Научно-исследовательская работа на тему: «Биоиндикация загрязнений городской экосистемы по листьям древесных растений. Зелёный мир пришкольной территории»

• 1 слайд

  Научно-исследовательская работа на тему:
  «Биоиндикация загрязнений городской экосистемы по листьям древесных растений. Зелёный мир пришкольной территории»
   
  Работу выполнила: ученица 10 «А» класса МОУ «СОШ № 2 г.Зеленокумска» Шлоссер Маргарита Евгеньевна
  
  Научные руководители: Дашдемирова Наталья Александровна, учитель химии, Полосинова Ирина Анатольевна, учитель биологии
  
  
  

• 2 слайд

  Гипотеза: возможно действительно, автотранспорт сильно загрязняет окружающую среду, значит это должно как-то отразиться на ее состоянии. Известно, что растения поглощают вредные продукты сгорания автомобильного топлива. И по содержанию вредных веществ в растениях (например, свинца) можно судить о степени загрязненности воздуха.
   
  Объект изучения: территория МОУ «CОШ № 2 г.Зеленокумска».
  
  Предмет исследования: экологическое состояние и санитарно-гигиеническая роль древесно-кустарниковой растительности.
  

• 3 слайд

  Цели проекта:
  -исследование эколого-валеологических условий территории школы;
  -определение качества состояния окружающей среды по листьям растений.
  Задачи:
  1. Изучить состояние проблемы загрязнения воздуха автотранспортом в нашем городе.
  2. Определить уровень загрязнения окружающей среды по наличию свинца в
  растениях.
  3.Определить расположение школы в районе в сравнении с санитарно-гигиеническими требованиями.
  4.Определить видовой состав древесно-кустарниковой растительности пришкольной территории.
  5.Рассчитать степень достаточности зелёных насаждений для восстановления кислорода в воздухе пришкольной территории.
  6.Определить степень запыленности территории школы.
   
  

• 4 слайд

  Функции зеленых насаждений
  Пылезадерживающие свойства
  Газозащитная роль
  Ветрозащитная роль
  Фитонцидное действие
  Влияние на влажность воздуха
  

• 5 слайд

  Практическая часть
  

• 6 слайд

  Определение местоположения школы
  

• 7 слайд

  Количество автомобилей проезжающих около территории школы
  

• 8 слайд

  Определение запыленности
  территории школы
  1-й способ
  

• 9 слайд

  Затем с каждого пакета отобрали по 50 листьев и взвесили их.
  

• 10 слайд

  Далее с поверхности каждого листа смыли пыль в проточной воде
  

• 11 слайд

  Высушили листья и снова взвесили
  

• 12 слайд

  Определение запыленности воздуха
  

• 13 слайд

  Определение запыленности
  территории школы
  2-й способ
  

• 14 слайд

  Определение запыленности территории школы
  

• 15 слайд

  Определение запыленности территории школы
  

• 16 слайд

  Определение запыленности территории школы
  1- й способ
  2- й способ
  «пылеловушки»
  

• 17 слайд

  Определение содержания свинца в листьях растений
  Каждую навеску растерли в керамической ступке
  

• 18 слайд

  Прокипятили на электропечи, чтобы свинец перешел в раствор, охладили его и отфильтровали.
  

• 19 слайд

  Определение содержания свинца в листьях растений
  

• 20 слайд

  Видовой состав и количество древесно-кустарниковой растительности пришкольной территории
  Деревьев - 206
  Кустарников - 300
  Количество деревьев средней величины 140.
  Площадь деревьев и кустарников определяем по периметру кроны по формуле:
  S = 2πR , где S – площадь π – 3,14 R – радиус кроны.
  Для определения количества зелёных насаждений на одного учащегося, необходимо, общую площадь зелёных насаждений разделить на общее количество человек в школе. 5508,5 м²: 846=6,5 кв.м.
  

• 21 слайд

  Дерево средней величины может обеспечить дыхание 3-х человек. У нас взрослых деревьев 140. Значит, они обеспечивают кислородом 420 человек.
  (140 х 3 = 420). В школе 846 учащихся.
  
  Определение обеспеченности кислородом школьников растениями пришкольного участка
  Вывод:
  Если учесть и все кустарники пришкольного участка - их 300 шт., то с уверенностью можно сказать, что все обитатели школы обеспечиваются кислородом, выделенным зелеными насаждениями нашей школы.
  

• 22 слайд

  Выводы:
  - расположение здания школы в районе города соответствует санитарным нормам;
  
  - древесно-кустарниковая растительность пришкольной территории представлена 24 видами растений –абрикос, береза, тополь бальзамический, сирень венгерская и т.д.
  
  - древесных насаждений на территории школы достаточно для удовлетворения потребности в кислороде людей, обучающихся и работающих в школе;
  
  - наиболее загрязнёнными пылью являются участки пришкольной территории, лишённые зелёных насаждений – это вход на территорию школы.
  

• 23 слайд

  Спасибо за внимание !!!
  

Муниципальное общеобразовательное учреждение «Средняя общеобразовательная школа № 2 г.Зеленокумска Советского района» Ставропольского края

Работу выполнила: ученица 10 «А» класса МОУ «СОШ № 2 г.Зеленокумска» Шлоссер Маргаритта Евгеньевна Научные руководители: Дашдемирова Наталья Александровна, учитель химии, Полосинова Ирина Анатольевна, учитель биологии

Научно-исследовательская работа на тему:

«Биоиндикация загрязнений городской экосистемы по листьям древесных растений. Зелёный мир пришкольной территории»

 

 

 

 

г.Зеленокумск, 2019 год.

Оглавление

Введение

I. Теоретическая часть

    1.1. Городская растительность как объект экологического исследования

    1.2. Жизнь растений в условиях города

    1.3. Роль зелёных насаждений в городе. Санитарно-гигиенические функции.

II. Практическая  часть

     2.1. Определение расположения школы в Центральном районе города

     2.2. Количество автомобилей проезжающих около территории школы

     2.3.Определение запыленности воздуха

     2.4. Определение содержания свинца в растениях          

     2.5. Видовой состав и количество древесно-кустарниковой растительности пришкольной территории

     2.6. Определение  обеспеченности кислородом школьников  растениями пришкольного участка

Заключение

Список используемой литературы

Введение

     Актуальность: Много говорят о загрязнении воздуха автотранспортом. В последние годы количество автотранспорта заметно увеличилось. Почти в каждой семье есть автомобиль, а то и не один, что создает проблемы в движении (пробки), очень загрязняет воздух вредными выбросами.  Говорят, что образующиеся оксиды азота, окись углерода, метан и фреоны разрушают озоновый слой,  возникает смог и другие негативные последствия.

Научно-исследовательская работа посвящена определению степени загрязнения среды по изменению площади листовой пластинки древесных растений. Исследования заключались в том, что осенью были собраны листья тополя бальзамического  в трех местах на школьной территории.  Сформулированы выводы и даны соответствующие рекомендации. 
     Экологически чистая окружающая среда является необходимым условием сохранения и укрепления здоровья людей. Подавляющее большинство школ располагается в населённых пунктах, и лишь небольшая часть функционирует за их пределами. Непременным экологическим требованием к расположению образовательных учреждений является достаточная удалённость от предприятий и дорог - основных источников загрязнения воздуха. Однако, на практике это требование не всегда выполняется.

Биоиндикация — оценка качества природной среды по состоянию её биоты. Биоиндикация основана на наблюдении за составом и численностью видов-индикаторов.  

      Растения, окружающие человека, поглощают пыль и шум, увлажняют атмосферу, убивают болезнетворные микроорганизмы, способствуют улучшению здоровья людей. Поэтому важную роль в оздоровлении окружающей среды пришкольной территории выполняют зелёные насаждения, представленные деревьями, кустарниками и цветочно-декоративной растительностью.

Цели проекта:

-исследование эколого-валеологических условий территории школы;

-определение качества состояния окружающей среды методом биоиндикации.

Для достижения поставленной цели решены следующие задачи:

1. Изучить состояние проблемы загрязнения  воздуха автотранспортом в нашем городе.

2. Определить уровень загрязнения окружающей среды по наличию свинца в

растениях.

3. Выяснить статистические данные о количестве и техническом состоянии 

    автотранспорта.

4.Определить расположение школы в районе в сравнении с санитарно-гигиеническими требованиями.

5.Определить видовой состав древесно-кустарниковой растительности пришкольной территории.

6.Рассчитать степень достаточности зелёных насаждений для восстановления кислорода  в воздухе пришкольной территории.

7.Оценить экологическое состояние древесно-кустарниковой растительности.

8.Определить степень запыленности территории школы.

Гипотеза: возможно действительно, автотранспорт сильно загрязняет окружающую среду, значит это должно как-то  отразиться на ее состоянии. Известно, что растения  поглощают вредные продукты сгорания автомобильного топлива. И по содержанию вредных веществ в растениях (например, свинца) можно судить о степени загрязненности воздуха.

Объект изучения: территория МОУ «CОШ № 2 г.Зеленокумска».

Предмет исследования: экологическое состояние и санитарно-гигиеническая роль древесно-кустарниковой растительности.

В работе над проектом использованы следующие специальные методики исследования:

- методика определения расположения здания школы в районе;

- методика определения достаточности количества древесных насаждений для восстановления кислорода в воздухе для дыхания людей в школе;

- методика визуальной оценки жизненной устойчивости древесно-кустарниковой растительности;

- методика определения запыленности территории школы.

В ходе выполнения проекта использованы методы исследования:

-теоретические (изучение литературных источников, сравнение, классификация, анализ, синтез);

-эмпирические (наблюдение, описание, измерение);

-статистические (анализ и обработка результатов исследования);

-экологические (полевой и лабораторный).

Сроки  проведения исследования: сентябрь 2016 года.

I. Теоретическая часть

1.1. Городская растительность как объект экологического исследования

Городская растительность является одним из основных объектов экологического мониторинга. Это объясняется тем, что, с одной стороны - велико её влияние на создание условий среды, благоприятно         для жизни человека в городе. С другой стороны - загрязнение воздуха, воды, почвы, прочие негативные факторы воздействуют на растительность, что отражается на её состоянии. Поэтому городские растения, реагируя на условия произрастания, могут служить индикаторами состояния окружающей среды.

1.2. Жизнь растений в условиях города

Основные экологические факторы в городах существенно отличаются от тех, которые влияют на растения в естественной обстановке. Чаще всего обращается внимание на особенности воздушной среды (загрязнение, запыление), наиболее ощутимо воспринимаемые человеком. Однако в городских условиях сильно видоизменены и другие факторы (температура, световой и гидрологический режим, почвенный покров и т.д.), которые зачастую негативно отражаются на жизнедеятельности растительных организмов.

Температурный режим в городской среде необычен для растений и определяется специфическим микроклиматом города: суточный ход температур в городе выражен не так резко, как в окрестностях, наблюдается ослабление заморозков, удлинение периода с положительной температурой воздуха. Зимой на тех участках города, где убирают снег, почвы сильно охлаждаются и промерзают. Весьма существенны такие особенности, как дневное нагревание асфальта и каменных стен домов и усиленное тепловое излучение от них ночью. Городские территории представляют собой своеобразные «острова тепла», которые характеризуются повышенными, по сравнению с фоновыми, температурами; их влияние распространяется и на окружающие территории. Важным для растений фактором, вызванным потеплением воздуха, является удлинение вегетационного периода и более раннее зацветание. В то же время зеленые насаждения значительно понижают тепловую радиацию в городах, поэтому летом в жаркие дни в скверах и на бульварах температура воздуха ниже в среднем на 7-80С.

Световой режим в городе определяется не только географическим положением местности, которое обусловливает количество поступающей солнечной радиации, но и состоянием атмосферного воздуха. Значительное снижение прихода солнечной радиации происходит из-за запыления и задымленности воздуха. В городах меняется качество света, т.е. его спектральный состав. Свет содержит меньше ультрафиолетовых лучей и фотосинтетически активной радиации (ФАР). Комплекс данных факторов негативно воздействует на интенсивность фотосинтеза растений

Кроме того, возможно, что на фотопериодические процессы у растений в городе оказывает влияние такой фактор, как утреннее, вечернее и ночное освещение фонарями, хотя его интенсивность недостаточна для влияния на процессы фотосинтеза.

Гидрологический режим территорий городов характеризуется ограниченным поступлением воды в почву из-за асфальтовых покрытий, хотя зачастую в черте города осадков выпадает больше, чем в пригородах. Большая часть влаги теряется для растений, поступая в канализационную систему. Кроме того, водный режим растений в городе осложняется повышенной сухостью воздуха, перегреванием запыленных листьев и влиянием загрязняющих веществ на целостность устьичного аппарата. Изолированно растущие деревья в городских условиях страдают от перегрева листовой поверхности и потери воды путем транспирации. Таким образом, города представляют собой более «сухие» территории на фоне окружающего природного ландшафта. Можно отметить, что по состоянию физиологических процессов городские растения по сравнению с их «собратьями» из природных растительных сообществ тех же районов часто бывают ослаблены, а по ряду характеристик «чувствуют себя» так, как если бы они росли значительно южнее. Показатели солевого обмена, водного режима и других процессов ближе к величинам, характерным для растений степей и пустынь.

Почвенные факторы в городских условиях весьма своеобразны. Значительные площади современных городов занимают так называемые «экранированные почвы», закрытые асфальтовым или бетонным покрытием. Ухудшается аэрация почвы, изменяется ее водный, газовый и тепловой режим, при этом нормальное развитие корневых систем становится невозможным. В городах ежегодно при уборке и сжигании листвы из круговорота веществ изымаются необходимые питательные вещества, кроме того, это увеличивает глубину промерзания почвы (из-за отсутствия подстилки). В то же время городские почвы загрязняются тяжелыми металлами, солями, нефтепродуктами, пылью, цементной крошкой и органическими веществами. Минеральное питание растений в городе затруднено тем, что часто отмечается недостаток необходимых, жизненно важных элементов (азот, фосфор, калий, кальций и др.).

Антропогенные факторы. Одной из самых сложных форм воздействия городов на природную среду является ее загрязнение. Под загрязнением понимается привнесение в среду или возникновение в ней новых, обычно нехарактерных для нее химических, физических, биологических агентов и энергетических потоков, повышающих их фоновый уровень, приводящих к нарушению функционирования экосистем или их отдельных элементов.

Загрязнения любого масштаба по многочисленным цепям природных связей переходят из одной среды в другую. На этом пути первыми оказываются автотрофные организмы – растения, которые при этом испытывают комплекс неблагоприятных воздействий, снижающих их устойчивость и полезные человеку свойства. Негативное влияние атмосферного загрязнения в наибольшей степени сказывается на хвойных растениях. Из числа признаков повреждений чаще всего отмечают: сокращение продолжительности жизни хвоинок, их массы (опадение, некроз, уменьшение длины) и, как следствие, значительную изреженность крон, падение линейного и радиального прироста.

Основные типы воздействия человека на растительность – это прямое влияние (сбор растений, рубка, вытаптывание, скашивание и др.) и косвенное изменение человеком среды (орошение, загрязнение почвы и воздуха и т.д.). Наиболее ощутимыми являются воздействия человека на растительный покров, связанные с рекреационной нагрузкой, сочетающие в себе прямые и косвенные влияния – это вытаптывание, уплотнение почвы и ее загрязнение, выламывание растений.

В последнее время чрезвычайно действенным фактором изменения среды для растений служат загрязнения почвы, воздуха и воды в результате производственной деятельности человека. Характер воздействия загрязненного воздуха на растения зависит от специфики физико-химических свойств токсичных компонентов, их концентрации, продолжительности, частоты и его повторяемости, а также от физико-географических и климатических условий района произрастания и физиолого-биохимического состояния самих растений. Совокупность факторов городской среды оказывает влияние на самые разнообразные звенья обмена веществ растений. Меняется кислотность клеточного сока, под влиянием токсичных веществ снижается содержание нуклеиновых кислот, белков, клетчатки, слабеет способность выделять фитонциды.

По состоянию физиологических процессов городские растения, по сравнению с их собратьями из естественного растительного покрова тех же районов, часто бывают ослаблены, а по ряду характеристик «чувствуют себя» так, как если бы они росли значительно южнее. Показатели солевого обмена, водного режима и другие становятся ближе к величинам, характерным для растений степей и пустынь.

Негативное влияние на фотосинтезирующие органы растений оказывают газообразные загрязняющие вещества. Так, собравшаяся на листьях пыль воздействует путем снижения эффективности солнечного излучения и повышения температуры, а попавшая на почву пыль - через изменения водородного показателя почвы и содержания микроэлементов

Деятельность промышленных предприятий сопровождается усилением загрязнения природных сред (атмосферный воздух, почвенный покров, водные объекты, биота) пылью, выбросами и сбросами побочных продуктов и отходов производственной деятельности, тепловым, электромагнитным, шумовым и другими видами загрязнений.

На территории промышленных предприятий и в производственных зонах городов складывается своеобразная экологическая обстановка. По сравнению с естественной природной средой, кроме наличия загрязняющих газообразных веществ, здесь выше максимальные температуры и их суточная изменчивость, ниже интенсивность солнечной радиации и относительная влажность воздуха, выше запыленность.

1.3. Роль зелёных насаждений в городе. Санитарно-гигиенические функции

    Зелёные насаждения являются органической частью планировочной структуры современного города и выполняют в нем разнообразные функции. Эти функции можно подразделить на две большие группы: санитарно-гигиенические и декоративно-планировочные.

    Снижение запыленности и загазованности воздуха. Зелёные насаждения очищают городской воздух от пыли и газов. Этот процесс происходит следующим образом. Загрязненный воздушный поток, встречающий на своем пути зеленый массив, замедляет скорость, в результате чего под влиянием силы тяжести 60-70% пыли, содержащейся в воздухе, оседает на деревья и кустарники. Некоторое количество пыли выпадает из воздушного потока, наталкиваясь на стволы, ветви, листья. Значительная часть пыли оседает на поверхность листьев, хвои, веток, стволов. Во время дождя эта пыль смывается на землю.

   Под зелеными насаждениями вследствие разности температур, возникают нисходящие потоки воздуха, которые также увлекают пыль на землю.
Распространению или движению пыли препятствуют не только деревья и кустарники, но и газоны, которые задерживают поступательное движение пыли, перегоняемой ветром из разных мест.

   Среди зелёных насаждений запыленность воздуха в 2-3 раза меньше, чем на открытых городских территориях. Древесные насаждения уменьшают запыленность воздуха даже при отсутствии лиственного покрова. В глубине зеленого массива, на расстоянии 250 м от его опушки, запыленность уменьшается в 2,5 раза.

    Пылезадерживающие свойства различных пород деревьев и кустарников неодинаковы и зависят от морфологических особенностей листьев. Лучше всего задерживают пыль шершавые листья и листья, поверхность которых покрыта ворсинками, как у сирени.

Если принять количество пыли, задерживаемой 1 см2 поверхности листа тополя за 1, то количество пыли, удерживаемой таким же по площади листом клена остролистного, составит 2, сирени 3, вяза 6. Осевшая на листьях пыль, периодически смывается дождем, сдувается ветром, и листья вновь способны задерживать пыль.

    Газозащитная роль. Зелёные насаждения значительно уменьшают вредную концентрацию находящихся в воздухе газов. Например, концентрация окислов азота, выбрасываемых промышленными предприятиями, снижается на расстоянии 1 км от места выбросов до 0,7 мг/м3, а при наличии зеленых насаждений до 0,13 мг/м3. Вредные газы поглощаются растениями, а твердые частицы аэрозолей оседают на листьях, стволах и ветках растений. Зеленые насаждения, расположенные на пути потока загрязненного воздуха, разбивают первоначальный концентрированный поток на различные направления. Таким образом, вредные выбросы разбавляются чистым воздухом, и их концентрация в воздухе уменьшается.

Следует отметить, что газозащитная роль зеленых насаждений во многом определяется степенью их газоустойчивости.К слабоповреждаемым породам относятся вяз (шершавый и гладкий), ель колючая, ива древовидная, клён ясенелистый, осина, тополь (берлинский, бальзамический, канадский и черный), яблоня сибирская, акация желтая, боярышник сибирский, вишня дикая, калина обыкновенная, смородина черная, сирень обыкновенная; к среднеповреждаемым - берёза бородавчатая, ель Энгельмана, лиственница сибирская, рябина обыкновенная, ива корзиночная, клен татарский и т. д. Растения с повышенной интенсивностью фотосинтеза имеют меньшую устойчивость к газам. Из трав наибольшей устойчивостью к газам обладает овсяница луговая, наименьшей - полевица белая. Подкормка азотными удобрениями, а также известкование, улучшающие водный режим почв, заметно повышают устойчивость растений к газам.

Особенностью зелёных насаждений является также то, что они в результате фотосинтеза поглощают из воздуха углекислый газ и выделяют кислород. В среднем 1 га зеленых насаждений поглощает в 1 ч 8 л углекислоты (т. е. столько, сколько углекислоты выделяют за это время 200 человек). Разные породы древесно-кустарниковых растений обладают неодинаковой интенсивностью фотосинтеза и поэтому выделяют различное количество кислорода. Дерево с большей лиственной массой выделяет больше кислорода.
Влияние зеленых насаждений на снижение концентрации газов в воздухе зависит и от плотности их посадки. Наблюдения показали, что среди плотных непродуваемых насаждений деревьев и кустарников, расположенных вблизи источников выбросов в атмосферу пыли и газов, создается застои воздуха, в результате чего возникают очаги повышенной концентрации загрязнений атмосферы. Поэтому вблизи источников выбросов следует создавать хорошо продуваемые насаждения в групповых ажурных посадках.
Зеленые насаждения могут защищать застройку от пыли и газов только в том случае, если они располагаются между источником загрязнения и застройкой.

     Ветрозащитная роль. В практике проектирования нередко возникает необходимость защиты городской застройки от неблагоприятных ветров. В этом случае поперек основного ветрового потока устраивают защитные полосы зелёных насаждений.

Движение воздуха снижает эффективные температуры, под которыми понимается теплоощущение человека при определенном состоянии атмосферы. Например, воздух, насыщенный влагой при температуре 20°С и скорости ветра 3 м/с, равноценен по теплоощущению неподвижному воздуху при температуре 14°С. Защитная роль полос зеленых насаждений определяется их плотностью и расположением, а также типом застройки. Ветрозащитными свойствами обладают зеленые насаждения даже сравнительно небольшой высоты и плотности посадки.

Ветрозащитное влияние неширокой зеленой полосы, состоящей из восьми рядов деревьев высотой 15-17 м, отмечается на расстоянии 300-600 м. В этой зоне скорость ветра составляет 25-30% первоначальной. Установлено, что для снижения скоростей ветра достаточно наличие размещаемых на определенных расстояниях друг от друга зеленых полос шириной 20-30 м. В глубине леса на расстоянии на расстоянии 120-240 м наступает полный штиль. Наиболее эффективны ажурные защитные полосы, пропускающие сквозь себя до 40% ветра всего потока. Допускаются небольшие разрывы среди зеленых полос для проезда и проходов, которые практически не снижают ветрозащитных свойств зеленых насаждений.

При большой величине защищаемого участка на нем равномерно располагают посадки ажурной конфигурации так, чтобы они находились поперек ветрового потока, что способствует равномерному снижению скорости ветра на всем участке.

     Фитонцидное действие. Большинство растений выделяет летучие и нелетучие вещества - фитонциды, обладающие способностью убивать вредные для человека болезнетворные бактерии или тормозить их развитие. Например, фитонциды дубовой листвы уничтожают возбудителя дизентерии. К числу ярко выраженных фитонцидных деревьев и кустарников относятся береза, дуб, тополь, черемуха. Известно более 500 видов деревьев, имеющих фитонцидные, свойства.

   Особенно много фитонцидов образуют хвойные породы; 1 га можжевельника выделяет в сутки 30 кг летучих веществ. Большое количество фитонцидов (20-25 кг) выделяют сосна и ель. Благодаря способности растений выделять фитонциды воздух парков содержит в 200 раз меньше бактерий, чем воздух улиц.

   Влияние на тепловой режим. Температура воздуха среди зеленых насаждений, особенно в жаркую погоду, значительно меньше, чем на открытых местах. Зеленые насаждения, защищая почву и поверхности стен зданий от прямого солнечного облучения, предохраняют их от сильного перегрева и тем самым от повышения температуры воздуха. Например, температура воздуха в Москве над газоном на 4°С ниже, чем над асфальтовым покрытием тротуара. Температура воздуха внутри зеленого массива в среднем на 2-3°С ниже, чем внутри городского квартала.

   Температура лесной почвы, как правило, ниже температуры окружающего воздуха. Наиболее эффективно снижают температуру растения с крупными листьями, которые значительную часть энергии отражают не поглощая и таким образом способствуют снижению количества солнечной энергии.

   На озелененной территории солнечному нагреву подвергаются листья главным образом верхней части кроны деревьев и кустарников, а также газоны.
    Наиболее высокие температуры воздуха характерны для центральных частей города, имеющих высокую плотность застройки и обширные поверхности улиц и площадей с асфальтовыми или другими твердыми покрытиями. Чем больше город, тем больше разница температур воздуха в городе на открытых местах и на озеленённых территориях.

    Смягчающее влияние на летний температурный режим зеленые насаждения оказывают и на ближайшие (в пределах 100 м) территории города. Выяснено, что в радиусе до 100 м вблизи зеленого массива температура воздуха на 1-1,5°С ниже, чем на удаленных от массива открытых местах. Это происходит вследствие повышенной циркуляции воздушных масс вблизи зелёных насаждений. Более теплый воздух на открытой инсолируемой территории поднимается вверх, и на его место поступает более холодный из соседних зеленых массивов.

     Зелёные насаждения оказывают большое влияние и на улучшение радиационного режима в городе. Напряжение общей радиации (прямой и рассеянной) на открытой городской территории в солнечные дни может достигать больших величин, а среди зеленых насаждений города это напряжение снижается в 7 раз.

     На степень смягчения радиационного режима на озелененных участках по сравнению с открытыми пространствами влияют размеры озелененной территории, а также плотность посадок деревьев и кустарников. Небольшие площади зеленых насаждений и редкая древесная посадка незначительно снижают температуру воздуха. Разность температур воздуха среди таких насаждений и на участках, лишенных зелени, крайне ничтожна.
Эффективность действия зеленых насаждений на уровень солнечной радиации выражается не столько в абсолютной величине радиационной температуры, сколько в величине радиационно-температурного перепада между затененными зелеными насаждениями и открытыми для солнца участками.

     Следует иметь в виду, что смягчающее действие зелёных насаждений на радиационный режим проявляется только в том случае, если обеспечивается проветривание участка. На лужайках, окруженных со всех сторон высокими и плотными посадками, а также на широких аллеях, где расстояние между древесными породами не превышает двойную высоту деревьев, т. е. в случаях, когда имеются препятствия движению воздуха, температура может быть значительно выше, чем на открытых местах.

     На полянах в парке или в лесу, на больших лесосеках и даже просеках, где расстояния между древесными породами превышает две высоты дерева, наблюдается контрастный микроклимат, характеризующийся очагами с повышенной температурой днем и озерами холода ночью. Эта особенность объясняется тем, что днем в эти места поступает большое количество солнечной энергии в условиях лучшей прозрачности и меньшей запыленности по сравнению с открытым местом воздухообмена. Ночью из-за тех же причин происходит энергичное теплоизлучение при сильном охлаждении воздуха и почвы, что часто сопровождается выпадением росы.

    В холодный период года поверхность древесных стволов сохраняет температуру. Это обстоятельство при определенной полноте древесных насаждений должно оказать умеряющее действие на зимний микроклимат, особенно в связи с затуханием ветра в зелёных массивах.

     Сильно нагретые солнечными лучами стены зданий излучают значительные количества тепла и резко повышают радиационную температуру вблизи них: при расстоянии 3-4 м она достигает 60-73°С. Следовательно, дорожки и тротуары должны быть расположены не ближе 4 м от линии застройки. Оптимальным удалением является 8-12 м.

      Эффективность воздействия зеленых насаждений на регулирование теплового режима в городе определяется следующими основными условиями: зеленые насаждения должны образовывать систему, включающую все типы зеленых насаждений (посадки деревьев, кустарников, газоны), так как каждый из них выполняет определенные функции. Радиус воздействия зеленых насаждений на окружающую застройку незначителен, поэтому необходимо, чтобы зеленые насаждения вводились непосредственно вглубь застройки. Оптимальным вариантом является размещение застройки среди зелёных насаждений; размещение зеленых насаждений в виде редких оазисов, характерное для старых, уже сложившихся городов, не отвечает современным требованиям; площадь зеленых насаждений в городах должна быть достаточно велика, так как в небольших скверах и парках температура и чистота воздуха практически не отличается от температуры и чистоты воздуха прилегающих к ним участков городской застройки; плотность посадок деревьев и кустарников должна обеспечивать затенение не менее 50% занимаемой территории.

     Влияние на влажность воздуха. Нагреваясь, поверхность листьев деревьев и кустарников испаряет в воздух большое количество влаги. Так, один хорошо развитый бук испаряет в день около 0,6 т воды. Если принять относительную влажность на улице, равной 100%, то в жилом квартале с озеленением влажность будет составлять 116%, на бульваре - 205%, в парке  - 204%. Повышение влажности на 15% воспринимается организмом как понижение температуры на 3,5°С.

Известно, что для испарения 1 л воды нужно 600 мкал тепла. Следовательно, 1 га дубов поглощает 15600 ккал/сут. Этот процесс способствует уменьшению температуры в нижних слоях кроны на 3-5°С (по сравнению с температурой окружающего воздуха).

Повышенная влажность воздуха от зеленых насаждений может распространяться на прилегающие инсолируемые открытые пространства. Установлено, что влажность воздуха может повышаться на 30% в зоне, отстоящей от зеленого массива на расстоянии 500 м. Даже неширокие древесно-кустарниковые полосы (10,5 м) уже на расстоянии 600 м увеличивают влажность воздуха на 8% по сравнению с открытой площадью. Влажностный режим среди зеленых насаждений в жаркую погоду является благоприятным, смягченным и не имеет резких колебаний, как на облучаемых открытых участках.

     Влияние на образование ветров. Зелёные насаждения способствуют образованию воздушных потоков. Это происходит следующим образом. В жаркие дни нагретый воздух городской застройки поднимается вверх, а на его место поступает более холодный воздух с территории зеленых насаждений. Такие воздушные течения образуются при разнице температур не менее 5°С и разности давления не менее 0,7 мм рт. ст. Чаще всего они возникают на окраине города. В прохладные дни воздушные течения не создаются. Глубина проникновения воздушных течений в городскую застройку зависит от ее характера. При плотной периметральной застройке воздушные течения быстро ослабевают, при свободной застройке - проникают вглубь города значительно дальше.

Значение в борьбе с шумом. Зелёные насаждения, располагаемые между источниками шума (транспортные магистрали, электропоезда и т. д.) и жилыми домами, участками для отдыха и спортивными площадками, снижают уровень шума на 5-10%. Кроны лиственных деревьев поглощают 26% падающей на них звуковой энергии. Хорошо развитые кустарниковые и древесные породы с густой кроной на участке шириной в 30-40 м могут снижать уровни шума на 17 - 23 Дб, небольшие скверы и внутриквартальные посадки с редкими деревьями  - на 4-7 Дб. Крупные лесные массивы снижают уровни шума авиационных моторов на 22-56% по сравнению с открытым местом на том же расстоянии. Наличие травяного покрова также способствует уменьшению уровня на 5-7 фонов.

Однако при неправильном расположении зеленых насаждений по отношению к источникам звука можно получить противоположный эффект, т. е. усилить уровень шума там, где требуется его снижение. Это может произойти при посадке деревьев с плотной кроной по оси улицы с оживленным транспортным движением. В этом случае зеленые насаждения будут играть роль экрана, отражающего звуковые волны по направлению к жилым домам и участкам отдыха и спорта.

II. Практическая часть

     2.1. Определение расположения школы в Центральном районе города. Школа № 2 расположена в Центральном районе города Зеленокумска. Для определения расположения школы в районе с помощью рулетки измерили расстояния от здания школы до предприятия, дороги, жилого дома, магазина и детского сада. Результаты измерений занесли в таблицу №1.

Таблица №1

Расстояние от здания школы до, (м)	Предприятия		Дороги		Жилого дома		Магазина		Детского сада
	рез-т	СН	рез-т	СН	рез-т	СН	рез-т	СН	рез-т	СН
	280	не менее 50	120	25-100	50	не менее 10	140	не менее 50	150	не менее 10

    Вывод: Учитывая   санитарные требования к расположению школьного здания в районе относительно предприятий, дорог, жилых домов и детских садов, можно сказать, что расположение здания школы в районе города соответствует санитарным нормам.

2.2. Количество автомобилей проезжающих около территории школы

     Нами был выбран участок дороги (участок длиной 100 м) прилегающей к школьной территории по улице Семенова. Мы подсчитали количество автомобилей, проезжающих по автодороге в течение 1 часа. Подсчет единиц автотранспорта проводится в присутствии учителя на безопасном расстоянии от автотрассы.Данные занести в таблицу. Известно, что один автомобиль выбрасывает за сутки 1 кг выхлопных газов, в состав которых входит 30 г угарного газа.

Таблица №2

Тип транспорта	Количество за 1 ч.	Масса всех газов за  час	Масса угарных газов за 1 ч.
I участок Легковые автомобили	22	916 г	29 г
Грузовые автомобили	0	0	0
Автобусы	0	0	0
Дизельные грузовые автомобили	0	0	0
Общее количество	22	916 г	29 г

    Расчёт количества загрязняющих веществ поступающих в атмосферу:

1.) 22 * 30 = 660 г = 0,7 кг (угарного газа поступает в сутки в атмосферу)

2.) 22 * 6 =132 г = 0,1 кг (оксидов азота, соединения свинца, серы и других веществ)

3.) 22 * 1 = 22 кг (выхлопных газов поступает в сутки в атмосферу)

    Справочный материал: Один легковой автомобиль в течение суток выбрасывает 1кг выхлопных газов, в состав которых входит 30 г угарного газа, 6 г оксидов азота, соединение свинца, серы и другие загрязняющие вещества.

     Вывод: Изучив интенсивность и структуру автотранспортного потока в окрестностях школы, выяснили, что разными видами транспортных средств за час выбрасывается в воздух более 900 г выхлопных газов, в составе которых около 30 гр. угарного газа. Это довольно значительное количество. Ситуация осложняется еще и тем, что вблизи школы расположена автостоянка, которая также является источником загрязнителей, количество которых не учтено в данном эксперименте.

2.3.Определение запыленности воздуха

Запыленность территории школы мы определяли двумя способами

1 способ

      На школьной территории нами были выбраны три контрольных дерева (тополь бальзамический), первое дерево – вход в здания школы, второе – стадион, третье – около дороги. На высоте 1,5-2  м с каждого дерева сорвали листья в, поместили их в чистые пакеты.

Затем с каждого пакета отобрали по 50 листьев и взвесили их.

Далее с поверхности каждого листа смыли пыль в проточной воде.

Высушили листья и снова взвесили.

     Полученные результаты занесли в таблицу № 3.

Таблица №3

Название контрольного участка	Общее количество листов	Масса листьев с пылью	Масса чистых листьев	Масса пыли
Обочина дороги	50	13,480 г	8,75 г	4,73 г (35,0%)
Стадион	50	12,400 г	10,5 г	1,9 г (15,3%)
Вход в здание школы	50	16,600 г	14,5 г	2,1 г (12,35%)

Диаграмма № 1

2 способ

    Для определения пылевого загрязнения разных участков территории школы мы сделали ватно-марлевые «пылеловушки», которые немного увлажнили  и укрепили  их на высоте 1,5-2 м от земли.

Через 1 час собрали их и подсчитали количество пылевых частиц, осевших на их участки. Результаты подсчётов занесли в таблицу №3 и отразили в диаграмме №1.

Таблица №4

№ п/п	Участок территории школы	Расстояние от  дороги	Количество пылевых частиц
1.	Обочина дороги	10 м	35
2.	Вход в здание школы	140 м	23
3.	Стадион	250 м	18

Диаграмма №2. Запыленность разных участков пришкольной территории

Вывод: По данным таблиц №2-3 и диаграмм №1-2 можно сказать, что наиболее загрязнённым пылью является участок – вход на территорию школы, который располагается у обочины дороги. Это объясняется отсутствием на данном участке достаточного количества зелёных насаждений, листва которых улавливает и задерживает пыль и, конечно же, нельзя забывать о дороге. Соответственно, наименьшее количество пыли наблюдается на территориях с зелёными насаждениями – вход  в здание школы и стадион.  Результаты определения запыленности пришкольной территории подтвердили роль древесно-кустарниковой растительности в оздоровлении воздуха городской среды.

2.4. Определение содержания свинца в растениях

  Листья, оставшиеся после предыдущего эксперимента, высушили. Затем   с каждой пробы взяли равные навески листьев. Каждую навесу растерли в керамической ступке.

    Для получения вытяжки во все навески добавили строго одинаковое количество спирта и воды,  прокипятили на электропечи, чтобы свинец перешел в раствор, охладили его и  отфильтровали.

     Далее добавили к 3 пробам сульфид натрия. В результате в растворах выпадал черный осадок разной степени концентрации,  соответственно, более или менее  темный у разных проб растительности, в зависимости от удаленности от дороги.

Выводы:  Пробы, которые были взяты около дороги  наиболее загрязнены  свинцом, чем те,  которые находятся  на значительном расстоянии от дороги – это стадион и вход в здание школы.

2.5. Видовой состав и количество древесно-кустарниковой растительности пришкольной территории

   Древесно-кустарниковая растительность пришкольной территории представлена следующими видами:

Таблица № 5

№ п/п	Название растений	Кол-во растений (шт)	Радиус кроны	S зелёных насаждений (кв. м)
1	Орех грецкий	3	4	75,4
2	Акация белая	4	3	75,4
3	Вишня обыкновенная	32	2,5	502,4
4	Алыча	18	2	226,1
5	Шелковица	12	3	226,1
6	Спирея  Вангутта	158	0,7	793,8
7	Туя  восточная	21	3	395,7
8	Тополь канадский	20	4	502,4
9	Липа мелколистная	17	5	533,8
10	Вяз мелколистный	1	6	37,7
11	Вяз шершавый	14	3	263,8
12	Форзиция	41	0,8	206
13	Катальпа величественная	2	2	25,1
14	Боярышник	3	0,2	3,8
15	Сирень обыкновенная	18	2	226,1
16	Клен полевой	20	2,5	314
17	Смородина золотистая	25	0,6	94,2
18	Абрикос обыкновенный	3	3	56,5
19	Береза бородавчатая	16	4,5	452,2
20	Сосна обыкновенная	7	2,5	109,9
21	Розы	58	0,6	218,5
22	Ясень обыкновенный	7	3	131,9
23	Гледичия трехколючковая	1	3,5	22
24	Дуб черешчатый	5	0,5	15,7
Всего		506	61,9	5508,5

     Мы подсчитали количество деревьев и кустарников.  На территории  школы произрастает 206 деревьев и 300 кустарника. Количество деревьев средней величины 140.

        В школе  обучаются 846 учащихся. Для того, чтобы определить, какое количество зелёных насаждений приходится на одного учащегося, необходимо определить площадь деревьев и кустарников, произрастающих на территории школы.

      Площадь деревьев и кустарников определяем по периметру кроны по формуле:

S = 2πR , где S – площадь  π – 3,14  R – радиус кроны.

        Для определения количества зелёных насаждений на одного учащегося, необходимо, общую площадь зелёных насаждений разделить на общее количество человек в школе. 5508,5 м²: 846=6,5 кв.м.

      Вывод: Не вся плотность  посадки  древесно - кустарниковой  растительности на территории СОШ № 2 – соответствует санитарно- гигиеническим нормам.

      По данным Всемирной организации здравоохранения, на 1 жителя должно приходиться 50 кв.м. зеленых насаждений. Количество зелёных насаждений на одного учащегося нашей школы (6,5 кв.м) не соответствует нормам установленным Всемирной организации здравоохранения.

2.7. Определение  обеспеченности кислородом школьников  растениями пришкольного участка

     Дерево средней величины может обеспечить дыхание 3-х человек. У нас взрослых деревьев 140. Значит, они обеспечивают кислородом 420 человек.

 (140 х 3 = 420). В школе 846 учащихся.

      Вывод: Если учесть и все кустарники пришкольного участка - их 300 шт., то с уверенностью можно сказать, что все обитатели школы обеспечиваются кислородом, выделенным зелеными насаждениями нашей школы.

Заключение

      Таким образом, в соответствии с целями и задачами, поставленными в работе, мы ознакомились с разнообразной информацией по теме исследования с помощью литературных источников. Было изучено состояние озеленения пришкольного участка и выяснено его соответствие общепринятым правилам и нормам.

      Экспертная справка. В октябре 2016 года проведено исследование эколого-валеологических условий территории МОУ «СОШ №2 г.Зеленокумска», расположенной в Центральном районе города Зеленокумска. В ходе исследования получены следующие результаты:

- расположение здания школы в районе города соответствует санитарным нормам;

- древесно-кустарниковая растительность пришкольной территории представлена 24 видами растений –абрикос, береза, тополь бальзамический, сирень венгерская и т.д.

-  древесных насаждений на территории школы достаточно для удовлетворения потребности в кислороде людей, обучающихся и работающих в школе;

- наиболее загрязнёнными пылью являются участки пришкольной территории, лишённые зелёных насаждений – вход на территорию школы.

     С целью улучшения экологического состояния и эстетического восприятия пришкольной территории рекомендуем:

- для оздоровления окружающей среды использовать декоративные виды деревьев и кустарников, обладающие защитными и сред восстановительными свойствами;

- для цветочно-декоративного оформления территории школы благоустроить цветники из однолетних неприхотливых представителей родов: астра, календула, космос, настурция и тагетес.

         Таким образом, изучение эколого-валеологической роли и экологического состояния растительности пришкольной территории позволяет создать благоустроенные места, уменьшающие отрицательные последствия антропогенной нагрузки города, а специальные мероприятия улучшают состояние зелёных насаждений.

Список используемой  литературы

1. Голубев, И. Р. Окружающая среда и её охрана [Текст]: Кн. для учителя / И. Р. Голубев, Ю. В. Новиков. – М.: Просвещение, 1985. – 191 с.

2. Гуленкова, М. А. Летняя полевая практика по ботанике [Текст]: Учеб.пособие для студентов пед. фак. пед. ин-тов / М. А. Гуленкова. - М., «Просвещение», 1976. – 224с.

3. Красноборов, И. М. Определитель растений Кемеровской области [Текст] / И. М. Красноборов. - Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2001. – 477с.

4. Кудрявец, Д. Б. Как вырастить цветы [Текст]: Кн. для учащихся / Д. Б. Кудрявец. - М.: Просвещение, 1993. – 176с.

5. Новиков, В. С. Школьный атлас-определитель высших растений [Текст]: Кн. для учащихся / В. С. Новиков. - М.: Просвещение, 1991. - 240с.

6. Петров, В. В. Растительный мир нашей Родины [Текст]: Кн. для учителя / В. В. Растительный мир нашей Родины. - М.: Просвещение, 1991. – 207с.

7. Реймерс, Н. Ф. Азбука природы [Текст] / Н. Ф. Реймерс. - М., «Знание», 1980 – 207с.

8. Холявко, В. С. Дендрология и основы зелёного строительства [Текст]: Учебник для сред.сел. проф.- техн. училищ / В. С. Холявко. - М.: Высш. школа, 1980. – 248 с.

9. Шипулин, А. Я. Леса Кузбасса [Текст] / А. Я. Шипулин. - Кемерово: Кемеровское книжное издательство, 1976. – 236с.