
- •Глава 1. Исследовательская деятельность школьников в системе экологического образования
- •Глава 2. Организация школьного экологического мониторинга
- •2.1. Экологический мониторинг, его цели и задачи
- •2.2. Место и роль школьных коллективов, внешкольных учреждений и вузов в программе экологического мониторинга
- •2.3. Концепция школьного экологического мониторинга
- •2.4. Организационная структура школьного экомониторинга
- •2.5. Общие требования к оформлению документации
- •Глава 3. Выбор и характеристика объектов школьного экомониторинга
- •3.1. Физико-географическая характеристика объектов мониторинга
- •3.1.1. Географическое положение
- •3.1.2. Мезорельеф и микрорельеф
- •3.1.3. Микроклимат
- •3.1.4. Почвы
- •3.2. План (карта) объектов мониторинга
- •3.3. Экологическая оценка исследуемой территории
- •3.4. Выбор объектов мониторинга
- •3.5. Экологическая оценка природных сред и объектов по программе мониторинга
- •Глава 4. Методы экологического мониторинга
- •4.1. Биоиндикационные методы
- •4.1.1. Краткая история биоиндикационных исследований
- •4.1.2. Виды и методы биоиндикации
- •4.2. Физико-химические методы
- •Глава 5. Методы мониторинга биологических объектов (биоты)
- •5.1. Мониторинг биоты
- •5.7.7. Мониторинг лесного фитоценоза [10, 11]
- •5.1.2. Мониторинг лугового фитоценоза
- •5.1.3. Мониторинг фауны лугов
- •5.1.4. Методика количественного учета птиц и расчета плотности их населения
- •5.1.5. Методы учета млекопитающих по следам
- •5.1.6. Мониторинг зеленых насаждений населенного пункта
- •Подготовительный этап:
- •II. Проведение обследования
- •5.2. Дополнительные методы
- •5.2.2. Определение встречаемости растительных видов в изучаемом сообществе
- •5.2.3. Сравнение видового состава растений на двух ключевых участках
- •5.2.4. Оценка состояния древостоя смешанного леса с использованием простейшей шкалы
- •5.2.5. Индикация загрязнения окружающей среды по качеству пыльцы [13]
- •5.2.6. Методы исследования состава золы и сока растений [15,16]
- •5.2.7. Учет летающих насекомых световой ловушкой
- •Глава 6. Методы мониторинга воздушной среды
- •6.1. Биоиндикационные методы
- •6.1.1. Биоиндикация загрязнения воздуха по состоянию сосны
- •6.1.3. Дополнительные методы
- •Род Уснея
- •Род Бриория
- •Род Цетрария
- •Род Анаптихия
- •Род Псевдоэверния
- •Род Эверния
- •Род Ксантория
- •Род Канделярия
- •Род Пармелеопсис
- •Род Гипогимния
- •Род Фискония
- •Род Фисция
- •Род Феофисция
- •Род Платизмация
- •Род Цетрелия
- •Род Пармелия
- •Род Лепрария
- •Род Пертузария
- •Род Калициум
- •Род Лецидея
- •6.2. Физико-химические методы
- •6.2.2. Определение запыленности воздуха [7, 10]
- •6.2.3. Дополнительные методы
- •6.3. Оценка чистоты атмосферного воздуха по величине автотранспортной нагрузки
- •Глава 7. Методы мониторинга почв
- •7.1. Биоиндикациоиные методы
- •7.1.2. Растения — индикаторы водного режима почв
- •7.1.3. Растения — индикаторы глубины залегания грунтовых вод
- •7.1.6. Биодиагностика почвенных микро- и макроэлементов
- •7.1.8. Дополнительные методы
- •7.1.8.1. Использование листьев липы в качестве биоиндикатора солевого загрязнения почвы [10, 27]
- •7.1.8.2. Использование почвенных водорослей для биоиндикации состояния почв [28]
- •7.1.8.3. Кресс-салат как тест-объект для оценки загрязнения почвы и воздуха [27]
- •7.1.8.4. Учет беспозвоночных при помощи биоценометра
- •7.2. Физико-химические методы исследования почв
- •7.2.2. Определение физических свойств почв [7, 11]
- •7.2.4. Методы определения биологической активности почв
- •Глава 8. Методы мониторинга водных объектов
- •8.1. Биоиндикационпые методы
- •8.1.1. Биоиндикация качества воды с использованием водорослей (альгоиндикация) [10]
- •8.1.2. Биоиндикация качества воды по животному населению
- •8.1.2.1. Отбор и обработка проб для анализа
- •8.1.2.3. Определение степени загрязнения водоема по индексу Гуднайта и Уотлея
- •8.1.3. Дополнительные методы
- •8.2. Физико-химические методы
- •8.2.2. Органолептические показатели воды
- •8.2.2.2. Цветность [37]
- •8.2.3. Химические показатели воды
- •8 .2.4. Дополнительные методы
- •8.2.4.10. Остаточный хлор в водопроводной воде [37]
- •Глава 9. Физические методы экомониторинга
- •9.1. Мониторинг шумового загрязнения
- •1 Этап. Запись акустического шума на магнитофон
- •2 Этап. Анализ шума в лабораторных условиях
- •3 Этап. Обработка результатов измерений
- •4 Этап. Оценка и анализ результатов измерений
- •5 Этап. Отчетность
- •9.2. Методика радиоэкологического мониторинга
- •Глава 10. Здоровье и окружающая среда
- •10.1. Влияние экологических факторов на здоровье населения
- •10.2. Мониторинг физического развития учащихся
- •10.3. Характеристика заболеваемости
- •10.4. Характеристика социальных условий проживания
- •Глава 11. Обработка данных и оформление результатов
- •11.1. Обработка данных и получение статистических оценок
- •11.1.1. Оценка среднего значения и его погрешности
- •11.1.2. Оценка достоверности различия средних значений
- •11.2. Экологическое картографирование микрорайона школы
- •Глава 12. Экологический паспорт территории микрорайона школы
- •1. Физико-географическая характеристика исследуемой территории
- •2. Характеристика ключевых участков
- •1.1. Экологические проблемы современности
- •1.1.2. Химическое оружие [55-60]
- •1.1.3. Проблема радиоактивности в окружающей среде
- •1.1.6. Проблема озонового экрана
- •1.2. Знаете ли вы, что...
- •1.3. Проверь свои знания о родном крае
- •Глава 6. Методы мониторинга воздушной среды.
- •Глава 7. Методы мониторинга почв
- •Глава 8. Методы мониторинга водных объектов .
10.3. Характеристика заболеваемости
Одним из основных методов оценки здоровья является изучение динамики заболеваемости. Заболеваемость отражает число всех имеющихся у населения болезней. Она может характеризовать отдельную возрастно-половую, профессиональную, социальную группу и вес население. Например, заболеваемость учащихся школ Юго-Западного района г. Москвы, заболеваемость учителей этого же района. На основании сведений из классных журналов, справок от врача заполняется табл. 10.3 и рассчитываются: «показатель временной нетрудоспособности» (за четверть, год); «показатель уровня здоровья» и «индекс здоровья».
Так, например, «показатель временной нетрудоспособности» (за четверть, год) определяется по отношению числа дней, пропущенных по болезни детьми, к общему числу всех наблюдаемых детей. Он характеризует среднее число пропусков дней по болезни одним учащимся и коллективом класса. «Индекс здоровья» оценивается в % по отношению детей, не болевших ни разу в году, к общему числу наблюдаемых детей.
На основании приведенных Вами данных будет дана характеристика уровня здоровья и заболеваемости коллектива учащихся школы. Если таблицу заполнять каждую учебную четверть, то можно проследить динамику заболеваемости учащихся в течение учебного года. На основании анализа данных сделать выводы о возможных причинах заболеваемости.
10.4. Характеристика социальных условий проживания
Показатели социальных условий проживания получаются путем анкетирования или устного опроса учащихся класса (школы) о численности и составе семьи, жилищных условиях и доходах семей. Оценивается возрастной и социальный состав, доходы на душу населения и условия проживания. С учетом психологии личности методика рекомендует проведение анонимного анкетирования.
Для выявления социальных условий проживания предлагаются следующие вопросы анкеты:
1.Условия проживания семьи оцениваются по наличию квартиры (отдельной, коммунальной, общежития, частного дома); благоустройства (без благоустройства, с частичным или полным благоустройством).
2.Количество проживающих, их возраст, пол, социальный состав выявляется по группам, указанным в табл. 10.5.
3.Жилая площадь на одного человека определяется путем деления общей площади жилья на количество членов семьи, проживающих на этой площади.
4.Доходы на душу населения вычисляются по формуле и определяются с учетом минимальных окладов.
5. Данные индивидуальных опросов обобщите и занесите в табл. 10.4. и 10.5.
Глава 11. Обработка данных и оформление результатов
11.1. Обработка данных и получение статистических оценок
Для проведения мониторинга его участникам необходимо владеть основными методами статистической обработки материалов. Эти методы позволяют оценить точность и достоверность полученных результатов, избежать ошибочных выводов.
11.1.1. Оценка среднего значения и его погрешности
При наблюдениях или измерениях возникает необходимость установления их точности (достоверности, насколько полученное среднее значение отражает истинное значение измеряемой величины).
Рассмотрим конкретный пример. Допустим, что мы занимаемся изучением влияния загрязнений крупного завода на прирост сосны. Предположим, что мы измерили прирост в высоту 100 сосен и получили следующие значения в сантиметрах:
34, 26, 30, 43, 33, 37, 22, 28, 35, 39, 30, 30, 29, 42, 34, 43, 32, 29, 38, 35, 36, 42, 26, 36, 35, 38, 38, 38, 38, 34, 36, 44, 36, 40, 34, 22, 41, 40, 53, 40, 33, 32, 20, 27, 15, 21, 24, 23, 27, 25, 34, 17, 29, 28, 10, 25, 18, 40, 29, 27, 43, 26, 26, 31, 31, 29, 42, 31, 20, 35, 36, 31, 22, 33, 14, 21, 23, 23, 41, 20, 35, 12, 22, 27, 14, 20, 17, 30, 25, 13, 41, 37, 42. 13, 27, 36, 42, 40, 40, 21.
Среднее значение прироста оказалось равным 30,51 см. При таком количестве измерений можно считать, что среднее значение мало изменится, если число наблюдений будет увеличиваться. Возникает вопрос: а можно ли использовать меньшее число измерений? Оказывается, можно. Существует раздел математики, называемый математической статистикой, в котором разрабатываются способы оценки погрешностей и обосновывается необходимая повторность наблюдений (число измерений).
Выпишем для примера из рассмотренного списка прирост каждой пятой сосны. Мы получим случайную выборку из 20 деревьев:
34, 37, 30, 43. 36, 38, 36, 22, 33, 21, 34, 25, 43, 29, 36, 21, 35, 20, 41, 36.
Среднее из этих значений равно 32,5 см. Чтобы определить, насколько оно может отличаться от истинного, за которое принят средний прирост из 100 измерений, в соответствии с правилами статистики найдем сначала отклонения измеренных высот прироста от их среднего значения:
1,5 4,5 -2,5 10,5 3,5 5,5 3,5 -10,5 0,5 -11,5
1,5 -7,5 10,5 -3,5 3,5 -11,5 2,5 -12,5 8,5 3,5
Вычислим сумму квадратов этих отклонений. Она равна 1009.
Полученное значение делим на число измерений, уменьшенное на единицу (20-1 = 19). Результат называется дисперсией выборки (D). Она равна 1009:19 = 53,1.
Квадратный корень из дисперсии называется среднеквадратическим отклонением и обозначается греческой буквой σ («сигма»). Это не менее важный параметр, чем среднее значение, и его всегда следует приводить в отчетах о наблюдениях и измерениях.
Теперь можно найти погрешность оценки среднего. Она равна отношению среднеквадратического отклонения к корню квадратному из числа измерений, умноженному на коэффициент t, который зависит от количества измерений и может быть найден из табл. 11.1:
Найдем погрешность средней величины прироста сосны:
Среднее значение обычно записывают вместе с величиной погрешности:
М = 32,5 ± 3,4 см.
Эта запись означает, что истинное среднее значение лежит в пределах от 29,1 до 35,9 см.
Следует еще раз подчеркнуть, что при расчете среднего значения какой-либо величины в отчете необходимо привести четыре числа:
само среднее значение;
погрешность среднего значения;
среднеквадратическое отклонение;
количество измерений.
Если какой-либо из этих параметров отсутствует, ценность работы значительно снижается, поскольку становится трудно оценить достоверность полученных данных.
При многократном проведении одного и того же эксперимента результаты измерений можно считать выборкой из бесконечного множества всех возможных результатов. Среднее значение измеренной величины и его погрешность вычисляются точно так же, как в предыдущем примере.