Алексеева Н.И. 30 ноября 2000 11:39:50

**************Ecological Cooperation Project*****************
* eco@fadr.msu.ru http://fadr.msu.ru/ecocoop/eco *
*************************************************************

> ОЦЕНКА ЗАПЫЛЕННОСТИ ВОЗДУХА В УЧЕБНЫХ КЛАССАХ ШКОЛЫ
>
> Некрасова Анастасия, ученица 9 класса
> - Общеобразовательная средняя школа ? 7 г. Сосновый Бор, Ленинградская
> область
> Руководитель работы: учитель биологии Алексеенко З.А.
>
> Соблюдение предельно допустимых концентраций (ПДК) атмосферных загрязнений
> химическими и биологическими веществами является основой регулирования
> качества атмосферного воздуха населенных мест и методом обеспечения
> отсутствия прямого или косвенного влияния загрязнений на здоровье
населения
> и условия его проживания. Гигиенические требования к охране атмосферного
> воздуха населенных мест (в частности, по концентрации химических
элементов)
> регламентируются санитарными правилами и нормами Министерства
> здравоохранения Российской Федерации, изложенных в нормативных документах
> [1].
> Погодные условия в районе города Сосновый Бор характеризуются наличием
> большого количества ветровых дней в году [2]. В этих условиях концентрация
> химических элементов в атмосфере может существенно превышать допустимые
> значения даже без действия различных промышленных источников. Воздействие
> вторичных загрязнений атмосферы наиболее сильно сказывается на здоровье
> детей как в силу ослабленной иммунной системы, так и более сильной реакции
> детского организма на присутствие в атмосфере вредных веществ. Последнее
> обстоятельство обусловлено высокой концентрации пылевых частиц на уровне
> 1,0 - 1,5 метров от поверхности почвы. В этой связи целью настоящей работы
> являлась оценка запыленности воздуха учебных классов школы с целью
> подготовки материалов для составления экологического паспорта школы.
> Естественно, что проведение такой оценки требует наличие весьма сложного
> аналитического оборудования. Поэтому в данной работе силами учащихся школы
> выполнялись все подготовительные работы по отбору проб воздуха, а
собственно
> анализ химического состава этих проб был выполнен в НИИ физики
> Санкт-Петербургского государственного университета. Поэтому задача
настоящей
> работы заключалась в том, чтобы:
> - осуществить отбор проб воздуха,
> - провести в специализированной лаборатории университета анализ
элементного
> состава отобранных проб,
> - обработать и проанализировать полученные результаты.
> Для оценки запыленности воздуха в учебных классов школы был выбран метод
> сравнительного анализа проб воздуха, полученных одновременно в учебном
> кабинете и за стенами школы. Для повышения контраста ожидаемых
результатов
> этой оценки, учащимся, занимающимися в выбранном для измерений классе,
> разрешено было не пользоваться сменной обувью.
> В качестве объекта исследований был выбран учебный кабинет ? 29 - кабинет
> биологии, расположенный на 1 этаже здания и являющимся типичным для
> большинства учебных классов школы. Контрольным объектом исследований
являлся
> участок пришкольной территории, находящейся на расстоянии 50 м от проезжей
> части улицы и расположенный вдоль наружной стены учебного кабинета ? 29.
>
> По санитарным нормам площадь учебного кабинета, рассчитанного для работы
40
> учащихся младших классов или 35 учащихся старших классов, должна быть не
> менее 55 м2 . В этом случае на каждого учащегося должно приходиться от
1,25
> до 1,5 м2 площади класса, без учета места, занятого шкафами. Площадь
> кабинета ? 29, в котором занимается не более 35 учащихся старших классов,
> составляет 60 м2 при высоте потолков 3 м. С учетом наличия в кабинете 3
> шкафов с наглядными учебными пособиями, занимающих в общей сложности
> площадь, равную 11 м2, на каждого учащегося приходится по 1,6 м2 , что
> соответствует санитарному нормативу.
> Выбор измерительной аппаратуры и процедура проведения измерений
> соответствовали рекомендациям, изложенным в работе [3]. В соответствии с
> этим исследования химического состава воздуха выполнялись методом серийных
> измерений проб воздуха, полученных фильтровым заборником с осаждением
частиц
> на полихлорвиниловую ткань Петряева.
> Перед проведением забора воздуха в заборник устанавливался фильтр Петряева
с
> обозначенным на нем контрольным номером. Затем заборник воздуха
подключался
> к бытовому пылесосу "Тайфун", обладающим высокой производительностью.
Забор
> проб воздуха как на открытом воздухе (проба 1), так и в учебном кабинете
> (проба 2) проводился на высоте 1,5 метра от земли (пола) в течение 20
минут,
> непрерывно. По окончании забора пробы воздуха фильтр, с осажденной на нем
> пылью, вынимался из заборника, упаковывался в изолирующий пакет и
> отправлялся для последующего анализа в НИИ физики Санкт-Петербургского
> университета. Где в лаборатории физики аэрозолей, на рентгеновском
> анализаторе МЕКА-1044, пробы подвергались ядерно-физическому
> (нейтронно-активационному и рентгено-флуоресцентному) элементному анализу.
> Полученные в результате проведенного лабораторного анализа значения
> концентраций химических элементов в пробах воздуха, забор которых был
> осуществлен
> 02 декабря 1999 года, представлены в таблице.
> Погодные условия во время проведения забора проб характеризовались
наличием
> низкой облачности и частичного снежного покрова почвы. Скорость
порывистого
> ветра достигала (2 ё 4) м/с при температуре воздуха (0 ё -1) оС.
> В первом столбце таблицы указаны химические элементы, зарегистрированные в
> процессе проведения измерений.
> Во втором и третьем столбцах - значения концентраций этих элементов в мг /
> м3
> для 1 и 2 проб воздуха, соответственно.
> В четвертом столбце представлены значения инструментальной погрешности,
> получаемой при определении концентрации каждого химического элемента.
> В пятом и шестом столбцах таблицы приведены, соответственно, значения
> предельно допустимой концентрации (ПДК) этих элементов в воздухе и их
класс
> опасности по данным - "Гигиенические нормативы содержания загрязняющих
> веществ в воздухе населенных мест по СанПин 2.1.4.559.- 96" [1].
> Из представленных в таблице результатов анализа проб воздуха его
элементный
> состав может быть охарактеризован следующими показателями:
> Элементный состав воздушных проб в учебных классах в точности
соответствует
> элементному составу проб, полученных на улице.
> Зарегистрированная в пробах воздуха концентрация элементов 1 класса
> опасности примерно на порядок ниже нормы ПДК и, практически, одинакова
для
> обоих проб.
>
>
> Таблица. Концентрация химических элементов в пробах воздуха.
>
> Элемент Концентрация, мкг / м3 ПДК, Класс
> Проба 1 Проба 2 Погрешность мкг / м3 опасности
>
> Cr 0,07 0,05 0,07 1,5 1
> Ni 0,02 0,06 0,03 0,2 1
> Se 0,01 0,013 0,01 0,05 1
> Pb 0,1 0,12 0,04 0,3 1
>
> Al 49,0 21,0 5,0 10,0 2
> Mn 0,09 0,12 0,05 1,0 2
> Fe 0,19 1,57 0,05 4,0 2
> Cu 0,23 0,12 0,03 2,0 2
>
> Mg 40,0 22,0 18,0 50,0 3
> Si 9,8 16,4 2,0 60,0 3
> Ca 0,1 3,02 0,07 12,0 3
> Zn 0,13 0,13 0,03 50,0 3
> Sr 0,017 0,02 0,013 15,0 3
> Zr 0,026 0,076 0,017 10,0 3
>
> Rb 0,011 0,015 0,012 5,0 -
> Ti 0,03 0,069 0,013 10,0 -
>
> Количественное содержание в пробах воздуха элементов 2 класса опасности,
> таких как марганец (Mn), железо (Fe) и медь (Cu), не достигает уровня ПДК.
> Концентрация же алюминия (Al) превышает норм ПДК в несколько раз. При
этом,
> если в уличной пробе алюминия и меди содержится в два раза больше, чем в
> воздушной пробе учебного кабинета, то содержание железа в пробе из
учебного
> кабинета оказывается почти на порядок выше, чем в уличной пробе.
> В обоих пробах воздуха зарегистрированная концентрация элементов 3 группы
> опасности значительно ниже норм ПДК. Тем не менее, в пробе учебного
кабинета
> отмечено превышение в два - три раза содержания кремния (Si), кальция (Ca)
и
> циркония (Zr) по сравнению с уличной пробой.
> В пробах воздуха зарегистрировано наличие рубидия (Rb) и титана (Ti),
> которые не отнесены ни к одному из классов опасности и концентрация
которых
> более чем на два порядка ниже нормы ПДК. Однако концентрация титана в
пробе
> учебного кабинета оказалась в два раза выше, чем в пробе воздуха,
полученной
> на улице.
> Все элементы, увеличение содержания которых отмечается в воздушной пробе
> учебного кабинета, характерны для элементного состава песчаной почвы.
> Поэтому негативное изменение воздушной среды учебного кабинета можно
> объяснить исключительно "загрязнением" ее частицами почвы, принесенными
> учащимися на своей обуви.
>
> Из проведенного анализа результатов измерений элементного состава воздуха
в
> учебном классе и за пределами школы (на улице) следует, что:
> - В пробах воздуха учебного кабинета зарегистрированная концентрация
> элементов 1 класса опасности значительно ниже величины норм ПДК.
> - В то же время в этих пробах отмечено превышение допустимого уровня
> алюминия (элемент 2 класса опасности) более чем в 2 раза. Концентрация
> остальных элементов, как 2 так и 3 класса опасности, в пробах воздуха
> учебного кабинета существенно ниже допустимых норм.
> - В пробах воздуха, взятых на улице, концентрация алюминия превысила
> величину ПДК в 5 раз.
> - Характерным отличием пробы воздуха учебного кабинета от пробы воздуха
> улицы является увеличение содержание в ней железа и титана - более чем на
> порядок, а также кремния, кальция и циркония - в 2 - 3 раза. Все эти
> элементы, характерные для химического состава почвы, принесены в учебный
> кабинет учащимися на своей обуви.
>
>
> Литература
> 1. Контроль химических и биологических параметров окружающей среды. Глава
> 1.2. Нормативы контроля параметров воздуха.: Санкт-Петербург, изд.
> "Экометрия", 1998, 851 с.
> 2. Ленинград. Историко-географический атлас. Глава "Климат. Температура
> воздуха, осадки, направление ветра". М. Изд. Гл. упр. геодезии и
картографии
> при Совмине СССР. 1977 г., С. 53-57.
> 3. Андреев С.А., Ивлев Л.С., Кудряшов В.И. и др. Аэрозольные исследования
в
> районе Санкт-Петербурга, включая восточную часть Финского залива. //
> Экологические вести. - 1999 - ? 1 - С. 55- 60.
>
> Assesment of dust contents in school classrooms
>
> Anastasia Nekrasova, student of the ninth form
> - Secondary school ? 7, Sosnovy Bor, Leningrad region
> Master of work: biology teacher Z.A. Alekseenko
>
> Annotation
> Hygienic requirements (by chemical element concentration, in particular)
are
> rated by sanitary rules and norms committed to normative documents by
> Ministry of Health of Russian Federation. Increasing chemical element
> concentration in atmosphere above permissible values tells more greatly on
> children's health, both because of their weakened immunity and stronger
> reaction of children's organism to the presence of harmful substances in
> atmosphere.
> The aim of this work is the assessment of dust contents in school
classrooms
> to prepare data for making up the ecological school certificate. Carrying
> out air chemical analysis demands rather complicated laboratory equipment
> and that is why all the preparatory work of taking air samples was made in
> the school but the definition of element composition of these samples was
> fulfilled in St. Petersburg state university where nuclear-physical
analysis
> method can be used.
> A comparative method of analysis of air samples taken in a classroom and
> out-of-doors simultaneously was chosen for the assessment of air dust
> contents in a classroom.
> A school classroom on the ground flour, typical for most classrooms in
> school was chosen as an object of investigation. A test object of
> investigation was a part of territory near the school, situated along the
> out side wall of this classroom.
> From the obtained results it follows:
>
>
>
>
>