Добавить материал и получить бесплатное свидетельство о публикации в СМИ
Эл. №ФС77-60625 от 20.01.2015
Инфоурок / География / Другие методич. материалы / Методическая разработка внеклассного интеграционного мероприятия "Экологический мониторинг рекреационных зон города Самары"

Методическая разработка внеклассного интеграционного мероприятия "Экологический мониторинг рекреационных зон города Самары"


  • География

Поделитесь материалом с коллегами:

ГБОУ СПО «ПОВОЛЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОЛЛЕДЖ»

















Методическая разработка интеграционного мероприятия

«ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ МОНИТОРИНГ РЕКРЕАЦИОННЫХ ЗОН ГОРОДА САМАРЫ»



Автор проекта:

Преподаватель географии

Осипова Любовь Петровна















Самара 2015

Содержание

Введение

Глава 1 Рекомендации


1.1 Комплектование оборудования


1.2 Подбор участка

Глава 2 Этапы мониторинга


2.1 Подготовительный этап



2.1.1 Теоретическая подготовка




  1. Понятие «мониторинг»




  1. Составление карты местности




  1. Анализ атмосферы




  1. Зонирование чистоты воздуха методом лихеноиндикации




  1. Шум и его воздействие




  1. Биологические наблюдения




  1. Химический анализ качества воды



2.1.2 Выбор участка наблюдений



2.1.3 Формирование исследовательских групп


2.2 Проведения наблюдений на местности



Карточка – инструкция № 1 «Картографирование местности»



Карточка – инструкция № 2 «Количественный расчет транспортных загрязнителей воздуха»



Карточка – инструкция № 3 «Лихеноиндикация»



Карточка – инструкция № 4 «Определение уровня шума и звукоизолирующих свойств зеленых насаждений»



Карточка – инструкция № 5 «Биологическое наблюдение»



Карточка – инструкция № 6 «Анализ воды»

Глава 3 Обобщение результатов мониторинга и оформление отчета

Литература

Приложение





Введение

Обоснование актуальности проекта

Внедрение в учебный процесс научно – исследовательской деятельности повышает у обучающихся интерес к изучаемым дисциплинам, заинтересованность в результатах своего труда, а так как иногда эти исследования носят даже эвристический характер, это воспитывает в молодых исследователях чувство личной ответственности и гордости за проделанную работу. Научно-исследовательская работа включает целый комплекс мероприятий. Это не только работа с различными источниками информации, но и мониторинг данного процесса, а главное – самостоятельное исследование в выбранном направлении, формулировка проблем, выдвижение гипотез и поиск их подтверждения.

Обоснование актуальности выбора объекта исследования

Отдых является естественной насущной потребностью любого человека. Однако, как известно, наши потребности не всегда совпадают с нашими возможностями. Дефицит времени и средств порой не позволяет человеку воспользоваться услугами комфортабельных курортно – оздоровительных комплексов (в том числе – зарубежных), совершить дальние путешествия и экскурсии, т.е. насладиться полноценным отдыхом. Что же делать? С этой целью по санитарно-гигиеническим нормам и по нормам законодательства в области градостроения в каждом городе должны быть организованы некие «уголки природы» - зоны рекреации, где горожане могут отдыхать в максимально приближенных к естественно – природным условиям. Это могут быть парки, скверы, сады, бульвары, берега рек, озёр и т.п. Идея хорошая, но воплощение – оставляет желать много лучшего!

К сожалению, в нашем городе эта проблема тоже существует и имеет два аспекта – это дефицит зон рекреации и их плохое состояние (материальное, санитарно-гигиеническое и, особенно, экологическое).

Именно экологическому исследованию наиболее массовых зон рекреации в нашем городе посвящен данный проект. Исследование мне кажется очень актуальным, так как позволяет получить объективную информацию о реальной экологической обстановке в наиболее доступных для отдыха в городе «уголках природы». Люди (особенно в крупных промышленных мегаполисах) имеют право на полноценный здоровый отдых в экологически чистых рекреационных зонах.

Цель проекта:

Организовать исследовательскую и проектную деятельность обучающихся по проведению экологического мониторинга рекреационных зон города Самары.

Задачи проекта

  • Сформировать умение проводить камеральные и полевые исследования;

  • Сформировать умение анализировать и обрабатывать полученные данные (составлять графики, диаграммы, таблицы).

  • Сформировать умение выбирать методы и способов картографирования для оформления экологических карт.

  • Сформировать умение обучающихся работать в команде.

Творческая новизна.

  1. Направление исследования было выбрано путем анализа социологического опроса обучающихся колледжа на тему «Экологические проблемы города Самары».

  2. Преподаватель – консультирует, инструктирует, рекомендует. Всё остальное –формирование исследовательских групп, распределение «ролей» (обязанностей) в этих группах, определение очерёдности этапов мониторинга и т.д. – работа самих обучающихся.

  3. Кроме того, используя ситуацию, при которой обучающиеся находятся в реальном контакте с жизненными проблемами, мы помогаем им понять, что их деятельность важна для окружающих. Это повышает, с одной стороны, их социальную активность и самостоятельность, а с другой – осмысленность учения. Они, возможно, впервые в жизни приходят к мысли о том, что могут сделать для сохранения и воссоздания своей среды обитания.





























































Глава 1 Рекомендации



    1. Комплектование оборудования.

Комплектование оборудования зависит от целей предстоящих исследований, размеров и характера исследуемого участка (наличие водных объектов, транспортных магистралей и т.д.), сроков проведения мониторинга и сезона, когда предстоит проводить исследования, а также от технической оснащенности учебного заведения.



Перечень рекомендуемого оборудования:

  1. Ящик для переносной лаборатории.

  2. Растворы нитрата серебра, хлорида бария (II), хлорида железа (III), фуксинсернистая кислота и другие (Карточка – инструкция № 6).

  3. Универсальный индикатор и шкала pH.

  4. Колбы для забора пробы.

  5. Образцы лишайников.

  6. Бумага и канцелярские принадлежности (Карточка – инструкция № 1)

  7. Компас.

  8. Термометр.

  9. Газеты и пресс (решетка) для гербария.

  10. Справочные материалы: конспекты, литература (определитель видов растений и животных) или ноутбук с подобной информацией в электронном виде.

  11. Красные повязки обучающимся, работающим у дороги.

  12. Фотоаппарат или видеокамеру.



    1. Подбор участка

Участок для мониторинга должен быть не только удобным для исследования, но, прежде всего, он должен быть интересен с поисково-познавательной и социальной точки зрения. Например, зона рекреации (городской парк).

Исследование подобных территорий, созданных для отдыха горожан в максимально приближенных к естественно-природным условиям, показывают, насколько сильно антропогенное воздействие на окружающую среду, насколько соответствуют показания о состоянии этих «уголков природы» естественным природным стандартам. Данное исследование позволит сформировать представление о реальной экологической обстановке в наиболее доступных для отдыха людей «уголках природы» в современных городах.



Глава 2 Этапы мониторинга



2.1 Подготовительный этап



2.1.1 Теоретическая подготовка

Во время уроков и внеурочных занятий необходимо сформировать у обучающихся представление о целях и задачах предстоящих исследований, об объеме и характере работы, об основных требованиях к процессу наблюдения.



Теоретические вопросы, рекомендуемые для рассмотрения на дополнительных занятиях:

1) Понятие «мониторинг», его основные цели и задачи.

2) Составление карты местности: основные требования и задачи.

3) Анализ атмосферы: методы и задачи.

4) Зонирование чистоты воздуха методом лихеноиндикации.

5) Шум и его воздействие.

6) Биологические наблюдения.

7) Химический анализ качества воды.



1) Понятие «мониторинг», его основные цели и задачи



Мониторинг (от. лат. «монитор»--«напоминающий», «надзирающий»)—это система наблюдений, на основе которых дается оценка состояния биосферы или ее отдельных элементов, а также предсказание возможных изменений в ней, в связи с деятельностью человека. Процессы наблюдения могут осуществляться на различных уровнях: глобальном, региональном и локальном. Наша задача—провести мониторинг среды на локальном (местном) уровне—слежение на сравнительно небольшой территории за загрязнением воздуха, воды, окружающей среды в городских условиях.

Цель мониторинга — провести наблюдение местности, включающее в себя биологические, экологические, химические и физические исследования анализ и дать подробный отчет о результатах проделанной работы.

Мониторинг дает наиболее достоверную, научно обоснованную информацию для принятия решений по защите окружающей среды.



2) Составление карты местности: основные требования и задачи



Карта (план) местности — это чертеж, который изображает небольшую часть земной поверхности сверху в уменьшенном виде. На нем условными знаками показывают, чем занята местность, какие на ней размещены объекты. Для картографирования исследуемого участка необходимо, прежде всего, разработать систему условных обозначений, в которой можно использовать, как традиционные (стандартные) знаки (Приложение 1), так и символы, придуманные самими студентами.



План местности необходимо сориентировать по отношению к сторонам горизонта. Для этого нужно встать с компасом в любой части участка, определить стороны горизонта и указать соответствующие направления в левом верхнем углу карты.

Для определения масштаба карты необходимо провести следующие измерения:

  1. измерить длину исследуемого участка шагами (шаг=0,5м) или рулеткой.

  2. измерить длину листа, на который будет нанесен план (в см.).

  3. отношение длины листа к длине участка и будет масштабом плана (например: в 1 см.—10 м., или 1:1000)

Возможно использование заранее составленной «сырой» схемы, где уже могут быть нанесены границы участка, близлежащие транспортные магистрали и т. п. Это несколько упростит и ускорит процесс картографирования.



  1. Анализ атмосферы: методы и задачи



Более двух тысяч лет назад великий врач Гиппократ сформулировал тезис, с которым вряд ли кто станет спорить и в наши дни: "Если много людей одновременно заболевают одной и той же болезнью, причину ее следует искать в том, что является общим для всех людей, и в том, чем они чаще всего пользуются".

Сравнение показателей заболеваемости населения города Самары со средним в РФ показывает, что по такому классу болезней, как болезни органов дыхания, показатели по городу Самаре выше общероссийских почти в два раза, болезни кожи 30 %, злокачественные образования по 40 %. Это объясняется тем, что в Самаре и области (2014 г) интенсивное развитие различных отраслей промышленности, увеличение количества автомобильного транспорта приводит к значительному загрязнению окружающей среды.

Это выхлопные газы, неочищенный дым заводских труб, содержащие ароматические углеводороды и смолы, различные оксиды.



Количественный расчет транспортных загрязнителей воздуха - оксидов углерода и азота, а также углеводородов.

Автомобильный транспорт в процессе функционирования оказывает неблаго-приятное воздействие на окружающую воздушную среду он выделяет с отработанными газами токсические вещества, способствующие заболеванию людей.

Работа транспорта и заводов приводит к формированию над городами дымо-пылевого купола, что влияет на изменение количества солнечной радиации, поступающей к поверхности Земли. Загрязненный воздух действует на здания, сооружения вызывая эрозию и химическую коррозию арматуры, чугунных и бронзовых памятников, разрушение старинных фресок на культовых зданиях.

Количественный расчет транспортных загрязнителей воздуха носит относительный характер. В первую очередь, ведется учет интенсивности транспортных потоков. Для этого надо выбрать участок улицы с наиболее интенсивным транспортным потоком, помня при этом, чтобы он был безопасным и удобным для наблюдения-счетчика.

Наиболее информативны для этих целей по срокам - июль и февраль. В эти месяцы подсчет транспорта ведется по определенным временным промежуткам: с 7 до 10ч; с 10 до 13ч; с13ч до 16ч; с16ч до 19ч; с 19ч до 21ч. Отсчет машин ведется в течение 20 мин каждого часа наблюдений, затем это число умножается на 3 (интенсивность движения транспорта).

Возможен другой вариант расчета, при котором машины учитываются в двух временных интервалах – с 9 до 10 ч и с 16 до 17ч. В этом случае отсчет машин в выбранной точке ведется интервалами: 10 мин-отсчет, 10 мин-отдых и т.д. в течение 1ч, а результат расчета умножается на 2ч. Так можно выявит «самый загазованный день недели», «самый загазованный месяц», «самый загазованный сезон», «самый загазованный год».

Перед выходом на уличный пост следует ознакомиться с марками автомобильного транспорта. Для этого можно принять следующее их условное разделение на 7 групп:

    1. Грузовые автомобили с бензиновыми двигателями (ГАЗ, ЗИЛ) - группа П;

    2. Грузовые автомобили с дизельными двигателями (МАЗ, КАМАЗ, большегрузные фургоны и трайлеры) - группа Г2;

    3. Грузовые автомобили с газовыми двигателями (у них между кузовом и кабиной расположены баллоны голубого цвета со сжиженным газом)- группа ГЗ;

    4. (Автобусы с бензиновым двигателями (КаВЗ, ПАЗ, ЛАЗ)- группаА1;

    5. Автобусы с дизельными двигателями (рейсовые и экскурсионные « Икарус») - группа А2;

    6. Легковые служебные машины (служба безопасности, техническая служба, «Скорая помощь», различные «газели») - группа Л1;

    7. Все остальные легковые машины отечественных и зарубежных марок - группа Л2.



Для точного определения химического состава загрязняющих воздух транспортных выхлопов нужна специальная аппаратура для отбора, анализа проб и набор реактивов. Но можно сделать это проще, получив данные, которые затем использовать для целей сравнительного статистического анализа.

Экспериментальным путем установлено, что масса выбрасываемого загрязняющего вещества зависит от типа автомобиля, марки двигателя, вида топлива, технического состояния машины. Расчет ведется для каждого из основных типов автомобилей и вида загрязнителя отдельно по формуле:

М = Т × г ×1с

где М - масса определенного загрязняющего вещества (например, СО), выброшенного одним автомобилем данного типа на протяжении 1км: Т – удельный выброс (г/км) определенного загрязнителя (Таблица 1), установленный экспериментальным путем; г и – коэффициенты влияния факторов, определяющих техническое состояние каждого типа автомобилей на выброс определенного вида загрязнителя (Таблица 2).



Удельный выброс вредных веществ (Т) с автомобильными выхлопами (г/км)

Таблица 1

Тип машины


Удельный выброс


СО


СН


N0


Г1


55,5


12,0


6,8


Г2


15,0


6,4


8,5


ГЗ


25,0


7,5


7,5


А1


51,5


9,6


6,4


А2


15,0


6,4


8,5


Л1


16,1


1,6


2,2


Л2


16,1


1,6


2,2




Коэффициенты влияния среднего возраста автомобиля (г) и уровня технического состояния (1с)

Таблица 2

Тип машины


СО


СН


N0


г



г



г



Г 1


1,33


1,69


1,20


1,86


1,00


0,


Г2


1,33


1,80


1,20


2,00


1,00


1,


А1


1,32


1,69


1,20


1,86


1,00


0,


А2


1,27


1,80


1,70


2,00


1,00


1,


Л1


1,28


1,63


1,70


1,83


1,00


0,85,


Л2


1,28


1,62


1,70


1,78


1,00


0,0




Большинство веществ, загрязняющих воздух, распространяются в атмосферных осадках, поэтому состав осадков может «информировать» о составе окружающего воздуха.

Анализ состава атмосферных осадков на кислотность

Состояние подстилающей поверхности часто зависит от состава осадков, особенность их кислотности. Кислотность измеряется во всех видах атмосферных осадков в жидком виде с помощью универсальной индикаторной бумаги по значению водородного показателя рН Значения рН для чистых атмосферных осадков и чистой воды должны быть равны 7. Дождевая вода в чистом воздухе имеет рН 5-6 за счет растворения углекислого газа. Грозовые дожди имеют повышенную кислотность до рН 5

Насыщение атмосферной влаги заводскими и транспортными выбросами сернистого газа, углекислого газа также увеличивают их кислотность (уменьшают рН). Атмосферные осадки с рН 5 считаются «кислыми»: кислые росы, кислые дожди т.д.



  1. Зонирование чистоты воздуха методом лихеноиндикации



Биоиндикация - это оценка состояния окружающей среды по реакции живых организмов. Растения, используемые для биологической индикации состояния окружающей среды, должны быть не слишком чувствительны, и в то же время не слишком устойчивыми к загрязнению, иметь продолжительный жизненный цикл и повсеместное распространение. Одним из перспективных объектов биоиндикации являются лишайники. А сам метод использования лишайников в качестве биоиндикаторов получил название лихеноидекации. В лесу лишайников много, в городе - хилые маленькие пятнышки лишайников.

Лишайники - древняя группа, имеющая по самым скромным подсчетам 200 млн. лет эволюционного развития. И вся их эволюция была направлена на взаимное приспособление гриба и водоросли. В то же время они плохо приспособлены к различным проявлениям антропогенного воздействия. Именно поэтому они могут быть использованы для определения степени воздействия человека на биоценоз.

В чем причина повышенной чувствительности этих организмов к составу атмосферы? У лишайников отсутствует непроницаемая кутикула, и газообмен происходит свободно, через всю поверхность. Также всей поверхностью лишайники впитывают дождевую воду, где концентрируется много токсичных газов. Эти организмы сохраняют способность к росту при температуре чуть ниже 0оC. Но их первый враг - загрязненный воздух. При изучении лишайников многих городов были обнаружены общие закономерности: при повышении степени загрязненности воздуха первым исчезают кустистые лишайники, за ними листоватые и последними накипные.

В сильно загрязненном воздухе лишайники почти совсем отсутствуют - «лишайниковая пустыня»; средняя загрязненность воздуха – «зона соревнования» - флора лишайников бедна, виды с пониженной жизнеспособностью; «нормальная зона» _ окраины, где встречаются многие виды лишайников. (А.А.Федоров, 1977 год).

Свидетельство загрязненности воздуха - это не только отсутствие лишайников, но и их внешний вид. Слоевища угнетенных лишайников обильно покрыты соредиями - маленькими шаровидными тельцами. (Е.В.Титов, 1998 год).

Различают три основных морфологических типа слоевищ лишайников: накипной (корковый), листоватый и кустистый, между которыми встречаются переходные фор­мы. Наиболее простые - накипные, или корковые. Они растут на поверхности почвы, горных пород, на коре деревьев и кустарников; плотно срастаются с субстратом и не отделяются от него без значительных повреждений.

Более высокоорганизованные лишайники имеют листовое слоевище в форме плас­тинок, распростертых по субстратам и срастающихся с ним посредством пучков гиф. На субстрате листоватые лишайники имеют вид чешуек, розеток или обычно разрезанных на лопасти крупных пластинок. В отличие от накипных видов у них таллом четко дифференцирован на слои.

Наиболее организованный тип слоевища - кустистый, имеющий форму столбиков или лент, обычно разветвленных и срастающихся с субстратом только основанием. Вертикальный рост слоевища позволяет ему лучше использовать свет для фотосинтеза.



5) Шум и его воздействие

Наиболее чувствительны к действию шума лица старших возрастов. Так, в возрасте до 27 лет на шум реагируют 46,3%, в возрасте 28-37 лет – 57%, в возрасте 38-57 лет – 62,4%, а в возрасте 58 лет и старше – 72%. Данные опроса показывают, что беспокоящее действие шума сказывается больше на людях, занятых умственным трудом, чем на работающих физически (соответственно 60,2 и 55%).

Городской шум оказывает неблагоприятное влияние на сердечнососудистую системы: ишемическая болезнь сердца, гипертоническая болезнь, повышение содержания холестерина в крови у лиц отдельных возрастно-половых групп встречаются чаще в шумном районе, чем тихом.

Под влиянием шума могут наблюдаться и другие серьезные изменения в деятельности различных органов и систем человека: замедление ритма сердечных сокращений, конические секреции слюнных и желудочных желез, нарушение функции щитовидной железы и кору надпочечников, изменение электрической активности мозга.

Шум, превышающий 80-90 дБ, влияет на выделение большинства гормонов гипофиза, контролирующих выработку других гормонов. Так может возрасти выделение кортизона из коры надпочечника. Кортизон обладает свойством ослаблять возможности печени бороться с вредными для организма веществами, в том числе и с теми, которые способствуют возникновению рака.

Для снижения продолжительности воздействия шума в городах при существующем режиме уборки лиц работы должны начинаться не ранее 7 ч. утра и заканчиваться не позднее 23 ч. вечера. Игра на музыкальных инструментах, домашние работы с шумовым сопровождением не должны причинять беспокойства людям с 23 ч. вечера до 7 ч утра. Уровни шума от производимых по соседству работ не должны превышать 55дБ при проникновении в помещение.

Мода на переносные плееры и дискотеки держится уже давно. Громкость плееров доходит до 114 дБ, а «обычный» уровень шума на дискотеках – до 100 дБ. Привыкание к шумовым эффектам дискотек похоже на действие «шумового наркотика». Возможные последствия такой «шумовой наркомании» – ранняя глухота, бессонница, нервные расстройства.

Согласно «санитарным нормам допустимого шума в помещениях жилых и общественных зданий и на территории жилой застройки» СН 30-77-84 допустимый уровень шума на территории жилой застройки равен 55 дБ для дневного времени, а с учетом поправки для шума, создаваемого транспортными средствами – 65 дБ.

Защита населения городов от шума – сложившая задача, для решения которой необходимо проводить целый комплекс мероприятий.

Можно выделить две группы методов борьбы с шумом:

  • борьба с шумом в источнике его возникновения;

  • борьба с шумом на пути его распространения.

Одна из причин шума в городе – транспортные магистрали.

Достаточно эффективным является снижение шума магистралей:

  • за счет усиления контроля за техническим состоянием автомобильного транспорта;

  • за счет улучшения состояния дорожного покрытия.

Существует ряд методов снижения шума на пути его распространения – ограждения, зеленые насаждения. Эффективность снижения шума зелеными насаждениями в зависимости от их ширины может достигать 10 – 12дБ1.

В результате изучения шумового засорения должны быть составлены общее заключение и рекомендации по уменьшению шума, особенно в жилых квартирах, и усилению звукоизолирующей роли зеленых насаждений.

Определить уровень шума можно с помощью шумометра, который имеется в СЭС. Но возможно его определение и в упрощенном варианте с помощью сравнительных шкал (Карточка – инструкция № 4)



6) Биологические наблюдения



Растительность

1) Тип растительности. Растительность бывает древесная, древесно-кустарниковая, кустарниковая, травянистая, кустарниково-травянистая, садово-парковая или плодовая. Вблизи родников и водоемов, например, местность переувлажнена, то древесно-кустарниковая растительность обычно предоставлена ольшаниками, ивняками, березняками, ельниками. Наблюдения, проведенные за некоторыми растениями, позволяет выявить их приспособленность к условиям обитания.

2) Степень обилия травянистых растений определяется путем заложения пробной площадки размером 1м2 и подсчетом на ней числа экземпляров каждого вида растений пользуясь таблицей.

3) Сбор гербария. В гербарий собираются только распространенные виды растений, исчезающие и редкие виды растений нельзя рвать и собирать в гербарии, их можно лишь сфотографировать крупным планом.

Для редких растений желательно указать состояний популяции:

  • хорошо развита (встречаются особи разных групп (цветущие));

  • удовлетворительное состояние;

  • угнетенное состояний (сокращается число особей, увеличивается число отрицательных растений).



Животные

Непосредственное наблюдение за млекопитающими провести сложно, так как большинство животных очень осторожны и скроются прежде, чем их можно рассмотреть.

Птицы менее осторожны, чем млекопитающие их можно наблюдать непосредственно. Среди земноводных, обитающих около водоема, могут встречаться лягушки – травянистая и остромордая, тритоны – остромордый и гребенчатый.



7) Химический анализ качества воды

Основными загрязняющими веществами, характерными для поверхности водообласти являются легко окисляемые органические вещества фенолы, соединения цинка, кадмия и марганца, сульфаты, аммонийный и нитритный азот, нефтепродуктами.

Для санитарного и экологического состояния водоёмов не пользуют гидрохимических показателей качества: РН, гистокость, общее солесодержание, концентрации хлоридов, сульфатов, нитратов, аммиака и аммонийного азота, ионов железа (II) и (III), а также содержание фенолов, легко окисляемые органические вещества, нефтепродукты (Приложение 2). Для этого используют качественные реакции на катионы и анионы (Приложение 3 и Приложение 4).



2.1.2 Выбор участка наблюдений



В качестве участка для проведения мониторинга можно выбрать различные по размерам и ландшафтно-архитектурной насыщенности территории. Например, район вокруг учебного заведения, парк, ботанический сад, двор и т. д.

Выбранный участок маркируется флажками или палками. Размер территории зависит от количества и состава исследовательских групп, целей и задач мониторинга, технической оснащенности лаборатории учебного заведения.



2.1.3 Формирование исследовательских групп

Для проведения мониторинга создается несколько (2-4) групп из числа наиболее успевающих или заинтересованных обучающихся 1-ого курса (10 класс). Каждая группа состоит из 5 человек. После теоретической подготовки и получения подробных инструкций, обучающиеся самостоятельно распределяют обязанности и задания между собой.







2.2. Проведение наблюдений.



Перед началом мониторинга каждая группа получает карточки-инструкции по проведению исследовательской работы на местности. Задания в инструкциях должны быть сформулированы четко, понятно и кратко. Наиболее сложные моменты должны быть заранее проработаны на дополнительных занятиях.



Карточка – инструкция № 1 «Картографирование местности»



  1. Составить карту выбранного участка:



  • обозначить границы территории, расположение улиц, отдельных сооружений, водных объектов и т. п.

  • сориентировать план (указать направление север-юг);

  • вычислить и указать масштаб карты;

  • обозначить зеленые массивы и насаждения на территории участка.



  1. Нанести на карту источники загрязнения (Приложение 1):



  • точечные (котельные, торговые палатки, общественные туалеты, мусорные урны и контейнеры и т. п.);

  • линейные (гаражи, микрорынки и т. п.);

  • площадные (например: автостоянки, бытовые свалки и т. п.).



  1. Отметить источники постоянного шума и вибраций (Приложение 1).



  1. Отметить точки, где проводились какие-либо наблюдения или исследования, и пронумеровать их.



  1. Нанести на карту сведения о пропускной способности близлежащих дорог и транспортных магистралей (например, 5 машин в минуту).



Карточка – инструкция № 2 «Количественный расчет транспортных загрязнителей воздуха»



  1. Провести наблюдения за транспортными магистралями.



Марки автомобильного транспорта

Группа

Грузовые автомобили с бензиновыми двигателями (ГАЗ, ЗИЛ)

Г1

Грузовые автомобили с дизельными двигателями (МАЗ, КАМАЗ,
большегрузные фургоны, трайлеры)

Г2

Грузовые автомобили с газовыми двигателями (между кузовом и кабиной расположены баллоны голубого цвета с сжиженным газом)

Г3

Автобусы с бензиновыми двигателями (КАВЗ, ПАЗ, ЛАЗ)

А1

Автобусы с дизельными двигателями (рейсовые, экскурсионные, «Икарус»)

А2

Легковые служебные, техническая служба, «скорая помощь», «рафики»

Л1

Все остальные легковые автомобили (отечественные и иномарки), ГАЗель, Соболь, и др.

Л2



Отсчет машин ведется в течение 1 часа в выбранной точке с интервалами: 10 минут—отсчет, 10 минут—отдых и т. д. Результат умножить на два.



Группа

Кол-во автомашин/час

Г1


Г2


Г3


А1


А2


Л1


Л2




3. Рассчитать массу (гр.) определенного загрязнителя (СО, СН, NO), выбрасываемого автотранспортом в атмосферу изучаемой местности в течение часа.



Карточка – инструкция № 3 «Лихеноиндикация»



Лишайники – естественный индикатор загрязнения воздуха соединениями серы ибо они поглощают ядовитые аэрозоли, газы и кислоты непосредственно из воздуха, первыми погибают от кислотных дождей и сернистого ангидрида, гибель лишайников – сигнал о запредельной концентрации соединений серы в воздухе.

По состоянию лишайниковых популяций провести зонирование (Таблица 5).



Зонирование чистоты воздуха по лишайникам.

Таблица 5

Состояние лишайникового покрова

Характеристика загрязнения

Нет лишайников. Есть только водоросль Pievrococcus в виде зеленого налета на деревьях и камнях.

Зона очень сильного загрязнения.


Серо-зеленый накипной лишайник Lecanora у оснований деревьев на камнях.

Зона сильного загрязнения.

Присутствуют почти все виды накипных лишайников, листовый оранжевый. Xanthoria. Серый листовой Parmelia и Hypgymnia.

Зона среднего загрязнения

Присутствуют все виды листовых лишайников.

Относительно чистая зона

Кустистые лишайники, в т.ч. Eveernia

Чистая зона.

Все перечисленные листовые и кустистые лишайники, в т.ч.Usnea.

Очень чистая зона.





Карточка – инструкция № 4 «Определение уровня шума и звукоизолирующих свойств зеленых насаждений»



Определить уровень шума с помощью сравнительной шкалы оценки интенсивности шума( в децибелах – дБ) и эффект продолжительного воздействия шума.



Вид шума

Интенсивность шума (дБ)

Дыхание

10

Шелест листьев

20

Спокойная сельская местность в ночное время

30

Библиотечный зал, тихий музыкальный фон

40

Нормальная речь, разговоры в помещениях

50

Разговор за столом, музыкальный фон, чириканье птиц

60

Скоростная автомагистраль на расстоянии 15 м, пылесос, шумный офис, вечеринка, телевизор или динамик

70

Товарный поезд на расстоянии 15 м, мусороуборочная машина

80

Оживленная городская улица

90

Метро, косилка для газонов, мотоцикл, трактор, полиграфическое предприятие

100

Грузовик на расстоянии 7 м

85 – 100

Автомобильный гудок на расстоянии 1 м, дрель, стереопродуктор

110

Удары грома, Рок-музыка, электропила

120

Самолет на взлете на расстоянии от 25 до100 м

90 - 150





Карточка – инструкция № 5 «Биологические наблюдения»



  1. Наблюдения за растениями:



а) тип растительности

б) видовой состав (название, обилие)

в) степень обилия травянистого яруса:

  • заложение пробной площади 1кв.м.

  • подсчет числа экземпляров (Таблиц 6)

  • определение состояния популяций редких видов растений (если имеются)



Обилие травянистого яруса растений (по А.П.Шенникову)

Таблица 6

Балл

Степень обилия

Показания обилия


1

Единично

1-5 экземпляров

2

Редко

5-10 экземпляров

3

Изредка

Особи разбросаны по участку в небольшом количестве

4

Довольно редко

Особи составляют до 20% от общего числа растений

5

Много

Особей много (30%), но вид не преобладает над другими

6

Очень много

Число особей заметно преобладает над другими видами.



  1. Наблюдение за животными: Указать видовой состав.



Карточка – инструкция № 6 «Анализ воды»

1. Физические свойства воды:

а) цвет;

б) запах;

в) наличие механических взвесей;

г) температура воды (температура воздуха).



Цвет воды зависит от наличия в ней солей железа и гуминовых кислот.

В два стакана наливают одинаковые объемы воды: в один - дистиллированной, другой - образец пробы. Пробы в обоих стаканах рассматривают на белом фоне (сначала сбоку, потом сверху). Наблюдаемый цвет описывают по интенсивности окраски (бурый, светло-коричневый, желтый, светло-желтый, бесцветный).



Запах воды определяют сразу при температуре окружающей среды, а затем после нагревания до 60 С. Вода может иметь различные оттенки запахов (землистый, бензиновый, хлорный) или не иметь запаха.



Механические примеси — их наличие определяется визуально.



2. Химический анализ воды:

  1. рН воды (определить универсальной индикаторной бумагой и сравнить со шкалой);

  2. определение I и II группы анионов (Приложение 4);

  3. определение катионов (Приложение 3);

  4. определение органических веществ (Приложение 2) ;



Цвет


Запах


Температура воды


РН


I группа анионов


II группа анионов


Катионы


Фенолы


Альдегиды


Нефтепродукты


Механические взвеси





Глава 3 Обобщение результатов мониторинга и оформление отчета.


Для оформления результатов исследований можно создать альбом-отчет, презентацию, брошюру, буклет, куда войдут:

  1. Краткий отчет об объеме, характере проведенного мониторинга, описание исследуемой территории (возможна историческая справка).

  2. Карта местности с приложением («Условные знаки») и подробной пояснительной запиской, содержащей информацию, «зашифрованную» на карте.

  3. Краткая характеристика биологического многообразия исследуемого участка.

  4. Гербарий образцов растений, произрастающих на исследуемой территории с приложением (названиями) и фотографиями редких видов (если встретились).

  5. Фотографии мхов и лишайников, наблюдаемых в процессе биоиндикации и характеризующих экологическое состояние исследуемой территории. Приложить пояснительную записку, содержащую анализ состояния среды.

  6. Таблица «Количество автомобильного транспорта» и расчет массы определенного загрязнителя с проведением последующего анализа.

  7. Краткая характеристика анализа воды (возможна в виде таблицы).

  8. Характеристика анализа уровня шума.

  9. Оценка влажности воздуха.

  10. Фотографии, на которых запечатлены наиболее интересные, яркие и творческие моменты работы.

  11. Резюме (заключение), содержащее следующую информацию:

  • решены ли поставленные цели и задачи мониторинга;

  • какие задания вызвали наибольшее затруднение. Почему?

  • общий отзыв о работе (недостатки и достоинства);

  • рекомендации по оптимизации процесса мониторинга.

Закономерным итогом такого крупномасштабного научного исследования может явиться организация студенческой конференции на тему «Оптимизация городской среды», создание экологической карты рекреационных зон города Самары, проведения конкурса проектов «Город будущего».













СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ

  1. Ашихмина Т.Я. Школьный экологический мониторинг: Учебно-методическое пособие.– М.:Агар, 2009.­ - 386с.

  2. Биологические методы оценки природной среды: “Наука”, 1978.-280с.

  3. Биоиндикация и биомониторинг. М.:Наука,2001. - 288с.

  4. Боголюбов А.С. Методы лихеноиндикации загрязнения окружающей среды. – М.: Экосистема, 2008. - 127с.

  5. Зарубин Г.П., Новиков Ю.В. Гигиена города. М.: Медицина, 2005. -144с.

  6. Зверев И.Д.  Экология в школьном обучении: Методическое пособие. / Изд. 2-е.­ – М.: Просвещение, 2006. - 298с.

  7. Экологический мониторинг в школе. / Под ред. Коробейниковой Л.А. – Вологда: Русь, 2008. - 212с.



http://samaraeko.narod.ru/sam.html

http://www.alhimikov.net/kreaction/">http://www.pogoda-sv.ru/service/ecology_monitoring/

http://pntcsameko.ru/ekologicheskii-monitoring







































ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Рекомендуемые условные знаки

Наименование с характеристикой топографического объекта

Условные топографические знаки на плане местности

1

Жилые строения:

1) одноэтажные; 2) более одного этажа

1) hello_html_m5144c0eb.jpg2) hello_html_161a06e5.jpg

2

Нежилые строения

1) одноэтажные; 2) более одного этажа

1) hello_html_m1eacc003.jpg2) hello_html_37386784.jpg

3

Строящиеся здания

hello_html_25c4f385.jpg

4

Полуразрушенные и разрушенные здания

hello_html_m5fa0f4c6.jpg

5

Церковные здания

 hello_html_55c901ff.jpg


Памятники, музеи

hello_html_m23761bdc.png

6

Небольшие постройки: 1) гаражи индивидуальные; 2) туалеты

1) hello_html_4efc327b.jpg2) hello_html_m7842d68d.jpg

7

Бензоколонки

hello_html_15d71eac.gif


Автостоянки

hello_html_8029944.gif

8

Электроподстанции, трансформаторные будки с их номерами

hello_html_2da01702.jpg

9

Колодцы и скважины, совмещенные с водонапорными башнями

hello_html_m713d0acb.jpg

10

Решетки сточные

hello_html_m6b077fd9.jpg

11

Свалка (штриховые линии коричневым цветом)

hello_html_5697aee4.jpg

12

Пустырь, Площадки строительные

hello_html_m37decaf3.jpg

13

Автомобильные дороги с усовершенствованным покрытием (асфальт); кюветы зеленым цветом.

hello_html_7f50d81a.jpg


Дороги без покрытия:

1) грунтовые дороги (полевые, лесные, проселочные);

2) тропы

hello_html_6ce98f29.gif1) 


2) hello_html_m134e8a7f.jpg


Железные дороги

hello_html_3072a997.jpg


Ямы (цифры – глубина в метрах)

hello_html_40a722ee.jpg


Курганы (цифры – высота в метрах)

hello_html_31fd008c.jpg


Ручьи (ширина не выражается в масштабе плана) голубым цветом.

hello_html_44f805e.jpg


Мост

hello_html_1ceb89a8.jpg

Растительность:




1) лиственные;

2) хвойные;

3) смешанные;

1) hello_html_m502cdc49.jpg2) hello_html_54799174.jpg 3) hello_html_5fdc900d.jpg        


Участки леса вырубленные

hello_html_m4fb20a1e.jpg


Кустарники отдельные группы

hello_html_m4fc30b49.jpg


Растительность травяная, луговая

hello_html_300ca7d7.jpg


Сады фруктовые (цифра – средняя высота в метрах)

hello_html_6d52f6c1.jpg


Газоны, клумбы

hello_html_fe66a0f.jpg


Болота или заболоченные участки

 hello_html_4db0cf1f.jpg


Ограды, заборы


 hello_html_15cea3cb.jpg

 



ПРИЛОЖЕНИЕ 2

КАЧЕСТВЕННЫЕ РЕАКЦИИ ОРГАНИЧЕСКИХ
СОЕДИНЕНИЙ



Соединение

Реактив

Наблюдаемая реакция

Алканы

Пламя

Обычно определяют путем исключения.
Низшие алканы горят голубоватым пламенем

Алкены С=С

1)   Бромная вода
2)   р-р КМп04
3)   Горение

Обесцвечивание раствора. 
Обесцвечивание раствора, выпадение бурого осадка Мn02Горят-слегка желтоватым пламенем (частицы углерода).

Бензол

Горение

Обычно определяют путем исключения.
Горит коптящим пламенем.

Фенол

1)   Бромная
вода
2)   р-р Na2СО3
3)   FeCI3

Обесцвечивание, выпадение белого осадка трибромфенола 

Выделение углекислого газа. 

Фиолетовое окрашивание.

Спирты

1)    Na 
2)    Горение
3)    Черная горячая
прокаленная Сu-проволока

Выделение водорода.
Горят светлым голубоватым пламенем.
Восстановление красной окраски у прокаленной горячей медной проволоки.

Многоатомные спирты

Сu(ОН)2 + NaOH

Синее окрашивание — образование глицератов и др.

Амины

1)   Лакмус
2)   HHal

В водном растворе — синее окрашивание.
Образуют соли с галогеноводородами — после выпаривания твердый осадок.

Анилин

1)   Бромная
вода
2)   HHal

Обесцвечивание бромной воды, выпадение осадка триброманилина. 
После упаривания твердый осадок — соль гидрогалогенида анилина.

Альдегиды

1)   Ag20
2)   Сu(ОН)2

Реакция серебряного зеркала Выпадение красного осадка Cu20

Карбоновые кислоты

Лакмус

Красное окрашивание
Муравьиная — реакция серебряного зеркала
Олеиновая — обесцвечивание бромной воды

Крахмал

Раствор l2 в KI или спиртовой раствор иода

Синее окрашивание

Белки

конц. HNO3

Желтое окрашивание, при добавлении щелочного раствора — оранжевое






































































ПРИЛОЖЕНИЕ 3

КАЧЕСТВЕННЫЕ РЕАКЦИИ НА КАТИОНЫ



Катион

Воздействие или реактив

Наблюдаемая реакция

  Li+

Пламя

Карминово-красное окрашивание

  Na+

Пламя

Желтое окрашивание

К+

Пламя

Фиолетовое окрашивание

Са2+

Пламя

Кирпично-красное окрашивание

Sr2+

Пламя

Карминово-красное окрашивание

Ва2+

Пламя 
S042-

Желто-зеленое окрашивание
Выпадение белого осадка, не раствори­мого в кислотах: Ва2+ + S042-hello_html_62c8b6bb.png BaS04hello_html_3c6875b3.png

Сu2+

Вода

Гидратированные ионы Сu2+ имеют голубую окраску

РЬ2+

S2-

Выпадение черного осадка: Pb2+ + S2- hello_html_62c8b6bb.pngPbS hello_html_3c6875b3.png

Аg+

Cl-

Выпадение белого осадка; не раствори­мого в HNO3, но растворимого в конц.
NH3 • Н20:
Аg+ +Cl-hello_html_62c8b6bb.pngAgCl hello_html_3c6875b3.png

Fe2+

гексациано-феррат (III) калия (красная кровяная соль) ,K3[Fe(CN)6]

Выпадение синего осадка:
К++ Fe2+ + [Fe(CN)6]3-hello_html_62c8b6bb.png KFe[Fe(CN)6]4

Fe3+

1)  гексацианоферрат (II) калия (желтая
кровяная соль)
K4[Fe(CN)6]  
2)   роданид-ион
SCN-

Выпадение синего осадка:
К+ + Fe3+ + [Fe(CN)6]4- hello_html_62c8b6bb.png KFe[Fe(CN)6]hello_html_3c6875b3.png
Появление ярко-красного окрашивания за счет образования комплексных ионов Fe(SCN)2+, Fe(SCN)+2

Al3+

щелочь (амфотерные свойства гидроксида)

Выпадение осадка гидроксида алюминия при приливании первых порций щелочи и его растворение при дальнейшем приливании

NH4+

щелочь, нагрев

Запах аммиака: NH4+ + ОН-hello_html_62c8b6bb.png NH3 hello_html_m6b24c52.png+ Н20

Н+
(кислая среда)

Индикаторы: лакмус, метиловый оранжевый

красное окрашивание 
красное окрашивание




















































































ПРИЛОЖЕНИЕ 4

КАЧЕСТВЕННЫЕ РЕАКЦИИ НА АНИОНЫ


Анион


Реактив


Наблюдаемая реакция

S042-

Ва2+

Выпадение белого осадка, нерастворимого в кислотах:
Ва2+ + S042-hello_html_62c8b6bb.png BaS04hello_html_3c6875b3.png

N03-

1) добавить конц. H2SO4 и Си, нагреть "2) смесь
H2S04 +FeSO4

Образование голубого раствора, содержащего ионы Сu2+, выделение газа бурого цвета (NO2)
Возникновение окраски сульфата нитрозо-железа (II) [Fe(H20)5NO]2+. Окраска от фи­олетовой до коричневой (реакция «бурого кольца»)

РО43-

ионы Ag+

Выпадение светло-желтого осадка в нейтральной среде: ЗАg+ + Р043-hello_html_62c8b6bb.png Аg3Р04hello_html_3c6875b3.png

СrO42-

ионы Ва2+

Выпадоние желтого осадка, не раствори­мого в уксусной кислоте, но растворимого в HCI: Ва2+ + СrO42-hello_html_62c8b6bb.png BaCr04hello_html_3c6875b3.png

S2-  ,

ионы РЬ2+

Выпадение черного осадка: Pb2+ + S2-hello_html_62c8b6bb.png PbShello_html_3c6875b3.png

СО32-

ионы Са2+

выпадение белого осадка, растворимого в
кислотах: Са2+ + С032- = СаСОзhello_html_3c6875b3.png

CO2

известковая вода Са(ОН)2

Са(ОН)2 + С02 hello_html_62c8b6bb.png СаСО3hello_html_3c6875b3.png + Н20, СаСО3 + С02 + Н2hello_html_62c8b6bb.pngСа(НС03)2 Выпадение белого осадка и его растворение при пропускании С02

SO32-

ионы Н+

Появление характерного запаха S02: 2Н+ + SO32-hello_html_62c8b6bb.png Н20 + S02f

F-

ионы Са2+

Выпадение-белого осадка: Са2+ + 2F" hello_html_62c8b6bb.png CaF2

Cl-

ионы Аg+

Выпадение белого осадка, не растворимо­го в HN03, но растворимого в конц. NH3 • Н20: Аg+ +CI-hello_html_62c8b6bb.png AgClhello_html_3c6875b3.png 
AgCI + 2(NH3• Н20) hello_html_62c8b6bb.png [Ag(NH3)2]+ + CI- + 2Н2О

Br-

ионы Аg+

Выпадение светло-желтого осадка, не растворимого в HN03: Ag+ + Br- = AgBrhello_html_3c6875b3.png осадок темнеет на свету

I-

ионы Аg+

Выпадение желтого осадка, не раствори­мого в HNO3 и NH3 конц.: Аg+ + I- hello_html_62c8b6bb.png АgIhello_html_3c6875b3.png осадок темнеет на свету

ОН- (щелочная среда)

индикаторы: лакмус
фенолфталеин

синее окрашивание малиновое окрашивание







































1 Средний уровень уличного шума 90дБ


Краткое описание документа:

Внедрение в учебный процесс научно – исследовательской деятельности повышает у обучающихся интерес к изучаемым дисциплинам, заинтересованность в результатах своего труда, а так как иногда эти исследования носят даже эвристический характер, это воспитывает в молодых исследователях чувство личной ответственности и гордости за проделанную работу.

Кроме того, используя ситуацию, при которой обучающиеся находятся в реальном контакте с жизненными проблемами, мы помогаем им понять, что их деятельность важна для окружающих. Это повышает, с одной стороны, их социальную активность и самостоятельность, а с другой – осмысленность учения. Они, возможно, впервые в жизни приходят к мысли о том, что могут сделать для сохранения и воссоздания своей среды обитания.

Цель проекта:

Организовать исследовательскую и проектную деятельность обучающихся по проведению экологического мониторинга рекреационных зон города Самары.

Задачи проекта

  • Сформировать умение проводить камеральные и полевые исследования;
  • Сформировать умение анализировать и обрабатывать полученные данные (составлять графики, диаграммы, таблицы).
  • Сформировать умение выбирать методы и способов картографирования для оформления экологических карт.
  • Сформировать умение обучающихся работать в команде.
Автор
Дата добавления 29.04.2015
Раздел География
Подраздел Другие методич. материалы
Просмотров289
Номер материала 259658
Получить свидетельство о публикации

Похожие материалы

Включите уведомления прямо сейчас и мы сразу сообщим Вам о важных новостях. Не волнуйтесь, мы будем отправлять только самое главное.
Специальное предложение
Вверх