
- •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 .
3.2. План (карта) объектов мониторинга
Для получения картографической основы в окрестностях школы необходимо провести глазомерную съемку территории микрорайона школы, изобразить полевые планы и по ним изготовить топографические планы местности в масштабе 1:5000-1:25000-основу для отображения изучаемых явлений. Можно воспользоваться копиями топокарт того хозяйства, где расположена школа, или копиями лесоустроительных планшетов лесничеств.
Если школа находится в сельской местности, то на плане надо выделить все населенные пункты, где живут учащиеся школы; отметить водотоки микрорайона (реки, ручьи, родники); указать озера, пруды и болота; нанести дороги и другие транспортные пути, пересекающие территорию микрорайона.
В городских условиях на план наносится квартальная сетка микрорайона. Особыми знаками надо выделить типы застройки в его пределах (малоэтажные, многоэтажные, высокоэтажные здания, особо каменные и деревянные), так как это влияет на микроклиматические условия. В любом случае, будь то город или село, на план (карту) наносятся:
участки естественной растительности и другие насаждения;
постоянные источники загрязнения природной среды (площадные, линейные, точечные), промышленные предприятия, свалки твердых промышленных и бытовых отходов, автомагистрали, железнодорожные линии, хранилища горюче-смазочных материалов и т. д.;
направления миграции загрязнения (воздушного - по розе ветров, водного - по направлению водотоков).
На плане отмечаются также и ключевые участки различного назначения, где проводятся ежегодные наблюдения - мониторинг состояния природных сред.
План местности с нанесенными на него природными, промышленными и сельскохозяйственными объектами, населенными пунктами, дорожной сетью и ключевыми участками тиражируется и служит в качестве основного рабочего документа школьного экологического мониторинга.
Если в школе есть компьютер, очень хорошо изготовить электронную карту или серию таких карт (электронный атлас), хранящихся вместе со всеми данными (банком данных) в памяти компьютера. Такие карты очень удобны для экологического мониторинга - их можно хранить в памяти компьютера, в нужный момент вызывать на экран в произвольном масштабе, редактировать, наносить на них данные о происходящих изменениях. Электронные карты особенно ценны для задач мониторинга - по ним удобно сравнивать экологические ситуации в прошлом и настоящем. В последние годы начали широко распространяться специальные программы - «геоинформационные системы» (ГИС), которые производят компьютерную обработку данных, построение карт, а также позволяют вести с картой диалог - задавать ей вопрос и получать ответ.
3.3. Экологическая оценка исследуемой территории
Важнейшим фактором, влияющим на состояние территории микрорайона школы, является хозяйственная деятельность человека. Поэтому для описания территории дается общая характеристика антропогенных факторов, описываемых множеством параметров. Необходимо учитывать количество жителей на единицу площади, наличие предприятий (и их характер), котельных, источников питьевой воды (и их качество), канализации, транспортной сети, мест свалок (в том числе неразрешенных), высоковольтных линий электропередач, дымовых труб тепловых электростанций и цехов предприятий (и характеристики выбросов из них), водоемов (и их состояние). Кроме того, требуются оценки качества воздуха, определение мест сильной загазованности, уровней шумового загрязнения и радиоактивности.
Задача экологического мониторинга состоит в ежегодном наблюдении за состоянием территорий. На основе полученных данных можно сделать оценку величины нарушенности экосистем в микрорайоне школы. Проведение мониторинга позволяет получать данные за несколько лет, что дает возможность делать оценки скорости изменения площади зон нарушенности. Такие подходы были детально разработаны известным российским ученым Б. В. Виноградовым, предложившим для индикации нарушенности экосистем и природной среды территории две группы признаков:
-признаки неблагополучного состояния (статические признаки);
-признаки неблагоприятных изменений территорий (динамические признаки).
Эти подходы вполне применимы к микрорайону школы. Программой исследований ШЭМ предусмотрено проведение оценок экологического состояния территории статическим и динамическим способами.
Антропогенные факторы, определяющие техногенную нагрузку на микрорайон школы, проявляются через преобразование ландшафта за счет населенных пунктов, близости промышленных зон, наличия лесоразработок, агроценозов, добычи полезных ископаемых, транспортной сети (автомобильных и железных дорог, нефте- и газопроводов). Территории, где такие факторы проявляются, считаются в той или иной степени неблагополучными.
Эта оценка неблагополучия территории складывается из множества ее параметров - ботанических и почвенных, территориальных статических и динамических, природных и антропогенных. На каждой территории эти параметры тесно связаны друг с другом, зависят друг от друга и поэтому могут быть выражены одним обобщающим показателем. Таким показателем неблагополучия может служить доля территории в микрорайоне школы, где экологическое состояние неблагополучно.
По всей территории микрорайона школы для формирования обобщенного показателя делаются оценки экологического неблагополучия на основе следующих пространственных характеристик:
площадь зон нарушенности лесных биоценозов;
площадь зон нарушенности луговых биоценозов;
площадь земель, выведенных из землепользования (овраги, свалки, отвалы пород, хранилища отходов и т. д.);
площадь земель, занятых под населенные пункты, промышленные зоны и транспортные магистрали.
Методика проведения работы
На план местности территории микрорайона школы следует нанести границы нарушенных, выведенных из землепользования и занятых под населенные пункты земельных площадей. Накладывая палетку (сеточку), измерить их площадь, рассчитать долю площади в процентах:
зоны нарушенности лесных биоценозов от общей площади лесных биоценозов;
зоны нарушенности лугов от общей площади луговых биоценозов;
земель, выведенных из землепользования, от общей площади земель в землепользовании;
земель, занятых под населенные пункты, от общей площади земель в микрорайоне школы.
Экологическая оценка по статическим признакам. Доля (процент) общей нарушенной площади является обобщенной экологической оценкой территории в микрорайоне школы по статическим признакам. Экологическая оценка делается по четырем классам экологического неблагополучия земель:
а) общая площадь нарушенных земель менее 5% - экологическая норма;
б) общая площадь нарушенных земель от 5 до 20% - экологический риск;
в) общая площадь нарушенных земель от 20 до 50% - экологический кризис;
г) общая площадь нарушенных земель более 50% - экологическое бедствие.
Процент нарушенных и выведенных из землепользования земель заносится в соответствующий раздел экологического паспорта.
Экологическая оценка по динамическим признакам. Обобщенная экологическая оценка территории в микрорайоне школы по статическим признакам дает «экологический портрет» микрорайона школы в данном году. Систематические ежегодные наблюдения позволяют отслеживать изменение площадей нарушенных и выведенных из землепользования земель в микрорайоне школы, оценивать скорость нарастания неблагоприятных изменений.
Изменение нарушенной площади в год (в процентах) является обобщенной экологической оценкой территории в микрорайоне школы по динамическим признакам. Эта экологическая оценка земель по скоростям нарастания неблагоприятных процессов также позволяет отнести территории к одному из четырех классов:
а) скорость нарастания менее 0,5 % в год - экологическая норма;
б) скорость нарастания от 0,5 до 2 % в год - экологический риск;
в) скорость нарастания от 2 до 4 % в год - экологический кризис;
г) скорость нарастания более 4 % в год - экологическое бедствие. Скорость нарастания нарушенных площадей в микрорайоне школы за год заносится в экологический паспорт.
Общий вывод о степени неблагополучия экологического состояния территории микрорайона школы должен делаться на основании обеих обобщенных оценок - статической и динамической.