Состояние окружающей среды села Старое Дубовое

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

«Лицей села Хлевное» Хлевенского муниципального района

Липецкой области

Состояние окружающей среды села Старое Дубовое

                                                    Выполнила: Бабина Алена Алексеевна

                                                     Ученица 8 «з» класса

                                  Старо-Дубовского филиала МБОУ «Лицей села Хлевное»

Руководитель: Пожидаева Мария Львовна

Учитель географии

Старо-Дубовского филиала МБОУ «Лицей села Хлевное»

Старое Дубовое 2017 г

Оглавление

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

1. Снежный покров, как индикатор экологического состояния…………….....4

1.1 Источники загрязнения снежного покрова на территории поселка…….…4

1.2 Характеристика точек исследования………………………………………...4

1.3 Анализ снежного покрова…………………………………………………….4

1.4 Исследование химического состава и примесей растопленного снега…...7

2. Современное экологического состояния леса  ……………………………..10

Заключение ………………………………………………………………………16

Литература……………………………………………………………………….18

Введение

2017 год – год экологии в России, в связи с этим, проблема экологического состояния окружающей среды стоит наиболее остро. Данная проблема актуальна не только в мировом масштабе, но и на локальном уровне. Каждый человек должен бережно относиться к своему родному краю, следовательно, это даст положительный результат во всем мире.

Описание работы: данная работа рассматривает экологическое состояние села Старое Дубовое на примере состояния леса расположенного в непосредственной близи села и снежного покрова на территории всего села. Снежный покров является эффективным накопителем загрязняющих веществ, выпадающих из атмосферного воздуха. По результатам исследования мы оценили его состояние в зимний период и качество талых вод. Лес в свою же очередь, является наглядным показателем экологического состояния территории. Мы рассмотрели его состояние вследствии антропогенной нагрузки и воздействия автотранспотра на его состояние.

Цель:  

 1. Исследовать состояние снежного покрова: глубину, плотность, температуру;

2. Сравнить полученные показатели с результатами прошлогодних исследований

3. Описать современное состояние леса

4. Изучение леса села Старое Дубовое

5. Овладеть необходимыми знаниями и умениями, на основе которых формируется экологическое мышление и экологическая культура.

Задачи:

1. Изучить состояние снежного покрова территории села.

2. Провести химический анализ снежного покрова на различных участках села Старое Дубовое.

3. Провести визуальный анализ исследуемой территории.

 5. Установить пагубное воздействие на лес

4. Установить степень антропогенного воздействия населения на экологическое состояние воздуха села Старое Дубовое.

Методы.

• теоретический (анализ литературных и Интернет - источников);

• эмпирические (сравнение, сопоставление,  химический эксперимент);
• математические (расчет и статистическая обработка результатов исследований);
• метод визуализации данных (диаграммы, таблицы).

1 Снежный покров, как индикатор экологического состояния

1.1 Источники загрязнения снежного покрова на территории поселка.

Одним из способов анализа экологического загрязнения территории является изучение состояния снежного покрова. Поэтому изучением этого вопроса мы занимаемся уже второй год. До недавнего времени на территории села Старое Дубовое действовал совхоз. В настоящее время он отсутствует и поэтому основной источник загрязнения воздуха на территории поселка – автомобильная дорога.

1.2 Характеристика точек исследования.

Исследование мы проводили в различных частях территории села. Для этого пробы были взяты в следующих точках:

1. Пришкольная территория вдали автодороги.

2. Территория со стороны лесо-парковой зоны.

3. Территория у автодороги

4. Территория поймы реки Дон.

1.3 Анализ снежного покрова.

Для исследования были взяты четыре пробы снега с определенных точек в середине февраля 2016 года (12.02.2016).

Глубина снежного покрова в это время была (см):

Для сравнения на исследование были взяты четыре пробы снега с исследуемых точек в середине января 2017 года (16.02.2017). Количество осадков за зимний период 2016-2017 года выпало больше, чем в 2015-2016 году.

Глубина снежного покрова в это время была (см):

Для дальнейших исследований сделали срез снежного покрова  и измеряли температуру на разной глубине. Результаты эксперимента показали, что температура  снега в более глубоких слоях снежного покрова выше, чем у поверхности. Это связано с тем, что в слоях снега есть воздушные прослойки, которые задерживают тепло. При полном отсутствии снежного покрова,  почва промерзла бы полностью. Это привело бы к абсолютному отсутствию какой-либо растительности. Таким образом, снежный покров - не только запас влаги, но и «гигантское одеяло»,  предохраняющее землю от переохлаждения. 

Для изучения структуры, плотности и состава  снега брали пробы по всей глубине среза. Образцы снега, взятые с опытного участка, поместили в сосуды. Оставили их до полного таяния снега при комнатной температуре. Из образцов снега, взятых на большей глубине, получили большее количество воды, что свидетельствует о том, что снег в нижних слоях плотнее. Плотность снега зависит от многих факторов: оседания под собственным весом (от толщины снегового покрова), уплотнения при ветре, изменений при оттепелях, выпадения жидких осадков, солнечной погоды, времени года и рельефа

Визуальный осмотр снежного покрова.

При визуальном рассмотрении снежного покрова выявлено, что самый грязный снег на территория у автодороги. Он имеет серый оттенок. Высота снежного покрова здесь 29 см, что на 14 см больше, чем в прошлом году. Также здесь расположены придорожные кафе и амтомыгистраль М4. На втором месте территория со стороны лесо-парковой зоны. Выбросы от проезжающих автомобилей придают снежному покрову также серую (слабозаметную) окраску. Самый чистый (светлый) снег на территории стадиона. Этот участок удален от автодороги и других объектов. Здесь антропогенное воздействие практически отсутствует. В зимнее время пойма используется для проведения уроков физкультуры (лыжная подготовка).

Определение прозрачности воды (растопленного снега)

Мерой прозрачности служила высота столба воды, при которой можно различить на белой бумаге стандартный шрифт с высотой букв 3.5 мм. Мы налили воду в высокий цилиндр с плоским прозрачным дном. Просматривая шрифт сверху через столб воды и доливая воду в цилиндр нашли высоту столба воды. Самой прозрачной оказалась вода с удаленного участка (территория поймы). На втором месте по прозрачности вода с пришкольной территории. Самой «грязной» была вода из пробы с территории у автодороги.

По итогам исследования через год данные показатели практически не изменились.

1.4 Исследование химического состава и примесей растопленного снега.

Определение запаха снеговой воды.

Запах воды обусловлен наличием в ней пахнущих веществ, которые попадают в нее естественным путем. Для определения запаха снеговой воды мы брали по 100 мл каждой пробы, помещали в сосуд объемом 200 мл, накрывали стеклом и встряхивали вращательными движениями. После открыли сосуд и определили интенсивность запаха воды.

Поскольку снег не является абсолютно чистым (особенно у дорог), исследовали его состав на содержание механических и химических загрязнителей. Для этого по специальным методикам определяли: содержание взвешенных частиц; цвет, прозрачность, запах; кислотность; химические загрязнители, в том числе ионы тяжелых металлов

Содержание взвешенных частиц(С) определяли путем фильтрования талой воды через бумажный фильтр, последующего высушивания на  бумажном фильтре осадка до постоянной массы и взвешивания.  Для анализа брали 1000мл воды каждой пробы. Содержание взвешенных веществ в мг/л в испытуемой воде определяем по формуле:    

                              где m1- масса бумажного фильтра до опыта, мг

                     m2- масса бумажного фильтра с осадком взвешенных частиц , мг

                              V-объем воды для анализа в л.; ПДК =  10 мг/л.  

 Для достоверности эксперимента каждое взвешивание проводили трижды. Во всех пробах верхнего слоя снега нашего опытного участка осадка не обнаружили; небольшое содержание взвешенных частиц в нижнем слое  связанно с попаданием в пробу частичек почвы и травы при её взятии. В пробе снега, взятого у дороги, обнаружили большое содержание механических примесей.

              Таблица 1 -Результаты определения взвешенных частиц                      

Для диагностики цветности, как одного из показателей состояния воды, брали стеклянный стакан и лист белой бумаги. В сосуд наливали воду и на белом фоне бумаги определяли цвет воды (голубой, зеленый, серый, коричневый) - показатель определенного вида  загрязнения. Установили разницу в цвете. В разных пробах цвет изменяется от светло-серого на школьном участке до грязно-бурого у дороги.

Определение количества примесей и исследование их химического состава.

С каждого участка воду в объеме 100 мл мы отфильтровали, высушили остатки на фильтре. Таким образом мы определили количество загрязнителей в пробах снеговой воды. Наиболее загрязненным был фильтр от пробы 3. На фильтрах от пробы 2, 4 загрязняющие вещества практически отсутствовали и не были заметны невооруженным взглядом на поверхности фильтра.

Путем химического исследования мы определили наличие различных веществ в снеговой воде.

- хлорид бария в 3 пробе дал помутнение, следовательно там содержатся сульфат ионы;

- в пробы прилили слабый раствор перманганата калия. В пробе 1,3 розовый цвет практически не проявляется, следовательно там содержатся сульфит ионы;

- при добавлении нитрата серебра в пробе 3 появилось слабое помутнение, следовательно содержится сульфид ион.

2. Современное экологическое состояния леса

В старину на Руси говорили: «Рядом с лесом жить — голодному не быть. Лес — богаче царя. Лес не только волка, но и мужика досыта кормит».

Основные направления использования леса в хозяйственных целях:

• Источник пищи (грибы, ягоды, звери, птицы, мёд)
• Источник энергии (дрова)
• Строительный материал
• Сырьё для производства (производство бумаги)
• Регулятор природных процессов (лесопосадки для защиты почвы от выветривания)

Загрязнение вследствие работы автотранспорта

Экологические проблемы связаны с чрезмерным ростом  транспорта и с образованием антропогенных ландшафтов, очень далеких от состояния экологического равновесия.

Для   исследования   я   выбрала   три   площадки в лесу:

- У автомобильного шоссе:

- Вблизи жилых домов;

- В центре лесопарка

1)Первое, что я сделала,  простейшим   способом   оценила,   насколько воздух загрязнён твёрдыми частицами: пылью, сажей, копотью. Наиболее загрязнённым местом оказалась Автострада, далее территория у жилой зоны, а в гуще леса не было обнаружено твердых частиц.

2)Следующим этапом моей работы стало определение интенсивности движения у автострады и у селитьбы.

Длина участка автомобильной дороги, проходящей в лесу – 2000 метров; Проходящей у селитьбы - 600 метров.

Наблюдения проводились 20 минут. Результаты представлены в таблице:

3)Затем я рассчитала общий путь, пройдённый транспортом каждого типа за час

По формуле I=N*l, где

N-количество автомобилей каждого типа за 1 час;

I-обозначение типа автотранспорта;

L-длина участка, км;

1)У автомобильного шоссе:

I л.а .=1976,4  км

I д.г.а = 48,6 км

I ав. = 59,4 км

                      I г.= 135 км

4)Затем я рассчитала количество топлива разного вида, сжигаемое этим двигателем:

Нормы расходы топлива

Q=L*Y, где Y- удельный расход топлива(л/км)

Расчёт количества сожженного топлива

Выводы: Воздух в лесу  и почва у дороги достаточно загрязнёны из-за влияния автотранспорта, так как каждый автомобиль проезжая мимо леса выбрасывает около 200 мл различных соединений в воздух.

Сравнив с давними исследованиями, мы выяснили, что  за последние 8 лет количество машин в селе увеличилось в 3 раза, а значит и количество выделяемых вредных веществ соответственно увеличилось.

Мусор в лесу

Загрязнение окружающей среды бытовыми отходами ведет к нарушению экологического равновесия не только в отдельных регионах, но и на планете в целом. Исследовав лес, мы обнаружили множество свалок бытового мусора. Состав лесных свалок представляет сложный комплекс разнообразных химических  соединений. Среди них обнаружены всевозможные металлы, такие как железо, медь, алюминий. Некоторые из них сами по себе опасны для здоровья людей и других живых существ. Сюда попадают многочисленные пестициды, широко используемые в быту. Здесь обнаружены многие синтетические моющие средства и остатки косметики. Они активно участвуют во всех химических реакциях, протекающих в органических материалах на бытовых свалках, а при сжигании образуют крайне вредные продукты распада. Невообразимое количество пластмасс и синтетических волокон, используемых в быту.

Мы выяснили, что в лесу основную часть всего мусора составляют различные фантики, пакеты, обёртки, картон, пластмассовые и стеклянные бутылки, а так же алюминиевые банки. То есть то,  во что упаковывают еду и разливают напитки. Значит именно сельчане, оказывают наибольший урон лесу, загрязняя его.

 Если не предпринимать никаких мер, с такими темпами в лесу начнут развиваться свалки, суммарный вес которых через 50 лет будет около 20 тонн.

      Мы  решили рассмотреть деградацию различных материалов в почве лесопарка.

Для того, чтобы отследить этот процесс 1.06.17 в центре леса, на глубине 10-15 см, были закопаны различные виды мусора, часто встречаемого в лесу:

●Газетная бумага

●Измельчённая бумага с рябиной

●Картон

●Очистки фруктов

●Целлофановый фантик

●Картонная упаковка сока, с внутренним покрытием

●Пластиковая бутылка

Разложение веществ не характерных для природы идет десятки и сотни лет:

1.       Упаковочная бумага – от 1 до 5 месяцев.

2.       Окурки и фильтры от сигарет – 12 лет.

3.       Пластиковые пакеты,  посуда из пластика – несколько десятилетий.

4.       Алюминиевая банка – от 200 до 500 лет.

5.       Контейнер для еды из пенополистирола – практически вечно.

Значит, отследить деградацию пластиковой бутылки и фантика бессмысленно - так как это может занять несколько десятилетий.

Результаты моих наблюдений приведены в таблице:

Вывод: В ходе исследования мы выяснили, что почва в лесу имеет среднюю или малую биологическую активность.  На скорость разложения мусора влияют:

Состав продукта; форма и смесь продукта с продуктом, быстрее  разлагаемым; глубина захоронения; характеристики почвы; антропогенные факторы.

Заключение

По результатам работы сформулированы выводы:

1. Снег-это гигантское «одеяло», защищающее землю от промерзания.
2. Снег не является абсолютно чистым и может содержать различные примеси.
3. На пришкольном участке механических и химических загрязнителей, в том числе ионов тяжелых металлов, в опасных  концентрациях не обнаружено (в сравнении с ПДК).
4. Экологическое состояние  окружающей среды на территории школы в пределах нормы.
5.  Установлено повышенное содержание  механических примесей, хлорид – ионов, а также ионов свинца и железа в пробах снега близлежащей автодороги, что обусловлено воздействием выхлопных газов автомобилей, использованием химических реагентов для борьбы с гололедом и иных результатов деятельности человека.
6. Содержащиеся в снежном покрове химические загрязнители при таянии попадают в почву, из года в год накапливаются в ней,  проникают в растительные и животные организмы. Накапливаясь в организме человека, могут вызывать нарушения функций кровообращения, мозговой деятельности, обмена веществ, аллергические реакции.

Весной 2017 года был проведён социологический опрос на тему состояния леса.

1)11,11 % всех опрошенных считают, что состояние леса в целом удовлетворительное.

5) 11,11 % всех опрошенных считают, что состояние леса критическое и хотят помочь в исправлении этой ситуации.

4)5,56 % всех опрошенных затрудняются ответить.

2)22,22 % всех опрошенных волнует состояние леса, и они участвуют в субботниках.

3)50% считают,  что состояние леса критическое, но делать это своими руками они не намерены.

     Я с уверенностью могу сказать, что экологическую проблему нашего леса можно исправить. Но это полностью зависит от желания всех жителей села. Загрязняют лес исключительно люди, и очищать его и не загрязнять в дальнейшем можем тоже только мы.

В результате исследований мы пришли к выводам:

1. Воздух в лесу загрязнён, особенно в участке, прилегающем к дороге..
2. Лес  чрезмерно загрязнён бытовым мусором.

Основные выявленные причины угнетения лесопарка:

●  Автомобильный транспорт

●  Противогололёдные реагенты

●  Свалка мусора в лесу                                                                                                    

Мероприятия по снижению антропогенного воздействия на «Банного леса»:

1) Размещение дополнительных урн в лесу, обустройства площадок отдыха для горожан и регулярный уход за ними.

2) Посадка  вдоль дороги зелёные огорождений, для задержки химикатов, поступающих от дороги. Особый уход  за «зонами наибольшего попадания хлоридов» – их необходимо ежегодно рыхлить и удобрять с подсевом семян и поливом.

3) Привлечение внимания  горожан к состоянию леса. Пропаганда вреда мусора. Субботники. Мероприятия, посвященные восстановлению леса.  

4) Регулярная посадка деревьев.

5) Использование безопасных противогололёдных реагентов.

Литература

1. Аничев К. В. Проблемы окружающей среды, энергии и природных ресурсов. – М.: «Прогресс».- 1974.

2. Новиков Ю.В. Охрана окружающей среды.- М.: «Высшая школа»- 1987 Экология. – М.: «Дрофа»-2000

3. Берлянт А. М. Новая энциклопедия школьника. Земля.- М.: «Росмэн»- 2003

4. Михеев А.В., В.М. Галушин, Н.А. Гладков, А.А. Иноземцев. Охрана природы, М.: «Просвещение», 1981 г.

 5. Новиков Ю.В. Природа и человек, М.: «Просвещение», 1991 г.

6. Материалы из www.greenpeace.org/russia.ru/ и  www.forestforum.ru/ .

7. Материалы из http://ru.wikipedia.org/wiki «Википедия - свободная энциклопедия»

8.  Атлас лесов СССР. — М., 1973.

      9. Материалы из работы Л.В.Драчевой «Экологическая упаковка».

  10. Атлас проф. Бергмана: «Нарушения питания культурных растений в цветных            изображениях». Под общей ред. проф., доктора агрономических наук Вернера Бергмана.- Йена, 1976.

        11.  Виноградский С. Н., Микробиология почвы, М., 1952