Исследование экологического состояния пришкольной территории

муниципального бюджетного образовательного учреждения «Побединская средняя общеобразовательная школа» Скопинского муниципального района Рязанской области
Исследование экологического состояния пришкольной территории
Исследовательская работа ученицы 7 класса Копыловой Юлии
Руководитель Ткаченко В.П. – учитель географии и химии
2016 – 2017 учебный год.
Содержание 
Введение
Основная часть.
1.Анализ расположения школы на территории поселка Побединка.
2.Влияние автомобильного транспорта на экологию окружающей среды.
3.Определение количества выхлопных газов от автомашин.
4. Изучение степени загрязненности воздуха по видовому состоянию лишайников
 5. Роль зеленых насаждений в улучшении экологического состояния окружающей среды.
6. Влияние загрязнения воздуха на организм человека.
7. Улучшение экологического состояния пришкольной территории
 III. Заключение.
 IV. Литература.
Введение.
 Цель: изучение экологического состояния пришкольной территории, выявление экологических проблем, связанных с месторасположением школы.  
Объект: атмосферный воздух и его состояние на разных участках пришкольной территории МБОУ «Побединская средняя общеобразовательная школа».
Актуальность темы исследования заключается в том, что атмосферный воздух является самой важной жизнеобеспечивающей природной средой. Результаты экологических исследований, как в России, так и за рубежом, свидетельствуют о том, что загрязнение тропосферы – самый мощный, постоянно действующий фактор воздействия на человека, пищевую цепь и окружающую среду. Она оказывает интенсивное воздействие не только на человека и биотопы, но и на гидросферу, почвенно-растительный покров, геологическую среду, сооружения и другие техногенные объекты. Поэтому охрана атмосферного воздуха является наиболее приоритетной проблемой экологии и ей уделяется пристальное внимание во всех развитых странах.
Задачи:
        - познакомиться с основами российского  законодательства по вопросам охраны природы,  конституционными экологическими правами и обязанностями граждан РФ;
       - выявить нарушения экологического состояния пришкольной территории и разработать мероприятия по ее охране;
- изучить природно-климатическую характеристику месторасположения школы (рельеф, освещенность участка, почва, преобладающие ветра, шумовая нагрузка, растительность, ориентация по сторонам горизонта);
 - ознакомиться с методами проведения социологических исследований;
- изучить степень озеленения пришкольного участка разнообразие видов растений: (разнообразие видов растений,  количественный учет зеленых насаждений,  план зеленых насаждений, оценка состояния растительности, эстетическая оценка пришкольного участка, запыленность и шумовая нагрузка на различные зоны пришкольного участка);
  - освоить способы стимулирования активности школьников в процессе принятия решений по улучшению экологической ситуации вокруг школы.
Гипотеза: какова степень загрязнения атмосферного воздуха на территории пришкольного участка.
Методика: теоретический, визуальный, статистический, натуральное наблюдение по живым объектам – биоиндикаторный и лихоиндикаторы, экспериментальный.
Оборудование: лупа.
Практическая ценность исследования.
 Результаты выполненного исследования позволяют оценить степень загрязнения атмосферного воздуха в районе школы. Также результаты исследования можно использовать при проведении бесед по экологии.
Реализация исследовательской работы, как и решение любой проблемы, осуществлялась в несколько этапов.
Схема опыта:
       - выявление проблемы (поиск противоречий - в чем проблема?);
       - анализ проблемы (выяснение причин и прогнозирование - что происходит?);
      - выявление вариантов решения (формулировались различные способы решения проблемы -  что и каким образом можно и нужно изменить);
      - выбор решения (что нужно сделать?)
       Заключительными этапами моего исследования после реализации выбранных способов улучшения экологической обстановки  будут следующие:
        - реализация решений;
        - анализ последствий (что изменилось?).
      Первым шагом работы было подобрать проанализировать литературу по теме, связанной с данной проблемой. Изучив необходимую подборку материалов, пришла к выводу, что автомобильный транспорт, дороги, бытовой мусор, сжигание опавшей листвы – сильнейшие загрязнители окружающей среды на пришкольном участке.
1.Анализ расположения школы на поселке Побединка. Это типовая школа на 108 учащихся, построеная в1937 году. Она находится на территории Побединского муниципального поселения. В непосредственной близости к школе, 30 м. , расположены две улицы жилых новостроек: ул. Молодежная и ул. Центральная. Вблизи школьной территории проходит шоссейная дорога. По санитарно-гигиеническим нормам промышленные предприятия, бани, магазины и др., должны располагаться от школы на расстоянии не менее 10 м, автострада – не менее 25 м. Расстояние от нашей школы до ближайшего магазина – 45 м, до автострады – 1000 м. Завод «Строймаш» на данный момент не работает. Но расположен от школы на расстоянии 750 м. Баня находится на расстоянии 300 метров.
2. Влияние автомобильного транспорта на экологическое состояние окружающей среды.
Автомобиль – не роскошь, а средство передвижения. Это известно всем. Но то, что машина из блага цивилизации может превратиться в ее бич, человечество стало понимать сравнительно недавно. Чем больше машин выходит на улицы, тем труднее жителям мирно сосуществовать с их стальным гудящим и чадящим потоком.
 В выхлопных газах содержатся окись углерода, окислы азота, углеводороды, альдегиды, сажа, бензапирен, диоксид, формальдегид, бензол и другие вредные вещества (всего около 300 различных веществ.)  Окись углерода (//), например, попадая в кровь, действует на красные кровяные клетки - эритроциты так, что они теряют способность транспортировать кислород. В результате наступает кислородное голодание организма, что сказывается на работе центральной нервной системы.
Когда мы вдыхаем оксиды азота, они в дыхательных путях соединяются с водой и образуют азотную и азотистую кислоты. В результате возникает не только раздражение слизистых оболочек, но и весьма тяжелые заболевания. Считается, что окислы азота в 10 раз опаснее для организма, чем окись углерода.
Типичным представителем канцерогенных веществ, то есть веществ, способствующих возникновению раковых опухолей, является бензапирен. 
Именно развитие автотранспорта является главным источником засорения атмосферного воздуха. Так считают многие ученые и видят в этом главную причину смертности от рака легких. Ведь при стирании шин об асфальт атмосфера загрязняется резиновой пылью.
 К факторам, оказывающим неблагоприятное влияние на организм, относятся также соединения свинца, содержащиеся в выхлопных газах автотранспорта. В атмосферном воздухе свинец содержится почти исключительно в виде неорганических соединений. Количество свинца в крови человека возрастает пропорционально с увеличением его содержания в воздухе. Последнее ведет к снижению активности ферментов, участвующих в насыщении крови кислородом, к нарушению обменных процессов в организме.
В настоящее время  в мире автомобилей больше миллиарда. В России насчитывается более 1 миллиард 15 млн. легковых автомобилей, в том числе 6 млн. грузовых автомобилей и примерно 890 тыс. автобусов. В Рязанской области количество авто возросло с 3,4 в 1997 году до 312 на 1000 жителей в 2014 году.
Противоречия, из которых состоит автомобиль, ни в чем не проявляются так резко, как в деле защиты природы. С одной стороны, он облегчил человеку жизнь, с другой стороны – отравляет ее в самом прямом смысле слова. Специалисты установили, что один легковой автомобиль ежегодно поглощает из атмосферы 4 т. кислорода, выбрасывая с отработанными газами примерно 800 кг окиси углерода, около 40 кг окислов азота и почти 200 кг различных углеводородов. Если помножить эти цифры на 1,15 миллиард . единиц, можно представить степень угрозы, таящейся в чрезмерной растущей автомобилизации повсеместно.
 Выхлопные газы являются причиной фотохимического тумана, который возникает в загрязненном воздухе в результате фотохимических реакций, протекающих под действием солнечного излучения. К веществам, участвующим в фотохимических реакциях, относятся альдегиды, раздражающие глаза и вызывающие боль в горле уже при сравнительно малой концентрации. Однако эти вещества влияют на функции легких и органов кровообращения, начиная с малой концентрации, когда человек еще не замечает, что ему щиплет глаза.
Если учесть, что большая часть автомобилей имеют неисправность двигателей, отрицательное  воздействие возрастает в несколько раз, нарушение инструкций по эксплуатации автомобилей приводит к увеличению загрязнения окружающей среды. Я хочу сказать о старых, изношенных автомобилях, которых много и в нашей деревне. Старые «Москвичи», «Жигули» или «Волги» особенно сильно загрязняют окружающую среду, выбрасывая в 2-3 раза больше вредных газов, чем новые машины этих же марок, и в 5-6 раз больше, чем иномарки. Но виноваты в этом, конечно, не сами автомобили, а фирмы, которые их производят.  Наши «Нивы» и «Волги» на каждые 100 км пути расходуют по 10 и более литров горючего, а современные японские и американские марки - в 2 раза меньше. Более того, уже разработаны конструкции автомобилей, расходующих 4 л на 100 км пути! От таких машин вреда будет немного.
3. Определение количества выхлопных газов от автомашин, поступающих в атмосферу.
Известно, что один легковой автомобиль в течение суток выбрасывает до 1 кг выхлопных газов, в состав которых входит около 30 г угарного газа, 6 г оксидов азота, соединения свинца, серы и других вещества. По нашим подсчётам за 1 час по шоссейной дороге, проходящей в 4 м от школы, прошло 12 автомобилей. Конечно, густота движения автотранспорта бывает не всегда такая большая. Но мы выбрали специально время обеденного перерыва, когда транспортный поток наиболее велик. Таким образом, в районе школы в атмосферу поступает 52 кг выхлопных газов, из них 490 г угарного газа, 358 г оксидов азота, серы и других веществ.
4. Изучение степени запылённости воздуха на школьной территории
Для того, чтобы определить степень запылённости воздуха мы собрали листья растений возле дороги, рядом со школой и в начале фруктового сада, который находится за школой. К поверхности собранных листьев приложили клеящуюся плёнку. Затем сняли плёнку и той стороной, где отпечатался контур листа вместе со слоем пыли, прикрепили к листу белой бумаги. Сравнили запылённость воздуха в различных местах. Результаты оказались следующие: наибольшая запылённость воздуха рядом с шоссе, наименьшая – в начале сада.
Определение степени загрязнённости воздуха по видовому составу лишайников.
Рядом с нашей школой находится посадка из тополей. Мы провели исследование видового состава лишайников на стволах деревьев. Лишайники очень чувствительны к загрязнению воздуха промышленными газами. Поэтому там, где их много, воздух свободен от вредных примесей. Там, где лишайников нет, атмосфера загрязнена. Кустистые лишайники исчезают при самом слабом загрязнении воздуха, они имеют вид тонких нитей или ветвящихся кустиков. Слабое загрязнение атмосферы выдерживают листовые лишайники, они имеют вид тонких чешуек или пластинок. Среднее загрязнение выдерживают лишь накипные лишайники, имеющие слоевище в виде тонкой корочки, плотно срастаясь с субстратом.
Карточки – задания по лишайникам - лихоиндикаторы
Используя данные таблицы, определите степень загрязнения воздуха
Степень загрязнения Наличие (+) или отсутствие (-) лишайников
Кустистые Листовые Накипные
Загрязнения нет + + +
Слабое загрязнение - + +
Среднее загрязнение - - +
Сильное загрязнение (лишайниковая пустыня) - - -
После исследования лишайников делаем вывод. На деревьях в посадке тополей произрастают листовые и накипные лишайники, а кустистые отсутствуют. Это говорит о слабом загрязнении воздуха на территории школьного двора .5. Роль зеленых насаждений в улучшении экологического состояния окружающей среды.
Что же всем нам надо делать, чтобы уберечь себя от тяжелых заболеваний легких. Практика показала, что достаточно эффективным средством борьбы с вредными выбросами автомобильного транспорта являются зеленые насаждения, которые играют большую роль в очистке атмосферного воздуха. Дерево средней величины за 25 ч. восстанавливает столько  кислорода, сколько необходимо для дыхания трех человек. За один теплый солнечный день гектар леса поглощает из воздуха 220-280 кг углекислого газа и выделяет 180-220 кг кислорода.
Крупные лесопарковые полосы могут быть активными проводниками чистого воздуха. Древесно-кустарниковая растительность обладает избирательной способностью по отношению к вредным примесям и в связи с этим обладает различной устойчивостью к ним. Исследования ученых показали, что тополь бальзамический является лучшим «санитаром» в зоне сильной постоянной загазованности.
Лучшими поглотительными качествами обладают липа мелколистная, ясень, сирень и жимолость. В зоне слабой периодической загазованности большое количество вредных веществ поглощают листья тополя, ясеня, сирени, липы, меньше – листья вяза, черемухи, клена.
Приведем список растений, способных активно очищать воздух от вредных веществ:
- наибольшей газопоглотительной способностью обладают липа и клен;
- поглотители сернистого газа: тополь, ясень, вяз гладкий, липа
  широколиственная, ива белая;
- поглотители окисленного азота: яблоня обыкновенная;
- поглотители свинца: каштан конский, липа сердцевидная, тополь
 черный;
- поглотители радиоактивности: брусника, дубы.
Растения по-разному задерживают пыль. К примеру, 1 га пихтового леса задерживает 32 т, еловый лес- 30 т, сосновый- 35 т, дубовый-54 тонны пылевидных веществ. Запыленность воздуха снижается летом на 42%, по сравнению с безлесными участками территории, а в зимнее время – до 37%. Хвойные растения являются вечнозелеными растениями, поэтому они имеют важное значение для очистки воздуха от пыли и вредных газов в течение всего года. Один гектар хвойных деревьев задерживает за год до 40 тонн пыли, а лиственных – около 100 тонн.
          Хвойные деревья являются также наилучшими стражами тишины, жаль, что  не все они выдерживают воздействия городского воздуха.
  Каштаны очищают от выхлопных газов автомобильных пространство высотой до 10 метров, шириной до 20 метров и длиной до 100 метров. Причем они расщепляют ядовитые вещества почти без ущерба своему здоровью, в отличии от многих других деревьев.
 Устойчив к загрязнению и тополь, а по количеству поглощаемого углекислого газа и выделяемого кислорода 25-летний тополь превосходит ель в 7 раз, по степени увлажнения воздуха почти  в 10 раз. Тополя хорошо улавливают пыль. Один тополь по нескольким показателем равен 3 липами или 4 соснам или 7 елям.
 Запылённость жилого микрорайона на озеленённых участках на 40% ниже, чем на открытых площадках. Зелёные массивы улавливают 70 – 80% аэрозолей и пыли. На  листовой поверхности взрослого растения  вяза шершавого   осаждается  за летний период до 23 кг пыли, на вязе перистоветвистом – до 18 кг, на иве – до 36 кг, на иве – до 38 кг, на клёне – до33 кг, на тополе канадском – до34 кг, на ясене – до 27 кг, на сирени – до 1,6 кг, на акации – до 0,2 кг, на  лохе узколистном – до 2 кг.
Велика роль газонной травы. С 1 м2 испаряется до 200 г/ч воды, что значительно увлажняет воздух. В жаркие летние дни  на  дорожке у газона температура воздуха на уровне роста человека почти на 2,50C ниже, чем на асфальтированной мостовой. Газон задерживает заносимую ветром пыль и обладает фитонцидным действием. Вблизи зеленого ковра легко дышится. Не случайно в последнее время в практике озеленения все чаще отдается предпочтение  ландшафтному или свободному стилю проектирования, при котором 60% благоустроенной территории и более отводится под газон. Зелень способствует ионизации воздуха
Растения позволяют узнать, насколько сильно загрязнён воздух, а также каким именно веществом.
Например, индикаторами присутствия сернистого газа являются: лишайники, хвойные деревья - ель, пихта, сосна. Из злаковых  трав - мятлик.
Индикаторы присутствия тяжелых металлов: на медь – табак, на никель – томаты, на свинец – сфагновые мхи, лишайники.Индикаторы выхлопных газов автомобилей – многие растения.
Реакция растений на все эти вещества в основном сводится к отмиранию тканей, появлению уродливых форм, изменению окраски листьев, цвета плодов, задержке роста.
Статистические данные.
Мы подсчитали количество деревьев и определили площадь кустарников.  На территории школы произрастает 14 хвойных дерева и 26 лиственных дерева. Площадь кустарников составляет 15квадратных метров.
 Было проведено определение видового состава деревьев, используемых в озеленении школьной территории, оценено жизненное состояние деревьев визуальным методом по наличию различных повреждений. В видовом составе защитной полосы преобладают лиственные деревья – тополя. Также вокруг школы растут березы, рябина, шиповник, сирень, фруктовые – яблони и вишни. По жизненному состоянию большинство деревьев находится в неудовлетворительном состоянии. В последнее время наблюдается засыхание иголок сосны. Сохнут и чернеют ветки сирени.
Отсюда делаем вывод, что изменения на деревьях связаны с большой антропогенной нагрузкой, а именно с близостью автомобильной дороги, жилых домов, бытового мусора, сжигание листвы весной и осенью.
Автомобили загрязняют почву. Если используется бензин с добавлением свинца, то они загрязняют почву этим тяжёлым металлом вдоль автодороги в полосе шириной 50 – 100 метров. Мы провели опрос местных автолюбителей и выяснили, что многие пользуются низкокачественным топливом. Значит, почва около школы со стороны дороги загрязнена свинцом как минимум на 30 метров.
Обращаем внимание на травянистую растительность, которая учавстует в очищении воздуха.
Мы определили, какую площадь занимают газоны вокруг школы. Она составила 120 квадратных метров. Это значит, что за один час  с поверхности пришкольной территории испарится 10 кг воды, что составит в сутки  45 кг. По нашему мнению, это количество значительно увлажняет воздух в районе школы, что в какой-то мере компенсирует вред, наносимый близким расположением автотрассы. Но компенсация эта незначительна.
6. Влияние загрязнения воздуха на организм человека.
Для того чтобы в полной мере оценить воздействия загрязнений воздуха на организмы, были проведены биологические исследования, в результате которых было установлено, что многие заболевания и расстройства могут быть связаны с воздействием загрязненного воздуха на человеческий организм. К таким заболеваниям можно отнести:- респираторные заболевания;- расстройства Центральной Нервной Системы;- заболевания глаз;- аллергические реакции;- заболевания сердца и нарушения кровообращения.Известны также степень и механизм воздействия отдельных компонентов при загрязнении воздуха.Диоксид серы оказывает отрицательное влияние на дыхательные пути и может стать причиной спазма бронхов. Длительное вдыхание этого соединения даже в небольшой концентрации может привести к повреждению дыхательных путей и привести в ряде случаев к простудным заболеваниям и бронхитам. Длительное же вдыхание приводит к учащению простудных заболеваний и бронхитов. После прохождения стенок дыхательных путей, диоксид серы всасывается в кровь и оттуда разносится уже по всему организму, накапливаясь в стенках трахеи, бронхах, печени, селезенке, мозге и лимфатических узлах. Повышенная концентрация соединения может привести к изменениям в роговице глаза. Угарный газ представляет повышенную опасность, так как может вызвать тяжелые отравления и даже смерть. Отравление происходит следующим образом – СО2 поглощается через легкие, откуда поступает в кровь и постоянно соединяется с гемоглобином, создавая состояние при котором организм становится не в силах переносить кислород. Так как сродство СO2 для гемоглобина составляет в 300 раз больше кислорода, после чего происходит быстрое снижение окси гемоглобина, недостаток кислорода в организме, особенно в головном мозге и сердечной мышце. Симптомами отравления являются головная боль, головокружение, одышка, тошнота, рвота, учащенное дыхание и сердцебиение, потеря сознания. Могут возникать осложнения, такие, как нервные боли, повреждения ЦНС, изменения в сердце и легких. Токсичное действие окиси углерода на человеческий организм зависит от концентрации вещества в атмосфере и времени реакции.
7. Мероприятия, направленные на улучшение экологического состояния пришкольной территории.
 Для улучшения экологического состояния пришкольной территории ученический коллектив школы запланировал:
- провести «День Земли» с высадкой новых деревьев;
- использовать для озеленения не только саженцы древесных пород, но и кустарники;
- обратиться к жителям села с призывом бережно относиться к окружающей их природе;
- выпустить и распространить листовку - обращение к владельцам автомобилей с просьбой по возможности использовать более качественный бензин;
-  силами школьников и всего педагогического коллектива содержать газоны вокруг школы в хорошем состоянии.
- выращивать в питомнике саженцы хвойных деревьев и высаживать на территории школьного двора и на поселке.
В весенний период будущего года, после проведения намеченных мероприятий, необходимо вернуться к теме исследования, произвести необходимые замеры и подсчёты и проверить, изменилась ли экологическая обстановка на около школьной территории и каким образом.
         Думаю, что данная работа вызовет большой интерес у школьников и их родителей, поскольку речь идет о здоровье не только взрослого населения, но и подрастающего поколения.
\\\. Заключение
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 ещё не значит решить их. Этому нужно учиться и учить других. Прежде чем требовать от человека выполнения ограничений экологического вопроса, 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 работает «Экологическая тропа». Создана интерактивная игра по маршруту тропы. Ежегодно проходят месячники, уроки и акции. В ноябре проходила акция о раздельном мусоре, сбор макулатуры, классные часы «Сохранение лесных богатств». Силами школьников и их родителей было собрано и сдано 1241 кг. вторсырья. Проводятся экологические праздники, субботники и тестирование учащихся по вопросам охраны природы. В летнем лагере очень интересно проходит День окружающей среды, очищение местных водоемов от мусора. Жители поселка около своих домов высаживают цветы, которые радуют всех до наступления зимы. Если все вместе – и взрослые, и дети будут бороться с основными источниками загрязнения – автомобилями и бытовым мусором, экологическое состояние воздуха на территории школы будет улучшаться. Желаю всем успеха в этом не простом вопросе.
Литература.
1.Блинова Т. В. «Истоки»: авторская программа. Ижевск, изд-во ИУУ, 2005 2.Куришкина Л. А. «Экологический букварь», Смоленск, СОИУУ, 2001 3.Новиков В. С., Губанов И. А. «Школьный атлас – определитель высших растений», Москва «Просвещение», 2007 г.
4.Ж-л «География в школе», №5 2007 г.
5.Криксунов В. П. «Экология», Москва «Дрофа», 2008 г.


Приложение