среды определяется ионным режимом
помещений, то есть уровнем положительной и отрицательной аэроионизации.
Негативное воздействие на организм оказывает как недостаточная, так и
избыточная ионизация воздуха.
Более 95% жилых и учебных помещений имеют выраженный недостаток легких
аэроионов. В зоне дыхания человека, как правило, концентрация
легких положительных ионов близка к оптимальной, концентрация же
легких отрицательных ионов значительно ниже минимального допустимого
уровня. Присутствие людей в помещениях вызывает снижение содержания
легких аэроионов. При этом ионизация воздуха изменяется тем интенсивнее,
чем больше в помещении людей и чем меньше его площадь.
Уменьшение числа легких ионов связывают с потерей воздухом освежающих
свойств, с его меньшей физиологической и химической активностью, что
неблагоприятно действует на организм человека и вызывает жалобы на духоту и
"нехватку кислорода". Поэтому особый интерес представляют процессы
деионизации и искусственной ионизации воздуха в помещении, которые,
естественно, должны иметь гигиеническую регламентацию.

9.

Доп.информация
Автором основных работ в области
воздействия на организм
человека атмосферного электричества и
аэроионов является русский ученый,
профессор А.Л.Чижевский. Ему
принадлежат многочисленные труды о
биологическом действии и медицинском
применении аэроионизации, а также
установление явления оживления
кислорода воздуха при помощи аэроионов.
В своей работе "Аэроионификация как
физиологический, профилактический
и терапевтический фактор и как новый
санитарно-гигиенический
элемент кондиционированного воздуха"
(1938 г.)
Чижевский пишет, что недалеко то время,
когда управление ионизацией воздуха в
общественных и жилых помещениях станет
таким же привычным делом, как и
управление освещением, температурой,
влажностью. Сорок лет жизни Чижевский
посвятил этим исследованиям, ныне
признанным учеными Франции, Италии,
Германии, США, Англии и Японии.
Наблюдения Чижевского установили
влияние аэроионов на состояние крови,
частоту пульса, давление крови,
функции дыхания, на нервную систему,
эндокринные железы, общую

10.

Определение
аэроионного состава
воздуха в классных
помещениях
Для проведения эксперимента по
определению аэроионного состава
воздуха мы использовали
малогабаритный аэроионный счетчик
МАС – 01,
который показывает количество
положительно и отрицательно
заряженных
ионов в воздухе помещений.
Для чистоты эксперимента при
определении аэроионного состава
воздуха
учебного класса мы провели измерения
трижды:
- до начала уроков,
- после второго урока,
- после 4 урока.

11.

После измерений
Итак, мы сначала измерили количество положительных и
отрицательных
ионов в проветренном классе.
Оказалось, что количество отрицательных ионов в учебном классе
перед
уроками в проветренном классе 1,5 ионов/cм3, а положительных – 0,8
ионов/cм3.
После второго урока количество отрицательных ионов в учебном
классе
1,1 ионов/cм3, а положительных – 1,2 ионов/cм3.
После четвертого урока количество отрицательных ионов в учебном
классе 0,8 ионов/cм3, а положительных – 1,5 ионов/cм3.
Получив такие данные нам необходимо было сравнить полученные
показатели с ПДК (предельно-допустимой концентрацией).

12.

Расчет коэффициента униполярности
Коэффициента униполярности – показатель соотношения положительных
и отрицательных аэроионов в помещении.
Рассчитать коэффициент униполярности У можно по формуле:
Пользуясь полученными измерениями, рассчитаем коэффициент
униполярности У.
1. Рассчитаем коэффициент униполярности, используя измерения
аэроионного состава воздуха перед уроками:
0,8/1,5=0,53 ионов/cм3
2. . Рассчитаем коэффициент униполярности, используя измерения
аэроионного состава воздуха после второго урока:
1,2/1,1=1,09 ионов/cм3
3. . Рассчитаем коэффициент униполярности, используя измерения
аэроионного состава воздуха после четвертого урока:
1,5/0,8=1,8 ионов/cм3

13.

Информация
Полученные результаты сравним с ПДК коэффициента
униполярности, взятым из Табл.1., откуда видно что ПДК У
равно от 0,4 ионов/cм3 до 1 ионов/cм3

14.

Итоги измерений и вычислений
Проанализируем полученные расчеты коэффициента униполярности У.
1. Коэффициент униполярности перед уроками составил 0,53 ионов/cм3,
что соответствует нормам (0,4 < У< 1,0)
2.Коэффициент униполярности после второго урока составил
1,09 ионов/cм3, что уже превышает нормативы (0,4 < У< 1,0)
3. Коэффициент униполярности после четвертого урока составил 1,8
ионов/cм3, что почти в два раза превышает нормативный показатель (0,4 < У<
1,0)
Вывод измерений аэроионного состава воздуха и расчетов коэффициента
униполярности свидетельствует о том, что уже после второго урока в классе
необходимо проводить ионизацию воздуха, чтобы снизить количество
положительных аэроионов.

15.

Исследование физиологического состояния
учеников в исследуемом классе
Изучение физиологического состояния учеников в исследуемом классе
В классе, где проходил эксперимент находилось 16 учеников (100%).
Перед началом уроков состояние всех учеников было отличным: бодры,
активны, подвижны. В этот момент коэффициент униполярности У=0,53
ионов/cм3, что соответствует нормативным показателям.
После второго урока у 3 (18,8%) учеников снизилась внимательность и
активность. Возможно это связано с ухудшением аэроионного состава воздуха
(У=1,09 ионов/cм3), что выходит за рамки допустимых норм.
По их словам, их самочувствие ухудшилось. Появилось недомогание и
головная боль.
А после четвертого урока у 7 учеников (43,8%) снизилась внимательность
и активность. Так же наблюдалась головная боль, недомогание, сонливость.
Возможно, это так же связано с ухудшением аэроионного состава воздуха к
четвертому уроку (У=1,8 ионов/cм3), что выходит за рамки допустимых норм
почти в 2 раза.

16.

Заключение
Проведя исследование аэроионного состава воздуха, мы
сделали
следующий вывод: через каждые 2 часа необходимо
использовать ионизатор воздуха или проветривать помещение,
что способствует увеличению отрицательных аэроионов в
помещении и благоприятно воздействует на человека. Особо
опасны учебные классы, в которой долго работает
компьютер, телевизор и находится большое количество
людей. В таких помещениях отрицательные ионы меняют заряд
и становятся положительными. А вот положительные ионы
вредны для человека, так как они вызывают утомление,
головную боль, недомогание и дискомфорт.

17.

Продукт исследование
В результате реализации проекта была освоена методика измерения
аэроионного состава воздуха в учебных классах, проведены мастерклассы для
учеников 9 А.
В социальной сети ВК создана группа единомышленников, людей
заботящихся о своем здоровье и интересующихся вопросами
аэроионного
состава воздуха и его влиянии на самочувствие.

18.

Список литературы
• Архангельский В.И. Гигиена и экология человека: Учебник для
медицинских училищ и колледжей /В.И.Архангельский - Москва :
ГЭОТАР-Медиа, 2012.
• Гора Е.П. Экология человека. Практикум. / Е.П. Гора - М:
Дрофа, 2008. -128 с.
• Кухта Ю.С. Медико-биологические основы безопасности
жизнедеятельности / Ю.С. Кухта – Новосибирск: НГАВТ, 2005.
• Пивоваров Ю.П. Руководство к лабораторным занятиям по гигиене
и основам экологии человека [Текст] / Ю.П. Пивоваров - М.: изд. цент
«Академия», 2010. - 512 с.
• Симонова И.Н., Щепетова В.А. Лабораторный практикум по
экологии. Пенза, ПГУАС, 2015 г.