Проекты

Изучение влияния искусственного ультрафиолетового излучения на жизнедеятельность живых организмов

Работа призёра открытой городской научно-практической конференции «Старт в медицину» в секции «Человек в современном мире»

Направление работы: Биофизика
Авторы работы: ГБОУ Гимназия № 1516
Предметы: Физика, Биология
Классы: 10 класс
Мероприятия: Открытая городская научно-практическая конференция «Старт в медицину» 12−14 апреля 2018 года

Цель

Выявление положительных и отрицательных сторон искусственного ультрафиолетового излучения при его воздействии на живые организмы.

Описание

Ультрафиолетовое облучение в умеренных дозах положительно воздействует на организм. В то же время ультрафиолетовые лучи в больших дозах очень опасны.

Сегодня в нашей повседневной жизни нас окружает множество приборов, в которых используется ультрафиолет: электрическая сушилка для обуви, бытовой стерилизатор воды, бытовая ультрафиолетовая лампа для дезинфекции помещений, бытовые приборы по уходу за кожей, студийные и домашние солярии, лампа маникюрная, бытовой фен для волос и др.

Не опасны ли эти приборы для нашего здоровья при их постоянной эксплуатации? Как влияют дозы и время облучения на живой организм?

Гипотеза

Ультрафиолетовое излучение с длиной волны от 280 нм до 380 нм (ультрафиолетовые лампы для маникюра) и от 200 нм до 400 нм (ультрафиолетовые лампы для соляриев) положительно влияет на живые организмы при краткосрочном воздействии.

Задачи исследования:

1. Ознакомиться с видами электромагнитного излучения и изучить виды ультрафиолетового излучения (по длине волны) при помощи литературных источников.

2. Исследовать влияние ультрафиолетовых лучей на всхожесть тест-растений (семена редиса и гороха).

3. Провести исследование по определению длины волны ультрафиолетового излучения разных бытовых приборов с помощью дифракционной решётки.

4. На основе полученных результатов сделать выводы о положительных и отрицательных сторонах искусственного ультрафиолетового излучения при его воздействии на живые организмы.

5. Провести анкетирование среди молодёжи в возрасте от 14 до 18 лет по выяснению их осведомленности о пользе и вреде соляриев.

6. Распространять информацию, полученную в результате исследовательской работы, среди учащихся школы.

Из литературных источников известно, что обработка семенного материала ультрафиолетовым излучением в оптимальных дозах положительно влияет на его качество (всхожесть, энергия прорастания) и, в итоге, на сроки созревания и урожайность.

Для проведения опыта взяли семена гороха среднеспелых сортов «Сахарный» и семена редиса раннеспелого «Зарница». Часть семян облучались в течение

5 минут, часть − 15 минут с помощью ультрафиолетовой лампы с длиной волны от 300 нм до 400 нм. Были отобраны семена для контрольной группы. Всего в каждой группе было по 30 семян. При воздействии ультрафиолетовым излучением в течение 5 минут взошло 90% семян редиса и 66% семян гороха, что является высоким результатом по сравнению с контрольной группой, где взошло 66% и 53% семян соответственно. В горшочках, где прорастали семена, облученные в течение 15 минут, всхожесть была очень низкой. Семена редиса проросли на 23%, а гороха – на 7%.

Для определения длины волны ультрафиолетового излучения с помощью дифракционной решётки были выбраны три искусственных источника ультрафиолетового излучения: студийный солярий для искусственного загара, ультрафиолетовая лампа маникюрная, бытовой фен для волос с озоновой лампой.

Облучение ультрафиолетом с длиной волны 185 нм газовой смеси, содержащей кислород, вызывает образование озона, который благотворно влияет на волосы. Проведённый с помощью ксеноновой лампы, вмонтированной в парикмахерский фен OZON-1, эксперимент показал, что излучение способствует укреплению корней волос и закрытию волосяных чешуек, предотвращает их ломкость и сечение, а также увеличивает скорость роста волос.

Для оценки информированности учеников школы № 1516 о пользе и вреде ультрафиолетового излучения среди старшеклассников было проведено анкетирование, в котором приняли участие 252 человека – 120 девушек

и 132 юноши в возрасте от 14 до 18 лет. Результаты оказались следующими.

Почти все старшеклассники (98%) считают, что знают о том, что такое ультрафиолетовое излучение. На вопрос «Знаете ли вы о вреде ультрафиолетовых лучей?» 34% опрошенных ответили отрицательно, 45% учащихся посещают солярий, из них 35% находятся в нём не более 5 минут. Защитными кремами и очками пользуются только 5% опрошенных.

48% учащихся ходят в солярий, чтобы компенсировать нехватку витамина D в зимний период.

Оснащение и оборудование, использованное в работе:

  • ультрафиолетовая лампа для маникюра с длиной волны от 300 нм до 400 нм,
  • стационарные лампы для вертикального солярия с длиной волны от 200нм до 400 нм,
  • бытовой фен для волос с озоновой лампой,
  • дифракционная решетка,
  • семена редиса раннеспелого «Зарница»,
  • семена гороха среднеспелого «Сахарный»,
  • пластиковые горшочки для рассады,

Результаты
1. В результате исследования всхожести семян растений при воздействии на них ультрафиолетовым излучением с длиной волны от 300 нм до 400 нм установлено, что наилучшая всхожесть проявляется у семян, находившихся под лампой в течение 5 минут. Большие дозы ультрафиолета неблагоприятны и губительны для растений.

2. Длины волн ультрафиолетовых ламп в соляриях соответствуют заявленному диапазону от 200 нм до 400 нм. Наши расчеты установили среднюю длину волны 350 нм. А длина волны ультрафиолетовой лампы для маникюра отличается от заявленных в инструкции параметров на 90 нм и составляет 500 нм. Волна, длина которой 500 нм, относится к синему цвету спектра, ухудшает качество зрения, повреждая сетчатку и провоцируя возникновение симптомов зрительного утомления.

3. Проведённый с помощью бытового фена эксперимент дал положительный результат. Было выявлено положительное влияние ультрафиолетового излучения на рост и структуру волос.

4. Проанализировав результаты анкетирования, можно сделать вывод, что большая часть школьников не имеют полного представления о негативном влиянии ультрафиолета на их организм. Главной причиной таких результатов, по нашему мнению, является их недостаточная информированность об этой проблеме.

5. Ультрафиолетовое излучение с длиной волны в 315−400 нм и с длиной волны 280−315 нм полезно для живых организмов только при непродолжительном воздействии. Длительное облучение губительно для живых организмов.

Особое мнение

«Организация конференции «Старт в медицину» прошла на высоком уровне, понравились музеи и работы других участников»