Отрицательное воздействие табачного дыма и окурков сигарет на живые организмы

Муниципальное казённое образовательное учреждение

средняя школа № 1 г.Приволжска

155550, г. Приволжск, ул. Социалистическая, 4, тел/факс (49 339) 3-14-02

e-mail: [email protected]

Отрицательное воздействие табачного дыма и окурков сигарет на живые организмы

Работа ученика 8 «Б» класса

МКОУ СШ № 1 г. Приволжска

Саламова Николая Алексеевича

Руководитель: учитель химии, экологии,

биологии МКОУ СШ №1

Тевризова Татьяна Александровна

Приволжск, 2017 год

Содержание работы

Введение………………………………………………………………………………………………………………3

Обзор литературы………………………………………………………………………………………………..5

Методика…………………………………………………………………………………………………………….14

Характеристика района исследования……………………………………………………………… 19

Результаты исследования…………………………………………………………………………………..19

Выводы………………………………………………………………………………………………………………..22

Литература…………………………………………………………………………………………………………..24

Введение

Курение табака – одна из самых вредных привычек, опасна для здоровья не только курящих, но и для их окружающих людей. В России курит 40% всех жителей или 44 миллиона взрослого населения (из них 60% мужчин и 20% женщин). Это один из самых высоких показателей в мире. По данным Минздрава, каждый 10 школьник страдает табачной зависимостью. На данный момент Россия занимает первое место по подростковому курению.

Курение способствует возникновению различных заболеваний, приводит к преждевременной смерти, сокращает продолжительность жизни на 8-15 лет. В РФ 23.02.2013 года был принят «Об охране здоровья граждан от воздействия окружающего табачного дымы и последствий потребления табака». Основная цель закона – ограничение курения табака в общественных местах.

На уроках экологии и биологии мы выяснили, что курение относится к пагубным пристрастиям и ведет к потере здоровья курящего и тех, кто его окружает. В первую очередь курение наносит вред сердечно – сосудистой и дыхательной системам. Кроме этого в процессе производства табака образуются разнообразные отходы, в том числе растворители, масла, пластик, бумага, токсичные химические отходы. Мусор также образуется из использованных окурков, пачек, упаковок от блоков сигарет и других табачных изделий. Общая масса окурков на Земле за год составляет 2 520 000 т. При этом фильтр сигареты разлагается от нескольких месяцев до 7-10 лет.

Сигаретные окурки представляют собой угрозу здоровью живых существ. Они неоднократно были обнаружены в желудках китов, дельфинов, морских птиц, черепах. А ведь окурок содержит все ядовитые вещества, которые содержатся в сигарете. Их около 4000, причем 400 из них канцерогены.

Поэтому в своей работе нам хотелось бы выяснить отрицательное воздействие табачного дыма и сигаретных окурков на живые организмы.

Цель работы: выяснить отрицательное воздействие токсичных веществ, содержащихся в табачном дыму и окурках сигарет, на живые организмы.

Задачи:

1. Провести анкетирование учащихся 8 - 9 классов по теме;

2. Выяснить токсичное влияние сигаретных окурков на проращивание и рост семян кресс-салата;

3. Определить влияние сигаретных окурков на развитие корневой системы кресс-салата;

4. Уточнить токсичное влияние окурков на растения в зависимости от их количества и марки сигарет;

5. Выяснить воздействие табачного дыма на личинки мясной мухи – опарышей;

6. Составить рекомендации о том, как бороться с курением.

Практическая значимость работы заключается в непосредственном применении полученных знаний в повседневной жизни, в просветительской работе по борьбе с курением.

Гипотеза: табачный дым отрицательно воздействует на все живые организмы; токсичные вещества, находящиеся в окурках сигарет, попадая в почву городских газонов, парков, оказывают негативное влияние на рост и развитие растений.

Обзор литературы

Что такое курение? Курение – это вид бытовой наркомании, наиболее распространенная форма которой – никотинизм – курение табака.

Табак выращивали в Америке задолго до открытия её европейцами. В Европу это растение завезли в конце XV века как декоративное и лекарственное средство. Первое время курение преследовалось, и курильщиков жестоко наказывали вплоть до смертной казни.

Курение табака – одна из распространенных вредных привычек, отрицательно влияющая на здоровье курильщика и окружающих его людей; способствует развитию болезней сердца, сосудов, желудка, лёгких. Табачный дым содержит канцерогенные вещества.

Министерство здравоохранения и социального развития публично признало: в России сегодня курит почти 40 процентов населения. Это один из самых высоких показателей в мире. Курение в России ежегодно убивает 332000 человек. Оно является большим злом по сравнению с несчастными случаями вроде авто- или авиакатастроф [1].

Страшная статистика, выяснилась в результате глобального опроса взрослого населения о потреблении табака. В России с помощью никотина убивают себя две трети мужчин (60,2 процента) и больше трети женщин (21,7 процента). При этом употребляют табачные изделия граждане из самой экономически и демографически активной группы - от 19 до 44 лет. Вред, наносимый табаком, уже давно не нуждается в доказательствах. С детства все знают, что капля никотина убивает лошадь, но забывают, что курение приводит к развитию сердечно - сосудистых заболеваний, рака легких.

Значительная часть россиян до сих пор недостаточно информирована о вреде курения. Надпись на сигаретных пачках "курение убивает", сменившая "Минздрав предупреждает", по-прежнему малоубедительна. Только треть опрошенных признались, что "страшилки" на пачках заставляют их задуматься об отказе от пагубной привычки. По данным министерства, более 40 процентов беременных женщин продолжают курить, а самый ранний возраст приобщения к курению среди детей - 8 - 10 лет. Хуже всего то, что своя "капля никотина" достается и тем, кто не курит. Согласно данным опроса, вдыхать ядовитый дым от сигарет приходится 35 процентам пассивных курильщиков на работе и почти 80 процентам посетителей кафе. При этом по врачебной статистике ежегодно от болезней, связанных с курением, умирают от 350 до 500 тысяч россиян. При этом порядка 60 процентов курильщиков сами хотели бы избавиться от табачной зависимости, но их попытки пока безуспешны.

В среднем 25% всех видов веществ, содержащихся в табаке, сгорает и разрушается в процессе курения, 50% уходит в окружающую среду, 20% попадает в организм курильщика и только 5% остается в папиросе или фильтре сигареты. Простые расчёты показывают, что курильщики ежегодно «выкуривают», т. е. выбрасывают в атмосферу 1314 т синильной кислоты, 438 т аммиака, 73 т угарного газа, 274 т углекислого газа, около 10 т никотина, 947 т смолы (табачного дёгтя), 397 т металлов [7, 8].

Общий показатель токсичности табачного дыма в 4,5 раза превышает токсичность выхлопных газов автомобиля. Выкуривание только одной сигареты по действию на организм приблизительно равно нахождению вблизи крупной магистрали на протяжении 16 часов.

Проведя анализ табачного дыма, химики установили, что в нем содержится 91 органическое вещество. Причем концентрация большинства из них в табачном дыме выше, чем предельно допустимая концентрация (ПДК) этих соединений в воздухе (например, концентрации стирола, 2-метилпропаналя и пропионитрила превышают ПДК этих соединений в атмосферном воздухе соответственно в 1037, 513 и 412 раз). Установлено, что в процессе термического разложения никотина и других веществ, содержащихся в табаке, образуется от 900 до 1200 твердых и газообразных соединений.

Никотин — главный компонент табачного дыма, обладающий наркотическими свойствами и являющийся сильным нервнопаралитическим ядом. Никотин относится к гетероциклическим соединениям. Это бесцветная маслянистая жидкость с температурой кипения 246 С. Темнеет на воздухе, хорошо растворяется в воде и органических растворителях. Вещество схожее по строению с важными биологически активными веществами организма человека, а это опасно.

Смертельная доза никотина для человека — 100мг. В одной сигарете содержится 1,0—2,5 мг никотина, в 20 сигаретах никотина 20—50 мг. После одной затяжки никотин через 7 секунд попадает в мозг, через 15-20 секунд – в пальцы ног.

Оксид углерода СО (II) (9,2% в общей токсичности сигареты) блокирует гемоглобин крови, связывая его в карбоксигемоглобин (до 20% от общего количества), что приводит к развитию кислородного голодания. Синильная кислота подавляют окислительные процессы в тканях. Интенсивность снабжения тканей кислородом у курящих снижается на 5—10%, что ведет к снижению интенсивности обменных процессов, к резкому ухудшению самочувствия [7, 8].

Сажа (7,8% в общей токсичности) засоряет дыхательные пути, бронхи, раздражает слизистую оболочку, вызывает хронический кашель, бронхит.

Многие другие ингредиенты табачного дыма также обладают резким раздражающим действием: муравьиная кислота (3,1% в общей токсичности), оксиды азота (2,4%), уксусная кислота (1,2%), аммиак (0,92%). Они раздражают и повреждают слизистую оболочку рта, десны, зев, слюнные железы, гортань, трахею, бронхи, что приводит к ослаблению обоняния, вкусовых ощущений, к характерной охриплости голоса. Бензопирен (4,6% в общей токсичности) и другие полициклические ароматические углеводороды вызывают раковые заболевания полости рта, дыхательных путей, легких, желудочно-кишечного тракта, мочеполовой системы. Канцерогенным действием обладают нитрозамины, крезолы, тяжелые металлы (мышьяк, кадмий, никель, свинец, хром, марганец, стронций), радионуклиды  –  ²¹⁰Ро, ²¹⁰Pb, ²²⁸Th, ⁸⁷Rb, ^l37Cs, ²²⁶Ra.

Сигареты различаются по «крепости» (содержание никотина и прочих ядовитых веществ на одну сигарету) и запахом (обычные, ароматизированные, ментоловые сигареты).

• Крепкие — обычно распространяются в пачках, имеющих красные, реже чёрные оттенки.

• Лёгкие сигареты — пачки, в которых распространяются такие сигареты, обычно имеют синий цвет или его производные.

• Сверхлёгкие — пачки в основном имеют серые, либо серебристые цвета.

• Экстралёгкие — пачки имеют в основном белый цвет.

• Ментоловые — сигареты, содержащие в табаке специальные химические добавки, придающие сигаретам вкус ментола. Пачки почти всегда имеют преимущественно зелёный цвет в оформлении.

В основном все сигареты одного вида, но разных сортов (кроме ментоловых) содержат один вид табака и отличаются только количеством отверстий на фильтре, через которые подсасывается дополнительный воздух. Чем больше отверстий, тем «легче» сорт сигарет (их действие основано на том, чтобы с помощью дополнительно подсасываемого воздуха снижается концентрация ядовитых веществ). Таким образом, все сигареты одинаковы по количеству всасываемых вредных веществ человеком (при одинаковой плотности «набивки» сигарет), разница лишь в скорости выкуривания сигареты. Не существует научно подтверждённых данных о том, что «лёгкие» сигареты безопаснее для здоровья, чем «обычные». Идея лёгких сигарет является маркетинговым ходом табачных компаний на публикации результатов первых исследований на предмет вреда курения и на неудавшиеся попытки сделать сигареты безопасными для здоровья.

В процессе производства табака образуются разнообразные отходы, в том числе растворители, масла, пластик, бумага, токсичные химические отходы. Мусор также образуется из использованных окурков, пачек, упаковок от блоков сигарет и других табачных изделий. Общая масса окурков на Земле за год составляет 2 520 000 т. При этом фильтр сигареты разлагается от нескольких месяцев до 7-10 лет [3,7].

Рассмотрим данные статистики, представленные эко защитниками:

• Около 4,5 триллионов окурков ежегодно разбрасываются в мире;

• Для того чтобы окурки естественным образом разложились в природе, нужны десятилетия;

• Окурок содержит все ядовитые вещества, которые содержатся в сигарете. Их около 4000, причем 400 из них канцерогены;

• Окурки и другие табачные «останки» ответственные за 40% загрязнения пляжей и могут оказаться смертельными для морских обитателей;

• Почти 50% среднего количества сигарет, употребленных за год каждым курильщиком, выбрасываются на улицы, в парки, на пляжи и представляют опасность для многих животных и птиц.

Методика

Использовали метод биотестирования. В качестве биоиндикатора использовали кресс-салат.

Для определения статистической значимости различий средних величин рассчитали t – критерий Стьюдента с помощью онлайн - калькулятора.

Биотестирование

Оборудование и реактивы: семена кресс-салата (одинаковые по размеру, одного урожая), грунт для рассады, блюдца, линейка, окурки сигарет.

Ход работы

Положили в приготовленную тару готовый грунт для рассады «Агроном». Это высококачественный грунт многоцелевого назначения на основе торфа, полностью готовый к применению и приспособленный для использования при выращивании рассады. В почву закопали окурки сигарет. Высеяли в грунт семена кресс – салата и полили водой. Наблюдали прорастание семян и рост корешков растений в течение 15 дней, поливая, по мере высыхания, водой (в одинаковых объемах).

Кресс-салат (огородный перечник) – съедобное однолетнее или двулетнее травянистое растение. Относится к классу Двудольные растения, семейству – Крестоцветные, к роду Клоповник, к виду - Клоповник посевной. Распространен в Закавказье, особенно в Грузии. В пищу используются молодые листья, с терпким вкусом, так как содержит горчичное масло.

Кресс-салат - однолетнее овощное растение, обладающее повышенной чувствительностью к загрязнению почвы тяжелыми металлами, а также к загрязнению воздуха газообразными выбросами автотранспорта. Этот биоиндикатор отличается быстрым прорастанием семян и почти стопро­центной всхожестью, которая заметно уменьшается в присутствии загрязнителей. Кроме того, побеги и корни этого растения под действием загрязнителей подвергаются заметным морфологическим изменениям (задержка роста и искривление побегов, уменьшение длины и массы корней, а также числа и массы семян).

Кресс-салат как биоиндикатор удобен еще и тем, что действие стрессоров можно изучать одновременно на большом числе растений при неболь­шой площади рабочего места (чашка Петри, кювета, поддон и т. п.). Привле­кательны также и весьма короткие сроки эксперимента. Семена кресс-са­лата прорастают уже на третий - четвертый день, и на большинство вопро­сов эксперимента можно получить ответ в течение 10 суток.

В зависимости от результатов опыта субстратам присваивают один из четырех уровней загрязнения. 1. Загрязнение отсутствует: Всхожесть семян достигает 90-100%, всходы дружные, проростки креп­кие, ровные. Эти признаки характерны для контроля, с которым следует сравнивать опытные образцы. 2. Слабое загрязнение: Всхожесть 60-90%. Проростки почти нормальной длины, крепкие, ровные. 3. Среднее загрязнение: Всхожесть 20-60%. Проростки по сравнению с контролем короче и тоньше. Некоторые проростки имеют уродства. 4. Сильное загрязнение: Всхожесть семян очень слабая (менее 20%). Проростки мелкие и уродливые.

Характеристика места проведения исследований

Ивановская область – один из малых регионов России. Её площадь – 21 436 км². Она расположена в центре Русской равнины, в пределах 56˚21΄ с. ш. и 57˚44΄ с. ш, 39˚23΄в. д. и 43˚20΄ в. д. Протяженность территории с севера на юг – 158 км, с запада на восток – 230 км. Большая часть области находится на Волго-Клязьминском водоразделе и только 17% территории – на левом берегу Волги.

Район исследований – город Приволжск Ивановской области.

Рисунок 1. Карта – схема окрестностей города Приволжска

Сбор материала для данной работы был проведён в городе Приволжске в июне 2016 года, в ходе работы школьного экологического лагеря.

Результаты исследований

В ходе выполнения данной работы было проведено анкетирование учащихся 8 – 9 классов.

Цель анкетирования: выявить отношение социума к выбранной теме и обосновать её актуальность. В анкетировании приняли участие 125 учащихся.

Результаты анкетирования:

Вопрос №1. Есть ли в вашей семье курильщики?

А. Да Б. Нет

Вопрос №2. Как Вы считаете, курение опасно для здоровья?

А. Да Б. Нет В. Не знаю

Вопрос №3. Пробовали Вы курить?

А. Да Б. Нет

Вопрос №4. Надо ли бороться с окурками?

А. Да Б. Нет В. Не знаю

Проанализируем результаты биотестирования, целью которого было изучить влияние токсичности окурков на проращивание и рост семян кресс – салата. Мы поставили четыре опыта, пятый – контрольный, где почва без окурков.

Положили в приготовленную тару готовый грунт для рассады «Агроном». Это высококачественный грунт многоцелевого назначения на основе торфа, полностью готовый к применению и приспособленный для использования при выращивании рассады. Закопали окурки на глубину 1,5-2 см в четыре чашки и высеяли в грунт по 100 семян кресс – салата и полили водой. Наблюдали прорастание семян и рост корешков растений в течение 14 дней, поливая, по мере высыхания, водой (в одинаковых объемах).

Семена кресс – салата высеяли 6 июня. На второй день, 7 июня, в чашке №1(проба №1) и №5 (контроль) семена начали прорастать. В остальных чашках семена взошли на третий день. Проанализируем результаты исследований.

Проба №1(5 окурков сигарет «Marlboro»). Всхожесть семян на 14 день 62%. Из 100 семян проросли 62. Средняя длина корней 6,055 см. Средняя длина проростков 9,235 см. Слабое загрязнение.

Проба №2 (10 окурков сигарет «Marlboro»). Всхожесть семян на 14 день 60%. Из 100 семян проросли 60. Проростки немного тоньше, чем в контроле. Средняя длина корней 5,390 см. Средняя длина проростков 9,345 см. Среднее загрязнение.

Проба №3 (5 окурков сигарет Донской табак). Всхожесть семян на 14 день 57%. Из 100 семян проросли 57. Проростки немного тоньше, чем в контроле. Средняя длина корней 5,015 см. Средняя длина проростков 9,705 см. Среднее загрязнение.

Проба №4 (10 окурков сигарет «Донской табак»). Всхожесть семян на 14 день 53%. Из 100 семян проросли 53. Средняя длина корней 4,385 см. Средняя длина проростков 9,870 см. Среднее загрязнение.

Проба №5 (контроль). Всхожесть семян на 14 день 90%. Из 100 семян проросли 90. Всходы дружные, проростки крепкие, ровные, с хорошо развитой корневой системой. Средняя длина корней 7,110 см. Средняя длина проростков 8,555 см. Загрязнение отсутствует.

Длина проростков близка к норме. Однако, в пробах №1-4 они немного выше и тоньше по сравнению с контролем. Корневая система проростков во всех пробах развита хуже по сравнению с контролем. Вещества – загрязнители разрушают корневую систему растений. Под действием загрязнителей корни подвергаются заметным морфологическим изменениям. Корневая система становится слаборазвитой, уменьшается длина корней.

Для определения статистической значимости различий средних величин мы рассчитали парный критерий Стьюдента с помощью онлайн-калькулятора. Выяснили, что изменения корневой системы в опытах №1-5 по сравнению с контролем статистически значимы (р

Рассматривая пачки сигарет, мы выяснили, что каждая сигарета «Marlboro» содержит 7 мг смолы, 0,5 мг никотина, угарного газа 7 мг, а каждая сигарета «Донского табака» - 0,7 мг никотина, 9 мг смолы, угарного газа 10 мг. Мы выяснили, что марка сигарет влияет на тип загрязнения. Наибольшее загрязнение - в пробах №3, 4 (сигареты «Донской табак»), наименьшее – в пробах №1, 2 (сигареты «Marlboro»).

Рассмотрим действие сигаретного дыма на личинки мясной мухи, которых купили в магазине «Рыбачок». Личинки белого цвета. Длина личинок 10-13 мм. В два одинаковых химических стакана при комнатной температуре поместили по 50 личинок. Первый стакан – контрольный (без окуривания). Во второй стакан два раза в день нагнетали сигаретный дым. Сравним степень подвижности личинок. Впервые 15-20 минут более подвижны личинки после окуривания. Затем их движения замедляются. Становятся вялыми, малоподвижными.

В контрольном стакане при благоприятных условиях через 5 дней личинки начали окукливаться. Из 50 личинок окуклились 11.

Во – втором стакане уже на второй день личинки пожелтели. Потом порыжели. Из 50 личинок через неделю 15 погибли. Ни одна не окуклилась.

Ядовитые вещества, содержащиеся в табачном дыме, снижают продолжительность жизни личинок мух, влияют на цикл развития.

Таким образом, гипотеза, выдвинутая в начале работы, нашла своё подтверждение.

Выводы:

1. Курение табака – одна из самых вредных привычек, опасна для здоровья не только курящих, но и для их окружающих людей.

2. Согласно анкетированию в семьях есть курильщики у 71% опрошенных, 39% учащихся пробовали курить, 86% знают, что курение опасно для здоровья.

3. Вещества, находящиеся в сигаретных окурках влияют на всхожесть семян кресс-салата. Всхожесть семян в пробах №1- 4 от 53 до 62%, что соответствует слабому и среднему типу загрязнения.

4. Количество окурков, а, следовательно, концентрация вредных веществ, влияет на рост корней и побегов. В пробах №2 и №4 более сильное загрязнение по сравнению с пробами №1 и №3 соответственно.

5. Вещества, находящиеся в окурках сигарет, в большей степени влияют на рост и развитие корневой системы. Под действием загрязнителей корни подвергаются заметным морфологическим изменениям. Корневая система становится слаборазвитой, уменьшается длина корней.

6. Марка сигарет влияет на тип загрязнения. Наибольшее загрязнение - в пробах №3, 4 (сигареты «Донской табак»), наименьшее – в пробах №1, 2 (сигареты «Marlboro»).

7. Табачный дым отрицательно воздействует на личинки мясной мухи, влияет на цикл развития. Личинки не окукливаются. Через неделю погибло 30% личинок.

Рекомендации

1. Усилить работу по информированию населения о вреде курения;

2. Увеличить количество урн в общественных местах.

Литература:

1. Аргументы и факты http://www.aif.by/questions/item/28952-smoking.html

2. Википедия https://ru.wikipedia.org/wiki/Курение

Федеральный закон «Об охране здоровья граждан от воздействия окружающего табачного дыма и последствий потребления табака»http://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_142515/

1. Википедия https://ru.wikipedia.org/wiki/Сигарета

2. Григорьев Ю. С., Григорьева И. К. Экология: Лабораторный практикум для учащихся школ и студентов вузов.– Красноярск: Наука, 1997.

3. Курение и домашние животные http://www.dogfriend.org/index.php?option=com_content&view=article&id=248:smoking&catid=81&Itemid=156

4. Муравьёв А. Г., Пугал Н. А., Лаврова В. Н. Экологический практикум: Методическое пособие. – Санкт – Петербург: Крисмас, 2003.

5. Окурки – это огромная проблема с точки зрения здоровья окружающей среды http://www.kommersant.ru/doc/2467267

6. Табак вреден в любом виде http://www.med74.ru/articlesprint844.html

Приложение

Биотестирование

Количество проростков кресс – салата

Длина корней кресс – салата

Длина проростков кресс – салата

14