Влияние дыма здоровье человека

Вредный дым.

В работе сравнивается химический состав и вредное влияние дыма от сгоревшей листвы и табачного .

Скачать:

Предварительный просмотр:

Муниципальное общеобразовательное учреждение

«Средняя общеобразовательная школа №9 г. Ртищево Саратовской области»

( Изучение и наблюдение природы породило науки (Цицерон).)

Кугушина Дарья, 9а класс,

Серова Дарья, 9а класс.

Третьякова Елена Васильевна,

высшей квалификационной категории.

1.1. Токсичные вещества дыма и их влияние на организм человека.………………………. 4

1.2. Влияние дыма на организм человека.…..……………………………………………. ….6

1.3. Долгосрочные прогнозы влияния дыма на организм.………………………………. ….6

Глава 2. Результаты собственных исследований …………………………………. …8

2.1. Социологический опрос учащихся………………………………………..…………….…8

2.2.1. Получение раствора веществ, содержащихся в дыме от сгоревшей листвы………. 8

2.2.2. Химический анализ дыма от сгоревшей листвы.……………………………………….9

Опыт 1. Определение реакции среды полученных растворов …………………………….…9

Опыт 2. Обнаружение фенолов в растворе дыма от сгоревшей листвы.…………………. 9

Опыт 3. Обнаружение альдегидов в растворе дыма от сгоревшей листвы……………….…9

Опыт 4. Обнаружение непредельных соединений в растворе дыма от сгоревшей листвы. ……………………………………………………………………………. ………….10

Опыт 5. Обнаружение алкалоидов в растворе дыма от сгоревшей листвы.….…………. 10

Опыт 6. Обнаружение циановодорода в растворе дыма от сгоревшей листвы………….…10

Опыт 7. Исследование состава дыма от сгоревшей листвы на наличие ионов тяжелых металлов.………………………………………………………………………………………. 10

Опыт 8. Доказательство высокого содержания CO 2 в дыме от сгоревшей листвы. 11

2.2.3. Изучение действия дыма от сгоревшей листвы на набухание и прорастание семян фасоли.……………………………………………………………………………………….….11

Список использованных источников…………………………………..……………..…. 13

Приложение 1. Постоянные патогенные компоненты древесного дыма и их влияние на здоровье человека.

Приложение 2. Патогенные компоненты древесного дыма, найденные не во всех исследованиях, и их влияние на здоровье человека.

Приложение 3. Психические расстройства при жизнеопасных ситуациях.

Приложение 4. Химический анализ дыма от сгоревшей листвы.

Приложение 5. Результаты социологического опроса.

Приложение 6. Вред, причиняемый человеку в результате сгорания листьев и мусора.

В 2014 – 2015 учебном году, когда мы только приступили к изучению химии, к нам на классный час пришел ученик 10 класса Медведев Иван. Он познакомил нас с результатами своей работы «Курение и подросток». Некоторых наших одноклассников его данные заставили задуматься. В своей работе он упомянул, что вреден любой дым, а не только табачный. Нам захотелось более подробно изучить вредное воздействие дыма от сгоревшей листвы на подростковый организм, так как многие из них не осознают последствий этого действия.

Актуальность темы: в 2010 году [3, с. 4] было очень жаркое лето. Пожары держали население в страхе. Наша подруга в это время находилась в Москве и на себе ощутила действие дыма: было трудно дышать, многие ходили в марлевых повязках. Люди жаловались на тошноту, головную боль, снижалась трудоспособность, многие ощущали чувство слабости, болели и слезились глаза. У многих обострялись болезни органов дыхания и сердечно – сосудистые заболевания.

Цель: исследовать химический состав дыма от сгоревшей листвы и изучить его действие на живые организмы.

1. Изучить литературу о составе, свойствах и вреде дыма.

2. Выявить отношение к поджиганию листвы учащихся 5 – 11 классов МОУ «СОШ № 9 г. Ртищево Саратовской области».

3. Исследовать химический состав дыма от сгоревшей листвы и изучить его влияние на живые организмы.

Объект исследования: дым от сгоревшей листвы, Фасо́ль (лат. Phaséolus).

Предмет исследования: вещества, входящие в состав дыма от сгоревшей листвы.

Гипотеза: если подростки будут владеть информацией о составе и влиянии дыма от сгоревшей листвы на организм человека, то их отношение к поджиганию листвы изменится.

Методы исследования: изучение литературы, соцопрос, эксперимент, анализ полученных результатов.

Значимость исследования: способствовать формированию экологической культуры подростков.

Реализация проекта: создание презентации проекта, представление результатов работы перед учащимися школы. Выступление на научно-практической конференции.

Глава 1. Вредный дым.

1.1. Токсичные вещества дыма и их влияние на организм человека.

Угарный газ CO. Очень токсичен. Угарный газ опасен, потому что он лишает возможности кровь нести кислород к жизненно важным органам, таким как сердце и мозг. В зависимости от вдыхаемого количества, угарный газ ухудшает координацию, обостряет сердечнососудистые заболевания и вызывает усталость, головную боль, слабость, Концентрация угарного газа в воздухе более 0,1% приводит к смерти в течение одного часа, а концентрация более 1,2% в течении трех минут.

Углекислый газ — менее токсичное соединение. Содержание его в воздухе в количестве от 12,1 до 38,2 мг/м 3 вызывает раздражение слизистой оболочки глаз и верхних дыхательных путей. Вдыхание воздуха с концентрацией углекислого газа 160-200 мг/м 3 в течение 5-10 мин может оказаться смертельным. При сильной задымленности немаловажным фактором является недостаток во вдыхаемом воздухе кислорода. Нормальным считается 20 %-ное содержание кислорода в атмосфере. При снижении его на 3 % наблюдается нарушение мускульной координации, затрудняется мышление, притупляется внимание.

Диоксид азота воздействует в основном на дыхательные пути и легкие, а также вызывает изменения состава крови, в частности, уменьшает содержание в крови гемоглобина. В специальной литературе также указывается на то, что воздействие на организм человека диоксида азота снижает сопротивляемость к заболеваниям, вызывает кислородное голодание тканей, особенно у детей. Усиливает действие канцерогенных веществ, способствуя возникновению злокачественных новообразований.

Оксиды азота, улетучивающиеся в атмосферу, представляют серьёзную опасность для экологической ситуации, так как способны вызывать кислотные дожди, а также сами по себе являются токсичными веществами, вызывающими раздражение слизистых оболочек.

Оксид серы (IV)— SO 2 . В нормальных условиях представляет собой бесцветный газ с характерным резким запахом. SO 2 токсичен. Симптомы при отравлении сернистым газом: насморк, кашель, охриплость, першение в горле. При вдыхании сернистого газа более высокой концентрации — удушье, расстройство речи, затруднение глотания, рвота, возможен острый отёк лёгких.

Сероводород. Очень токсичен. Вдыхание воздуха с содержанием сероводорода вызывает головокружение, головную боль, тошноту, а со значительной концентрацией приводит к коме, судорогам, отёку лёгких и даже к летальному исходу. При высокой концентрации однократное вдыхание может вызвать мгновенную смерть. При небольших концентрациях довольно быстро возникает адаптация к неприятному запаху «тухлых яиц», и он перестаёт ощущаться. Во рту возникает сладковатый металлический привкус. При большой концентрации, ввиду паралича обонятельного нерва, запах сероводорода не ощущается. [7, с. 147]

Фенол ядовит. Вызывает нарушение функций нервной системы. Попадая в организм, фенол очень быстро всасывается даже через неповрежденные участки кожи и уже через несколько минут начинает воздействовать на ткани головного мозга. Даже при воздействии минимальных доз фенола наблюдается чихание, кашель, головная боль, головокружение, бледность, тошнота, упадок сил. Тяжелые случаи отравления характеризуются бессознательным состоянием, затруднением дыхания, нечувствительностью роговицы, скорым, едва ощутимым пульсом, холодным потом, нередко судорогами. Зачастую фенол является причиной онкозаболеваний. [10]

Взвешенные частицы включают пыль, золу, сажу, дым, сульфаты, нитраты и другие твердые вещества. Взвешенные частицы при проникновении в органы дыхания человека приводят к нарушению системы дыхания и кровообращения. Формальдегид. Обладает токсичностью, негативно воздействует на генетический материал, репродуктивные органы, дыхательные пути, глаза, кожный покров. Оказывает сильное действие на центральную нервную систему. Симптомы хронического отравления: бледность, упадок сил, бессознательное состояние, депрессия, затрудненное дыхание, головная боль, нередко судороги по ночам. [5, с. 140], [1, с. 157]

1.2. Влияние дыма на организм человека.

Возникновение неблагоприятных санитарно-эпидемиологических чрезвычайных ситуаций, связанных с пожарами, представляет угрозу жизнедеятельности человека, поскольку они приводят к загрязнению атмосферного воздуха, оказывающего непосредственное влияние на состояние здоровья населения и в первую очередь на заболеваемость болезнями органов дыхания и сердечнососудистыми заболеваниями.

Одним из критериев оценки общественного здоровья является обращаемость населения за оказанием скорой и неотложной медицинской помощи, которая резко увеличивается в дни самого интенсивного задымления воздуха (лето 2010 года).

Дым, как многокомпонентный патогенный фактор, прежде всего, влияет на «органы первого контакта», к которым относятся органы дыхания, кожа, видимые слизистые, — через них осуществляется воздействие на центральную нервную систему и, прежде всего на ее вегетативный отдел, что способствует развитию вегетативной дисфункции (головные боли, головокружение, подавленное настроение, нарушение сна, тошнота, повышенная утомляемость).

У детей в условиях повышенного загрязнения атмосферного воздуха продуктами лесных пожаров преобладают жалобы, связанные с общетоксическим эффектом задымления и поражением «открытых» слизистых оболочек: носа, носоглотки, бронхов, глаз.

Обилие патогенетических вариантов гипоксии, возникающей под воздействием пожаров, способствует развитию расстройств нервной системы, высокочувствительной кислородному голоданию. В результате различных исследований установлено, что гипоксия может вызывать в нервных клетках головного мозга обратимые и необратимые изменения. Наиболее подвержены гипоксии кора больших полушарий головного мозга и мозжечок, в меньшей степени – подкорковые ядра, гипоталамус. [2, с. 21-36]

1.3. Долгосрочные прогнозы влияния дыма на организм.

Зачастую присутствует фактор отсрочки последствий воздействия вредных веществ, находящихся в дыме, на органы человека и появления у него различных болезней. Вот некоторые предполагаемые последствия воздействия неблагоприятной среды на организм людей разных возрастных категорий:

Дети (0-14 лет). Выделены классы болезней, по которым возможен рост заболеваемости среди детского населения:

• инфекционные и паразитарные болезни;
• болезни органов дыхания; рост заболеваемости аллергическим ринитом, бронхиальной астмой;
• высокий показатель заболеваемости функциональными расстройствами желудка, гастритами и дуоденитами;
• болезни системы кровообращения;
• резкий рост анемий среди детей;
• высокий показатель по травмам и отравлениям;
• рост врожденных аномалий

У детей, родившихся у женщин, которые не были защищены от воздействия дыма во время беременности в период пожаров, снижается процентное содержание эритроцитов и присутствует низкое содержанием гемоглобина в крови.

Подростки (15-17 лет). Классы болезней, по которым возможен высокий показатель роста заболеваемости среди подростков:

• заболевания крови и кроветворных органов;
• эндокринной системы;
• системы кровообращения;
• органов дыхания;
• органов пищеварения;
• костно-мышечной системы;
• врожденные аномалии.

Одной из причин такого роста является то, что подростки большее время находятся на открытом воздухе. Их иммунная система не сформирована и не обладает необходимой устойчивостью перед воздействием вредных веществ дыма.

Взрослое население. В структуре заболеваемости можно выделить отдельные классы болезней, по которым предполагается рост заболеваемости:

• болезни мочеполовой системы;
• хронический бронхит и бронхиальная астма;
• болезни органов пищеварения, гастриты и дуодениты;
• крови и кроветворных органов;
• эндокринной системы;
• системы кровообращения;
• органов дыхания. [10]

Глава 2. Результаты собственных исследований.

2.1. Социологический опрос учащихся.

С целью изучения отношения к поджиганию листвы нами был проведен социологический опрос среди учащихся МОУ «СОШ №9 г. Ртищево Саратовской области». Всего было опрошено 242 школьника, учащиеся 5-11 классов (вопросы анкеты и ее результаты в приложении 5).

2.2. Экспериментальная часть.

Материалы и методы исследований: все эксперименты проводились на базе кабинета химии, принадлежащем МОУ «СОШ № 9 г. Ртищево Саратовской области», с 16 марта — 30 октября 2015 года. В опытах мы использовали раствор NaOH, пробирки, штатив для пробирок, дистиллированная вода, конические колбы, раствор KMnO 4 , спиртовка, спички, фарфоровые чашечки, раствор AgNO 3 , пробиркодержатель, раствор FeCl 3 , йодная вода, раствор HCl, реактив Вагнера, семена фасоли, резиновая груша, металлическая емкость, пипетки, пинцет, химические стаканы, марля, лабораторный штатив, KI, раствор Na 2 S, C 2 H 5 OH.

2.2.1. Получение раствора веществ, содержащихся в дыме от сгоревшей листвы.

Цель: Получить для дальнейших экспериментов раствор веществ, содержащихся в дыме от сгоревшей листвы.

Методика. Резиновую грушу от спринцовки мы соединили с ёмкостью, в которой сжигали листву. Сжимая грушу, собрали образовавшийся дым. В химический стакан налили дистиллированной воды и выпустили дым из груши в воду. Некоторые компоненты дыма растворяются в воде. Забор дыма повторяли несколько раз. Полученные растворы оставили для последующих опытов.

Вывод: с помощью данной методики мы получили раствор дыма от сжигания листвы, собранной весной на территории школы, а также осенью со школьного двора и вблизи железнодорожного полотна, которые использовали для последующих опытов.

2.2.2. Химический анализ дыма от сгоревшей листвы.

Цель: провести химический анализ дыма от сгоревшей листвы и сравнить с табачным дымом.

Опыт 1. Определение реакции среды полученных растворов.

Методика. В пробирку налили растворы табачного дыма из колб № 5-№7, опустили в раствор универсальную индикаторную лакмусовую бумажку. Светло синяя лакмусовая бумажка окрасилась в бледно розовый цвет

Вывод: лакмусовая бумажка показала кислую реакцию среды. Дым от сгоревшей листвы, как и табачный дым, содержит оксиды, которые при взаимодействии с водой образуют кислоты, которые создают кислую реакцию среды (уравнения реакций в приложении 4).

Опыт 2. Обнаружение фенолов в растворе дыма от сгоревшей листвы.

Методика. В три пробирки налили растворы из колб № 5-№7 и добавили в каждую пробирку по 3 капли 5%-ного раствора FeCl 3 . Жидкость в пробирке №7 окрасилась в коричнево-зеленый цвет.

Вывод: каждый из фенолов, входящих в состав дыма даёт с FeCl 3 свою окраску: фенол — фиолетовую, пирокатехин — зеленую, а гидрохинон — зеленую, переходящую в желтую. Мы получили раствор коричнево – зелённого цвета из-за образования смеси комплексных соединений фенолов разного строения как и от табачного дыма (уравнения реакций в приложении 4).

Опыт 3. Обнаружение альдегидов в растворе дыма от сгоревшей листвы. Методика. В три пробирки налили растворы из колб № 5-№7 и добавили в каждую пробирку по 5 капель 5% — ного раствора KMnO 4 , слегка встряхнули пробирки. Раствор KMnO 4 обесцветился в пробирке №7, в результате реакции выпал бурый осадок MnO 2 .

Вывод: в дыме от сгоревшей листвы, собранной вблизи ж/д полотна, как и в табачном дыме, содержатся восстановители, обладающие высокой токсичностью и раздражающим действием, при взаимодействии которых с раствором KMnO 4 в нейтральной среде выпадает бурый осадок MnO 2 . (уравнения реакций в приложении 4).

Опыт 4. Обнаружение непредельных соединений в растворе дыма от сгоревшей листвы.

Методика. В три пробирки налили растворы из колб № 5-№7, добавили по 3 капли йодной воды (2 капли аптечной настойки йода растворяю в 10 мл воды). Обесцвечивание растворов в пробирках не произошло.

Вывод: в дыме от сгоревшей листвы, в отличие от табачного, непредельные соединения не были выявлены.

Опыт 5. Обнаружение алкалоидов в растворе дыма от сгоревшей листвы.

Методика. В три пробирки налили растворы из колб № 5-№7, добавили по 1 капле 40%-ной соляной кислоты, затем 4 капли раствора йода в иодиде калия — J 2 KJ (реактив Вагнера), который является общеалкалоидным осадительным реактивом. Изменений обнаружено не было.

Вывод: в дыме от сгоревшей листвы, в отличие от табачного, алкалоиды не обнаружены.

Опыт 6. Обнаружение циановодорода в растворе дыма от сгоревшей листвы.

Методика. В три пробирки налили растворы из колб № 5-№7, добавили по 3 капли раствора AgNO 3 , слегка встряхнули пробирки. Выпадение белого осадка не произошло.

Вывод: в растворе дыма от сгоревшей листвы, в отличие от табачного, циановодород не содержится.

Опыт 7. Исследование состава дыма от сгоревшей листвы на наличие ионов тяжелых металлов.

Методика определения ионов висмута. В три пробирки налили растворы из колб № 5-№7, добавили несколько крупинок иодида калия. Изменений обнаружено не было.

Методика определения ионов свинца. В три пробирки налил по 1 мл растворов из колб № 5-№7, добавил несколько капель сульфида натрия. Наблюдали осадок черного цвета в пробирке №7.

Методика определения ионов стронция. В три фарфоровые чашечки налили по

0,5 мл растворов из колб № 5-№7, добавил 1 мл этилового спирта, помешали стеклянной палочкой и подожгли. Изменений обнаружено не было.

Вывод: в вытяжке №7 есть ионы свинца. Экспериментально доказано, что свинец– радиоактивный металл.

Опыт 8. Доказательство высокого содержания CO 2 в дыме от сгоревшей листвы.

Методика. В пробирки налили известковый раствор, через первую пропустил воздух из груши, а через раствор из пробирок № 5-№7 дым от сгоревшей листвы: 5 – собранной весной на территории школы, в 6 – собранный осенью на территории школы, в 7 – собранный осенью вбизи ж/д полотна. Наблюдали выпадение белого осадка CaCO 3 .

Вывод: наибольшее количество осадка выпало в пробирке №7, затем №5 и потом 63. Дым от сгоревшей листвы, как и табачный, содержит большое количество CO 2 , вредного для здоровья.

2.2.3. Изучение действия дыма от сгоревшей листвы на набухание и прорастание семян фасоли.

Цель: изучить действие дыма от сгоревшей листвы на набухание и прорастание семян фасоли.

Методика. Для опыта было отобрано 4 группы семян фасоли (лат. Phaséolus). На дно фарфоровой чашки кладём влажную салфетку. На неё укладываем семена. В 1 тарелке салфетка пропитывается водой, в 5 – дымом от сгоревшей листвы, собранной весной на территории школы, в 6 – собранный осенью на территории школы, в 7 – собранный осенью вблизи ж/д полотна. Набухшие семена сажаем в пластиковые стаканы с землей (на десятый день) и по мере необходимости поливаем в той же последовательности (приложение 4).

Вывод: вещества, содержащиеся в дыме от сгоревшей листвы, как и в табачном, губительно действуют на семя, и не дают семени возможности прорасти, а также вызывают гибель проросших семян и гниение семян в почве.

В ходе изучения литературы и проведённого исследования мы подтвердили свою гипотезу, что изменение отношения к поджиганию листвы может привести только высокая культура знаний о ней и выяснили:

1. Деревья и всевозможные растения являются своего рода фильтром. Они накапливают в себе вредные вещества, находящиеся в почве, воде и в атмосфере. Выхлопные газы, соединения тяжелых металлов – все это впитывают в себя деревья. Именно поэтому нельзя сжигать мусор в виде опалых листьев рядом с жилыми помещениями. Оказывается, тонна тлеющей листвы выделяет около 30 кг вредных веществ.
2. Проблема борьбы с лесными пожарами является очень острой во всех странах мира и в России, в том числе.
3. Экспериментальным путем доказал, что раствор дыма от сгоревшей листвы, как и от табачного, имеет кислую среду, а в его состав входят фенолы, альдегиды, непредельные соединения, ионы тяжелых металлов (ионы свинца), углекислый газ.
4. Под воздействием дыма от сгоревшей листвы, как и от никотина, семена фасоли не развиваются. Дым, содержащийся в воде для полива, убивает зародыши семян.

Здоровье самое большое личное достояние человека. Наш организм обладает огромными возможностями для сохранения и поддержания здоровья, но эти возможности не беспредельны. Если вредный фактор воздействует на организм систематически, то его состояние неизменно начинает ухудшаться, и возникает болезнь. Одним из таких факторов является дым от сгоревшей листвы. Сжигать листву или нет? Выбор за каждым из нас. Конечно, резкого вреда здоровью один-два вечера у костра не нанесут. Но надо стараться избегать вдыхания дыма и иметь ввиду, что дым от костра задерживается в организме намного дольше, чем табачный, и в нем большее количество канцерогенных веществ. Наш выбор – это ответственность перед своим здоровьем, своей семьёй, своим будущим! И хочется закончить словами Сенеки: «Короткую жизнь мы не получаем, а делаем ее такою; не бедны мы жизнью, а пользуемся ею расточительно. Жизнь длинна, если ею умело пользоваться». Так давайте будем бережно относиться к данной нам жизни и к окружающей среде!

Источник