Биоиндикация загрязнения воздуха по хвое сосны

Муниципальное бюджетное общеобразовательное  учреждение

 средняя образовательная школа № 28

имени Героя  России С. Г. Молодова 
 
 
 
 
 

Проект  по экологии 
 

«Биоиндикация загрязнения атмосферы

  с помощью хвойных растений» 
 
 
 
 
 
 
 
 

         Выполнила ученица 9 «а» класса

МБОУ  СОШ № 28

Мохначева Юлия Валерьевна

Руководитель  проекта

 Анненко Татьяна Дмитриевна,

 учитель биологии МБОУ СОШ № 28 
 

Челябинск 2012 год 

План 

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

1. Характеристика загрязнений. Виды …...............................................…..…..5                                                                                   
2. Основные загрязняющие вещества …...................…………………...……...6
3. Определение загрязнений, производимых автотранспортом …..............….7

   2.1. Биоиндикация  ….......................……………………………………………..9

   2.2. Особенности  работы с биоиндикаторами …......................……………….9

   2.3. Морфологические изменения растений …..............................……….......11

   2.4. Антропогенное воздействие на фитоценозы …..................……………..13

   2.5. Хвойные  как биоиндикаторы …...............................……………………...14

3.1. Определение  состояния хвои сосны обыкновенной  для оценки загрязненности атмосферы  …........…………………………………………16

Заключение ….........................................…………………………………………...18

Выводы по работе ….................……………………………………………………19

Приложение …...........................................................................................................20

Литература ….........…………………………………………………………………23 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Введение 

     В условиях современного экологического кризиса решение экологических  проблем очень актуально. Концепция  перехода РФ к устойчивому развитию гласит, что « важным фактором обеспечения  устойчивого развития является усиление роли основных социальных групп населения в осуществлении социально-экономических преобразований. Особое место в этом принадлежит молодежи, которой должны быть гарантированы безопасное будущее и возможность участия в принятии решения».

     Предоставить возможность решать проблемы, однако, ещё не значит решить их. Этому нужно учиться и учить. Действительно, прежде чем требовать от человека выполнения ограничений экологического императива, необходимо научить его принимать грамотные решения. В настоящее время эта задача стоит особенно остро, что нашло отражение в содержании проекта Государственного образовательного стандарта образовательной области «Экология» и проекте Национальной стратегии экологического образования в РФ.

     Наша  школа не стоит в стороне от решения экологических проблем. В школе несколько лет подряд проводятся экологические праздники, тестирование учащихся по вопросам охраны природы. Вот  уже 4 год в нашей школе проходит экологический мониторинг  школы и школьной территории. Малахова Валерия изучила шумовое загрязнение как отрицательный фактор антропогенного воздействия на здоровье жителей Военного городка-11 (ЧВВАКУШа). Постоленко Василий изучил звуковой фон школы 

     Езовских  Вячеслав провел комплексную химическую оценку экологического состояния микрорайона школы №28 г. Челябинска.  

Объект  моего исследования – пришкольная территория МБОУ СОШ №28.  Наша школа расположена в северо-западном районе г. Челябинска

     Это типовая школа на 1400 учащихся, построена  в1997 году. Она находится на территории жилой зоны военного городка города Челябинска. В непосредственной близости к школе расположены жилые  многоэтажные  дома и активное строительство, ж/д станция Шагол, военное училище , взлетно-посадочный аэродром, магазины, почтовое отделение, газовая котельная. Вблизи школьной территории проходит и автострада .

     Темой исследования стало изучение биоиндикации окружающей среды воздуха с помощью сосны обыкновенной.

       Объектом исследования - сосна обыкновенная, лесная (Pinus silvestris).

     Предметом - биоиндикация атмосферного загрязнения по сосне.

     Проблема: провести исследование состояния воздуха в окрестностях с помощью биологических индикаторов и при этом выявить ранние симптомы нарушения жизнедеятельности хвои.

     Целью исследования стала возможность выявить влияние антропогенного воздействия на окружающую среду. Вопрос на сегодняшний день считаю актуальным в связи с ухудшением природной среды в районах, приближенных к городу и автотрассам международного значения.

     Новизна в работе заключается в том, что учащиеся школ  могут заниматься частично-исследовательской работой, используя простые и очень доступные методы, так как в дальнейшем можно полученные данные по морфологическим характеристикам подтвердить исследованием анатомических и физиологических особенностей  хвои и побегов.

     Гипотеза: если использовать самые простые и доступные методы изучения. такие как биоиндикация – оценка окружающей среды с помощью живых объектов, то можно предотвратить загрязнение окружающей среды в любых регионах нашей страны.

     Используя оценку состояния среды с помощью живых объектов, были поставлены следующие задачи:

1. Изучить соответствующую литературу.
2. Изучить экологическую структуру и окружающую природную  среду
3. Выявить источники загрязнения, используя биоиндикацию как метод экологического мониторинга.
4. Наметить пути экологического улучшения школьной территории

 
 
 
 

     1.1. Характеристика загрязнений.  Виды 

     Загрязнением  обычно называют поступление в среду  обитания вредных веществ, которые  приводят к нарушению функционирования экологических систем. Действие таких веществ может затрагивать отдельные организмы, отдельные популяции и всю экосистему в целом. Есть среди загрязнителей и такие, которые оказывают влияние на всю биосферу.

Загрязнение может  быть природное и антропогенное. В первом случае загрязнители поступают в результате естественных процессов: извержения вулканов, землетрясения, наводнение, падение метеоритов. Второй вид загрязнения связан с деятельностью человека. Поток загрязнителей, поступающих в биосферу этим путём, намного превосходит их естественное поступление.

Действие загрязнителя зависит от его концентрации. Любой  загрязнитель практически безвреден, если его концентрация не превышает  некоторых специально определённых величин. Такие показатели специалисты  называют ПДК (предельно допустимая концентрация) Для большинства загрязнителей определены свои ПДК. Во многих странах ПДК входят в систему государственных стандартов, закреплённых специальными законами.

В современной  экологии понятие " загрязнение" значительно расширилось. Загрязнителями стали называть не только вещества, но и все тела и явления, которые появляются в среде обитания не в том месте, количестве или в необычное для природы время. Основываясь на таком понимании загрязнителей, учёные выделяют химическое, биологическое, радиационное, электромагнитное, шумовое и тепловое загрязнения. 

  1.2. Основные загрязняющие вещества

   В основном существуют три основных  источника  загрязнения атмосферы: промышленность, бытовые котельные, транспорт. Доля каждого из этих источников в общем, загрязнении воздуха сильно различается в зависимости от места. Сейчас общепризнанно, что наиболее сильно загрязняет воздух промышленное  производство. Источники загрязнения - теплоэлектростанции, которые вместе с дымом выбрасывают в воздух сернистый и углекислый газ; металлургические предприятия,  особенно цветной металлургии, которые выбрасывают  в  воздух  оксиды  азота,  сероводород,  хлор, фтор,  аммиак, соединения фосфора, частицы и соединения ртути  и мышьяка;  химические и цементные заводы. Вредные газы попадают в  воздух в результате сжигания топлива для нужд промышленности, отопления жилищ,  работы транспорта, сжигания и переработки бытовых и промышленных отходов.  

1.3. Определение загрязнений,  производимых автотраспортом 

          Автомобиль – один из главных источников загрязнения окружающей среды в больших городах. Для Челябинска выброс автотранспортом загрязняющих веществ в атмосферный воздух остается одной из главных проблем. Отработанные газы двигателей внутреннего сгорания содержат более 200 вредных веществ и соединений, в том числе и канцерогенных. Среди веществ, вызывающих химическое загрязнение воздуха, наиболее распространены и опасны оксиды азота, серы, угарный газ, углеводороды, тяжелые металлы, сажа – продукт неполного сгорания топлива .Загрязнение воздуха в первую очередь отрицательно сказывается на состоянии здоровья человека, на животных и растениях. В данной части работы проведено исследование влияния выхлопных газов автомобилей на экологическое состояние микрорайона школы №28

1. 1. Определение  содержания количества вредных  веществ, выбрасываемых в атмосферу  автотранспортом

Цель работы на данном этапе: изучить влияние  автотранспорта на состояние атмосферного воздуха в районе школы №28. Для  достижения данной цели необходимо было выполнить следующие задачи:

• определить интенсивность и состав транспортного потока на контрольных участках;
• рассчитать количество топлива разного вида, сжигаемого двигателями автомашин;
• рассчитать количество образованных вредных веществ по бензину.

Определение количества единиц автотранспорта, проходящего  по контрольному участку исследования.

1. На выбранном  для исследования участке длиной 100 м, неоднократно производился  подсчет автомобилей, движущихся  в оба направления. Работа производилась  в утренние, дневные и вечерние часы следующим образом: занималось место у исследуемого участка, и в течение 15 минут в отдельный бланк заносились данные о проезжающем транспорте. Исследуемый участок дороги по улице Шагольской находится на расстоянии 200 метров от здания школы; контрольный участок «дорога перед школой» - 50 метров.

     На  основе пятикратного проведения эксперимента были получены усредненные характеристики транспортного потока, представленные в таблице 1. 

2. Рассчитывается  общий путь, пройденный выявленным количеством автомобилей каждого типа за 1 час (S, км), по формуле: S = N х I, где N – количество автомобилей каждого типа (на дизельном и бензиновом топливе) за 1 час; I – длина участка, км, равная 0,1 км. 

3. Рассчитывается  количество топлива, сжигаемого двигателями автомашин (R, л), по формуле: R = S х K, где K – расход топлива на 1 км пути, л, приблизительно равный 0,1 л для бензиновых двигателей, 0,4 л для дизельных. 

4. Рассчитывается  объемное количество выделившихся  загрязняющих веществ (V, л) на выбранном нами участке дороги по формуле: V = R х k , где k – коэффициент

• для бензина: при сгорании топлива, необходимого для пробега 1 км, выделяется: 0,6 л угарного газа, 0,1 л углеводородов, 0,04 л диоксида азота;
• для дизельного топлива: при сгорании топлива, необходимого для пробега 1 км, выделяется: 0,14 л угарного газа, 0,037 л углеводородов, 0,015 л диоксида азота.

 

5. Рассчитывается  количество свинца (m , г), содержащееся в топливе (1 л этилированного бензина  содержит в среднем 0, 25 г тетраэтилата свинца), с использованием данных по расходу топлива на исследуемом участке автотрассы: m(Pb) = R х k(Pb) где R – количество сжигаемого топлива, k - коэффициент, равный 0,25.В таблице представлен расчет количества загрязняющих веществ, выбрасываемых в атмосферу исследуемым количеством автомобилей, проезжающих на контрольном участке за сутки (таблица 2).