Экологические аспекты изучения воды, почвы и воздуха в курсе «Экомир»
Звонарёва Надежда Викторовна, руководитель лаборатории «ЭКОМИР», МБОУЛ «ВУВК им. А.П. Киселева»
Экологическое образование является важнейшим фактором устойчивого развития общества. Следовательно, экологическое воспитание подрастающего поколения обретает сегодня особую значимость, становится одной из важнейших задач общества и образования. Эта задача вытекает из необходимости воспитывать экологическую культуру, активную жизненную позицию по вопросам охраны природы, формировать новое отношение к природе. Сочетание знаний основ экологических проблем с практической деятельностью позволит воспитать экологически культурного гражданина.
Значительно расширить экологическую грамотность детей позволят занятия по программе курса «Экомир», которая реализуется в рамках школьного проектно-исследовательского центра лабораторией «Экомир».
Экологическое содержание данного курса включает три направления: социально-экологическое; химико-экологическое; учебно-исследовательское.
Учебные занятия проводятся в лабораторных и полевых условиях.
Для проведения лабораторных исследований используется современное оборудование: лабораторный комплекс для учебной практической и проектной деятельности по естествознанию, цифровые лаборатории «Архимед» и «Релаб» позволяют производить измерения и регистрацию разных параметров, а программное обеспечение -визуализировать все полученные данные.
Для проведения экспериментальных работ в полевых условиях используются: переносная мини – экспресс - лаборатория «Пчелка У», комплексная лаборатория для исследования воды и почвенных вытяжек «НКВ».
При изучении курса «Экомир» были выполнены работы по определению экологических показателей воды, почвы, воздуха согласно приведенным трем направлениям.
- Социально-экологический проект: «Альголизация водоемов внесением штамма хлореллы»
Оставить проблему загрязнения водоемов без внимания невозможно, ведь вода – важнейшее для живых организмов вещество на планете. Из всех известных методов очистки – биологический метод, и в частности альголизация, является наиболее безопасным. Ученые создали новую технологию, в которой используются специально адаптированные штаммы хлореллы Chlorella vulgaris ИФР № С-111 и Chlorella vulgaris BIN. Планктонные штаммы Chlorella vulgaris ИФР № С-111и Chlorella vulgaris BIN запатентованы (автор Богданов Н.И.) в России, и на сегодняшний день являются единственными в мире не превзойденными по своим свойствам и качеству. При помощи данной технологии уже очищено несколько водохранилищ: Матырское, Белоярское и др.
Актуальность. В нашем городе научно-производственное объединение «Альгобиотехнология» культивирует штаммы: Chlorella vulgaris ИФР № С-111 и Chlorella vulgaris BIN и использует их для очистки водоемов в Республике Удмуртия, Липецкой и Свердловской областях. Мы хотим, чтобы данный метод применили при очистке воды водоемов Воронежского водохранилища, озера Малышево.
Цель проекта: определить насколько реально очистить водоемы штаммами хлореллы, изучить способы культивирования штаммов Chlorella vulgaris ИФР № С-111 и Chlorella vulgaris BIN и познать их влияние на очистку водоемов.
Задачи проекта: изучить литературу по данной теме; способы культивирования штаммов Chlorella vulgaris ИФР № С-111 и Chlorella vulgaris BI; морфологические и физиологические признаки культуры; влияние штаммов на очистку водоемов; провести оценку водоема; изучить тарифный план и составить смету.
Объекты исследования: штаммы хлореллы: Chlorella vulgaris ИФР № С-111 и Chlorella vulgaris BIN; водоемы: Воронежское водохранилище, озеро Малышево, частный пруд.
Методы исследования: теоретические, практические.
Исследования проводились в лаборатории ООО НПО «Альгобиотехнология», школьной лаборатории.
Альголизация производится сроком на один сезон и имеет этапный характер. Первый этап представляет собой подледное вселение штамма. Второй этап проводится в послепаводковый период, так как происходит обновление воды и подъем ее уровня. Третий этап проводится в июле-августе для закрепления эффекта.
Результат. Проведя исследование, мы выяснили: развитие культуры хлореллы на жидкой питательной среде протекает быстрее, клетки делятся интенсивнее, обрастание стенок наступает раньше, размер клеток и колоний больше чем, у культуры хлореллы выращенной на агаризированной обедненной минеральной среде.
Штаммы хлореллы можно культитвировать в лабораторных условиях, но при этом, удается получить суспензию незначительной плотности, которая представляет лишь учебный интерес
Вывод. Эта водоросль размножается намного быстрее синезеленых водорослей и не блокирует их рост. Если высадить эту водоросль в «цветущий» водоем, за один год она полностью очистит воду и насытит ее кислородом. Проведя анализ сметы и лабораторные показатели воды исследуемых водоемов, считаем, что реально можно применить данный метод при очистке водоемов, недостаток - сложно найти спонсоров.
- Химико-экологическое исследование: «Оценка экологического состояния почвы территории ДЛО «Голубой экран»
Почва, или верхний поверхностный слой земной коры, формируется под воздействием различных факторов: почвообразующей породы, климата, жизнедеятельности растительных и животных организмов, антропогенных процессов и др.
Актуальность работы заключается в том, что почвенный покров является основой как экологической пирамиды с одной стороны, так и основой здоровья человека с другой стороны.
Объектом исследования являются образцы почвы, взятые на территории ДЛО «Голубой экран».
Цель: оценить экологического состояния почвы на территории ДЛО «Голубой экран».
Задачи: познакомиться с операциями приготовления почвенных вытяжек, изучить механический состав почвы, экологического состояния почвы через ее кислотность, количественное и качественное определение хлоридов, сульфатов, карбонатов в почвенной вытяжке.
Для проведения химического анализа отбираем почву методом конверта с глубины 10см, как именно в верхнем ее горизонте накапливаются тяжелые металлы. Затем почву высушивают. Измельченный материал тщательно перемешиваем и рассыпаем тонким равномерным слоем в виде квадрата, разделяем его на четыре сектора. Содержимое двух противоположенных секторов отбрасывают, а два оставшихся снова смешивают.
После многократных повторений оставшуюся пробу высушивают в хорошо проветриваемом помещении рассыпав тонким слоем на кальке, а затем измельчают в ступке и просеивают через сито.
Наличие хлорид-, сульфат- и карбонат –ионов определяли с помощью тест- комплектов «Хлориды», «Сульфаты», «Карбонаты».
Проведя исследование установили: образцы почвы отобранные из разных мест имеют хлоридно- сульфатный тип засоления; по степени засоления –почва слабозасоленная; рН почвы с участка где произрастают сосны 5,7, с участка где произрастают дубы -6,8.
- Учебно-исследовательская работа: «Определение содержания в воздухе углекислого газа»
Цель: оценка качества воздуха через количественное определение содержания вредных веществ с помощью индикаторных трубок.
Оборудование из мини - экспресс- лаборатории: индикаторные трубки для определения углекислого газа, насос-пробоотборник, термометр, секундомер.
Выполнение анализа
Вскрыли индикаторную трубку на СО2 с обоих концов, используя отверстие в головке насоса, соблюдая осторожность при вскрытии во избежание порезов осколками стекла, при этом обращаем внимание на первоначальный цвет наполнителя индикаторной трубки.
Соединяем индикаторную трубку со стороны выхода воздуха к насосу.
Прокачиваем через индикаторную трубку воздух (улицы или парка) в количестве, указанном в инструкции по применению индикаторной трубки, сделав требуемое количество качаний насосом.
Отмечаем изменение окраски наполнителя и длину прореагировавшего столбика наполнителя после прокачивания.
Располагаем индикаторную трубку со шкалой, изображенной на этикетке, и определяем концентрацию углекислого газа (С2) в мг/м3 по границе столбика, изменившего окраску.
Определяем концентрацию химического вещества в воздухе.
Результат. Разовая концентрация оксида углерода в мг/м3 в воздухе составляет: в парке Танаис-0,52, парке Динамо-0,52, балке-лог с. Никольское -0,5, п. Маклок -0,48.
Вывод: ПДК по оксидам углерода в парках Танаис и Динамо слегка завышены, в балке лог с. Никольское и п. Маклок соответствуют норме.
Экологическое образование не заканчивается в школьном курсе «Экомир», оно представляет непрерывный процесс, осуществляющийся на протяжении всей жизни.
|