Загрязнение биосферы

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

«Средняя общеобразовательная школа №4 »г.Черногорска

Тема: «Экологическая оценка окружающей среды в городе Черногорске, на территории 9 поселка»

Автор  работы:

Семешова Любовь, ученица 10 кл.

МБОУ «СОШ№4» г. Черногорска,

Руководитель:

Ельчанинова Оксана Викторовна,

учитель биологии.

г. Черногорск,2015 г.

Содержание

Введение………………………………………………………………..……….3

1.Экологическая обстановка в городе Черногорске……………………….5

2.Практическая часть…………………………………………………………9

2.1.Определение качества атмосферных осадков (снега)…………………9

2.2.Загрязнение пылью как негативный экологический фактор………......10

2.3.Изучение видового состава древесно-кустарниковых насаждений

 на территории школы ……………………….……………………………......12

2.4.Биондикация загрязнения воздуха по состоянию сосны

обыкновенной …………………………………………………….……….…....13

2.5.Оценка степени загрязненности почв методом биоиндикации……....17

2.6.Оценка качества питьевой воды в городе Черногорске……………….20

Заключение..……………………………………………………………………25

Список используемой литературы ……………………..…………………...27

Приложение…………………………………………………………………….28

.

ВВЕДЕНИЕ

 Постоянно возрастающая техногенная нагрузка на окружающую среду превратила большую часть городов нашей страны в зону повышенного экологического риска. В любом современном городе естественно складывается неблагоприятная экологическая обстановка. Город – это область наиболее острых конфликтов человека и биосферы и мы, как горожане, испытываем на себе достоинства и недостатки городского образа жизни. Ежегодно возрастает объём загрязняющих атмосферу выбросов автотранспорта, так как на каждых трех жителей нашего города приходится один автомобиль, и это не считая общественного и грузового транспорта.

Запыленность воздуха – важнейший экологический фактор, сопровождающий нас повсюду.  Пыль — мелкие твёрдые тела органического или минерального происхождения. Пыль — это частички среднего диаметра 0,005 мм и максимального — 0,1 мм. Более крупные частицы переводят материал в разряд песка, который имеет размеры от 0,1 до 1 мм. Под действием влаги пыль обычно превращается в грязь. Безвредных пыли не существует. Экологическая опасность пыли для человека определяется их природой и концентрацией в воздухе(5).

 Проведя исследования, мы попытались оценить запыленность воздуха, качества питьевой воды школы и пришкольной территории муниципального бюджетного общеобразовательного учреждения «СОШ№ 4» г. Черногорска, Республики Хакасия

       Цель исследования: изучение экологического состояния воздуха, почвы и питьевой воды на примере территории школьного участка МБОУ «СОШ№4»г. Черногорска , 9 поселок.

Задачи исследования:

·                Провести качественную оценку состояния воздуха пришкольной территории с помощью исследования почвы и атмосферных осадков;

·                Изучить степень запыленности воздуха в различных местах школьного помещения;

·                Изучить экологическое состояние пришкольной территории (зеленую защитную полосу вокруг школы; видовой состав древесно-кустарниковых насаждений);

·               Изучить качество питьевой воды в 9 поселке;

·               Разработать рекомендации по улучшению состояния воздуха на территории школы и  школьного здания;

·                Привлечь внимание учащихся  к проблемам окружающей среды.

Объекты исследования:

·               Воздух в районе школы и в школьном помещении;

·               Древесно-кустарниковые насаждения на территории школы;

·               Питьевая вода взятая на территории 9 поселка;

·               Почва, взятая на территории 9 поселка.

        Методы исследования:

·                 Теоретические (анализ литературы и Интернет-ресурсов);

·                 Выявление видового состава древесно-кустарниковых насаждений;

·                 Наблюдение, сравнение, сбор и обработка информации, количественный и качественный анализ.

Актуальность исследования:               

       Экологически чистая полноценная внешняя среда  наряду с другими факторами является важной предпосылкой сохранения и укрепления здоровья и развития людей. Одним из важнейших экологических факторов среды является воздух.

Зная степень загрязнения воздуха  на территории школьного участка 9 поселка, можно разработать рекомендации по уменьшению загрязнения воздуха.

     Практическая значимость заключается в том, что полученные данные позволили  проанализировать состояние атмосферного воздуха, качества питьевой воды и почвы на территории 9 поселка, и на основании этого разработать рекомендации по улучшению экологической обстановки  в школе.

1.Экологическая обстановка в городе Черногорске

Республика Хакасия находится в центре Азиатского материка на значительном удалении от ближайших морских побережий в России. Республика занимает площадь 61876 км². Хакасия граничит на севере и востоке с Красноярским краем, на юге с республикой Тыва, с запада с Кемеровской областью. Город Черногорск находится на юге Сибири, в пределах Южно-Минусинской котловины, на восточном склоне Абаканского хребта Восточного Саяна, вблизи р. Енисей, в месте впадения в нее р. Абакан. Население - 78,1 тыс. человек, площадь – 89,1 км². Климат резко континентальный. (Гос. доклад…2003).  

Территория, на которой размещен г. Черногорск в основном низменная. Расположение г.Черногорска в условиях котловинного рельефа создает предпосылки для создания неблагоприятной экологической обстановки (Скрябина, 2004). Одним из неблагоприятных факторов является загрязнение воздуха. Основной вклад в загрязнение атмосферного воздуха вносят выбросы горнодобывающих предприятий, тепло - электрокомплексов расположенных на территории города. Уровень загрязнения атмосферного воздуха в 2010 году: «очень высокий» - комплексный индекс загрязнения (ИЗА5) – 22,45 мг/м³, по сравнению с 2006 годом показатель увеличился на 14,64 мг/м³. Выбросы вредных веществ в атмосферу по г. Черногорску в 2010 году представлен в таблице №1. (Гос. доклад …2012). Плотность выбросов на душу населения за 2010 год составила 224,20 кг. На единицу площади- 214,05 т/км².

Таблица №1.

Выбросы вредных веществ в атмосферу  по г. Черногорску в 2010 году (тыс. тонн)

Основные источники	Твердые	Диоксид серы	Диоксид азота	СО2	Прочие	Всего
Автотранспорт	0,013	0.059	1,257	4,951	0,791	7,071
Стационарные источники	6,108	1,743	0,618	3,456	0,076	12,001
Суммарные	6,121	1,802	1,875	8,407	0,867	19,072

Как видно из таблицы №1 наибольшее загрязнение оказывают стационарные источники, к которым относятся шахты, разрезы, тепло – электрокомплексы и др. 

 Все растения способны очищать атмосферу, различия возникают только в эффективности процесса. По данным сотрудников ЦБС АН Белоруссии наибольшей емкостью поглощения (за вегетацию) обладают разные виды тополя, ива белая, карагач, а из хвойных пород – пихта, ель колючая, ель голубая. Нестойкие к газам деревья и кустарники: клен остролистный, каштан конский обыкновенный, барбарис обыкновенный, береза пушистая, акация желтая, ломонос фиолетовый, ясень обыкновенный, ясень манчжурский, облепиха, ель обыкновенная, сосна обыкновенная, вязовик (кожанка), рябина обыкновенная, сирень обыкновенная.[6].

Проведя анализ литературы, осмотр исследуемых улиц, мною было выявлено, что основными видами древесно-кустарниковой растительности г. Черногорска являются: тополь черный, вяз мелколистный, береза повислая, акация древовидная, ель, сосна сибирская, черемуха, клен и др. (диаграмма 1) (Гос. доклад…2013).

Диаграмма  1. Виды древесно-кустарниковой растительности на территории     г.Черногорска.

Как видно из диаграммы 1, в г. Черногорске небольшое биоразнообразие, преобладающим видом является тополь черный. Это связано с тем, что особенно тяжело переносят загрязнение атмосферного воздуха в условиях города хвойные деревья, а вот лиственные более стойкие, поэтому могут расти даже в загрязнённых районах. Именно их рекомендуют использовать при озеленении промышленных городов.

Охарактеризуем более распространенные виды деревьев, находящихся на территории города.

Тополь черный. Эти деревья весьма неприхотливы, быстро растут. Листья тополей улавливают, задерживают пыль, фильтруют и очищают загазованный городской воздух, поэтому тополя так часто можно встретить на улицах российских городов. Весной на тополях появляются соцветия – сережки, на мужских деревьях сережки более крупные, красного цвета. После цветения они опадают. На женских деревьях сережки более мелкие зеленого цвета. После опыления на них образуется целая гирлянда зеленых мелких коробочек. Созрев, они растрескиваются на две створки, и по улицам городов в середине июля летит так надоевший всем тополиный пух. Он образуется из тонких, длинных, белых волосков, которыми снабжены семена. Благодаря им, ветер разносит мелкие семечки. Попадая на влажный грунт, они очень быстро прорастают. Поглощают из воздуха фенол, соединения серы. (Детская энциклопедия: Растения)

Береза повислая.Эти светлые, нарядные, изящные деревья смогли приспособиться к суровым условиям севера и высокогорий. Пробковый слой, береста, защищает стволы деревьев. Поверх белого ствола вытянуты темные горизонтальные полосы – чечевички. Береста не пропускает ни воду, ни газы, и через рыхлую ткань чечевичек внутрь ствола поступает кислород, необходимый для дыхания дерева. Цветки березы распускаются одновременно с листьями. Крупные мужские соцветия – сережки видны всем. А мелкие, невзрачные женские почти незаметны на фоне молодой листвы. Ветер раскачивает ветки дерева вместе с длинными мужскими сережками, и иногда становится видным облачко пыльцы. В конце лета и в начале осени огромное количество мелких плодов разносится ветром по всей округе. Плод березы – маленький орех с двумя прозрачными крыльями. Если условия благоприятны, если почва влажная, он немедленно прорастает. Если осень холодная, то семена в состоянии покоя пролежат до весны. (Детская энциклопедия: Растения)

Вяз мелколистный. Это высокие до 30 м деревья с гладкой корой, густой раскидистой кроной и тонкими свисающими ветками. Плоды крылатые, плёночка крыла окружает семя равномерно со всех сторон. Вяз – неприхотливое дерево. Он выдерживает и морозы, и засуху, и сильные ветра, и задымленный воздух городов. Это сильное дерево быстро растет, и поэтому его все больше стали сажать в городах. Вяз приспосабливается к любым почвам, он растет и на засаленных почвах, при речных песках и гальке, и на каменистых берегах рек. Осенью вяз можно узнать по пестрой окраске его листьев. Они бывают и коричневые, и темно-бордовые, и желто-малиновые. (Детская энциклопедия: Растения)

Ель. Род хвойных вечнозеленых деревьев (сем. сосновые). Около 45 видов, главным образом в умеренном поясе Евразии и Северной Америки. Высота - 40-50 м, живет до 300 (иногда 500-600) лет. Одна из главных лесообразующих пород. Древесина легкая и мягкая, используется в строительстве, при производстве целлюлозы, получении смолы, скипидара, канифоли, дегтя и др.; хвоя идет на промышленное получение витамина С.

2. Практическая часть

2.1. Определение качества атмосферных осадков

Цель: определение качества атмосферных осадков в зимнее время как показатель загрязненности территории школы .

Взяли пробы снега в феврале 2014 года с разных участков школьной территории и для частоты эксперимента, все пробники пронумеровали:

№ 1 в районе зеленых насаждений;

№ 2 в районе крыльца школы;

№ 3 в районе торцевой части здания;

№ 4 вблизи ограждения школьной территории, граничащего с проезжей частью;

№ 5 в районе игровой площадки;

Снег помещали в емкости для оттаивания. Полученную жидкость использовали для проведения анализа на загрязненность школьной территории(10)(приложение).

Параметры, по которым проведены исследования:

1. Определение реакции среды с помощью универсального индикатора:

Вывод: Наиболее близко значение рН к нейтральному равному 6 на участке, где было посажено много сосен и на игровой площадке, расположенной за Гимназией, вдали  от проезжей части.

2.Определение ионов цинка (Zn²⁺)

В пробирки с талой водой приливаем раствор гидроксида натрия. В момент добавления щелочи образовалось помутнение:

Zn²⁺ + 2OH^- = Zn(OH)₂

Вывод: Во всех пробах обнаружено наличие тяжелых металлов. Наибольшая степень загрязнения школьной территории оказалась рядом с  проезжей частью.

3.Качественная реакция на наличие сульфид-ионов

В пробирки с талой водой добавляем по 1-2 капли раствора KMnO₄. В зависимости от количества содержащихся в растворе сульфид-ионов произойдет обесцвечивание раствора. MnO^-₄ + S^2- + 4H⁺ = MnO₂ + S +2H₂O

Все приведенные исследования мы, занесли в таблицу №2.

Таблица №2

Обобщение результатов химического анализа осадков

№	Химические соединения	Исследуемые участки
		1	2	3	4	5
1	рН (Н+)	pH 4.0	pH 4.0	pH 6.0	pH 4.0	pH 6.0
2	Тяж. металлы (Zn2+ )	помутнение	помутнение	Без изменений	Без изменений	Без изменений
3	S2-	розовая	обесцветилось	обесцветилось	обесцветилось	Слабо-розовая

Вывод:  по результатам химического анализа осадков, можно сделать вывод, что все анализируемые загрязнители присутствуют в снеге. Следовательно,  воздух пришкольной территории сильно загрязнен в тех местах, которые особенно близко расположены у дороги школы.

2.2. Загрязнение пылью как негативный экологический фактор

Для выполнения работы потребовалось следующее оборудование: предметные и покровные стекла, пипетка, микроскоп с объективом «Х8» (восьмикратное увеличение) и вода(приложение фото2).

Мною, в разные места школьных помещений, были разложены предметные стекла с каплей воды, на одинаковое количество времени:
предметные стекла № 1 в кабинете информатики;
предметные стекла № 2 в кабинете химии и биологии;
предметные стекла № 3 в административном помещении;

предметное стекло № 4 в спортивном зале.

        По истечении 45 минут накрыли каплю с осевшими на неё пылинками покровным стеклом, приготовив таким образом, микропрепарат. Микропрепарат поместили на предметный столик микроскопа. Добились такого увеличения, чтобы в поле зрения микроскопа была как можно большая площадь капли. Посчитали количество пылинок в капле и описали их состав (таблица №3).

Таблица №3

Исследование воздуха в школьных помещениях

№ микро препарата	Место отбора образца	Кол-во пылинок в поле зрения	Расположение пылинок	Размеры	Форма
1	в кабинете информатики	35	по одной	мелкие	овальная
2	В кабинете химии и биологии	26	по одной	Мелкие и средние	круглая
3	административное помещение	32	по одной	мелкие	овальная
4	спортивный зал	48	По одной, небольшими скоплениями	Крупные, средних размеров	Сферическая, неправильная.

Таким образом, запыленность школьных помещений разнообразна. Более высокая запыленность в спортивном зале, что вызвано более активным движением воздуха на уроках физической культуры. Наименьший показатель запыленности воздуха в кабинете химии и биологии, этому способствует большое количество растений.

       Конечно, очень важно, чтобы воздух, которым мы дышим, был чистым. Необходимо соблюдать несколько правил:

1.             Каждую перемену делать сквозное проветривание, так как температура в классе достаточно высокая и обыкновенного проветривания не достаточно.

2.             Каждую перемену тщательно вымывать доску, что бы как можно меньше в воздухе и на полу было частичек мела и пыли.

3.             На большой перемене проводить влажную уборку класса.

4.             Использовать сменную обувь.

При соблюдении на первый взгляд элементарных правил качество воздушной среды будет намного выше.

2.3. Изучение видового состава древесно-кустарниковых  насаждений на территории школы.

Нами изучено разнообразие видового и количественного состава  древесно-кустарниковых  насаждений(2) на территории школы (табл№4)(приложение фото3).

Таблица № 4

Видовое разнообразие растительности на территории школы.

№ п/п	Русские названия	Латинские названия	Кол-во деревьев
1.	Тополь обыкновенный	Populus	35
2.	Береза бородавчатая	Betula verrucosa	3
3.	Сосна обыкновенная	Pínus silvestris	15
4.	Сирень	Siringa	11
5.	Рябина	Sorbus	18

Вывод: Среди этих насаждений присутствуют такие виды, которые за летний период поглощают большое количество пыли, например, береза,  сосна, тополь, сирень. Однако видовой и количественный состав древесно-кустарниковых  насаждений, произрастающих на территории школы не достаточно разнообразен.

Необходимо расширить видовой состав, прежде всего за счет таких видов как клен, ива, черемуха, можжевельник. Они не только являются прекрасными поглотителями пыли, но и очень декоративны.

2.4. Биоиндикация загрязнения воздуха по состоянию сосны обыкновенной

В последнее время весьма актуальным является наблюдение за изменениями состояния окружающей среды, вызванными антропогенными причинами. Система этих наблюдений и прогнозов составляет суть экологического мониторинга. В этих целях все чаще применяется и используется достаточно эффективный и недорогой способ мониторинга среды – биоиндикация, то есть использование живых организмов для оценки состояния окружающей среды.

      Индикаторные растения могут использоваться: для выявления отдельных загрязнителей воздуха, для оценки качественного состояния природной среды.

Биоиндикация  –  это  оценка  состояния  окружающей  среды  по  реакции  живых организмов  (растения,  животные).  Сущность  биоиндикации  в  том,  что  определенные факторы среды создают возможность существования того или иного вида. Виды, которые позволяют  выявить  специфические  особенности  среды,  называют  индикаторами.

Биоиндикация дает возможность судить об изменениях состояния среды и прогнозировать направление  этих  изменений.  При  изучении  степени  загрязнения  окружающей  среды важна  реакция  организмов  на  загрязнители.  Систему  наблюдений  за  этой  реакцией называют  биологическим  мониторингом.  Хвойные  растения  чувствительны  к загрязнению  среды.  Они  особенно  сильно  страдают  от  сернистого  газа. Продолжительность  жизни  хвои  у  сосны  составляет  3-4  года.  За  это  время  она накапливает  такое  количество  сернистого  газа,  которое  может  существенно  превысить пороговые значения.

Под влиянием токсиканта у сосны происходят следующие изменения: 

·               уменьшение продолжительности жизни хвои 

·               отмирание побегов 

·               появление некрозов (омертвление тканей) 

·               изреживание кроны 

·               уменьшение ширины годичных колец 

Остановимся на этих признаках.

Хвоепад  (листопад) у сосны происходит осенью. Зеленые хвоинки располагаются на прошлогодних и побегах этого года, а желтые на более старых, которым уже более 3 лет.

Скорость  поступления  фитотоксиканта  сильно  зависит  от  влажности  воздуха  и насыщенности  листьев  водой.  Увлажненные  хвоинки  поглощают  сернистый  газ  в несколько  раз  больше,  чем  сухие.  Растение  интенсивно  накапливает  в  тканях  серу. Молодые  хвоинки  (молодые  деревья)  активнее  поглощают  сернистый  газ,  чем  старые. Поэтому  возраст  сосновой  хвои  указывает  на  степень  загрязнения.  При  концентрации сернистого  газа  1:1000000  хвоя  сосны  опадает.  Фотосинтез  полностью  прекращается(9). Появление  некрозов  (омертвление  тканей)  чаще  проявляется  на  хвоинках  сосны  под влиянием загрязняющих веществ. Различают следующие виды некрозов: 

·               краевой некроз (по краям хвоинки); 

·               срединный некроз; 

·               точечный – отмирание тканей листа в виде пятен, рассыпанных по всей поверхности хвоинки. Изреживание кроны происходит в результате обесхвоенности  (дефолиации), когда воздействие загрязняющих веществ (в том числе и сернистый газ) приводит к разрушению верхней части дерева.

Тест для определения уровня загрязнения атмосферы.

Шкала оценки повреждения хвои:

1.            Хвоинки не имеют пятен.

2.            Хвоинки имеют немногочисленные пятна.

3.            На хвоинках большое количество желтых и черных пятен, в том числе во всю ширину хвоинки.

Шкала оценки усыхания хвои рис №1:

1.   Сухие участки отсутствуют.

2.   Кончики усохли на 2-5 мм (светлый шипик на конце хвоинки не учитывается).

3.   Усохла треть хвоинки.

4.   Усохло более половины хвоинки или вся жесткая.

Если сосновые иголки без пятен, воздух считают идеально чистым; если хвоинки с редкими мелкими пятнами, воздух чистый. Если имеются хвоинки с частыми мелкими пятнами, можно говорить о загрязненном воздухе, а при наличии черных и желтых пятен – об опасно грязном воздухе. Когда максимальный возраст хвои не превышает одного года и хвоинки все в многочисленных пятнах, можно говорить уже об очень грязном, вредном для здоровья воздухе. Сильнейшим  антропогенным  воздействием  на  фитоценозы  оказывают  загрязняющие вещества  в  окружающем  воздухе,  такие  как  диоксид  серы,  углеводороды.  Среди  них наиболее  типичным  является  диоксид  серы,  образующийся  при  сгорании серосодержащего топлива в отопительных печах населения, а также транспорта, особенно дизельного.

Устойчивость  к  диоксиду  серы  различна(11).  Из  высших  растений  повышенную чувствительность к SO₂ имеют хвойные деревья (кедр, ель, сосна).

Итак,  считается,  что  для  условий  лесной  полосы  России  наиболее  чувствительны  к загрязнению  воздуха  сосновые  леса.  Это  обуславливает  выбор  сосны  как  важнейшего индикатора  антропогенного  влияния,  принимаемого  в  настоящее  время  за  «эталон биодиагностики».

Мы  использовали методику  «Определение состояния хвои сосны обыкновенной для оценки загрязнѐнности атмосферы» Фото4(приложение):

1)  выбрать  конкретные сосны,  контрастные  по  уровню  атмосферного

загрязнения – вблизи автодорог, предприятий и т.д.

2)  С ветвей 16 деревьев отобрать побеги. С них собрать всю хвою и визуально исследовать ее состояние.

3)  Данные занести в таблицу №5.

Ход работы:

1)Выбрали сосны  вблизи  автодороги  –  участок №1 улица 20 лет  Хакасии(у дороги), участок №2 улица Октябрьская  ГКУРХ «Чайка»  (не у дороги) и участок №3 улица  Октябрьская МБДОУ д/с «Лукоморье» (не у дороги).

2) С 16  деревьев  собрали  хвою  –  600 штук

3) Визуально сделали анализ их состояния.

Таблица №5

Результаты исследования  по уровню загрязнения хвои

Район произрастания	Внешние признаки повреждения
Улица 20 лет Хакасии уч.№1	заметны признаки повреждения
Улица Октябрьская уч.№2	видимых повреждений нет
Улица Октябрьская уч.№3	видимых повреждений нет

Участки №1(улица 20 лет  Хакасии(у дороги))  №2(улица Октябрьская  ГКУРХ «Чайка»  (не у дороги)) №3 (улица  Октябрьская МБДОУ д/с «Лукоморье» (не у дороги))

Ø   Неповрежденная хвоя.        

Ø   Хвоя с пятнами.

Ø   Хвоя с признаками усыхания.

4)  Результаты исследования занесли в таблицу №6.

Таблица №6

Результаты исследования  по уровню загрязнения хвои

Повреждение и усыхание хвои	Участок №1	Участок № 2	Участок № 3
Общее число обследованных хвоинок	200	200	200
Процент хвоинок с пятнами	70%	55%	50%
Процент хвоинок с усыханием	62%	47%	54%
Процент неповрежденных хвоинок	68%	98%	78%
Дата отбора проб 2014 год	осень	осень	осень

Выводы:

1.       Проанализировав научные данные о сосне обыкновенной, мы изучили их индикационные способности.

2.       По итогам нашей работы можно сказать, что, несмотря на усиливающуюся антропогенную нагрузку, сохраняется устойчивость данной экосистемы.

3.       По изучению растений – биоиндикаторов на участках можно сделать вывод, что в разных частях экосистемы – разное загрязнение, но антропогенное воздействие на экосистему усиливается.

4.       Загрязненность воздуха на участках №1 больше чем на участках №2 и №3 связано это с тем, что участок №1 находиться возле дороги, на сосны действуют окиси серы, частицы  тяжелых металлов, окись углерода, содержащаяся в выхлопных газах автомобилей.

5.       Участок №2 (парк при ГКУРХ «Чайка») и участок №3 (МБДОУ д/с «Лукоморье») хорошее место для отдыха и восстановления сил.

2.5.Оценка степени загрязненности почв методом биоиндикации

Экосистемы состоят из живых организмов и среды обитания, которая дает им ресурсы – энергию, воду, питательные вещества. Однако есть в экосистеме один фактор, который нельзя отнести ни к собственно живым её компонентам, ни к мёртвым условиям среды. Это почва – верхний слой суши, преобразованный деятельностью живых организмов. Толщина почвы в разных районах Земли составляет от нескольких сантиметров до 2 метров(12).

Обрабатываемые земли – результат сложных естественных процессов и многовекового труда человека. Поэтому качество почв зависит от длительности возделывания земли и культуры земледелия. Вместе с урожаем человек изымает из почвы минеральные и органические вещества, тем самым обедняя её. Поэтому необходимо постоянно пополнять запасы этих веществ в почве внесением удобрений. Тщательно удобряя и обрабатывая почву, соблюдая последовательность культур в севооборотах, человек повышает плодородие почвы.

Таким образом, в одних случаях человек оказывает на почву положительное воздействие, в других отрицательное.

Существует 3 формы отрицательного воздействия на почву:

1) Физическое воздействие (выпас скота, тяжелая сельскохозяйственная техника, орошение, водная эрозия, военные действия).

2) Химическое загрязнение (промышленные выбросы, агрохимикаты).

3) Биологическое загрязнение.

Сильное отрицательное влияние на почву оказывают отходы промышленных предприятий, выхлопные газы автомобилей, шахтные воды. Загрязнение почв солями тяжелых металлов угнетает развитие растений, вызывает гибель корневой системы, снижает урожай.

Поэтому необходимо внести мониторинг по изучению степени загрязнения почв.

Исследование проводилось с начала октября по конец октября. На  первом этапе были взяты пробы почв с 4 разных участков на территории 9 поселка, для чистоты эксперимента все образцы пронумеровали Фото5 (Приложение):

1.            Возле школы (клумбы), пришкольная территория,

2.            За школой (на детской площадке), пришкольная территория,

3.            Перед «Чайкой» детским реабилитационным центром.

4.            Улица Кирова во дворе с песочницы.

     В определение загрязненности почвы использовали кресс-салат – однолетнее овощное растение, обладающие повышенной чувствительностью к загрязнению почвы тяжелыми металлами, а также к загрязнению воздуха газообразными выбросами автотранспорта. Этот биоиндикатор отличается быстрым прорастанием семян и почти стопроцентной всхожестью, которая заметно уменьшается в присутствии загрязнителей.

Кроме того, побеги и корни этого растения под воздействием загрязнителей подвергаются заметным морфологическим изменениям (задержка роста и искривление побегов, уменьшение длины и массы корней, а также числа и массы семян)(15).

  Данные показали, что, действительно в некоторых пробах почв есть загрязнение.

 Методика проведения эксперимента.

1.            Чашку Петри заполняют до половины исследуемым субстратом (почвой). В другую чашку кладут такой же объем заведомо чистого субстрата, который будет служить в качестве контроля по отношению к исследуемому материалу.

2.            Субстраты во всех чашках увлажняют одним и тем же количеством отстоянной водопроводной воды до появления признаков насыщения.

3.            В каждую чашку на поверхность укладывают по 100 семян кресс-салата. Расстояние между соседними семенами должно быть по возможности одинаковым.

4.            Покрывают семена теми же субстратами, насыпая их почти до краев чашек и аккуратно разравнивая поверхность.

5.            Увлажняют верхние слои субстратов до влажности нижних.

6.            В течение 10-15 дней наблюдают за прорастанием семян, поддерживая влажность субстратов примерно на одном уровне. Результаты наблюдений записывают в таблицу №7.

Таблица №7

Скорость прорастания семян кресс-салата

Исследуемый субстрат	Число проросших семян, %
	3 сут.	4 сут.	5 сут.	9 Сут.	12 сут.
образец 1	30	40	55	65	70
образец 2	5	12	20	35	45
образец 3	10	18	25	50	53
образец 4	5	15	25	30	38

В зависимости от результатов опыта субстратами присваивают один из четырех уровней загрязнения.

1. Загрязнение отсутствует

Всхожесть семян достигает 90-100%, всходы дружные, проростки крепкие, ровные. Эти признаки характерны для контроля, с которым следует сравнивать опытные образцы.

2. Слабое загрязнение

Всхожесть 60-90%. Проростки почти нормальной длины, крепкие, ровные.

3. Среднее загрязнение

Всхожесть 20-60%. Проростки по сравнению с контролем короче и тоньше. Некоторые проростки имеют уродства.

4. Сильное загрязнение

Всхожесть семян очень слабая (менее 20%). Проростки мелкие и уродливые.

Вывод :

•   В образце № 1,  в почве содержится наименьшее количество вредных веществ так как там есть деревья, которые поглощают в себя вредные вещества (выхлопные газы).

•   Результат исследования показал , что  образец № 4 очень сильно загрязнен , почва взята с детской площадки, на которой нет деревьев, рядом проходит дорога, и часто в этом месте люди гуляют с собаками.

2.6. Оценка качества питьевой воды в городе Черногорске

Вода – самое удивительное, самое распространенное и самое необходимое вещество на Земле. Известный советский учёный академик И. В. Петрянов свою научно-популярную книгу о воде назвал «Самое необыкновенное вещество в мире». А «Занимательная физиология», написанная доктором биологических наук Б. Ф. Сергеевым, начинается с главы о воде – «Вещество, которое создало нашу планету»(3).

Проблемы обеспечения населения качественной питьевой водой всегда были приоритетными для гигиенической науки и практики. В настоящее время большую озабоченность вызывают проблемы различных этапов питьевого водоснабжения, в том числе негативные изменения качества питьевой воды в водоразводящих системах при централизованном водоснабжении. Остается не до конца разрешенной задача получения непосредственно потребителем питьевой воды, полностью отвечающей всем санитарно-гигиеническим требованиям по химическим, микробиологическим и органолептическим показателям.

Поэтому целью нашей работы явилось: определение качества питьевой воды в городе Черногорске.

Перед нами встали следующие задачи:

 - изучить специальную литературу по теме исследований;

- освоить методику определения качества питьевой воды;

- определить качество питьевой воды в домашних и лабораторных условиях;

- дать рекомендации местному населению.

Проведено комплексное исследование качества питьевой воды при централизованном водоснабжении в городе Черногорске. Установлены изменения качества питьевой воды по органолептическим и химическим.
Получены новые научные результаты, которые позволяют обосновать с санитарно-гигиенической позиции использование питьевой воды в городе Черногорске. Практическое использование полученных результатов будет служить обеспечению лучшего качества питьевой воды и сохранению здоровья населения.

По данным Всемирной организации здравоохранения, около 80% всех инфекционных болезней в мире связанно с неудовлетворительным качеством питьевой воды и нарушениями санитарно-гигиенических норм водоснабжения. В мире 2 млрд. человек имеют хронические заболевания в связи с использованием загрязненной воды.

Наши исследования по изучению качества водопроводной воды проводились осенью 2013 года на базе Хакасского государственного университета в лабораторных условиях физико-химическими методами. Органолептические свойства воды проводили в домашних условиях.

Для этого были отобраны пробы воды в 5-ти точках города Черногорска и результаты представлены в таблице№8, Фото6(приложение ).

1 проба – г. Черногорск, ул. Красноярская, 19

2 проба - г. Черногорск, 9-й поселок, ул. Октябрьская, 82

3 проба - 9-й поселок, улица Стахановская, 19

4 проба – г. Черногорск, ул. Ленина, 33

5 проба – 9-й поселок, ул. Кирова, 76

Таблица №8

Результаты определения физических свойств воды

Номер пробы	РН	Запах	Цветность	Мутность	Вкус	Жесткость
1 проба	5	Ощущается	Слабо-желтый	Слабо -мутный	Сладкая	Жесткая
2 проба	4	Ощущается	Слабо-желтый	Слабо -мутный	Горькая	Мягкая
3 проба	4	Нет	Прозрачный	Нет	Соленая	Мягкая
4 проба	4	Нет	Прозрачный	Нет	Соленая	Мягкая
5 проба	6	Ощущается	Слабо-желтый	Слабо - мутный	Сладкая	Жесткая

После исследование физических свойств воды, мы в лабораторных условиях определили химические свойства воды и данные отобразили в таблице№9 ,Фото7(приложение).

Таблица №9

Результаты определения химических свойств питьевой воды

Номер пробы	Определение фтора	Определение нитрат-ионов	Определения общего железа	Определение кальция	Определе ние хлора
1 проба	0,026мл/ дм3	0,020мл/дм3	Красное окрашивание  0,6 мл/л	0.31 мг – экв/ дм 3	5,15мл/дм3
2 проба	0,027мл/ дм3	0,021мл/дм3	Розовое окрашивание 0,3 мл/л	0.17мг – экв/ дм 3	5,12мл/дм3
3 проба	0,022мл/ дм3	0,016мл/дм3	Розовое окрашивание 0,3 мл/л	0.25 мг – экв/ дм 3	5,05мл/дм3
4 проба	0,020мл/ дм3	0,016мл/дм3	Розовое окрашивание 0,3 мл/л	0.15 мг – экв/ дм 3	5,06мл/дм3
5 проба	0,030мл/ дм3	0,025мл/дм3	Красное окрашивание 0,5 мл/л	0.30 мг – экв/ дм 3	5,16мл/дм3

Из проведенных исследований по качеству питьевой воды, мы выяснили что во всех пробах  содержание веществ в пределах нормы. Питьевая вода соответствует ГОСТУ, что очень радует.

Выводы
1. Для водоразводящих систем при централизованном водоснабжении рекомендуется более широкое применение оцинкованных труб, как обеспечивающих лучшие свойства питьевой воды по органолептическим, микробиологическим и химическим показателям безвредности по химическому составу.

2.            Медные, металлопластиковые и стальные водопроводные трубы не могут быть рекомендованы к применению, так как способствуют ухудшению качества воды в прерывистом режиме водопользования.

3.            Для улучшения качества питьевой воды в процессе водоподготовки на этапе фильтрации рекомендуется создание и поддержание оптимального кислородного режима в песчаных фильтрах.

4.            Населению необходимо использовать фильтры для очистки воды

Заключение

Источников  антропогенного  характера,  вызывающих  загрязнение  атмосферы,  а  также нарушения  экологического  равновесия  в  биосфере,  -  множество. В данной работе мы  попытались рассмотреть основные экологические проблемы в городе Черногорске и сделали  выводу,  что  из-за  увеличения  масштабов  антропогенного  воздействия  (хозяйственной деятельности  человека, увеличение автотранспорта ),  особенно  в  последнее  столетие,  нарушается  равновесие  в биосфере,  что  может  привести  к  необратимым  процессам  и  поставить  вопрос  о возможности жизни на планете.

 Мы считаем, что тема чистоты воздуха  является одной из самых актуальных в настоящее время. Проблемы экологии городов и населенных пунктов – это в первую очередь проблемы уменьшения выбросов в окружающую среду различных загрязнителей.  С помощью растений – индикаторов можно безболезненно для окружающей среды узнать состояние воздуха своей местности. В процессе нашей работы была выявлена степень чистоты воздуха  в районе школы и школьного помещения, а также качества питьевой воды, которая соответствует ГОСТ требованиям.

       Большую роль в смягчении влияния антропогенных факторов на человека играют растения. Необходимо самое широкое использование возможностей биологической очистки атмосферного воздуха. Зелёные насаждения улучшают микроклимат, улавливают пыль и газы, благотворно влияют на психическое состояние людей.

      Даже самые совершенные кондиционеры не могут создавать в помещениях воздушную среду, благоприятную для здоровья человека. Но положение можно изменить, призвав на помощь растения. Они способны очистить воздух жилищ и городов от пыли и ядовитых веществ, увлажнить его и обогатить кислородом.

Предложения по улучшению качества воздушной среды

        Основными мерами по снижению запыленности воздуха в помещениях нашей школы и на пришкольной территории, могут стать:

1) увеличение количества зеленых насаждений на пришкольной территории, особенно той ее части, которая граничит с проезжей частью, расширение их видового состава;

2) увеличивать численность комнатных растений;

3) для уменьшения количества пыли в помещении школы:

- проводить регулярные влажные уборки классов и коридоров;

- использовать увлажнители воздуха;

- осуществлять регулярные проветривания помещения;

- всем участникам образовательного процесса обязательно иметь сменную обувь  в течение всего учебного года.

Перспективный план развития исследовательской работы:

1.                    Определить индивидуальные свойства комнатных растений в поглощении пыли.

2.                    Увеличить видовой состав комнатных растений, которые обладают фитонцидными свойствами ,в классах и на пришкольной территории.

3.                    Исследовать: более подробно состояние окружающей среды с помощью биоиндикаторов.

Список используемой литературы

1.            Алексеев С.В., Груздева Н.В., Муравьев А.Г., Гущина Э.В.  Практикум по экологии: учебное пособие - М.: АО МДС, 2006

2.            Ботанические экскурсии. Пособие для учителей. 3-изд. испр., доп. Под ред. проф. П. И. Боровицкого. - М., Просвещение, 2008

3.            Методическое руководство и технические условия по реконструкции городских зеленых насаждений. Московский государственный университет леса. ГУП Академия коммунального хозяйства им. К.Д. Памфилова ЗАО «ПРИМА-М»; М. 2001

4.            Растения – индикаторы / В.Н. Маженский. – М.: ООО «Издательство АСТ»; Донецк: «Сталкер», 2004

5.            Хессайон Д. Г. Все о комнатных растениях. — М.: Кладезь, 1996.

6.            Экологический вестник Дона «О состоянии окружающей среды и природных  ресурсов Ростовской области в 2009 году» / под общей редак. Курдюмова С.Г., Скрипка Г.И., Паращенко М.В. – Ростов – на –Дону: 2010

7.            Я познаю мир: Экология: Дет. энцикл./ Авт.-сост. Чижевский А.Е. – М.: ООО «издательство АСТ»: ООО «Издательство Астрель», 2004

8.            http://www.erudition.ru/

9.            http:// profaza. ru

10.        www.krugosvet.ru

11.        http://phasad.ru/z6.php

12.               http://www.stroyplan.ru/docs.php?showitem=41805

13.               http://www.vashsad.ua/plants/interesting_plants/show/8511/

14.        http://biologymoscow.ucoz.ru/index/kak_pravilno_ozelenit_kabinet/0-558

Приложение

Фото1. Определение химического состава снега

Фото2.  Исследование загрязнение пылью воздуха

Фото 3. Изучение видового состава древесно-кустарниковых  насаждений на территории школы

Фото 4.Биоиндикация  загрязнение воздуха по состоянию сосны сибирской

Фото 5. Оценка степени загрязненности  почв методом биоиндикации

Фото 6. Определение физических свойств  качества питьевой воды

Фото7. Определение химических свойств питьевой воды

МБОУ«Средняя общеобразовательная школа №4 »г.Черногорска

Тема: «Экологическая оценка окружающей среды в городе Черногорске, на территории 9 поселка»

Автор  работы: Семешова Любовь, ученица 10 кл.

   Руководитель:  Ельчанинова Оксана Викторовна, учитель биологии.

Постоянно возрастающая техногенная нагрузка на окружающую среду превратила большую часть городов нашей страны в зону повышенного экологического риска.  Проведя исследования, мы попытались оценить запыленность воздуха, качества питьевой воды школы и пришкольной территории муниципального бюджетного общеобразовательного учреждения «СОШ№ 4» г. Черногорска, Республики Хакасия

       Цель исследования: изучение экологического состояния воздуха, почвы и питьевой воды на примере территории школьного участка МБОУ «СОШ№4»г. Черногорска , 9 поселок.

Задачи исследования:  Провести качественную оценку состояния воздуха пришкольной территории с помощью исследования почвы и атмосферных осадков;  Изучить степень запыленности воздуха в различных местах школьного помещения;   Изучить экологическое состояние пришкольной территории (зеленую защитную полосу вокруг школы; видовой состав древесно-кустарниковых насаждений); Изучить качество питьевой воды в 9 поселке; Разработать рекомендации по улучшению состояния воздуха на территории школы и  школьного здания;   Привлечь внимание учащихся  к проблемам окружающей среды.

Объекты исследования:Воздух в районе школы и в школьном помещении; Древесно-кустарниковые насаждения на территории школы;  Питьевая вода взятая на территории 9 поселка; Почва, взятая на территории 9 поселка.

        Методы исследования:  Теоретические (анализ литературы и Интернет-ресурсов);  Выявление видового состава древесно-кустарниковых насаждений;   Наблюдение, сравнение, сбор и обработка информации, количественный и качественный анализ.

Актуальность исследования:    зная степень загрязнения воздуха  на территории школьного участка 9 поселка, можно разработать рекомендации по уменьшению загрязнения воздуха. Данная работа предусматривает изучение этой проблемы, способствует созданию  оптимального воздушного режима школьного пространства.

     Практическая значимость заключается в том, что полученные данные позволили  проанализировать состояние атмосферного воздуха, качества питьевой воды и почвы на территории 9 поселка, и на основании этого разработать рекомендации по улучшению экологической обстановки  в школе.

     Предложения по улучшению качества воздушной среды

        Основными мерами по снижению запыленности воздуха в помещениях нашей школы и на пришкольной территории, могут стать:

1) увеличение количества зеленых насаждений на пришкольной территории, особенно той ее части, которая граничит с проезжей частью, расширение их видового состава;

2) увеличивать численность комнатных растений;

3) для уменьшения количества пыли в помещении школы:

- проводить регулярные влажные уборки классов и коридоров;

- использовать увлажнители воздуха;

- осуществлять регулярные проветривания помещения;

- всем участникам образовательного процесса обязательно иметь сменную обувь  в течение всего учебного года.

Перспективный план развития исследовательской работы:

1.                    Определить индивидуальные свойства комнатных растений в поглощении пыли.

2.                    Увеличить видовой состав комнатных растений, которые обладают фитонцидными свойствами ,в классах и на пришкольной территории.

3.               Исследовать: более подробно состояние окружающей среды с помощью биоиндикаторов.

Краткое описание документа:

Постоянно возрастающая техногенная нагрузка на окружающую среду превратила большую часть городов нашей страны в зону повышенного экологического риска. Проведя исследования, мы попытались оценить запыленность воздуха, качества питьевой воды школы и пришкольной территории муниципального бюджетного общеобразовательного учреждения «СОШ№ 4» г. Черногорска, Республики Хакасия

• Цель исследования: изучение экологического состояния воздуха, почвы и питьевой воды на примере территории школьного участка МБОУ «СОШ№4»г. Черногорска , 9 поселок.

Задачи исследования: Провести качественную оценку состояния воздуха пришкольной территории с помощью исследования почвы и атмосферных осадков; Изучить степень запыленности воздуха в различных местах школьного помещения; Изучить экологическое состояние пришкольной территории (зеленую защитную полосу вокруг школы; видовой состав древесно-кустарниковых насаждений); Изучить качество питьевой воды в 9 поселке; Разработать рекомендации по улучшению состояния воздуха на территории школы и школьного здания; Привлечь внимание учащихся к проблемам окружающей среды.

Объекты исследования:Воздух в районе школы и в школьном помещении; Древесно-кустарниковые насаждения на территории школы; Питьевая вода взятая на территории 9 поселка; Почва, взятая на территории 9 поселка.

Методы исследования: Теоретические (анализ литературы и Интернет-ресурсов); Выявление видового состава древесно-кустарниковых насаждений; Наблюдение, сравнение, сбор и обработка информации, количественный и качественный анализ.

• Актуальность исследования: зная степень загрязнения воздуха на территории школьного участка 9 поселка, можно разработать рекомендации по уменьшению загрязнения воздуха. Данная работа предусматривает изучение этой проблемы, способствует созданию оптимального воздушного режима школьного пространства.

Практическая значимость заключается в том, что полученные данные позволили проанализировать состояние атмосферного воздуха, качества питьевой воды и почвы на территории 9 поселка, и на основании этого разработать рекомендации по улучшению экологической обстановки в школе.

Предложения по улучшению качества воздушной среды

Основными мерами по снижению запыленности воздуха в помещениях нашей школы и на пришкольной территории, могут стать:

1) увеличение количества зеленых насаждений на пришкольной территории, особенно той ее части, которая граничит с проезжей частью, расширение их видового состава;

2) увеличивать численность комнатных растений;

3) для уменьшения количества пыли в помещении школы:

- проводить регулярные влажные уборки классов и коридоров;

- использовать увлажнители воздуха;

- осуществлять регулярные проветривания помещения;

- всем участникам образовательного процесса обязательно иметь сменную обувь в течение всего учебного года.

• Перспективный план развития исследовательской работы:

• 1.Определить индивидуальные свойства комнатных растений в поглощении пыли.

• 2.Увеличить видовой состав комнатных растений, которые обладают фитонцидными свойствами ,в классах и на пришкольной территории.

• 3.Исследовать: более подробно состояние окружающей среды с помощью биоиндикаторов.