Исследовательская работа по экологии (7класс)

Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение

«Лицей № 1»

городского округа город Стерлитамак Республики Башкортостан

 «Изучение состояния озеленения санитарно-защитной зоны                                 г. Стерлитамак (историко-биологический аспект)»

Подготовили:

Давыдова Элина Владимировна,

Степанова Екатерина Александровна,

ученицы 7м класса

МАОУ «Лицей№1», 

Пр. Октября 16а

Руководители:

Бустубаева Анна Викторовна,

учитель истории МАОУ «Лицей № 1»,

Степанова Эльвира Фаритовна,

учитель биологии МАОУ «Лицей № 1»,

Пр. Октября 16а,

89871308303,

 [e-mail], [e-mail]

Стерлитамак - 2018
ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение……………………………………………………………………….3

Глава I. История открытия промышленных предприятий г. Стерлитамак. Озеленение санитарно-защитной зоны………………………………………….…5

Глава II. Биологическое изучение санитарно-защитной зоны города Стерлитамак……………………………………………………………………...…..6

2.1. Изучение жизненных форм растений санитарно-защитной зоны  г.Стерлитамака…………………………………………………………………..…...6

2.2. Анализ снега санитарно-защитной зоны г.Стерлитамака………....…..8

Глава III. Результаты работы…………………….…………………….……..9

3.1. Описание снежного покрова…………………………….………..…..…9

3.2. Качественный анализ……………………………………………...……..9

3.3. Выводы по анализу…………………………………………………..….10

Заключение…………………………………………………………….……..11

Список использованных источников и литературы………………………12

Приложения……………………………………………………………...…..13

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования. Известно, что в районах постоянного загрязнения атмосферного воздуха повреждаются хвоя и листья растений, изменяются размеры и сокращается продолжительность жизни ассимиляционного аппарата, формируется ажурность крон, снижаются линейный и радиальный прирост деревьев, ускоряются процессы отмирания ветвей в кронах, снижаются запасы фитомассы, изменяется габитус деревьев, наблюдаются процессы ускоренного старения и усыхания растений. На западном макросклоне Уральских гор, в пределах лесостепной зоны (согласно агрохозяйственному районированию) расположен г. Стерлитамак – современный промышленный центр с комплексом предприятий химической промышленности. По данным ФГБУ «Башкирское УГМС», в г. Стерлитамак уровень загрязнения воздуха характеризуется как «высокий». Таким образом, актуальность нашего исследования не вызывает сомнений и требует дальнейшего рассмотрения на городском и республиканском уровне.

Источниковедческая база исследования. В Архивном отделе Администрации городского округа город Стерлитамак Республики Башкортостан в фонде 86 имеются статические сведения о площади насаждения защитных зон, а именно территории «Химзавод», завода «Каучук», завода «Сода». В фонде 82 особую ценность имеют предложения СНХ РСФСР, Госстрой РСФСР и Минздрав РСФСР в 1965 году по вопросу переноса Первомайского поселка из санитарно-защитной зоны Стерлитамакского химического завода. Кроме того, при изучении темы мы использовали корректировку генерального плана городского округа город Стерлитамак Республики Башкортостан разработанную по заказу Администрации ГО г.Стерлитамак в соответствии с муниципальным контрактом No144/09 и техническим заданием от 24 августа 2009 года. В ней содержится информация о почве, растительности г. Стерлитамак.

Объектом исследования является санитарно-защитная зона промышленных предприятий города Стерлитамака.

Предметом исследования является изучение состояния древесных форм растений в рекреационных зонах города Стерлитамака.

Цель исследования заключается во всестороннем анализе изучения создания и развития санитарно-защитной зоны в городе Стерлитамак.

В связи с вышеуказанной целью можно обозначить следующие задачи:

- изучить архивные материалы по созданию санитарно-защитной зоны в городе Стерлитамак;

- произвести биологический  анализ санитарно-защитных насаждений в городе Стерлитамак (определение видового состава деревьев, анализ снежного покрова);

-  сделать выводы  по результатам исследований об экологическом состоянии санитарно-защитной зоны  город Стерлитамак;

-  выработать рекомендации по улучшению санитарно-защитной зоны  город Стерлитамак.

Научная новизна исследования заключается в том, что на основе архивных материалов и биологических анализов  впервые комплексно рассматривается историческое изучения процесса озеленения санитарно-защитной зоны Стерлитамака, а также изучение экологического состояния санитарно-защитной зоны  город Стерлитамак.

Методы исследования. В качестве методов исследования за основу были взяты исторические методы: проблемно-хронологический и статистический методы, биологические методы: наблюдение, анализ, опыт и обобщение полученных знаний.

Материалы данного исследования могут быть использованы в следующих областях: на уроках биологии, истории; факультативных и элективных курсах; на классных часах, внеклассных и внешкольных мероприятиях, посвященных краеведению.

ГЛАВА I. ИСТОРИЯ ОТКРЫТИЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕНДПРИЯТИЙ Г.СТЕРЛИТАМАК. ОЗЕЛЕНЕНИЕ САНИТАРНО-ЗАЩИТНОЙ ЗОНЫ.

Основу экономики Стерлитамака составляют предприятия промышленности, нефтехимической промышленности и машиностроения.

В 1941 году началось строительство содового завода. В составе производства имеется кальцинированная сода. В марте 1945 года была получена первая партия каустической соды.  Почти одновременно с этим в 1946 году было начато строительство цементного завода. В 1952 году началось строительство завода по выпуску кровельного шифера. Шиферный завод начал работать 18 февраля 1956 года.

ОАО «Каустик» производит химическую продукцию (хлорорганические, органические, аминосодержащие вещества). Предприятие основано в 1955 году, введено в эксплуатации. В 1964 году, как Стерлитамакский химический завод. ЗАО «Каучук» основан в 1947 году.

 Из приведенного выше перечня заводов, расположенных на территории                  г. Стерлитамак, мы видим, что они изготавливают продукцию, которая может неблагополучно влиять на окружающую среду. После открытия предприятий, Управление по делам строительства и архитектуры разработало план по озеленению территорий  вблизи заводов. Озеленением территории занималось Управление жилищно-коммунального хозяйства.

В Архивном отделе Администрации городского округа город Стерлитамак Республики Башкортостан в фонде 86 (Управление жилищно-коммунального хозяйства) мы нашлистатистические сведения о площади зеленых насаждений защитных зон предприятия «Химзавод», завода «Каучук», завода «Сода» в 1961-1963 гг. В 1961 году было засажено 52,9 га защитной зоны рядом с «Химзаводом», 19,2 га рядом с заводом «Каучук», заводом «Сода». В 1962 году засажено 112, 7 га защитной зоны рядом с предприятиями.  В 1963 году было засажено105 га защитной зоны[1].

Кроме того, об экологической опасности предприятий имеется информация в фонде 82 (Управление по делам строительства и архитектуры) в котором есть предложения СНХ РСФСР, Госстрой РСФСР и Минздрав РСФСР в 1965 году по вопросу переноса Первомайского поселка из санитарно-защитной зоны Стерлитамакского химического завода Средне-Волжского совнархоза[2]. 

В атмосферном воздухе на значительном расстоянии обнаруживаются производственные выбросы завода синтетического каучука и другие предприятия.

ГЛАВА II. БИОЛОГИЧЕСКОЕ ИЗУЧЕНИЕ САНИТАРНО-  

ЗАЩИТНОЙ ЗОНЫ ГОРОД СТЕРЛИТАМАК.

2.1  ИЗУЧЕНИЕ ЖИЗНЕННЫХ  ФОРМ РАСТЕНИЙ САНИАРНОЗАЩИТНОЙ ЗОНЫ Г.СТЕРЛИТАМАКА.

Характерной особенностью системы расселения является сформировавшаяся агломерация, состоящая из трех промышленных городов: Стерлитамак, Салават, Ишимбай, имеющих в своих границах предприятия I и II классов вредности. Древесные растения участвуют в выравнивании баланса кислорода и углекислого газа, т.е. являются своеобразной фабрикой, восстанавливающей живительную силу отработанного воздуха. Если гектар еловых насаждений  принять по способности поглощать углекислый газ за 100%, то лиственный лес поглощает 120 %, сосновый -160%, липовый-250%, дубовый -450%, тополевый -700%.

В качестве методик были использованы  следующие:

1.Определение лесного фитоценоза по состоянию древесных растений.

2. Определение состояния древесных растений в разных зонах населенного пункта.

Целью первого исследования являлась оценка степени нарушенности древостоя насаждений под влиянием экологических факторов. Проводилось исследование  на участках с посадками древесных насаждений по территории станицы.

Материалы и оборудование: рулетка, лупа, определитель растений.

В ходе работы были определены виды деревьев, растущих в санитарно-промышленной зоне г.Стерлитамака, состояние отдельных деревьев каждого вида. Оценку состояния   деревьев   проводили   по   внешним   признакам   по
5-балльной шкале (см. Приложение 8)

При оценке устойчивости лесообразующих видов древесных насаждений необходимо учитывать уровень и характер загрязнения, а также направления ветра. Наиболее опасные предприятия-загрязнители находятся в основном в северной части города. Показательно, что в промышленной зоне в составе насаждений практически отсутствуют липа, дуб, лиственница и ель. Возраст этих посадок возле санитарно-защитной зоны г.Стерлитамак  от 60 до 40 лет. Массовых посадок  древесных растений не проводилось  с периода с  70 годов 20 века. Посадки деревьев на участках  нуждаются в экстренном обновлении (т.е необходимы работы по  удалению старых деревьев  и закладки новых посадок.).У них в наибольшей степени нарушен древостой, и они находятся  в стадии усыхания и не могут в полной осуществлять оздоровление окружающей среды. Зарегистрированы случаи, когда промышленные выбросы в атмосферу не убивают растения, а резко меняют их состав, в том числе изменяют направление роста у кроны деревьев.

Таким образом, данные исследования подтверждают предположение о  неблагополучном состоянии древесных насаждений санитарно-защитной зоны. Необходима замена старых посадок на новые.

                  2.2 АНАЛИЗ СНЕГА САНИТАРНО-ЗАЩИТНОЙ ЗОНЫ  

                                                         Г.СТЕРЛИТАМАКА.

Снег является хорошим показателем чистоты атмосферного воздуха в зимний период. Основным источником загрязнения атмосферы не зависимо от времени года является автотранспорт, а также выбросы с заводов.

Методика: Для изучения снежного покрова были определены экспериментальные площадки в разных направлениях от завода. Всего заложили 5 площадок для наблюдений и взятия проб снега. Это районы: остановки ПО «Каустик», «Цементная», с. Мариинский Стерлитамакского района,  санаторий «Ольховка» и территория МАОУ «Лицей № 1». Площадки заложили размером 1,5Х 1,5 м.

Схема описания пробной площадки

Учас- ток	Мощ- ность слоя, см.	Вид снега	Цвет снега	Влажность	Твёрдость
№1	18	крупнозернистый	кремовый	сухой	мягкий
№2	10	крупнозернистый	кремовый с характерными примесями песка и цементных остатков	сухой	мягкий
№ 3	7	крупнозернистый	белый с наличием земли	сухой	мягкий
№ 4	15	мелкозернистый	белый	сухой	мягкий
№ 5	12	мелкозернистый	белый	сухой	мягкий

Пробы снега помещают в пронумерованные пробирки. Дальнейшее изучение проводят в школьной лаборатории. Во время таяния снега вода находится в двух агрегатных состояниях. Рассмотреть талую воду; отметить цвет, прозрачность и наличие взвесей. Затем талую воду профильтровать, описать загрязняющие вещества, которые можно обнаружить на фильтровальной бумаге. Выпарить по несколько капель воды из каждой пробирки на покровном стекле; описать наблюдаемые осадки. Провести реакцию с нитратом серебра на обнаружение в талой воде хлорид-ионов.

Показатели качества проб снега

Проба снега	Наличие запаха	Цвет и прозрачность	Наличие взвесей	Реакция с раствором соли серебра
Пробирка №1	нет	очень слабый, желтоватый	2 мг/л	6,5
Пробирка №2	нет	слабый, желтоватый	2 мг/л	6,5
Пробирка №3	нет	серый, мутный	2 мг/л	6,5
Пробирка №4	нет	чистый	1 мг/л	6,5
Пробирка №5	нет	чистый	1 мг/л	6,5

ГЛАВА III. РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

3.1 ОПИСАНИЕ СНЕЖНОГО ПОКРОВА

Сначала мы рассмотрели внешний вид и состояние снега. Сразу обратили внимание на цвет и вид. Самый чистый снег оказался на площадке № 4,5 , он был пушистым, мелкозернистым, рыхлым и рассыпчатым. По твёрдости снег был мягким (проникает один палец).

На площадке №1и 2, в том числе № 3 снег имел цвет кремовый, беловато-серый, крупнозернистый, довольно плотный и твёрдый (проникает карандаш). На поверхности покрова встречается мусор, пыль, ветки деревьев, попавшие сюда с деревьев растущих рядом санитарно-защитной зоной, на площадке № 3 имеется мусор антропогенного характера (фантики, окурки, шелуха от семечек). Цвет снега ближе к остановкам серый, местами бледно-жёлто-сероватый. Сверху плотная ледяная корка, а под ней мелкозернистый снег.

3.2 КАЧЕСТВЕННЫЙ АНАЛИЗ.

Для определения качественного анализа снежного покрова сначала взяли пробы снега. Затем, когда снег растаял, мы определили качества талой воды.

В пробе №1 (площадка№1): Запах не ощущается, цветность очень слабая, желтоватая , цвет  отмечен после таяния снега. Взвешенных частиц в растворе так же не обнаружено, при фильтровании на фильтре ничего не было. Можно предположить, что примеси всё-таки есть, но мы не смогли их обнаружить.

Проба№2 (площадка№2): Запах не ощущается, цветность слабая, желтоватая, цвет  отмечен после таяния снега. Взвешенных частиц в растворе так же не обнаружено, при фильтровании на фильтре ничего не было. Можно предположить, что примеси всё-таки есть, но мы не смогли их обнаружить.

Проба№3 (площадка№3): Запах не ощущается, цветность серая, мутная , цвет  отмечен после таяния снега. Взвешенных частиц в растворе имеются. Можно предположить, что примеси всё-таки есть.

Проба№4 (площадка№4): Запах не ощущается, цветность равна—0, талая вода прозрачная. Взвешенных частиц в растворе так же не обнаружено, при фильтровании на фильтре ничего не было.

Проба№5 (площадка№5): Запах не ощущается, цветность равна—0, талая вода прозрачная. Взвешенных частиц в растворе так же не обнаружено, при фильтровании на фильтре ничего не было.

3.3. ВЫВОДЫ ПО АНАЛИЗУ.

После проведения всех работ и обсуждения полученных результатов мы пришли к следующим выводам:

1.Относительно чистыми участками являются площадки № 4,5.

2.Относительно загрязненной является площадка № 3,т.к. это жилой район, мусор носит антропогенный характер.

3.Относительно грязным является участки № 1,2, т.к. они расположены непосредственно рядом с проезжей частью, все загрязняющие вещества, попадая в воздух, постепенно оседают на поверхности снега, превращая его тем самым в смесь ядовитых веществ, что существенно  может повлиять  на рост и развитие деревьев санитарно-защитной зоны г.Стерлитамака. В данном случае мы наблюдаем изменения в габитусе деревьев.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

В результате изучения архивных материалов, нам удалось узнать историю озеленения санитарно-защитной зоны города Стерлитамака.

Показательно, что в промышленной зоне в составе насаждений практически отсутствуют липа, дуб, лиственница и ель. При этом в селитебной зоне ассортимент древесных пород, представленных в зеленом строительстве достаточно широкий.

Наиболее устойчивыми древесными породами в условиях Стерлитамакского промышленного центра являются насаждения лиственницы Сукачева и ели сибирской. Это является результатом выполнения мероприятий по уходу за насаждениями. Несмотря на то, что древесные насаждения тополя бальзамического и березы повислой относятся к категориям «сильно ослабленное» и «ослабленное» – они являются основными лесообразующими породами санитарно-защитной зоны промышленных предприятий, внутриквартальных посадок, посадок в скверах и парках. Следует отметить, что эти древесные насаждения относятся к категориям приспевающих, спелых и перестойных, что выступает основанием для проведения в ближайшие годы работ по реконструкции насаждений. 

Сделав анализ, можно точно определить загрязнение, какими веществами наиболее опасно для здоровья человека и природы. Так же можно сделать прогноз о последствиях выбросов в атмосферу выхлопных газов и других твёрдых частиц.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ И ЛИТЕРАТУРЫ

1.                 Архивный отдел администрации городского округа город Стерлитамак Республики Башкортостан. Фонд 86 - Управление жилищно-коммунального хозяйства. Фонд 82 - Управление по делам строительства и архитектуры.

2.                 Корректировка генерального плана городского округа город Стерлитамак Республики Башкортостан разработанную по заказу Администрации ГО г.Стерлитамак в соответствии с муниципальным контрактом No144/09 и техническим заданием от 24 августа 2009 года.

3.                 Государственный доклад о состоянии природных ресурсов и окружающей природной среды Республики Башкортостан в 2013 году. Уфа: МПР РБ, 2014. 319 с.

4.                 Алексеев В.А.Некоторые вопросы диагностики и классификации поврежденных загрязнением лесных экосистем // Лесные экосистемы и атмосферное загрязнение. Л.: Наука, 1990. С. 38-54.

5.                  Кулагин А.Ю., Гиниятуллин Р.Х., Уразгильдин Р.В. Средостабилизирующая роль лесных насаждений в условиях Стерлитамакского промышленного центра. Уфа: Гилем, 2010. 108 с.

6.                 Кулагин Ю.З. Лесообразующие виды, техногенез и прогнозирование. М.: Наука, 1980. 116 с.

7.                  Миркин Б.М., Наумова Л.Г., Ибатуллин У.Г. Экология Башкортостана. Учебник для профессиональных средних учебных заведений. Изд. 2-е, дополн. – Уфа: , 2005. 141 с.

8.                 Ярмишко В.Т. Влияние атмосферных загрязнения на состояние лесных экосистем северо-запада Российской Федерации // Междунар. науч. конф. «Влияние атмосферного загрязнения и других антропогенных и природных факторов на дестабилизацию состояния лесов центральной и восточной Европы»: тез. докл. М., 1996. Т. 1. С. 5-7.

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение 1

Строительство и запуск предприятий г. Стерлитамак

 

Фото1.Строительство содового завода                     Фото2.Строитество цементного завода

Фотоархив фотокорреспондента С. Лукасевича

 

Фото3. Запуск канатной дороги содового завода                                      Фото4. Рабочие завода

                                                                                                                        «Синтетического Каучук»

Фотоархив фотокорреспондента С. Лукасевича

Приложение 2

Фото1,2. Описи из Архивного отдела Администрации городского округа город Стерлитамак Республики Башкортостан

         

Фото 3,4. Дела из Архивного отдела Администрации городского округа город Стерлитамак Республики Башкортостан

     

Фото 5,6 Документы из Архивного отдела Администрации городского округа город Стерлитамак Республики Башкортостан

Приложение 3

     

         Фото 1,2. Поиск документов Архивном отделе Администрации городского округа город Стерлитамак Республики Башкортостан

Фото 3 Учитель истории Бустубаева А.В. и ученица 7класса Давывода Э. в архивном отделе городского округа город Стерлитамак Республики Башкортостан

Приложение 4

  

Фото1,2 . Санитарно-защитная зона г. Стерлитамак (остановка ПО «Каустик»)

  

Фото3,4 .  Санитарно-защитная зона г. Стерлитамак (остановка ПО «Каустик»)

Приложение 5

       

Фото 1,2. Деревья, расположенные в санитарно-защитной зоне

Фото 3. Оценка определения  состояния деревьев по внешним признакам        

Приложение 6

Приложение 7

                                                                     

                                                     

Фото1,2,3,4,5 .  Анализ снежного покрова и талой воды  на территории санитарно-защитной зоны.

Остановки ПО Каустик,  Цементная. (Площадка №1,2)

            

         Фото 6,7,8 .  Изучения снега и талой воды  с. Мариинский (Площадка №3)

                                                   

Фото 9,10,11 Изучения снега и талой воды санаторий «Ольховка» (Площадка №4)

             

Фото 12,13,14. Изучения снега и талой воды на территории МАОУ «Лицей№1» (Площадка №5)

Приложение 8

Таблица 1 Шкала оценки состояния деревьев по внешним признакам        

Балл	Характеристика состояния деревьев
1.	Здоровые деревья без внешних признаков повреждения. Прирост в номе. Здоровье деревья без внешних признаков повреждения, величина  прироста соответствует норме
2.	Ослабленные деревья. Крона слабоажурная, отдельные ветви усох ли. Листья с желтым оттенком. У хвойных деревьев на стволе сильное самотечение и отмирание коры на отдельных участках
3.	Сильно ослабленные деревья. Крона изрежена, со значительным усыханием ветвей, вершина сухая. Листья светло-зеленые, хвоя с бурым оттенком и держится 1—2 года. Листья мелкие, но бывают и увеличены. Прирост уменьшен или отсутствует. Самотечение сильное. Значительные  участки коры отмерли
4.	Усыхающие деревья. Усыхание ветвей по всей кроне. Листья мел кие недоразвитые, бледно-зеленые с желтым оттенком; отмечается ранний листопад. Хвоя повреждена на 60% от общего количества. Прирост отсутствует. На стволах признаки заселения короедами и другими вредителями  вредителями

Таблица 2

Относительное жизненное состояние (%) некоторых древесных насаждений на территории Стерлитамакского промышленного центра

Порода	Промышленная зона	Селитебная зона	Средние показатели ОЖС (%)
	ОЖС (%)	ОЖС (%)
Тополь бальзамический	21,3-42	36,5-83,3	45,8
Береза повислая	76	44-73	59,6
Липа мелколистная	-	63,5-91	76,5
Дуб черешчатый	-	54,4	54,4
Лиственница Сукачева	-	67-94	80,5
Ель сибирская	-	75,5-91	83,8

---

[1] Архивный отдел Администрации городского округа город Стерлитамак Республики Башкортостан. Ф-86. Оп. 1. Д. 32. С. 71-72

[2]Архивный отдел Администрации городского округа город Стерлитамак Республики Башкортостан. Ф-82. Оп. 1. Д. 53. С. 91-92