«Влияние среды проживания на организм человека»

ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
СРЕДНЯЯ ОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА № 458
С УГЛУБЛЕННЫМ ИЗУЧЕНИЕМ НЕМЕЦКОГО ЯЗЫКА


[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]. Расположен на юго-востоке города и является единственным районом, расположенным на двух берегах [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ].
Площадь района составляет 61,79 км2, а население района по последней переписи в 2010г. насчитывалось 479,839 тысяч человек.
Микрорайон Весёлый посёлок ограничен Дальневосточным проспектом, улицами Антонова-Овсеенко, Подвойского, проспектом Большевиков и улицей Новоселов. Основание территории микрорайона началось с постройки рабочего поселка при суконной фабрике
Торнтона и писчебумажной фабрике Варгунина. В 1930-х годах построенный Володарский мост связал Веселый поселок со Щемиловкой.
Массовая застройка жилыми домами началась в 60-х годах прошлого века. Микрорайон в основном застроен блочными домами 504, 606 серий, а также пятиэтажными панельными «хрущевками». Жилые дворы микрорайона отличаются обилием зелени, есть большой парк. В микрорайоне ведется строительство современного жилья и хорошо развита инфраструктура. В Веселом поселке хорошее транспортное сообщение (две станции метро плюс общественный транспорт).
Экологическая обстановка в Невском районе неблагоприятная и обусловлена значительной нагрузкой многими факторами воздействия на окружающую среду, из-за наличия большого количества крупных предприятий. Невский район можно охарактеризовать как насыщенную промышленными предприятиями зону.
Здесь расположено более 70 фабрик и заводов, а именно:
ОАО «ГОЗ [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]» - на заводе производятся 20 сортов стали, броня для кораблей, снаряды, мины, стальное, медное и чугунное литьё, пароходные коленчатые валы, хирургические и чертёжные инструменты, стальные ружейные стволы и магазинные коробки для винтовок, налажено производство колёс, шин и осей для подвижного состава железных дорог России и др.
ОАО «[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]» – производитель косметической и парфюмерной продукции.
Комбинат хлебопродуктов им. Кирова – производство хлебобулочной, кондитерской продукции и комбикормов.
Стекольный завод ЗАО «РСК Петербург» - производство стекольной продукции.

[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] – производство художественных фарфоровых изделий.
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] им. Ленина – изготавливает центробежные компрессорные машины для химической, нефтяной, газовой, металлургической и др. отраслей промышленности с приводными газовыми турбинами мощностью до 25 МВт и паровыми турбинами мощностью до 30 МВт, а также сложное фасонное литьё и поковки для энергомашиностроения.
Комбинат технических сукон им. Э. Тельмана - выпускает чисто- и полушерстяные ткани, технические сукна и сетки, пряжу, одеяла, нетканые материалы.
Писчебумажная фабрика имени Володарского – производство бумажной продукции.
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] - крупнейшее в России специализированное предприятие по производству лопаток для паровых и газовых турбин. Завод начал работать в 1964 году и с тех пор обеспечивает турбинными лопатками все виды энергоагрегатов в России.
ОАО «Звезда» - ведущий российский производитель высокооборотных дизельных двигателей для судостроения, железнодорожного транспорта, общепромышленного применения.
Научно-производственная фирма «Пигмент» - производство лакокрасочных изделий.
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] - специализируется в области судового и энергетического машиностроения.
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] - капитальный ремонт и модернизация скоростного подвижного состава.
ТЭЦ № 5 «Красный октябрь» - теплоснабжение и электроснабжение жителей Невского района.
Пивоваренный завод «Вена» и «Хейнекен» - пиповарение.
Большим источником загрязнения окружающей среды района являются автомагистрали областного и республиканского значения (проспект Обуховской Обороны, Октябрьская набережная, улицы Ивановская и Народная, Мурманское шоссе).
На рисунке представлен состав вредных выбросов от бензиновых и дизельных двигателей.





Негативно на экологию района влияет железнодорожный транспорт (железная дорога на Москву, проходящая по западной границе района, и две железнодорожные линии в правобережной части района).
Предприятия Невского района занимают 2-е место по вкладу в загрязнение атмосферы города диоксидом азота – 11,2%. Из 14,4 тонн серной кислоты, выброшенной в атмосферу города , 31,6 % внесли предприятия этого района. По данным мониторинга Северо – Западного УГМС, воздушный бассейн Невского района наиболее загрязнен пылью, оксидом углерода, диоксидом азота, фенолом и хлористым водородом.
Доля каждого из этих источников в общем загрязнении воздуха сильно различается в зависимости от места. Сейчас общепризнанно, что наиболее сильно загрязняет воздух промышленное производство.
Промышленные производства по количественному и качественному составу вредных выбросов разделяют на четыре группы.
·К первой группе относят промышленные производства, технологические и вентиляционные выбросы которых можно считать условно чистыми, с содержанием вредных веществ, не превышающих ПДК в рабочей зоне производственных помещений;
·Ко второй группе - "дурно пахнущие" промышленные производства;
·К третьей группе - промышленные производства со значительными выбросами газа, содержащего нетоксичные или инертные вещества;
·К четвертой группе - промышленные производства, выбрасывающие в атмосферу токсичные и канцерогенные вещества или опасные выбросы.



Основные источники и состав вредных выбросов.
Предприятия химической промышленности: оксид углерода, сероуглерод, хлор, ртуть металлическая, углеводороды. Топливосжигающие устройства (ТЭЦ, промышленные печи и т.д.): диоксид серы, оксид углерода, оксиды азота, кислородосодержащие соединения, неорганическая пыль, сажа.
Чистый воздух имеет следующий химический состав в % по объему: азот~78,08; кислород ~ 20,94: аргон, неон и другие инертные газы~0,94; углекислый газ ~0,03; прочие газы~0,01.
Вредное вещество - вещество, которое при контакте с организмом человека в случае нарушения требований безопасности может вызывать заболевания или отклонения в состоянии здоровья, обнаруживаемые современными методами как в процессе контакта с ним, так и в отдаленные сроки жизни настоящего и последующего поколений. Из данного определения следует, что все химические соединения потенциально являются вредными или опасными веществами.
Классификации химически опасных веществ
По виду воздействия химически опасные вещества условно делят на следующие группы:
вещества с преимущественно удушающим действием с выраженным и слабым прижигающим эффектом (хлор, фосген, хлорпикрин и др.);
вещества, преимущественно общеядовитого действия (окись углерода, цианистый водород и др.);
вещества, обладающие удушающим и общеядовитым действием (амил, акрилонитрил, азотная кислота и окислы азота, сернистый ангидрид, фтористый водород и др.);
вещества, действующие на генерацию, проведение и передачу нервных импульсов - нейротропные яды (сероуглерод, тетраэтилсвинец, фосфорорганические соединения и др.);
вещества, обладающие удушающим и нейротропным действием (аммиак, гептил, гидразин и др.);
метаболические яды, нарушающие обмен веществ в живых организмах (окись этилена, дихлорэтан, диоксин и др.).
По скорости воздействия на организм различают быстродействующие и медленнодействующие ХОВ. При поражении быстродействующими ХОВ картина отравления развивается быстро, при поражении медленнодействующими имеет место латентный, или скрытый период.
II. Характеристика образца исследования.
Структура волос.
Давайте первоначально разберемся, что же такое человеческий волос и какова его структура.
Как мы все знаем, волос рождается в глубине волосяных фолликулов, которые представляют собой небольшие мешочки в толще кожи. Толщина и структура наших волос зависят от размеров и форм каналов этих фолликул, так как именно они помогают сформировать контур
наших волос в процессе их роста.
Густота волос является результатом комбинации двух факторов: размера фолликул и их количества. Размер фолликулов определяет то, будут [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]  толстыми или тонкими. Большие фолликулы производят толстые волосы, а маленькие – тонкие. Число фолликул в
коже определяет число волос, покрывающих голову.
Сам стержень волоса может быть круглым или овальным. Густота волос различна, и приблизительно, может быть связана с цветом волос. Рыжеволосые люди имеют наименее плотный рост волос, темноволосые
имеют самый плотный, а блондины находятся где-то посередине. Густота волос может располагаться в промежутке от 100 000 – 150 000 волосяных фолликул.
Структура волоса человека представляет собой 3 слоя.
Внутренний слой (сердцевина) или по научному медулла – это мягкое вещество, состоящее из клеток, которые не до конца ороговели (кератинизировались). Далее идет корковый слой (кортекс). Этот слой самый большой и составляет до 90% от общей массы волоса.
Внешнее строение человеческого волоса напоминает шишку, т.к. волос покрыт чешуйками (кутикулой). Кутикула состоит из 6 – 9 слоев клеток. Иногда их еще сравнивают с черепицей, т.к. каждая последующая чешуйка налегает на предыдующую. Направление их роста – от корня к [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]. Именно этот слой отвечает за блеск и шелковистость волоса. Если [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ], то кутикула плотно прилегает к стволу волоса.
Мы разобрались со структурой волос. Теперь давайте разберемся с их химическим составом.
Химический состав волос
Известно, что подавляющее количество всех встречающихся в природе химических элементов (81) обнаружены в организме человека. 12 элементов называют структурными, т.к. они составляют 99 % элементного состава человеческого организма (С, О, Н, N, Ca, Mg, Na, K, S, P, F, Cl). При этом основным строительным материалом являются четыре элемента: азот, водород, кислород и углерод. Остальные элементы, находясь в организме в незначительных по объему
количествах, играют важную роль, влияя на здоровье и состояние нашего организма.
Волос на 78% состоит из белка альфа кератина, обогащенного микроэлементами и витаминами, на 16% из воды, на 6% из липидов. [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]
Посмотрим, как устроен кортекс волоса – его защитный слой.
Поскольку кератин это белок, то его составляющими являются аминокислоты. Большое количество аминокислот, соединяясь между
собой, образуют полипептидные (белковые) цепи. Полипептидные цепи, переплетаясь, образуют нити, а нити скручиваясь друг с другом, создают несколько типов фибрилл прото-, микро- и макро.
Состав кортекса в разрезе выглядит как прочная веревка, собранная из множества пучков (макрофибрилл), каждый из которых собран из других пучков (микрофибрилл), а те из еще более мелких пучков протофибрилл. Последние состоят из пучков аминокислотных цепей.
Но и это не все. Аминокислотные цепи связаны между собой поперечными мостиками аминокислотных остатков. Поперечные связи придают кератину плотность и эластичность.
Связи образуются за счет соединений между двумя атомами серы и двумя атомами водорода. Серные связи сильнее, зато водородных больше.
Кутикула состоит из тонких пластинок заходящих одна за другую.
Она плотно облегает кортекс обеспечивая его защиту. У молодого волоса кутикула насчитывает примерно 10 слоев, но со временем их количество уменьшается из-за износа кутикулы.
Сверху кутикулу покрывает липидный слой производное сальных желез волоса. Кутикула смягчает трение между волосами и защищает кортекс от проникновения химических веществ из внешней среды.
Белки кутикулы содержат серу, железо, магний. Так же содержание различных микроэлементов влияет на цвет волос. Чем темнее волосы, тем выше содержание в них марганца, титана, свинца и серебра. Концентрация этих веществ в светлых волосах гораздо ниже, а пузырьков воздуха больше, что обеспечивает их легкость и воздушность.

Итак, мы узнали из каких химических элементов состоят волосы.

Глава III Характеристика метода исследования
Атомный силовой микроскоп.
Ученые из США предложили новый вариант специфического луча электронов для применения в просвечивающем электронном микроскопе. В народе данная технология именуется наномикроскоп. Этот прибор давно и прочно стал неотъемлемым атрибутом во многих отраслях человеческой деятельности: промышленность, биология, медицина, обучение, металлография и др.
Принцип действия атомного силового микроскопа (АСМ) основан на использовании сил атомных связей, действующих между атомами вещества. На малых расстояниях между двумя атомами (около одного ангстрема, 1 
· = 10–8 см) действуют силы отталкивания, а на больших – силы притяжения. Совершенно аналогичные силы действуют и между любыми сближающимися телами. В сканирующем атомном силовом микроскопе такими телами служат исследуемая поверхность и


скользящее над нею острие. Обычно в приборе используется алмазная
игла, которая плавно скользит над поверхностью образца (как говорят, сканирует эту поверхность). При изменении силы F, действующей между поверхностью и острием, пружинка П, на которой оно закреплено, отклоняется, и такое отклонение регистрируется датчиком D. В качестве датчика в АСМ могут использоваться любые особо точные и чувствительные – прецизионные – измерители перемещений, например оптические, емкостные или туннельные датчики. На рисунке показан именно последний тип датчика, – фактически это такая же игла, какая применяется в сканирующем туннельном микроскопе. Величина отклонения упругого элемента (пружинки) несет информацию о высоте рельефа – топографии поверхности и, кроме того, об особенностях
межатомных взаимодействий. Можно сказать, что в атомном силовом микроскопе сканирование исследуемого образца происходит по «поверхности постоянной силы», тогда как в СТМ – по поверхности

постоянного туннельного тока. Принципы же прецизионного управления, основанного на обратной связи и улавливающего самые ничтожные изменения рельефа поверхности, в СТМ и АСМ практически одинаковы.

[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ]




[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ]

Атомный силовой микроскоп может использоваться для определения микрорельефа поверхности любых веществ, как проводящих, так и непроводящих электрический ток, с его помощью можно наблюдать всевозможные несовершенства структуры, локализованные на изучаемых поверхностях, например, дислокации или заряженные дефекты, а также всяческие примеси. В последнее время с помощью атомного силового микроскопа физики стали интенсивно изучать биологические объекты, например молекулы ДНК и другие макромолекулы, главным образом для целей нарождающегося и, судя по всему, чрезвычайно перспективного направления – биомолекулярной технологии.

Глава IV Проведение исследования и обработка результатов
Исследование
Исследование образцов волос учащихся ГБОУ СОШ № 458 проводилось с помощью атомного микроскопа ZEISS EVO 4.


У учеников были взяты образцы волос. По очереди образцы помещались в атомный микроскоп, изображение с которого выводилось на монитор компьютера, а затем сохранялось в специальной программе. Первоначально были сделаны фотографии внешнего вида волос.
Затем, для еще более детального изучения образцов, был определен их химический состав. Результаты были сведены в диаграммы и так же выведены на компьютер.
Обработка результатов
Рассмотрим фотографии внешнего вида волос. С первого взгляда существенных различий во внешнем виде волос не наблюдается. В поперечном сечении волосы всех образцов имеют чуть округлую форму, а в продольном сечении они прямые. Если обратить внимание на толщину волос, то заметно, что они не очень толстые и мощные.
Чешуйки волоса плотно прилегают друг к другу это свидетельствуют о том, что перед нами относительно здоровые волосы.
Теперь проанализируем химический состав волос.
Современная техника позволила провести химический анализ состава волос испытуемых (см. диаграммы), который показал следующее:
в химическом составе всех четырех образцов присутствуют основные строительные материалы живых организмов: углерод, азот и кислород. Данные элементы в весовом процентном соотношении составляют большую часть, по сравнению с другими элементами. Процентное содержание углерода и кислорода говорит о том, что волос имеет темную окраску.
Однако на химический состав волос оказывает влияние место жизни каждого конкретного человека. Поэтому мы видим присутствие или отсутствие в составе волос некоторых элементов.
Например рассмотрим 2 самых ярких образца:
Образец № 1 - повышенное содержание серы в составе волоса

может говорить о более насыщенном темном цвете, т.к. сера входит в состав пигмента – меланин; содержание хлора является следствием длительного контакта с хлорированной водой, а Na (натрия) может свидетельствовать о нарушении у испытуемого водно-солевого обмена. Повышение уровня калия в волосах может означать избыточное накопление в организме калия или перераспределение этого элемента между тканями, дисбаланс электролитного обмена. Повышение уровня кальция в волосах может отражать не только его избыточное поступление в организм, но и, напротив, повышенную мобилизацию и потерю кальция из костей.

Образец № 4 – наличие кремния в составе волоса может говорить о его хорошей и прочно структуре, а хлора о длительном контакте с хлорной водой. Повышенное содержание серы в составе волоса может говорить о более насыщенном темном цвете, т.к. сера входит в состав пигмента – меланин, а Na (натрия) может свидетельствовать о нарушении у испытуемого водно-солевого обмена.




Глава IV Вывод
Наша исследовательская работа показала, что в волосах испытуемых почти не содержаться вещества опасные для организма человека, которые могут накапливаться в нем. Или их концентрация пренебрежимо мала, поэтому их содержание не отразилось на диаграмме исследования. Небольшое содержание хлора может говорить о контакте с хлорной водой бассейнов.
На основании этого можно сделать вывод о том, что содержание в воздушном бассейне Невского района веществ, способных накапливаться в организме не значительное.


Список литературы

1. Русак О., Малаян К., Занько Н. Безопасность жизнедеятельности: Учеб. Пособие. М.: ООО Издательство "Омега-Л", 2006. - 448 с.
2. Панов Г.Е., Петряшин Л.Ф., Лысяный Г.Н. Охрана окружающей среды на предприятиях нефтяной и газовой промышленности - Москва. Недра, 1986г., 244с.
3. Давыдова С.Л., Тагасов В.И. Нефть и нефтепродукты в окружающей среде: Учеб. Пособие. - М.: Изд-во РУДН, 2004. - 163 с.
4. Лозановская И.Н. и др. Экология и охрана биосферы при химическом загрязнении. М.: Высшая школа, 1998, 287с.
5. Карамова Л.М. Нефть и здоровье. - Уфа, 1993, - С.592.





































13 PAGE \* MERGEFORMAT 142115






Рисунок 1Принцип действия атомного силового микроскопаРисунок 1Рисунок 2Заголовок 115