Значение водорослей в природе и в жизни человека ::

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение средняя школа №2 г.Лысково

Научно-исследовательская работа

 «Влияние влажности воздуха на здоровье человека»        

Выполнила: ученица 11 класса  

 Мохова Евгения.

Руководитель: Ломова А.В.

г. Лысково

2021год.

Содержание:

Введение

      Задачи, которые я перед собой ставила

1. Влажность воздуха и вода

1. Характеристики влажности

2. Влажность воздуха в разных уголках Земного шара

1. Изменения влажности в атмосфере Земли
2. Суточные и годовые колебания влажности

3. Влияние влажности воздуха на жизнедеятельность человека.

1. Заболевания, старение кожного покрова
2. Аллергия

4. Измерители влажности

1. Природные измерители
2. Искусственные измерители
3. Волосяной гидрометр
4. Психрометр

5. Влажность и климат
6. Отчёт по людям

Список литературы

Введение

Влага является одним из обязательных компонентов всех живых организмов на земле, окружающей нас биосферы, а также большинства материалов, используемых человеком. Содержание влаги в окружающей среде оказывает влияние на характер и интенсивность происходящих в живых объектах биохимических и физико-химических процессов. От влажности зависят физические, химические, механические и технологические свойства значительной части неметаллических материалов.

Впервые о влажности воздуха я узнала на уроках физики, изучая тему «Тепловые явления». Занимательные опыты и лабораторные работы произвели на меня огромное впечатление, и я захотела еще больше узнать об этом удивительном явлении. Влажность воздуха играет огромную роль в мире и повседневной жизни человека. От нее зависит здоровье людей, климат на планете, качество мебели, книг, зданий.

Цель моего реферата узнать о характеристиках влажности, какие изменения влажности существуют в атмосфере Земли, как влияет влажность воздуха на человека, познакомить с природными и искусственными измерителями влажности, какое разрушающее действие оказывает влажность.

Задачи, которые я перед собой ставила:

1. сбор материала по теме реферата и его обработка;
2. выстраивание содержания основной части;
3. выводы о проделанной работе;
4. оформление обобщённого материала;

Моя работа состоит из 5 глав. Мною были изучены и обработаны следующие материалы: литературные источники, среди которых учебная, научная, периодические издания и Интернет сайты.

1. Влажность воздуха и вода

1.1 Характеристики влажности

Важной характеристикой состояния атмосферы является влажность воздуха или степень насыщения воздуха водяными парами. Она выражается отношением содержания водяных паров в воздухе к их содержанию при насыщении воздуха при данной температуре. Для количественной оценки влажности воздуха используют абсолютную и относительную влажность воздуха.

Абсолютную влажность воздуха измеряют плотностью водяного пара, находящегося в воздухе, или его давлением Па. Если температура низка, то данное количество водяного пара в воздухе может оказаться близким к насыщению, воздух будет сырым. При более высокой температуре то же количество водяного пара далеко от насыщения, воздух – сухой. Для суждения о степени влажности важно знать близок или далек водяной пар, находящийся в воздухе от состояния насыщения. Для этого вводят понятие относительной влажности – ведь она дает более ясное представление о степени влажности воздуха. Относительная влажность воздуха измеряется числом, показывающим, сколько процентов составляет абсолютная влажность от давления водяного пара PН, насыщающего воздух при имеющейся у него температуре.

Температура, при которой воздух в процессе своего охлаждения становится насыщенным водяными парами, называется точкой росы. При насыщении воздуха водяными парами вода в нем больше не испаряется. При повышенной влажности человек острее ощущает низкие температуры. Многие могли убедиться, что сильные морозы при низкой влажности воздуха переносятся легче, чем не столь сильные, но при высокой влажности.

 Дело в том, что пары воды, так же, как и жидкая вода, обладают гораздо большей теплоемкостью, чем воздух. Поэтому во влажном воздухе тело отдает в окружающее пространство больше теплоты, чем в сухом. В жаркую погоду высокая влажность опять же вызывает дискомфорт. В этих условиях уменьшается испарение влаги с поверхности тела (человек потеет), а значит, тело хуже охлаждается и, следовательно, перегревается. В очень сухом воздухе тело теряет слишком много влаги и, если не удается ее восполнить, это сказывается на самочувствии человека. Абсолютно сухого воздуха практически не бывает. В нем всегда присутствует влага хотя бы в следовых количествах. Считают, что влага играет каталитическую роль в этих химических реакциях. Из пересыщенного водяными парами воздуха образуется туман. Капельки воды легче конденсируются на твердых частичках, находящихся в воздухе в виде пыли. На данном принципе основаны процессы образования искусственного дождя. Для этого в тучи вводят затравки, на которых происходит конденсация воды или кристаллизация льда. Крупные градины получаются в том случае, если кристаллизация происходит на малом количестве центров. Если в тучу будет введено много затравок, то получатся мелкие кристаллы льда (они не могут вырасти, так как вся вода будет закристаллизована), которые при падении на землю часто успевают расплавиться и превратиться в дождь. Для широкого применения эти соли довольно дороги. Однако град может привести к гораздо большим экономическим потерям. Кроме дождя и града атмосферные осадки также выпадают в виде снега.

2. Влажность воздуха в разных уголках Земного шара

2.1 Изменения влажности в атмосфере Земли

Влажность воздуха земной атмосферы колеблется в широких пределах. Так, у земной поверхности содержание водяного пара в воздухе составляет в среднем от 0,2% по объёму в высоких широтах до 2,5% в тропиках. Соответственно упругость пара в полярных широтах зимой меньше 1 Мб (иногда лишь сотые доли Мб) и летом ниже 5 Мб; в тропиках же она возрастает до 30 Мб, а иногда и больше. В субтропических пустынях е понижена до 5-10 Мб (1 Мб = 102-н/м2). Относительная влажность r очень высока в экваториальной зоне (среднегодовая до 85% и более), а также в полярных широтах и зимой внутри материков средних широт — здесь за счёт низкой температуры воздуха. Летом высокой относительной влажностью характеризуются муссонные районы (Индия — 75-80%). Низкие значения r наблюдаются в субтропических и тропических пустынях и зимой в муссонных районах (до 50% и ниже). С высотой относительная влажность и ускорение свободного падения быстро убывают. На высоте 1,5-2 км упругость пара в среднем вдвое меньше, чем у земной поверхности. На тропосферу (нижние слои 10-15 км) приходится 99% водяного пара атмосферы. В среднем над каждым м2 земной поверхности в воздухе содержится около 28,5 кг водяного пара.

2.2 Суточные и годовые колебания влажности

Суточный ход упругости пара над морем и в приморских областях параллелен суточному ходу температуры воздуха: влагосодержание растет днём с возрастанием испарения. Таков же суточный ход и в центральных районах материков в холодное время года. Более сложный суточный ход с двумя максимумами — утром и вечером — наблюдается в глубине материков летом. Суточный ход относительной влажности обратен суточному ходу температуры: днём с возрастанием температуры и, следовательно, с ростом упругости насыщения Е относительная влажность убывает. Годовой ход упругости пара параллелен годовому ходу температуры воздуха; относительная влажность меняется в годовом ходе обратно температуре.

3. Влияние влажности воздуха на жизнедеятельность человека.

3.1 Заболевания, старение кожного покрова

Влажность — один из важнейших параметров воздуха, непосредственно влияющих на здоровье человека. Оптимальный уровень влажности, при которой человек чувствует себя наиболее комфортно 60-70%.

Между тем, летом в сухую погоду она редко превышает 40%, а зимой падает до 25-30%. Ведь холодный воздух содержит мало влаги, поэтому, когда зимой мы проветриваем комнату, воздух в ней становится суше. Недостаток влажности приводит к сухости и раннему старению кожи, раздражению слизистой оболочки, что открывает путь для инфекций и повышает вероятность различных респираторных заболеваний. Здесь и кроется причина появления морщин. У женщин, живущих в климате с нормальным содержанием влаги, кожа остается гладкой и упругой даже в пожилом возрасте, чего нельзя сказать о гражданках, проживающих в сухом климате. Особенно важен режим влажности для маленьких и грудных детей, ведь в первые месяцы и годы жизни у них очень нежная и чувствительная кожа, слизистая оболочка рта и носа. Поэтому влажность в комнате, где спит новорожденный, должна быть не ниже 50%. Сухой воздух в целом более пыльный, ведь в нем повисает мельчайшая пыль, которая в обычном состоянии «связана» влажностью.

Наше тело на 90% состоит из воды. Поэтому поддержание оптимальной для человека относительной влажности воздуха — это не просто комфорт, это жизненная потребность и залог здоровья. В условиях сухости у людей появляется сонливость и рассеянность, повышается утомляемость, ухудшается общее самочувствие, снижается работоспособность и иммунитет.

 В помещении с сухим воздухом повышается вероятность подхватить респираторную инфекцию. От недостатка влажности в первую очередь страдают дети и люди с заболеваниями дыхательных путей, астматики и аллергики. Кроме того, известно, что сухой воздух содержит избыточное количество положительно заряженных ионов, что в свою очередь способствует развитию такого распространенного заболевания как стресс. Кожа человека на 70% состоит из воды, В результате обменных процессов она теряет около пол-литра влаги в течение суток, а в зимнее время — до литра. Ведь достаточно увеличить влажность воздуха в квартире, и потери влаги существенно сократятся.

3.2 Аллергия

Сухой воздух является одной из главных причин возникновения аллергии. В нем активно распространяются аллергены (возбудители аллергических реакций). Кроме того, он приводит к ослаблению иммунной системы человека. Что такое аллергия? Аллергия — повышенная чувствительность к различным веществам, проявляющаяся в виде необычных реакций при контакте с ними. Проявления аллергии бывают самые разные. Могут возникать мучительные и многократные приступы чиханья с обильными водянистыми выделениями из носа, носовая заложенность, зуд век и слезотечение, резь в глазах, зуд слизистых оболочек носоглотки, распространенный кожный зуд. Иногда аллергическая реакция развивается стремительно и может закончиться анафилактическим шоком. По статистике, аллергией страдает каждый пятый житель нашей планеты. В России этому заболеванию подвержены от 5% до 30% населения (в зависимости от региона). Аллергены бывают нескольких видов:- бытовые: домашняя и библиотечная пыль, клещ домашней пыли;- эпидермальные: шерсть и слущенный эпидермис (перхоть) животных, перо птиц, сухой корм для рыб;- пыльцевые: пыльца деревьев, кустарников, трав;- пищевые: продукты питания.

4. Измерители влажности

4.1 Природные измерители

Недостаток влажности воздуха сильнее всего испытывают комнатные цветы и растения. Поникшая зелень и бутоны, пожелтевшие и сморщенные кончики листьев, «листопад» в неположенное время – все это свидетельствует о пониженной влажности воздуха в помещении.

Климат — явление многофакторное. А что такое микроклимат, как не искусственно созданный для растения климат в локальном участке пространства? Влажность, температура и освещенность — часть единого комплекса климатических факторов. Рассмотрим краткие характеристики климатических зон.

Пустыни: Самым ярким и характерным признаком пустыни является малая влажность. В естественных условиях там выпадает менее 20 см осадков в год. Для сравнения: в умеренном климате их от 75 до 250 см, во влажных тропиках — от 200 до 400 см, в дождевых тропических лесах их и того больше: до 2000 см в год. Помимо необходимого суммарного количества воды нужно помнить и особенность режима ее поступления: в пустынях осадки выпадают неравномерно по сезонам, и потому для травянистых видов характерна резкая сезонная смена вегетационной активности (то есть один или два периода интенсивного роста и соответственно периодов глубокого покоя.

Субтропики: Сухие и влажные субтропики (годовая сумма осадков в среднем 150 мм) имеют большую атмосферную и почвенную влажность. Она не постоянна и изменяется по сезонам, от ливневых дождей до засухи. Температура достаточно высокая, суточные колебания ее выражены намного меньше, чем в пустынях. Во влажных субтропиках очень много лесов и наземные растения в большинстве теневыносливы.

Тропики: Тропики расположены в экваториальных и субэкваториальных широтах. В тропиках много влаги, как почвенной, так и атмосферной, и потому «аборигены» этой зоны, разумеется, влаголюбивы. Несмотря на наличие сезонных колебаний, засухоустойчивых и холодоустойчивых форм растений практически нет. Период покоя у подавляющего большинства тропических видов выражен очень слабо.

4.2 Искусственные измерители

«Увлажнители воздуха» – это приборы, позволяющие без значительных затрат электроэнергии поддерживать комфортный уровень влажности воздуха в помещении. Основа действия большинства из них связана с применением испарителей, работающих по принципу «холодного» или «горячего» испарения влаги. Кроме того, все они отличаются простотой в эксплуатации и надежностью в работе. Создание комфортных условий в местах обитания — залог нашего здоровья. К сожалению, проблема поддержания необходимого уровня влажности в жилых и рабочих помещениях всерьез никогда не воспринималась. А между тем, зимой и летом во время работы центрального отопления или кондиционеров, воздух содержит слишком мало влаги для нормального самочувствия человека.

Традиционные увлажнители работают по принципу «холодного» испарения. Специальная сетка испарителя полностью пропитывается влагой. Встроенный вентилятор засасывает сухой воздух из помещения и прогоняет его через влажную сетку, что обеспечивает оптимальное увлажнение воздуха и не требует дополнительных приборов контроля.

Паровые увлажнители в своей работе используют принцип «горячего» испарения. При помощи двух электродов нагревают воду и превращают ее в пар. Они отличаются высокой производительностью, и для их наиболее экономичной эксплуатации рекомендуется регулировать скорость увлажнения с помощью контроллеров.

Ультразвуковые увлажнители используют более эффективную технологию увлажнения воздуха. Она позволяет посредством высокочастотных колебаний преобразовывать воду в микроскопическое «водяное облако». При помощи вентилятора сухой воздух всасывается, проходит через «водяное облако» и затем распределяется по комнате. Высокоэффективный фильтр-картридж очищает воду до преобразования от минералов и примесей. Отличительной особенностью этих увлажнителей является очень низкий уровень шума.

4.3 Волосяной гигрометр

Волосяной гигрометр предназначен для измерения относительной влажности воздуха. Действие прибора основано на свойстве обезжиренного человеческого волоса менять свою длину в зависимости от изменения относительной влажности окружающего воздуха. Основное назначение волосяного гигрометра – измерять влажность в морозное время, когда по психрометру влажность не определяется. Но так как отсчет по гигрометру требуют поправок, получаемых из сравнения с психрометром, то для вывода этих поправок наблюдения по гигрометру ведут на протяжении всего года. Если при отсчете окажется, что конец стрелки вышел за сотое деление, то нужно оценить на глаз, на каком делении оказалась бы стрелка, если бы шкала была продолжена на 110.

Устройство волосяного гигрометра:

4.4 Психрометр

Прибор состоит из двух одинаковых термометров. Резервуар одного из термометров обернут куском чистого батиста, нижний край которого опущен в небольшой стеклянный стаканчик с дистиллированной водой. Вода смачивает батист и испаряется на шарике термометра, если водяной пар в воздухе не является насыщенным. Вследствие потери тепла на испарение шарик термометра охлаждается и смоченный термометр показывает меньшую температуру, чем сухой. Разница между показаниями термометров тем больше, чем больше отличается давление водяного пара, содержащегося в воздухе, от давления насыщенного пара. По показаниям сухого и смоченного термометров при помощи особых психрометрических таблиц находят давление водяного пара и относительную влажность воздуха.

5. Влажность и климат

Погода не только является темой многих праздных разговоров, но она также часто определяет наше поведение. В зависимости от погоды мы решаем, поехать ли на пикник, пойти ли на каток, покататься ли на лодке, пойти ли поплавать или пройтись на лыжах. По климату можно судить, какую одежду носят люди, что они едят и в каких жилищах живут. В зависимости от погоды каникулы могут быть очень приемлемыми или неудачными. Погода действует на здоровье, самочувствие и благополучие всего населения.

Климат Земли меняется не только из-за глобального потепления, но и увеличения влажности воздуха. К такому выводу пришли американские и британские ученые, Менее чем за последние 30 лет уровень влажности воздуха рядом с поверхностью земли вырос на 2,2%, отмечают они. Значительно увеличился этот показатель и над поверхностью Мирового океана. Жара при высоком уровне влажности оказывает еще большее негативное воздействие на людей, — подчеркивают специалисты. Это выражается, прежде всего, в том, что при более высокой влажности существенно ухудшается теплообмен человеческого организма. Ученые установили также, что повышение уровня влажности, так же как и парниковые газы, является результатом жизнедеятельности людей. Причем, согласно утверждениям исследователей, если международное сообщество не предпримет никаких действий, то экологическая ситуация на нашей планете будет только ухудшаться. Так, при общем потеплении климата на 1 градус по Цельсию влажность будет возрастать на 6%. Используя температурные прогнозы Международной комиссии по изменению климата, ученые установили, что к 2100 году влажность на планете вырастет на 24%.

6.Отчёт по людям

Мною были взяты 6 человек, 4 из которых здоровые, один страдает метеочувствительностью. А у одного гипертония.(высокое давление).

Осень(2021-2021)

15.10.13     ϕ=67%

1. 10 лет – Жалоб нет
2. 12 лет – Жалоб нет
3. 16 лет –Жалоб нет
4. 17 лет –Жалоб нет
5. 25 лет – Жалоб нет
6. 55 лет – Жалоб нет

16.10.13     ϕ=48%

1. 10 лет – Жалоб нет
2. 12 лет – Жалоб нет
3. 16 лет – Жалоб нет
4. 17 лет – Жалоб нет
5. 25 лет – головная боль
6. 55 лет – слабость, головные боли, сонливость или озноб
   

17.10.13     ϕ=58%

1. 10 лет – жалоб нет
2. 12 лет – жалоб нет
3. 16 лет – жалоб нет
4. 17 лет – жалоб нет
5. 25 лет – сонливость
6. 55 лет – сонливость

23.10.13     ϕ=76%

1. 10 лет – жалоб нет
2. 12 лет – жалоб нет
3. 16 лет – жалоб нет
4. 17 лет – жалоб нет
5. 25 лет – жалоб нет
6. 55 лет – головная боль, сонливость

24.10.13     ϕ=73%

1. 10 лет – жалоб нет
2. 12 лет – жалоб нет
3. 16 лет – жалоб нет
4. 17 лет – жалоб нет
5. 25 лет – жалоб нет
6. 55 лет – жалоб нет

Лето (2021-2021)

11.06.13     ϕ=39%

1. 10 лет – сонливость
2. 12 лет – жалоб нет
3. 16 лет – жалоб нет
4. 17 лет – жалоб нет
5. 25 лет – жалоб нет
6. 55 лет – слабость, головные боли, сонливость или озноб
   

12.03.13     ϕ=48%

1. 10 лет – жалоб нет
2. 12 лет – сонливость
3. 16 лет – жалоб нет
4. 17 лет – жалоб нет
5. 25 лет – жалоб нет
6. 55 лет – слабость, головные боли, сонливость или озноб
   

13.03.13     ϕ=54%

1. 10 лет – жалоб нет
2. 12 лет – жалоб нет
3. 16 лет – жалоб нет
4. 17 лет – жалоб нет
5. 25 лет – Головная боль
6. 55 лет – слабость, головные боли, сонливость или озноб

17.06.13     ϕ=58%

1. 10 лет – жалоб нет
2. 12 лет – жалоб нет
3. 16 лет – жалоб нет
4. 17 лет – жалоб нет
5. 25 лет – жалоб нет
6. 55 лет – слабость.

18.06.13     ϕ=40%

1. 10 лет – жалоб нет
2. 12 лет – жалоб нет
3. 16 лет – сонливость
4. 17 лет – жалоб нет
5. 25 лет – жалоб нет
6. 55 лет – головная боль.

Зима(2021-2021)

10.12.14     ϕ=95%

1. 10 лет – сонливость
2. 12 лет – сонливость
3. 16 лет – сонливость
4. 17 лет – сонливость
5. 25 лет – жалоб нет
6. 55 лет – жалоб нет

11.12.14     ϕ=90%

1. 10 лет сонливость
2. 12 лет – сонливость
3. 16 лет – жалоб нет
4. 17 лет – жалоб нет
5. 25 лет – жалоб нет
6. 55 лет – жалоб нет

12.12.14     ϕ=94%

1. 10 лет – сонливость
2. 12 лет – сонливость
3. 16 лет – жалоб нет
4. 17 лет – жалоб нет
5. 25 лет – жалоб нет
6. 55 лет – жалоб нет

16.12.14     ϕ=93%

1. 10 лет – сонливость
2. 12 лет – сонливость
3. 16 лет – жалоб нет
4. 17 лет – жалоб нет
5. 25 лет – жалоб нет
6. 55 лет – жалоб нет

17.12.14     ϕ=90%

1. 10 лет – жалоб нет
2. 12 лет – жалоб нет
3. 16 лет – жалоб нет
4. 17 лет – жалоб нет
5. 25 лет – жалоб нет
6. 55 лет – жалоб нет

Весна(2021-2021)

12.03.15     ϕ=93%

1. 10 лет – сонливость
2. 12 лет – сонливость
3. 16 лет – дериализация
4. 17 лет – сонливость
5. 25 лет – головокружение
6. 55 лет – головная боль

13.03.15     ϕ=91%

1. 10 лет – жалоб нет
2. 12 лет – жалоб нет
3. 16 лет – жалоб нет
4. 17 лет – сонливость
5. 25 лет – жалоб нет
6. 55 лет – головная боль

14.03.15     ϕ=97%

1. 10 лет – жалоб нет
2. 12 лет – сонливость
3. 16 лет – жалоб нет
4. 17 лет – сонливость
5. 25 лет – жалоб нет
6. 55 лет – жалоб нет.

16.03.15     ϕ=87%

1. 10 лет – простуда
2. 12 лет – головная боль
3. 16 лет – жалоб нет
4. 17 лет – головная боль
5. 25 лет – жалоб нет
6. 55 лет – жалоб нет

17.03.15     ϕ=91%

1. 10 лет – простуда
2. 12 лет – жалоб нет
3. 16 лет – жалоб нет
4. 17 лет – сонливость
5. 25 лет – жалоб нет
6. 55 лет – головная боль

Вывод:

      Из опроса видно, что здоровые люди только иногда ощущают изменение во влажности воздуха. А люди метеозависимые очень сильно зависят от погоды (атмосферного давления, температуры, влажности воздуха). Дело в том, что от температуры зависит содержание кислорода в воздухе. Если воздух холодный, в нём содержится достаточно много кислорода. Но чем теплее становится, тем меньше кислорода остаётся, воздух разрежается. В жаркую погоду кислорода остаётся совсем немного. Именно нехватка кислорода и сказывается на состоянии больного человека. Нарастает гипоксия (нехватка кислорода), появляется сонливость, утомляемость, одышка, сердечные боли ишемического характера.

    Кроме атмосферного давления, высокие погодные температуры сочетаются и с очень низкой влажностью. Это также ухудшает условия. В жаркий день влажность воздуха снижается порой до 15-20 % (кстати, в пустыне Сахара влажность — 25 %), слизистые носоглотки высушиваются, а значит, её защитные функции сходят на нет. И вот уже все респираторные вирусы приходят «в гости к нам». Кстати, когда в жаркое лето мы подхватываем простуду, причину находим в кондиционере или мороженом, но никто не думает о высушенной носоглотке!

А нередко именно она становится причиной болезни. В общем, пониженная влажность ещё сильнее ухудшает состояние больных с хроническими заболеваниями. Чтобы избежать повышенной сухости в носоглотке, необходимо в жаркую погоду делать промывания слабосолёным раствором или негазированной минеральной водой.

Список литературы

1.Брилев Д.В. Физика. ООО «ТД «Издательство Мир книги» 2006г.

2.Кац Ц.Б. Биофизика на уроках физики. Издательство «Просвещение» 1974г.

3.Куприн М.Я. Физика в сельском хозяйстве. Издательство «Просвещение» 1985г.

4.Рыженков А.П. Физика. Человек. Окружающая среда. Издательство «Просвещение» 1996г.

5.Перельман Я.И. Занимательная физика. Издательство «Наука» 1986г.

6.http://www.allbeton.ru/

8.http://meteoweb.ru/phenom.php.