Слайд 2: Пришкольная территория играет важную роль в учебно-воспитательном процессе школы. Это не только место отдыха, но и место учебы. Внешний вид участка, его ухоженность, являются визитной карточкой школы. И главную роль в эстетическом восприятии играют зеленые насаждения. Однако при более подробном рассмотрении значение растений в жизни любой школы видится куда более серьезным: они улавливают 70-80% аэрозолей и пыли из воздуха, сохраняют почву, асфальт и стены соседствующих зданий от перегревания. Зеленые насаждения также поглощают звуковые волны, снижая шумовую нагрузку на сотрудников и учащихся школы.
Сегодняшний Московский район относится к промышленно развитым районам города и входит в пятерку крупнейших, обеспечивающих около 60 % производства промышленной продукции. Также на территории района расположены международный аэропорт Пулково, проходят две крупные автодороги северо-запада России — “Россия” и “Псков” (Киевское шоссе). Повсеместно растет число новостроек, строятся огромные торговые центры, нижние этажи жилых домов используются в качестве предприятий быта. Таким образом, наблюдается стабильно высокий рост значимости антропогенного фактора в состоянии экологии окружающей среды нашего района.
Слайд 3: В связи с этим у нас возникла гипотеза о том,что экологическое состояние пришкольной территории по ряду показателей не соответствует санитарно-эпидемиологическим нормам. И целью настоящего исследования является установление этих несоответствий.
Слайд 4: Структура исследования выглядит так:
- Изучить теоретический материал по теме
- Определить географическое положение школы
- Измерить загрязненность воздуха
- Подтвердить или опровергнуть гипотезу
- Сформулировать выводы и рекомендации
Слайд 5-6: Увы, но угроза экологическому благополучию пришкольной территории есть.После тщательного анализа географического положения школы мы выявили, что отдаленность здания школы от жилых домов не соответствует СанПиНу – 40 метров на практике вместо 50 предписанных. Особо следует обратить внимание на то, что дистанция между школой и предприятиями быта также соблюдена формально, учитывая тот факт, что сейчас многие магазины и фирмы стали располагаться на первых этажах многоэтажек. Вокруг школы отсутствует положенный забор о 1,5 метрах в высоту.
Слайд 7-8: Был также произведен подсчет площади зеленых насаждений. По нашим данным, общая площадь газона на пришкольном участке составляет 6902 м2, площадь всех крон кустарников и деревьев – 567 м2. Общая площадь участка 20959 м2. Это противоречит нормам: согласно СанПиН 2.4.1178-02, суммарная площадь зеленых насаждений должна составлять не менее 50% от площади школьной территории, в нашем случае эта цифра равна 35,64%.
Слайд 9: В то же время общее количество сотрудников и учеников школы насчитывает 1027 человек. Исходя из того, что одно дерево в течение 24 часов выделяет кислород для трех человек, на пришкольной территории должно располагаться не менее 343 деревьев средней величины, а у нас их всего 111.
Слайд 10: Также, согласно санитарно-гигиеническим нормам, на 1 гектар площади пришкольной территории (площадь нашего участка несколько превышает 2 га) должно приходиться от 90 до 150 деревьев, а в нашем случае эта цифра составляет 52,5.
Слайд 11: Таким образом, количество деревьев и общий процент площади зеленых насаждений меньше положенного почти вдвое. Трудность посадки деревьев на нашей местности сопряжена с тем, что непосредственно под территорией школьного двора проходит множество сетей коммуникаций. Места прохождения этих сетей вы можете отыскать на информационных листах, выданных вам в начале урока. Из-за такого логистического конфуза на участке можно часто наблюдать ремонтные работы и сопровождающие их перекопы почвы, несовместимые с высадкой на данной территории многолетних растений.
Слайд 12: Также хочется обратить ваше внимание на особенности видового состава растений нашего участка. Общее количество произрастающих видов – 11, причем лишь 4 из них являются интродуцентами, то есть привезенными в Петербург из-за пределов своего естественного ареала, остальные 7 – местные. Столь серьезное разнообразие говорит об устойчивости агроценоза нашего участка.
Слайд 13: Общее состояние посадок также можно расценить как хорошее – среди повреждений деревьев и кустарников преобладают механические, и большинство из них обнаружено вблизи игровой зоны. Серьезнее всего, видимо, досталось американскому клену - на его ветвях были обнаружены явные признаки поражения нектриевым раком.
Слайд 14: Если говорить о численности каждого вида, наибольшее представительство получил тополь – 46 деревьев. Второй стала ива – 22 дерева, немного опередив березу – 21 дерево.
Слайд 15: Целесообразность такого распределения доказана нами экспериментально – при проведении опыта по оценке запыленности было листьев замечено, что листовые поверхности тополя показали самые внушительные пылепоглощающие свойства.
Слайд 16: Это, вероятно, связано с клейкой текстурой самих листьев. Результатом того же опыта стало установление того факта, что воздух на территории школы в разы чище придорожного. Связано ли это с хорошим состоянием деревьев вокруг школы? Безусловно. О более достоверных методах контроля качества воздуха вам расскажут следующие докладчики.
Слайд 17-18: В ходе исследования мы также прибегли к методу лихеноиндикации, то есть оценивали степень загрязненности воздуха с помощью лишайников. Как известно, по типу слоевищ лишайники делятся на кустистые, листоватые, накипные и чешуйчатые. Устойчивость к загрязнениям в ряду "кустистые - листоватые - накипные" повышается.
Слайд 19: Чувствительность лишайников к загрязнению природной среды по сравнению с другими растениями объясняется рядом причин. Во-первых, у лишайников отсутствует непроницаемая кутикула (оболочка), вследствие чего обмен газов происходит свободно через всю поверхность. Во-вторых, большинство токсичных газов абсорбируется в дождевой воде, а лишайники впитывают дождевую воду всей поверхностью в отличие, например, от цветковых растений, которые поглощают воду в основном из почвы. В-третьих, в отличие от тех же цветковых растений некоторые лишайники активны и в зимнее время при отрицательных температурах. В-четвертых, лишайники не способны избавляться от пораженных ядовитыми для них веществами частей своего тела каждый год, как это происходит у покрытосеменных в виде сброса листьев и плодов. Перечисленные причины высокой чувствительности лишайников к загрязняющим веществам позволяют понять, почему данные представители растительного мира редко встречаются или вообще отсутствуют в пределах городской черты.
Слайд 20: Нами был применен простейший способ определения чистоты воздуха с помощью лишайников. Суть его такова:
1. Участок возле школы был поделен на площадки:
- площадка №1 – перед школой со стороны дороги;
- площадка №2 – детская площадка;
- площадка №3 – спортивная площадка;
- площадка №4 – со стороны столовой.
2. Слайд 21: В каждой из площадок выбирались отдельно стоящие, старые здоровые деревья.
3. На каждом дереве подсчитывалось количество видов лишайников. Под видами в данном случае подразумевается различие по цвету и форме слоевища.
4. Все обнаруженные виды делились на три группы: кустистые, накипные и листоватые. Слайд 22: Данные по подсчету лишайников представлены в виде таблицы (в презентации)
5. Слайд 23: Степень загрязнения воздуха определяли по следующей справочной таблице (в презентации).
Слайд 24: Исходя из наших наблюдений, степень загрязнения воздуха можно определить как слабую в целом по участку. Отдельно отметим зону возле столовой как самую чистую, где, как видно из таблицы, был обнаружен один вид кустистого лишайника.
Слайд 25-26: Теперь перейдем от наблюдений к скрупулезным вычислениям. А именно – мы количественно подсчитали массу вредных выбросов, производимых двигателями автомобилей.
Для этого нами был выбран участок дороги на ул. Ленсовета (между домами 62 к. 1 и 70) протяженностью 0.45 километров. Затем нами производился подсчет количества единиц автотранспорта, которые мы разделили на три группы: легковые автомобили, грузовики и автобусы.
Измерения проводились 13, 14 и 15 ноября, трижды в день – утром (8:00), днем (14:10) и вечером (18:00). Подсчитывалось количество единиц транспорта, проезжающего по выбранному участку дороги в течение 20 минут (учитывались машины, ехавшие в оба направления). Результаты расчетов заносились в таблицы посуточных наблюдений. Число единиц автотранспорта, проходящих за 1 час, вычислялось умножением экспериментально полученного числа на 3.
Слайд 27: Затем для каждого типа автомобилей определялся общий путь, пройденный выявленным количеством автомобилей каждого типа за 1 час (li, км), по формуле:
li = ni • l,
где l – длина участка дороги, на котором проводились наблюдения.
Слайд 28: Результаты этих вычислений представлены в презентации.
Слайд 29: Так как эксперимент был проведен трехкратно, в дальнейшем разумно оперировать со средними арифметическими длин li (далее – Lij). Здесь же вычислим среднее количество автомашин Nij. Результаты этих вычислений представлены здесь (презентация)
Слайд 30: Подсчет среднего количества бензина Qij (л), сжигаемого двигателями автомобилей, велся по формуле:
Qij = Lij • Vi.
Значения Vi были взяты из следующей таблицы (презентация).
Слайд 31: Промежуточная таблица результатов выглядит так (презентация).
Слайд 32: Нами также были выявлено среднее количество вредных выбросов, производимых автомобилями при использовании бензина в качестве топлива. Для этого полученные ранее значения Qi умножаются на некий безразмерный коэффициент К (в зависимости от того, какой именно токсин нас интересует). Коэффициент К численно равен количеству вредных выбросов соответствующего компонента в литрах при сгорании в двигателе автомашины количества топлива (также в литрах), необходимого для проезда 1 км (т. е. равно удельному расходу топлива). Значения К считаются известными:
- угарный газ (СО) – 0,6;
- углеводороды (а именно пентан, С5Н12, как самый широко представленный) – 0,1;
- диоксид азота (NO2) – 0,004.
Расчеты количества вредных веществ в литрах при нормальных условиях также занесены в нижеследующую таблицу. (презентация)
Слайд 33: Далее мы рассчитали массу выделившихся вредных веществ по формуле:
,
где 22,4 – объем 1 моль газа (л/моль);
М – молярная масса (г/моль).
Слайд 34: Результаты также представлены в таблице (презентация)
Слайд 35: Отсюда следует, что массы вредных веществ, сосчитанные нами, меньше предписанных ПДК в 3 раза и более, а это подтверждает результаты косвенных наблюдений за состоянием растений и лишайников.
Слайд 36-37: Снежные хлопья за счет большой поверхности адсорбции являются лучшими очистителями воздуха, аккумулируя все вещества, попадающие в атмосферу. Поэтому по результатам качественного анализа талого снега можно судить и об атмосферном загрязнении.
Слайд 38: Изучение свойств талой воды в рамках настоящего исследования представляло собой определение кислотности, а также оценка прозрачности и запаха.
Отбор проб производился 3 декабря 2013 года, в трех точках пришкольной территории:
- 2 метра от автодороги (проба 1);
- проба 2 - возле жилых помещений (ул. Ленсовета, д. 70, газон, выходящий на дорогу);
- проба 3 - возле здания школы.
Пробой 4 назовем контрольный образец, то есть дистиллированную воду.
Слайд 39: У указанных образцов мы определяли запах прозрачность и цветность. Для этого талая вода помещаласб в нумерованные пробирки, взбалтывалась и затем сравнивалась в контрольным 4 образцом на белом фоне.
Слайд 40: Определяли кислотность воды. Для этого использовался универсальный индикатор ЭКРОС с нанесенной на него эталонной шкалой рН (презентация). Снег может иметь как кислую, так и щелочную реакцию, в зависимости от преобладания тех или иных загрязняющих веществ. Если в снег попадают основания различных кислот, он приобретает кислотную реакцию. Присутствие соединений металлов, ароматических углеводородов защелачивает снег.
Слайд 41: Полученные результаты отражены в таблице (презентация).
Слайд 42: Таким образом, можно заключить, что пробы талой воды не показали отклонений от нормы по значению рН. Столь хорошие результаты, вероятно, связаны с тем, что снегоочистительный сезон еще не начался, и отобранные образцы не содержат в себе следов реагентов. Наиболее грязной оказалась проба №1, взятая вблизи автодороги, она единственная содержит ярко выраженный осадок, что можно объяснить сильными ветрами, а наиболее чистыми оказались пробы № 2 и 3.
Слайд 43-44: Гипотеза о существовании экологических проблем на территории пришкольного участка нашла свое подтверждение. Это выражается, во-первых, в несоблюдении дистанции между школой и жилым сектором, отсутствии забора, окружающего школу, а также недостаточном количестве зеленых насаждений на пришкольном участке.
Несмотря на то, что прочие показатели, измеренные нами в ходе настоящего исследования, формально не вызывают подозрений, на данный момент экологическое равновесие на пришкольном участке довольно неустойчиво ввиду почтенного возраста большинства посадок и растущего влияния жителей соседних домов на состояние нашего участка.
Слайд 45: Поэтому мы сформулировали ряд рекомендаций, выполнение которых поможет нам надолго сохранить существующее экологическое благополучие нашего пришкольного участка:
- увеличить число зеленых перед входом в школу за счет санитарной вырубки кустарников акации желтой;
- увеличить число зеленых насаждений на площадке №2;
- там же разбить клумбу;
- чаще проводить субботники по уборке пришкольной территории;
- взять под свое шефство палисадник возле автобусной остановки напротив школы, так как он поглощает большое количество аэрозолей и твердых частиц;
- порекомендовать водителям машин, находящихся на территории школы (сотрудникам школы, родителям учеников) сократить время посадки, зачехлять двигатели, сохраняя при этом тепло и тем самым уменьшить время разогрева.