Исследовательская работа по биологии "Лишайники как индикатор загрязнения воздуха в городе Калаче.", 5 класс

Муниципальное казенное общеобразовательное учреждение Калачеевская средняя общеобразовательная  школа №1 Лишайники как индикатор загрязнения воздуха в городе Калаче.                            Выполнила:  Харченко Софья.,                                            ученица 5  «А» класса                                       Руководители:  Шевцова С.Т.,                              учитель биологии, Шевырева О.Д.,  учитель химии. Калач 2014 Содержание 1.Введение……………………………………………………………..........3 2. Лишайники­ биоиндикаторы чистоты атмосферного воздуха………5 2.1. Экологическое состояние воздушного бассейна……………...5 2.2.  Почему   лишайники     являются   биоиндикаторами загрязнения?.............................................................................................................6 2.3. Методика и результаты исследования………………………...6 2.3.  Общие  выводы ………………………………………………...9 3.  Заключение…………………………………………………………….10 4. Список использованной литературы ………………………............... 11 5. Приложение………………………………………….............................12 2 1. Введение «Привычка к вольному деревенскому воздуху вызывает во мне  протест против этой тесноты и духоты» Теодор  Драйзер Совсем недавно на уроках биологии я познакомилась с удивительными живыми организмами лишайниками. Почему удивительными? Во­первых,  то, что   они   симбиотические   организмы,  состоящие   из   гриба   и   водоросли.  Во­ вторых,   то, что они первопоселенцы тех мест, где не могут жить   другие организмы. В ­ третьих,   то, что они   очень чувствительны к   загрязнению атмосферного воздуха, поэтому их считают показателями (биологическими индикаторами) загрязнения воздуха.  Из   уст   взрослых,  телевизионных   передач,  источников   Интернета   мне известно,   то   проблема   загрязнения   атмосферного   воздуха   вредными веществами является в наше время глобальной, но чтобы по внешнему виду лишайников можно судить о   чистоте воздуха нет.     Именно поэтому для своего исследования  и выбрала данную  тему.  Цель:   определить   качество   чистоты   воздуха   атмосферы     с   помощью лишайников в окрестностях школы и района моего жительства; установить источники его загрязнения. Задачи: 1.  Выбрать участки для исследования. 2.   Провести   предварительный   просмотр   участков,   зафиксировать наличие, отсутствие на них лишайников. 3.   Выявить   количественный   состав   каждого   из   видов   лишайников, состояние их  слоевища. 3 4.   Подсчитать   количество   машин,   проезжающих   мимо   участков   и выявить  количество вредных веществ выброшенных в атмосферу. 5.  Сделать  вывод о загрязнении каждого участка. 6.   Познакомить   одноклассников,   знакомых   с   результатами   моего исследования. 7. Разработать  рекомендации по снижению загрязнения воздуха. Гипотеза: наиболее загрязненным участком окажется тот, на котором больше всего наблюдается перемещение транспортных средств. Методы   исследования:   экспериментальный,   наблюдение, аналитический, сравнительный. Практическая   значимость   работы:   выполненная   работа   позволит научиться определять экологическое состояние района, что немало   важно для жизни человека в век новых технологий. 4 2. Лишайники­ биоиндикаторы чистоты атмосферного воздуха. 2.1.  Экологическое состояние воздушного бассейна. На всех стадиях своего развития человек тесно связан с окружающим миром. Но с тех пор, как появилось высокоиндустриальное общество, опасное вмешательство человека в природу резко усилилось, грозит стать глобальной опасностью для человечества. Причин возникновения  экологических проблем много,   среди   которых     превалирует     автотранспорт.   Почему?   Поглощая необходимый для жизни кислород, он   интенсивно «обогащает» воздушную   токсичными   компонентами,   наносящими   вред   всему   живому   и среду   неживому.  По данным статистики ученых, только 15% горючего расходуется на движение автомобиля, а 85% расходуется нерационально, в том числе в измененном состоянии выбрасывается в окружающую среду в виде ядовитых веществ.   Один автомобиль выбрасывает в год около 800 кг  оксида углерода, 40 кг оксидов азота и более 200 кг различных углеводородов. В России автотранспорт ежедневно выбрасывает в атмосферу 16,6 млн. т.   загрязняющих   веществ.   Что   касается   Калачеевского   района,   то атмосферный воздух над ним в большей степени загрязнен по данным СЭС на 21.04. 2014г   семью приоритетными веществами: пылью, оксидом углерода, свинцом,   диоксидом   серы,   диоксидом   азота,   фенолом,   формальдегидом. Выбросы   прочих   веществ   составляют   3,84%   и   не   имеют   приоритетной направленности1.  1 http://ledight.ucoz.ru/ 5 Загрязнение воздуха представляет серьезную угрозу   жизни не только лишайникам,   но   и   человеку.   Почему?   Воздействие   токсичных   веществ, загрязняющих воздух, вызывает такие заболевания как: рак, лейкемия, астма, различные виды аллергии, болезни печени и органов дыхательной системы. Таким   образом,   охрана   воздушного   бассейна     является   весьма актуальной. 2.2. Почему лишайники  являются биоиндикаторами загрязнения? Особую известность лишайники приобрели в последнее время, когда их стали использовать в качестве хороших биоиндикаторов загрязнения. То, что лишайники реагируют на загрязнение воздуха, было замечено еще в XIX веке. Видовой   состав   лишайников   в   индустриальных   и   окраинных   районах Стокгольма стал различаться настолько сильно, что ученые стали выделять лишайниковые   зоны:   зона   "лишайниковой   пустыни",   где   лишайники   почти отсутствуют, "зона соревнования", где видовой состав лишайников беден, а сами   они   обладают   пониженной   жизнеспособностью   и   "нормальная   зона".  В   Великобритании   для   изучения   распространения   лишайников   было привлечено   15000   школьников.   Для   юных   исследователей   был   разработан специальный бланк, который они заполняли. Естественно, что составленная при   участии   такого   большого   числа   помощников   карта   оказалась   весьма подробной2.  Так почему же лишайники используют как индикаторы чистого воздуха? В   связи   с   тем,   что   у   них   нет   листьев,   корней   и   стеблей,     а   питательные вещества поступают в их тело из  субстрата, на котором они живут и воздуха. Следовательно,   вместе   с   воздухом   и   водой   лишайники   получают   и содержащие  загрязняющие вещества.  С возрастом количество веществ   в их теле     повышается,     что   и   приводит   их   к   гибели.   Вот   почему   лишайники 2 http://otvet.mail.ru/ 6 являются бионидикаторами и используются для оценки уровня загрязнения воздуха. 2.3. Методика и результаты исследования. Выбрано   2  участка     для   наблюдения   по   городу   Калачу  –   это   улица Коммунистическая,   где   расположена     школа,   в   которой   я   учусь   и   улица Черняховского,  где я живу.  Исследование   1   «Определение   выделенных   в   атмосферу   количества вредных веществ по бензину». Цель: научиться определять количество вредных веществ по бензину. Гипотеза: чем больше транспорта проедет, тем больше  вредных веществ поступит в атмосферу. Предмет исследования: автотранспорт. Методика исследования:  1.   Для   количественной     оценки   вредных   выбросов     в   атмосферу произвела   подсчет   количества   машин,   проезжающих   мимо   участка исследования.   Подсчет   количества   единиц   автотранспорта,   проезжающего мимо участка проводила   в течение 15 минут, а затем пересчитала в   1 час. Таким образом, определила  число машин проехавших за 1 час (N). 2. Рассчитала общий путь (S), пройденный всеми  машинами за 1 час: S= N *100м. 3.   Рассчитала   количества   топлива,   сжигаемого     двигателями   (R): R=S*K,  где   К  –  расход   топлива   на  1  км.  Пути,  в   литрах,  для   бензинных двигателей  примерно 0,1 л, для дизельных двигателей – 0,4 л. 4. Рассчитала количество вредных веществ по бензину (при сгорании топлива, необходимого для пробега 1 км, выделяется 0,6 кг угарного газа, 0,1 7 л   углеводородов, 0,04 л диоксида азота; при сгорании дизельного топлива вредных веществ выделяется в 4 раза меньше)3. Результат исследования: I. Улица Коммунистическая 1.  Количество машин проехавших за 1 час: 152. 2. Путь, пройденный всеми машинами:152 *100 =15200 метров = 15,2 км. 3. Объем сжигаемого топлива: 15, 2 *0,1 =  1,52 литров 4. Количество вредных веществ, выделенных в воздух, по бензину:  1,52 * 0,6 = 0,912 кг угарного газа;  1,52 * 0,1 = 0,152 литров  углеводородов;  1,52 * 0,04 =0,06 литров диоксида азота II. Улица Черняховского. 1.  Количество машин проехавших за 1 час:16 2. Путь, пройденный всеми машинами: 16 *100 =1600 метров = 1,6  км. 3. Объем сжигаемого топлива: 1, 6 *0,1= 0,16 литров 4. Количество вредных веществ, выделенных в воздух, по бензину:  0,16 * 0,6 = 0,096 кг угарного газа;  0,16 * 0,1 = 0,016  литров  углеводородов;  0,16  * 0,04 = 0,0064 литров  диоксида азота Вывод: используя данные   исследования, сравнив их, определила, что наибольшее   количество   вредных   выбросов   (в   9,   5   раз)   происходит   в атмосферу   по   улице   Коммунистической,   так   как   этот   участок   оказался наиболее  загруженным автотранспортом.  Исследование 2 «Оценка количественного состава и качества таллома лишайников». Цель:   установить   зависимость   количества   и   качества   таллома лишайников от интенсивности движения автотранспорта. 3 http://snipov.net. ru 8 Объект исследования: лишайники. Методика исследования: простая визуальная оценка обилия лишайников (Приложение ). Вывод: 1. Лишайники встретились на всех выбранных мною участках. 2. Меньше видов  лишайников  (только 2и в угнетенном состоянии) было обнаружено на улице Коммунистической. 3.   Больше   было     обнаружено   видов     лишайников   на   улице Черняховского.  4.   Главным   загрязнителем     атмосферы   нашего   города   является автомобильный транспорт.  5.   С   помощью   лишайников,     даже   несведущий   человек   может определить экологическое состояние  окружающей среды своей местности и   разработать комплекс мероприятий по его улучшению. 2.4. Общие выводы Поставленная  цель  достигнута. Задачи, выдвинутые  в начале работы, выполнены. Сформированная гипотеза, что загрязненным участком окажется тот, на котором больше всего будет перемещаться транспорта, подтвердилась. Рекомендации: 1. Осуществлять постоянный контроль состояния окружающей среды города и  его окрестностей. 1. Увеличить  площадь зеленых насаждений на пришкольной территории и в пределах города. 2. Учащимся школы, жителям района  регулярно следить за санитарным состоянием деревьев и ухаживать за зелеными насаждениями. 3.   Разъяснять   негативное влияние выхлопных газов автомобильного транспорта на атмосферу воздуха и здоровье человека. 9 4. Меньше пользоваться   автотранспортом для поездок,  больше ходить пешком или пользоваться велосипедами.   5. Сделать предложение главе Калачеевского  району Католевскому Н. Т.  организовать и провести акцию в районе  «День без автомобиля». 6.  Работникам ГИБДД  рекомендовать предельную скорость движения машин   на   улицах   города,   с     целью     сокращения   задержек   транспорта   на светофорах с целью уменьшения выбросов вредных выбросов в атмосферу. 6.   Правительству  нашей страны   побыстрее создавать автомобили с высокоэкологичными и малотоксичными двигателями и по доступным ценам. 7.   Всем нам быть экологически культурными людьми, «ибо мы сами решаем, в каких условиях нам жить и каким воздухом дышать». 3. Перспективы работы. В   будущем   планирую   химическим   путем   исследовать   накопление вредных   веществ   в   листьях,   оказывающих   губительное   воздействие   на лишайники.  в разное время и в разные дни Палетка представляет собой рамку, раз­ деленную на квадраты размером 1 х 1 см.  10 4. Список  использованной литературы 1. Пасечник В.В. Биология. Бактерии, грибы, растения. 5 класс. ФГОС. – М.: Дрофа, 2012. 2. Интернет­ресурсы: 1. http://ledight.ucoz.ru 2. http://otvet.mail.ru 3. http://snipov.net. ru 11 Результаты исследования  Участок  Количество  Виды  Какой  лишайников воздух? видов  лишайников 2 Внешний  вид  таллома  Улица Коммунисти­ ческая Улица  Черняховского 1.  Ксантория  настенная  загрязнённый  воздух угнетенное  состояние (золотянка) 2. Пармелия бороздчатая 3 1.  Ксантория  чистый  нормальное  воздух состояние настенная  (золотянка) 12 2. Пармелия бороздчатая 3. Леканора  разнообразная 13