исследовательский проект "Изучение экологических проблем и путей их решения на примере села Черновка"

                Муниципальное образовательное учреждение

Черновская средняя общеобразовательная школа

Кочковского района

Новосибирской области

                                                          Автор- составитель

Титенко Екатерина

10 класс                                                                                            

                                                                                   учитель биологии и экологии

                                                                                  Коржова Оксана Петровна

Черновка

2009 год

        Изучение экологических  проблем

и пути их решения на примере села Черновка

        ________________________________________

СОДЕРЖАНИЕ

1.Введение                                                                                                            2-3   2.Оценка экологического качества воды                                                            4

3.Работа №1 «Анализ качества воды»                                                               5-6

4.Работа №2         7-8

«Качественное определение содержания в воде различных ионов»                                          

5.Работа №3        9

«Определение в воде содержания загрязняющих веществ»                                                

6.Оценка экологического качества почвы                                                          10

7.Работа № 4 «Состав и свойства почвы»                                                      11-12

8.Работа №5 «Определение рН почвы»                                                               13

9.Работа №6        14

«Исследование атмосферы с помощью  растений- индикаторов»                                                

10. Заключение                                                                                                 15-16

11.Список использованных источников и литературы                                     17

12. Приложение

Изучение экологических  проблем

и пути их решения на примере села Черновка

        ___________________________________________

Люди, научившиеся …наблюдениям и опытам, приобретают способность сами ставить вопросы и получать на них фактические ответы, оказываясь на более высоком умственном и нравственном уровне в сравнении с теми, кто такой школы не проделал.

К.А.Тимирязев

Экологическая напряжённость в мире требует всестороннего и повседневного анализа состояния окружающей среды. Только на основании точных количественных данных можно принимать решение о проведении необходимых мероприятий, предупреждающих ухудшение состояния окружающей среды.

Охрана окружающей среды от загрязнения и разрушения, сбережение генетического разнообразия биосферы, сохранение здоровья человека стали глобальными проблемами, которые требуют неотложного решения. Природа Земли уже не в состоянии нейтрализовать негативные последствия человеческой деятельности. Сегодня стало очевидно, что изменить ситуацию можно лишь перестроив отношение человека к природе: ответственное и бережное отношение должно прийти на смену потребительскому.

«Изучение экологических проблем и путей их решения на примере села Черновка»- так звучит тема моего исследовательского проекта. Выбор данной темы неслучайный. Наша действительность такова, что человечество вынуждено решать проблему собственного выживания и решать её всем миром. От каждого из нас сегодня зависит, будут или нет наши родные села и города иметь жутковатый образ, или процветать и развиваться.

Главная цель данной работы- на собственном опыте убедиться в реальности загрязнения окружающей среды, обеспокоиться этим, начать предпринимать конкретные действия по её сохранению. Такими действиями, на мой взгляд, могут стать подготовка информационных листков, обращение к общественности, публикации в местных средствах массовой информации, школьные конференции.  

Изучение экологических  проблем

и пути их решения на примере села Черновка

                                          ________________________________________________

Мы считаем, что выполнение данной исследовательской работы будет способствовать формированию активной жизненной позиции в защиту природы, ответственного и бережного отношения к ней.

Не природа требует дальнейшего преобразования-

                                                  человечество нуждается в новых устоях жизни

Люди обязаны знать правду о состоянии своего вечного дома.

                                       Его сохранение- в их интересах

…По мере развития общества человек до бесконечности увеличивает точки соприкосновения с окружающей средой и научается использовать тысячи природных условий, бывших до того времени для него бесполезными и даже вредными.

Изучение экологических  проблем

и пути их решения на примере села Черновка

        _______________________________________        

ОЦЕНКА ЭКОЛОГИЧЕСКОГО КАЧЕСТВА ВОДЫ

Люди издревле селились около открытых источников воды, так как знали, что без воды нет жизни. Со временем потребление человечеством природной воды неуклонно возросло. Люди стали использовать воду для самых разнообразных целей- питья, приготовления пищи, стирки, уборки (для домашних нужд); во всех отраслях промышленности; для отдыха, в том числе для плавания, рыбалки, хождения под парусом; для полива и орошения в сельском хозяйстве; в торговле, коммерции- для навигации; для получения электроэнергии на ГЭС. Такая интенсивная эксплуатация природных источников и недостаточная вторичная очистка воды привели к деградации водных ресурсов. Сегодня качество воды в большинстве районов Земли оставляет желать лучшего.

С помощью физических, химических, биологических исследований можно оценить качество воды и обозначить тенденции в его изменении. Эти исследования дают понять, какие воздействия на водоёмы являются неблагоприятными и каким образом можно восстановить здоровье воды.

В качестве объекта исследования нами была взята вода из природных источников (реки Карасук и озера, находящегося в центре села), а также из водопровода, т.е. питьевая.

При исследовании качества воды надо отбирать её пробы для анализов, а проводить анализы проб в соответствии со следующими правилами:

• для получения максимального достоверного вывода нельзя ограничиваться одной пробой: надо брать их не менее трёх, а результат рассчитать по среднему значению;
• нужно помнить, чем меньше времени проходит после отбора перед её анализом, тем точнее результат;
• выполнять эксперименты, строго следуя предлагаемым методическим рекомендациям.

Изучение экологических  проблем

и пути их решения на примере села Черновка

        ________________________________________

РАБОТА № 1

АНАЛИЗ КАЧЕСТВА ВОДЫ

Качество воды характеризуют её прозрачность, мутность, цвет, запах, вкус, реакция среды, содержание растворённых солей, степень загрязнения химического, бактериологического.

Цель работы: дать характеристику качества воды, взятой из  реки Карасук, озера, расположенного внутри села, водопроводной воды, взятой из-под крана нашей школы.

Материалы и оборудование: пробы воды, стеклянные сосуды, предметное стекло, дистиллированная вода.

Ход работы:

1.Записываем, из какого источника взята проба воды.

2. Наливаем в химический стакан эту воду и рассматриваем её на свету. Определяем её прозрачность.  Вода может быть: прозрачная; слабо мутная; сильно мутная.

3. Определяем цвет воды.

Для этого опускаем в стакан с водой белую пластинку или лист белой бумаги. Цвет воды может быть: бурый; светло- коричневый; жёлтый; светло- жёлтый; зеленоватый; бесцветный.

4. Определяем запах воды и его интенсивность.

Естественный запах может быть болотным, глинистым, древесным, плесневым, травянистым, сероводородным. В случае попадания инородных веществ она может пахнуть бензином, мазутом, хлором, навозом.

По интенсивности запах может быть: слабый (обнаруживается, если обратить на него внимание); заметный (легко обнаруживается); отчётливый (обращает на себя внимание); сильный (делает воду негодной для питья).

Питьевая  вода не должна иметь запаха.

Изучение экологических  проблем

и пути их решения на примере села Черновка

        ____________________________________________________        

5. Определяем вкус воды. Пробовать загрязнённую природную (если она не родниковая) воду не рекомендуется.

Вода может быть: солёная; горькая; кислая; с хлорным, металлическим или иным привкусом; безвкусная или с приятным для питья вкусом.

Питьевая вода должна быть безвкусной или приятной на вкус.

6.Определяем, образуется ли осадок после отстаивания воды в трёхлитровом сосуде.

Если осадок образуется, он может быть: хлопьевидным слизистым; хлопьевидным желтовато- коричневым; плотным белым (желтоватым); плотным бурым (коричневым); сероватым; в виде песка, глины или растительных остатков.

7. Определяем реакцию водной среды с помощью универсального индикатора.

Капаем исследуемой водой на кусочек универсальной индикаторной бумаги. Сравниваем полученный цвет воды со шкалой рН. Записываем рН исследуемой воды и по значению рН определяем реакцию среды.

8. Определяем наличие растворённых солей.

Для проведения исследования берём два чистых и обезжиренных предметных стекла. На одно наносим несколько капель исследуемой жидкости, на другое- дистиллированной воды. Дистиллированная вода не содержит растворённых солей. Выпариваем воду со стёкол и сравниваем их.

Белый налёт указывает на наличие солей. Чем он больше, тем больше солей было растворено в воде.

9.Исследуем разные пробы воды, полученные результаты приведены в приложении (таблица № 1).  

Изучение экологических  проблем

и пути их решения на примере села Черновка

        _______________________________________________        

РАБОТА № 2.

КАЧЕСТВЕННОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕСОДЕРЖАНИЯ

В ВОДЕ ИОНОВ: Fe³+, Ca² +, Cl‾, SO4²‾, CO3²‾

Цель работы: познакомиться с методикой определения содержания в воде различных ионов.

Ход работы:

Каждое определение проводится с тремя различными образцами:

• раствор сравнения (в нём должен присутствовать интересующий нас ион);
• исследуемая жидкость (может содержать или не содержать тот или иной ион);
• контроль (дистиллированная вода, не содержащая ионы)

Сполоснуть три пробирки дистиллированной водой. Налить в каждую из них по 2 мл. испытуемой жидкости: в первую- раствор сравнения, во вторую- исследуемую воду, в третью- дистиллированную воду.

Проводим в каждом случае качественные реакции на присутствие ионов.

Реакция на ион Fe³+

1.Наливаем в первую пробирку 2 мл. раствора соли Fe³+.

2.Добавляем в пробирку несколько капель раствора роданида (тиоцианита) калия KSCN

3.Тщательно перемешиваем раствор (для этого постучим по пробирке указательным пальцем).

4.Повторяем эти  реакции на ионы  Fe³+ с 2мл. исследуемой жидкости и дистиллированной воды. Чтобы окраска была лучше заметна, помещаем сзади или сбоку от пробирки лист белой бумаги.

5. Все полученные результаты данного исследования приведены в

таблице №2

Изучение экологических  проблем

и пути их решения на примере села Черновка

        ________________________________________

По такой же схеме проводим анализ на присутствие в исследуемых жидкостях других вышеперечисленных ионов, используя соответствующие реактивы.

1.Для обнаружения ионов Ca² + используем оксалат натрия Na2C2O4 в присутствии разбавленного раствора уксусной кислоты CH3COOH

2.Для обнаружения хлорид- иона  Cl‾ используем раствор нитрата серебра AgNO3  в присутствии разбавленного раствора азотной кислоты HNO3

3. Для обнаружения сульфат- ионов SO4²‾ используем раствор хлорида бария в присутствии разбавленного раствора азотной кислоты.

4.Для обнаружения карбонат- ионов:

а) в случае отсутствия в растворе  SO4²‾ -ионов,  CO3²‾-ион обнаруживаем солями бария в нейтральной среде;

б)если SO4²‾ -ион присутствует в растворе, то для обнаружения CO3²‾-ионов в пробирку добавляем раствор соляной кислоты и 2-3 капли известковой воды. В случае обнаружения CO3²‾-ионов происходит помутнее раствора

5. Результаты данного исследования можно увидеть в таблице №2 приложения.

Изучение экологических  проблем

и пути их решения на примере села Черновка

        ______________________________________________        

РАБОТА № 3.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ В ВОДЕ

 ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ

(фосфатов, нитратов, солей свинца)

Цель работы: познакомиться с методикой определения содержания в воде некоторых загрязняющих веществ

Ход работы

Определение ионов проводим по методике, описанной в предыдущей работе. При этом используем следующие реактивы:

1. для обнаружения PO43- -ионов применяем молибденовую жидкость (NH4)2MoO4+ HNO3. В пробирку наливаем молибденовую жидкость, приливаем исследуемую воду и слегка подогреваем. Выпадение жёлтого кристаллического осадка говорит о присутствии PO43- -иона.

 2.Для обнаружения нитрат- ионов используем дифениламин (С6H5)2NH.

Этот реактив с нитрат- ионами образует интенсивное окрашивание.

3. Для обнаружения Pb2+ -ионов используем реактивы KI и Na2S. Образование жёлтого или чёрного осадка указывает на присутствие Pb2+

4. Результаты исследования показы в таблице №3 приложения.

Изучение экологических  проблем

и пути их решения на примере села Черновка

        ___________________________________________

ОЦЕНКА ЭКОЛОГИЧЕСКОГО КАЧЕСТВА ПОЧВЫ

Почва- одно из важнейших богатств, которым располагает человек. Все мы зависим, в конечном счёте, от её плодородия…Почва- это рыхлый поверхностный слой земли. В состав почвы входят следующие структурные компоненты: минеральная основа (50-60% общего состава почвы), органические вещества (до10%), воздух (15-25%), вода (25-35%). Кроме того, в состав почвы входят живые организмы- биотический компонент. Таким образом, почва включает в себя твёрдые, жидкие, газообразные компоненты и формируется в результате сложного взаимодействия климата, растений, животных, микроорганизмов.

Изучение экологических  проблем

и пути их решения на примере села Черновка

        ________________________________________________

РАБОТА №4.

СОСТАВ И СВОЙСТВА ПОЧВЫ.

Цель работы: исследовать состав и свойства почвы, взятой на учебно- опытном  участке нашей школы.

Материал и оборудование:  монолит разреза почвы, пробы почвы, пробирки, химические стаканы, спиртовки, микроскоп, предметные и покровные стёкла.

Ход работы

1. Монолит разреза почвы приведён на слайде № 11 приложения.

Взятый монолит состоит из нескольких слоёв, которые отличаются друг от друга по окраске, а соответственно и химическим составом (наличием органических и неорганических веществ). На данном монолите мы видим, что верхний слой имеет более тёмную окраску, соответственно он отличается большим содержанием гумуса и органических кислот тёмной окраски.

2. Определяем наличие влаги в почве.

Для этого небольшую пробу почвы помещаем в сухую пробирку и нагреваем на спиртовке. При этом мы наблюдаем образование капель воды на стенках пробирки, что говорит о наличии влаги в данной пробе на момент исследования.

3. Определяем наличие воздуха в почве.

 При этом небольшую пробу почвы опускаем в стакан с водой и наблюдаем выделение пузырьков, которые доказывают наличие воздуха в данной пробе.

4.Определяем, какие частицы (органического и неорганического происхождения) входят в состав почвы.

Пробу почвы опускаем в стакан с водой и перемешиваем. Ждём пока вода отстоится. После того, как вода отстоялась, мы видим следующую картину: часть частиц почвы осела на дно, что говорит о наличии в данной пробе веществ органического  происхождения.  

Изучение экологических  проблем

и пути их решения на примере села Черновка

        ___________________________________________

5. Определяем наличие в почве микроорганизмов.

Пробу почвы помещаем в пробирку, добавляем воды и взбалтываем. Затем помещаем каплю воды из пробирки на предметное стекло и рассматриваем при малом увеличении микроскопа.

6. Результаты данного наблюдения приведены в таблице №4 приложения.

Изучение экологических  проблем

и пути их решения на примере села Черновка

        ____________________________________________

РАБОТА № 5.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ рН ПОЧВЫ

 Цель работы: познакомиться с методикой определения рН почвы.

Химический состав почвы зависит от содержания в ней минеральных веществ, которые находятся в виде растворённых в воде гидратированных ионов. одной их важных характеристик химического состава почв является реакция её среды, т.е. кислотность почвы.

 Определение рН почвы имеет важное значение для сельскохозяйственного производства. Лишь некоторые растения могут расти на сильно кислых почвах (рН 3-4). Для возделывания большинства культурных растений необходимы слабощелочные и нейтральные почвы (рН 5-7). Для исследования берём образцы почв из разных мест (поле, лес, сад) и определяем видовой состав растений, характерных для каждого участка)

Материалы и оборудование: длинная пробирка с пробкой, штатив для пробирок, сульфат бария, раствор индикатора, почвенные образцы, дистиллированная вода, мерная пипетка.

Ход работы:

1. Помещаем в пробирку 1 см3 почвы и 1 см3 сульфата бария.

2. Добавляем 10 см3 дистиллированной воды и 5 см3 раствора индикатора (фенолфталеина).

3. Закрываем пробирку пробкой, энергично встряхиваем и даём отстояться осадку.

4. По цветной таблице определяем рН.

5. Сравниваем Рн каждого образца и соотносим его с видовым составом растений, характерным для данного места.

6. Проделав данную работу, мы получили следующие данные: значение рН взятых для анализа проб почв близко к нейтральному (рН 6-7), что указывает на обилие живых организмов, представленных преимущественно растительными организмами.

Изучение экологических  проблем

и пути их решения на примере села Черновка

        __________________________________________

РАБОТА № 6.

ИССЛЕДОВАНИЕ АТМОСФЕРЫ С ПОМОЩЬЮ

РАСТЕНИЙ- ИНДИКАТОРОВ

Фитоиндикация- это один из способов биоиндикации, т.е. оценка состояния окружающей среды по реакции растений.

Качественный и количественный состав атмосферы влияет на жизнь и развитие всех живых организмов. Присутствие вредных газообразных веществ в воздухе оказывает вредное влияние на растения.

Для проведения данного исследования мы выбрали несколько участков с зелёными насаждениями, окружающими нашу школу- это был школьный сад, растущий в непосредственной близости от автомобильных дорог, а также школьный огород вблизи котельной.

Признаки повреждения растений-индикаторов (картофеля, табака, сосны обыкновенной, томатов, бобов, гладиолусов) под влиянием химических веществ были на лицо, они отражены в таблице № 5 приложения.

Из этих показателей можно сделать вывод о качестве атмосферы над территорией нашей школы: в воздухе содержатся сильнейшие воздействующие газы, такие как озон, сернистый газ, аммиак, фтороводород, смог, на что указывают внешние признаки повреждения растений.  

Изучение экологических  проблем

и пути их решения на примере села Черновка

        ____________________________________________

Если каждый человек на кусочке своей земли

сделал бы всё, что он может,

 как прекрасна была бы земля наша.

        А.П.Чехов

Проделанная нами исследовательская работа верное подтверждение данного высказывания Чехова.

Дело в том, что дав экологическую оценку лишь некоторым ресурсам нашей местности,  мы убедились в наличии определённых экологических проблем.

У большинства из нас сложилось мнение, что сельская местность в меньшей степени подвержена загрязнениям, чем городские экосистемы и биогеоценозы. И лишь только исследования помогли убедиться в обратном. На самом деле, все исследуемые  объекты и ресурсы подвергаются более детальному изучению и нахождению путей решения данных экологических ситуаций.

Нас очень беспокоит проблема «грязной» воды. Исследования, которые нами проведены, доказывают наличие в природной воде загрязняющих веществ (различных солей). Следует предположить, что загрязнению воды из природных источников способствуют не только близ расположенные предприятия, но и сам человек по средствам выбросов мусора, различного рода отходов. Если делать прогнозы, то на наш взгляд, через несколько лет данная картина может измениться в худшую сторону. Чтобы как-то изменить данную ситуацию, мы провели в школе конференцию, на которой донесли до сведения старшеклассников полученные нами данные. Результаты поразили большинство ребят. Все вместе мы решили попытаться изменить существующую на данный момент экологическую ситуацию. Мы решили взять под свой контроль охрану местного озера, расположенного в центре села, а также следить за состоянием реки Карасук, протекающей в черте

Изучение экологических  проблем

и пути их решения на примере села Черновка

        _________________________________________________

нашего села. Кроме того, было принято решение продолжить исследовательскую работу по изучению экологической ситуации в нашей местности. Хочется более подробно изучить уже затронутые ресурсы, а также заняться исследованием других экологических проблем нашей местности. Более того, нами принято решение, доводить до жителей нашего села те данные, которые мы получаем в ходе исследований. Эту работу мы начали и осуществляем её через выпуск  экологических листовок, через выступления на родительских собраниях.

 Над данной проблемой мы работаем  лишь второй год, но уже сумели получить первые плоды своей работы. Во-первых, получили первые результаты которые удивили и поразили не только нас, но и других ребят и взрослых. Во-вторых, нам удалось привлечь к экологическим проблемам нашей местности всю общественность. В-третьих, появился ещё больший энтузиазм для дальнейшего творчества и великих свершений. Хочется надеяться, что другие также активно займутся  исследовательской деятельностью и будут радовать всех свои результатами и открытиями.

                       ЛИШЬ ТОТ НЕ ПРОТИВ НАС, КТО С НАМИ!!!

Список используемых источников и литературы

1.Алексеев С.В. Экология. Санкт- Петербург/ Смио Пресс 1997

2.Пасечник В.В. Школьный практикум. Экология. Москва/Дрофа 2002

3.Мансурова С.Е, Кокуева Г.Н. Школьный практикум «Следим за окружающей средой нашего города» Москва/Владос 2001

4.Вронский В.А. Антропогенные загрязнения атмосферы и растения. Биология в школе, 1992, № 3-4

5.Мамедов Н.М., Суравегина И.Т. Экология. учебное пособие. Москва. Школа- пресс, 1996

6. Рыжов И.Н. Оценка состояния водных объектов.

Биология в школе, 1996, №5