Содержание углекислого газа в школьном помещении

СОДЕРЖАНИЕ УГЛЕКИСЛОГО ГАЗА В КЛАССНОМ ПОМЕЩЕНИИ

Сивцева Н.

Мы обратили внимание на то, что учащиеся в конце учебного дня жалуются на головную боль, наблюдается усталость, вялость в поведении. Одной из причин плохого самочувствия могло быть повышение концентрации СО₂ в классном помещении, где занимаются эти учащиеся.

Цель нашей работы: определить содержание углекислого газа в школьных помещениях.

Задачи:

1. Выяснить роль углекислого газа, как составную часть атмосферного воздуха;

2. Измерить содержание углекислого газа в различных помещениях школы;

3. Проанализировать количественные показатели содержания углекислого газа.

Предмет изучения: двуокись углерода, которая образуется в результате окислительно-восстановительных процессов, протекающих в организме.

Методы выполнения работы: химический эксперимент, физические исследования, математические вычисления, изучение статистических данных.

Экспресс-метод определения углекислого газа в воздухе

Для выполнения работы требуется:

- медицинский шприц на 100-150 мл;

- химический стакан, вместимостью 50-100 мл;

- 0,005% раствор карбоната натрия, для приготовления которого 1 г химически чистого безводного карбоната натрия растворяют в 200 мл свежеприготовленной дистиллированной воде, а затем добавляют 0,5 мл

1%-го раствора фенолфталеина;

- рабочий раствор, 1 мл 0,005% раствор карбоната натрия помещают в мерную колбу на 100 мл, доводят объем дистиллированной водой до метки и перемешивают.

Мы измерили концентрацию углекислого газа в следующих помещениях: рекреация (1 этаж), рекреация (2 этаж), рекреация (3 этаж), кабинет биологии, мастерская, спортзал.

Учитывая объем исследуемого воздуха, потребовавшийся для обесцвечивания раствора карбоната натрия, определяют по специальной таблице содержание двуокиси углерода в воздухе:

Объем воздуха, мл.

Концентр. СО₂ (%)

Объем воздуха, мл.

Концентр. СО₂ (%)

Объем воздуха, мл.

Концентр. СО₂ (%)

80

0,32

330

0,116

410

0,084

160

0,208

340

0,112

420

0,080

200

0,182

350

0,108

430

0,076

240

0,156

360

0,104

440

0,070

260

0,144

370

0,100

450

0,066

280

0,136

380

0,096

460

0,060

300

0,128

390

0,092

470

0,056

320

0,120

400

0,088

480

0,052

Таблица 1. Зависимость содержания углекислого газа (%) в воздухе от объема воздуха, обесцвечивающего 20 мл 0,005%-ного раствора соды

Измерения проводились в течение с пяти дней. Полученные результаты занесли в таблицу.

Пн, 3 марта

Вт, 4 марта

Ср, 5 марта

Чт, 6 марта

Пт, 7 марта

Рекреация (1 этаж)

0,076

0,112

0,112

0,084

0,066

Рекреация (2 этаж)

0,070

0,104

0,108

0,076

0,066

Рекреация (3 этаж)

0,069

0,102

0,107

0,069

0,066

Кабинет биологии

0,084

0,120

0,136

0,128

0,108

Мастерская

0,088

0,128

0,144

0,092

0,076

Спортзал

0,120

0,144

0,156

0,120

0,108

Таблица 2. Концентрация углекислого газа (%) в школьных помещениях в течение недели

На диаграммах видна динамика изменения содержания углекислого газа в различных школьных помещениях.

Анализ позволяет сделать несколько очевидных выводов. Во-первых, концентрация углекислого газа во всех школьных помещениях в течение всей недели выше нормы.

Диаграмма 1. Содержание углекислого газа

Во-вторых, наибольшее содержание углекислого газа в учебные дни наблюдается в помещениях, в которых происходит образовательный процесс. В них дети проводят большую часть времени.

Диаграмма . Изменение концентрации углекислого газа в кабинете биологии

Диаграмма . Изменение концентрации углекислого газа в мастерской

В-третьих, пик концентрации углекислого газа наблюдается в школьном спортзале, что очевидно связано с большой двигательной активностью учащихся.

Диаграмма 4. Изменение концентрации углекислого газа в спортзале

В то же время наименьшая концентрация, в течение учебных дней, выявлена в помещениях, где образовательный процесс не ведется - это зоны отдыха на 1-3 этажах. Связано это конечно с тем, что такие помещения обязаны быть проветриваемыми во время уроков. И немаловажную роль в чистоте воздуха, конечно, играют растения. Но все-таки, концентрация и в рекреациях в 1,8-3 раза выше нормы.

Диаграмма . Изменение концентрации углекислого газа в рекреации (1 этаж)

Диаграмма 6. Изменение концентрации углекислого газа в рекреации (2 этаж)

Диаграмма 7. Изменение концентрации углекислого газа в рекреации (3 этаж)

Очевидно, что резкого изменения содержания углекислого газа не наблюдается, она плавно увеличивается к середине недели и плавно уменьшается к концу. Это, скорее всего, связано с количеством учащихся (401 в начале недели, в середине 449, а в пятнице 397).

Вывод: школьные помещения не проветриваются должным образом, что отрицательно сказывается на самочувствии учеников и учителей.

Очень важно то, каким воздухом дышит ребенок во время своего развития, ведь организм ребенка более подвержен негативному влиянию отравляющих веществ. За последние два десятилетия в развитых европейских странах количество аллергических и астматических заболеваний удвоилось. В 2004 году была высказана гипотеза о том, что основной причиной увеличения заболеваний является негативное воздействие загрязненного воздуха и повышенного уровня углекислого газа во внутренних помещениях. Исследования, проведенные в рамках ЕЭС, подтвердили эту гипотезу.

В ЧРССОШИ им.Д.П.Коркина 15 учеников имеют хронические заболевания органов дыхания:

- 9 учащихся - хронический тонзиллит;

- 2 учащихся - бронхит;

- 4 ученика - бронхиальная астма.

Рекомендации для решения данной проблемы

Как же можно решить эту проблему? Во-первых, это длительное проветривание всех помещений. Кратковременное проветривание слабоэффективное и практически не уменьшает содержание углекислого газа в воздухе.

Во-вторых, с помощью комнатных растений. Но поглощение ими избыточной углекислоты из воздуха происходит только на свету.

В-третьих, углекислый газ можно удалять из воздуха помещения специальными приборами. Эти приборы называются абсорберами (поглотителями) углекислого газа. В основе действия абсорбера углекислого газа заложен принцип захвата молекул СО₂ специальным веществом.

В-четвертых, включать вентиляции на длительных переменах.