Научно-исследовательская работа «Определение состояния окружающей среды по частотам встречаемости фенов белого клевера в зависимости от автотранспортной нагрузки»

Проект для одарённых детей " Алые паруса"

муниципальное казённое  учреждение дополнительного образования Оричевский районный Дом детского творчества  Кировской области

 

Определение состояния окружающей среды по частотам встречаемости фенов белого клевера в зависимости от автотранспортной нагрузки

Выполнила:

ученица 10 класса

Вохмянина Анастасия

Руководитель:

Учитель биологии-экологии

Панагушина Е.А.

п.Оричи

2007г.

 

Содержание

.Введение

1. Теоретическая часть…………………………………………………………….4

1.1. Роль транспорта в загрязнении атмосферы…………………………………5-6

1.2. Основные загрязнители окружающей среды……………………………..7

1.3. Биоиндикация загрязнения окружающей среды по частотам встречаемости фенов белого клевера…………………………………………………………….8

2. Методика исследования

2.1. Составление схемы пришкольной территории……………………………9

2.2. Методика учёта транспортных потоков……………………………….….10-11

2.3. Методика оценки состояния и уровня загрязнения окружающей среды по фенам белого клевера…………………………………………………………………………...12-13

3. Результаты исследования

3.1. Общий план пришкольной территории…………………………………...14

3.1. Результаты исследования автотранспортной нагрузки………………….15-16

3.2. Результаты фенотипической диагностики……………………………… 17

Выводы…………………………………………………………...………………18

Список литературы………………………………………………………………19

Введение.

Загрязнение воздуха выхлопами автомобилей имеет место и на территории нашего посёлка и отличается значительной неравномерностью в пространстве и во времени.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ: Исследовать уровень автотранспортной нагрузки на атмосферу в микрорайоне школы и биодиагностику загрязнения окружающей среды.

ЗАДАЧИ:

Овладеть научными методами исследования.

Оценить чистоту воздуха по величине автотранспортной нагрузки.

Оценить расположение школы на территории микрорайона.

Провести биодиагностику загрязнения окружающей среды.

Оценить микроклимат микрорайона школы.

Сформулировать выводы о влиянии автотранспортной нагрузки на атмосферу загрязнения окружающей среды.

1.Теоритическая часть.

1.1. Роль транспорта в загрязнении атмосферы населённых пунктов. Воздействие транспорта на окружающую среду чрезвычайно многогранны. Автомобильный транспорт является одним из главных источников загрязнения воздуха в посёлках. Загрязнение происходит по трём основным направлениям: отработанные газы через выхлопные трубы, картерные газы, испарение топливом.

Автомобильный транспорт. Автотранспорт имеет самые высокие потребности в площадях, отведённые под его нужды городские территории достигают 25-30 %. Значительные территории, занимаемые автодорогами, стоянками, автобазами, покрытые асфальтом и бетоном, препятствуют нормальному впитыванию почвой дождевых вод, нарушают баланс грунтовых вод. По причине активного использования солей для борьбы с обледенением городских дорог происходит долговременное засоление почв на обочинах, приводящее к гибели растительности, часть солей смывается поверхностными стоками и загрязняет большее пространство. Автотранспорт – один из самых крупных потребителей воды, используемой для различных технических целей – охлаждение двигателей, мойки автомобилей и т.д.

Самый мощный поток воздействий – загрязнение автотранспортом окружающей среды, в первую очередь воздушного бассейна.

Среди загрязнителей лидируют оксид углерода и углеводороды, доля которых резко возрастает при работе двигателя на малых оборотах, при старте или увеличении скорости, что наблюдается во время «пробок» и у светофоров. Весьма опасная составная часть выхлопных газов автомобилей – соединение свинца, который используют в качестве добавки к бензину. Городская пыль может содержать до 1% свинца. Велико загрязнение и другими тяжёлыми металлами – цинком, никелем, кадмием. Они содержатся не только в выхлопах, но и в отходах автомобильных шин: на некоторых автомагистралях Европы масса резиновой пыли доходит до 250 кг на каждый километр дороги в год.

Водные загрязнения включают стоки с автобаз, моек, бензоколонок, дорог, содержащих в больших количествах нефтепродукты, моющие средства, тяжёлые металлы и др. Естественно, что воздушные выбросы и стоки загрязняют остальные компоненты природных комплексов.

 

1.2. Основные загрязнители окружающей среды.

-5-

В отработанных газах двигателей содержится более 200 химических соединений и элементов, максимальное количество составляют оксид углерода, оксид азота, углеводороды, альдегиды и сажа. Большую роль играет структура автомобильного парка, т.е. количество карбюраторных (бензинных) и дизельных двигателей. Дизельные двигателей дают возможность получить относительно большие мощности, поэтому в грузовом и автобусном парке города они составляют от 20% автобусов до 35% грузовиков. Они расходуют на 25-30% меньше топлива, чем бензиновый такой же мощности, т.к. коэффициент полезного действия у дизелей выше (35-40% против25-30%). Дизельные двигатели выделяют гораздо меньше оксид углеродов и углеводородов, но больше сажи и сернистых соединений.

Выбросы вредных веществ карбюраторными и дизельными двигателями.

В городских условиях от 30 до 40% общего времени движения транспорта составляет режим разгона и торможения, когда увеличивается расход топлива и выбросы в атмосферу. Поэтому изучение транспортных потоков в городе может помочь в улучшении дорожного движения.

При интенсивности движения 150-200 авт./час создаются опасные условия по уровню шума и загазованности в полосе 400-500м в каждую сторону от магистрали. При расходе бензина 0,1 л/км каждой машины на 1км магистрали выделяется до 40-60г свинца в час, из этого количества 80% рассеивается в полосе автомагистрали. Примерно 3,65 кг оксида углерода в сутки выбрасывается одним автомобилем. Даже грузовых автомобилей в выбросах оксид углерода 80%, поэтому важно снизить уровень загрязнения в первую очередь от грузового транспорта.

Уровень загрязнения воздуха зависит и от расхода топлива. Отечественные легковые автомобили расходуют около 10 л топлива на 100 км пробега. Средне тоннажные грузовики - 20-30 л, а тяжёлые – 40-50 л на каждые 100 км пробега. Важную роль играет регулировка двигателя. При неправильно отрегулированном карбюраторе выброс оксид углерода и других веществ повышается на холостом ходу от 5-7% до 15%, одна неработающая свеча повышает расход топлива на 15-20%.

Санитарные требования по уровню загрязнения и шума допускают поток транспорта интенсивностью не более 200 авт./час при уровне шума 35-45 дБ.

Загрязнение воздуха выхлопами автомобиля отличается значительной неравномерностью в пространстве и во времени. Поэтому очень важен оперативный и детальный учёт интенсивности и структуры транспортных потоков в посёлке.

1.3. Биоиндикация загрязнения окружающей среды по частотам встречаемости фенов белого клевера

Для оценки состояния и уровней загрязнения окружающей среды в результате антропогенных воздействий эффективно использовать фенотипические биондикаторы.

Фены – это набор строго отличающихся друг от друга вариантов, какого- то признака или свойства вида.

Фены отражают генетические особенности организмов и проявляются как в строении, так и в функционировании особей вида.

Набор фенов группы составляют её фенофоид. Многими исследователями отмечается, что на экологически напряженных территориях под воздействием антропогенных факторов окружающей среды естественный отбор и мутационный процесс приводят к расширению набора фенов, увеличению частоты их восприимчивости и появлению в популяциях специфических «городских» фенофенотипов у самых различных видов растений и животных. Таким образом, частота восприимчивости некоторых фенов становиться биологическим индикатором воздействий антропогенных факторов окружающей среды, в частности её загрязнения.

В Кировской области проводилась апробация методики биодиагностики загрязнений окружающей среды по частотам фенотипов белого клевера Trifolium repens (клевер ползучий) по фенам признака «Седой рисунок на пластинках листа», чувствительного к загрязнению среды.

Частота встречаемости – процентная доля фенов с рисунком – индицирует техногенную нагрузку и говорит о вероятности загрязнения среды на территории обследования.

Фенотипы белого клевера хорошо изучены, по признаку «седой рисунок» выявлено свыше десяти фенов. Биоиндикатор повсеместно распространён во всех районах области, как в природных ландшафтах, так и в местах проживания населения.

2. Методика исследования

2.1. Составление схемы пришкольной территории.

а) Составьте карту микрорайона, включающего близко расположенные жилые дома, магазины, учреждения быта, автострады, парки, скверы, промышленные предприятия, бульвары и т.д.;

б) Отметьте на карте положение школы;

в) Измерьте с помощью рулетки или шагами расстояние до жилого ближайшего дома, магазина, предприятия быта, автострады, промышленного предприятия. Нанесите данные на карту и в таблицу.

По санитарно-гигиеническим нормам промышленные предприятия, бани, прачечные, ателье и т.п. должны находиться от границ школы не менее чем на 50 м, жилые дома не менее чем на 10 м, автострада не менее чем на 25 м.

г) На карте пришкольного участка отметьте следующие зоны:

- учебно-опытная зона (участки различных культур, цветочно-декоративные участки и т.д.);

- спортивная зона;

- зона отдыха;

- хозяйственная зона.

д) Результаты оценки занесите в таблицу:

2.2. Методика учёта транспортных потоков

Для учёта автомобильных потоков в прилегающем к школе микрорайоне необходимо составить схему всех улиц, по которым разрешено движение транспорта. За тем выбирают нескольких улиц с незначительным, средним движением, с высокой интенсивностью движения автомашин.

На каждой выбранной улице намечается один или несколько створов наблюдения. Желательно, чтобы они попали на участки удалённые от перекрёстков и остановок транспорта, были удобны и безопасны для наблюдателей. Наблюдателей на каждый створ требуется двое. Первый учитывает машины, идущие из центра на окраину города (условно), второй – из окраинных районов в центр. При этом отдельно отмечают легковые, грузовые машины и автобусы.

Техника учёта проста. Ученик отмечает точкой или чёрточкой в соответствующей графе таблицы каждую проехавшую машину в том направлении, за которым он наблюдает.

Начало и конец своего наблюдения отмечает с точность до одной минуты.

Чтобы получить наиболее точную картину интенсивности движения, нам каждом створе нужно распределить наблюдателей на каждом створе так, чтобы их меняли каждые 1 – 1,5 часа. Опыт подобных наблюдателей показывает, что оптимально проводить учёт с 8.00 до 19.00. Если это невозможно из-за недостатка времени и людей можно ограничиться половиной или третью этого срока. Главное, чтобы даже укороченный период был непрерывным и полным. Следует предупредить наблюдателей, что нежелательно фантазировать и добавлять по памяти пропущенные машины. Конечно, школьники за 1 – 1,5 могут и отвлечься и пропустить несколько машин. Но в этом случае ошибка будет носить систематический характер и легко устраняется при обработке наблюдений.

Важно, чтобы на одних и тех же створах вели наблюдение:

а) в разное время дня;

б) в разные дни недели, но в одно и то же время, например с 9.00 до 13.00;

в) в разные сезоны года, но в одни и те же дни недели.

Первый вариант отразит суточные наблюдения, второй – недельные, а третий покажет сезонную динамику транспорта.

Первую половину дня транспортные потоки интенсивны, а после 20.00 идут на убыль. Недельная динамика движения характеризуется спадом в середине недели и заметным уменьшением движения в выходные дни. В летний сезон пики суточной недельной динамики несколько отличается от зимних, выше и общая интенсивность движения.

Эти обобщённые знания могут служить ориентирами при постановке и обработке школьных наблюдений за транспортом. Рекомендуется на схеме улиц микрорайона линиями разной толщины показать участки улиц с различной интенсивностью движения. Самые тонкие линии соответствуют интенсивности менее 50 авт/ ч, далее – 50-200 авт/ч, 200-500 авт/ч и более толстой линией можно показать улицы с интенсивным движением.

2.4. Методика оценки уровня загрязнения среды по частотам встречаемости фенов белого клевера

Частота встречаемости некоторых фенов является биологическим индикатором воздействия антропогенного фактора. Влияние кислотных дождей, соединений серы, соединений тяжёлых металлов, углеродосодержащих веществ.

Форма седого рисунка на пластинках листа и частота встречаемости может неиспользоваться как индикатор чистоты окружающей среды.

Для этого используем следующую методику. Задаём направление движения, по которому производиться исследование.

При обнаружении экземпляра белого клевера (в виде нуртинки) определяем фенотип, к которому он относиться, и делаем отметку в соответствующей графе таблицы:

Отчёты фенов следует проводить через два три шага в заданном направлении до конца пробной площадки. Подсчёты продолжаются до тех пор, пока не будет сделано не менее 200 отчётов.

Если в какой-либо точке площадки обнаруживаются два разных фена, то данный результат не учитывается ввиду переплетения нуртинок.

При обнаружении на пробной площадке фенов, не указанных в приложении №1 результаты вносятся в графу «новые формы». Отдельно отличается наличие растений с какими-либо уникальными фенами (растения - мутанты с 4, 5 и более листовыми пластинками). Данные растения вносятся в гербарий.

Далее рассчитывается индекс соотношения фенов ИСФ в процентах:

Р1 = 100 4n/N

ИСФ = 100 4(n2 +n3+…)/N

Где R – частота i – го фена

n1 – количество учтённых растений.

i – м рисунком на листовой пластинке

(n1 – число растений без «седого рисунка»)

N – общее число учтённых растений.

Результаты вносятся в таблицу.

По величине ИСФ при достаточно большом количестве пробных площадок на исследуемой территории можно выделить наиболее антропогенно нагруженные участки. На чистых территориях величина ИСФ не превышает 30%, а на загрязненных территориях ИСФ может достигать 70 – 80%.

Учет фенов белого клевера.

3. Результаты исследования

3.1. Результаты исследования автотранспортной нагрузки.

Результаты исследования автотранспортной нагрузки микрорайоне школы.

Для учёта автотранспортной нагрузки была составлена схема прилегающих к школе улиц. Здание школы по отношению к улицам расположено: 10 метров до улицы Свободы, с незначительным движением транспорта, 45 метров - улица Западная со средним движением, в 120 метрах улица Карла Маркса с интенсивным движением. На улице Молодая Гвардия движение закрыто. Учёт автотранспортной нагрузки проводился в 50 метрах от перекрёстка (№ 1,2,3). Результаты автотранспортной нагрузки отражены в таблице.

Мониторинг оценки автотранспортной нагрузки

Анализируя данные таблицы общее количество автотранспорта за исследованные промежутки времени (июнь 2002-2006 гг) составило 1643 автомобилей в сутки. Следует отметить, что количество автомобилей за период исследований в целом увеличивается.

С июня 2002 г. по июнь 2003 г. число автомашин за сутки увеличилось на 344, а средняя интенсивность не менее чем на 68 машин.

Июнь 2003г. по июнь 2004 г. – число автомашин значительно уменьшается (на 10 машин), следовательно, снижается интенсивность (на 1 машину).

С июня 2004 г. по июнь 2005 г. снова происходит увеличение автомашин за сутки на 130 единиц, средняя интенсивность увеличивается на 6 машин.

С июня 2005г. по июнь 2006 г. увеличивается количество автомобилей за сутки на 56, средняя интенсивность движения – на 2.

Выводы

По результатам автотранспортной нагрузки на территории микрорайона школы мы обнаружили, что среднее количество автомобилей с июня 2002 по 2006гг. за сутки составило 1643, средняя интенсивность движения – 68 авт./час. Сравнивая результаты за 5 лет, мы обнаружили, что количество автомобилей за сутки увеличилось в среднем на 56, средняя интенсивность движения увеличилась на 2.

Была проведена биодиагностика загрязнения окружающей среды на 5 участках микрорайона школы.

Наименьшие показания ИСФ на участках №3 и №4. Эти участки расположены по ул.Свободы около детского сада «Сказка» №4 и по ул.Западной №3. ИСФ не превышает 30%, что говорит о благоприятном состоянии этих участков. Наибольшая нагрузка на участке №5, здесь ИСФ значительно превышает допустимые 30%.

Участок находится вблизи дороги по ул.Карла Маркса. Высокое значение ИСФ объясняется относительно большой нагрузкой автотранспорта, а так же с этой стороны улица застроена домами с печным отоплением.

В целом на участке микрорайона школы степень загрязнения от автотранспортной нагрузки незначительна.

Рекомендации:

Ежегодно осуществлять санитарный уход микрорайона школы (вырезка сухих веток, обрубка ветвей для увеличения поверхности кроны) и т.д.

Администрации городского поселения повесить запрещающие знаки движения автотранспорта вблизи микрорайона школы.

Список литературы

Ашихмина Т.Я. «Экология родного края» [Текст]: учебное пособие для учащихся и учителей школ; Т.Я. Ашихмина – Киров, 1996 г. С 715.

Ашихмина Т.Я. «Морадыково на Вятке» [Текст]: материалы научных исследований; Т.Я. Ашихмина – Киров, 2005 г. С 162.

Алексеев С.В. «Экология» [Текст]: учебное пособие для учащихся 9 класс средней школы; С.В. Алексеев – Санкт Петербург, 1999 г. С 237.

Алексеев С.В. «Экология» [Текст]: Учебное пособие для учащихся 10-11 класс средней школы; С.В. Алексеев – Санкт-Петербург, 1999 г. С 237.

Батуев Л.С. «Большой биологический справочник» [Текст]: справочник для школьников и поступающих в ВУЗы; Л.С. Батуев – Москва – «Дрофа», 2002 г. С 668.

Иванова Н.Г. «Экология» [Текст]:книга для учителя из серии «Я иду на урок»; Иванова Н.Г. – Москва – «Первое сентября», 2002 г. С 126.

Криксунов Е.А. «Экология» [Текст]: учебник для общеобразовательных учреждений; Е.А. Криксунов – Москва – «Дрофа», 1995 г. С 240.

Мамедов Н.М. «Экология» [Текст]: учебное пособие для 9-11 классов; Н.М. Мамедов – Москва – «Школа Пресс», 1996 г. С 462.

Организация экологических исследований учащихся/Сост. Г.С.Петрищева. – Бийск: НИЦ БиГПИ, 1999.

Самкова В.А. Экологический практикум «Город, в котором я живу» // Биология в школе.- Москва, 2002. № 5.- (учителю экологии № 3).

Самкова В.А. Экологический практикум « Город, в котором я живу» // Биология в школе. Москва, 2003. - № 3. – (учителю экологии № 3).

Школьный экологический мониторинг: Учебно-методическое пособие / Под. Ред. Т.Я. Ашихминой. – М..: АГАР, 2000.

1.3. Значение и функции зелёных насаждений в создании микроклимата пришкольной территории.

XXI в. – век урбанизации, т.е. роста числа городов и количества городского населения. В связи с этим резко изменяются условия проживания людей. В городах человек стремится, как можно больше изменить окружающую среду с целью создания для себя комфортных условий. Однако такое изменение носит и отрицательные последствия. Город стал для многих людей почти единственной средой обитания. И эта среда в значительной степени отличается от естественной, к которой человек в течение длительной эволюции приспосабливался, как биологический вид. Низкое качество городской среды определяется разнообразными видами загрязнения и хозяйственной деятельностью человека в целом. В городе изменены практически все характеристики окружающей среды.

Согласно закона РФ «Об охране окружающей природной среды» (1992) зелёные зоны городов и населённых пунктов относятся к особо охраняемым природным территориям. Растительность на улицах городов, посёлков рассматривается, прежде всего, с точки зрения улучшения среды жизни для человека в гигиеническом и эстетическом отношениях.

Зелёные насаждения могут весьма эффективно влиять на температуру местности, влажность воздуха и почвы, объём испарений, возникновение воздушных потоков и в конечном свете на тепловой режим и микроклимат в целом.

Главные функции зелёных насаждений современного посёлка – санитарно-гигиеническая, рекреационная, структурно-планировочная, декоративно-художественная. Основными элементами озеленения являются парки, сады, территории жилых и промышленных районов, пришкольные участки.

В любом городе наблюдается загрязнение атмосферы, связанное с работой предприятий, автотранспорта, сжиганием отходов и другими источниками. Надо отметить, что пол основному составу воздух города мало отличается от воздуха естественных местообитаний: кислорода хватает для дыхания, а углекислого газа для фотосинтеза.

Главное отличие городского воздуха – содержание большого количества примесей-загрязнителей. Характер загрязнения и его уровень зависят от специализации и количества предприятий, состояния их природоохранного оборудования, от автомобильного парка города, интенсивности транспортного движения, от месторасположения источников загрязнения (внутри жилых кварталов и на окраинах). По оценкам некоторых ученых, на 1кв. км городской территории ежегодно выпадает до 20-30 т различных веществ. Это в 4-6 раз больше, чем в сельской местности. Воздух в городе загрязняется твёрдыми частицами, пылью, золой, сажей, аэрозолями, газами, дымом, цветочной пылью и т.д. Необходимо иметь в виду, что, попадая в атмосферу, различные вещества взаимодействуют между собой. В результате такого взаимодействия могут образовываться как более, так и менее опасные для человека вещества. К сожалению, в большинстве городов при оценке загрязнения атмосферы эти процессы не учитываются.

Среди веществ, поступающих в воздух городов, наиболее распространены : соединения серы, углекислый газ, соединения азота, углеводороды, тяжёлые металлы.

В этих условиях особую роль приобретает фильтрационная функция зелёных насаждений.

Дерево средней величины за 24 часа восстанавливает столько кислорода, сколько необходимо для дыхания 3-х человек. За 1 тёплый солнечный день гектар леса поглощает из воздуха 220-280 кг углекислого газа и выделяет 180-200 кг кислорода. С 1 кв. м. газона до 200 л/ч воды, что значительно увлажняет воздух. В жаркие летние дни на дорожке у газона температура воздуха на высоте роста человека почти на 2,5 С ниже, чем на асфальтированной мостовой. Зелёные насаждения хорошо осаждают частицы пыли. Один гектар деревьев хвойных пород задерживает за год до 48 т пыли, а лиственных – около 100 т. Деревья с широкими кронами и кустарники, посаженные вдоль тротуаров, улучшают микроклимат улиц. Многие растения выделяют фитонциды. Активными источниками фитонцидов являются белая акация, берёза, ива, ель, тополь и др.

Зелёная листва, красочная гамма цветущих растений, их аромат, причудливая игра света и тени, успокаивающий шелест листвы – всё это создаёт у человека приятное ощущение покоя, снимает нервное напряжение, улучшает настроение.

Среди растений есть светочувствительные к загрязнению среды и есть более выносливые.

Наиболее газоустойчивые: берёза бородавчатая, тополь, ива белая, туя западная, клён ясенлистный, бузина, сирень, снежноягодник белый боярышник.

Достаточно газоустойчивые: барбарис, жимолость татарская, роза морщинистая, сирень венгерская, спирея, смородина золотистая, яблони ягодная и китайская, калина-гордовина, чебушник, ракитник, ель колючая.

Не газоустойчивы: ель, пихта, кедр, можжевельник, клён остролистный, черёмуха обыкновенная.

Древесно-кустарниковая растительность обладает избирательной способностью по отношению к вредным примесям в воздухе и в связи с этим – различной устойчивостью к ним.

Исследования учёных показали, что тополь бальзамический является наилучшим «санитаром» в зоне сильной загрязнённости. Хорошими поглотительными качествами обладают также липа мелколистная, ясень, сирень.

В зоне слабой загрязнённости большое количество соединений серы поглощают листья тополя, ясеня, липы, сирени; меньше – вяза, черёмухи, клёна.

Есть такое понятие - радиационная температура. Это сумма тепла от прямых солнечных лучей и излучения атмосферы. Так вот, деревья обладают способностью снижать уровень радиационной температуры. Причём «способность» эта различна у деревьев различных видов. На поляне рядом с дубравой, например, Радиационная температура может достигать 60 С, а в тени дуба она почти в двое меньше – 27-28 С. Примерно также снижают радиационную температуру липы, яблони, заросли сирени.

В городах тепловой режим складывается под влиянием многих факторов. Из-за большого количества зданий разной высоты и других выступающих объектов поверхность города, в отличие от равнинной местности, способствует большему нагреванию, большему поглощению солнечных лучей городской территорией. Она работает как своеобразный калорифер, способствуя эффективному использованию солнечной радиации для нагревания больших объёмов воздуха. Кроме того, в городе работают промышленные предприятия, электростанции, отопление, которые также нагревают городскую атмосферу. Ночному излучению тепла с поверхности города препятствует «пылевая шапка».

Все эти факторы вместе взятые превращают города в своеобразные «острова тепла», как их называют специалисты. Сюда же можно отнести и потери тепла в жилых домах, нагрев стен зданий, большое количество заасфальтированных поверхностей. В жаркие безветренные дни в условиях города человек себя чувствует очень дискомфортно. Летом покрытие аллей, дорог, площадей, архитектурные сооружения сильно нагреваются и даже после захода солнца излучают тепло. Это также приводит к перегреву окружающей среды и повышению температуры. Чем меньше в городских районах зелёных насаждений, тем больше нагреваются эти районы, и тем тяжелее в них существовать человеку.

Благотворное влияние зелёных насаждений на радиационную температуру самым тесным образом связано с их способностью отражать солнечные лучи. А способность к отражению, в свою очередь связана с морфологическими особенностями древесных растений, в частности, размерами листовых пластин. Чем больше поверхность листьев, тем больше отражающая способность дерева, и наоборот. Поэтому наибольший эффект в защите от солнечной радиации дают посадки растений с широкими листовыми пластинами, таких как каштан, дуб, липа крупнолистная, клён остролистый и др. Разумеется, большое значение имеет и характер кроны деревьев.

Высаживая растения, обладающие высокой степенью отражения солнечных лучей, необходимо учитывать ориентацию стен зданий (школьных, например), различных построек, аллей, дорог. Если учесть все эти условия, то на территории озелененного объекта можно обеспечить оптимальный температурный (тепловой) режим.

Есть и другой аспект регуляции теплового режима с помощью зелёных насаждений. Растения, как известно, не только отражают солнечные лучи, но и поглощают энергию солнечного излучения, расходуя её на фотосинтез, испарения, поддержания собственной температуры. Зрелое дерево, например, способно транспирировать свыше 300 л воды в день. В результате интенсивного испарения происходит охлаждение поверхности дерева и соответственно окружающей его среды. Испарение наиболее интенсивно идёт у таких деревьев как, липа, дуб, катальпа. Этот фактор также следует учитывать при озеленении.

Зелёные насаждения играют важную роль в увлажнении воздуха. Относительная влажность воздуха характеризуется степенью насыщенности его водными парами.

Нормальной считается влажность равная 50-70%. В крупных городах она снижается до 20%. Такая операция приравнивается к так называемой атмосферной засухе. Зелёные насаждения благодаря большому испарению воды листьями способны увеличивать влажность вокруг себя до 30 %. Между тем такое повышение влажности соответствует понижению температуры примерно на 7 С. Влияние растительности на влажность воздуха распространяется на расстояние, равное 20- кратной высоте дерева.

Микроклиматические условия считаются благоприятными для человека при относительной влажности воздуха 30-70%.

Способность увлажнять воздух различна у деревьев различных видов.

Хорошие увлажнители – тополь, дуб, лиственница и др.

Чрезвычайно важное значение в оздоровлении окружающей среды имеет влияние растительности на ветровой режим города.

Каждый город имеет свой ветровой режим. Он зависит, прежде всего, от архитектурной застройки города. Городской ландшафт может, как замедлять, так и увеличивать скорость ветра, менять его направление. Высокие здания могут способствовать образованию нежелательных вихревых потоков, обтекающих стены здания. Движению воздуха способствует и различное согревание городских улиц, зданий. Своеобразие системы ветров в городе лучше всего выражено на его окраинах, где равномерная высокая температура города (центра) резко сменяется более низкой температурой окрестностей. От сложившейся в городе системы ветров зависит и распространение различных загрязнений, переносимых с воздушными массами.

Над хорошо прогретыми открытыми пространствами воздух поднимается вверх, а на смену ему устремляется прохладный, увлажнённый, обогащённый кислородом воздух зелёного массива. Таким образом, возникают горизонтальные потоки воздуха, которые как бы проветривают территорию, способствуют рассеиванию вредных примесей, снижению их концентрации. Кроме того, плотные древесно-кустарниковые насаждения

сдерживают сильные, шквальные ветры, способствуют их затуханию. Так, густая изгородь из боярышника снижает скорость ветра почти в полтора раза.

Поэтому, изменяя скорость и направление потоков воздуха , зелёные насаждения улучшают воздухообмен городских территорий , предохраняет человека от переохлаждения зимой, а летом от перегрева.

Растения являются хорошими собирателями пыли. На листовой поверхности (кроне) оседает пыли: тополь – 34 кг., клён – 33 кг., вяз – 23 кг., берёза – 1 кг., сирень – 1,5 кг., акация – 0,5 кг.

Таким образом, роль зелёных насаждений в повседневной жизни человека очень велика. И без них будущее человека будет стоять под вопросом, так как именно они избавляют нас от вредного воздействия окружающей среды.

2. Методика исследования

2.1. Составление схемы пришкольной территории.

а) Составьте карту микрорайона, включающего близко расположенные жилые дома, магазины, учреждения быта, автострады, парки, скверы, промышленные предприятия, бульвары и т.д.;

б) Отметьте на карте положение школы;

в) Измерьте с помощью рулетки или шагами расстояние до жилого ближайшего дома, магазина, предприятия быта, автострады, промышленного предприятия. Нанесите данные на карту и в таблицу.

По санитарно-гигиеническим нормам промышленные предприятия, бани, прачечные, ателье и т.п. должны находиться от границ школы не менее чем на 50 м, жилые дома не менее чем на 10 м, автострада не менее чем на 25 м.

г) На карте пришкольного участка отметьте следующие зоны:

- учебно-опытная зона (участки различных культур, цветочно-декоративные участки и т.д.);

- спортивная зона;

- зона отдыха;

- хозяйственная зона.

д) Результаты оценки занесите в таблицу:

2.2. Методика учёта транспортных потоков

Для учёта автомобильных потоков в прилегающем к школе микрорайоне необходимо составить схему всех улиц, по которым разрешено движение транспорта. За тем выбирают нескольких улиц с незначительным, средним движением, с высокой интенсивностью движения автомашин.

На каждой выбранной улице намечается один или несколько створов наблюдения. Желательно, чтобы они попали на участки удалённые от перекрёстков и остановок транспорта, были удобны и безопасны для наблюдателей. Наблюдателей на каждый створ требуется двое. Первый учитывает машины, идущие из центра на окраину города (условно), второй – из окраинных районов в центр. При этом отдельно отмечают легковые, грузовые машины и автобусы.

Техника учёта проста. Ученик отмечает точкой или чёрточкой в соответствующей графе таблицы каждую проехавшую машину в том направлении, за которым он наблюдает.

Начало и конец своего наблюдения отмечает с точность до одной минуты.

Чтобы получить наиболее точную картину интенсивности движения, нам каждом створе нужно распределить наблюдателей на каждом створе так, чтобы их меняли каждые 1 – 1,5 часа. Опыт подобных наблюдателей показывает, что оптимально проводить учёт с 8.00 до 19.00. Если это невозможно из-за недостатка времени и людей можно ограничиться половиной или третью этого срока. Главное, чтобы даже укороченный период был непрерывным и полным. Следует предупредить наблюдателей, что нежелательно фантазировать и добавлять по памяти пропущенные машины. Конечно, школьники за 1 – 1,5 могут и отвлечься и пропустить несколько машин. Но в этом случае ошибка будет носить систематический характер и легко устраняется при обработке наблюдений.

Важно, чтобы на одних и тех же створах вели наблюдение:

а) в разное время дня;

б) в разные дни недели, но в одно и то же время, например с 9.00 до 13.00;

в) в разные сезоны года, но в одни и те же дни недели.

Первый вариант отразит суточные наблюдения, второй – недельные, а третий покажет сезонную динамику транспорта.

Первую половину дня транспортные потоки интенсивны, а после 20.00 идут на убыль. Недельная динамика движения характеризуется спадом в середине недели и заметным уменьшением движения в выходные дни. В летний сезон пики суточной недельной динамики несколько отличается от зимних, выше и общая интенсивность движения.

Эти обобщённые знания могут служить ориентирами при постановке и обработке школьных наблюдений за транспортом. Рекомендуется на схеме улиц микрорайона линиями разной толщины показать участки улиц с различной интенсивностью движения. Самые тонкие линии соответствуют интенсивности менее 50 авт/ ч, далее – 50-200 авт/ч, 200-500 авт/ч и более толстой линией можно показать улицы с интенсивным движением.

2.3. Методика комплексной оценки экологического состояния пришкольной территории.

2.3.2. Защитная полоса пришкольного участка.

С помощью рулетки произведите измерения основных показателей, характеризующих зелёную защитную зону пришкольной территории.

Полученные данные занесите в таблицу.

Отметьте на карте микрорайона с помощью условных обозначений зеленые насаждения, газоны пришкольной территории.

Сделайте вывод о соответствии зелёной зоны вашей пришкольной территории по санитарно-гигиеническим нормам.

2.4. Определение видового состава и инвентаризация зелёных насаждений пришкольного участка

Форма записи результатов обследования в полевом дневнике:

Дата обследования _______, номер учётного участка_______ .

1. На основании рабочих карт учётных участков составляется общая карта зелёных насаждений объекта. При наличии технической возможности это рекомендуется выполнить при помощи компьютерной географицированной системы.

2. По данным полевых дневников составляется паспорт объекта озеленения, в который включаются результаты обследования пол форме, приведённой в таблице, кроме того, по этим данным составляется сводная таблица, содержащая сведения об общем количестве деревьев по породам, диаметрам и состоянию.

3. Анализ полученных результатов, формулировка выводов и обобщений, рекомендаций и предложений.

Паспорт зелёных насаждений объекта ________

Дата обследования_________________________

2.5. Оценка деревьев по внешним признакам визуальной шкалы.

2.6. Оценка зелёных насаждений по трёх бальной визуальной шкале.

3. Результаты исследования

3.1. Результаты исследования автотранспортной нагрузки.

Результаты исследования автотранспортной нагрузки микрорайоне школы.

Для учёта автотранспортной нагрузки была составлена схема прилегающих к школе улиц. Здание школы по отношению к улицам расположено: 10 метров до улицы Свободы, с незначительным движением транспорта, 45 метров - улица Западная со средним движением, в 120 метрах улица Карла Маркса с интенсивным движением. На улице Молодая Гвардия движение закрыто. Учёт автотранспортной нагрузки проводился в 50 метрах от перекрёстка (№ 1,2,3). Результаты автотранспортной нагрузки отражены в таблице.

Мониторинг оценки автотранспортной нагрузки

Анализируя данные таблицы общее количество автотранспорта за исследованные промежутки времени (июнь 2002-2006 гг) составило 1643 автомобилей в сутки. Следует отметить, что количество автомобилей за период исследований в целом увеличивается.

С июня 2002 г. по июнь 2003 г. число автомашин за сутки увеличилось на 344, а средняя интенсивность не менее чем на 68 машин.

Июнь 2003г. по июнь 2004 г. – число автомашин значительно уменьшается (на 10 машин), следовательно, снижается интенсивность (на 1 машину).

С июня 2004 г. по июнь 2005 г. снова происходит увеличение автомашин за сутки на 130 единиц, средняя интенсивность увеличивается на 6 машин.

С июня 2005г. по июнь 2006 г. увеличивается количество автомобилей за сутки на 56, средняя интенсивность движения – на 2.

3.2. Результаты расположения школы в сравнении с санитарно-гигиеническими нормами

Анализируя схему пришкольной и результаты расположения школы с санитарно-гигиеническими нормами мы получили следующие результаты. Школа расположена на расстоянии более 500 м. от магазинов и предприятий быта. Расстояние от школы до жилых домов – 30м., а расстояние автострады более 120м., по всем показателям расположение школы соответствует санитарно-гигиеническим нормам.

3.3. Результаты комплексной оценки экологического состояния пришкольной территории

Вывод: анализируя данные таблицы, мы обнаружили, что санитарно-гигиеническим нормам расположения защитной полосы соответствуют все 5 участков. По площади деревьев и кустарников по периметру кроны, приходящегося на одного ученика ниже нормы участок №2. Расстояние от школы до деревьев ниже санитарных норм – участки №2 и №5. расстояние от школы до кустарников: санитарным нормам соответствуют участки №1, №4 и №5. Расстояние между узколистными деревьями: соответствуют участки №2 и №5. Расстояние между широколиственными деревьями: соответствуют участки №1 и №5. По количеству деревьев на 1 га. не соответствуют санитарным нормам участки №1, №2 и №3.

3.4. Результаты визуальной оценки растений микрорайона школы

Список литературы

Ашихмина Т.Я. «Экология родного края» [Текст]: учебное пособие для учащихся и учителей школ; Т.Я. Ашихмина – Киров, 1996 г. С 715.

Ашихмина Т.Я. «Морадыково на Вятке» [Текст]: материалы научных исследований; Т.Я. Ашихмина – Киров, 2005 г. С 162.

Алексеев С.В. «Экология» [Текст]: учебное пособие для учащихся 9 класс средней школы; С.В. Алексеев – Санкт Петербург, 1999 г. С 237.

Алексеев С.В. «Экология» [Текст]: Учебное пособие для учащихся 10-11 класс средней школы; С.В. Алексеев – Санкт-Петербург, 1999 г. С 237.

Батуев Л.С. «Большой биологический справочник» [Текст]: справочник для школьников и поступающих в ВУЗы; Л.С. Батуев – Москва – «Дрофа», 2002 г. С 668.

Иванова Н.Г. «Экология» [Текст]:книга для учителя из серии «Я иду на урок»; Иванова Н.Г. – Москва – «Первое сентября», 2002 г. С 126.

Криксунов Е.А. «Экология» [Текст]: учебник для общеобразовательных учреждений; Е.А. Криксунов – Москва – «Дрофа», 1995 г. С 240.

Мамедов Н.М. «Экология» [Текст]: учебное пособие для 9-11 классов; Н.М. Мамедов – Москва – «Школа Пресс», 1996 г. С 462.

Зверев А.Т. Экологические игры. – М..: Дом педагогики, 1998.

Организация экологических исследований учащихся/Сост. Г.С.Петрищева. – Бийск: НИЦ БиГПИ, 1999.

Самкова В.А. Экологический практикум «Город, в котором я живу» // Биология в школе.- Москва, 2002. № 5.- (учителю экологии № 3).

Самкова В.А. Экологический практикум « Город, в котором я живу» // Биология в школе. Москва, 2003. - № 3. – (учителю экологии № 3).

Школьный экологический мониторинг: Учебно-методическое пособие / Под. Ред. Т.Я. Ашихминой. – М..: АГАР, 2000.

3.5. Результаты инвентаризации зелёных насаждений

Микрорайон школы был условно разделён на 5 участков. На каждом участке исследовалась древесно-кустарниковая растительность и наносилась на план-схему участка. По трехбалльной шкале визуальной оценки определялось жизненное состояние насаждений. Зелёные насаждения быди обследованы площадью 3190 м2. Общее количество деревьев и кустарников составило 1240 особей, принадлежащим к 21 виду по отношению к антропогенной нагрузке виды распределялись следующим образом.

Результаты оценки по внешним признакам представлены в таблице:

 

Из таблицы видно, что зелёных насаждений находится в хорошем состоянии 15,6 %, в удовлетворительном – 71,6 %, в неудовлетворительном состоянии 12,8 %. Таким образом, можно сказать, что основная масса деревьев и кустарников на территории микрорайона школы находятся в хорошем и удовлетворительном состоянии.

Газоустойчивые – акация, ольха, спирея, жасмин, жимолость большая, вяз шершавый.

Не газоустойчивые – это кусты сирени розовой, растущие у здания школы и испытывающие сильное антропогенное воздействие со стороны учащихся и местного населения.

Достаточно газоустойчивые – берёза, клён, яблоня, смородина, черноплодная рябина, лиственница, рябина обыкновенная, шиповник, осина, калина обыкновенная, жимолость декоративная, снежноягодник.

3.6. Результаты экспертизыэколого-валеологических условий

пришкольной территории

Всего учащихся -508 чел., 2004-05 учебный год.

Количество деревьев на одного учащегося – 2,4

Количество кроны на одного учащегося – 0,75 м2

Количество газона на одного учащегося – 6,45 м2;

Количество поглощённой пыли деревьями – 5530 кг.

С 2003 года в ОСОШ №1 изменилось количество учащихся в связи с появлением ОСОШ №2. Соответственно и изменилось количество деревьев на одного учащегося, количество кроны и количество газона. Результаты сравнения этих изменений представим в таблице:

Вывод: С 2003 года в ОСОШ №1 изменилось количество учащихся

в связи с открытием ОСОШ №2, соответственно произошли изменения в улучшении микроклимата для учащихся и учителей школы. Количество растений на данной территории осталось прежним.

Анализируя данные таблицы, мы выявили, что в 2005/06 учебном году на одного учащегося количество деревьев увеличилось до 3,2, количество кроны – до 1,015 м2№ количество газонов – до 8,6 м. Произошли улучшения эколого-валеологических условий: за сутки растениями (1240 шт.) восстанавливается кислорода, которого бы хватило на 9 человек. На территории школы в летний день наблюдается умеренная влажность, так как среди растений, произрастающих на территории встречаются лиственница 912 шт., клён 9140 шт.), которые увеличивают влажность воздуха на 70%. Снижение радиационной температуры происходит за счёт следующих растений, произрастающих на территории школы: яблоня – 31 шт., сирень – 82 шт. На территории произрастают виды растений, выделяющих фитонциды: берёза – 194, акация – 64.

Анализируя данные загазованности и запылённости, мы обнаружили, что наибольшая запылённость приходится на участок №4, где наблюдается наиболее интенсивное движение. В целом, на территории микрорайона школы запылённость незначительна, так как на всех участках имеются виды растений, способных поглощать пыль.

В жаркий солнечный день на участке №1 поглощается до 548 кг. пыли;

на участке №2 поглощается 2284,5 кг. пыли;

на участке №3 поглощается 1450,5 кг. пыли;

на участке №4 поглощается 436 кг. пыли;

на участке №5 поглощается 811 кг. пыли.

Всего в среднем на всех участках поглощается 5530 кг. пыли в летний солнечный день Эти данные приблизительны, так как мы учитывали не все виды растений, которые могут поглощать пыль.

Заключение

мониторинго-экспертизы эколого-валеологических условий

пришкольной территории

По результатам автотранспортной нагрузки на территории микрорайона школы мы обнаружили, что среднее количество автомобилей с июня 2002 по 2006гг. за сутки составило 1643, средняя интенсивность движения – 68 авт./час. Сравнивая результаты за 5 лет, мы обнаружили, что количество автомобилей за сутки увеличилось в среднем на 56, средняя интенсивность движения увеличилась на 2.

По результатам инвентаризации, проводимой на площади 15350 кв.м., на которой произрастают особи, принадлежащие к 21 виду в количестве 1240 особей. На каждом из исследуемых участков состояние зелёных насаждений согласно инвентаризации различно. На 4 участке, где произрастает наибольшее количество деревьев – 704, самый большой процент неудовлетворительного состояния – 28 %. Данный участок прилегает к улице К. Маркса, где больше всего автотранспортная нагрузка, что отразилось на зелёных насаждениях, на участке №5 с общим количеством 170 шт. в хорошем состоянии находится 27%. В неудовлетворительном – 11%. Данный участок прилегает к улице Свободы – автотранспортная нагрузка почти отсутствует. В 2005 г. в Оричевской школе обучалось 508 учащихся.

Анализируя данные таблицы, мы видим, что на одного учащегося приходится 2,4 зелёных насаждений, количество кроны на одного учащегося на всех пяти участках составило 0,74 кв. м. при норме 50 м. кв., известно, что с 1 м. кв. газоновой травы испаряется до 200 г. Воды, что значительно увлажняет воздух; на одного учащегося приходится 6,45 м. кв., значит на одного учащегося с газона, может испариться более 2115,6 г. воды, что значительно больше нормы.

Количество поглощённой пыли на 1240 зелёных насаждений равно 5530 кг. Среди данных видов наиболее газоустойчивым является участок № 2, где может поглощаться 2284,5 кг. В том числе на клёне может осадиться 2244 кг. На участке №4 может осадиться 436 кг пыли. Этот участок наиболее загазованный, так как он расположен около улицы К. Маркса. В целом в микрорайоне школы запылённость незначительная, так как на всех участках произрастают зелёные насаждения, которые участвуют в очистке воздуха: на участке №1 – клен, акация, № 2,3 – клен, сирень, №4 – сирень, акация, № 5 – сирень, клен. Которые могут улавливать 70-80% аэрозолей и пыли.

С 2003 года в ОСОШ №1 изменилось количество учащихся

в связи с открытием ОСОШ №2, соответственно произошли изменения в улучшении микроклимата для учащихся и учителей школы. Количество растений на данной территории осталось прежним.

Анализируя данные таблицы, мы выявили, что в 2005/06 учебном году на одного учащегося количество деревьев увеличилось до 3,2, количество кроны – до 1,015 м2№ количество газонов – до 8,6 м. Произошли улучшения эколого-валеологических условий: за сутки растениями (1240 шт.) восстанавливается кислорода, которого бы хватило на 9 человек. На территории школы в летний день наблюдается умеренная влажность, так как среди растений, произрастающих на территории встречаются лиственница 912 шт.), клён 9140 шт.), которые увеличивают влажность воздуха на 70%. Снижение радиационной температуры происходит за счёт следующих растений, произрастающих на территории школы: яблоня – 31 шт., сирень – 82 шт. На территории произрастают виды растений, выделяющих фитонциды: берёза – 194, акация – 64.

Анализируя данные загазованности и запылённости, мы обнаружили, что наибольшая запылённость приходится на участок №4, где наблюдается наиболее интенсивное движение. В целом, на территории микрорайона школы запылённость незначительна, так как на всех участках имеются виды растений, способных поглощать пыль.

В жаркий солнечный день на участке №1 поглощается до 548 кг. пыли;

на участке №2 поглощается 2284,5 кг. пыли;

на участке №3 поглощается 1450,5 кг. пыли;

на участке №4 поглощается 436 кг. пыли;

на участке №5 поглощается 811 кг. пыли.

Всего в среднем на всех участках поглощается 5530 кг. пыли в летний солнечный день. Эти данные приблизительны, так как мы учитывали не все виды растений, которые могут поглощать пыль.

По результатам экспертизы эколого-валеологических условий, мы обнаружили, что произошли благоприятные изменения микроклимата для учащихся и учителей, так как произошло сокращение количества учащихся. Экспертная оценка условий ближайшего окружения детей (пришкольная территория) имеет положительную динамику с изменением течения времени в 2002/06гг.

Эколого-валеологический мониторинг

пришкольной территории

Оричевской средней общеобразовательной школы №1

ЗАДАЧИ:

Овладеть научными методами исследования.

Изучить влияние автотранспортной нагрузки на зелёные насаждения территории школы и микрорайона.

Составить план-схему территории и паспорта зелёных насаждений.

Оценить микроклимат микрорайона школы.

Обобщить данные наблюдений за пылевым загрязнением пришкольной территории и по учёту автотранспортной нагрузки.

Сформулировать выводы о влиянии автотранспортной нагрузки и роли зелёных насаждений в оздоровлении окружающей среды.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ:

Экспертная оценка условий пришкольной территории, микрорайона школы и изучение динамики (положительной или отрицательной) их изменение с течением времени;

Развитие и совершенствование умений реализации исследовательских проектов, навыков обобщения и графической интерпретации результатов работы;

Развитие творческих способностей учащихся при составлении и внедрении проекта

Результаты экспертизы эколого-валеологических условий пришкольной территории

Мониторинг оценки автотранспортной нагрузки

пришкольной территории

Результаты оценки инвентаризации зеленых насаждений

по внешним признакам пришкольной территории

 

 

Результаты комплексной оценки экологического состояния

пришкольной территории