Внеурочная деятельность как компонент формирования эколо-гической грамотности школьников
Преподаватель-организатор ОБЖ Дегтярёв А.И.
Часть 1.
Внеурочная деятельность как компонент образовательного процесса
В настоящее время новые образовательные программы учебных учреждений предлагают выйти за рамки системы школьных уроков и по-высить роль внеурочной работы, которая создаст дополнительные воз-можности для самореализации и творческого развития каждого ребенка. Государственные стандарты обращают внимание педагогов на значимость и необходимость организации образовательной деятельности учащихся за рамками школьных занятий, необходимость организации занятий по инте-ресам, их соответствие образовательным потребностям и возможностям каждого учащегося.
1
Внеурочная деятельность как компонент формирования
экологической грамотности школьников
Преподавательорганизатор ОБЖ Дегтярёв А.И.
Часть 1.
Внеурочная деятельность как компонент образовательного процесса
В настоящее время новые образовательные программы учебных
учреждений предлагают выйти за рамки системы школьных уроков и повысить
роль внеурочной работы, которая создаст дополнительные возможности для
самореализации и творческого развития каждого ребенка. Государственные
стандарты обращают внимание педагогов на значимость и необходимость
организации образовательной деятельности учащихся за рамками школьных
занятий, необходимость организации занятий по интересам, их соответствие
образовательным потребностям и возможностям каждого учащегося.
В структуре Базисного образовательного (учебного) плана
выделяются три части: инвариантная часть; вариативная часть; внеурочная
деятельность. При этом внеурочной деятельности школьников уделено
особое внимание, определено пространство и время в образовательном
процессе.
Актуальность внеурочной деятельности.
В современном мире наблюдаются серьезные изменения в условиях
формирования личности школьника. Современный ребенок находится в
беспрерывном информационном и всеобъемлющем социальном
пространстве, не имеющем четких внешних и внутренних границ. На него
регулярно воздействуют потоки информации, получаемой из интернета,
телевидения, компьютерных игр, кино и даже современных мультфильмов.
Социализирующее и воспитательное воздействие (в наибольшей степени
негативное) этих и других источников информации нередко является
лидирующем в процессе воспитания и социализации.
Сегодня существует и усиливается конфликт между характером
присвоения ребенком знаний и ценностей приобретенных в школе и за ее
пределами. Так в стенах школы педагог формирует у ребенка системность в
знаниях, последовательность в своих суждениях, традиционность,
культуросообразность и другие навыки. А вне стен учреждения образования
ребёнок сталкивается с бесконечным мельканием информационных
отрезков, беспорядочностью мысли, которая лишена линейной
последовательности, смешиваются понятия высокой культуры и бытовой
обыденности, нет четких границ между культурой и антикультурой.
Конфликт, между двумя составляющими, которые окружают
школьника, меняет структуру мышления ребенка, его самосознание и
миропонимание, ведет к формированию неорганичности мировоззрения,
потребительского отношения к жизни, морального релятивизма.2
Все это подводит педагога к постановке новых стратегически важных
задач в вопросах воспитания и социализации школьников и организации
работы учащихся в условиях общего образования.
Решение этих задач и всестороннее развитие школьника как личности
наиболее эффективно в рамках организации внеурочной деятельности.
В современном сложном, многообразном, динамичном, полном
противоречивых тенденций мире экологические проблемы приобрели
глобальный масштаб. Они затрагивают самые основы цивилизации и во
многом предопределяют возможности выживания человечества. И поэтому
можно говорить о том, что проблема повышения экологического культурного
уровня всего человечества стоит сейчас как никогда остро, так как она
связана с безопасностью нашей дальнейшей жизни. Экологическая ситуация
приобрела такую остроту, что возникла необходимость в скорейших
действиях по сбережению жизни на Земле.
Формирование экологической культуры каждого гражданина и
общества в целом является необходимым условием обеспечения выживания
человеческого общества в будущем. Основой развития человечества должно
стать содружество человека и природы, а это уже вопросы социальной
экологии. Каждый должен понять, что только в гармоничном
сосуществовании с природой возможно дальнейшее развитие нашего
общества. Все вышеперечисленное демонстрирует необходимость
активизации экологической науки и повышения эффективности
экологического образования и воспитания для спасения человечества,
природы, растительного и животного мира, сред жизни от нарастающего
кризиса, касающегося всей планеты.
Приучать ребенка ко всему прекрасному, мы начинаем уже с рождения.
В детском саду он познает мир, который его окружает, его учат правильно
относиться к природе, к окружающим его предметам и объектам. Уже с
младшего дошкольного возраста ребенок как губка впитывает, не осознавая
того, критерии экологического воспитания.
При переходе в систему школьного образования необходимо
продолжить это воспитание и дополнить его экологическим образованием,
которое даст необходимые представления и навыки для безопасного
взаимодействия людей друг с другом и окружающей средой.
По мнению Ирины Викторовны Цветковой (2000), необходимо
формирование системы знаний об экологическом воспитании как важной
составляющей развития экологической культуры школьника, которая может
быть понимаема как новообразование в личности, основанное на развитии ее
интеллектуальной, эмоциональночувственной и деятельностной сфер и
выражающееся в экологически обоснованном взаимодействии человека с
окружающей социоприродной средой.3
Таким образом, перед школой ставится задача совершенствования
экологического образования подрастающего поколения, перехода к
экологическому образованию для его устойчивого развития. И этого можно
достичь лишь при правильном сочетании урочных занятий с внеурочной
деятельностью, которые могут быть связаны между собой, дополнять знания
полученные на уроке, а так же совершенствовать друг друга.
Временные рамки урока, насыщенность школьной программы не всегда
позволяют ответить на вопросы, интересующие детей. В связи с чем, основой
формирования гражданской позиции и социальной активности может
выступить внеурочная деятельность школьников. Она имеет большее
временное пространство, большее количество субъектовучастников того или
иного вида деятельности, подразумевает коллективную работу и несёт в себе
воспитание в человеке тех или иных умений, навыков, личностных качеств.
Внеурочная деятельность обладает огромным потенциалом, так как ребёнку
предоставляется выбор сфер деятельности, где можно быть успешным, где
можно “саморазвиваться” в соответствии со своей шкалой ценностей. Таким
образом, внеурочная деятельность – это форма творческого
целенаправленного взаимодействия ученика, учителя и других субъектов
воспитательного процесса по созданию условий для освоения обучающимися
социальнокультурных ценностей общества через включение в общественно
полезную деятельность, неформальную организацию досуга, цель которой
способствовать самореализации личности во внеурочное время. Рассматривая
внеурочную деятельность как основу процесса формирования гражданской
позиции и социальной активности, следует заметить, что внеурочная
деятельность, вопервых, должна провозглашать и гарантировать условия
осуществления этого процесса. Вовторых, внеурочная деятельность не
должна быть догматичной или приказной и формальной. Втретьих, при
организации внеурочной деятельности необходимо максимально опираться на
интересы и опыт ребёнка.
Внеурочная деятельность является составной частью образовательного
процесса и одной из форм организации свободного времени учащихся. Она
понимается сегодня преимущественно как деятельность, организуемая во
внеурочное время для удовлетворения потребностей учащихся в
содержательном досуге, их участии в самоуправлении и общественно
полезной деятельности. Правильно организованная система внеурочной
деятельности представляет собой ту сферу, в условиях которой можно
максимально развить или сформировать познавательные потребности и
способности каждого учащегося, которая обеспечит воспитание свободной
личности. Воспитание детей происходит в любой момент их деятельности.
Однако наиболее продуктивно это воспитание осуществлять в свободное от
обучения время.4
Часы, отводимые на внеурочную деятельность, используются по
желанию учащихся и направлены на реализацию различных форм ее
организации, отличных от урочной системы обучения. Занятия проводятся в
форме экскурсий, кружков, секций, круглых столов, конференций, диспутов,
КВНов, викторин, праздничных мероприятий, классных часов, школьных
научных обществ, олимпиад, соревнований, поисковых и научных
исследований и т.д. Посещая кружки и секции, учащиеся прекрасно
адаптируются в среде сверстников, благодаря индивидуальной работе
руководителя, глубже изучается материал. На занятиях руководители
стараются раскрыть у учащихся организаторские, творческие,
исследовательские способности, что играет немаловажную роль в духовном
развитии подростков.
В материалах ФГОС понятие «внеурочная деятельность»
рассматривается как неотъемлемая часть образовательного процесса и
характеризуется как образовательная деятельность, осуществляемая в
формах, отличных от классноурочной системы. При реализации своих задач,
она одновременно направлена на достижение планируемых результатов
освоения основной образовательной программы образовательного
учреждения.
Внеурочные занятия должны направлять свою деятельность на каждого
ученика, чтобы он мог ощутить свою уникальность и востребованность.
Занятия могут проводиться не только учителями общеобразовательных
учреждений, но и педагогами учреждений дополнительного образования.
В процессе формирования личности, воспитание как целостное
воздействие на человека играет определённую роль, так как именно
посредством его в сознании и поведении детей формируются основные
социальные, нравственные и культурные ценности, которыми руководствуется
общество в своей жизнедеятельности. Поэтому от эффективности системы
воспитания зависит, в конечном счёте, состояние общественного сознания и
общественной жизни.
Внеурочная деятельность школьников – это неотъемлемая часть
образовательного процесса в школе, совокупность всех видов деятельности
школьников позволяющая реализовать требования федерального
государственного образовательного стандарта в полной мере. Посредством
внеурочной деятельности в соответствии с основной образовательной
программой учреждения образования решаются задачи воспитания и
социализации, развития интересов, формирования универсальных учебных
действий, а так же предоставление обучающимся возможности широкого
спектра занятий, направленных на их развитие.
Изучение экологии и ее вопросов в настоящее время просто неизбежно.
Человек проник практически во все среды жизни и сам является средой
обитания организмов. Он создал также искусственную среду, в которую так5
же включаются прямым или косвенным путем все живые компоненты
планеты. Изучить вопросы экологии в рамках учебного времени невозможно,
поэтому можно предложить основы исследовательской направленности
вынести в рамки внеурочной деятельности. Что позволит ребенку раскрыться,
провести эксперименты, доказать правоту своих суждений и предложит
варианты решения насущных проблем.
Если учесть, что цель внеурочной деятельности – это развитие ребенка,
которое ориентировано на воспитательные результаты, на приобретение
ребенком социальных знаний, то этот процесс невозможен без социальной
среды, без участия социума. Результатов можно достичь лишь в том случае,
если объектом познавательной деятельности детей станет собственно
социальный мир, т.е. познание жизни людей и общества, а так же среда их
обитания. Важны не столько фундаментальные знания, но и те, которые
нужны человеку для полноценного проживания в его повседневной жизни,
успешной социализации в обществе. Таким образом, идеей программы
внеурочной деятельности школы является объединение всех образовательных
ресурсов социума в единое образовательное пространство, школа должна
стать открытой для адаптации и социализации ребенка.
Самовоспитание, саморазвитие и самосовершенствование являются
неотъемлемыми компонентами внеурочной деятельности. И задача педагога
сводится к тому, что бы помочь ребенку осуществить самовоспитание:
осознать процессы, происходящие в его психике, научить ребенка осознанно
управлять этими процессами, вызывать их мотивацию, ставить цели своего
совершенствования.
Самовоспитание и самосовершенствование — это процесс
осознанного, управляемого самой личностью развития, в котором в
субъективных целях и интересах самой личности целенаправленно фор
мируются и развиваются качества и способности.
Организация внеурочной работы и экологической грамотности в свете
стандартов второго поколения требуется от руководителей и педагогов
образовательных учреждений знания методов и подходов осуществления
данной деятельности. Эти требования сводятся к следующим принципам
организации:
выбор учащимися внеурочных занятий в соответствии с их интересами и
способностями;
учёт возрастных особенностей при выборе объектов изучения;
сочетание индивидуальных и коллективных форм работы при выполнении
исследовательской работы;
связь теории с практикой (работа с литературой);
доступность и наглядность;
включение в активную жизненную позицию;
единство и целостность партнёрских отношений всех субъектов социума.6
Внеурочную деятельность – это важнейший компонент современного
образовательного процесса не только школы, но и родителей. Родителям
необходимо научиться помогать детям реализовывать свою
исследовательскую работу, развивать личностные качества, ведь без
поддержки семьи развитие личности невозможно. Образовательным
учреждениям необходимо укреплять материальнотехническую базу для
качественного проведения занятий, педагогам повышать компетентностный
подход, обеспечивать реализацию всех направлений предусмотренных во
внеурочной деятельности. Организаторам внеурочной деятельности,
совместно с кураторами следует направлять учащихся в развитии их
неординарности и воспитании наилучших качеств личности, помогать
реализовать свои знания и навыки на различных мероприятиях,
организованных классом, школой, городом и предоставлять возможность
учащимся выйти с результатами своей деятельности на более высокий
уровень.
Литература
1.Галямова В. Р. План внеурочной деятельности Протокол №2 [Электронный
ресурс]. Режим доступа: URL: http://edu.znate.ru (дата обращения 05.01.2016)
2. Модель по организации внеурочной деятельности в условиях реализации
ФГОС в сельской школеинтернате Крайнего Севера [Электронный ресурс].
Режим доступа: URL: http://festival.1september.ru (дата обращения 15.11.2015)
3.Основная образовательная программа МОУ СОШ №1 [Электронный
ресурс]. Режим доступа: URL: http://lib.convdocs.org (дата обращения
05.12.2015)
4.Программа внеурочной деятельности муниципального бюджетного
общеобразовательного учреждения «средняя общеобразовательная школа
№174» советского района г. Казани [Электронный ресурс]. Режим доступа:
URL: http://do2.gendocs.ru (дата обращения 25.03.2014)
5.Создание условий внеурочной деятельности как одно из требований ФГОС
[Электронный ресурс]. Режим доступа: URL: http://pochit.ru (дата обращения
05.01.2016)
6.Цветкова И.В. Экологическое воспитание младших школьников: Теория и
методика внеурочной работы. М.: Педагогическое общество России, 2000.
Часть 2.
Основные направления изучения экологи
Вопросами изучения экологии человек начал заниматься еще в
древности. Когда человек добывал пищу, он обращал внимание на условия, в
которых обитают животные, на их этологию. Произрастание растений,
которые можно использовать в пищу, он приурочивал к тем или иным
экосистемам. И поэтому изначально экология возникает как наука о среде
обитания животных, растений, грибов, вирусов и бактерий, наука о
взаимоотношениях между этими организмами и средой их обитания. Сам7
λόγος
термин «Экология» был введен гораздо позже, в 1866 году немецким
биологом Эрнстом Геккелем и образован (от др.греч.
жилище, дом, имущество и
дано определение этому понятию «Экология наука об экономии, об образе
жизни, о внешних жизненных отношениях организмов друг с другом и т. д.».
До настоящего времени данный термин претерпевал множество изменений и
по сей день четкого определения так и не имеет. Наиболее простым и емким
является следующее определение:
— обиталище,
— понятие, учение, наука). Также было
οἶκος
Экология – это наука о взаимоотношениях организмов между собой, об
окружающей среде, которая создана человеком.
Естественные экосистемы на планете практически не встречаются,
человек на столько все изменил, что встал вопрос о сохранении и устойчивом
развитии планеты в целом. Экология затрагивает все уровни жизни, но основу
составляют популяционно–видовой, биогеоценотический и конечно же
биосферный. Мы остановимся более подробно на последнем. Биосфера
включает следующие слои, в которых сосредоточена жизнь: гидросфера,
атмосфера и верхние слои литосферы. Изучение этих слоев является
необходимым, потому что между ними постоянно осуществляется круговорот
веществ, а мониторинг говорит о сохранении биоразнообразии всей планеты.
2.1.Сохранение окружающей среды
Под окружающей средой понимается планета Земля, как тонкая
жизненная оболочка, называемая биосферой, и космическое пространство
которое окружает Землю. Если сказать сжато, то окружающая среда – это
весь материальный мир, который окружает человека.
Окружающая среда для человека включает два взаимосвязанных
компонента: природный и общественный, мы более подробно остановимся на
природном компоненте, который составляет совокупное пространство,
непосредственно или опосредованно доступное человеку. В качестве
элементов природной среды выступают неживая и живая природа. Живая
природа состоит из растений, животных и микроорганизмов. Неживая природа
атмосферы, гидросферы и литосферы.
Человек постоянно находится под действием множества факторов,
которые могут быть рожденные природой, социальной или общественной
средами. И соответственно каждое действие бумерангом отзывается в этих
средах.
Экологический фактор – это любой элемент среды, который прямо или
косвенно воздействует на организм. Существует множество классификаций
экологических факторов или факторов среды, приведем одну из них (табл.1):
Таблица 1
Классификация факторов среды
Классификац
ия
Примеры факторов8
Эволюционные Исторические
действующие
периодические
непериодические
Первичные
вторичные
Космическ
ие
Абиотически
е
Биотические
Антропоген
ные и др.
Атмосфер
ные
Гидросферны
е
Геоморфологическ
ие
Эдафическ
ие
экологически
х факторов
по времени
по
переодичност
и
по
очередности
возникновени
я
по
происхождени
ю
по среде
возникновени
я
Реальности 21 века подтвердили, что природа остается важнейшим
условием и источником жизнедеятельности человека.
Существенно новым элементом во взаимоотношениях общества и
природы на современном этапе стало то обстоятельство, что по ряду
параметров воздействия на биосферу планеты человечество уже
приближается к своеобразному порогу, однако оно не знает точных
характеристик этого порога. Переступив его, человек может вызвать в
природных системах необратимые изменения.
Человек как биологический вид приспособлен к той естественной среде,
в которой происходила его эволюция. Результатом этой эволюции явилось
многообразие наследственно обусловленных адаптивных признаков: анатомо–
морфологических, биохимических, физиологических и психо
физиологических. Полиморфизм – разнообразие популяций человека так же
является адаптивным признаком, что обеспечивает его жизнеспособность в
нормальных и экстремальных социальноэкологических условиях.
Наш дом – Земля, в котором можно выделить четыре столба его
фундаментальности: население, природные ресурсы, среда и развитие
экономическое и социальное. Неравномерный рост одного из столбов
приводит к потере устойчивости. Современная ситуация такова, что один из
них окружающая среда – все быстрее изменяется. Изменяются физические
параметры, химический состав окружающей среды и биологическое
окружение человека. Обедняется видовое разнообразие природных экосистем,
теряются эстетические свойства окружающей среды. Усиливается тенденция
к панмиксии – смешению и таким путем превращения человечества в9
глобальную популяцию. Урбанизация, мобильность и образ жизни
современного человека разрушают генетическую изоляцию, свойственную для
естественного состояния популяций.
В настоящее время изучается и контролируется качество воды, воздуха
и почв, ведется мониторинг глобальных процессов.
2.2. Исследование гидросферы
Если воздух среда, в которой человек постоянно находится и дышит,
то воду человек ежедневно употребляет в пишу, вводя ее в состав
собственных тканей. С этой точки зрения качество потребляемой воды в
значительной мере определяет и состояние нашего организма.
За последние годы население мира возросло, достигнув 7 миллиардов
человек, а потребление воды возросло разы. Интенсивная эксплуатация
природных источников, мощное развитие промышленности и недостаточная
вторичная очистка воды привели к сильному загрязнению водоемов. Города
растут, растут и проблемы водоснабжения. Та вода, которая есть, очень
загрязнена, и требуется масса сил на ее очистку. Природа не справляется с
мутными потоками стоков, которыми города наполняют реки планеты.
Говоря о качестве воды, имеются в виду ее потребительские свойства,
основанные на нормативах, т.е. пригодность для пищевого, хозяйственного
или другого использования. Оценить качество воды и обозначить тенденции в
его изменении можно с помощью физических, химических, биологических
исследований.
Как объект исследования можно взять воду из природных источников
(рек, озер, прудов, родников и т.д.), водопровода, а также бутилированную
воду.
Выделяют гидрологические и гидробиологические методы оценки воды.
Первая группа методов характеризует гидрологический режим водного
объекта с его ресурсным потенциалом, его способность к самоочищению,
восприимчивость к экологическим нарушениям. К гидрологическим
показателям относятся температура воды, проточность, площадь водного
зеркала, глубина, площадь водосбора, типы прилегающих территорий и др.
Методы определения гидрологических параметров в большинстве своем
несложны, не требуют дорогостоящего оборудования и обычно не вызывают
затруднений в работе школьников.
Выделяют 4 группы показателей качества воды:
А. Органолепттеские показатели. К органолептическим показателям
относятся цветность, запах, вкус и привкус, мутность и пенистость.
Определение показателей этой группы является обязательным при любом
исследовании воды.
Б. Гидрохимические показатели. Данная группа включает показатели,
свойственные воде в ее естественном (природном) состоянии, характе
ризующие химический состав воды и определяемые, как правило, гидро10
химическими методами. В число основных гидрохимических показателей
качества воды входят водородный показатель (рН), растворенный кислород,
минерализация (анионы карбонаты, гидрокарбонаты, сульфаты, хлориды; и
катионы кальций, магний, натрий и калий), сухой остаток, общая жесткость,
биогенные элементы (нитраты, фосфаты, аммоний, нитриты), фториды,
железо общее.
В. Содержание химических токсикантов. Показатели данной группы
также характеризуют химический состав воды, однако, в отличие от
показателей предыдущей группы, они не свойственны природному составу
воды и попадают в нее, как правило, в ходе загрязнения окружающей среды. К
химическим соединениям токсикантам данной группы относят пестициды,
хлорсодержащие органические вещества, фенолы, формальдегид, тяжелые
металлы, синтетические поверхностноактивные вещества (СПАВ),
нефтепродукты и др.
Г. Микробное загрязнение. Нормативными документами ( СанПиН
2.1.4.559 и др.) установлены такие показатели микробной загрязненности
проб воды, как общее содержание (в 100 мл пробы воды) полиформных
бактерий, общее микробное число (в I мл), количество мест лямблий (в 50 л).
Все они нормативно обеспечены, т.е. имеют соответствующие величины ПДК
(законодательно или ведомственно устанавливаемый норматив количества
вредного вещества в окружающей среде, которое принимается как
практически не влияющее на здоровье человека). Данные по значениям ПДК
опубликованы как в учебных изданиях, так и в специализированных
справочниках.
При гидробиологической оценке используются обитающие в водоеме
живые организмы гидробионты. Показателями могут быть видовой состав,
количество и биомасса гидробионтов, а также трофностъ и сапробность
водоема. Объектами гидробиологической оценки могут быть фито и
зоопланктон, бентос, макрофиты, рыбы и др.
При исследовании качества воды нужно отобрать пробы для анализов в
соответствии со следующими правилами:
для получения максимально достоверного вывода нельзя огра
ничиваться одной пробой (надо брать их не меньше трех, а результат рас
считывать по среднему значению);
чем меньше времени проходит после отбора пробы перед ее анализом,
тем точнее результат;
выполнять эксперименты, строго следуя предлагаемым методическим
рекомендациям.
2.3. Исследование атмосферы
От загрязнения воздуха страдают люди, животные и растения. На
пример, отходы медеплавильных заводов хлор, мышьяк, сурьма вызывают
гибель домашних и диких животных, поедающих отравленную этими11
веществами пищу. Тяжелые заболевания скота наблюдаются от фтористых
соединений. Медь и цинк, попадающие с выбросами заводов в землю, могут
полностью уничтожить травяной покров.
Во всем мире наиболее неблагоприятными (с точки зрения здоровья
населения) попрежнему остаются города с высокой концентрацией промыш
ленности. Загрязненная атмосфера вызывает увеличение числа заболеваний
дыхательных путей, происходит рост аллергических заболеваний. По
заключению ученых, все патологии связаны с воздействием пыли, сернистого
ангидрида, серной кислоты и двуокиси азота.
Загрязнение атмосферного воздуха наносит также большой экономи
ческий ущерб. Наличие в воздухе соединений серы ускоряет процессы
коррозии металлов, разрушение зданий, сооружений и памятников культуры,
ухудшает качество промышленных изделий и материалов. Установлено,
например, что в промышленных районах сталь ржавеет в 20 раз, а алюминий
разрушается в 100 раз быстрее, чем в сельской местности.
Вредные для человека и природы выбросы могут перемещаться в
воздушных потоках на большие расстояния. Например, выбросы промыш
ленных предприятий Германии и Великобритании переносятся на расстояния
более 1000 км и выпадают на территории Скандинавских стран, а из северо
восточных штатов США на территории Канады. Законодательством
Российской Федерации установлены предельнодопустимые концентрации
(ПДК) для воздуха населенных пунктов максимальноразовые (измеренные
за 20 мин.) и среднесуточные, воздуха рабочей зоны, воздуха промышленных
площадок. В настоящее время установлены ПДК для более чем 500 веществ.
2.4. Альготестирование (исследование почвы)
Жизнь человечества непрерывно связана с землей. Ведь только на
земле могут развиваться растения, дающие людям продукты, корм животным,
сырьё для промышленности.
Почва в значительной мере определяет ресурсный потенциал
биосферы для потребления будущими поколениями людей. Сегодня
последствия ухудшения состояния почв уже выражаются в целом ряде
глобальных, региональных и местных экологических проблем, связанных с
состояние атмосферы, гидросферы, биоразнообразием и здоровьем людей.
Сущность экологической оценки состояния почвы состоит в
комплексной оценке биологопочвенных, геоморфологических,
геохимических, геофизических и др. факторов и параметров ее состояния, и в
оценке этих свойств под влиянием антропогенной нагрузки. Ухудшение
экологического состояния почвы, в большинстве случаев, связывают именно с
антропогенной нагрузкой, хотя изменение состояния почвы может быть
обусловлено также воздействием природных факторов.12
Оценка экологического состояния почв непосредственно связана с
вопросами оценки состояния животного и растительного мира, а также среды
обитания человека в целом. Для оценки экологического состояния почвы
большое значение имеет ее изучение, как целого, так и отдельных ее
компонентов почвенного воздуха и раствора, химического состава,
чужеродных и естественных включений, почвенной биоты и других
характеристик.
Альготестирование является одной из разновидностей биотестирования,
когда в качестве тестобъекта применяются микроскопические водоросли.
Под тест объектами понимаются биологические объекты, подвергающиеся
воздействию возмущающих факторов среды, например, определенных доз или
концентраций ядов, вызывающих у них тот или иной токсикологический
эффект, который соответствующим образом регистрируется и оценивается в
эксперименте.
Альготестирование позволяет за сравнительно короткий срок (от
нескольких минут до нескольких суток) оценить токсичность исследуемых
веществ или субстратов.
В альготестировании применяют различные виды микроскопических
водорослей, среди которых наиболее удобными объектами считаются
одноклеточные зеленые, но следует учитывать, что они обладают высокой
устойчивостью к экстремальным экологическим факторам, а это снижает
чувствительность метода. Однако зеленые водоросли по сравнению с
остальными (синезелеными, желтозелеными, диатомовыми, бурыми,
красными и другими) в физиологическом плане наиболее близки к высшим
растениям, и результаты, полученные с их помощью, можно, с известной
долей допущения, экстраполировать на высшие растения. Наиболее широкое
применение находят водоросли вида хлорелла обыкновенная (Chlorella
vulgaris Beijer Хлорелла вульгарис).
К основным достоинствам при использовании в альготестировании
водорослей данного вида относят: широкое распространение в биосфере,
значительную биосферную роль, сходную с высшими растениями физиологию,
специфическую чувствительность, быструю реакцию на изменение
экологической ситуации, удобство в работе.
1. Широкое распространение в биосфере. В наземных экосистемах эти
водоросли встречаются практически повсюду. Это обитатели
сформированных почв и первопоселенцы безжизненных субстратов: скальных
поверхностей высокогорий, промышленных отвалов, территорий,
подвергшихся катастрофическим воздействиям, в частности, извержениям
вулканов, атомным взрывам, пожарам и т.д.
2.Значительная биосферная роль. В наземных экосистемах, развиваясь
на поверхности и в толще почвы, они оказывают влияние на физико
химические свойства, служат пищей для гетеротрофных организмов, создают13
первичную продукцию, вступают в сложные трансбиотические
взаимоотношения с высшими растениями.
3. Сходная с высшими растениями физиология. В результате данные,
полученные при их исследовании, можно экстаполировать на высшие
растения. Проведенное сравнение альгологического метода с классическим
вегетационным, в котором в качестве индикатора применялся овес, показало,
что ошибки того и другого метода являются величинами одного порядка.
Альгологический метод и его модификации могут быть использованы там, где
непригоден вегетационный метод.
4. Специфическая чувствительность к различным видам антропогенного
загрязнения и достаточно хорошо воспроизводимые реакции.
5. Быстрая реакция на изменение экологической ситуации и небольшая
продолжительность жизни. Все это позволяет проследить действие
изучаемого фактора на несколько поколений и оценить эффект последствия.
6.Микроскопические водоросли хорошо растут в лабораторных
условиях на искусственных средах, удобны в работе. Они незаменимы при
создании микрокосмов, моделировании в лабораторных условиях тех или
иных экологических ситуаций. Сравнительно легко идентифицируются до
вида, что позволяет сопоставлять результаты биотестирования, полученные в
различных регионах.
Литература
1. Социальная экология [Текст]: учеб. – метод. Пособие [сост. Т.Н. Карякина,
М.В. Андреева, Т.Л.Яцышена]; ВолГУ, Фак.философии и социальных
технологий, каф. Социальной работы и медицины. – Волгоград: Издво
ВолГУ, 2005. – 90с.
2. Ситаров В. А., Пустовойтов В. В.. Социальная экология: Учеб. пособие для
студ. высш. пед. учеб. заведений. М.: Издательский центр «Академия»,
2000. 280 с.
3. Кабиров Р.Р. Использование альгологических критериев при экологическом
прогнозировании антропогенной нагрузке на наземные экосистемы// Успехи
современного естествознания. №3, 2007. – С.1315.
4. Кабиров Р.Р.,Сугачкова Е.В. Оценка качества окружающей среды: Учебно –
методическое пособие. – Уфа: Ваган, 2005. – 120 с.
5. Миркин Б.М., Наумова Л.Г. Экология и устойчивое развитие Республики
Башкортостан, учебное пособие – Уфа: «ИП Хабибов И.З.», 2010. – 296с.
Часть 3.
Деятельность человека как экологический фактор
На всех стадиях своего развития человек был тесно связан с окружающим
миром. Но в настоящее время биосфера Земли подвергается нарастающему
антропогенному прессингу. В условиях создавшейся ситуации неоценимое14
значение в природоохранных мероприятиях принадлежит системе контроля за
состоянием окружающей среды – мониторингу.
Большинство видов антропогенной деятельности можно считать
главными экологическими факторами, которые получили название
антропогенных; масштаб действия этих факторов становится сопоставимым с
действием геологических сил; биосфера реагирует на воздействие
антропогенных факторов сокращением численности видов, обеднением
генофонда популяций, изменением направления действия естественного
отбора, вымиранием видов.
Возрастающие масштабы антропогенной деятельности обуславливают
необходимость учета и прогнозирования изменений в окружающей среде и
оценки возможностей устойчивого развития.
Подбирая факты, характеризующие экологическую проблему, следует
учитывать их соответствие глобальному, региональному и местному уровням
рассмотрения экологической проблемы. Планета в целом, биосфера и
общество экологически неделимы, поэтому экологические проблемы
выступают как общечеловеческие. Однако в каждом регионе они проявляются
и решаются по–своему, в зависимости от типа экосистем, конкретных физико
– географических и социально – экономических условий. С другой стороны,
локальные ситуации, хотя и имеют местное значение, могут быть успешно
решены только с учетом глобального подхода.
Деятельность человека приобрела глобальный характер и стала особым
сверхмощным экологическим фактором существования живого в биосфере.
Человек сокращает территории, занимаемые естественными
экосистемами. 12% поверхности суши распахано, 25% составляют полностью
или частично окультуренные пастбища. 458 экваторов – такова
протяженность дорог на планете; 24 км на каждые 100 км2 – густота дорог. В
одних лишь промышленно развитых странах под бетоном строящихся
автострад, населенных пунктов, аэропортов ежегодно исчезает более 3
тыс.км2 ландшафта.
Человек потребляет продукцию суши, уменьшая долю естественных
потребителей, истощает запасы энергии, накопленные в «тупиках» биосферы.
Усиливается физическое загрязнение биосферы – шумовое, тепловое,
световое, радиоактивное. Растет запыленность воздушной среды.
Воздействие антропогенного фактора вызывает реакции биологических
систем.
Гибель особей и сокращение численности популяций. Лоси, олени,
косули, кабаны, птицы и насекомые гибнут на дорогах под колесами
автотранспорта. Полевые работы приводят к гибели тетеревов, зайцев,
перепелов в большей мере, чем охота.
Миллионы перелетных птиц сгорают в газовых факелах, где сжигают
отходящие газы при добычи нефти. Животные гибнут в разливах нефти, на15
проводах и опорах линий электропередач, при проглатывании пластмассовых
предметов, плавающих в море, в рыболовных сетях.
Такие загрязняющие вещества как сернистый ангидрид, фтор и
фтористый водород, хлориды и двуокись азота наиболее опасны для растений,
вызывая ожоги, а при высоких концентрациях и гибель особей. Образующиеся
из сернистого газа сернистая, а так же серная кислоты, вместе с другими
веществами попадая в почву, снижают ее плодородие. Почва является одним
из главных аккумуляторов всевозможных загрязнителей окружающей среды. В
ней в той или иной степени накапливаются как специально вносимые
ксенобиотики в виде различных агрохимикатов, так и вещества, попадающие
из воздуха и водных потоков. Многие из них вызывают токсичность почвы.
Из антропогенных химических почвенных факторов для растений и
почвенной альгофлоры весьма существенна реакция почвенного раствора, или
степень кислотности, выраженная отрицательным логарифмом концентрации
(точнее, активности) водородных ионов (рН), которые играют роль фактора,
определяющего границы существования живой материи. Режим кислотности
почв складывается под влиянием целого комплекса факторов: свойств
материнской породы, грунтовых вод, климатических условий. Большинство
живых существ живет при рН от 4 до 9. Предельная концентрация ионов
водорода, выше и ниже которых известные в настоящее время организмы
прекращают рост и размножение, колеблются в пределах рН от 1 до 11. Если
величина рН не приближается к крайним его значениям, сообщества могут
регулировать изменения этого фактора с помощью изменения интенсивности
дыхания и функционирования ферментных систем организма.
Значение рН является важным фактором, влияющим на жизнь водных
обитателей. Большинство их очень чувствительно к изменению значения рН.
При экстремальных значениях рН (выше 9,6 и ниже 4,5) вода становится
непригодной для жизни большинства организмов. К значению кислотности
особенно чувствительны личиночные стадии организмов. Если вода имеет
кислую реакцию, то для живых организмов возрастает опасность
повреждающего действия тяжелых металлов, т.к. в такой воде увеличивается
подвижность ионов тяжелых металлов.
Опаснейшим загрязнителем для живого, является нефть, так как это
сложная смесь органических веществ.
Нефтяные загрязнения чаще возникают изза экологически неграмотной
деятельности человека.
После разгрузки нефтеналивные суда заполняют морской водой, ко
торая образует с нефтепродуктами устойчивую эмульсию. Эту эмульсию
затем сливают в море недалеко от порта. Попавшая в море или океан нефть
быстро растекается в виде тонкой пленки, препятствующей поступлению в
воду свободного кислорода.16
Часть нефти, оказавшаяся в водоеме, даст с водой эмульсию, губи
тельно действующую на живые организмы. При концентрациях, больше 0,05
мг/л, уменьшается количество фитопланктона, погибает молодь. Вредное
воздействие особенно губительно для обитателей прибрежной зоны и
мелководья.
Наибольшую опасность для живых организмов представляют арома
тические углеводороды, содержащиеся в нефти, их присутствие в количе
ствах 106105% вызывает быстрые и нередко существенные изменения в
биологической среде водоема, за счет чего происходит нарушение тонко
сбалансированных процессов в цепях питания.
При авариях на нефтеналивных судах и при значительных выбросах
нефти может происходить практически полное вымирание морских рыб, птиц
и других животных.
Немаловажным антропогенным фактором является загрязнение
тяжелыми металлами. Накопление тяжелых металлов в почве за счет
естественного геологического развития почвообразовательных процессов
весьма незначительно по сравнению с последствиями антропогенного
загрязнения территорий. Основными источниками техногенного загрязнения
среды тяжелыми металлами являются предприятия металлургической
отрасли, ТЭЦ, автотранспорт, сточные воды и атмосферные выбросы
химических, деревообрабатывающих, горнообогатительных комбинатов,
текстильных производств, а также удобрения и ядохимикаты, используемые в
сельском хозяйстве и городские отходы. Вклад каждой из отраслей
промышленности в загрязнение окружающей среды огромный. Соединения
тяжелых металлов оседают на почву и растительность в виде сухих и влажных
атмосферных выпадений с дождями, снегом и пылью, вследствие чего
ухудшаются экологические условия и исчезают целые растительные и
животные группировки.
Расширение спектра химических препаратов, используемых в
сельскохозяйственном производстве, необходимость учета возможных
экологических последствий их применения требуют тщательного изучения
воздействия этих препаратов на все компоненты агроэкосистемы.
Пестициды привлекают особое внимание в связи с широким набором
препаратов и высокой токсичностью ряда веществ. Естественно, что
наибольшее действие оказывают гербициды – препараты, направленные
против зеленых растений.
Негативные последствия применения гербицидов проявляются в их
способности накапливаться и сохраняться в природной среде длительное
время, вызывая токсическое воздействие на почвенную биоту.
Расширение масштабов применения химических средств борьбы с
болезнями, вредителями сельскохозяйственных культур и сорной
растительностью неизбежно связано с их воздействием на почвенное17
население: бактерии, актиномицеты, грибы, простейшие, водоросли, микро
мезо и макрофауну. Каждая из перечисленных групп играет определенную
роль в поддержании почвенного плодородия. При использовании того или
иного препарата необходимо оценивать не только прямое его действие, но и
учитывать побочные эффекты, такие, как аккумуляцию в различных
компонентах агроэкосистемы, подавление биологической активности почвы,
нарушение в ней экологического равновесия и т.д.
Гербициды, используемые в сельскохозяйственном производстве,
попадая в почву, воздействуют на все ее живые компоненты, стимулируя
развитие одних и подавляя других.
Изучение экологии, как отдельных видов, так и поведения их сообществ
позволяет разработать экспрессные и достаточно точные методы оценки
техногенных воздействий на окружающую среду и помогает установить
критические дозы загрязнений.
Возрастающий антропогенный пресс на биосферу требует
осуществления системы контроля за состоянием окружающей среды с целью
оценки и предотвращения негативных последствий техногенеза. Попадая в
почву, открытые водоемы, грунтовые воды, соединения нефти могут оказать
существенное влияние на состав, структуру и функционирование водных и
наземных биоценозов, подавляя развитие одних организмов и стимулируя
развитие других, ухудшая процессы самоочищения и нарушая установленные
биохимические режимы. В связи с этим необходимы эффективные
мероприятия по предупреждению, оперативному контролю и ликвидации
загрязнений. Одним из способов контроля за состоянием почвы и водоемов
является биотестирование с применением биоиндикаторов. Физические и
химические методы оценки загрязненности позволяют получить данные о
концентрации загрязнителей с высокой точностью, однако с их помощью
трудно (а во многих случаях и невозможно) предсказать характер и степень
влияния токсиканта на биологические системы, возможность и сроки их
самовосстановления. Использование биологических индикаторов имеет ряд
преимуществ: вопервых, организм реагирует не на один фактор, а на общую
ситуацию; вовторых, реакция организма является кумулятивным результатом
предшествовавших и существующих условий, в отличие от физико
химических методов анализа, которые дают информацию о состоянии в
момент отбора проб.
С помощью биотестов можно проводить экспертизу сравнительной
токсичности различных химических реагентов и выбрать среди них наиболее
безопасные в экологическом плане.
Развивающаяся быстрыми темпами химизация сельского хозяйства,
использование в широких масштабах разнообразных химических препаратов
(ингибиторов, структурообразователей, пестицидов, удобрений и т.д.) требует
экологически обоснованных рекомендаций по их совместному применению.18
Для того чтобы наглядно рассмотреть действие одного или группы
антропогенных факторов и убедится в его негативном действие, следует
предложить рассмотреть действие этих факторов на почвенную биоту, а
именно на почвенные зеленые водоросли, в лабораторных условиях.
Водоросли встречаются повсеместно, практически во всех пригодных
для жизни местообитаниях на суше – от жарких и холодных пустынь до
вечного льда и снежников – и в водных биотопах любого типа. Они основные
продуценты органических соединений. В водных экосистемах им принадлежит
важнейшая роль первого звена пищевой цепи. Они могут непосредственно
служить питанием для человека, а экстракты из них используются при
приготовлении пищевых и многих других продуктов. Вероятно, в дальнейшем
эти растения будут все шире применяться для получения энергии и пищи.
Вероятно также, что они будут одними из первых организмов, используемых
человеком в космическом пространстве.
Биохимически и физиологически водоросли во многих аспектах сходны
с другими растениями. У них те же основные пути метаболизма; у всех есть
хлорофилл a, а компоненты углеводов и белков сравнимы с присутствующими
у высших растений. Многие водоросли – идеальные экспериментальные
организмы, поскольку малый размер и простота работы с ними в жидких
средах позволяют изучить их в контролируемых лабораторных условиях.
Возникло противоречие между приспособленностью человека к
определенным свойствам и показателям среды и все укрепляющимся
изменениям этих свойств и показателей. Это противоречие получило название
экологической проблемы окружающей среды.
Проблема окружающей среды требует разрешения. Наука реагировала
на обострение экологической ситуации усилением тенденции интеграции –
объединения различных научных дисциплин, с тем чтобы познать целостные
свойства природной среды.
В первую очередь изменяются функции биологической экологии.
Современная экология оформилась в широкую комплексную отрасль
исследований и содействует развитию новых отраслей естественных,
технических и общественных наук. Экология стимулирует
междисциплинарность научной деятельности, ориентирует все науки на
решение своеобразной задачи поиска гармонии человека и природы.
Уменьшение продуктивности и ухудшения качества биологических
систем Мирового океана, деградация почвенного покрова, отступление лесов,
уменьшение площадей возделываемых земель и пастбищ – все это
отрицательные последствия деятельности человека. Уменьшить их можно
было бы введением критерия допустимых нагрузок на природные экосистемы
в практику планирования и реальной хозяйственной деятельности человека.
Стало очевидным, что равновесие биосферных процессов, нарушаемое
хозяйственной деятельностью человека, восстанавливается медленнее, чем19
когда – либо раньше. Адаптационные механизмы биосферы работают «на
пределе». Генофонд биосферы обедняется, создавая угрозу непредсказуемых
эволюционных последствий.
Каждый человек должен понимать опасность обеднения живой природы.
Чем больше разнообразие видов животных и растений, свойственных той или
иной экосистеме, тем выше возможность приспособления ее к изменяющимся
условиям, чем больше генофонд экосистемы, тем большей прочностью и
надежностью она обладает.
Литература
1. Химия. Большой Энциклопедический словарь // Ред. И.Л. Кнунянц. – 2
е изд. – Х 46 М.: Большая Российская Энциклопедия, 1998. – 792 с.
2. Кабиров Р.Р. Устойчивость альгосинузий к техногенному загрязнению
«Ускорение социальноэкономического развития Урала». Всесоюзная
научнопрактическая конференция Тезисы докладов секция 3
Рациональное природопользование и охрана окружающей среды.
Свердловск, 1989а. С. 5053.
3. Кабиров Р.Р., Любина С.В. Способ оценки действия гербицидов на
сообщества почвенных водорослей с помощью индикаторных видов//
Агрохимия, №3, 1988. С. 105 – 109.
4. Микробиология загрязненных вод. М., 1976. С. 206 – 226.
5. Батюк В.П. Применение полимеров и поверхностноактивных веществ в
почвах. – М.: Наука, 1978. 242 с.
6. Кабиров Р.Р., Хазипова Р.Х. Использование микроскопических
водорослей для оценки загрязненности почвы химреагентами,
применяемыми в нефтедобычи Охрана окружающей среды при
нефтедобычи и использование водных ресурсов. Сборник научных
трудов. Уфа, изд.Башнипинефти, 1984. С. 51 58.
7. Суравегина И.Т., Сенкевич В.М. Как учить экологии: Кн.для учителя. –
М.: Просвещение, 1995. – 96 с.