close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

экология воздушного бассейна

код для вставкиСкачать
МОУ "Энтузиастская основная общеобразовательная школа"
Объединение "Юный исследователь"
Автор: ученица 7 класса
Хохлунова Ирина Алексеевна.
Руководитель: Васильева
Светлана Алексеевна.
2010 год.
Содержание.
1. Введение .........................................................................................
2. Методика исследований......................................................................
А. Загрязнение атмосферы автотранспортом .............................................
I. Проблема экологии автомобильного транспорта в России.....................
1.1 Вредные выбросы и их воздействие на живую природу.................
1.2 Влияние выхлопных газов на здоровье человека..........................
II. Объект и методы исследования.
2.1 Исследование интенсивности движения...................................
2.2 Анкетирование..................................................................
В. Биоиндикационные методы...............................................................
I. Методика исследования.
1.1 Определение состояния хвои сосны обыкновенной для оценки загрязненности атмосферы..........................................................
1.2 Определение состояния генеративных органов сосны
обыкновенной(обследование шишек, семян сосны)...........................
II. Особенности лишайников как биоиндикаторов........................................ 2.1 Качественная оценка загрязнения воздуха с помощью Лихеноиндикации.......................................................................
2.2 Определение видового состава лишайников и составление коллекции......
3. Результаты исследования и их обсуждение................................................
4. Выводы............................................................................................
5. Заключение.......................................................................................
6. Список использованной литературы........................................................
7. Приложение.......................................................................................
Введение.
Проблема состояния окружающей природной среды является одной из наиболее актуальных и современных. До начала ХХ века воздействие людей на природу имело локальный характер, позднее оно стало глобальным. Наиболее отчетливо этот переход наметился в 50-е годы, со времени широкого использования атомной энергии и начала освоения космического пространства. К этому времени на Земле почти не осталось районов, на которых не сказывалась бы хозяйственная деятельность человека.
В условиях больших городов формируется иной комплекс условий, влияющих на природные сообщества. Но и в сельской местности хозяйственная деятельность человека значительно влияет на природную среду, изменяя условия жизни растений и животных.
Поговорка "необходим как воздух" не случайна. Народная мудрость не ошибается. Без пищи человек может прожить 5 недель, без воды - 5 суток, без воздуха - не более 5 минут!
В большинстве городов воздух тяжелый. То, чем он засорен, на ладони не ощутить, глазом не увидеть. Однако ежегодно на головы горожан падает в среднем до 100 кг загрязняющих веществ, это - твердые частицы (пыль, зола, сажа), аэрозоли, выхлопные газы, пары, дым и др. Многие вещества в атмосфере вступают в реакции между собой, образуя новые, часто еще более токсичные соединения.
Среди веществ, вызывающих химическое загрязнение городского воздуха, наиболее распространены оксиды азота, серы, угарный газ, углеводороды, тяжелые металлы. Физическое загрязнение атмосферы происходит от влияния электромагнитных полей и шума. Уровень шума от движения машин по центральным магистралям крупных городов достигает 70-85дБ, в то время как допустимая норма составляет всего 40 дБ, то есть наблюдается превышение уровня шума почти в 2 раза.
Загрязнение воздуха отрицательно сказывается на состоянии здоровья людей, на животных и растениях. Механические частицы, дым и копоть, содержащиеся в воздухе, вызывают легочные заболевания. Угарный газ, поступающий с выбросами автомобилей, а так же и с табачным дымом, приводит к кислородному голоданию организма, поскольку связывает гемоглобин крови. В выхлопных газах содержатся соединения свинца, вызывающие общую интоксикацию организма. Повышенный уровень шума увеличивает давление, вызывает раздражительность, снижает слух.
Основными источниками загрязнения атмосферы в городах являются автотранспорт и промышленные предприятия.
На территории нашего села, промышленные предприятия отсутствуют, но около школы находится котельная (центральное отопление села).
Актуальность исследовательской работы обусловлена тем, что проблема загрязненности атмосферы является общемировой. В настоящее время ученые бьют тревогу, призывая нас к сохранению и защите окружающей среды, а так же ко всяческой помощи ей. Но не каждый знает, в чем состоит проблема его края.
Целью данной работы является оценка состояния атмосферного воздуха в селе Энтузиаст с использованием методов интенсивности движения автотранспорта, физико-химического и биоиндикационного анализа. Для выполнения поставленной цели нам необходимо было решить следующие задачи: * изучить информацию о выбросах автомобильного транспорта и их влиянии на здоровье человека;
* оценить автотранспортную нагрузку в исследуемом районе и рассчитать количество вредных выбросов, производимых автомобилями;
* провести оценку степени загрязнения воздушной среды методом лихеноиндикации;
* на основании полученных результатов сделать заключение о состоянии атмосферного воздуха села.
Объектом исследования является автотранспорт, лихенофлора и сосна.
Предметом исследования стала интенсивность движения автотранспорта, биоиндикация с помощью лишайников и хвои сосны. Материалом служат проведенные наблюдения, эксперименты, измерения. В ходе исследования были использованы методы: наблюдение, количественный и качественный методы анализа, сопоставление данных и др.
Теоретическая значимость работы состоит в том, что при проведении исследований была выявлена степень загрязненности атмосферы села.
Практическая значимость заключается в том, что полученные данные можно использовать в качестве дополнительной информации на уроках биологии и экологии, при проведении бесед со школьниками, в качестве материала для агитаций.
Методика исследований.
А. Загрязнение атмосферы автотранспортом .
Автомобильный транспорт - одна из важнейших отраслей народного хозяйства. В современных условиях дальнейшее развитие экономики немыслимо без хорошо налаженного транспортного обеспечения. От его чёткости и надёжности во многом зависят трудовой ритм предприятий промышленности, строительства и сельского хозяйства и т.д.. Наряду с другими видами транспорта он обеспечивает рациональное производство и обращение продукции промышленности и сельского хозяйства, удовлетворяет потребности населения в перевозках.
Главной задачей транспорта является своевременное, качественное и полное удовлетворение потребностей народного хозяйства и населения в перевозках. Также автотранспорт приводит к образованию твердых отходов, загрязнению воздуха и почвы, захламлению больших территорий, вибрации, электромагнитным излучениям, отчуждению земель под строительство объектов транспортной инфраструктуры и хранению автотранспортных средств, соответствующим ландшафтным изменениям, загрязнению природных сред, связанному с авариями при транспортировке опасных грузов, страдает растительный и животный мир и т.д.
Известно, что ежегодный экологический ущерб от функционирования всех видов транспорта России только по таким видам негативного воздействия, как загрязнение воздуха, шум и влияние на климат, составляет около 170 млрд. рублей. По экспертным оценкам, выбросы вредных веществ автотранспортом к 2010 г. превысят уровень 2000 г. на 65%. Вот почему нужно стимулировать создание безопасных, экологически чистых и экономичных автомобилей. Для этого надо задействовать все возможности сертификации, стандартизации, других систем установления и контроля требований к автомобилям. I. Проблема экологии автомобильного транспорта в России.
Проблемы экологической безопасности автомобильного транспорта являются составной частью экологической безопасности страны. Значимость и острота этой проблемы растет с каждым годом1. В инфраструктуре транспортной отрасли России насчитывается около 4 тыс. крупных и средних автотранспортных предприятий, занятых пассажирскими и грузовыми перевозками. Один автомобиль ежегодно поглощает из атмосферы в среднем более 4 т кислорода, выбрасывая при этом с отработанными газами примерно 800 кг угарного газа, 40 кг оксидов азота и почти 200 кг различных углеродов. В результате по России от автотранспорта за год в атмосферу поступает огромное количество только канцерогенных веществ: 27 тыс. т бензола, 17,5 тыс. т формальдегида, 1,5 т бенз(а)пирена и 5 тыс. т свинца. В целом, общее количество вредных веществ, ежегодно выбрасываемых автомобилями, превышает цифру в 20 млн. т. Необходимо отметить, что с точки зрения наносимого экологического ущерба, автотранспорт лидирует во всех видах негативного воздействия: загрязнение воздуха - 95%, шум - 49,5%, воздействие на климат - 68%. 1.1 Вредные выбросы и их воздействие на живую природу.
Наиболее токсичными компонентами отработавших газов бензиновых двигателей являются: оксид углерода (СО), оксиды азота (NОx), углеводороды (СnHm), а в случае применения этилированного бензина - свинец. Состав выбросов дизельных двигателей отличается от бензиновых. В дизельном двигателе происходит более полное сгорание топлива. При этом образуется меньше окиси углерода и несгоревших углеводородов. Но, вместе с этим, за счет избытка воздуха в дизеле образуется большее количество оксидов азота. Дизельные двигатели, кроме всего прочего, выбрасывают твердые частицы (сажу). Сажа, содержащаяся в выхлопе, нетоксична, но она адсорбирует на поверхности своих частиц канцерогенные углеводороды. При сгорании низкокачественного дизельного топлива, содержащего серу, образуется сернистый ангидрид.
Как же эти вредные компоненты воздействуют на человека и окружающую среду? В обычных условиях СО- бесцветный газ без запаха, он легче воздуха и поэтому может легко распространятся в атмосфере. При действии на человека СО вызывает головную боль, головокружение, быструю утомляемость, раздражительность, сонливость, боли в области сердца. Оксид азота NO - бесцветный газ, диоксид азота NO2- газ красно-бурого цвета с характерным запахом. Оксиды азота при попадании в организм человека соединяются с водой. При этом они образуют в дыхательных путях соединения азотной и азотистой кислоты. Оксиды азота раздражающе действуют на слизистые оболочки глаз, носа, рта. Воздействие NO2 способствует развитию заболеваний легких. Некоторые углеводороды СН являются сильнейшими канцерогенными веществами (например бензапирен), переносчиками которых могут быть частички сажи, содержащиеся в отработавших газах.
В скопившихся над асфальтом облаках СН и NOx под воздействием света происходят химические реакции. Разложение оксидов азота приводит к образованию озона. Вообще-то озон не стоек и быстро распадается, но только не в присутствии углеводородов (СН) - они замедляют процесс распада озона, и он активно вступает в реакции с частичками влаги и другими соединениями. Образуется стойкое облако мутного смога. Озон разъедает глаза и легкие, а выбросы NОх участвуют в формировании кислотных дождей.
В случае применения этилированных бензинов около 50% свинца осаждается в виде нагара на деталях двигателя и в выхлопной трубе, остаток уходит в атмосферу. Свинец присутствует в отработавших газах в виде мельчайших частиц размером 1-5 мкм, которые долго сохраняются в атмосфере. Концентрация свинца в атмосфере придорожной полосы в 2-20 раз больше, чем в других местах. Присутствие свинца в воздухе вызывает серьезные поражения органов пищеварения, центральной и периферической нервной системы. Воздействие свинца на кровь проявляется в снижении количества гемоглобина и разрушении эритроцитов.2
1.2 Влияние выхлопных газов на здоровье человека
Наибольшую опасность представляют оксиды азота, примерно в 10 раз более опасные, чем угарный газ, доля токсичности альдегидов относительно невелика и составляет 4-5% от общей токсичности выхлопных газов. Токсичность различных углеводородов сильно отличается, однако особенно, что непредельные углеводороды в присутствии диоксида азота фотохимически окисляются образуя ядовитые кислородсодержащие соединения - составляющие смогов.
Длительный контакт со средой, отравленной выхлопными газами автомобилей, вызывает общее ослабление организма - иммунодефицит. Кроме того, газы сами по себе могут стать причиной различных заболеваний. Например, дыхательной недостаточности, гайморита, ларинготрахеита, бронхита, бронхопневмонии, рака лёгких. Кроме того, выхлопные газы вызывают атеросклероз сосудов головного мозга. Опосредованно через легочную патологию могут возникнуть и различные нарушения сердечно-сосудистой системы.
Довольно часты случаи отравления выхлопными газами в том числе со смертельными исходами автомобилистов в гаражах, закрытых стоянках и внутри автомобилей (утечки в салон) при отсутствии или плохой вентиляции. Для борьбы с такими случаями вводятся строительные нормы на вентиляцию сооружений связанных с эксплуатацией и обслуживанием автомобилей, а также рекомендации автомобилистам.3
Состав выхлопных газов бензиновых и дизельных двигателей (г/мин)
Таблица 1
Компоненты выхлопных газовБензиновый двигательДизельный двигатель1Оксид углерода СО (II)0,0350,0172Оксид углерода СО2 (IV)0,2170,23Оксиды азота (NO, NO2)0,0020,0014Сажа 0,041,1
II. Объект и методы исследования.
2.1 Исследование интенсивности движения.
Место проведения исследования: центральная дорога с.Энтузиаст
Оборудование: часы, блокнот, карандаш.
Ход работы: 1. Выбрать участок дороги.
2. Определить количество единиц автотранспорта, проходящего в определенные промежутки времени.
3. Составить таблицу "Интенсивность движения".
4. С помощью формулы сделать расчет выбросов.
В ходе предварительных исследований, был выбран участок дороги с максимальным движением в центре села.
В течение нескольких дней, путем подсчета было определено количество автомобилей, прошедших за определенные промежутки времени. Расчет приблизительное количество выхлопных газов, которые выбрасывают автомобили. Известно, что один легковой автомобиль выбрасывает за сутки 1 кг выхлопных газов, в состав которых входит до 30 г угарного газа, окиси азота, соединений свинца.
Примерный расчет:
А) 1 мин-60 сек, 1 час-60 мин, сутки-24 часа
24x 60x60= 86400 с
Б) Скорость автомобиля: V =50км/час или 14 м/с
В) За одну секунду автомобиль выбрасывает: 1000г/86400с x 1c(грамм газов)
Г) Определение общего количества газов: М= 1000/86400с x Т x N, где М - количество выбрасываемых газов, Т - время (с), затраченное автомобилем на проезд возле школы, N - количество автомобилей за определенное время
2.2 Анкетирование
По данной анкете было опрошено 50 водителей, полученные ответы приведены ниже:
Анкета "Изучение влияния автотранспорта на окружающую среду города:
1. Какой критерий был для вас основным при покупке автомобиля? А. Престижность марки - 6 Б. Экономичность - 21 В. Потребности семьи -20
Г. Минимальная цена автомобиля - 3
2. Пользуетесь ли вы общественным транспортом? А.Да - 4 Б. Нет - 38 В. Иногда - 8
3. Водите ли вы машину с умеренной скоростью?
А.Да - 30 Б.Нет -5 В.Иногда - 15
4. "Гоняете" ли вы двигатель в холостом режиме?
А. Да -9 Б.Нет -3 В.Иногда -38
5. Регулярно ли вы проводите профилактику, держите в исправности воздушные и масляные фильтры?
А. Да -21 Б.Нет -1 В.Иногда -28
6. Моете ли вы в летнее время машину в реке или пруду?
А. Да -45 Б.Нет -5
7. Какая из причин, заставляющих вас следить за уровнем СО в автомобильных выхлопах, является наиболее веской?
А. Вероятность быть оштрафованным ГАИ -2 Б.Ответственность за состояние воздуха в нашем селе -4 В.Иные причины -44
8. Известно ли вам, что автомобильный транспорт - один из основных источников загрязнения воздуха в селе?
А. Да -41 Б.Нет - 3 В.Для меня это не имеет значения -6
9. Приходилось ли вам испытывать недомогание из-за высокого уровня загазованности воздуха в селе? (головная боль , резь в глазах, кашель и т.п.)
А. Да -1 Б.Очень редко -9 В.Никогда -15 Г.Затрудняюсь ответить -25
10. Автомобиль - друг или враг?
А. Друг -37 Б.Враг -13
В. Биоиндикационные методы.
Сильнейшее воздействие на растительные сообщества оказывают загрязняющие вещества, такие как диоксид серы, диоксид углерода, оксид азота, углеводороды и другие. Диоксид серы, диоксид углерода образуются при сжигании топлива (работа предприятий теплоэнергетики, котельных, отопительных печей населения, а так же транспорта, особенно дизельного).
Устойчивость растений к диоксиду серы и диоксиду углерода различна. На них очень сильно реагируют лишайники - сначала исчезают кустистые, потом листовые, а затем накипные.
Из высших растений повышенную чувствительность к диоксиду серы и диоксиду углерода имеют хвойные. В растениях происходит постепенное его накопление, а так же взаимодействие с другими загрязнителями, что усиливает негативное воздействие. Считается, что наиболее чувствительны к загрязнению воздуха сосновые леса. Это обуславливает выбор сосны обыкновенной, как важнейшего индикатора антропогенного (деятельность человека) влияния, принимаемого в настоящее время за "эталон биодиагностики". Информационными по загрязнению являются морфологические и анатомические изменения, а так же продолжительность жизни хвои. При хроническом загрязнении лесов диоксидом серы и диоксидом углерода наблюдается повреждение и преждевременное опадание хвои.
В незагрязненных лесах основная масса хвои здорова, не имеет повреждений. В загрязненной атмосфере появляются повреждения, снижается продолжительность жизни хвои, шишки мелкие, семена мелкие или недоразвитые.
Под действием загрязнителей происходит подавление плодовитости сосны. Число шишек на дереве снижается, уменьшается число нормально развитых семян в шишках, заметно изменяются размеры женских шишек (до15-20%). Биоиндикатором загрязненности атмосферы может служить ежегодный прирост деревьев по высоте, который, на загрязненных участках, может быть на 20-60% ниже, чем на контрольных. 4
I. Методика исследования.
Используя метод визуальной и количественной оценки, определить состояние хвои сосны обыкновенной (Рinus silvestris) и ее генеративных органов (шишек, семян).
1.1 Определение состояния хвои сосны обыкновенной для оценки загрязненности атмосферы.
В незагрязненных лесах основная масса хвои сосны здорова, не имеет повреждений, и лишь малая часть хвоинок имеет светло-зеленые пятна и небольшие темные точки, рассеянные по хвоинкам. В загрязненной атмосфере появляются повреждения, и снижается продолжительность жизни хвоинок. Для определения степени чистоты атмосферы с нескольких боковых побегов в средней части кроны с 10-15 деревьев берут 200-300 хвоинок второго-третьего года жизни. Собранные хвоинки делят по признакам повреждения: неповрежденные, с пятнами, с признаками усыхания, и подсчитывают количество хвоинок в каждой группе и по каждому исследуемому участку. Данные исследования заносят в таблицу. Делается вывод о степени загрязнения атмосферы.
Если сосновые иголки без пятен, воздух считается идеально чистым; если хвоинки с редкими мелкими пятнами, воздух чистый. Если имеются хвоинки с частыми мелкими пятнами, можно говорить о загрязненном воздухе, а при наличии черных и желтых пятен - об опасно грязном воздухе.
Тест для определения уровня загрязнения атмосферы
Шкала оценки повреждения хвои:
1.Хвоинки не имеют пятен.
2.Хвоинки имеют немногочисленные пятна.
3.На хвоинках большое количество желтых и черных пятен, в том числе во всю ширину хвоинки.
Шкала оценки усыхания хвои:
1.Сухие участки отсутствуют.
2.Кончики усохли на 2-5мм.
3.Усохла треть хвоинки.
4.Усохло более половины хвоинки или вся она жесткая.
Шкала оценки состояния генеративных органов сосны:
1. Шишки крупные, их средний размер до 45-50 мм.
2. Шишки мелкие, их средний размер до 20-25 мм.
3. Семена нормально развиты, с "крылышком".
4. Семена недоразвитые, "крылышко" недоразвито или отсутствует.
1.2 Определение состояния генеративных органов сосны обыкновенной (обследование шишек, семян сосны).
Под действием загрязнителей происходит подавление репродуктивной деятельности сосны. Число шишек на дереве снижается, уменьшается число нормально развитых семян.
Для проведения исследования на участках отбирают 100-200 шишек (по 10 с 10-20 деревьев) и определяют их размеры: длину и диаметр(мм). Данные заносят в таблицу. Затем, делается вывод об уровне загрязнения атмосферы. Проведение исследования
1.В разных местах территории села нами были выбраны три участка для исследования:
№1- улица Степана Жевлаковича;
№2- улица Центральная;
№3- территория "тенька".
2.На выбранных участках с боковых побегов 10 деревьев сосны обыкновенной нами
были отобраны по 300 пар хвоинок второго и третьего года жизни.
3.На этих же участках были отобраны 200 шишек с 10 деревьев сосны обыкновенной (по 10 шишек с каждого дерева).
4.В лабораторных условиях был проведен анализ хвои, шишек, семян сосны обыкновенной.
5. В ходе анализа вся хвоя делилась на три группы : неповрежденная хвоя, хвоя с пятнами, хвоя с признаками усыхания, и подсчитывалось количество хвои в каждой группе. Данные заносим в таблицу 1.
6.Затем, определили длину всех собранных шишек и нашли их среднюю длину (на
каждом участке отдельно). Так же определили средний диаметр собранных шишек (на каждом участке отдельно). Данные занесли в таблицу 2.
7. Вскрыв шишки, нашли семена и определили их развитие. Данные занесли в таблицу 3.
8. По данным проведенного исследования сделали выводы.
II. ОСОБЕННОСТИ ЛИШАЙНИКОВ КАК БИОИНДИКАТОРОВ
Специфический признак лишайников - симбиотическое сожительство двух разных организмов - гетеротрофного гриба (микобионт) и автотрофной водоросли (фикобионт). Тело лишайника, называемое слоевищем, или талломом, на органы не расчленено. Поэтому они чутко реагируют на нарушение тонкого баланса между обеими сторонами организма. Они не имеют сосудистых тканей и корней, а все питательные вещества поступают в них из водных растворов непосредственно в слоевище. Таким же образом эти организмы могут усваивать вещества из воздуха, а значит накапливать и загрязнения. Газообмен у лишайников происходит свободно через всю поверхность. Большинство токсичных веществ концентрируется из атмосферного воздуха в дождевой воде, которую и впитывают лишайники. Характеризующиеся сравнительно простым строением и обладающие малой способностью к авторегуляции, лишайники являются хорошими индикаторами действия загрязнителей. По чувствительности к атмосферным загрязнителям лишайники делят на средне- и высокочувствительные. К среднечувствительным относят - виды пармелий (бороздчатая, скальная) и кладоний (порошистая и бахромчатая), к высокочувствительным - уснеи (хохлатая, пышная), цетрария сизая, ксантория настенная (3, с. 25 - 26; 7, с. 37).
Лишайники считаются медленнорастущими организмами. Самые медленнорастущие лишайники - накипные (1 мм в год). Немного быстрее растут листовые и кустистые формы (2-7 мм в год). Скорость роста слоевища лишайников существенно зависит от общих экологических условий - температуры, осадков, влажности воздуха. То, что продолжительность жизни лишайников велика, а прирост постоянен, привело к идее использовать их для определения возраста населяемых ими субстратов. Соответствующий метод был назван лихенометрией (3,5,7).
По внешнему строению лишайники делятся на три основные группы: накипные, листоватые, кустистые (2, с. 89 - 93). Кроме того, лихенологи разделяют все виды лишайников на четыре группы в зависимости от типа предпочитаемого ими субстрата: эпифитные (на коре деревьев и кустарников), эпиксильные (на обнажённой древесине без коры), эпигейные (на почве), эпилитные (на камнях). Из всех экологических групп лишайников наиболее чувствительны эпифитные, растущие на коре деревьев.
Таким образом, лишайники обладают весьма специфическими свойствами: реагируют на изменение состава атмосферы, обладают отличной от других организмов биохимией, широко распространены по разным субстратам5. 2.1 Качественная оценка загрязнения воздуха с помощью лихеноиндикации
Цель: Определить степень загрязнения воздуха Согласно методике С.В. Алексеева (1, с. 112 - 116):
1. На выбранной территории мы выделили 2 квадрата 10×10 м. В нем произвольно выбрали 10 отдельно стоящих старых, но здоровых, растущих вертикально деревьев.
2. На каждом дереве мы подсчитывали количество видов лишайников, различая их по цвету и форме таллома на кустистые, накипные и листоватые.( Приложение 6)
3. Следующим пунктом было проведение оценки степени покрытия древесного ствола. Для этого на высоте 30 - 150 см на наиболее заросшую лишайниками часть коры мы накладывали рамку (10 см×10 см). Затем подсчитывали, какой процент общей площади рамки занимают лишайники. Кроме деревьев можно исследовать обрастание лишайниками камней, стен домов и т. п.
4. Все полученные результаты занести в таблицу.
Осмотреть все село в поисках лишайников у нас не было возможности (хотя это и лежит в наших дальнейших планах), поэтому мы взяли лишь юго-восточную часть села. Вывод: После всех проведенных работ можно с уверенностью сказать, что самое большое загрязнение наблюдается в центре села. На участке, рассмотренном в Энтузиасте, было найдено достаточно малое количество листоватых и кустистых лишайников. 2.2 Определение видового состава лишайников и составление коллекции
Для определения разнообразия лишайниковой формы был использован метод химического тестирования (Приложение 5, таблица 1).
Обилие и покрытие каждым видом лишайника субстрата было определено по бальной шкале Браун - Бланке (9):
0. встречается редко, степень покрытия ничтожна:
1. индивидуумов много, степень покрытия мала или особи разрежены, но площадь покрытия большая.
2. индивидуумов много, степень проективного покрытия не менее 10%, но не более 25%.
3. любое кол-во индивидуумов, степень покрытия 25-50%.
4. любое кол-во индивидуумов, степень покрытия 50-75%
5. степень покрытия более 75%, число особей любое. В ходе исследований были определены следующие виды лишайников: 1. Семейство кладониевые (cladoniaceal)- кладония альпийская (cladonia alpestris) - олений мох - ягель. Этот лишайник выглядит как миниатюрное дерево беловатого цвета с зеленоватым оттенком. Кладония альпийская образует куполовидные кустики высотой до 5-7 см; 2. Семейство кладониевые - кладония лесная- (cladonia sylvatica) - желтовато - белые дернинки, верхние веточки коричневые на концах; индивидуумов много, степень покрытия не более 25%. 3. Семейство кладониевые (cladoniaceae) - кладония мягкая (cladonia mitis) - более светолюбивый вид, растет в открытых местах; индивидуумов много, степень покрытия не более 25%. 4. Семейство пармелиевые (Parmeliaceae)- пармелия воздушная - разрастаясь, образует налет в виде чешуйчатых корочек сероватого цвета на стволах берез, сосен, ветвей елей. Степень покрытия очень большая до 50-75% на ветвях елей, не более 25% на березе.
5. Семейство пармелиевые (Parmeliacene) - гипогимния вздутая (Hypogymnia Physodes) - узколопастные слоевища покрывают еловые и сосновые ветки; степень покрытия 25-50%. 6. Семейство уснеевые (Usneaceae) - уснея длиннейшая- (Usnea longissima) - на ветвях елей встречается "борода" похожая на мочковатую корневую систему; встречается в малом количестве, редко 7. Семейство пельтигеровые (Peltigeraceae) - пельтигера пупырчатая (Peltigera aphthosa) - имеет словище в виде крупных широколопастных пластинок, верхняя поверхность слоевища зеленовато- серая, при увлажнении ярко - зеленая, нижняя серовато - бурая. Этот листоватый лишайник растет на почве, индивидуумов много, степень покрытия мала или особи разрежены.
8. Семейство телошистовые (Teloschistaceae)- ксантория настенная (Xanthoria parietina) - встречается редко, в основном на стволах осин возле дорог, но ее оранжево- желтые розетки хорошо заметны издалека.
Результаты исследований.
Исследование интенсивности движения.
Наблюдения проводились с 15 октября по 9 ноября, с 3 по 12 декабря 2009 года, с 18 по 11 марта 2010 года. Общее количество часов, в течение которых проводились наблюдения, составляет 38 часов 45 минут или 139 500 секунд. За период наблюдений было зафиксировано 445 автомобилей. Данные наблюдений приводятся в приложении №1.
Таким образом, используя формулы, были произведены следующие расчеты:
1. Определение общего количества газов по формуле М= 1000/86400с x Т x N, где М - количество выбрасываемых газов, Т - время (с), затраченное автомобилем на проезд возле школы, N - количество автомобилей за определенное время.
1000/ 86400 x 4,3 x 445= 22,147027 (грамм) В результате исследований была подтверждена информация об отрицательном влиянии автомобильных выбросов на окружающую среду и человека. Выявлены загрязняющие элементы, которые делятся на раздражающие, противоплазматические яды, окислительно-восстановительные и сажу, которая усиливает токсичность остальных выбросов. В результате практической части работы определено количество автомобильного транспорта, который проезжает в то время, когда ученики идут в школу или возвращаются домой. За период исследования проехало 445 автомобилей. Каждый из них выбрасывал в атмосферу отравляющие вещества.
Используя разработанную методику, выявлено количество веществ поступивших в атмосферу. За время наблюдений (38 часов 45 минут) автомобили проезжали всего 1886,8секунд, что составляет 31 минуту 44 секунды. За эти минуты в атмосферу попало чуть больше 22 граммов выбросов. Если подсчитать, сколько выбросов попадает в воздух в течение учебного года, то цифра получается существенной
216x 22= 4752 грамма или 4 кг 752 грамма
В течение 9 лет обучения в школе 1) 4752 x 9 = 42768 грамма или 42 кг 768 грамма
2) 42768: 85= 503,2 (грамм на каждого ученика школы в течение 9 лет учебы)
Вредное воздействие отравляющих веществ на учеников нашей школы снижено т.к. наша школа стоит в стороне от главной дороги, на которой поток машин гораздо больше и имеет насаждения деревьев. Деревья и кустарники в весенний и осенний период задерживают на своей листве твердые частицы и снижают их попадание в дыхательные органы человека.
Биоиндикационные методы.
1.Проведя исследования хвоинок, мы выяснили, что:
Таблица 1.
Параметры исследования Номера выбранных участков№1№2№3Общее число обследованных хвоинок, шт300300300Количество хвоинок с пятнами, шт748714Процент хвоинок с пятнами, %25295Количество хвоинок с усыханием, шт435710Процент хвоинок с усыханием, %15193Количество здоровых хвоинок, шт183156283Процент здоровых хвоинок, %615292
2.Определив длину и диаметр исследуемых шишек, мы выяснили, что:
Таблица 2.
Среднее значение по 20 деревьям Номера выбранных участков№1№2№3Средняя длина шишки, мм372748Средний диаметр шишки, мм312435
3.Определив развитие семян сосны, мы выяснили, что:
Таблица 3.
Развитие семян Номера выбранных участков №1 №2 №3Семена нормально развитые с "крылышком", шт186115294Семена недоразвитые, "крылышко" отсутствует, шт1141856
4. Проведя исследования хвои, мы выяснили, что на всех трех исследуемых участках имеется поврежденная хвоя, но в разных количествах (Приложение 2). На участке №3 хвоя практически здоровая, лишь изредка встречаются мелкие редкие пятна 5%. Это говорит о том, что воздух здесь чистый, без вредных загрязнителей. На участках №1 и №2 встречается большое количество хвоинок с пятнами и усыханием : участок №1- 15%, участок №2- 19 %. На участке №1 хвоинки с частыми мелкими пятнами составляют 25%, с усыханием - 15%, что говорит о загрязненности воздуха
5. По данным диаграмм (Приложение 3,4) видно, что нормально развитые шишки и семена можно наблюдать на участке №3 - территория "тенька", так как здесь воздух наиболее чистый, рядом нет дорог, автотранспорт проезжает редко, нет предприятий, осуществляющих вредные выбросы в атмосферу. На участках №2 и №3 число шишек на деревьях снижается, их размеры уменьшаются с 48мм до 27мм, уменьшается и число нормально развитых семян с 294 шт. до 115 шт., что тоже говорит о загрязнении воздуха.
Качественная оценка загрязнения воздуха с помощью лихеноиндикации
В ходе выполнения работы нами был определен видовой состав лишайников: * Для парка с.Энтузиаст: Семейство кладониевые (cladoniaceal) - кладония альпийская, кладония лесная, кладония мягкая; Семейство пармелиевые (Parmeliaceae)- пармелия воздушная, гипогимния вздутая; Семейство уснеевые (Usneaceae) - уснея длиннейшая, Семейство пельтигеровые (Peltigeraceae) - пельтигера пупырчатая
* для района школы: семейство кладониевые (cladoniaceal) - кладония мягкая; Семейство пармелиевые (Parmeliaceae)- пармелия воздушная, гипогимния вздутая; Семейство пельтигеровые (Peltigeraceae) - пельтигера пупырчатая; Семейство телошистовые (Teloschistaceae)- ксантория настенная
Наиболее беден видовой состав в районе школы.
При проведении качественной оценки загрязнения воздуха с помощью лишайников (лихеноиндикация) и по состоянию хвои сосны выявили районы с высокой степенью загрязненности атмосферы - это район школы. По мере удаления от котельнии и автодорог состояние атмосферы улучшается, что подтверждено методами биоиндикации.
Выводы
Исследование наглядно показало, какое количество загрязняющих веществ выделяется в атмосферу автомобильным транспортом. В ходе исследования были решены поставленные задачи и выявлено следующее:
1. В ходе работы с литературными источниками выявлены отрицательные последствия автомобильных выбросов на организм человека и окружающую
среду.
2. В пределах 100 метров от школы за 38 часов 45 минут наблюдений в воздух попадает более 22 граммов веществ, загрязняющих воздух.
3. В среднем это по 0,1 граммов отравляющих веществ на каждого ребенка обучающегося в нашей школе в день, более 50 граммов в год и 503 граммов в течение учебного периода на каждого школьника.
4. Все, что окружает растение и оказывает на него прямое или косвенное воздействие, составляет его среду обитания.
5. На контрольном участке № 2 - эти условия можно назвать экстремальными с точки зрения пригодности для нормального роста и развития растений сосны обыкновенной.
6. На контрольном участке № 1 - эти условия не экстремальны, но тоже отрицательно влияют на растения.
7. На контрольном участке № 3 - условия произрастания, жизнедеятельности наиболее оптимальны, так как практически нет поврежденных хвоинок, их цвет соответствует видовому (серо-зеленые), шишки имеют средний размер см, поврежденные семена не встречаются.
8. Для микрорайона школы характерен бедный видовой состав лишайниковой флоры. Здесь выявлено несколько видов лишайников: семейство кладониевые (cladoniaceal) - кладония мягкая; Семейство пармелиевые (Parmeliaceae)- пармелия воздушная, гипогимния вздутая; Семейство пельтигеровые (Peltigeraceae) - пельтигера пупырчатая; Семейство телошистовые (Teloschistaceae)- ксантория настенная, которые испытывают явное угнетение. Результаты лихеноиндикационной оценки свидетельствуют о присутствии в воздухе диоксида серы, концентрация которого находится в пределах 0,05-0,3 мг/куб. м, что соответствует средней степени загрязненности.
Исследования будут продолжены в другие сезоны года для получения более достоверных результатов.
Таким образом, работа подтвердила литературные данные, методика помогла показать, какое количество твердых отравляющих веществ выбрасывается автомобильным транспортом в атмосферу возле школы. Результаты работы аргументировано доказывают это. Имея на руках математические расчеты легче показать детям и их родителям пагубное влияние выбросов автомобильного транспорта, и убедить меньше находится возле дороги.
Заключение
Работая над проектом "Экология воздушного бассейна села Энтузиаст" мы использовали два метода исследования - интенсивность движения автотранспорта и биондикацию по лишайникам и соснам.
На основании проведенных исследований, можно сделать вывод о том, что автомобиль является неотъемлемой частью жизни современного человека и без использования автотранспортной техники жизнь может прекратиться. И тем не менее транспорт является одним из основных источников загрязнения окружающей среды, возникновений различных заболеваний. Часто фантасты рисуют картины, на которых изображают движущиеся по автострадам и улицам городов потоки ультрамодных автомобилей. Хочется верить, что картина будет совсем иной. Грядущее поколение людей вернёт Земле её первозданную красоту и чистоту. Улицы городов окажутся всецело во власти пешеходов, исчезнут клубы отработавших газов автомобилей. Коренным образом удастся усовершенствовать автотранспорт, который в полной мере сумеет удовлетворить постоянно возрастающие потребности в перевозках грузов и пассажиров, не угрожая при этом окружающей среде. Биоиндикация - один из важнейших и полезных методов экологического мониторинга. Однако этот метод не всегда применим. Дело в том, что лишайники или сосны, как и любые живые организации, откликаются на всякое изменение окружающей среды. Поэтому в природе часто невозможно установить конкретную причину тех или иных повреждений лишайников и сосен. Для определения точности биоиндикационного метода и сравнения его с инструментальными методами необходимо детальное исследование воздействия факторов среды на растения - индикаторы.
В процессе работы нами была выявлена несомненная важность использования метода биоиндикации для определения степени загрязнения атмосферы. С помощью растений - индикаторов можно безболезненно для окружающей среды узнать состояние своей местности.
Метод биоиндикации одинаково хорош для любых территорий с разной степенью загрязненности атмосферы. По результатам наблюдений в селе Энтузиаст достаточно неблагоприятная атмосфера, т.к.видовой состав лишайников небольшой. Литература.
1. Алексеев С.В., Груздева Н.В., Муравьев А.Г., Гущина Э.В.
Практикум по экологии: Учебное пособие / Под ред. С. В. Алексеева. - М.: АО МДС, 1996.
2. Амбарцумян В. В., Носов В.Б., Тагасов В. И.. Экологическая безопасность автомобильного транспорта. - М.: ООО Издательство "Научтехлитиздат", 1999 г.
3. Ботанические экскурсии. Пособие для учителей. 3-изд. испр., доп. Под ред. проф. П. И. Боровицкого. - М., Просвещение, 1968.; 4. Биоиндикация загрязнений наземных экосистем / Под редакцией Р.Шуберта.
Пер.с нем. - М.: Мир, 1988.
5. Высоцкая М.В. Экология. Элективные курсы.9класс.-Волгоград:Учитель,2007.-127с.
6. Жизнь растений, том 3, под ред. М.М. Голлербаха - М.: Просвещение, 1977.
7. Куров Б.М. Как уменьшить загрязнение окружающей среды автотранспортом? Россия в окружающем мире. - Аналитический ежегодник. 2000 г.
8. Методы описаний лишайниковых сообществ: М.В.Кравченко, А.С. Боголюбов. - М.: Экосистема, 1996г.
9. Миркин Б.М., Л.Г.Наумова. Экология России. -М.:АО МДС,1996.
10. Моисеева Е.Н. Биохимические свойства лишайников и их практическое значение - М.: АН СССР, 1961.
11. Побединский А.В. Сосна. - М.: "Лесная промышленность",1979.
12. Растения и животные: руководство для натуралиста - М.: 1991.
13. Сохранение и восстановление биоразнообразия. Колл. авторов. М.: Издательство Научного и учебно-методического центра, 2002. 286 с.
14. Кузнецова Т.М., В.Н. Ададурова, К.А. Рябкова. Лишайники Урала. - М.: Просвещение, 1981г.
15. Шапиро И.А. Загадки растения - сфинкса: лишайники и экологический мониторинг - Л.: Гидрометеоиздат, 1991.
16. http://www.erudition.ru/
17. http:// profaza. ru 18. www.krugosvet.ru
Приложение №1.
Исследование интенсивности движения.
№датаВремя
наблюденийКоличество автотранспортаT среднее
(в секундах)115.10800-90012 (1-автобус,2 грузовые машины)(4,2+4+4,2+3,8+4+4,1+4,1+3,8+4,7+4.2+4,5+4,3):12=4,2 сек.216.10800-900
1200-130023 (1 автобус)(4,5+4+4,3+5+3.8+4.2+4+4,1+4+4,2+4+4+4,6+3,8+4,1+3,9+4+4,2+4,1+
3,8+4,2+4,1+4,4):23 =4,1 сек.317.108 00 -8 306 (1 грузовая)(3,9+4,5+4,7+4,9+5,2+4,7): 6= 4,7сек419.108 00 -8 30
12 30-130012(4,7+4,5+3,9+4,1+3,9+4,3+4,6+3,8+3,9+4,2+4+4,1):12=4,2 сек.520.10800-9006(1 автобус)(4,3+3,9+3,8+4+3,9+4,1):6 =4 сек.623.108 00 -8 305(5+4,8+4,7+4,8+4,2): 5= 4,7 сек724.101200-130010(4,1+3,9+4,2+3,8+4+4,1+3,8+3,9+4,2+4):10=4,03 сек825.10800-900
1200-130021(1 автобус)(4+4,3+3,9+4,1+4,1+4,7+4,2+4,1+3,9+3,8+4,4+3,9+4,2+4+3,8+4,6+3,9+
3,8+4,1+4,2+4,7):21 =4,1 сек.926.108 00 -8 304(4,6+3,9+4,4+4,7): 4= 4,4 сек1029.10800-900
1400-150023 (3 грузовые)(4,4+3,9+4,5+4,1+4,3+3,9+4,3+4,2+4,1+4,6+4,4+4,8+4,3 +4,2+4,1+4,3
+4,5+4,3+4,1+3,8+4,2+4,1+4,3):23 = 4,2 сек.1130.10800-90011 (1 автобус)(4,3+4,2+3,9+4,6+4,5+3,9+4,1+4,9+4,7+4,3+4,1):11=4,3 сек.1231.108 00 - 8 30
1230-130015(3,9+3,8+4,5+4,1+3,9+4,3+4,2+4,6+4+4,3+4,3+4,2+3,9+4,6+4,8):15
=4,2 сек.1301.111200-13007(4,1+4,2+4,1+3,9+3,9+4+4,1):7 =4,04 сек.1402.11800-900
1300-140017 (1 автобус)(4,6+3,8+3,7+4,3+4,1+4,3+3,9+4,1+3,8+4,4+4,3+3,8+3,9+4,2+3,6+4,1
+4,3):17 = 4,07 сек.1503.111400-150016 (1 грузовая)(4,3+3,9+3,8+4+4,5+3,9+3,8+4,1+3,7+4,3+3,9+4,1+3,7+3,9+4,2+3,8): 16 = 4 сек1606.11800-90010 (1автобус)(4,2+4,1+3,7+3,9+3,8+4+4,1+3,8+3.9+4,9): 10 = 4,04 сек.1708.11800-90013(3,8+3,7+4,7+3,9+3,7+4,2+3,9+4,2+4,1+3,8+3,9+4,2+3,9):13=4 сек.1809.111200-130015 (2 грузовых)(4,2+4+3,7+4,3+4+3,9+4,8+4,3+4,1+3,9+4+4,1+3,9+4,2+4,3):15=4,1сек.1903.12800-830
1300- 140018 (3 грузовых,1 автобус)(4,1+4,5+4.,3+3,9+4,9+4,6+4,5+3,8+4,9+4,3+4,9+3,8+4,6+5,0+4,7+4,6+
4,3+4,2):18 = 4,4 сек2006.121200 -13 3017(4,8+4,5+4,8+4,7+4,3+4,6+4,9+5,1+4,8+4,3+4,6+3,9+4,7+4,8+4,6+
4,2+4,6): 17=4,6 сек2107.127 45 - 8 3010(4,6+4,8+4,3+4,7+4,8+4,6+4,1+4,8+4,6+4,9):10=4,6сек2208.12800 - 8305 (1 автобус)(4,3+4,7+4,4+4,8+4,3):5=4,5 сек2310.121300-140011 (2 грузовых)(4,5+4,7+4,2+4,7+3,9+4,8+4,9+4,6+4,5+4,2+4,8):11=4,5сек2411.12800 -830
1430-15009(4,3+4,7+4,8+4,7+4,2+4,6+4,1+3,8+4,9):9=4,5сек2512.12800 -8304(4,6+4,7+4,2+4,8):4=4,6сек2618.021400-150014 (1 грузовая)(4,3+4,2+4,3+4,1+4,5+4,2+4+4,1+4,2+4+3,9+4,1+4,5+4,2):14=4,2 сек.2720.021300-14008(4,5+4,6+4,8+3,8+4,2+4,3+4,4+4,7):8=4,4сек2821.02800 - 8305(4,9+4,4+4,5+4,2+4,5):5=4,5сек2922.021400-150012 (2 грузовых)(4,1+4,8+4,2+4,6+4,6+3,9+4,1+4,9+4,5+4,7+4,3+4,8):12=4,5 сек3025.02800-900
1300-140021 (1 автобус, 3 грузовые)(4,1+4,2+3,9+4,2+3,9+3,8+4,3+4,4+4,1+3,9+3,7+4,2+4+3,9+3,8+4,1+4,3
+4+4+3,8+4,2+4,1):21 = 4,2 сек.3127.02800 - 8304(4,7+4,5+4,2+4,6): 4 = 4,5 сек3228.02800-9007(4,3+4,7+4,1+4,3+4,2+4,0+4,1):7=4,2 сек3303.031300-140015 (1 грузовая)(3,8+4,1+4,2+3,9+3,8+4,1+3,7+3,9+4,2+4,3+3,9+3,7+4,2+4,4+3,9):15 = 4 сек.3404.03800 - 8305(4,1+4,3+4,4+4,3+4,7):5= 4,4 сек3505.031200-130010(4,1+3,9+4,2+3,8+4+4,1+3,8+3,9+4,2+4):10=4,03 сек3606.031300-14009(4,3+4,6+4,2+4,8+5,0+4,7+4,6+4,2+4,5): 9= 4,5 сек3710.03800 - 8306(4,1+4,3+4,6+4,2+4,3+4,4):6= 4,3 сек3811.03800-900
1400-150020 (2 грузовых)(4,1+4,2+4,5+4,2+3,9+4,4+4,3+4,4+4,1+3,9+4,6+4,2+4,3+4,3+4,7+4,1
+4,3+4,2+4,4+4,6+4,2):20 = 4,5 сек.всего38 часов 45 мин445(4,1+4,7+4,2+4+4,7+4,03+4,1+4,4+4,2+4,3+4,2+4,04+4,07+4+4,09+
4+4,1+4,4+4,6+4,6+4,5+4,5+4,5+4,6+4,2+4,4+4,5+4,5+4,2+4,5):37=4,3 сек
Приложение №2
Состояние хвои сосны обыкновенной на участках исследуемой территории
Приложение №3.
Размеры шишек сосны обыкновенной на участках исследуемой территории
Приложение №4.
Развитие семян сосны обыкновенной
Приложение №5.
Таблица 1. Цветовая реакция различных лишайников на раствор щелочи ЛишайникиРаствор КОН Гипогимния вздутая Ярко - желтый Пармелия Коричневый Кладония Желтый Ксантория Красный Уснея Бледно - зеленый Эверина Зеленый Пельтигера Светло - желтый
Приложение №6.
Количественный состав лишайников района школы.
Диаграмма 2. Количественный состав лишайников СОТ "Уйма"
Количественный состав лишайников парка села Энтузиаст.
Диаграмма 3. Количественный состав лишайников п. Важский
Приложение № 7.
Фотогалерея работы.
Интенсивность движения автотранспорта.
Биоиндикационные методы - с помощью сосны.
Качественная оценка загрязнения воздуха с помощью лихеноиндикации
1 Амбарцумян В. В., Носов В.Б., Тагасов В. И.. Экологическая безопасность автомобильного транспорта. - М.: ООО Издательство "Научтехлитиздат", 1999 г.
2 Куров Б.М. Как уменьшить загрязнение окружающей среды автотранспортом? Россия в окружающем мире. - Аналитический ежегодник. 2000 г.
3 М.В.Высоцкая Экология. Элективные курсы.9класс.-Волгоград:Учитель,2007.
4 Ломаева С.Н. Биоиндикация загрязнений окружающей среды. - Тюмень, 1998
5 Методы описаний лишайниковых сообществ: М.В.Кравченко, А.С. Боголюбов. - М.: Экосистема, 1996г.
---------------
------------------------------------------------------------
---------------
------------------------------------------------------------
1
Автор
svetlana.vasilieva2011
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
2 701
Размер файла
3 628 Кб
Теги
экологии, бассейн, воздушного
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа