Методические рекомендации по проведению учебного экологического мониторинга учащимися в рамках программы дополнительного экологического образования во внеурочное время (Государственный контракт от «27» июня 2013 г. №0605-16/13)
Скачать 1.19 Mb.
|
Определение величины рН осадков.Определение рН - показателя дождевых осадков производят при помощи универсального индикатора (например, индикаторных полосок) и шкалы рН. Предельно допустимый уровень рН для дождевых осадков составляет 5,6. Для того чтобы определить рН снега необходимо, чтобы он растаял, а затем, используя индикаторную бумагу и шкалу определить величину рН. Если среда не загрязнена, то рН должен быть не менее 5,5. Забор пробы снега производят, при мощном покрове, при помощи пластиковой емкости, которую погружают вверх дном вертикально вниз до земли, а затем вытаскивают пробу. Если же покров недостаточный, необходимо иметь два чистых полиэтиленовых пакета, которые одевают на руки и таким образом делают забор снега, помещая его в чистую емкость. Оценка экологического состояния атмосферы методом биоиндикации. Цель - сформировать представление о биоиндикации и биоиндикационных методах мониторинга атмосферы. Задачи:
Урок может проводиться на пришкольном участке или в микрорайоне школы. Также можно организовать экскурсию в соседний парк или сквер. Если у учителя нет такой возможности, то данный урок можно провести по коллекционным материалам или образцам, собранным заранее. Необходимые приборы и материалы:
Биоиндикация – это метод анализа, позволяющий при помощи биологических объектов оценивать состояние окружающей среды. В качестве биоиндикаторов выступают организмы, жизнедеятельность которых тесно связана с определенными условиями среды и могут свидетельствовать о присутствии и концентрации загрязняющих веществ. Биоиндикаторы суммируют все биологически важные данные о загрязняющих веществах. Применение биоиндикаторов имеет существенные преимущества, поскольку позволяет избежать использования сложных физико-химических методов анализа, а также применения химических реактивов, которые могут вносить дополнительное загрязнение в окружающую среду. Общие сведения о лишайниках Одними из наиболее известных биологических индикаторов являются лишайники, чувствительность которых обусловлена их физиологией и симбиотической природой (лишайники представляют собой симбиоз гриба и водоросли). Лишайники выбраны объектом глобального биологического мониторинга, поскольку они распространены по всему земному шару и их реакция на внешнее воздействие очень заметна, а собственная изменчивость незначительна по сравнению с другими организмами. В качестве биоиндикаторов выступают организмы или сообщества организмов, жизненные функции которых тесно связаны с определенными факторами среды. По внешнему виду различают три типа жизненных форм лишайников: накипные, листоватые и кустистые. Накипной лишайник представляет собой корочку, прочно сросшуюся с корой дерева, древесиной, поверхностью камней. Листоватые лишайники имеют вид чешуек или пластинок, прикрепленных к коре дерева, древесине, поверхности камней. Кустистые лишайники имеют в своем строении «ветви» или более толстые, чаще ветвящиеся «стволики». Кустистый лишайник растет вертикально или свисает вниз. Лишайники способны долгое время пребывать в сухом, почти обезвоженном состоянии, когда их влажность составляет от 2 до 10% сухой массы. При этом они не погибают, а лишь приостанавливают все жизненные процессы до первого увлажнения. Погрузившись в такие неблагоприятные условия, лишайники могут выдержать сильное солнечное облучение, нагревание и охлаждение. В связи с тем, что лишайники поглощают воду всей поверхностью тела, в основном из атмосферных осадков и отчасти из водяных паров, влажность слоевищ (тела лишайника) непостоянна и зависит от влажности воздуха. Слоевище лишайников часто сравнивают по своим свойствам с фильтровальной бумагой. Влияние загрязнения воздуха на состояние лишайников. Многочисленные исследования в районах промышленных объектов, на заводских и прилегающих к ним территориях показывают прямую зависимость между загрязнением атмосферы и сокращением численности определенных видов лишайников. Особая чувствительность лишайников объясняется тем, что они не могут выделять в среду поглощенные токсичные вещества. Данные вещества вызывают физиологические нарушения и морфологические изменения. По мере приближения к источнику загрязнения слоевища лишайников становятся толстыми, компактными. Дальнейшее загрязнение атмосферы приводит к тому, что лопасти лишайников окрашиваются в беловатый, коричневый или фиолетовый цвет, их тела сморщиваются и растения погибают. Изучение лишайниковой флоры в населенных пунктах и вблизи крупных промышленных объектов показывает, что состояние окружающей среды оказывает существенное влияние на развитие лишайников. По их видовому составу и встречаемости можно судить о степени загрязнения воздуха. Выделяют следующие экологические группы лишайников по субстрату произрастания: напочвенные (эпигейные). Из-за конкуренции с высшими растениями они практически не встречаются на плодородных почвах, предпочитая обедненный песчаный грунт. К эпигейным относятся лишайники, развивающиеся на пнях и в основании стволов деревьев. Следует отметить, что представители этой группы редко встречаются на загрязненной территории. Поселяющиеся на стволах, ветках кустарников и деревьев лишайники также называются эпифитными. Они могут быть представлены тремя типами жизненных форм. Расселение их по стволу зависит от освещенности. Эти лишайники (особенно накипные и реже листоватые) могут быть хорошими биоиндикаторами окружающей среды. Поселяющиеся на камнях, стекле и стенах (эпилитные) лишайники представлены накипными формами. В основном имеют яркую окраску и также могут выступать как биоиндикаторы. Водные большую часть времени проводят в воде, их виды немногочисленны и в качестве биоиндикаторов применяются редко. Для индикационных целей в городах чаще всего используются эпифитные лишайники, растущие на коре деревьев. Для школьного экологического мониторинга эпифитные лишайники очень удобны, так как доступны для изучения практически в любое время года и хорошо заметны, особенно на стволах деревьев темного цвета. Следует использовать прямостоячие взрослые, но не больные и сухостойные деревья. Лишайники растут очень медленно, прирост их при благоприятных условиях колеблется, в зависимости от вида, от 1 до 8 мм в год. Листоватые и кустистые лишайники растут быстрее, чем накипные. Отдельные экземпляры эпифитных лишайников могут жить до 600 лет, но средний возраст этих организмов составляет от 30 до 80 лет. В связи с медленным ростом лишайников, для исследования в городе лучше выбирать старые деревья. Исследование состояния флоры лишайников городов показали, что при увеличении загрязнения воздуха первыми исчезают кустистые формы, затем – листоватые, и, наконец, накипные. Во многих промышленных городах лишайники вообще отсутствуют, в наиболее загрязненных районах формируется так называемая «лишайниковая пустыня». Методы исследования лишайников в биомониторинге. Используя лишайники, можно организовать систему биомониторинга. Для этого проводят измерение проективного покрытия лишайников на постоянных пробных площадках, либо переменных пробных площадках и получают средние значения проективного покрытия для исследуемой территории. Затем через определенный промежуток времени проводят повторные измерения проективного покрытия. По изменению как общего проективного покрытия, так и отдельных видов лишайников, используя шкалы чувствительности, можно судить об интенсивности загрязнения. Модельные деревья на пробных площадках могут быть как переменными, так и постоянными, выбираемыми случайным образом, без предварительной информации о наличии на них лишайников. Модельные деревья должны быть приблизительно одновозрастными, без видимых повреждений. Методы исследования лишайников включают определение наличия или отсутствия, жизненных форм лишайников и их относительную численность, исследование сообщества лишайников, процент покрытия. 1). Метод сеточек-квадратов. В настоящее время для количественного описания эпифитных лишайников в основном используется метод сеточек-квадратов с соотношением сторон 1:1 или 1:2. Такие сеточки представляют собой жесткий контур прямоугольной или квадратной формы, разделенный на квадраты размером 1 1 см тонкими проволочками, натянутыми параллельно сторонам контура. При определении проективного покрытия лишайников обычно пользуются сеточками 10 10 см, представляющими собой рамки, на которые через каждый сантиметр натянуты продольные и поперечные тонкие проволочки. Рамку накладывают на ствол дерева и фиксируют. Затем определяют число a единичных квадратов, в которых лишайники занимают на глаз больше половины площади квадрата, и им приписывают покрытие, равное 100 %; определяют число b квадратов, в которых лишайники занимают менее половины площади квадрата, и им приписывают покрытие, равное 50 %. Общее покрытие в процентах вычисляют по формуле (c — число исследованных деревьев) 1.3: R= 100a + 50b / c (1.3). 2) Визуальная оценка покрытия лишайников. Покрытие каждого вида на стволе дерева может быть также представлено в качестве визуальной оценки. Это можно сделать с помощью небольших пробных площадок, расположенных на стволе дерева на определенной высоте. Для определения проективного покрытия используется балльная шкала Браун-Бланке, объединяющая покрытие и обилие: + — встречается редко, степень покрытия ничтожна. 1 — индивидуумов много, степень покрытия мала или особи разрежены, но площадь покрытия большая; 2 — индивидуумов много, степень проективного покрытия не менее 10%, но не более 25%; 3 — любое количество индивидуумов, степень покрытия 25 – 50%; 4 — любое количество индивидуумов, степень покрытия 50 – 75%; 5 — степень покрытия более 75%, число особей любое. Исследование загрязнения атмосферы транспортной магистрали лихеноиндикационным методом Для проведения такого исследования на стволе дерева пробная площадка ограничивается деревянной рамкой, например, размером 10 10 см. При проведении исследования отмечают:
После проведения исследований на нескольких деревьях делается расчет средних баллов встречаемости и покрытия для каждой жизненной формы лишайников - накипных (Н), листоватых (Л) и кустистых (К) (см. табл. 4 ниже). Зная баллы средней встречаемости и покрытия Н, Л, К, легко рассчитать показатель относительной чистоты атмосферы (ОЧА) по формуле 1.4: ОЧА=(Н+2Л+3К)\30 (1.4). Чем выше показатель ОЧА (ближе к единице), тем чище воздух местообитания. Результаты исследований вносятся в таблицу 4. Таблица 4. Оценки частоты встречаемости и степени покрытия лишайников по пятибалльной шкале.
Биоиндикация методом оценки повреждений растений В результате воздействия загрязняющих веществ, находящихся в окружающей среде, в растениях происходит разрушение хлорофилла, что приводит к снижению фотосинтеза. Нарушения в фотосинтезе приводят к некрозу (отмиранию). Это понятие широко используется в биоиндикации. При этом устанавливается следующая последовательность его проявления в исследуемой экосистеме: хлороз (бледная или светлая окраска хвои, листьев); некроз (потемнение и отмирание частей хвои, листьев); дефолиация (опадание хвои, листьев). Различают краевой некроз, точечный межжилковой. Критериями могут быть: относительные потери в массе листьев; степень желтизны; синдром плакучести (обвисающие ветви); выступание смолы на ветвях и стволах; изменение формы кроны (разветвление без центрального побега при гибели верхушечной почки, нарушение роста боковых побегов, замедление роста в высоту). Присутствие в атмосферном воздухе городов оксидов азота и серы является причиной выпадения кислотных дождей, что представляет опасность для всех живых организмов. Наличие этих веществ в атмосферном воздухе может вызывать у покрытосеменных растений межжилковые некротические пятна на листьях, у голосеменных – красно-коричневую суховершинность и некроз хвои и веток. В данном случае биоиндикация проводится на морфологическом уровне. При этом надо установить, как проявляется в исследуемой экосистеме последовательность: хлороз, некроз, дефолиация (опадание листьев), суховершинность. В качестве стандарта можно использовать любую лесную экосистему, удаленную от города и промышленных объектов. Повреждения голосеменных растений: 1). Превышение ПДК диоксида серы в атмосфере вызывает красно-коричневую суховершинность. 2). Диоксид азота вызывает явления красно коричневого некроза хвоинок и веток. Хвоинки берутся с нескольких боковых побегов средней части кроны (от 5 до 10 деревьев в 15 – 20 летнем возрасте). Далее фотографируют или зарисовывают 20 – 30 пар хвоинок второго и третьего года жизни. Анализ хвои проводится в лаборатории. Вся хвоя делится на 3 части: неповрежденная, с пятнами, с признаками усыхания. Подсчитывается количество хвоинок в каждой группе. Данные заносятся в табл. 5 с указанием даты отбора. Полученные результаты сравниваются. Если количество поврежденных хвоинок составляет более 50% от всей пробы, то считается, что имеет место высокая степень загрязнения атмосферы. Таблица 5. Определение состояния хвои сосны обыкновенной для оценки состояния атмосферы (измеряемые показатели — количество хвоинок).
Мониторинг водной среды. Предварительное описание водоема. Основные характеристики воды. Цель - сформировать представление о методах описания и исследования водоёма. Задачи:
Данный урок предполагает выход к ближайшему водоему, который находится вблизи школы. Это может быть пруд, озеро, речка, ручей. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Похожие:
 | «Выполнение экологического мониторинга на Южно-Черноморском лицензионном участке в 2013-2014 г г.» | | Строительство поглощающей скважины ла-519 на Лунском нефтегазоконденсатном месторождении с платформы лун-а. Перечень мероприятий... |
| Дзо ОАО рао «еэс россии» системы экологического менеджмента и экологического аудита» и реализации экологической политики, как приоритетного... | | О предоставлении информации в государственный фонд данных государственного экологического мониторинга |
| Всероссийского детского экологического форума «Зелёная планета-2017» (далее – Форум) проводится в соответствии с планом областных... |  | Муниципальное бюджетное образовательное учреждение дополнительного образования детей |
| Дать студентам основные понятия о правовой базе в области охраны окружающей среды, привить им навыки выбора и использования приборов... | | Анализ международного законодательства в сфере оценки энергоэффективности, паспортизации и маркировки зданий. Оценка международных... |
| Это стремление необходимо поддерживать и развивать в каждом подростке, включая в процесс дополнительного образования такие формы... | | Методические рекомендации предназначены для использования в работе органами управления культуры и руководителями образовательных... |