Школа как экосистема

Мы решили выяснить, почему среди учащихся нашей школы распространены такие заболевания, как: миопия (ослабление зрения), тугоухость, сколиоз, аллергия, хронический тонзиллит (ангина).

Если ли связь между здоровьем учащихся и окружающей жилой средой?

Понятие «Экосистема»

Термин «экосистема» введен в науку английским ботаником А. Тенсли в 1935г. Экосистема – это общность живых существ и неживой природы в определенном пространстве, причем все части экосистемы взаимодействуют друг с другом, используя поток энергии и создавая круговорот веществ. Живая часть экосистемы или биогеоценоза представлена множеством популяций разных видов микроорганизмов, грибов, растений и животных, которые питаются, размножаются и погибают, но при этом в экосистеме численность популяций находится в динамическом равновесии. Размер экосистемы может быть различным. Каждая из экосистем имеет свой набор экологических факторов, образующих среду обитания, в которой имеется свой набор видов живых организмов, приспособленных к этим условиям. Четких границ между ними почти не бывает. Кроме того, один и тот же организм не может входить в состав разных экосистем. Первым звеном в пищевых цепях обычно являются фотосинтезирующие растения, поскольку энергию они получают из солнечного света, а вещества для роста – из почвы и воздуха. Это продуценты; они из неорганических веществ и энергии света создают живое вещество, первичную биомассу.

Вторым звеном в пищевых цепях обычно оказываются растительноядные животные – это звено консументов.

Третье звено - редуценты.

В числе редуцентов могут быть названы сапрофитные клещи. Эти клещи питаются отмершими частичками кожи, волос и пуха, отшелушившимися частичками ногтей и т. п.

Школа как экосистема

Мы часто совершенно справедливо говорим о неблагополучии окружающей природной среды и считаем, что опасность исходит, прежде всего от загрязненных воздуха, почвы, воды. Но мы забываем, что люди значительную часть своего времени проводят в помещении.

Школа - наша «крепость», в которой должны быть созданы хорошие условия для учебы, занятий спортом и внеклассной деятельности учащихся.

В школе, как и в экосистеме, есть продуценты, редуценты и консументы.

Продуцентами в школе могут быть комнатные растения и растения аквариума.

Например, хлорофитум кучковатый. Размножается Хлорофитум семенами, детками и делением куста. Хлорофитум не только хорошо очищает комнатный воздух. Американский ученый Билл Вилвертон, много лет изучавший комнатные растения, отметил: «По каким-то причинам Хлорофитум ассимилирует вредные газы с феноменальной скоростью и очищает воздух лучше, чем некоторые технические устройства». Особенно «неравнодушен» Хлорофитум к окислам азота, тяжелым металлам. Причем, чем хуже качество воздуха для человека, тем лучше для растения. 4-5 экземпляров хлорофитума на 10 кв. м. помещения способны очистить воздух от различных смесей на 70-80 %.

Плектрантус кустарниковый или мольное дерево (Семейство Губоцветные, родина - Южная Америка). Растение имеет широкояйцевидные листья, покрытые шерстистыми волокнами, края у них губчатые, Они очень похожи на листья крапивы, но при прикосновении не «обжигают» рук. Растертые они издают запах, напоминающий запах мяты. С давних пор замечено, что запах этого растения изгоняет моль из комнаты, где оно растет. Растение имеет еще одно название - «петушья шпора». Мелкие голубоватые цветки, так же как у колеуса, с выпяченной «губой», собраны в такую прямостоящую метелку. Это соцветие, видно, сравнили с петушьей шпорой. Растение размножается черенками и семенами.

Плющ, каланхоэ, герань очищают воздух.

Нарцисс, тюльпан, фиалка - индикаторы чистоты воздуха.

Консументами, помимо учащихся, в школе могут быть рыбки в аквариуме и попугай.

В числе редуцентов могут быть названы сапрофитные клещи. Эти клещи питаются отмершими частичками кожи, волос и пуха, отшелушившимися частичками ногтей и т. п.

Факторы жилой среды школы

Внутренняя среда помещения, или жилая среда, - результат взаимодействия многих физических, химических и биологических факторов. Воздействуя на человека, они оказывают влияние на его физическое и психическое здоровье, на эмоциональное состояние. Если схематически изобразить основные элементы, от которых зависит качество жилой среды и наше самочувствие, то выглядеть это будет так:

Жилая среда школы

Архитектурно-планировочныеМикроклимат Световая среда Воздушная среда Вибрация, шум Электрические и магнитные и конструктив- помещения: поля ные решения температура, влажность

Поселение как среда жизни

Человек издавна преобразует природную среду: строит города, заводы, прокладывает дороги. Все это изменяет природные условия в окружающей среде. Важно научиться так преобразовывать ландшафт, чтобы он обеспечивал комфортные условия жизни. Среда обитания человека включает климатические особенности и другие элементы природной среды, а также искусственно созданные объекты, необходимые для жизни: дороги, тротуары, дома, преобразованные природные компоненты- парки, бульвары, газоны.

40 % населения нашей страны живет в поселках. Поселок как среда обитания имеет свои особенности. Поселок – это экологическая система, которая получает энергию, пищу, разнообразные материалы, воду и другие вещества с площади, много большей, чем занимает сам поселок.

В формировании поселкового ландшафта как жизненной среды людей выделяют два направления: создание благоприятных санитарно-гигиенических условий и пространственную организацию основных видов деятельности – труда, быта, отдыха. Среда должна быть экологически здоровой, удобной для жизни и эстетически выразительной.

Поселок, как и любой населенный пункт, должен иметь разные зоны.

Промышленная, или производственная зона- совокупность территорий, связанных с производственной деятельностью людей; жилая – включает комплекс жилых зданий, детских учреждений с площадками для игр, зеленых насаждений, спортивных площадок, учреждений культурно-бытового назначения. В коммунально-складской зоне размещаются склады, автобазы, автобусные парки. Особое место занимает припоселковая зона - места отдыха, пляжи, водные станции. Населенные пункты не могут существовать без санитарно-технического обеспечения. Оно включает водоснабжение, канализацию, ассенизацию, сооружения для обезвреживания отходов, системы очистки промышленных выбросов, сети магазинов, лечебные, учебные, культурно-бытовые и другие учреждения.

Проектировщики стремятся к тому, чтобы ландшафт поселений был разнообразным, но все его составляющие - рельеф, водные поверхности, скалистые обнажения и т. п. воспринимались бы как единое целое. Озеленение включает такие элементы, как парки, сады, озелененные территории, бульвары, скверы, защитные зоны.

Деревья в зависимости от породы, возраста, плотности кроны, в той или иной мере способствуют снижению температуры, подвижности и запыленности воздуха, обогащают его кислородом. Площадь зеленых насаждений должна составлять в среднем не менее 5 кв. м на человека.

Создание благоприятной среды в населенных местах всегда было связано с решением таких проблем, как сохранение природных ландшафтов, создание эстетически привлекательных архитектурных ансамблей, защита от загрязнения воды, воздуха, почвы.

В любом населенном пункте скапливается бытовой мусор. Часто на краю деревни, поселка находится сточная канава, куда сваливают отбросы, строительный мусор. Влага быстро высыхает, ветер разносит мелкие пылевидные частички отбросов повсюду. Создаются идеальные условия для размножения насекомых, особенно мух. Они являются разносчиками микробов - возбудителей брюшного тифа, дизентерии; источником заражения глистами. Мусор и пищевые отбросы привлекают к себе крыс. Разлагающиеся органические вещества неочищенных помоек выделяют сероводород, аммиак и другие дурно пахнущие газы.

С чисто экономической точки зрения выбрасывать отходы в окружающую среду очень выгодно – ни хлопот с ними, ни расходов. Однако проблема в том, что по мере увеличения отходов людям грозит гибель от собственных отходов. Каков же выход? Он может быть лишь единственный: важно осознать, что отходов нет, есть сырье, которое мы пока не умеем хорошо перерабатывать. Решение проблемы заключается в создании соответствующих технологий. И конечно, в воспитании у каждого из нас правильного отношения к этому вопросу.

А как быть с проблемой эксплуатации автомобиля – источника опасности и загрязнения? Решение: реконструировать старые и рационально планировать новые дороги с современным покрытием, транспортными развязками, туннелями, способствующими предотвращению загрязнения воздуха, защите от шума, предупреждению дорожно-транспортного травматизма; также применять различные формы борьбы с «нечистым выхлопом».

Воспитание водителя, повышение требовательности к дисциплине, ежедневная проверка перед выездом на транспорте, оборудование машины устройством, блокирующим двигатель при появлении у водителя признаков опьянения, сонливости или крайней усталости – все эти меры будут в большей степени, чем сейчас, способствовать комфортности окружающей среды.

Среда рабочего помещения

Значительную часть жизни человек проводит в помещении – дома, на работе. Особые требования предъявляются к среде, где человек отдыхает или наоборот работает, общается с другими людьми. Определенным требованиям должны соответствовать классные комнаты, спортивные залы как рабочие помещения для учащихся. Прежде всего, в помещениях должен быть благоприятный воздушно-температурный режим. Зона температурного комфорта – 18-22 градусов. Как повышение, так и понижение температуры неблагоприятно сказывается на работоспособности и самочувствии человека. Воздух в классе должен быть свежим, для чего необходимо проветривать класс каждую перемену. Велико значение движения воздуха в комнате. Конечно, такое движение можно создать и с помощью кондиционеров, но злоупотреблять ими нельзя, так как при их использовании воздух меняет свои природные свойства: снижается концентрация озона, изменяется состав ионов.

Немаловажна для здоровья и электрическая характеристика воздуха. Ионизированный воздух может оказывать оздоравливающее и угнетающее влияние, что зависит от концентрации ионов, их заряда, подвижности, продолжительности воздействия и других качеств его составных частей. Чем больше в воздухе отрицательных ионов, тем человек чувствует себя более комфортно.

Очень важны условия освещенности. Освещение может осуществляться естественным светом и искусственным светом. Естественный свет имеет спектр, к которому глаз человека наиболее привычен. Для оценки естественного освещения используется коэффициент естественного освещения - относительная величина, показывающая во сколько раз освещенность внутри помещения меньше наружной. Она выражается в процентах. В северных широтах процент составляет 2,9. Оптимальная ориентация окон классных помещений - юг и юго-восток.

Искусственное освещение часто осуществляется лампами накаливания, но более рациональное освещение с помощью люминесцентных ламп, свет от которых по спектральному составу ближе к естественному. Рассеянный свет люминесцентных ламп не дает резких теней. При искусственном освещении классных комнат и учебных кабинетов лампами накаливания сила света должна быть не менее 200 лк, люминесцентными лампами- 300 лк. Как естественное, так и искусственное освещение должно быть не только достаточным по силе, но и равномерным, обеспечивающим благоприятное соотношение яркостей в поле зрения, не дающим отблесков. Рекомендуемое соотношение яркостей тетрадь – парта соответственно 4:1. Для этого парты или столы должны быть покрыты светлой матовой краской.

Электромагнитные излучения (поля) радиочастотного диапазона используются в различных отраслях народного хозяйства, науки, техники, а также в телевидении, радиовещании, радиосвязи. Электромагнитные излучения радиочастот имеют различные длины волн от километровых до миллиметровых. Биологическая активность их возрастает с укорочением длины волн и является наиболее высокой в области ультразвуковых частот (УВЧ), сверхвысоких частот (СВЧ) и крайне высоких частот (КВЧ).

Длительное воздействие электромагнитных излучений умеренной интенсивности изменяет биологические процессы в клетках и тканях, прежде всего в центральной нервной и сердечно-сосудистой систем. Характерны жалобы на хроническую головную боль, повышенную утомляемость, понижение кровяного давления (гипертония), урежение частоты сердечных сокращений (брадикардия). Наблюдаются также похудание, выпадение волос, ломкость ногтей.

Работа с источниками электромагнитных излучений требует использования экранизирующих средств, ограничивающих их распространение на рабочие места обслуживающего персонала, пультов дистанционного управления, ограничения времени работы, а также применения средств индивидуальной защиты.

Современный шумовой дискомфорт вызывает у живых организмов болезненные реакции. Звук от пролетающего реактивного самолета, например, угнетающе действует на пчелу, она теряет способность ориентироваться. Этот же шум убивает личинки пчел, разбивает, открыто лежащие яйца птиц в гнезде. Транспортный или производственный шум действует угнетающе на человека – утомляет, раздражает, мешает сосредоточиться. Как только он смолкает, человек испытывает чувство облегчения и покоя.

Уровень шума в 20-30 децибел (ДБ) практически безвреден для человека. Это естественный шумовой фон, без которого невозможна человеческая жизнь. Для «громких звуков» допустимая граница составляет примерно 80 децибел. Звук в 130 ДБ уже вызывает у человека болевое ощущение, а в 150 – становится для него непереносимым. Звук в 180 ДБ вызывает усталость металла. А при 190- заклепки вырываются из конструкций. Недаром в средние века существовала казнь «под колокол». Звон колокола медленно убивал человека.

Шумная музыка также притупляет слух. Группа специалистов обследовала молодежь, часто слушающую модную современную музыку. У 20 % юношей и девушек слух оказался притупленным в такой же степени, как у 85-летних людей.

Шум мешает нормальному отдыху и восстановлению сил, нарушает сон. Систематическое недосыпание и бессонница ведут к тяжелым нервным расстройствам. Поэтому защите сна от шумовых раздражителей должно уделяться большое внимание.

Шум оказывает вредное влияние на зрительный и вестибулярный анализаторы, снижает устойчивость ясного видения и рефлекторную деятельность. Шум способствует увеличению числа всевозможных заболеваний еще и потому, что он угнетающе действует на психику, способствует значительному расходованию энергии, вызывая душевное недовольство и протест.

Экологический паспорт школы

Архитектурно-планировочная среда

Школа расположена в центре микрорайона «Охнино». Промышленная зона находится в северной части поселка, т. е удалена от жилой зоны. Поселок окружен лесом, представленным хвойными, лиственными породами, кустарниками, травянистыми растениями. Площадь зеленых насаждений соответствует санитарным нормам, т. е. 5 кв. м. на человека. Деревья способствуют снижению температуры летом, подвижности и запыленности воздуха, обогащают кислородом. Лесопосадки вокруг школы создают благоприятный микроклимат. Метод математического подсчета.

Загрязнение атмосферы пылевыми частицами.

Породы деревьев на пришкольном Количество деревьев (штуки) Количество оседающей пыли на 1 Общее количество пыли (кг)

участке дереве (кг)

Хвойные породы 11 23 253

Осина 62 34 2142

Береза 63 34 2108

Черемуха 23 34 780

Акация 33 0,2 6,6

Шиповник 43 0,2 8,6

смородина 27 16 432

Вывод: можно рекомендовать для пришкольного участка осину, березу, черемуху, хвойные деревья, смородину.

Школа окружена изгородью из сетки рабицы. Визуальная среда: лес, река, горы – экологически благоприятная. В 70 м от школы проходит автотрасса с асфальтовым покрытием. Отрицательное значение – незначительное.

Практическая работа: Приблизительный расчет выхлопных газов от автомобилей, проезжающих на ближайшей от школы автостраде.

Один автомобиль выбрасывает в сутки 1 кг. Выхлопных газов, в состав которых входит до 30 г угарного газа, окиси азота, соединений свинца.

1. Сутки – 86400 секунд. (1 час- 60 мин, 1 мин- 60 сек).

2. Скорость автомобиля V=50 км/час или 14м/сек

3. За одну секунду автомобиль выбрасывает: 1000г * 1 с

4. Определение общего количества газов

Где М –количество выбрасываемых газов;

Т – время (с), затраченное автомобилем на проезд возле школы;

N – количество автомобилей за определенное время.

В нашем случае Т= 10 с ; N= 56

М= 0,0115*10*56 = 6,44 г

Мы выяснили, что за сутки около школы автомобилями выделяется 6,44 г. выхлопных газов, в том числе 0, 19 г. угарного газа, окиси азота, соединений свинца.

Количество автомобилей за сутки Количество выхлопных газов одного Количество выхлопных газов всех Состав угарного газа, окиси азота, автомобиля (г) автомобилей за сутки (г) соединений свинца (г) - 3 %

56 0,115 6,44 0,19

Подсчеты показали, что загрязнения атмосферы выбросами транспорта незначительны.

Экологическую дискомфортность вызывают:

1) общепоселковая котельная;

2) бытовой мусор. Несмотря на наличие мусоросборников, мусор присутствует везде, что нарушает эстетическую привлекательность.

3) Здание расположено по направлению: север-юг, что не совсем соответствует световой среде.

Здание школы построено из экологически чистого материала – деревянного бруса.

Отделка помещений выполнена из деревянных материалов. Для внутреннего оформления также используются натуральные материалы. Потолок и стены покрыты известью, которая регулирует влажность воздуха. Пол – деревянный. Но особую опасность представляют отделочные материалы, лак, краска, которые выделяют вещества: формальдегид, фенол и другие, влияющие на состояние здоровья. Особенно вредны пластмассы. Внутреннее оформление школы: коридоры, классы соответствуют экологически видимой среде. В окружающем пространстве есть достаточное количество разнообразных зрительных элементов, мало повторяющихся деталей, т. е. помещение школы не вызывает гомогенную агрессивную среду. Этому способствует эстетическая неповторяемость кабинетов, стенды в коридорах, обилие цветов.

Наиболее доступный для большинства школ способ повышения комфортности визуальной среды - озеленение. На сегодняшний день влияние комнатных растений на человека изучено достаточно хорошо. В частности, установлено, что растения в интерьере способствуют снижению внутриглазного давления, уменьшают утомляемость глаз. Под воздействием летучих выделений растений снижается общее количество микроорганизмов в помещениях на 70-80 %, что гораздо эффективнее технических средств очистки воздуха. Известно также, что фитонциды уже в концентрации 5 мг/ куб. м улучшают самочувствие людей. У них повышаются защитные силы организма, нормализуются процессы возбуждения и торможения нервной системы, увеличиваются работоспособность и выносливость при физических нагрузках. Фитонцидная активность комнатных растений особенно важна для здоровья человека в зимне-весенний период, поскольку именно в это время возрастает число острых респираторных заболеваний.

Обязательным условием микроклимата помещения является относительно одинаковая температура воздуха во всем помещении. Перепады не должны быть более 2 градусов. Разность температур в школе в зимний период составляет до 5-7 градусов. Нарушена зона температурного комфорта.

Велико значение и движение воздуха в школе. Кабинеты расположены по обе стороны коридора – здание нетиповое, отсюда и недостаточная проветриваемость. А значит, накапливается пыль, способствующая аллергическим заболеваниям.

Естественное и искусственное освещение недостаточное по силе и равномерности.

Рекомендуемое соотношение яркости тетрадь – парта - 4:1 соблюдается. Столы (парты) покрыты голубой и зеленой краской.

Одной из форм физического загрязнения среды жизни является шум. Уровень шума в 20-30Децибел (ДБ) практически безвреден для человека.

ВОЗДЕЙСТВИЕ ШУМА НА ЧЕЛОВЕКА

Источник шума Уровень шума (ДБ)

Тихий шёпот 10

Шелест листьев 20

Тихая беседа 40

Чириканье птиц 60

Автомагистраль 70

Удар грома, молнии 130

Шёпот на расстоянии 1 м 20

Дискотека 110

Перелистывание страниц книги 30

Разговор средней громкости 50

Наушники на полной громкости 130

Проведен тест на определение остроты слуха.

Острота слуха – это минимальная громкость звука, которая может быть воспринята ухом испытуемого.

Оборудование: механические часы, линейка.

Порядок работы:

1. Приближайте к себе часы, пока не услышите звук.

2. Приложите часы плотно к уху и отводите их от себя до тех пор, пока не исчезнет звук.

3. Измерьте расстояние (в первом и втором случаях) между ухом и часами (в см. ).

4. Высчитайте среднюю величину двух показателей.

Оценка результатов: нормальным можно считать слух, когда тиканье ручных часов среднего размера слышно на расстоянии 10-15 см. от уха испытуемого.

Из 19 тестируемых – 14 (74 %) учащихся слышат хорошо, 4 (21 %)не слышат, 1 (5%) слышит на одно ухо. 26 % учащихся страдают тугоухостью.

В школе шумового дискомфорта нет, оно снижено до минимума. Причиной тугоухости может быть чрезмерное увлечение музыкой, телевизором, перенесение заболеваний.

Большое влияние на здоровье оказывают электромагнитные излучения, связанные с работой компьютеров. Использование их требует экранирующих средств, ограничение времени работы.

Экологический паспорт школы показал экологически чистую, архитектурно-планировочную, визуальную, шумовую среду; экологический дискомфорт в световой, температурной, электромагнитной среде.

Школа является гетеротрофной экосистемой. Источниками энергии являются законсервированная солнечная энергия в виде топлива, атомная энергия.

Пищевые связи сложные, удлиненные.

Принципиальные отличия экологических связей человека - социальность, уникальная энерговооруженность, всестороннее использование орудий труда. Социальные связи влияют и управляют всей жизнью современных людей. На состояние здоровья оказывают негативное воздействие многочисленные экологические факторы: Физические (тепловые, шумовые, электромагнитные), химические (диоксид серы, тяжелые металлы), биологические, социально-экономические.

Школьник как часть экосистемы тесно связан с законами природы, поэтому он должен сам оберегать и совершенствовать окружающую среду.

Проблемы школы как экосистемы и их решение.

проблемы решение

Загрязнение окружающей среды 1. Поддержание порядка на улицах

Акции в защиту окружающей среды

Экологическая привлекательность территории и визуальной школьной 1. Конкурс на лучший проект внешнего и внутреннего вида школы.

среды. 1. Изменение ландшафтного дизайна, озеленение.

Температурный и световой дискомфорт 1. Улучшение температурного и светового режима.

2. Рациональное использование ресурсов (воды, электроэнергии, тепла)

Экологическая чистота деятельности человека 1. Здоровый образ жизни.

2. Экологическое воспитание школьников.