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.
|
Сбор и определение водных беспозвоночных животныхДля отлова водных беспозвоночных животных используют сачок и банку. Дополнительно осматривают водные растения, камни и коряги. Для отбора донного грунта применяют пластиковую емкость объемом 3 – 5 л, верхнюю часть емкости срезают, а в дне делают небольшое отверстие для прохода воды. Емкость вкручивают дном вверх в мягкий донный грунт на глубине 10 – 15 см, после чего аккуратно переворачивают и вытаскивают на берег. Вынутый грунт необходимо промыть в сите. Сито можно изготовить самим, натянув на круглую или прямоугольную рамку синтетическую сетку. Важно, чтобы ячейки сита были не крупнее 1 – 1.5 мм, иначе сквозь них уйдет слишком много водных организмов. Сито с вынутым грунтом наполовину погружают в воду и встряхивают энергичными, но аккуратными движениями до тех пор, пока вода в нем станет относительно прозрачной. Оставшихся в сите животных вместе с крупными частицами грунта вытряхивают в светлый плоский пластиковый контейнер или тазик с 2 – 3 сантиметровым слоем воды и приступают к определению. Для получения достоверных данных об обитателях небольшого водоема необходимо отобрать не менее 5 подобных проб. Кроме банки, для сбора организмов нужно использовать сачок. Диаметр сачка должен быть не менее 25 – 30 см, а длина матерчатого конуса в 2.5 раза больше. Для изготовления сачка можно использовать плотную бязь или марлю. Сачок насаживается на рукоятку длиной 1.5 – 2 метра. Сачком в воде описывают плавные «восьмерки». При этом конус сачка должен всегда оставаться расправленным. В быстрой реке вести сачок нужно против течения. После нескольких взмахов сачок вынимают, и пойманные организмы вытряхивают в контейнер или тазик. Если в сачок попало значительное количество грунта, его необходимо промыть в сите или в самом сачке. Обязательно следует поискать животных на растениях, камнях и корягах, поднятых со дна водоема. При подъеме донных предметов лучше прямо под водой положить их в сетку сачка, иначе в процессе подъема многие животные могут быть утеряны. Растения, камни и мелкие коряги из сачка перекладывают в контейнер и внимательно осматривают со всех сторон. Для определения собранных беспозвоночных нужно внимательно рассмотреть весь находящийся в контейнере или тазике материал. Собранных животных пинцетом вынимают из контейнера и кладут в небольшие емкости с водой (например, в чашки Петри, баночки из-под лекарств). Разные животные (пиявки, двустворчатые моллюски, личинки насекомых) распределяются в разные баночки. Особенно важно отсадить отдельно крупных животных (моллюсков) и хищников: они могут раздавить или съесть своих «соседей». Для ловли мелких животных можно использовать пипетку. Когда все организмы будут распределены по банкам, можно приступать к определению их видовой принадлежности. Оценка качества воды методами количественного и качественного анализа. Цель - ознакомить с методами химического анализа воды.Задачи:
Данный урок можно провести как практическую работу. Однако учителю необходимо будет накануне взять пробу воды из ближайшего водоема. Обычно для оценки качества воды методами химического анализа достаточно двух литров воды. Исследование воды необходимо провести в течение суток с момента отбора пробы. Оборудование:
1. Водородный показатель (pH). рН – это отрицательный десятичный логарифм из концентрации ионов водорода (моль/л), то есть pH = -lg[H+]. При этом рН < 7 соответствует кислой среде, рН > 7 – щелочной. Водопроводная вода должна иметь нейтральную реакцию (pH = 7). Для водоемов хозяйственного, питьевого, бытового назначения рН должен находится в пределах от 6.5 до 8.5. Желудочный сок рН=1 Раствор питьевой соды рН=9 Кока-кола рН= 3 Хозяйственная сода рН=13 Молоко рН=6 Раствор сахара рН=7 Нашатырный спирт рН=11. Для определения рН в пробирку наливают 5 мл исследуемой воды и 0.1 мл универсального индикатора. Раствор перемешивают и по окраске оценивают величину рH:
pH воды можно определить также при помощи универсальной индикаторной бумаги, сравнивая ее окраску со шкалой. 2. Определение содержания взвешенных частиц. Этот показатель качества воды определяют путем фильтрования определенного объема воды через бумажный фильтр и последующего высушивания осадка на фильтре в сушильном шкафу до постоянной массы. Для анализа берут 500 – 1000 мл воды. Фильтр перед работой взвешивают. После фильтрования осадок с фильтром высушивают до постоянной массы при 105 Сº, охлаждают в бюксе или в другой герметически закрывающейся посуде и взвешивают. Взвешивание желательно проводить на аналитических весах. Содержание взвешенных веществ в мг/л в испытуемой воде определяют по формуле 1.5: (m1 - m2) 1000/V (1.5), где m1 — масса бумажного фильтра с осадком взвешенных частиц, мг; m2 — масса бумажного фильтра до опыта, мг; V — объем воды для анализа, мл. ПДК взвешенных частиц в водоемах составляет 10 мг/л. 3. Оценка качества воды методами химического анализа. Качественный анализ воды можно провести при помощи следующих реакций (табл. 14 и 15). Таблица 14. Качественные реакции для анализа катионов.
Таблица 15. Качественные реакции для анализа анионов.
3. Определение жесткости воды. Жёсткость воды обусловлена наличием растворимых солей кальция и магния. Различают временную и постоянную жесткость воды. Временная жесткость иначе называется устранимой или карбонатной. Она обусловлена наличием гидрокарбонатов кальция и магния. Постоянная (некарбонатная) жесткость вызвана присутствием других растворимых солей (хлоридов, сульфатов) кальция и магния. Под общей жесткостью воды понимают временную и постоянную жесткость. Временную жесткость воды можно легко устранить путем кипячения. При этом образуются нерастворимые карбонаты кальция и магния, которые выпадают в осадок, образуя накипь. Постоянную жесткость воды можно устранить путем добавления карбоната натрия. Карбонат натрия осаждает ионы кальция и тем самым смягчает воду. Для смягчения воды могут быть использованы также ионообменные смолы. При этом жесткая вода пропускается через специальные колонки. Ионы кальция и магния поглощаются ионообменной смолой, а вместо них их смолы выделяются ионы, не создающие жесткости (обычно ионы натрия). Для того чтобы проверить жесткая вода или нет, можно использовать два способа. Первый способ. К 100 мл воды добавьте раствор карбоната натрия (соды). Если вода жесткая, то выпадет осадок карбоната кальция или магния. Второй способ заключается в добавлении в добавлении мыла к воде и наблюдении, образуется ли пена. Жесткая вода мешает мылу проявлять свои моющие свойства. При смешивании мыла с мягкой водой оно легко в ней растворяется с образованием мутного раствора со слоем пены на поверхности. Если же мыло добавить к жесткой воде, ионы кальция и магния реагируют с мылом, образуя нерастворимые соединения, которые видны в виде хлопьев или клейкого налета. 4. Определение хлоридов. Концентрация хлоридов в водоемах источниках водоснабжения допускается до 350 мг/л. Хлориды попадают в водоемы со сбросами хозяйственно бытовых и промышленных сточных вод, а также при использовании в зимнее время антигололедных составов. Содержание хлоридов в воде является очень важным показателем при оценке санитарного состояния водоема. Методика определения хлорид-ионов. В пробирку отбирают 5 мл исследуемой воды и добавляют три капли 10% раствора нитрата серебра. Приблизительное содержание хлоридов определяют по характеру осадка или помутнению (см. таблицу 16). Таблица 16. Определение содержания хлоридов.
Мониторинг почвы. Изучение состава и свойств почвы. Цель - научить различать понятия физического и механического состава почвы, ознакомить с методом описания почвенного профиля. Задача:
Данный урок может быть проведен на пришкольном участке либо в соседнем парке или сквере. Описание почвенного профиля можно провести неподалеку от школы в парке, где имеются овраги. Материалы и оборудование.
1. Физические свойства почвы. Влажность почвы определяется в полевой обстановке прямыми наблюдениями. Балл 1: почва сухая, не холодит руки, почти не светлеет. Песок сыпучий, глина сбита в крепкие комки. Балл 2: почва свежая, слегка холодит руки, очень слабо светлеет при высыхании. Прижатая к почве фильтрованная бумага увлажняется. Балл 3: почва влажная, заметно холодит руки, высыхая, значительно светлеет и увлажняет придавленную к ней фильтрованную бумагу. Песок легко формируется, глина и суглинок скатываются, при высыхании трескаются. Балл 4: почва сырая, при высыхании сильно светлеет. На ощупь холодная. Приложенная обыкновенная бумага промокает. Балл 5: почва мокрая, блестит, лоснится от покрывающей ее пленки воды, обнаруживается текучесть, не скатывается. Плотность (твердость) почвы имеет большое значение для продвижения в ней организмов. Определяется по следующим признакам: очень твердая почва представляет собой компактную массу, почти не поддающуюся к копанию лопатой; почва средней твердости (лопата входит в нее с усилием, в несколько приемов, но все же значительно легче, чем в первом случае, из ямы почва достается целыми пластами); рыхлая почва (лопата входит сразу во весь штык, и при выбрасывании из ямы почва легко рассыпается). Пластичность (скатываемость) почвы имеет значение для живых организмов при прокладывании и заделке нор. Она определяется на ощупь следующим образом: кусочек почвы сильно увлажняют (почти до состояния текучести, размазываемости), затем между ладонями раскатывают в наиболее тонкую «колбаску». Легкие почвы скатываются только в виде шарика. Чем тяжелее почва, тем легче она скатывается. 2. Механический состав почвы. Механический состав почвы определяет ее термический режим. Глинистые и суглинистые почвы характеризуются большой теплоемкостью, что влияет, в свою очередь, на влажность. Выделяют следующие механические различия почв: глинистые: почвенная масса с большим трудом растирается на ладони, в сухом состоянии твердая, во влажном вязкая, пластичная и при скатывании образует тонкую длинную «колбаску», которая при сгибании в кольцо не разрывается; след от ножа дает узкую, металлическую и блестящую черту; суглинистые: почва растирается без труда, хорошо видны песчинки, в сухом виде довольно плотная, во влажном — пластична, но «колбаска» при сгибании в кольцо разваливается; бороздка от ножа получается матовая и широкая; супесчаные: почва растирается без труда, преобладают песчаные частицы, ссыхается в непрозрачные комки, по ходу движения ножа ощущается характерный хруст, края бороздки крошатся, в «колбаски» не скатывается; песчаные: почва состоит исключительно из песчинок, в сухом состоянии сыпуча, во влажном — текучая масса. Таблица 17. Характеристика почвенного профиля (на примере подзола).
Основная масса корней растений и животные почвы сосредоточены на глубине залегания подгоризонтов А и Еа, или слоя выщелачивания. В ходе урока рекомендуется провести практическую работу по формированию основ почвоведческих исследований. Практическая работа может быть проведена в ближайшем сквере или близ оврага, где хорошо различимы почвенные горизонты. Возможна предварительная закладка двух почвенных разрезов: один на мало нарушенном участке парка или сквера, другого – в месте с явно выраженным антропогенным воздействием. На городской территории весь почвенный покров нарушен в той или иной степени, однако глубина залегания искусственных включений антропогенного происхождения в разных типах почв различна. Поэтому возможно провести практическую работу на сравнение характера и степени выраженности воздействия человека на почву. Для этого сравниваются: - влажность, окраска, пластичность, плотность, состав почв на двух разных разрезах (общие свойства почвы); - нарушения почвы (уничтожение почвы, перекрытие почвенного профиля, эрозия, механические нарушения – уплотнение, переувлажнение, иссушение, образование плотных корок, пирогенные нарушения, замусоривание и др.; - характеристика загрязненности почвы (возможные источники, виды загрязнений): 1. загрязнения отходами промышленных производств, свалками, химикатами, токсичными продуктами в результате аварий на транспорте; 2. токсичные атмосферные выпадения; 3. распространение загрязнений с талыми и почвенными водами. - соотношение и выраженность почвенных горизонтов и подгоризонтов (рис. 10, 11). Учащиеся могут заполнить следующую таблицу (табл. 18): Рис. 10. Почвенный профиль на примере дерново-подзолистой почвы (по изданию «Почва. Город. Экология» под ред. Г. В. Добровольского (1997). Почвенные горизонты и подгоризонты: АL – подстилка, AF – темно-коричневый слой, AH – черный гумусовый слой, Вtr – железистый слой, Bs – слой плотного песка, С – материнская порода. Рис. 11. Профили городских почв (урбаноземов) (по изданию «Почва. Город. Экология» под ред. Г. В. Добровольского (1997). Почвенные горизонты: Ud – дерновый горизонт с примесью антропогенных включений (строительно-бытового мусора, промышленных отходов); U1 – горизонт «урбик» (перемешанный горизонт, часть культурного слоя с антропогенными включениями); L – слой, являющийся искусственным барьером (например, асфальтовое покрытие или бетонная плита, включенные в почву); Cu – культурный слой (строительные или другие отходы, мелкозем, почвообразующая порода); Du – подстилающая порода. Таблица 18. Сравнительное описание почвенных профилей.
После заполнения таблицы учитель может порекомендовать сравнить описанные профили с эталонным профилем дерново-подзолистой почвы (рис. 10), на которой сформированы современные урбаноземы (рис. 11). Также учащимся предлагается установить, с каким видом хозяйственной деятельности человека может быть связано зафиксированное нарушение почвенного покрова, как это может выразиться в дальнейших изменениях почвы на данном участке. Особенное внимание при этом следует обратить на состав культурного слоя, а также на факт возможной запечатанности почвы в недавнем прошлом. Учащиеся работают с таблицей (табл. 19): Таблица 19. Антропогенные нарушения городских почв и их признаки.
Для заполнения таблицы учитель может использовать следующие слова-подсказки:
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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... |