Инфоурок / Биология / Научные работы / Научно-исследовательская работа: " Чистота-залог здоровья?", в номинации " Экология воздушного бассейна"

Научно-исследовательская работа: " Чистота-залог здоровья?", в номинации " Экология воздушного бассейна"



Московские документы для аттестации!

124 курса профессиональной переподготовки от 4 795 руб.
274 курса повышения квалификации от 1 225 руб.

Для выбора курса воспользуйтесь поиском на сайте KURSY.ORG


Вы получите официальный Диплом или Удостоверение установленного образца в соответствии с требованиями государства (образовательная Лицензия № 038767 выдана ООО "Столичный учебный центр" Департаментом образования города МОСКВА).

ДИПЛОМ от Столичного учебного центра: KURSY.ORG


библиотека
материалов

Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение

«Лицей № 28 имени Н.А. Рябова»





Научно- исследовательская работа



« Чистота-залог здоровья?»

В номинации: «Экология воздушного бассейна»





Автор работы: ученица 9 класса «Б»

Петрухина Маргарита Владимировна

Руководитель работы: учитель биологии

Белякова Ирина Федоровна



hello_html_1827825d.pnghello_html_m6d926342.png





Тамбов- 2014

СОДЕРЖАНИЕ



Введение……………………………………………………………………………….….…3 стр.

Теоретическая часть………………………………………………………………….……..4 стр.

Практическая часть…………………………………………………………………………7 стр.

Методика исследования……………………………………………………………………7 стр.

Ход исследования………………………………………………………………….………. 8 стр.

Результаты исследований и их анализ……………………………………………………11стр.

Выводы …………………………………..………………………………………………....14стр.

Список использованной литературы……………………………………………………...15стр.


ВВЕДЕНИЕ

Актуальность:

С детства родители твердят нам: «Нужно мыть руки перед едой и после прогулки! Принимай ежедневно душ и чисть зубы!», утверждая, что чистота - залог здоровья. Конечно, они правы. hello_html_711588ee.png

Конечно, мы задумываемся о том, как чистота воздуха влияет на наше здоровье. Загрязнение атмосферного воздуха является мощным фактором в формировании здоровья населения, оказывая негативное влияние на здоровье населения, на заболеваемость, смертность. В связи с ухудшением экологической ситуации проблема эта сейчас крайне актуальна.

В своей работе я решила выяснить, влияет ли загрязнение воздуха на адаптивные возможности детей школьного возраста. Чистота воздуха - залог здоровья?

Цель работы:

Выяснить зависимость адаптивных возможностей детей от степени загрязнения воздуха.

Задачи работы:

  1. Изучить состав выбросов автотранспорта и промышленных предприятий.

  2. Подсчитать интенсивность движения автотранспорта в разное время в городе (Тамбов) и в сельской местности (посёлок Георгиевский, Тамбовский район); сравнить полученные результаты.

  3. Провести оценку работоспособности сердца при физической нагрузке с помощь специальных методик у детей, проживающих и обучающихся в городе и проживающих и обучающихся в сельской местности.

  4. Выявить закономерность между степенью загрязнения воздуха (в городе и в сельской местности) и адаптивными возможностями детей

  5. Сформулировать соответствующие выводы, подвести итог исследования.



Место проведения исследования:

  • Город Тамбов, улица Куйбышева, дом № 1,
    МАОУ «Лицей № 28 имени Н.А. Рябова»

  • Посёлок Георгиевский, Тамбовская область, Тамбовский район.



Сроки проведения исследования:
Сентябрь, октябрь 2014 года





Теоретическая часть

Проблема загрязнения воздуха – одна из серьезнейших и глобальных проблем, с которым столкнулось человечество. В процессе человеческой деятельности происходит загрязнение атмосферы выбросами различных газов, аэрозолей и твердых частиц. Транспорт и промышленность, используемые человеком, потребляют большое количество кислорода и выделяют большое количество токсичных веществ.

Состав выбросов:

Выхлопные газы (или отработавшие газы) – основной источник токсичных веществ двигателя внутреннего сгорания- это неоднородная смесь различных газообразных веществ с разнообразными химическими и физическими свойствами, состоящая из продуктов полного и неполного сгорания топлива, избыточного воздуха, аэрозолей и различных микропримесей. В своем составе содержат около 300 веществ, большинство которых токсичны.

Основными токсичными компонентами выхлопных газов двигателей являются оксиды углерода, азота и углеводороды. Кроме того с выхлопными газами в атмосферу поступают канцерогенные вещества, сажа и другие компоненты. Примерный состав выхлопных газов представлен в таблице №1:

таблица № 1

Оксид углерода(СО- угарный газ) – прозрачный, не имеющий запаха ядовитый газ, немного легче воздуха, плохо растворим в воде. Угарный газ является продуктом неполного сгорания автомобильного топлива.

Диоксид азота (NO2) - газ желтовато-бурого цвета, сильно ухудшавший видимость, придает коричневый оттенок воздуху, высокотоксичен, вызывает бронхит, понижает сопротивляемость организма к респираторным заболеваниям. Диоксид азота может приводить как к острым, так и к хроническим воздействиям на здоровье человека, особенно у людей, страдающих хроническими заболеваниями дыхательных путей.
Оксиды азота раздражающе действуют на слизистые оболочки глаз, носа, разрушают легкие человека, так как при движении по дыхательному тракту они взаимодействуют с влагой верхних дыхательных путей , образуя азотистую и азотную кислоты. Как правило, отравление человека оксидами азота, проявляется не сразу, а постепенно, причем каких-либо нейтрализующих средств нет

Закись азота(N2O- гемиоксид, веселящий газ)- газ с приятным запахом, хорошо растворим в воде. Обладает наркотическим действием.

Углеводороды (СnHm- этан, метан, этилен, бензол, пропан, ацетилен и др.) в присутствии диоксида азота под воздействием солнечных лучей окисляются и образуют кислородосодержащие соединения с резким и неприятным запахом – фотохимический смог. Полициклические ароматические углеводороды, содержащиеся в сажах и смолах – сильные канцерогены. Некоторые классы углеводородов способны вызвать мутацию. Углеводороды образуются в переобогащенных зонах, где ограничен доступ кислорода, а также вблизи сравнительно холодных стенок камеры сгорания. Они играют активную роль в образовании биологически активных веществ, вызывающих раздражение глаз, горла, носа и их заболевание ,и наносящих ущерб растительному и животному миру.

Смог – ядовитый туман, образуемый в нижнем слое атмосферы, загрязненном вредными веществами от промышленных предприятий, выхлопными газами автотранспорта и теплопроизводящих установок при неблагоприятных погодных условиях. Смог вызывает раздражение слизистых оболочек, особенно глаз, может вызвать головную боль, отеки, кровоизлияния, осложнения заболеваний дыхательных путей. Ухудшает видимость на дорогах, увеличивая тем самым увеличивая количество дорожно-транспортных происшествий.

Формальдегид- бесцветный газ, обладающий резким запахом в больших концентрациях, раздражает глаза и дыхательные пути, оказывает общетоксичное действие, вызывает поражение ЦНС, обладает раздражающим, аллергенным ,мутагенным, канцерогенным действием.

Пыль может стать причиной заболевания слизистых оболочек и органов дыхания, а также конъюнктивитов и дерматитов.

Сажа и бензпирен являются канцерогенами, т.е. повышают вероятность возникновения злокачественных опухолей.

Кроме того, при использовании сернистых бензинов в отходящие газы могут входить оксиды сери, при применении этилированных бензинов - свинец, бром, хлор и их соединения.

Воздействие свинца особенно губительно сказывается на детском организме, который гораздо более чувствителен, чем взрослый, к токсическому воздействию этого тяжелого металла. Доказано, что даже низкие уровни свинца в детском организме приводят к существенному снижению умственного развития, поэтому нельзя водить детей около обочины дороги.

Длительный контакт со средой, отравленной выхлопными газами автомобилей, вызывает общее ослабление организма - иммунодефицит. Кроме того, газы сами по себе могут стать причиной различных заболеваний. Например, дыхательной недостаточности, гайморита, ларинготрахеита, бронхита, бронхопневмонии , рака легких. Кроме того, выхлопные газы вызывают атеросклероз сосудов головного мозга. Опосредованно через легочную патологию могут возникнуть и различные нарушения сердечно - сосудистой системы.

Как уже говорилось ранее, в моём исследовании принимали участие дети, проживающие в городе Тамбове и посёлке Георгиевский. Хотелось бы несколько слов сказать об этих населённых пунктах.

Тамбов – административный центр Тамбовской области, был создан на холме при слиянии рек Цна и Студенц в 1636 году. Регион входит в состав Центрального федерального округа.hello_html_m48aebcbb.jpg

В первую очередь, состояние окружающей среды в Тамбове определяется характером, а также интенсивностью хозяйствующих субъектов, то есть различных заводов, фабрик и производств. В Тамбове насчитывается свыше 3 тысяч предприятий, способных нанести ощутимый вред окружающей среде, в том числе и химически опасные. Наиболее значимые источники загрязнения в городе – заводы «Пигмент», «Талвис», «Тамак» ОАО «Корпорация «Росхимзащита», ОАО «Тамбовское ОКТБ» , ОАО «Тамбоврезиноасботехника и некоторые другие. Также, на атмосферу оказывает влияние интенсивность автотранспортных потоков. Количество автомобилей увеличивается с каждым годом .

Посёлок Георгиевский находится в 10ти киллометрах от города Тамбова по Рассказовскому шоссе в сторону Новой Ляды. Посёлок ранее не случайно назывался «Лесной». Этот небольшой населённый пункт находится в самом лесу в 1 км от трассы. Население приблизительно 800 человек, интенсивность движения автотранспорта низкая, предприятий на территории посёлка нет.hello_html_m4b1d62d9.jpg

Конечно, посёлок Георгиевский находится в небольшом удалении от города Тамбова, но всё же, состояние воздуха разительно отличается от городского.



Практическая часть

Методика исследования:

В качестве методики исследования адаптивных возможностей детей школьного возраста я использовала Пробу Руфье — Диксона и Гарвардский степ-тест.

1)Проба Руфье — Диксона представляет собой нагрузочный комплекс, предназначенный для оценки работоспособности сердца при физической нагрузке.

Существуют прямые и косвенные, простые и сложные методы определения PWC. К числу простых и косвенных методов определения PWC относят функциональную пробу Руфье и ее модификацию — пробу Руфье — Диксона, в которых используются значения частоты сердечных сокращений в различные по времени периоды восстановления после относительно небольших нагрузок.

Проба Руфье. У испытуемого, находящегося в спокойном состоянии, в течение 5 мин определяют число пульсаций за 15 с (P1); затем в течение 45 с испытуемый выполняет 30 приседаний. После окончания нагрузки у испытуемого вновь подсчитывается число пульсаций за первые 15 с (Р2), а потом — за последние 15 с первой минуты периода восстановления (Р3). Оценку работоспособности сердца производят по формуле:

Индекс Руфье = (4 х (Р1 + Р2 + Р3) - 200 )/10

Результаты оцениваются по величине индекса от 0 до 15. Меньше 3 — хорошая работоспособность; 3—6 — средняя; 7—9 — удовлетворительная; 10—14 — плохая (средняя сердечная недостаточность); 15 и выше (сильная сердечная недостаточность)

Есть и другие модификации расчета: ((Р2-70) + (Р3-Р1))/10

Полученный индекс Руфье—Диксона расценивается как:

  • хороший - 0,1 – 5;

  • средний — 5,1 – 10;

  • удовлетворительный — 10,1 – 15;

  • плохой — 15,1 – 20.

2) Гарвардский степ-тест. Эта проба была разработана в Гарвардской лаборатории по изучению утомления под руководством D. В. Dilla (1936). Тест заключается в подъемах на скамейку высотой 50,8 см с частотой 30 раз в 1 мин. Если испытуемый утомится и не сможет поддерживать заданный темп, подъемы прекращаются и тогда фиксируется продолжительность работы в секундах до момента снижения темпа. Однако длительность упражнения не должна превышать 5 мин.

Каждый подъем выполняется на 4 счета (лучше под метроном):

  • раз — одной ногой на ступеньку,

  • два — другой,

  • три — одной ногой на пол,

  • четыре — другой.

Высота ступеньки и длительность нагрузки зависят от пола, возраста и величины поверхности тела.

Сразу после прекращения упражнения у испытуемого, находящегося в положении сидя, измеряют ЧСС. Число пульсации подсчитывается в интервалах между 1 мин и 1 мин 30 с (P1) между 2 мин и 2 мин 30 с (Р2) и между 3 мин и 3 мин 30 с (Р3) восстановительного периода. По продолжительности выполненной работы и количеству ударов пульса вычисляют индекс (ИГСТ), позволяющий судить о функциональном состоянии сердечно-сосудистой системы. ИГСТ рассчитывается по полной или сокращенной формуле:

ИГСТ = t x 100/(P1+P2+P3)х 2

где t — время восхождения (в сек); P1, P2 и P3 — частота пульса за 1, 2 и 3 мин восстановления (подсчитывается в первые 30 с каждой минуты).

Существует также упрощенная формула индекса гарвардского степ-теста, применяемая при массовых обследованиях:

ИГСТ= t x 100 / f x 5,5

где t — время восхождения в секундах, f— частота сердечных сокращений (ЧСС)

Что показывает тест?

По-сути, гарвардский степ-тест оценивает скорость восстановления организма после интенсивной непродолжительной нагрузки. За основу берутся показатели работы сердечно-сосудистой системы. От того, насколько быстро она возвращается к привычному ритму работы после нагрузки, зависит и выносливость организма в целом.

С помощью гарвардского степ-теста можно отслеживать степень увеличения тренированности или ее снижения, например, при перерывах в тренировках.

Итак, показатели индекса гарвардского степ-теста интерпретируются следующим образом:

  • индекс менее 55 – плохая физическая подготовленность;

  • от 55 до 64 – подготовленность ниже среднего;

  • от 65 до 79 – средний уровень физической подготовки;

  • от 80 до 89 – хороший уровень;

  • от 90 и более – отличная физическая подготовка.

Показатели индекса гарвардского степ-теста могут доходить и до 170. Такие результаты показывают спортсмены высшего уровня, посвящающие много времени тренировкам на выносливость, например, лыжные гонщики или марафонские бегуны.

Ход исследования и полученные результаты:

В первой части исследования я провела подсчёт автомобилей, проезжающих за час мимо «Лицея №28», и проезжающих в п. Георгиевском в разное время.

Интенсивность движения в районе лицея № 28 впечатляет. Количество автомобилей за равный о времени, во много раз больше, чем в посёлке Георгиевский. Отсюда нетрудно сделать вывод о чистоте воздуха в посёлке и городе. Далее, в таблице № 2, приведены численные показатели движения автотранспорта и диаграммы, наглядно демонстрирующие полученные результаты.







Таблица № 2 «Количество автомобилей в городе и посёлке за 60 минут в разное время суток.»

12:00

17:00

Посёлок Георгиевский

62

12

51

Город Тамбов

1680

708

1590



На диаграмме приведены средние показатели интенсивности движения автотранспорта:



Следующим этапом исследования была оценка адаптивных возможностей детей.

В моём исследовании принимали 4 группы школьников

  • 1 группа: школьники 13 лет(7 класс), учащиеся в Лицее №28, живущих в городе Тамбовеhello_html_m4373c701.jpg

  • 2 группа: школьники, учащиеся в школе Новолядинского поссовета, живущие в поселке Георгиевском.

  • 3 группа: школьники 15 лет(9 класс), учащиеся в Лицее №28, живущих в городе Тамбове

  • 4группа: школьники 15 лет(9 класс), учащиеся в школе Новолядинского поссовета, живущих в поселке Георгиевском.

Еще раз хотелось бы отметить, что группа детей, обучающихся в городе, также и проживают в микрорайоне школы. А проживающие в посёлке Георгиевский, обучаются также в сельской местности, в рабочем посёлке Новая ляда.
Среди испытуемых нет детей, профессионально занимающихся спортом.
hello_html_m58941a63.jpg

hello_html_m2730871e.jpg

Методика исследования подробно описана выше. Хотелось бы лишь повториться, что в качестве методики исследования адаптивных возможностей детей школьного возраста я использовала Пробу Руфье — Диксона и Гарвардский степ-тест.

Некоторые моменты исследования приведены далее на фото.

У испытуемого, находящегося в спокойном состоянии, в течение 5 мин определяют число пульсаций за 15 с (P1); затем в течение 45 с испытуемый выполняет 30 приседаний. После окончания нагрузки у испытуемого вновь подсчитывается число пульсаций за первые 15 с (Р2), а потом — за последние 15 с первой минуты периода восстановления (Р3). Оценку работоспособности сердца производят по формулеhello_html_m78df5341.jpghello_html_m2e30b8e6.jpg



Степ-тест заключается в подъемах на скамейку высотой 50,8 см с частотой 30 раз в 1 мин. Если испытуемый утомится и не сможет поддерживать заданный темп, подъемы прекращаются и тогда фиксируется продолжительность работы в секундах до момента снижения темпа. Однако длительность упражнения не должна превышать 5 мин.hello_html_14cd2d40.jpghello_html_402ad43.jpg

По-сути, гарвардский степ-тест оценивает скорость восстановления организма после интенсивной непродолжительной нагрузки. За основу берутся показатели работы сердечнососудистой системы. От того, насколько быстро она возвращается к привычному ритму работы после нагрузки, зависит и выносливость организма в целом

hello_html_m189832f4.jpghello_html_22c1611b.jpg



Далее, в таблицах № 3 и №4 приведены полученные результаты:

Табл. № 3 Группа детей 13 лет













Табл. № 4 Группа детей 15 лет

Исследование/

Испытуемого

Индекс Руфье, городские дети

Индекс Руфье, сельские дети

Степ-тест, городские дети

Степ-тест, сельские дети

1

12

9,6

64

76,2

2

7,2

11

102,3

83,1

3

8,4

8,2

120

85,2

4

8,8

9,6

54

86,8

5

8

7,4

70,3

79,6

6

21,6

7,8

50,6

84,2

7

10

8,2

69

85,2

8

12

14,2

65,7

91,1


Средний показатель

11

9,5

74,5

84



Полученный индекс Руфье—Диксона расценивается как:

  • хороший - 0,1 – 5;

  • средний — 5,1 – 10;

  • удовлетворительный — 10,1 – 15;

  • плохой — 15,1 – 20.

Показатели индекса гарвардского степ-теста интерпретируются следующим образом:

  • индекс менее 55 – плохая физическая подготовленность;

  • от 55 до 64 – подготовленность ниже среднего;

  • от 65 до 79 – средний уровень физической подготовки;

  • от 80 до 89 – хороший уровень;

  • от 90 и более – отличная физическая подготовка.

Средние показатели физической подготовки детей представлены на диаграммах №3 и №4:

1 и 2 группа (13 лет)





3 и 4 группа (15 лет)

Проводя анализ полученных результатов, мы видим что, судя по показателям гарвардского степ - теста и индекса Руфье, адаптивные возможности детей, проживающих и обучающихся сельской местности выше адаптивных возможностей городских детей.

На первой диаграмме мы видим, что Индекс Руфье у городских детей выше, чем у сельских детей. А чем меньше показатель Индекса Руфье, тем адаптивные возможности выше. Следовательно, работоспособность сельских детей лучше, чем у городских.

Степ-тест же оценивается так, чем выше, тем лучше. У городских детей показатели ниже, чем у сельских детей. Следовательно, у городских детей организм восстанавливается медленнее, чем у сельских детей.

На второй диаграмме мы видим, что показатели городских детей тоже ниже, чем у сельских детей. Следовательно, работоспособность сельских детей значительно больше, чем у городских детей.

Показатели степ - теста у городских детей тоже меньше, чем у сельских детей.



Выводы:

Перед началом исследования перед нами стояла задача выявить зависимость между степенью загрязнения воздуха и адаптивными возможностями детей.

Для этого был изучен состав выбросов автотранспорта и влияние выхлопов на организм человека.

Был произведен подсчет интенсивности движения автотранспорта на улице Куйбышева города Тамбова, где обучаются и проживают 1 и 3 группы испытуемых. Также, подсчет интенсивности движения был осуществлен в посёлке Георгиевский, где проживают 2 и 4 группа испытуемых. В ходе анализа было выявлено, что интенсивность движения в городе во много раз превышает автотранспортный поток в сельской местности.

Параллельно проводилось исследование адаптивных возможностей детей 13ти и 15ти лет, проживающих и обучающихся в городе и детей той же возрастной категории, обучающихся и проживающих в поселке Георгиевский.

Анализируя полученные результаты исследования, можно сделать вывод, что адаптивные возможности детей, проживающих в сельской местности, оказались выше, чем у городских детей.

В результате проведенных исследований можно сделать вывод о связи между состоянием окружающей среды и функциональным состоянием подростков.

Проблема загрязнения атмосферного воздуха – одна из серьезнейших глобальных проблем, с которыми столкнулось человечество. Атмосферный воздух – один из самых значимых факторов среды обитания. Качество воздушного бассейна имеет непосредственное воздействие на здоровье людей.





Используемая литература:

  1. Акимова Т.В. Экология. Человек-Экономика-Биота-Среда: Учебник для студентов вузов



  1.  Воронков Н.А. Экология: общая, социальная, прикладная. Учебник для студентов вузов. М.: Агар, 2006. – 424 с. Рекомендован Минобр. РФ в качестве учебника для студентов вузов.

Интернет-ресурсы:

1. http://nesiditsa.ru/city/tambov

2. http://www.baurum.ru/_library/?cat=ventilation_general&id=1432

3. http://vxi.su/ecology/vozdeistvie-toksichnyh-vybrosov/

4. https://ru.wikipedia.org

5. http://www.studiplom.ru/Technology-DVS/Exhaust_gases.html

6. http://yabrukova.21310s16.edusite.ru/p65aa1.html

7. http://ref.by/refs/97/27038/1.html

8. http://www.breeeth.ru/knowledge_base/problems/exhaust



15

Очень низкие цены на курсы переподготовки от Московского учебного центра для педагогов

Специально для учителей, воспитателей и других работников системы образования действуют 65% скидки при обучении на курсах профессиональной переподготовки.

После окончания обучения выдаётся диплом о профессиональной переподготовке установленного образца с присвоением квалификации (признаётся при прохождении аттестации по всей России).

Подайте заявку на интересующий Вас курс сейчас: KURSY.ORG


Общая информация

Номер материала: ДБ-185570

Похожие материалы

Получите наградные документы сразу с 38 конкурсов за один орг.взнос: Подробнее ->>