Проектно-исследовательская работа Чистый воздух-каждому дому!

МОУ «Средняя общеобразовательная школа № 28»

Учебно-исследовательская работа

Секция: естествознание

Чистый воздух - каждому дому!

Выполнил: ученик 8 «Б» класса

Кукушин Андрей

Руководитель: Егорова С.В.

Саранск-2011

Содержание:

Введение ……………………………………………… 2-5

1. ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

1.1 Общая характеристика атмосферы…………………….6-8

1.2 Общая характеристика загрязнений………………….. 9-10

1.3 Общая картина загрязнений окружающей среды в

Мордовии…………………………………………………. ..10-12

1.4 Технические решения в борьбе за чистый

воздух………………………………………………………. . 14-15

1.5.Устройство и принцип действия ионизатора

воздуха………………………………………………………. 15-16

1.6.Достоинства и недостатки ионизатора воздуха………….17-19

2.ЗАКЛЮЧЕНИЕ…………………………………… …… 19

Используемая литература …………………………… ..……22

Приложение ……………………………………………………23-27

ВВЕДЕНИЕ

«Как наша жила бы планета,

Как люди жили б на ней,

Без теплоты, магнита, света

И электрических лучей».

Все многообразие искусственного мира, в котором живет человек, создано за счет естественной среды. Довольно долго человечество не заботилось о том, что природному источнику ресурсов наступит когда-нибудь конец. Время это казалось столь далеким, что не стоило беспокоиться по этому поводу. До последнего времени господствовало представление о том, что ресурсы нашей планеты практически неисчерпаемы, а способность природы к самовосстановлению беспредельна.

Сегодня, когда деятельность человека приняла планетарный характер, когда человек стал главным действующим началом в природе, видно, что под влиянием производственной деятельности человека на нашей планете развиваются процессы, ухудшающие среду обитания человека, пагубно влияющие на здоровье людей, таящие угрозу самой жизни будущих поколений.

Научно-технический прогресс поставил перед человечеством целый ряд новых, весьма сложных проблем, с которыми оно до этого или не сталкивалось вовсе, или они не были столь масштабными. Среди них особое место занимают отношения между человеком и окружающей средой. Научно-техническая революция способствует дальнейшему развитию человеческого общества, открывает широкие перспективы для его процветания. Вместе с тем она по своей сущности противоречива. С одной стороны, с ее достижениями человечество связывает свои надежды на высокое материальное и духовное благосостояние, с другой - эти достижения в ряде случаев сопровождаются отрицательными воздействиями, как на человека, так и на среду его обитания.

Воздействие человека на природу обычно связано со стремлением достигнуть каких-либо заранее поставленных целей, однако они не всегда совпадают с возможностями биосферы. Воздействие человека на природу именно и отличается от воздействия на нее животного мира тем, что деятельность первого переходит ту грань, когда сохраняется биологическое равновесие. Сейчас существует настроение экологического пессимизма и аларгизма (от англ.alarm - тревога). Возрождаются реакционно-романтические концепции, с точки, зрения которых первопричиной экологического кризиса является сам по себе научно-технический прогресс. Возникают доктрины «ограниченного роста», «устойчивого состояния» и т.п., согласно которым необходимым резко ограничить, либо вообще приостановить технико-экономическое развитие.

Проблема природной среды и целесообразное использование природных богатств нашей планеты действительно приобрело большую актуальность. Но прогресс человечества невозможен без воздействия на природу, без расходования ее ресурсов. Дело заключается в разумном преобразовании природы, рациональном ее использовании в интересах живущих сейчас и будущих поколений.

В связи с вышеизложенным, резко возрастают роль технической экологии, призванной на основе оценки степени вреда, приносимого природе индустриализацией производства, разрабатывать и совершенствовать инженерно-технические средства защиты окружающей среды, всемерно развивать основы создания замкнутых и безотходных технологических циклов и производств.

Технические средства, в основе которых лежат физические явления, на сегодняшний день являются одной из главных составляющих технической экологии. Заинтересовавшись вопросами решения экологических проблем, вставших очень остро перед человечеством, я решил выяснить, какими конкретно ресурсами располагает физическая экология.

В этом учебном году я начал работать над своим исследовательским проектом «Чистый воздух - каждому дому! », в котором предполагается популяризировать прибор электронной очистки воздуха. А также постараться показать его доступность и позитивное влияние на состояние здоровья человека.

При работе над проектом я ставил перед собой цель: убедиться в эффективности использования физических приборов, используемых для очистки воздуха на примере ионизатора воздуха.

Для себя я выделил следующие задачи:

-ознакомиться с данными по общей характеристике загрязнений

- выяснить, какие технические методы предложены на сегодняшний день для решения проблемы загрязнения воздуха;

- изготовить самостоятельно прибор электронной очистки воздуха;

-применить и проконтролировать его действие на практике

Цель исследования:

изучить принцип работы ионизатора воздуха, самому собрать его,

убедиться в эффективности использования приборов,

применяемых для очистки воздуха на примере ионизатора.

Задачи исследования:

1. Проанализовать научную литературу по теме исследования.

2. Определить и проверить возможности применения прибора электронной очистки воздуха.

3.Собрать прибор электронной очистки воздуха из подручного материала.

4. Применить и проконтролировать его действие на практике.

Гипотеза исследования:

природа нуждается в помощи человека, а человек заинтересован в том, чтобы природа была здоровой, человек должен знать, что необходимо постоянно совершенствовать и улучшать качество мероприятий по охране окружающей среды; проверка теории на недопустимость возможных недочётов, отдельных ошибок и просчётов.

Основными методами исследования являются:

работа с научной литературой, в сочетании с Интернет-источниками, практическая работа по созданию прибора электронной очистки воздуха по заданной схеме из подручных материалов.

1. ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

1.1. Общая характеристика атмосферы.

Атмосферный воздух - жизненно важный ресурс, который обеспечивает воспроизводство биомассы на Земле, жизнь растений и животных и функционирование значительной части человеческой технологии.

Атмосфера - не просто однородная газовая оболочка, окружающая Землю. Это сложная, динамическая система, состояние которой зависит от многих факторов, в том числе и от человеческой деятельности.

Одно из первых описаний атмосферы, которое можно считать научным, было сделано Аристотелем. В своей «Метеорологике» он рассуждает о причинно-следственной связи между землей, водой и воздухом, об условиях образования облаков и зависимости этого процесса от температуры и влажности воздуха.

Последующие исследования атмосферы сформировали к настоящему времени довольно полную картину этой сложной системы. Однако, несмотря на значительный прогресс в физике атмосферы, сегодня еще нельзя надежно прогнозировать ее поведение. Я рассмотрю некоторые вопросы о структуре атмосферы, ее составе, давлении, плотности, температуре.

Состав атмосферы и ее структура изучены достаточно хорошо. Известно, что атмосфера Земли состоит из азота (78%), кислорода (21%), аргона (1%), малых примесей углекислого газа, паров воды, ничтожного количества гелия, неона, криптона, водорода, а также взвешенных твердых частиц (аэрозолей). Среди планет Солнечной системы атмосфера такого состава имеется только на Земле, что связано с ее геологическим прошлым.

Основные характеристики атмосферного воздуха: давление, температура, плотность. Они изменяются с высотой и зависят друг от друга.

Зависимость давления от высоты было определено Блезом Паскалем, именно он установил, что с увеличением высоты на каждые 13 метров давление уменьшается на 1 мм. рт. ст.

Основная масса воздуха в атмосфере (до 80%) находится в нижнем, приземном слое -- тропосфере. Толщина тропосферы в среднем 11 - 12 км: 8 - 10 км - над полюсами, 16 - 18 км - над экватором. При удалении от поверхности Земли в тропосфере происходит понижение температуры на 6⁰С на 1 км. На высоте 18 - 20 км плавное уменьшение температуры прекращается, она остается почти постоянной: - 60 ⁰С - 70 ⁰С. Этот участок атмосферы называется тропопаузой, который находится примерно на высоте 15 км. Выше она снова начинает возрастать. В связи с этим изменением (от греческого тропэ - поворот) эта часть атмосферы и получила свое название. Следующий слой - стратосфера - занимает высоту 20 -- 50 км от земной поверхности. В ней сосредоточена остальная (20%) часть воздуха. Здесь температура повышается при удалении от поверхности Земли на 1 - 2 ⁰С на 1 км и в стратопаузе на высоте 50 - 55 км доходит до 0 ⁰С. Второй минимум (мезопауза) располагается на высоте около 100 км. Особенно быстрое изменение температуры, ее возрастание отмечается в термосфере(см рис.1 в приложении).

Высокая температура здесь связана с очень малой плотностью воздуха (3·10^-12 кг/м³) и тем, что солнечная радиация попадает сюда, не испытав поглощения.

Термосфера и экзосфера, занимающие высоты соответственно 80 -- 1000 и 1000 -- 2000 км, представляют собой наиболее разреженные части атмосферы. Здесь встречаются лишь отдельные молекулы, атомы и ионы газов, плотность которых в миллионы раз меньше, чем у поверхности Земли. Следы газов обнаружены до высоты 10 -- 20 тыс. км.

Кроме слоев атмосферы, характеризуемых изменением температуры воздуха, имеются еще слои, связанные с особенностями состава. Один из них - озоновый слой, или озоносфера, расположенный между высотами 18 - 25 км. Слоем ее можно назвать условно, так как озон О₃ имеется во всех частях атмосферы, озоносфера - область его наибольшей концентрации.

Основное значение озонового экрана состоит в том, что он защищает живые организмы от жесткого ультрафиолетового излучения. Озоновый экран поглощает ультрафиолетовые лучи с длиной волны около 290 нм и менее, поэтому до земной поверхности доходят ультрафиолетовые лучи, полезные для высших животных и человека и губительные для микроорганизмов.

Другая область, расположенная выше 100 км - ионосфера, состоит, в основном, из газов, ионизированных ультрафиолетовым излучением Солнца и космическим излучением.

Толщина воздушной оболочки сравнительно невелика при сопоставлении с космическими расстояниями: она составляет одну четвертую радиуса Земли и одну десятитысячную часть расстояния от Земли до Солнца. Плотность атмосферы на уровне моря равна 0,001 г/см³, т.е. в тысячу раз меньше плотности воды.

Состав этого слоя подвержен изменениям во времени. Эти изменения обусловлены, с одной стороны, природными процессами, а с другой хозяйственной деятельностью человека. Между атмосферой, земной поверхностью и другими сферами Земли происходит постоянный обмен теплом, влагой и газами, который вместе с циркуляцией воздушных масс в атмосфере влияет на основные климатообразующие процессы.

Атмосфера защищает живые организмы от мощного потока космического излучения. Ежесекундно на верхние слои атмосферы обрушивается поток космических лучей: гамма, рентгеновские, ультрафиолетовые, видимые, инфракрасные. Если бы все они достигали земной поверхности, то в течение нескольких мгновений уничтожили бы все живое.

Атмосфера защищает Землю от многочисленных метеоритов. Ежесекундно в атмосферу попадает до 200 млн. метеоритов, доступных для наблюдения невооруженным глазом, но они сгорают в атмосфере. Замедляют свое движение в атмосфере мелкие частицы космической пыли. Атмосфера является теплоизоляционным фильтром. Без атмосферы перепад температур на Земле в сутки достигал бы 200 ⁰С (от 100 ⁰С днем до - 100 ⁰С ночью).

1.2. Общая характеристика загрязнений

Атмосфера всегда содержит в своем составе определенное количество примесей, поступающих в нее от естественных и антропогенных источников.

Уровень загрязнения атмосферы естественными источниками является фоновым и мало изменяется с течением времени. Атмосферная пыль является естественным источником загрязнений. Атмосферная пыль представляет собой мельчайшие твердые взвешенные в воздухе частицы радиусом 10^-4 - 10^-3 см. Она образуется в результате разрушения и выветривания горных пород и почвы, вулканических извержений, дробления космических тел и прочее. Атмосферная пыль имеет большое значение для процессов, происходящих на Земле: она способствует конденсации водяных паров, а следовательно, и образованию осадков, рассеивает солнечное излучение и защищает тем самым Землю от чрезмерного нагревания.

К природному пылевому фону атмосферы в крупных городах и промышленных центрах присоединяется огромное количество разнообразной производственной пыли и вредных газов. Масштабы этих выбросов и их влияние на атмосферу стали сопоставимы с естественными факторами.

Сегодня антропогенные загрязнения отличаются многообразием видов и многочисленностью источников их выброса.

Все возрастающие темпы роста мирового промышленного производства сопровождаются непрерывным ростом абсолютного количества промышленных выбросов. Считается, что приблизительно каждые 10 - 12 лет объем мирового промышленного производства удваивается, что сопровождается примерно таким же ростом объема вредных выбросов в окружающую среду.

В России основное загрязнение атмосферы создают пять отраслей промышленности, автотранспорт и теплоэнергетика. Их относительное участие в загрязнении атмосферы распределяется следующим образом: теплоэнергетика - 27,0 %, черная металлургия - 24,3 %, цветная металлургия - 10,5 %, нефтедобыча и нефтехимия - 15,5 %, автотранспорт - 13,5 %, предприятия стройматериалов - 8,1 %, химическая промышленность - 1,1 %.

Самыми распространенными веществами, загрязняющими атмосферу, являются оксид углерода СО, диоксид серы SO₂, оксиды азота NO_х, углеводороды С_nН_m и пыль. Кроме этих веществ в атмосферу выбрасывается и ряд более токсичных веществ. Так, например, заводы электронной промышленности в вентиляционных выбросах содержат пары плавиковой, серной, хромовой и других минеральных кислот, органические растворители и т.п.

1.3. Общая картина загрязнения окружающей среды в Мордовии.

Промышленность России выбрасывает в атмосферу в среднем 19,5 миллионов загрязняющих веществ за год. На одного жителя России приходится около 342 кг выбросов в атмосферу в год. Столица Мордовии выбивается в лидеры по степени загрязненности воздуха. Исследования атмосферы в главных городах Поволжья и центральной части России, проведенные учеными Верхневолжского Управления по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды дали неожиданные результаты. Саранск занял "почетное" четвертое место в списке городов-смертников, пропустив на "гибельный пьедестал" лишь Рязань, Чебоксары и Иваново (где, по мнению специалистов по мониторингу окружающей среды, уже вовсе дышать нечем).

В списке городов-смертников ПО СТЕПЕНИ ЗАГРЯЗНЕННОСТИ АТМОСФЕРЫ САРАНСК ЗАНИМАЕТ ЧЕТВЕРТОЕ МЕСТО!

В Саранске воздух в таблице гидрологов охарактеризован предельным индексом загрязнения - 9,23%. Зоя Лошкарева, начальник комплексной лаборатории Республиканского центра по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды, констатирует печальный факт: "Жителям столицы Мордовии дышится трудно, и оттого они чаще подвержены болезням. В атмосфере Саранска содержится гигантское количество опасных природных и технических веществ. Летняя беда - грунтовая и техническая пыль. В жаркие дни концентрация в воздухе пылевой взвеси превышает норму в 5 раз. Но это не самый страшный "воздушный наполнитель". К первому классу опасностей относятся газообразные отравляющие человеческого организма: бензапирен и формальдегид. Формальдегида в нашей атмосфере в пять раз больше допустимого, бензапирена - в два раза. Вина в повышенной загрязненности саранского воздуха формальдегидом лежит на предприятиях ОАО "Теплоизоляция". Бензапиреном насыщают небеса другие промышленные гиганты: ЖБК (железобетонные конструкции), ЖБИ, АБЗ (асфальтобетонный завод). Городские котельные и заводы, расположенные на ТЭЦ-2, добавляют в воздушную адскую смесь еще один смертоносный компонент - диоксид азота. Содержание этого вещества в атмосфере Саранска превышает норму в 1,1 раза".

В 1999 г. промышленными предприятиями города было выброшено в атмосферу 12 263 тыс. т загрязняю­щих веществ. Основными загрязнителями атмосферного воздуха города явля­ются: ОАО «Мордовэнерго», ОАО «Лисма - СИС и ЭВС», ОАО «Лисма -СЭЛЗ», ОАО «Саранский завод "Резинотехника"», ОАО «Саранский приборо­строительный завод», Тепловые сети, ОАО «Завод "Сарансккабель"», ОАО «Железобетон» (ЖБК-2), ЗАО «Саранская пивоваренная компания», ОАО «Электровыпрямитель», ОАО «Авторемонтный завод "Саранский"», ОАО «Са­ранский завод "Центролит"», ОАО «Сарэкс», ДРСУ-2, ОАО «Биохимик», ТОО «Тепличное», ОАО «Саранский завод автосамосвалов».

Несмотря на сложное экономическое положение, в период с 1995 по 2000 г. в городе проводились организационно-технические мероприятия по сокращению выбросов загрязняющих вредных веществ в атмосферу. На ОАО «Лисма» осуществлена реконструкция установки обезвреживания окислов азо­та в цокольном производстве; на электросварочной печи установлен свод в ва­рочной части ленточного загрузчика; изготовлен, смонтирован и эксплуатиру­ется опытный образец рукавного фильтра производительностью 1 495 мэ/ч и степенью очистки 88 %; приобретен и установлен фильтр на линии цинкования производительностью 10 000 м /ч; введен в эксплуатацию новый адсорбер вза­мен вышедшего из строя в цехе № 8. На ОАО «Биохимик» в цехе № 6а смонти­рована схема улавливания бутилацетата. На ОАО «Саранский завод "Резино-техника"» внедрен процесс вакуумирования при наложении наружного слоя рукавов с нитяной оплеткой; проведена замена скруббера, работающего на во­де, на зернистый фильтр сухой очистки участка освинцовывания рукавов в цехе № 5. В республиканской типографии «Красный Октябрь» переведена печать с высокой на офсетную. На ОАО «Лисма - СИС и ЭВС» пущены в эксплуатацию 4 установки для улавливания вредных выбросов с линии никелирования; про­изведена замена полуфабрикатов из свинцового стекла на стекло СЛ-97-1; на участке металлозаготовки пущен в эксплуатацию циклон ЦН-15 для улавлива­ния абразивной пыли от станков резки, освоено мелкосерийное производство безртутных натриевых ламп. На ОАО «Лисма - СЭЛЗ» изготовлено и установ­лено приемное устройство для утилизации люминесцентных ламп мощностью 65-80 Вт, разработана и внедрена модернизированная схема автоматической дозировки ртути на откачных полуавтоматах. Осуществлены работы по перево­ду котельных на газообразное топливо. В результате за последние 5 лет про­изошло сокращение объемов выбросов и их структуры. Например, в 1995 г. объем выбросов свинца составлял 1,565 т, в 1996 г. - 1,050, в 1997 г. - 0,445, в 1998 г. - 0,106, в 1999 г. - 0,074 т.

Специалисты Всемирной организации здравоохранения 20 % потерь здо­ровья связывают с состоянием окружающей среды. Для Саранска это крайне актуальная проблема, так как его территория самая загрязненная в республике. Более того, он является источником загрязнения для близлежащих районов. Показатели обращаемости взрослого и детского населения города в лечебные учреждения по поводу болезней мочеполовой системы, заболеваний нервной системы и органов чувств, болезней органов дыхания, онкологических заболе­ваний, патологий костно-мышечной системы и соединительной ткани значи­тельно выше аналогичных параметров по республике.

1.4. Технические решения в борьбе за чистый воздух

Первый законодательный акт в истории охраны воздушной среды был принят в Лондоне в 1273 г., во времена правления короля Эдуарда IV, - это был закон о запрещении использования угля для отопления. Характерно, что нарушившему королевский акт, грозила смертная казнь. Несмотря на всю жестокость средневекового закона, его нужно признать дальновидным: в настоящее время в результате загрязнения воздушной среды смерть грозит всему человечеству.

В Российской Федерации Закон «Об охране окружающей среды» вышел 19 декабря 1991 года. На основании этого Закона были разработаны технические нормативы выбросов загрязняющих веществ в атмосферу. Поставлен серьезный вопрос о газоочистке и внедрении пылеулавливающих установок и аппаратов.

Дело в том, что если до второй половины XIX века охрана окружающей среды от вредных газов и выбросов пыли в основном сводилась к ограничению деятельности производственных предприятий, то настоящее время количество подобных запретительных законов уже не поддается исчислению, а проблема охраны окружающей среды усугубляется с каждым годом. Антропогенное загрязнение атмосферы стало глобальной проблемой человечества, проблемой экологической. Природа уже не справляется с задачами самоочищения, поэтому срочно необходимо решать проблему так называемого антропогенного очищения биосферы.

В своей книге О.И.Жолондковский «Внимание, воздух!» пишет: «В идеале нужен совершенно универсальный и эффективный абсолютный пылеуловитель, сокращенно АПУ. Он должен не бояться высокой температуры, иметь ничтожное сопротивление воздуху, не требовать больших затрат электроэнергии, не загрязнять водоемы пульпой, иметь удобное устройство для извлечения уловленной пыли. Задача такого АПУ - ловить, ловить и ловить пыль. Магнитную и немагнитную, грубую и тонкую, электропроводную и изоляционную, гладкую и пушистую. Изобретательские предложения нужны остроумные, но не скороспелые. Надо помнить не только об эффективности пылезадержания, но и об экономике».

К настоящему времени сложилась целая структура широко применяющихся в промышленности пылеулавливающих аппаратов, которые по способам очистки и конструктивным особенностям можно разделить на следующие группы:

- пылеосадительные камеры, в которых для осаждения пыли используется гравитационный эффект, т.е. сила тяжести твердых частиц;

- аспирационно-коагуляционные шахты, в которых на осаждение пыли кроме сил тяжести действует эффект слипания частиц;

- аппараты сухой инерционной очистки, в которых твердые частицы осаждаются при вращении или повороте газового потока под действием сил инерции, во много раз превышающих силу тяжести;

- аппараты мокрой очистки, действие которых основано на захвате улавливаемых частиц жидкостью, которая уносит их из аппаратов в виде шлама;

- тканевые, волокнистые, зернистые фильтры и т.д., в которых газ очищается от пыли, проходя через фильтрующий материал;

- электрофильтры, в которых улавливание пыли происходит за счет образования коронного разряда между коронирующим и осадительным электродами;

- установки химической очистки газов (абсорбционные, адсорбционные и рекуперационные) и переработки уловленных продуктов;

- печи и установки дезодорации дурнопахнущих веществ, каталитического разложения и дожигания абгазов.

1.5.Устройство и принцип действия ионизатора воздуха

Биологическое действие отрицательных ионов кислорода было отмечено еще в прошлом столетии. В дальнейшем многочисленные исследования показали, что воздух лесных массивов и лугов содержит от 700 до 1500 отрицательных ионов в одном кубическом сантиметре. В жилых же помещениях их число падает порой до 30 в одном кубическом сантиметре.

Наличием отрицательных ионов объясняются некоторые целебные свойства воздуха на берегу моря или в горах. В этих местах ионизация воздуха происходит под воздействием естественной солнечной радиации, космических лучей, электрических разрядов и многих других факторов.

Ионизатор, кроме стерилизации воздуха, оказывает благоприятное воздействие при лечении многих болезней дыхательных путей, сердечнососудистой системы и кроветворных органов.

Конструкций ионизаторов существует множество, и их объединяет общий принцип ионизации воздуха посредством электричества, истекающего с остриев металлических игл. Если на молекулярный кислород воздействовать электричеством, получается кислород, несущий отрицательный заряд.

Простой ионизатор воздуха можно изготовить используя схему умножителя напряжения (рис.1а). Подобная схема ионизатора очень технологична и не имеет трудоемких преобразовательных трансформаторов, допускает большой разброс параметров имеющихся в схеме элементов. Электрическая схема работает от сети 220 В, в ней используются конденсаторы C1...C9 типа МВМ емкостью 0,025...0,033 мкФ на напряжение не менее 500 В. Диоды D1...D9 - типа КД105, МД217, 2Д108А, Б либо другие на обратное напряжение не менее 600 В. Для развязки от сети и безопасной работы в схему включен резистор R2, что должно удовлетворять правилам эксплуатации электроустановок. Для индикации включенного состояния ионизатора может применяться любая малогабаритная газоразрядная лампа H1 типа МН-03 и ей подобные.

Излучатель ионов можно изготовить из фольгированного стеклотекстолита, размеры указаны на рис.1б. Рабочая площадка находится в середине замкнутого прямоугольного контура, расстояние между площадками - 3...5 мм. На среднюю площадку припаивают проволочные электроды - иглы длиной 5 мм, их концы надо слегка наклонить и приблизить к прямоугольнику. Электроды изготавливают из луженого провода диаметром 0,15...0,25 мм, их концы должны быть заострены в виде игл. Количество электродов - игл влияет на количество выделяемых ионов и течение определенного времени и поэтому подбирается опытным путем - в зависимости от условий и времени эксплуатации.

Следует помнить, что при работе ионизаторов воздуха создаются не только отрицательные ионы, но и побочные продукты, наиболее вреднодействующим из которых является атомарный кислород - озон. Предельно допустимая концентрация его в одном кубометре воздуха составляет 0,1 мг, поэтому при разработке таких устройств требуется установка в них реле времени, а в лучшем случае надо совместить его со счетчиком ионов или при эксплуатации вовремя отключать вручную. Внешний вид устройства показан на фото в приложении№3.

1.6.Достоинства и недостатки.

Несомненным преимуществом данного устройства является его благотворное влияние на самочувствие человека. А здоровье, как говорят в народе, ни за какие деньги не купишь!

В мордовском госуниверситете доказали, что ионизаторы воздуха положительно влияют на успеваемость студентов. Как сообщил научный сотрудник мордовского государственного университета им. Н. П. Огарева Алексей Дмитриев, благотворное действие ионизаторов на результаты сессии отмечалось преподавателями университета и раньше, но оно не было подкреплено статистикой.
По словам Дмитриева, когда лабораторные работы, зачеты и экзамены сдавались в аудиториях, оборудованными люстрами Чижевского, впечатление о знаниях экзаменуемых, чем при работе без ионизаторов, оставалось более благоприятным.
"Казалось, что под влиянием ионизированного воздуха, студенты быстрее готовились к ответу, ускорялась реакция на задаваемые вопросы, а также у студентов возрастала уверенность в своих знаниях, - рассказал Дмитриев. - Такой эффект мог получиться за счет более высокой концентрации внимания и стимуляции деятельности мозга. В результате, сдача зачетов и экзаменов занимала меньше времени, а оценки были выше".
Эксперимент начался три года назад, когда преподаватели стали использовать для текущего и экзаменационного контроля знаний студентов тестовые программы. Они позволяют в автоматическом режиме, исключая субъективную оценку преподавателя, собирать статистику успеваемости.
Статистические данные в ходе эксперимента собирались по нескольким дисциплинам. В итоге ученые сделали выводы, что при проведении контрольных занятий в аудиториях, оборудованными ионизаторами воздуха, успеваемость студентов улучшается в среднем на 6,5%.
Наиболее высокий прирост положительных оценок приходится на среднеуспевающих студентов. Общее количество "четверок" возрастает на 10%, за счет уменьшения оценок "удовлетворительно". На 3% увеличивается количество высших баллов. Время на проведение тестовых опросов в среднем сокращается на 12%.
"Полученные результаты позволили нам рекомендовать использование ионизаторов воздуха в сессионный период, - сообщил ученый. - Однако для их внедрения в учебный процесс во время проверки знания учащихся потребуется немало вложений".
В планах мордовских ученых - изучить влияние ионизаторов на усвоение предлагаемого материала во время всего учебного процесса. По материалам регионального информационного агентства «INFO-RM».

Но не следует умалчивать о некоторых недостатках.

«Разбрасывание пыли» является косвенным эффектом работы любого ионизатора. Любой воздушный фильтр, использующий метод заряда воздуха, вначале ионизирует воздух отрицательным зарядом, а затем притягивает его на положительно-заряженный электрод. Вместе с воздухом заряжается и пыль, поэтому она оседает на этот электрод тоже. Через какое-то время нужно смывать пыль с этого осадительного электрода. Если работает ионизатор без осадительного электрода, то пыль оседает на все предметы, имеющие положительный заряд. Монитор сам по себе является мощным осадительным электродом, потому что его экран заряжен положительно (так работает электронная пушка внутри него), и поэтому очень сильно притягивает ионизированную пыль. Если включить рядом с монитором ионизатор, то Вы заметите, что на экране стала скапливаться пыль намного быстрее, чем раньше - это эффект работы осадительного электрода, которым стал экран. Да и пыль удалять с него проще, чем из пылесборника - просто нужно взять за правило протирать экран тряпочкой раз в 2-3 дня.

Поэтому мы рекомендуем использовать ионизатор воздуха для борьбы и с деионизацией, и с пылью.

Также необходимо быть осторожнее, если в помещении имеются мобильные телефоны и т.д и т.п.

Для небольших помещений (до 60 куб. метров) использовать мощный ионизатор (типа классической Люстры Чижевского или других мощных) нецелесообразно, потому как в таких помещениях велик риск превышения допустимых уровней ионизации согласно Санитарных норм СанПиН 2.2.4.1294-03. Высокие дозы ионизации можно применять ограниченное время и только по методикам Минздрава, то есть под наблюдением врача.

Можно ли курить при включенном ионизаторе?

Не рекомендуется: в табачном дыму находится около 2 тыс. химических соединений. При работе ионизатора они заряжаются, становятся более активными и, проникая в в организм, глубже внедряются в слизистые оболочки. Прокуренное помещение перед использованием ионизатора необходимо хорошо проветрить.

2.Заключение.

Загрязнение воздуха оказывает вредное воздействие на организм человека, животных и растительность, наносит ущерб народному хозяйству, вызывает глубокие изменения в биосфере.

Антропогенное загрязнение атмосферы совсем не безобидно для человека. Загрязнители в виде газов и пыли попадают вместе с вдыхаемым воздухом в организм и оказывают на него непосредственное действие, вызывая отравления и различного рода заболевания. Так, при увеличении концентрации диоксида серы в окружающем воздухе повышается вероятность сердечнососудистых и легочных заболеваний, а бронхиальная астма -- наиболее частое заболевание, связанное с повышенным содержанием в воздухе диоксида серы. В районах с его повышенной концентрацией установлена повышенная смертность от бронхитов. При длительном воздействии угарного газа СО на человеческий организм нарушается функционирование центральной нервной системы. С увеличением запыленности атмосферы над крупными городами снижается прямая солнечная радиация, в их центрах солнечная суммарная радиация на 20 -- 50% ниже, чем в пригородах. Существенно уменьшается поступление ультрафиолетовых лучей, поэтому в воздухе увеличивается количество болезнетворных бактерий. А в запыленном воздухе резко возрастает число ядер конденсации воды. В результате туманных и облачных дней в крупных городах бывает в несколько раз больше, чем за их пределами.

Загрязненность атмосферы отрицательно сказывается и на растительности городов и их окрестностей. Промышленные газы воздействуют на ассимилирующий аппарат зеленых растений. Они разрушают цитоплазму и хлоропласты в клетках листьев, угнетают деятельность устьиц, в 1,5 - 2 раза снижая интенсивность транспирации, фотосинтеза, разрушают корневую систему. Растения сигнализируют человеку о загрязнении природы, так как они первыми погибают вблизи крупных промышленных районов.

Поэтому, сегодня как вчера, и завтра, мы должны знать и помнить, что природа нуждается в помощи человека, а человек заинтересован в том, чтобы природа была здоровой. Человек должен знать, что любых мер по оздоровлению природы на сегодняшний день недостаточно, что необходимо постоянно совершенствовать и увеличивать качество мероприятий по охране окружающей среды. Это касается и правовой охраны атмосферы, когда законодательными и нормативными правовыми актами регламентируются вопросы природоохранной деятельности. Это и разработка и внедрение очистных фильтров, применение экологически безопасных источников энергии, безотходной технологии производства, борьба с выхлопными газами автомобилей, озеленение.

Мало того, необходимо, чтобы каждый из нас осознавал гражданскую ответственность по соблюдению правил, содействующих охране атмосферы.

Работая, над своим исследовательским проектом, я убедился в важности и неотложности решения проблемы защиты природы. Понял, что во мне как защитнике, нуждается моя планета Земля. Я узнал много интересного о физических, химических явлениях, протекающих в атмосфере, прикоснулся к более серьезным вопросам биологии. Я понял, что все явления взаимосвязаны, и невозможно отделить их друг от друга, природа - это единое целое.

Я научился проектировать и ставить небольшие эксперименты, в зависимости от выдвинутых мною гипотез и предположений, работая над определенной задачей. Изготавливая самодельные приборы и проводя эксперименты, мне стало понятно, насколько я еще мало знаю, и сколько мне предстоит изучить, чтобы объяснить наблюдаемые мною явления.

Прибор, который я изготовил, являются только повторением чьей-то изобретательской мысли, но я вскоре его намерен модернизировать, оснастив дополнительно датчиком движения, дабы он включался и выключался автоматически каждый раз, когда кто-то входил или выходил из помещения.

Свой прибор я с большим удовольствием демонстрировал своим родным и друзьям. Было очень приятно находиться в доме и дышать чистым воздухом. Чистый воздух - каждому дому!

Список литературы.

1. Детская энциклопедия. Т 5 Техника и производство. М.: «Педагогика»1972.

2. Основы методики преподавания физики. Под редакцией А. В Перышкина, В. Г Разумовского, В. А Фабриканта.. М. : «Просвещение»,1984.

3. проблемы экономии электроэнергии и охрана окружающей среды [Электронный ресурс] : http: vikipediya

4. Журнал «Нетрадиционные источники энергии» . 2008. №4.

5. Интернет-сайт «Дерево».

6. Интернет-сайт «Схемки.ру».

Приложение.

Приложение №1.

Рисунок 1. Зависимость температуры от высоты

Приложение №2 .

Приложение №3 .

Приложение №4 .

Приложение №5 .