Цель исследования

1. Выяснить, как влияет углекислый газ на организм человека.

2. Измерить концентрацию углекислого газа в классе до и после занятий.

3. Сравнить полученные результаты и сделать выводы.

Определить дальнейшие направления работы после полученных результатов.

Предмет исследования: химия и экология.

Актуальность исследования: многие учителя и учащиеся даже не подозревают, о том, что время всего лишь одного урока может стать опасным для здоровья.

Состав атмосферного воздуха – представляет собой смесь газов, состоящую из азота (78 %), кислорода (21 %), инертных газов (около 1 %) и углекислого газа (0.03 – 0.04 %).Кислород – основной, необходимый для дыхания компонент воздуха. Углекислый газ – бесцветный газ, не имеющий запаха, возбуждающий дыхательный центр. Азот – инертный газ, составляющий основную часть атмосферного воздуха. Постоянно находится в растворенном виде в крови и тканевых жидкостях организма, разбавляя кислород.

В легких и тканях происходит газообмен, поэтому содержание газов во вдыхаемом и выдыхаемом воздухе неодинаково:

Методика проведения исследования:

1. Вначале исследования измеряем площадь кабинета (химии)

S каб = L · B · H S каб = 9 ·5·3 = 135 м ³

Пусть 135 м ³ содержит 100% воздуха, тогда х м ³ содержит 0.03 % углекислого газа, тогда х = 0.03 · 135/ 100 = 0.0405 м ³ углекислого газа.

Переведем м ³ в литры: в 1 м ³ – 1000 л, тогда углекислый газ будет равен 40.5 л.

Таким образом, объем углекислого газа в кабинете после проветривания до урока был равен 40.5 л.

2. Известно, что при одном выдохе выходит 500 см ³ воздуха, это равно 5 м ³ в котором содержится – 4 % углекислого газа. У человека в состоянии покоя частота колеблется в пределах 10 – 18 дыхательных движений в минуту. Если взять среднее значение дыхательных движений, например 14, то можно получить следующее:

14 вдохов – 1 минута

х выдохов – 45 минут (урок)

х = 14 · 45/ 1 = 630 выдохов с одного ученика.

Вычислим сколько м ³ воздуха выходит при 630 выдохах:

630 выдохов · 5 м ³ воздуха = 3150 м ³ воздуха с одного человека.

Теперь узнаем, сколько углекислого газа выдыхает один ученик за урок:

3150 м ³ воздуха – 100 %

х м ³ углекислого газа – 4 %

х = 3150 · 4/100 = 126 м ³ углекислого газа.

Таким образом, за один урок (45 мин) один ученик выдыхает 126 м ³ углекислого газа.

3. Возьмем среднее число учащихся, в классе 22 ученика, тогда получим следующее значение:

126 м ³ · 22 ученика = 2772 м ³ углекислого газа за один урок.

Переведем м ³ в литры 2772 м ³ = 2 772 000 литров углекислого газа, т. е до урока было 40.5 литра, а после урока стало 2 772 000 литров. Количество углекислого газа увеличилось в 69 000 раз.

После проделанных исследований можно сказать, что в рамках школы в основном встречаются легкие отравления углекислым газом.

Легкое отравление проявляется в следующих симптомах: стук в висках, усиленное сердцебиение, дыхание, утомляемость. Для растущего организма, коим является школьник, данное отравление считается не менее серьезным, чем пищевое. Вдыхание углекислого газа в больших количествах приводит к ослаблению организма, ослаблению внимания и памяти, депрессия. В критических состояниях могут наступать судороги и задержка в развитии. Для избежания этих проблем нужно чаще проветривать кабинеты.

В результате своего исследования я определил, что:

Концентрация углекислого газа до начала занятий в классе не превышает 40.5 литра его обычного содержания в воздухе.

После окончания урока содержание углекислого газа в классе составляла 2 772 000 литров.

Сравнив полученные результаты, у меня получилось, что количество углекислого газа в течение одного урока увеличилось в 69 000 раз.

Если своевременно и регулярно не проветривать учебные помещения, то находиться в них не только вредно, а просто опасно для здоровья

В результате своего исследования я определил, что:

Концентрация углекислого газа до начала занятий в классе не превышает 40.5 литра его обычного содержания в воздухе.

После окончания урока содержание углекислого газа в классе составляла 2 772 000 литров.

Сравнив полученные результаты, у меня получилось, что количество углекислого газа в течение одного урока увеличилось в 69 000 раз.

Вывод: Если своевременно и регулярно не проветривать учебные помещения, то находиться в них не только вредно, а просто опасно для здоровья.

В дальнейшем предстоит исследовать влияние количества углекислого газа на здоровье учащихся в течение учебного времени.

4.2. Эссэ: ''В человеке все должно быть прекрасно: и лицо, и одежда, и душа, и мысли.''(А.П.Чехов)

(Выполнил Мурзин Леонид Данилович, ученик 10А класса Республиканского лицея-интерната Дуванского района)

Поистине велики деяния человечества начала XXI века. Фантастические книги не выдерживают сравнения с тем, что сегодня открывает человечество в науке, в технике, в медицине. На далекие планеты летают космические корабли и исследуют их. Открывают новые звезды, исследуют недра земли, находят давно потерянные миры. Ученые думают, как продлить жизнь человека до 200,- 300 лет, как создать совершенные условия труда и жизни человека в современном мире, для этого строятся небоскребы, все больше и больше территории у природы захватывается человеком для своей деятельности больше не в целях нужды, а из-за жадности и корыстных целей. Чем выше цивилизация, тем больше вреда и ущерба для природы и окружающей среды.

В конце XX века на Земле начался экологический кризис, который коснулся всех стран и народов. Например, за год в атмосферу только одного углекислого газа выбрасывается 5 млдр. тонн. В результате нарушается озоновый слой, появляются озоновые дыры. Постоянная озоновая дыра – над Антарктикой, временами, расширяющиеся и уменьшающиеся – над Арктикой, Европой, Москвой. В эти дыры устремляются ультрафиолетовые лучи, от которых у людей возникают раковые заболевания. На Земле становится все меньше и меньше кислорода. А выхлопные газы заводов черной и химической промышленности, котельных, транспорта увеличивают содержание газа в 2 раза, в результате этого все больше становится кислотных дождей, которые, вливаясь в ручейки, впадают в реки и в озера, тем самым, ухудшая и без того загрязненный состав воды. Ученые подсчитали, что каждый год во всем мире в водоемы попадает столько вредных веществ, что ими можно было бы заполнить 10 тысяч товарных поездов. Даже во льдах Арктики нашли остатки стирального порошка. В результате деятельности человека в реках Европы – Сене, Дунае, Рейне, Волге – нельзя купаться. В сибирских реках из-за затонувшего леса и загрязненных стоков появились микроорганизмы, которые очень вредны людям и животным. Озеро Байкал, которое содержит 1/3 мировых запасов пресной воды, в результате работы закрытого ныне целлюлозно-бумажного комбината потеряло способность самоочищаться. В реке Амуре столько минеральных удобрений, что кожа детей после купания покрывается сыпью.

Загрязнение и заражение земли хлордиоксионами, некоторыми тяжелыми металлами, радионуклидами и даже продуктами сгорания полимерных изделий, результаты аварий на химических производствах, неэффективная очистка сточных вод, катастрофы на ядерных реакторах, войны привели человечество к многочисленным болезням, аллергии, повышению смертности, нарушению генетического аппарата человека и животных.

Известно, что плодородная почва образуется очень медленно: для этого нужны сотни и даже тысячи лет. А вот разрушить ее можно очень быстро. За последние 100 лет на Земле разрушена примерно 1/4 часть всех таких почв. Люди безграмотно осваивали целинные и залежные земли. правда, первые пять лет они получали с этих земель хорошие урожаи. А потом ветры-суховеи стали поднимать миллиарды тонн гумуса и уносить их к подножию гор Тянь-Шань. В результате почва оскудела, и урожаи стали значительно хуже. Неправильно внося минеральные удобрения, люди во многих местах испортили почвы. Например, селитра, которую применяли в Средней Азии для улучшения роста фруктов, отравляла почву и людей. На территории нашей страны выделено около 300 ареалов с острой экологической ситуацией. Они занимают 16% ее площади или 3,7 млн. кв.км. В состоянии, приближающего к катастрофическому, находится Москва, Санкт-Петербург и многие другие города, Среднее Поволжье и Прикамье, западная часть Кольского полуострова, промышленная зона Урала, Кузбасс. Загрязнены Черное и Азовское море в пределах курортных зон, вода в бассейне Волги и Каспийского моря. На озере Байкал кризисная экологическая ситуация. Длительный, в течении 20 лет, сброс 40% всех загрязненных стоков региона в озере повысил температуру воды +­­12°C, ухудшил химический состав уникальной по чистоте воды.

Известно, что сегодня каждому пятому виду зверей, каждому четвертому виду рептилий и амфибий, каждому пятому виду птиц угрожает опасность. 25 000 видов высших растений планеты на грани полного уничтожения. За последние 60 лет на планете исчезли 77 видов животных и несколько сот видов растений, 26 видов птиц...

Природа погибает от рук человека. Говорят, что человек – царь природы! Но кто поставил человека над природой? Сам человек? А что он представляет собой без природы – без воздуха, воды, пения птиц, аромата цветов. Уже с малых лет, ребенок начинает познавать окружающий мир, он любуется маленьким цветком, ее нежными лепестками и с удивлением вдыхает его ароматный запах. Восторгается полетом красивой бабочки, внимательно изучает, попавшихся ему на глаза, неведомых жучков, кузнечиков, юрких ящериц и прыгающих лягушек. Весь окружающий мир природы у него пробуждает интерес, счастье, любовь, восторг к самой жизни.

К.Паустовский вспоминал о своем детстве: ''Светлыми и чистыми глазами мы смотрели на мир, и все нам казалось гораздо более ярким. Ярче было солнце, сильнее пахли поля, громче был гром, обильнее дожди и выше трава. И шире было человеческое сердце, острее горе, и в тысячу раз загадочнее была земля, родимая земля – самое великолепное, что нам дано для жизни''.

С маленьких лет нужно научить ребенка беречь природу. Я сам, отдыхая в лесу, на поляне, у речки, часто наблюдал за тем, как легко можно нарушить привычное ее состояние. Например, вспугнули птичку, и она стала жертвой хищника или нечаянно раздавили гнездо птички или маленький муравейник. А огонь, вспыхнувший от непотушенной спички или незатушенного костра, может привести к пожару, в котором погибнет все живое: звери, птицы, насекомые, деревья, трава. Нужно научить всех нас понимать окружающий мир и донести до сознания, что ''у природы нет плохой погоды'', что тающий снег, поблескивающий на солнце, журчащие ручьи, небо в облаках – все это, действительно, красиво.

Понимание прекрасного в природе помогает пробуждению творческих способностей, высоких стремлений, развитию образного мышления, развитию личности и человека в целом, а человек, обладающий образным мышлением, видит окружающую действительность иначе – более ярким, праздничным. Это преображает всю его жизнь. Такие люди стремятся самовыразиться и принести пользу людям и своей Родине. Многие становятся музыкантами, художниками, поэтами, политическими деятелями, борющимися против войны, разрушений, катастроф, за мир, за экологию. Все люди мира объединяются и своими действиями выражают протест против всего, что приводит к нарушению экологии. Это ''Гринпис'', это конференции, это комитеты по охране окружающей среды, это деятельность первых лиц государства. Например, в Республике Башкортостан, где я живу, 2004 год объявлен указом президента Рахимова Муртазы Губайдуловича, объявлен годом окружающей среды.

А какой вклад в это дело внесем мы – юное поколение? Мы должны научиться бережно, относиться к миру природы: ухаживать за животными, заботиться об их приумножении и сохранении. С приходом весны начнутся месячники по озеленению территории, субботники, будем наводить порядок на территории своей школы, своего дома, организуем массовые субботники возле нашей реки Ай, чтобы очистить ее берега от мусора, стекол, отходов. Через местную газету призовем руководителей ферм о вреде выброса отходов в реку, чтобы речка была не только местом, где можно было купаться, но и источником чистейшей питьевой воды. Будем охранять озера, родники. Ведь рыбе нужна чистая вода. В лесах и горах водятся различные животные – будем охранять наши леса и горы. Рыбе – вода, птице – воздух, зверю – лес, а человеку нужна Родина! И охранять природу – значит охранять Родину!

А, конкретно, все свои предложения по улучшению экологической ситуации на земле моей малой родины я высказал в своем исследовании. И самое главное, я понял, что прекрасный человек – это человек, который бережет свою природу. А для того, чтобы быть экологически грамотным, нужно много знать и читать.