Научно-исследовательская работа «Оценка качества окружающей среды города Котельники методом биоиндикации почвы по растениям»

НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА

«Оценка качества окружающей среды города Котельники методом биоиндикации почвы по растениям»

Автор: Боярчук Александра Дмитриевна

Научный руководитель: Романова Оксана Владимировна

Место выполнения работы: Московская область,

г.о. Котельники, МОУ КСОШ №3

Котельники, 2011

ВВЕДЕНИЕ

Проблема сохранения окружающей среды в настоящее время концентрирует на себе внимание исследователей всего мира. В связи с усилением антропогенной нагрузки, испытываемой природными комплексами, становится необходимой разработка и апробация методик, позволяющих оценивать экологическое состояние природно-антропогенных сред. Поэтому проблема развития различных мониторинговых подходов в системе экологического контроля и управлении качеством окружающей среды сегодня наиболее актуальна.

Опыт предшествующих научно-исследовательских работ показал, что даже на уровне школьного мониторинга и разрабатываемых рекомендаций, можно достичь положительных результатов в решении некоторых проблем города, связанных с экологией.

К сожалению, не всегда есть возможность проводить комплексные научные исследования, требующие больших материальных затрат и специального оборудования. В таких случаях можно использовать методы биоиндикации, биомониторинга, получивших в последнее время широкое признание и распространённость. Важным представляется не только оценка биоразнообразия и устойчивости природных биоценозов, но и привлечение внимания муниципальных органов власти к данной проблеме, что особенно актуально в перспективе дальнейшего ухудшения экологической обстановки в нашем регионе.

Мониторинг состояния почвенного покрова г. Котельники проводится в течение трех лет. На первых этапах наших исследований был определен химический состав загрязнителей, сделан химико-аналитический анализ почвы, затем методом биоиндикации по состоянию моллюсков мы определили критическое состояние почвы в г. Котельники.

Эти исследования и полученные результаты подтолкнули нас к дальнейшей работе по биоиндикации почвы города Котельники по состоянию травяного покрова, т.к. ранее в нашем городе аналогичные исследования не проводились.

В центре внимания нашего исследования – оценка качества почвы города Котельники с помощью биоиндикаторов и обеспечение объективной оценки экологических условий среды обитания биологических объектов в городе.

Целью работы стала оценка качества окружающей среды г. Котельники с помощью метода биоиндикации почвы с помощью животных, обитающих в почве, по состоянию трав, оценка экологического состояния почвы для социализации этой проблемы в рамках создания рекреационных зон в мкр. Белая Дача города Котельники.

Практическая значимость: при целенаправленном объединении усилий экологов и городской администрации раз­витие экологического мониторинга на основе биоиндикации в перспективе позволит создать взаимосвязанную и координируемую систему оперативного, тактического и стратегического планирования оптимизационных мер, а также выработать рациональную экологическую политику для улучшения городской среды по всем ее компонентам.

Новизна: впервые применен метод биоиндикации в оценке экологического состояния почвы мкр. Белая Дача и выявление основных причин и источников негативного воздействия на компоненты природного комплекса. Поэтому данные, которые были получены по окончании исследовательской работы, являются новыми и нигде ранее не зафиксированными.

Исследования, проведенные учащимися, является звеном в экологической работе города и имеют практическую направленность

В этой связи оценка экологического состояния, проведенная методами биоиндикации, представляется вполне современной и необходимой для построения эффективной системы биомониторинга.

Задачи:

  1. Определить объекты, виды и условия биоиндикации.

  2. Определить видовое разнообразие животных, обитающих в верхних слоях почвы.

  3. Найти микро ареалы растений-биоиндикаторов в г. Котельники.

  4. Определить взаимосвязь между распространенностью животными, обитающими в верхних слоях почвы, растениями-индикаторами и загрязнением почвы.

  5. Освоить методику экологического анализа на основе биоиндикации.

  6. Сделать выводы об экологическом состоянии мкр. Белая Дача города Котельники.

  7. Выработать план создания рекреационной зоны в мкр. Белая Дача.

  8. Составить атлас растений-индикаторов, встречающихся в г. Котельники.

Инструментарии:

    1. КБ-Ш (комплект биологический школьный)

    2. «Биотокс-10М»

1. Биоиндикация с помощью животных, обитающих в почве

Животные, обитающие в верхнем слое почвы, благодаря тесной связи с ней и наличию ответной реакции на изменения среды обитания, представляют перспективный объект, позволяющий на разных стадиях антропогенной трансформации обнаружить отклонения в функционировании почвенного блока и природного комплекса в целом.

Одним из направлений экологического мониторинга является контроль за уровнем загрязнения биотической компоненты биосферы, т.е. за накоплением загрязнителей, проникающих через покровы тела и пищеварительный тракт беспозвоночных в зонах промышленных аномалий. Являясь сорбентами природных и синтезируемых или привнесенных человеком токсических соединений, организмы, обитающие в почве, выполняют активную роль в трансформации и перераспределении поступающих в почву веществ. Определение взаимосвязей между содержанием загрязняющих веществ в почвах, растениях и тканях животных может использоваться для оперативного и прогнозного биотестирования.

Среди почвенных беспозвоночных по реакции на прямое либо опосредованное воздействие техногенного фактора выделены три группы:

1 - чувствительные, положительно реагирующие на умеренные дозы техногенного вещества (люмбрициды, немикроскопические энхитреиды, моллюски и диплоподы);

2 - чувствительные, испытывающие негативное влияние (литобиоморфные многоножки и герпетобионтные насекомые);

3 - индифферентные, не имеющие индикационного значения для данного типа загрязнения (большинство насекомых, развитие которых протекает в почве).

Изменения биоты наземных экосистем могут прослеживаться на двух уровнях – видовом или ценотическом, когда происходит сокращение биологического разнообразия за счет выпадения отдельных таксонов, и ландшафтном, когда под воздействием антропогенных факторов наблюдается нивелирование различий между отдельными биогеоценозами или полная деградация некоторых из них. Вероятность проявления нежелательных последствий увеличивается адекватно росту степени воздействия, преломляясь через экологические параметры среды.

1.1 Методика исследований почвенных организмов

Цель: Определить наличие почвенных организмов в пробах, взятых в различных местах мкр. Белая Дача города Котельники.

Оборудование: лампа 100 Вт, блюдце с водой, воронка, сетка, почва, полевой набор по экологии.

Примечание: проба по­чвы взята поздней весной.

Принцип определения степени загрязнения почвы:

Методика основывается на различной способности почвенных беспозвоночных животных жить в загрязненной почве, где они находят необходимые для жизни кислород и питательные вещества минерального и органического происхождения. По мере загрязнения почвы нефтепродуктами, тяжелыми металлами и другими веществами снижается показатель устойчивости к загрязнениям беспозвоночных животных Gж, который определяется по формуле: Gжi= Wжi * SПi

где Wжi – видовой коэффициент i-ой группы беспозвоночных почвенных животных;

SПi = 5* ni – плотность популяции i-ой группы беспозвоночных почвенных животных;

5- коэффициент, равный отношению размера площадки биоиндикации к суммарной площади прикопов почвы на ней;

ni – количество беспозвоночных почвенных животных i-ой группы.

Для определения коэффициента Wжi беспозвоночных почвенных животных их внешние признаки сравнивают с внешними признаками, приведенными в «Атласе почвенных беспозвоночных животных». Группы почвенных беспозвоночных животных характеризируются значениями видовых коэффициентов, приведенными в таблице 1.

Таблица 1.

Видовые коэффициенты Wжi групп беспозвоночных почвенных животных

Группа животных

Wжi

Мокрица

1,0

Моллюски

1,0

Слизни

0,8

Черви дождевые

0,8

Паукообразные

0,6

Многоножки

0,4

При биоиндикации учитывают наиболее чувствительных к загрязнению почвы группы почвенных беспозвоночных животных. Например, если в прикопе почвы найдены мокрицы, видовой коэффициент, который наибольший, то остальных беспозвоночных животных не учитывают.

Обработка данных биоиндикации:

  1. Вычисляют значение плотности популяции почвенных беспозвоночных животных с наибольшим видовым коэффициентом на каждом прикопе по формуле: SПi = 5* ni

  2. Вычисляют значение показателя устойчивости почвенных беспозвоночных животных с наибольшим видовым коэффициентом каждой прикопки: Gжi= Wжi * SПi

  3. Вычисляют среднее значение показателя устойчивости почвенных беспозвоночных животных на загрязненном участке территории Gж по формуле: Gж = (Gж1 + Gж2 + …+ Gж5)/5

  4. Экологическое состояние почвы оценивается по критериям, приведенным в таблице 2.

Таблица 2.

Критерии оценки экологического состояния почвы

Параметры экологического состояния почвы

Благоприятное

Напряженное

Критическое

Кризисное

Катастрофическое

Снижение жизненности животных

менее 11

12 - 25

26 - 50

51 - 80

более 80


  1. Музей-заповедник научно-исследовательский институт проблем каспийского моря астраханские краеведческие чтения выпуск III астрахань, 201 1

    Документ
    Третий выпуск сборника «Астраханские краеведческие чтения» традиционно подводит итог работы астраханских, региональных и зарубежных ученых и специалистов по изучению природных ресурсов, истории и культуры Астраханского края.
  2. Структура образовательной программы школы. Документы, регламентирующие организацию учебного процесса. Анализ образовательного процесса за 2009-2010 уч год

    Регламент
    Муниципальное образовательное учреждение «Котельниковская средняя общеобразовательная школа №3» является образовательным учреждением начального общего, основного общего, среднего (полного) общего образования.
  3. Библиографический указатель изданий Коми научного центра Уро российской академии наук: 2001-2005 гг

    Библиографический указатель
    Библиографический указатель изданий Коми научного центра УрО Российской академии наук: 2001-2005 гг. (в 2-х частях) / Научная библиотека Коми научного центра УрО РАН.
  4. «Автоматизация технологических процессов и производств (в машиностроении)» (1)

    Документ
    О НАУЧНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования Московской области МЕЖДУНАРОДНОГО УНИВЕРСИТЕТА ПРИРОДЫ,
  5. Курский государственный университет. Научная библиотека кгу. Земля наш общий дом. ( Рекомендательный библиографический указатель). Курск 2010 г

    Библиографический указатель
    Библиографический указатель посвящен одной из актуальных проблем человечества – экологии. В нем отражены следующие разделы : загрязнение окружающей среды, антропогенное воздействие на биосферу, защита окружающей среды, экологическое
  6. Абакарова Надежда Магомедгаджиевна Средства выражения побудительной модальности в лакском языке : : диссертация кандидата филологических наук : 10. 02. 02

    Диссертация
    Абакарова Надежда Магомедгаджиевна Средства выражения побудительной модальности в лакском языке : : диссертация кандидата филологических наук : 10.02.
  7. Программа «Дней молодёжной науки в Алтайском государственном университете» 16 апреля 2012 (2)

    Программа
  8. Информация об участии молодежи Московской области в мероприятиях, проводимых в 2007 г в рамках «Дней защиты от экологической опасности»

    Документ
    В ходе проведения Дней защиты от экологической опасности на территории городского округа Балашиха проводилась активная экологическая работа с учащимися в школах и учреждениях дополнительного образования, направленная на воспитание
  9. Структура образовательной программы школы. Документы, регламентирующие организацию учебного процесса. Анализ образовательного процесса за 2010-2011 уч год

    Регламент
    Образовательная программа является нормативно-управленческим документом муниципального общеобразовательного учреждения «Котельниковская средняя общеобразовательная школа №3», характеризует специфику содержания образования и особенности

Другие похожие документы..