Исследовательская Работа "Санитарно – гигиеническая роль комнатных растений"

Районный конкурс учебно­исследовательских проектов школьников «Эврика, ЮНИОР» Малой академии наук учащихся Кубани Санитарно – гигиеническая роль  комнатных растений Выполнена  Шмидт Анной Юрьевной ученицей 5 класса МБОУ ООШ № 18 станицы Кисляковской Кущёвского района Краснодарского края Научный руководитель Фоменко Елена Владимировна учитель химии, биологии   МБОУ ООШ № 18 2014 г. Санитарно­гигиеническая роль комнатных растений Шмидт Анна Юрьевна Россия, Краснодарский край, Кущёвский район, станица Кисляковская,   Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение основная общеобразовательная  школа № 18,   5  класс Аннотация Основную   часть   своей   жизни   человек   проводит   в   помещениях,   где   отсутствуют природные   механизмы   самоочищения   и   вынужден   при   этом   дышать   воздухом   с   высоким содержанием вредных для здоровья веществ, что отрицательно сказывается на самочувствии и работоспособности, приводит к быстрой утомляемости и снижению концентрации и внимания. Для оздоровления воздушной среды применяют комнатные цветочные растения, многие из которых обладают высокой фитонцидной активностью.  Объектами   исследования   стали   распространенные   комнатные     растения:   пеларгония зональная, алоэ древовидное, хлорофитум хохлатый, сансивиерия трехполостная, сингониум ножколистный. Цель работы: Определить, какие виды комнатных растений лучше всего улавливают пыль своими  листьями и обладают большей фитонцидной активностью. Задачи: 1. Подобрать и изучить литературу по данной проблеме; 2. Познакомиться с биологическими особенностями комнатных растений 3. Познакомиться с методикой ботанических наблюдений; 4. Применяя данные методики, определить какие комнатные растения лучше всего улавливают      пыль  и уничтожают микроорганизмы; 5. По данным наблюдения сделать выводы. Результаты исследовательской работы: 1. Все исследованные комнатные растения, используемые в работе, имеют пылеулавливающие     свойства, но с разной интенсивностью. Лучшие пылеулавливающие качества показали алоэ      и  сингониум ножколистный. Чуть хуже результаты у хлорофитума хохлатого, сансивиерии      трехполостной. Из использованных в работе растений худший результат показала      пеларгония зональная.  2. Наибольшей фитонцидной активностью обладают: хлорофитум хохлатый, пеларгония      зональная и  алоэ древовидное. Санитарно­гигиеническая роль комнатных растений Шмидт Анна Юрьевна Россия, Краснодарский край, Кущёвский район, станица Кисляковская,   Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение основная общеобразовательная  школа № 18,   5  класс Краткая аннотация Основную   часть   своей   жизни   человек   проводит   в   помещениях,   где   отсутствуют природные   механизмы   самоочищения   и   вынужден   при   этом   дышать   воздухом   с   высоким содержанием вредных для здоровья веществ, что отрицательно сказывается на самочувствии и работоспособности, приводит к быстрой утомляемости и снижению концентрации и внимания. Для оздоровления воздушной среды применяют комнатные цветочные растения, многие из которых  обладают   высокой   фитонцидной   активностью.   Данная   тема  актуальна,  так   как полученные   результаты   исследовательской   работы   позволят   составить   рекомендации, касающиеся   комнатных   растений,   которые   могут   способствовать   созданию   благоприятного микроклимата школьных  и жилых помещений. На основе наблюдений я сделала выводы: 1. Все исследованные комнатные растения, используемые в работе, имеют пылеулавливающие     свойства, но с разной интенсивностью. Лучшие пылеулавливающие качества показали алоэ      и  сингониум ножколистный. Чуть хуже результаты у хлорофитума хохлатого, сансивиерии      трехполостной. Из использованных в работе растений худший результат показала      пеларгония зональная.  2. Наибольшей фитонцидной активностью обладают: хлорофитум хохлатый, пеларгония      зональная и  алоэ древовидное. Санитарно­гигиеническая роль комнатных растений Шмидт Анна Юрьевна Россия, Краснодарский край, Кущёвский район, станица Кисляковская,   Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение основная общеобразовательная  школа № 18,   5  класс План исследования Основную   часть   своей   жизни   человек   проводит   в   помещениях,   где   отсутствуют природные   механизмы   самоочищения   и   вынужден   при   этом   дышать   воздухом   с   высоким содержанием вредных для здоровья веществ, что отрицательно сказывается на самочувствии и работоспособности, приводит к быстрой утомляемости и снижению концентрации и внимания. Для оздоровления воздушной среды применяют комнатные цветочные растения, многие из которых  обладают   высокой   фитонцидной   активностью.   Данная   тема  актуальна,  так   как полученные   результаты   исследовательской   работы   позволят   составить   рекомендации, касающиеся   комнатных   растений,   которые   могут   способствовать   созданию   благоприятного микроклимата школьных  и жилых помещений. Цель работы: Определить, какие виды комнатных растений лучше всего улавливают пыль своими  листьями и обладают большей фитонцидной активностью. Задачи: 1. Подобрать и изучить литературу по данной проблеме; 2. Познакомиться с биологическими особенностями комнатных растений 3. Познакомиться с методикой ботанических наблюдений; 4. Применяя данные методики, определить какие комнатные растения лучше всего улавливают      пыль  и уничтожают микроорганизмы; 5. По данным наблюдения сделать выводы. Этапы исследовательской работы: 1.  Изучение  биологических особенностей комнатных растений 2. Определение способности листьев комнатных растений улавливать пыль 3. Определение фитонцидной активности комнатных растений 4. Анализ и обобщение результатов и наблюдений Результаты исследовательской работы: 1. Все исследованные комнатные растения, используемые в работе, имеют пылеулавливающие     свойства, но с разной интенсивностью. Лучшие пылеулавливающие качества показали алоэ      и  сингониум ножколистный. Чуть хуже результаты у хлорофитума хохлатого, сансивиерии      трехполостной. Из использованных в работе растений худший результат показала      пеларгония зональная.  2. Наибольшей фитонцидной активностью обладают: хлорофитум хохлатый, пеларгония      зональная и  алоэ древовидное. Содержание Введение…………………………………………………………………………... 3 1. Теоретическая часть 1.1. Пыль, её источники……………………………………………………5 1.2.  Фитонциды – что это такое?…………… ……………………………6 2.  Изучение санитарно­ гигиенической роли комнатных растений      2.1. Оборудование и материалы. ………………………………………………  8    2.2.  Определение способности листьев комнатных растений  улавливать пыль  …………………………………………………………  7    2.3. Определение фитонцидной активности комнатных растений…………   8 3. Выводы и рекомендации  ……………………………………………………    9 Список используемой литературы…………………………………………..…. 10 Приложение………………………………………………………………………  11 Санитарно­гигиеническая роль комнатных растений Шмидт Анна Юрьевна Россия, Краснодарский край, Кущёвский район, станица Кисляковская,   Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение основная общеобразовательная  школа № 18,   5  класс ВВЕДЕНИЕ. Человек   проводит  дома   большую  часть  жизни,  и   чтобы   жизнь   была   долгой   и счастливой, необходимо стремиться избегать воздействия вредных факторов окружающей его среды.   Наш   дом   должен   служить   нам   местом   комфортного   отдыха   после   напряженного трудового дня. Качество жилища имеет, чуть ли не решающее значение для качества нашей жизни   в   целом.   Однако   основную   часть   своей   жизни   мы   проводим   в   помещениях,   где отсутствуют природные механизмы самоочищения и вынуждены при этом дышать воздухом с высоким содержанием вредных для здоровья веществ. Длительное нахождение в загрязненном помещении   отрицательно   сказывается   на   самочувствии   и   работоспособности   человека, приводит к быстрой утомляемости и снижению концентрации и внимания. К неблагоприятным факторам   у   нас   дома   относятся:   вещества,   выделяемые   строительными   и   отделочными материалами,   мебелью,   газы,   шум,   цветовая   гамма   и,   конечно   же,   пыль   и   вредные микроорганизмы,   содержащиеся   в   ней.  Установлено,   что   свободных,   взвешенных   в   воздухе микробов почти нет. Они преимущественно находятся на пылинках, которые, таким образом, являются переносчиками и распространителями микробов в воздушной среде. Поэтому, чем больше в воздухе пыли, тем больше в нем микробов и, следовательно, борьба с микробами – это в первую очередь борьба с пылью. В   этих   условиях,   когда   человек   в   течение   многих   часов   находится   закрытом помещении,   роль   живых   растений   в   интерьере   особенно   важна.   Общеизвестно   сильное эмоциональное и эстетическое воздействие умело подобранных и размещенных в помещении комнатных   растений.   Растения   создают   иллюзию   контактов   с   природой;   красотой   форм, приятным запахом и спокойной зеленой окраской благотворно влияют на центральную нервную систему, помогая справиться с плохим настроением или стрессовым состоянием. Но наиболее важны   санитарная   и   гигиеническая   функции   растений.   Доказано,   что   комнатные   растения очищают воздух помещений от углекислоты, где её почти в 20 раз больше, чем под открытым небом,   способствуют   увлажнению   и   ионизации   воздуха,   снижая   его   температуру,   но   что особенно ценно ­ поглощают пыль и уничтожают болезнетворных бактерий. Для оздоровления воздушной среды применяют комнатные цветочные растения, многие из которых  обладают высокой фитонцидной активностью. Фитонциды — один из многих факторов, влияющих на микрофлору воздуха.  Таким образом, охрана чистоты воздушной среды в закрытых помещениях очень важна для   сохранения   здоровья   людей   и   предупреждения   заболеваний.   Полученные   результаты исследовательской   работы   позволят   составить   рекомендации,   касающиеся   комнатных растений, которые могут способствовать созданию благоприятного микроклимата школьных  и жилых помещений. Меня заинтересовала эта проблема, и я решила подробно изучить биологию некоторых комнатных растений и определить их способность улавливать пыль и уничтожать микробы.   На   основе   полученных   данных   подобрать   ассортимент   цветов,   способствующих обеззараживанию воздуха и улучшению самочувствия и работоспособности людей. Объектами   исследования   стали   распространенные   комнатные     растения:   пеларгония зональная, алоэ древовидное, хлорофитум хохлатый, сансивиерия трехполостная, сингониум ножколистный. Цель работы: Определить,   какие   виды   комнатных   растений   лучше   всего   улавливают   пыль   своими листьями и обладают большей фитонцидной активностью. Задачи: 1. Подобрать и изучить литературу по данной проблеме; 2. Познакомиться с биологическими особенностями комнатных растений 3. Познакомиться с методикой ботанических наблюдений; 4. Применяя данные методики, определить какие комнатные растения лучше всего улавливают пыль и уничтожают микроорганизмы; 5. По данным наблюдения сделать выводы. 1.ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ. 1.1. Пыль, её источники. Постоянным спутником в наших квартирах и причиной многих заболеваний является пыль. В толковом словаре русского языка С.И.Ожегова и Н.Ю.Шведовой дается определение пыли как мельчайших сухих частиц, носящихся в воздухе или скапливающихся на поверхности чего­нибудь. Пыль в экологическом отношении   представляет серьёзную опасность в жилищах. Она проникает   в   наши   дома   через   двери   и   окна,   образуется   в   помещении   в   результате   нашей деятельности.   Очень  трудно  осознать,  сколько   скопилось  дома   такого  рода  грязи,  пока  не увидишь её собственными глазами. По некоторым данным, в стандартной 3­комнатной квартире за год образуется до 40 кг пыли. За сутки каждый человек вдыхает до 24 кг воздуха и за это время на слизистой оболочке дыхательных путей оседает до 6 миллиардов пылинок. Наверняка каждый из нас помнит, как заглянувший в полумрак комнаты тонкий солнечный луч высвечивал плавающие в воздухе золотистые пылинки, которые, однако, не так безобидны, как это может показаться на первый взгляд. В   результате   исследований   домашней   пыли   установлено,   что   значительная   её   часть состоит из частичек кожных покровов человека и животных, ворсы различных тканей. Кроме того,  в  её  составе  обнаружены   асбест,  соли  тяжелых  металлов,   свинец,  двуокись  кремния, паразитические беспозвоночные, болезнетворные грибки и бактерии, поражающие дыхательные пути и вызывающие различные формы аллергии. Частицы   пыли   способны   собирать   и   удерживать   на   своей   поверхности   летучие токсичные   и   радиоактивные   вещества,   различными   путями   попадающие   в   воздух   жилых помещений. Пыль, например, является основным источником попадания в организм человека сильного из известных ядов – диоксина. Оседая в продуктах питания, попадая в дыхательные пути, ядовитая пыль оказывает чрезвычайно неблагоприятное влияние на наше здоровье. Больше всего пыли собирается в коврах, мягкой обивке мебели, книгах. В борьбе за чистоту в квартире традиционно используется влажная уборка, протирание мебели и пылесос. Следует обратить внимание на тот факт, что далеко не каждая модель пылесоса  способна эффективно удалять составляющие пыли. Для этого пылесос должен быть достаточно мощным и не иметь нежелательных побочных эффектов в виде выделений от перегретых пластмасс и факела мелкодисперсной пыли через несовершенные фильтры.  Все эти данные заставили меня по­новому взглянуть на требования, предъявляемые к современному жилищу, и определить, какие виды комнатных растений лучше всего улавливают пыль своими листьями, а значит, очищают воздух в помещении.  1.2. Что такое фитонциды?      Обычно люди высаживают комнатные растения не только потому, что они украшают интерьер дома, но и из­за их способности очищать воздух и убивать болезнетворные бактерии. Такие комнатные растения принято называть фитонцидоактивными растениями. Эти растения образуют   биологически   активные   вещества,   убивающие   или   подавляющие   рост   и   развитие других организмов (главным образом микробов). Ученые давно задумывались о способах и средствах защиты растений. И не из праздного любопытства. Обстоятельное изучение этой кладовой природы привело к открытию летучих соединений, так называемых фитонцидов, которые растительный мир выделяет в окружающую среду для защиты от бактерий, грибов, птиц, насекомых и животных.  С понятием «фитонциды» я встретилась в школе при посещении кружка «Юный эколог». Что же собой представляют фитонциды? Впервые фитонциды были обнаружены нашим соотечественником – профессором Б.П. Токиным. По его определению фитонциды (от греческого фитон ­ растение и латинского циды ­убиваю)   ­   это   образуемые   растениями   биологически   активные   вещества,   убивающие   или подавляющие   рост   и   развитие   бактерий,   микроскопических   грибов,   простейших;   играют важную роль в иммунитете растений. С химической  точки зрения фитонциды – это комплекс газообразных   и   легко   испаряющихся   соединений.   Фитонцидные   свойства   сначала   были обнаружены лишь не у многих растений, но по мере изучения круг расширялся. В настоящее время считается, что выделение фитонцидов ­   универсальное явление, в той или иной степени свойственное практически любому растению.  Зачем же растения производят фитонциды? Прежде всего для того, чтобы обеспечить себе   защиту   от   бактерий,     грибков   и   других   микроорганизмов,   которые   могут   вызвать различные заболевания. Количество   фитонцидов, выделяемых растением, изменяется в ходе онтогенеза, увеличивается при ранении растений. По словам профессора Б. П. Токина, одного из   первых   исследователей   фитонцидов,   растение   с   помощью   фитонцидов   «само   себя стерилизует». В здоровом растении фитонциды участвуют также в разнообразных   обменных процессах.  Состав выделяемых фитонцидов зависит от вида растения, его возраста, физиологического состояния, условий выращивания. Изменяется фитонцидная активность и одного и того же растения в течение года. Обычно максимальная продукция   фитонцидов у неповреждённого растения приходится на время интенсивного роста и бутонизации, а также в зимнее время года, когда увеличивается число заболеваний. При исследовании фитонцидной активности в течение суток, было установлено, что она максимальна днём и минимальна ночью. Имеются   данные, что интенсивность производства фитонцидов   связана   с     интенсивностью   дыхания   –   в   темноте   растения   практически     не выделяют фитонцидов. На выделение фитонцидов влияют состав почвы и температура воздуха –   плохое   питание   и   пониженная     температура     снижают     выделение   растениями   летучих веществ.  Способность комнатных растений выделять фитонциды, которые можно использовать для профилактических   и   лечебных   целей   дома   и   в   местах   массового   скопления   людей, представляет,   по   нашему   мнению,   интерес   для   работников   различных   учреждений,   для учеников школ и всех людей, заботящихся о своем здоровье. 2. Изучение санитарно­гигиенической роли комнатных растений. 2.1. Оборудование и материалы: Исследовательскую работу по изучению санитарно­гигиенической роли комнатных  растений я проводила в сентябре 2014 года. В качестве объектов исследования мы выбрали наиболее распространенные комнатные растения:   пеларгония   зональная,   алоэ   древовидное,   хлорофитум   хохлатый,   сансивиерия трехполостная, сингониум ножколистный.  Для проведения исследования мне понадобилось следующее оборудование: ­ вата; ­ вода; ­ линейка; ­ 6 банок с крышками; ­ 6 небольших капроновых сеточек; ­ сваренное вкрутую и очищенное от скорлупы яйцо. 2.2. Определение способности листьев комнатных растений улавливать пыль. 1.   Подобрав   и   изучив   литературу,   я   познакомилась   с   методикой   проведения   исследования (Приложение 1). 2. Выбрала растения, которые растут у меня дома,  главным признаком  при выборе было то, чтобы у растений были гладкие листья, так как это позволяет лучше определить количество собранной листьями пыли (Приложение 2). 3.  Опытные растения я промыла под душем, чтобы смыть накопленную на их  листьях пыль. 4. Чистые растения разместила на журнальном столике в своей спальне, так как количество пыли в спальне намного больше, чем в других комнатах.  5. В течение 7 дней пыль оседала на листья растений. 6. По истечению 7 дневного срока, я взяла влажную ватку и сняла пыль с поверхности листа одного растения, другой ваткой с другого и так далее. 7.   Для   реальности   исследования,   так   как   листья   у   растений   разные,   я   решила   протереть полоску поверхности каждого листа, суммарная длина которого составляет 10 см. 8. Сравнила визуально степень загрязнённости ваты по каждому растению.  (Приложение 1) 9.   Проанализировав   полученные   в   результате   исследования,   данные   на   основе   визуального сравнения, я увидела, что лучшие пылеулавливающие качества показали алоэ   и сингониум ножколистный. Чуть хуже результаты у хлорофитума хохлатого, сансивиерии трехполостной. Из использованных в работе растений самый худший результат показала пеларгония зональная.  2.3. Определение фитонцидной активности комнатных растений. Для оценки относительной   эффективности фитонцидов различных растений я поставила опыт, наглядно демонстрирующий действие этих активных веществ. Для опыта взяла шесть банок с крышками и шесть небольших капроновых сеточек; сваренное вкрутую и очищенное от скорлупы яйцо.  Листья исследуемых комнатных растений измельчила и растерла в кашицу. На   дно   первой   банки   поместила   толстым   слоем   кашицу   из   листьев   хлорофитума хохлатого,   на   дно   второй   ­   из   алоэ   древовидного,   третьей   –   сингониума   ножколистного, четвертой – из листьев сансивиерии трехполостной и пятой – из листьев пеларгонии зональной. Шестая банка была контрольной. С помощью сеточек кусочки яйца подвесила во всех шести банках   на   расстоянии   3­4   см   от   растительной   кашицы   или   от   дна.   Банки   плотно   закрыла крышками, края которых герметично замазала пластилином. Банки оставила в тёплом месте и в течение нескольких дней наблюдала за состоянием кусочков яиц. (Приложение 3)  Результаты наблюдений представлены в таблице. ( Приложение 4).  На основе наблюдений сделала выводы. Постепенно   в   контрольной   шестой   банке   яйцо   начинало   темнеть   и   разлагаться   под действием   гнилостных   микробов.   В   банках   с   растительным   материалом,   выделяющим фитонциды, это происходило не так быстро и постепенно. Так можно оценить относительную эффективность фитонцидов различных растений.   3.  ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ.               На основе наблюдений я  сделала выводы, что все исследованные комнатные растения, используемые   в   работе,   имеют   пылеулавливающие   свойства,   но   с   разной   интенсивностью. Лучшие пылеулавливающие качества показали алоэ   и сингониум ножколистный. Чуть хуже результаты у хлорофитума хохлатого, сансивиерии трехполостной. Из использованных в работе растений худший результат показала пеларгония зональная.  Кроме того, нами были изучены фитонцидные свойства наиболее часто встречающихся растений,   таких   как   хлорофитум   хохлатый,   алоэ   древовидное,   сингониум   ножколистный, сансивиерия   трехполостная   и   пеларгония   зональная.   В   ходе   опыта   мы   установили,   что наибольшей фитонцидной активностью обладают: хлорофитум хохлатый, пеларгония зональная и алоэ древовидное. Оказалось, что полученные нами результаты исследования соответствуют научно­подтвержденным данным (Приложение 5).   Поэтому   на   основе   проведенного   исследования   в   озеленении   квартир   и   школьных помещений с целью уменьшения уровня пылевого и бактериального загрязнения я рекомендую применять   хлорофитум   хохлатый,   алоэ   древовидное,   сингониум   ножколистный,   сансивиери трехполостная   и   пеларгония   зональная,   что   приведет   к   улучшению   самочувствия   и работоспособности людей. Практическая ценность полученных результатов позволяет внести реальный вклад в развитие экологически грамотного отношения к природе. Список используемой литературы 1. Алексеев С.В. Практикум по экологии. – М.: Просвещение, 1990. – 190 с. 2. Популярный энциклопедический иллюстрированный словарь. ЕВРОПЕДИЯ. – М.: ОЛМА –     ПРЕСС, 2004. – 1168 с. 3. Я иду на урок биологии: Экология: Книга для учителя. – М.: Издательство      «Первое сентября», 2001. – 266 с. 4. Я познаю мир: Детская энциклопедия: Экология. – М.: ООО «Издательство АСТ»,      1997. – 432 с. 5. Вердеревкский   Д.   Д.   Фитонциды,   их   биологическая   роль   и   значение   для   медицины   и народного хозяйства. К., 1967. 6. Горбачева Г. Н., Мамедова Э. Т. Комнатные растения. Энциклопедия. – М.: ЗАО       «Фитон +», 2001. Методика проведения исследования описана в книге автора С.В. Алексеева «Практикум по экологии». Приложение I 1. Комнатные растения, используемые в опыте, вымыть. 2. Подготовленные растения разместить в одной комнате. 3. По истечению 7 дней, при помощи влажной ваты снимите пыль с листьев, используемых растений. 4. Сравните полученные результаты. Контроль Сингониум  Сансивиерия Пеларгония Алоэ Хлорофитум грязно­ серый серый зональная сероватый, тёмно­ светло­серый ближе к белому серый  Визуальное сравнение степени загрязненности ваты по каждому растению с контролем. Алоэ древовидное Приложение II Пеларгония зональная   Сансивиерия трехполостная Сингониум ножколистный Приложение II Хлорофитум хохлатый «Постановка опыта и наблюдения» Приложение III Результаты определения Приложение IV фитонцидной активности комнатных растений. Дата /  наблюдения Контроль  Алоэ Исследуемые растения Хлорофиту м  Сингониум Сансивиерия Пеларгония  15.09 16.09 17.09 18.09 19.09 20.09 21.09 22.09 Изменений  Изменений Изменений  Изменений  Изменений  Изменений  нет Яйцо  потемнело Желток  темный Желток  черный Яйцо  черное Яйцо  разлагается ­ ­ нет Изменений нет Изменений нет Изменений нет Изменений нет Яйцо  начало  темнеть Яйцо  темное Яйцо  темное нет Изменений  нет Изменений  нет Изменений  нет Изменений  нет Изменений  нет нет Изменений  нет Изменений  нет Изменений  нет Яйцо  темнеет Яйцо  темное нет Изменений  нет Изменений  нет Яйцо  потемнело Яйцо темное Яйцо черное нет Изменений  нет Изменений  нет Изменений  нет Изменений  нет Изменений  нет Изменений  нет Яйцо начало  темнеть Яйцо  темное Яйцо  черное Яйцо  разлагается ­ Яйцо начало  темнеть Яйцо темное Название комнатного растения Относительная фитонцидная Приложение V Хлорофитум хохлатый (chlorophytum comosum) Алоэ древовидное (aloe aristata) Сингониум ножколистный (SYNGONIUM) Сансивиерия трехполостная SANSEVIERA) Пеларгония зональная (pelargonium zonale) активность 95% 45% 29% 18% 64% Диаграмма  «Фитонцидная активность исследуемых растений»