II Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

О ЧЁМ НАМ РАССКАЗАЛА СОСНОВАЯ ИГОЛКА?

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Корнилова А.М. 1

---

1ГБОУ СОШ №10

Курышева С.Н. 1

---

1ГБОУ СОШ №10

Работа в формате PDF

0.9 MB

Автор работы награжден дипломом победителя II степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Введение

Настоящей жемчужиной Сызрани является лесопарк в Юго-Западом районе - урочище "Монастырская гора". Мы как-то привыкли к тому, что попасть "на природу" можно, не выезжая за город. Для того, чтобы побродить по сосняку, ощутить запах хвои, увидеть белок, мне достаточно - просто выйти из дома. Между тем так было не всегда. В довоенную пору на месте нынешней Монгоры шумела дубрава. В годы Великой Отечественной лес вырубили на дрова. После вырубки леса жители города начали задыхаться от песчаных бурь.

И тогда было принято единственно разумное решение - высадить на барханах сосны. В этой работе приняли участие не только Сызранское лесничество, но и тысячи горожан. Теперь здесь находится ландшафтный памятник природы областного значения – урочище «Монастырская гора».

Воздух в лесопарке наполнен смолистыми веществами, испарения которых благоприятно влияют на организм человека. Известно также, что сосновые леса по содержанию фитонцидов занимают одно из первых мест.

Но нашему лесу грозит опасность! Во-первых- горожане оставляют после своих пикников горы бытового мусора на излюбленных местах. В огромном количестве встречаются разные виды полимерной упаковки от пищевых продуктов и напитков, разбитые стеклянные бутылки. В лесопарке огромное количество обгоревших деревьев. Лесные пожары, чаще всего, также вызваны людьми.

Но существует и ещё одна проблема: рядом с памятником природы областного значения – урочищем «Монастырская гора» проходит автомобильная дорога. Наибольшее количество загрязняющих атмосферу веществ выбрасывается с выхлопными газами автомобилей. На загрязнение окружающей среды наиболее сильно реагируют хвойные древесные растения.

Гипотеза: если степень загрязнения воздуха высока, то она подтвердится результатами исследования состояния хвои сосны обыкновенной.

Объект исследования- сосновый лес вдоль автотрассы. (пр. 50 лет Октября, 3 микрорайон)

Предмет исследования –хвоя сосны обыкновенной, произрастающей на этом участке.

Цель исследования – выявление влияния выбросов автомобильного транспорта на состояние сосновых деревьев в урочище «Монастырская гора».

Для реализации данной цели были поставлены следующие задачи:

- изучить литературу по данной теме и подобрать методики исследования.

- выбрать ключевые участки, так, чтобы они находились в разных зонах влияния: около дороги и вдали от проезжей части,

- измерить биометрические параметры сосны обыкновенной, провести анализ полученных данных,

- дать оценку состояния атмосферы,

- определить влияние выбросов автомобильного транспорта, оказываемое на растения соснового леса.

Методы исследования:

-изучение и анализ литературы.

-метод сравнения, анализа, обобщения, систематизации.

-исследовательские.

Теоретическая часть

1. Выхлопные газы - источники загрязнения воздуха.

Современный городской житель с детства настолько привык к запаху выхлопных газов, что уже и вовсе его не замечает, продолжая между тем дышать ядовитой гарью.

Выхлопные газы - отработавшее в двигателе рабочее тело. В среднем на одного жителя приходится более 100 килограммов загрязняющих веществ ежегодно. Такой воздух с нами повсюду - на улице, дома и особенно в салоне автомобиля.

Выхлопы автомобильного транспорта составляют около 90% от всего объема загрязнителей воздуха. А ведь по статистике каждый третий россиянин имеет транспортное средство на бензиновом двигателе. Уже стал привычным сизый смог, висящий над каждым большим городом и отравляющий человеческий организм, да и с грязным воздухом горожане тоже примирились. А зря. Негативное влияние выхлопных газов на человека обусловлено их вредным составом - в выбросах бензинового топлива находится не менее двухсот химических соединений. (Приложение 1)

2. Сосна- как показатель состояния загрязнения воздуха.

Сосна обыкновенная (лат. Pínus sylvéstris) — растение относится к классу Хвойных, семейству Сосновых. В условиях города используется в качестве биоиндикатора для оценки состояния загрязнения атмосферного воздуха. В условиях города формируется комплекс неблагоприятных условий, влияющих на отдельные виды и сообщества растений. Наиболее чувствительны к загрязнению окружающей среды хвойные растения, которые в первую очередь реагируют на загрязнение атмосферного воздуха. Характерными признаками негативного воздействия окружающей среды и особенно газового состава атмосферы служат появление разного рода повреждений и уменьшение длины хвои, побегов текущего года и прошлых лет, их толщины, размера шишек, сокращение величины и числа заложенных почек. В загрязнённой зоне хвоинки располагаются ближе из — за замедленного роста побегов, наблюдается утолщение самой хвои, уменьшается продолжительность её жизни (1-3 года в загрязнённой зоне и 6-7 лет — в чистой). Наименее устойчивы против газов и пыли сосна и ель, более устойчивы лиственница и все мягколиственные породы. Это и понятно - лиственные породы сбрасывают на зиму листья, а сосна, ель и кедр меняют хвою через 3-5 лет. Если сосновые иголки без пятен, воздух считают идеально чистым; если хвоинки с редкими мелкими пятнами, воздух чистый. Если имеются хвоинки с частыми мелкими пятнами, можно говорить о загрязненном воздухе, а при наличии желтых и черных пятен - об опасно грязном воздухе. Когда максимальный возраст хвои не превышает одного года и хвоинки все в многочисленных пятнах, можно говорить уже об очень грязном, вредном для здоровья воздухе.

Когда же появился сосновый лес в нашем микрорайоне? За информацией мы обратились к библиотекарю Центральной городской библиотеки им. Е. И. Акадьева, расположенной по адресу Самарская обл. г. Сызрань, ул. Советская, 92. Нам предоставили большой выбор книг по истории нашего города. Местный писатель краевед Н.М.Овчинников очень красочно описал жизнь родного края.

Из справочника «Город Сызрань: очерки географии, истории, культуры, экономики» мы узнали, что по инициативе общественности города, решением Куйбышевского облисполкома за № 566 от 25 сентября 1997 года «Об охране природы типичных ландшафтов и памятников природы в области» передается под охрану Сызранского лесхоза Урочище Монастырская гора площадью 277 га. и в 1967 году его признали государственным ландшафтным памятникам природы областного значения, со строгим режимом его содержания, что подчеркивает его особую важность, как природного объекта, играющего положительную роль в экологии нашего города, в жизни и здоровье наших людей.

Практическая часть

1.Проблема сохранения «зелёных лёгких» города.

Так, как лес находится недалеко от жилого микрорайона и от нашей школы, мы сделали вывод, что люди проживающие в 3 микрорайоне часто гуляют в лесу. Но для того, чтобы в него попасть нужно перейти через дорогу. Перед проведением исследования мы опросили ребят из нашей школы. Вот какие результаты получены.

Можно сделать вывод, что лес - является популярным местом для прогулок, но гуляя по аллее, проходящей по первой линии от дороги, чувствуется неприятный запах (загазованность).

Чтобы узнать, влияет ли этот факт на здоровье людей. мы обратились к педиатру высшей категории Рыбакиной Тамаре Алексеевне. (Приложение 2)

Она подтвердила, что выхлопные газы оказывают негативное влияние на человеческий организм. Дышать ими очень вредно, особенно пагубно влияют на легкие. Снижают иммунитет, может вызвать аллергические заболевания и даже раковые, так как содержаться канцерогенные свойства.

Как же газы образуются и попадают в воздух. Для получения ответа на данный вопрос мы посетили Станцию ТО и специалист пункта техосмотра автомашин г. Сызрань, ул Котовского, 2, Моисеев Алексей Владимирович рассказал нам следующее. Выхлопные газы — смесь газообразных продуктов, образующихся при сжигании топлива в двигателях внутреннего сгорания. В составе выхлопных газов присутствует свинец, а у двигателей, работающих на дизельном топливе - сажа. Существует специальный прибор- автомобильный газоанализатор – который измеряет норму выхлопных газов. Этот показатель зависит от качества бензина и от состава рабочей смеси, подаваемой в двигатель. На вопрос: Сколько машин проходят технический осмотр на вашей станции? Алексей Владимирович ответил: всего примерно 10000 машин из них 7000 - легковые, 2000 – грузовые, и 1000 - автобусы. Из них примерно около 10% не проходят этот тест.(Приложение 3)

А знают ли водители о том, что приносится вред, если вовремя не проверять норму выхлопных газов? Так как многие папы и мамы ребят нашего класса имеют автомобили, мы совместно провели опрос и получили следующие данные. Оказалось, среди опрошенных нами водителей нет таких, кто не проходит техническое обслуживание автомобиля. А вот на вопрос: известно ли вам, что автомобильный транспорт – основной источник загрязнения воздуха в городе?, многие ответили, что к данному факту они равнодушны. Было решено приготовить для водителей памятку «Водитель, позаботься о «зелёных лёгких» города». В памятку мы включили рекомендации для уменьшения загрязнения атмосферного воздуха владельцам автотранспорта, а именно:

• переход, по возможности, на использование газобаллонных двигателей,

• качественная регулировка двигателя,

• использование нейтрализаторов отработанных газов,

• выбор рационального режима работы двигателя,

• минимизация количества поездок на автомобиле, по возможности объединение для совместных поездок с соседями или коллегами,

• для передвижения на небольшие расстояния - использование велосипеда или пешеходные прогулки.

1. Выявление влияния выбросов автомобильного транспорта на состояние сосновых деревьев в урочище «Монастырская гора».

Сначала мы убедились, что трасса вдоль леса загружена автомобилями. Для этого мы подсчитали количество машин, проезжающих по дороге вдоль леса. За час наблюдения были получены следующие цифры:

Можем сделать вывод: в выходные дни чаще проезжают легковые автомобили. В рабочие- грузовые. Но они проезжают на большой скорости. Очень часто проезжают автобусы и маршрутные такси, которые останавливаются в нашем микрорайоне вдоволь леса 3 раза. На исследуем участке дороги находятся остановки: «Музыкальная школа», «Кафе Орбита», «Сбербанк». Наибольшее количество выбросов у машины - в момент начала движения и торможения. Значит вред от выхлопных газов пассажирского транспорта даже больше.

Известно, что автомобильные выбросы концентрируются вдоль автотрасс, а самой активной зоной загрязнения является 8-10м. от кромки дороги. Для того чтобы убедиться, оказывает ли автотранспорт негативное влияние на растения соснового леса, мы определили участки сбора сосновых иголок: вблизи автодороги и на расстоянии 10 м от дороги. (Приложение 4)

С ветвей деревьев собирали хвою и складывали в бумажный пакет. Было собрано по 100 хвоинок с разных по удалённости от дороги участков леса. Дома мы раскладывали хвоинки по кучкам. Сначала отобрали совсем или на половину-сухие и целиком –жёлтые. Затем-сухие на – 1/3. Третья кучка- усох кончик. А четвертая- зелёные. Подсчитали и занесли в таблицу. Класс усыхания иголок:

1 класс – усыхания нет

2 класс – кончик хвоинки пожелтел и засох на 2 – 5 мм

3 класс – засохла треть хвоинки

4 класс- более половины или вся хвоя сухая

ОКОЛО ДОРОГИ

ВДАЛИ ОТ ДОРОГИ

Вблизи дороги хвоинки усыхают, желтеют. Снижается продолжительность жизни хвои. Воздух загрязнён. В глубине леса хвоя сосны здорова, не имеет повреждений, и лишь малая часть хвоинок имеет жёлтый цвет на кончиках. Воздух чистый. Это говорит о том, что если мы не позаботимся об состоянии леса, то это приведёт к его гибели. Таким образом: можно сделать выводы, что выбросы автомобильного транспорта на участке близи дороги повлияли на состояние хвои сосны обыкновенной.

В нашем городе количество автотранспорта стремительно возрастает, поэтому для объективной оценки состояния воздуха в нашем городе необходимо вести экологический мониторинг состояния атмосферы.

За дополнительной информацией мы обратились к руководителю отдела экологии и природопользования Администрации городского округа Сызрань Комаровой Марине Алексеевне. Она рассказала, что у нас в городе существует 4 метеостанции, которые расположены в разных районах города. Они производят забор воздуха в разное время суток. - Состояние воздуха качественно улучшилось по сравнению с прошлыми годами, это видно из таблицы показателей Индекса загрязнения атмосферного воздуха. Планируется строительство новой дороги за ФОКом. С открытием новой дороги автомобили перестанут стоять в «пробках» и вырабатывать выхлопные газы, тем самым меньше загрязнять воздух. Экологическая обстановка в городе по показателям лучше, чем в других городах области, например, Самара. (Приложение 5)

В свою очередь мы предоставили результаты своего исследования. Наши действия были одобрены. Каждый житель нашего города, независимо от возраста, должен заботиться о состоянии леса, так как он- «зелёные лёгкие» нашего города. Будет зеленеть лес- будут здоровыми люди!

Заключение

Растут с каждым годом города — возникают новые, разрастаются старые. Увеличивается и число горожан. Все большая часть населения страны концентрируется в городах с их быстрым темпом жизни, стрессами, загрязнением воздуха, нехваткой кислорода.

  Какую радость доставляют нам лес: аромат цветов, шелест листьев, чистый воздух! Однако принося нам столь огромную пользу, сами растения чрезвычайно страдают от загрязненного воздуха. Загрязненный воздух вдвое замедляет рост растений. Особенно тяжело переносят загрязнение хвойные породы. Именно на их состояние было направлено наше исследование.

В результате работы мы изучили литературу по данной теме и подобрать методики исследования. Выбрали участки, так, чтобы они находились в разных зонах влияния: около дороги и вдали от проезжей части. Собрали хвоинки и провели исследования. Мы убедились, что лес находится в опасности, так как на его состояние влияют выбросы автомобильного транспорта, проезжающего по дороге вдоль леса. Исследованием установлено, что вблизи дороги хвоинки с усыханием преобладают над неповрежденными.

Необходимо информировать население о влиянии выхлопных газов автомобилей на окружающую среду. Мы выпустили памятки для водителей.

Наша гипотеза: если степень загрязнения воздуха высока, то она подтвердится результатами исследования состояния хвои сосны обыкновенной, подтвердилась.

Мы планируем продолжить исследование. Когда мы производили подсчёт хвоинок, то заметили, что некоторые покрыты светло-зелеными пятнами, рассеянными по всей поверхности хвоинок. Запах неприятный. Руки пришлом отмывать длительное время. Хочется узнать откуда берутся пятнышки и вредны ли они деревьям. Возможно, нам придётся повторно обратиться в отдел экологии и природопользования Администрации городского округа Сызрань.

Список литературы и источников.

1. Азбука живой природы –Растения и животные леса, Астрель-Родничок, Тула,1999

2. Город Сызрань : очерки географии, истории, культуры, экономики. - Сызрань : Ваш взгляд.2008

3. Журнал "Вестник АсЭко", № 2, 1998

4. Зайцева О.Ю. вред выхлопныз газов автоиобиля./Успехи современного естествознания. – 2010

5. Прогулки по лесу/ Сергей Махотин, Белый город,2008

6. Преображенская слобода-Засызран/Петряшин В.В.,Сызрань:Ваш Взгляд,2011

7. Справочник «Город Сызрань: очерки географии, истории, культуры, экономики». Сызрань, 2008

8. Сызрань-2000:книга-альбом/гл.ред. и сост.М.Степанова, Сызрань, 2000

9. «Школьный экологический мониторинг» под редакцией Т.Я. Ашихминой, 2000.

10. Я познаю мир –Экология, Москва ,Аст-1997

11. http://znayuvse.ru/avto-sovety/istochniki-zagryazneniya-vozduha-v-gorodah

12. https://ru.wikipedia.org/

13. http://studme.org/

14. http://izobretatel.by/bioindikaciya-zagryazneniya-atmosfernogo-vozduxa-goroda-po-kompleksu-priznakov-sosny-obyknovennoj/

15. http://auto.29.ru/text/autostop/522852.html

Приложение 1.

Самыми опасными химическими соединениями при выбросах бензинового топлива являются:

-угарный газ

Появляется в результате неполного сгорания бензинат, при вдыхании образуется острый кислородный дефицит в клетках. Это приводит к мигреням, головокружению, тошноту, а при длительном отравлении угарным газом может стать причиной смерти.

-диоксид азота

Бурый газ, который затуманивает прозрачность воздуха, отличатеся высокой токсичностью, которая приводит к хроническому бронхиту, астме и другим заболеваниям дыхательных путей.

-углеводороды

Дурнопахнущие ядовитые химические соединения, которые образуют смог и являются сильными канцерогенами

-формальдегид

бесцветный резкопахнущий газ с сильным токсическим действием, который вызывает раздражение глаз, легких, носоглотки, негативно влияет на центральную нервную систему, приводит к аллергическим реакциям

-пыль

На первый взгляд частицы пыли размером менее 10 мкм безобидны, а на самом деле вызывают дерматиты, конъюктивиты, болезни дыхательной системы.

-сажа

канцероген, который приводит к образованию злокачественных опухолей.

Приложение 2

Интервью с педиатром высшей категории Рыбакиной Тамарой Алексеевной.

- Какое влияние оказывают выхлопные газы на человеческий организм?

- Конечно, негативное влияние, дышать ими очень вредно, особенно пагубно влияют на легкие. Снижают иммунитет, может вызвать аллергические заболевания и даже раковые, так как содержаться канцерогенные свойства.

- Лес может эту ситуацию изменить?

- Безусловно, лес – это легкие планеты, а особенно хвойный лес. Именно хвойные породы деревьев вырабатываю в большом количестве фитонцид – вещество , которое образуют растения и деревья., и которые уничтожают болезнетворные микробы ( на подобии ,как лук и чеснок). Для того, чтобы меньше болеть необходимо проводить время на свежем воздухе, дышать в лесу.

В каждом учебном учреждении должен быть газоанализатор - прибор, который измеряет сколько вредных веществ в выдыхаемом в воздухе. Еще есть аппарат спирометр – определяет функцию внешнего дыхания.

Приложение 3. Интервью со специалистом Пункта техосмотра автомашин г Сызрань, ул Котовского, 2, Моисееым Алексем Владимировичем.

- Какие вредные вещества содержаться в выхлопных газах ?

- В составе выхлопных газов присутствует свинец, а у двигателей, работающих на дизельном топливе - сажа. Оксиды азота являются одними из наиболее токсичных компонентов отработавших газов.

- Какой прибор измеряет измеряет норму выхлопных газов?

- Автомобильный газоанализатор.

- От чего зависит этот показатель?

- От качества бензина и от состава рабочей смеси , подаваемой в двигатель.

Сколько машин проходят технический осмотр на вашей станции ?

- Всего примерно 10000 машин из них 7000 - легковые, 2000 – грузовые, и 1000 - автобусы. Из них примерно около 10% не проходят этот тест.

Приложение 4.

Участок около дороги

Участок вдали от дороги

Подсчёт хвоинок.

Приложение 5.

Интервью с руководителем отдела экологии и природопользования Администрации городского округа Сызрань Комаровой Мариной Алексеевной

- М.А., скажите пожалуйста как вы измеряете уровень загрязнения воздуха на территории города Сызрань?

- У нас в городе существует 4 метеостанции, которые расположены в разных районах города. Они производят забор воздуха в разное время суток.

- Как Вы оцениваете экологическую обстановку в районе урочища Монастырская гора, в связи с постройкой новой автодороги?

Считаем, что строительство новой дороги за ФОКом только улучшит эти показатели. В современных условиях жизни просто необходимо развитие города, в том числе и строительство дорог. Экологическая обстановка в городе по показателям лучше, чем в других городах области, например Самара.

- Как Вы думаете почему тогда в 1952г. Посадили именно Сосну обыкновенную, с чем это связано?

- Это связано с несколькими факторами: после вырубки дубовой рощи, в годы ВОВ, началась эрозия почвы, т.е. разрушение ее, истощение ее плодородного слоя, стали появляется пески, при порывах ветра поднималась пыль. Сосна обыкновенная была выбрана из-за ее неприхотливости и сравнительно низкой себестоимости саженцев. Интересная особенность хвойных пород деревьев заключается в том, что площадь поверхности иголочек больше, чем поверхность листьев и следовательно они лучше вырабатывают кислород. Дубы смысла сажать не было – за ними достаточно тяжело выращивать, тем более на не плодородной почве.