«ИЗУЧЕНИЕ ВЛИЯНИЯ КИСЛОТНЫХ ОСАДКОВ НА ЧИСЛЕННОСТЬ ПТИЦ»

II Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке

Личный портфель

«ИЗУЧЕНИЕ ВЛИЯНИЯ КИСЛОТНЫХ ОСАДКОВ НА ЧИСЛЕННОСТЬ ПТИЦ»

Филохина А.Д. 1
1МОБУСОШ им. С. А. Суркова с. Богословка Пензенского района Пензенской области
1) Васильева Л.Н. 12) Бабина Е.Н. 1
11) МОБУСОШ им. С. А. Суркова с. Богословка Пензенского района Пензенской области
Автор работы награжден дипломом победителя II степени
Диплом школьникаСвидетельство руководителяСвидетельство руководителя
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Введение

Одной из важнейших экологических проблем являются кислотные дожди. Образовываются они при промышленных выбросах в атмосферу оксидов азота и оксидов серы.

Кислотные дожди негативно влияют на окружающую среду. Это:

  1. гибель рыб и других водных обитателей;

  2. гибель лесов: кислотные дожди нарушают защитный, восковой слой листьев, делая их более уязвимыми для насекомых, грибов и других микроорганизмов. Замедляется рост. Во время засухи через поврежденные листья испаряется больше влаги.

  3. с гибелью лесов изменяется и жизнь диких животных и птиц;

  4. отрицательное влияние оказывают кислотные дожди на почву и ее обитателей: снижаются урожаи, ухудшается качество сельскохозяйственной продукции, что не может не сказаться на здоровье человека.

  5. кислотные дожди разъедают металлы, краски, архитектурные памятники.

Актуальность данного исследования:

  • способствует формированию навыков, которые создаютвозможность самостоятельного успешного усвоения новых знаний и умений;

  • экспериментально-практическая направленность деятельности;

  • ухудшение экологической ситуации в мире, приводящей к сокращению численности птиц и занесению их в Красную книгу.

Цель: Сформировать представление о пагубном воздействии кислотных осадков на жизнедеятельность птиц.

Задачи:

  • собрать и изучить информацию по теме исследования;

  • на практике установить, как влияет на скорлупу домашних птиц раствор кислоты;

  • проанализировать полученные результаты, сделать выводы;

  • предложить варианты решения рассмотренной экологической проблемы.

В качестве гипотезы выступает предположение о том, что одним из факторов, оказывающих влияние на численность птиц, могут быть кислотные дожди.

Объектом исследования явилась скорлупа яиц домашних птиц.

Оборудование: лабораторное оборудование (пробирки, пинцет, склянка с раствором кислоты, чашки Петри), фотоаппарат, средства защиты в целях соблюдения правил ТБ (защитные очки, перчатки, халаты, пинцет).

Исследовательская работа разделяется на две части: теоретическую и практическую. В теоретической части мы изучили и обработали необходимую информацию. В библиотеках (сельской и школьной) ознакомились с литературой о птицах Пензенской области, занесенных в Красную книгу, изучили фотокаталог птиц Пензенской области. В практической части использовали опытно-экспериментальные методы.

Практическое применение данной работы возможно на уроках окружающего мира, в кружковой работе.

1.Кислотные осадки

  1.  

    1. Причины образования кислотных дождей

Термином "кислотные дожди" называют все виды метеорологических осадков - дождь, снег, град, туман, дождь со снегом, в которых содержится кислот больше допустимой нормы.

Впервые термин «кислотный дождь» был введен в 1872 году английским исследователем Ангусом Смитом. Его внимание привлек викторианский смог в Манчестере. И хотя ученые того времени отвергли теорию о существовании кислотных дождей, сегодня уже никто не сомневается, что кислотные дожди являются одной из причин гибели жизни в водоемах, лесов, урожаев, и растительности. Кроме того кислотные дожди разрушают здания и памятники культуры, трубопроводы, приводят в негодность автомобили, понижают плодородие почв и могут приводить к просачиванию токсичных металлов в водоносные слои почвы.

Вода обычного дождя тоже представляет собой слабокислый раствор. Это происходит вследствие того, что природные вещества атмосферы, такие как двуокись углерода (СО2), вступают в реакцию с дождевой водой. При этом образуется слабая угольная кислота. Тогда как в идеале рН дождевой воды равняется 5.6-5.7, в реальной жизни показатель кислотности (рН) дождевой воды в одной местности может отличаться от показателя кислотности дождевой воды в другой местности. Это, прежде всего, зависит от состава газов, содержащихся в атмосфере той или иной местности, таких как оксид серы и оксиды азота.

Кислотный дождь образуется в результате реакции между водой и такими загрязняющими веществами, как оксид серы (SO2) и различными оксидами азота (NхOу). Эти вещества выбрасываются в атмосферу автомобильным транспортом, в результате деятельности металлургических предприятий и электростанций, а также при сжигании угля и древесины. Вступая в реакцию с водой атмосферы, они превращаются в растворы кислот - серной, сернистой, азотистой и азотной. Затем, вместе со снегом или дождем, они выпадают на землю.

Выделяют следующие причины образования кислотных дождей:

Искусственные причины:

сжигание топлива

нефтепереработка

Естественные причины:

гроза

извержение вулканов

1.2 Влияние кислотных дождей на окружающую среду

Кислотный дождь оказывает отрицательное воздействие на водоемы - озера, реки, заливы, пруды - повышая их кислотность до такого уровня, что в них погибает флора и фауна. Водяные растения лучше всего растут в воде со значениями рН между 7 и 9.2. С увеличением кислотности (показатели рН удаляются влево от точки отсчета 7) водяные растения начинают погибать, лишая других животных водоема пищи. При кислотности рН 6 погибают пресноводные креветки. Когда кислотность повышается до рН 5.5, погибают донные бактерии, которые разлагают органические вещества и листья, и органический мусор начинает скапливаться на дне. Затем гибнет планктон - крошечное животное, которое составляет основу пищевой цепи водоема и питается веществами, образующимися при разложении бактериями органических веществ. Когда кислотность достигает рН 4.5, погибает вся рыба, большинство лягушек и насекомых.

Кислотный дождь наносит вред не только водной флоре и фауне. Он также уничтожает растительность на суше. Ученые считают, что хотя до сегодняшнего дня механизм до конца еще не изучен, сложная смесь загрязняющих веществ, включающая кислотные осадки, озон, и тяжелые металлы в совокупности приводят к деградации лесов.

Кислотные осадки оказывают вредное воздействие не только на отдельные предмет или живые существа, но и на их совокупность. В природе и в окружающей среде образовались сообщества растений и животных, между которыми, как и между живыми и неживыми организмами, существует постоянный обмен веществ. Эти сообщества, которые можно также называть экологической системой, обычно состоят из четырех групп: неживые объекты, живые организмы, потребители и разрушители.

Через питьевую воду и животную пищу, например, через рыбу в организм человека также могут попасть токсичные металлы. Если под действием кислотности изменяются строение почвы, ее биология и химия, то это может привести к гибели растений (например, отдельных деревьев). Кислотные осадки воздействуют либо косвенным путем: через почву и корневую систему, либо непосредственно (главным образом на листву).

Во время выпадения осадков вода, стекающая с листьев, содержит больше серы, калия, магния, кальция и меньше нитрата и аммиака, чем вода осадков, что приводит к увеличению кислотности почвы. В результате этого возрастают потери необходимых для растений кальция, магния, калия, что ведет к повреждению деревьев.

Так, например, гибель лесов в Средней и Западной Европе произошла главным образом под влиянием косвенных воздействий. Почти полностью погибли леса на площади в несколько сотен тысяч гектаров.

Непосредственная гибель растений в наибольшей степени ощущается вблизи от выбросов загрязнений, в радиусе нескольких десятков километров от их источника. Непосредственные воздействия на растения могут принимать различные формы: 1) генетические изменения; 2) видовые изменения; 3) нанесение прямого вреда растительности. Естественно, в зависимости от чувствительности вида и размеров нагрузки масштаб воздействия может простираться от восполнимого (обратимого) ущерба до полной гибели растения.

В первую очередь погибают наиболее чувствительные виды, например, отдельные лишайники, которые могут сохраниться только в самой чистой среде, поэтому их считают "индикаторами" чистого воздуха. Обычно в сильнозагрязненных местах образуется "лишайная пустыня".

Также доказано вредное влияние влажных кислотных осадков на рост деревьев. Однако эти осадки в первую очередь влияют косвенно — через почву и корневую систему. В наибольшей степени непосредственная гибель растений наблюдается в районах с сильнозагрязненным воздухом, например, в Средней Европе.

Более всего чувствительны к прямому загрязнению хвойные деревья, так как хвоя подвержена воздействию загрязняющих веществ на протяжении нескольких лет в отличие от деревьев, сбрасывающих листву. Самые чувствительные породы — это ель, лиственница и пихта. Однако многие деревья, сбрасывающие листву, также с трудом переносят прямые воздействия вредных веществ (например, бук, граб).

Естественно, атмосферные кислотные микроэлементы не щадят и человека. Однако здесь речь идет уже не только о кислотных дождях, но и о том вреде, который приносят кислотные вещества (двуокись серы, двуокись азота, кислотные аэрозольные частицы) при дыхании.

Кислотный дождь может также причинять вред металлам, различным зданиям и памятникам. В первую очередь подвержены опасности памятники, построенные из песчаника и известняка, а также расположенные под открытым небом скульптуры. В Италии, Греции и других странах сохранявшиеся на протяжении сотен и тысяч лет памятники старины и различные предметы за последние десятилетия сильно разрушились в результате действия выброшенных в атмосферу загрязняющих веществ.

Кислотные дожди могут оказывать как прямое, так и косвенное воздействие на живую и неживую природу. Из этого следует, что меры по частичному восполнению ущерба или предотвращению дальнейшего разрушения окружающей среды могут быть различными.

Наиболее эффективным способом защиты следует считать значительное сокращение выбросов двуокиси серы и окиси азота. Этого можно достичь несколькими методами, в том числе путем сокращения использования энергии и создания электростанций, не использующих минеральное топливо. Другие возможности уменьшения выброса загрязнений в атмосферу с помощью фильтров, регулирование процессов горения и другие технологические решения.

2. Значение птиц

2.1 Значение птиц в природе

Птицы – неотъемлемая часть природы, они преображают даже самый унылый ландшафт, своими яркими красками, звучной песней, делают его радостным и приметным. Значение птиц в природе и хозяйстве человека велико. Невозможно представить нашу жизнь без участия в ней пернатых. Обусловлено это и большим видовым разнообразием птиц – 9000 видов; вообще на земном шаре около 100 млрд. птиц. Но численность птиц неуклонно сокращается. Поэтому выбранная для исследования тема, затрагивающая вопросы экологии не только птиц, но и человека, на сегодняшний день очень важна для изучения.

Птицы необходимы в природе для поддержания экологического баланса. Это: опыление цветковых растений; распространение семян; важное звено цепи питания; санитары природы.

2.2 Значение птиц в жизни человека.

Велико значение птиц и в жизни человека:

  1. Промысловые и домашние птицы (мясо, жир, яйца)

  2. Пух (Морская утка – гага имеет самый теплый пух, который используется для скафандров космонавтов и для костюмов полярников).

  3. Удобрения.

  4. Предмет спортивной охоты (куропатки, фазаны, рябчики, перепела, гуси, утки).

  5. Уничтожают вредителей сельскохозяйственных растений (цесарки уничтожают колорадских жуков); уничтожают разносчиков опасных инфекционных заболеваний человека и животных.

  6. Эстетическое и научное значение.

  7. Украшения (из перьев и т.д.).

3. Причины сокращения численности птиц

За последние 400 лет на земном шаре вымерло более 200 видов птиц, а в настоящее время каждый второй вид птиц находится под угрозой исчезновения.

Причины сокращения численности следующие:

1. Изменение места обитания птиц вследствие вырубки лесов, распашки степей, осушения болот (беркут, дрофа) – 30% видов.

2. Безмерный промысел.

Например, полярная утка-гага, имеющая самый теплый пух, весной устилает им гнездо и накрывает яйца. Люди собирают этот пух для своих целей, убивают взрослых птиц. Сейчас гаги занесены в Красную Книгу, находятся под охраной государства в Кандалакшском заповеднике.

А в начале 20 века среди модниц особым шиком считалось иметь платье из перьев колибри и шляпки, украшенные этими птичками; в XVII–XVIII веках модными были шляпы, украшенные перьями страусов. В результате миллионы птиц стали жертвами моды.

3. Уничтожение домашними животными.

В эпоху географических открытий люди переселялись на другие материки, острова, завозя вместе с собой своих домашних питомцев: кроликов, собак, кошек, свиней. Эти животные в поисках пищи, а иногда и жилья, разрушали гнезда, норы птиц, поедали яйца, птенцов, да и взрослых птиц. Так на островах и в Австралии обитало множество нелетающих птиц. Кошки явились причиной исчезновения 20% видов птиц этих мест.

  1. Болезни, завезённые человеком.

Вместе с людьми и их питомцами на вновь открытые земли переселялось множество инфекций, подавляющее большинство из которых оказалось губительным для животных этих земель.

5. Загрязнение окружающей среды.

В настоящее время в цепи питания животных, в том числе и птиц, вошло множество ядовитых веществ: ДДТ (дуст), тяжелые металлы (ртуть, свинец и т. д.), повышенное содержание радиоактивных нуклидов и т.д. Все вещества, постепенно накапливаясь в организмах животных, вызывают у них хронические заболевания, мутации и уродства у потомства. Так, например, ДДТ уже обнаружен в яйцах пингвинов; ртуть, накапливаясь в организме водоплавающих птиц (гуси, утки), вызывает слепоту и другие увечья.

4. Охрана и привлечение птиц

Для охраны животного и растительного мира используют разные меры:

  1. Созданы и плодотворно действуют Международные организации:

ГРИНПИС;

МСОП – Международный союз охраны природы и природных ресурсов;СИПО – Международный совет охраны птиц, 1922 год, Лондон.

2) Красная Книга – список животных и растений, нуждающихся в охране.

1. Исчезающие виды – специальные меры для сохранения.

2. Уязвимые виды – численность резко сократилась.

3. Редкие виды – ограниченная численность, могут исчезнуть даже от случайной причины.

4. Неопределённые виды – нет точной информации о численности.

В 1974 году приказом по Министерству сельского хозяйства СССР была создана Красная Книга СССР, в числе редких видов в неё вошли 65 видов птиц.

Чёрная Книга – список исчезнувших видов животных и растений.

3) Заповедники.

Для сохранения редких и исчезающих видов птиц были созданы орнитологические заповедники:

1. Кандалакшский (1932 год) – гага, лебедь-кликун.

2. Кызыл – Агаджский (Каспий) – колпица, султанка, каравайка, краснозобая казарка, фламинго, турач.

3. Астраханский заповедник им. В. И. Ленина (1919 год). Под охраной и наблюдением находятся 230 видов птиц: 84 вида – гнездятся, 105 – периоды миграций и зимовок, 40 – нерегулярно залетают, 48 – водно-болотный комплекс.

27 видов птиц занесены в Красную Книгу России – лебедь-шипун; серая, желтая, большая и малая белые, египетская цапли; кваква, каравайка, колпица, баклан, розовый и кудрявый пеликаны, балобан, орлан-белохвост, скопа, стрепет, ходулочник, султанка, стерх, дрофа, фламинго, чёрный аист и другие.

4. Острова Врангеля – белый гусь.

5. Окский, Печёро – Илычский – хищные птицы;

6. Лапландский, Центрально-лесной, Баргузинский – лесные тетеревиные.

7. Черноморский – чайковые, голенастые.

На территории Пензенской области находится заповедник «Приволжская лесостепь» (Приложение 1). Заповедник состоит из 5 участков, разбросанных по всей Пензенской области (Кузнецкий, Камешкирский, Неверкинский, Колышлейский, Пензенский районы) и частично Ульяновской области (Барышский и Николаевский районы), на западных склонах Приволжской возвышенности.

"Приволжская лесостепь" - это природный заповедник в Пензенской области, включающий в себя 5 отдельных участков: Попереченская степь, Островцовская степь, Кунчеровская степь, Сосновый бор на Кададе, Верхнесурский лесной участок. Он расположен в лесостепной зоне Среднего Поволжья.

Заповедник был сформирован в 1989 году с целью охраны северных степей и лесных массивов. Он занимает на сегодняшний день площадь в 8326 гектаров. "Приволжская степь" - это не только природоохранная территория. Заповедник также успешно выполняет научную, исследовательскую, просветительскую и рекреационную функцию. Однако основной задачей "Приволжской степи" является охрана растительного и животного мира, а также отдельных их представителей и целых экосистем. В "Приволжской степи" на сегодняшний день насчитывают около 860 видов сосудистых растений. Из них около 70 видов нуждаются в особой охране, а девять видов даже внесены в Красную книгу РФ. Это четыре вида ковылей (ковыль перистый, красивейший, опушеннолистный и ковыль Залесского), рябчик русский, ирис безлистный, пыльцеголовник красный, надбородник безлистный и неоттианта клобучковая. 58 видов растений заповедника также включены в Красную книгу области. Интересным объектом заповедника является сосновый бор на Кададе, или так называемый "Борок", возле деревни Шаткино.

Заповедник был создан, прежде всего, для сохранения уникальных степей северного типа. На территории заповедника находится 70 процентов всего видового биоразнообразия Сурского края, в том числе девять видов растений и пять видов насекомых, занесенных в Красную книгу России. Флора в целом насчитывает более 1000 сосудистых растений. Наряду с флорой охраняются такие редкие виды животных, как дрофа, стрепет, каменка-плясунья, степной сурок, большой тушканчик; они имеют здесь северный предел ареала.

К настоящему времени на территории заповедника выявлено 154 вида птиц, что составляет 62% авифауны области. Из редких птиц отмечены: обыкновенный осоед (несколько встреч), беркут (один залет) и балобан (две встречи). В 1999 г. На Островцовской лесостепи впервые зарегистрировано гнездование редкого для региона степного луня, отмечены две встречи дрофы. На территории заповедника отмечено 25 редких птиц, которые входят в состав списка видов, рекомендованного для включения в Красную книгу Пензенской области (81 вид), из них 15 в заповеднике гнездятся, причем такие, как коростель, перепел, северная бормотушка - обычны, а местами даже многочисленны. Еще 6 видов (серый журавль, хохлатая синица, трехпалый дятел, малая мухоловка, клинтух) регулярно и ежегодно встречаются в подходящих для них биотопах заповедника.

  1. Изучение влияния кислотных осадков на скорлупу яиц домашних птиц

Перед началом экспериментальной части была проведена беседа по правилам техники безопасности (работа с реактивом, со стеклянной посудой).

Для исследования были взяты яйца домашних птиц (перепелиные, куриные, утиные, гусиные).

1 опыт. Исследовали влияние уксусной кислоты на скорлупу подготовленных яиц.

Вывод: Наблюдали образование пены на месте соприкосновения кислоты и скорлупы. Скорлупа разрушалась (поверхностный слой истончался, выделялся углекислый газ).

2 опыт. Для чистоты эксперимента изменили реактив. Подготовленные кусочки скорлупы положили в пробирки и залили раствором соляной кислоты.

Результаты предыдущего опыта подтвердились - скорлупа разрушалась, а через некоторое время растворилась полностью в следующем порядке:

а) скорлупа перепелиного яйца;

а) скорлупа куриного яйца;

а) скорлупа утиного яйца;

а) скорлупа гусиного яйца.

Вывод: Длительность растворения зависит от толщины скорлупы.Таким образом, скорлупа яиц разрушается под воздействием кислоты (в природе - под воздействием кислотных осадков). Значит, птенцы в поврежденных яйцах могут погибнуть, не вылупившись.

Заключение

В результате исследования выдвинутая нами гипотеза подтвердилась. Действительно, кислотные дожди могут разрушать скорлупу яиц, тем самым становясь одной из причин сокращения численности птиц.

Конечно, мы не можем повлиять на решение данной экологической проблемы. Но в наших силах проводить разъяснительную и агитационную работу среди учащихся школы и жителей села. Нами разработаны буклеты-памятки (Приложение 2), содержащие информацию о правилах поведения в лесу и призывы к охране птиц.

Источники информации:

  1. Акимушкин И.И. «Причуды природы 1, 2 части», М: «Юный натуралист – приложение», 1992.

  2. Бровкина Е.Г. «Уроки зоологии», М: «Просвещение», 1987.

  3. Винокуров А.А. «Редкие и исчезающие животные. Птицы», М: «Высшая школа», 1992.

  4. Иваницкий В.В. Я познаю мир: Дет. Энцикл.: Птицы. - М.: ООО «Издательство АСТ», 2000 - 400 с.

  5. «Заповедники европейской части РСФСР – 2 часть», М.: «Мысль», 1989.

Интернет-ресурсы:

  1. http://www.votpusk.ru

  2. http://geosfera.info

  3. http://www.penzoved.forumhub.ru

  4. http://nsportal.ru

  5. http://welcome2penza.ru

  6. http://www.ecotravel.ru

  7. http://trasa.ru

Приложение 1

П

Птицы ждут нашей помощи, НО:

1. Во время подкормки птиц не сорите в лесу, парке, саду: не оставляйте там газеты, бумажные и полиэтиленовые пакеты, жестяные банки и коробочки.

2. Кормушки для птиц должны быть очень скромными, лучше не раскрашенными.

3. Корма в кормушках должно быть немного и только нужного птицам: семена дикорастущих трав, крошки хлеба, подсолнухи, кусочки несоленого сала.

4. Кормите птиц регулярно. Птиц нельзя подкармливать время от времени: именно зимой им очень нужна наша поддержка, именно в морозы и метели гибнет большая часть птиц.

Учащиеся 5 «Б» класса МОБУСОШ им. С. А. Суркова с. Богословка,

2016 г.

риложение 2

 

Памятка

«Правила поведения в лесу»

 

Не шумите в лесу!

У леса музыка своя…

Её послушайте друзья!

Как много звуков тут и там!

В лесу не нужен шум и гам:

Нельзя шуметь, галдеть, кричать

И громко музыку включать!

 

 

Не разоряйте гнёзда птиц!

Дети запомнить должны и понять:

Гнёзда у птичек нельзя разорять!

Если в траве увидали яйцо

Или услышали крики птенцов -

Не приближайтесь,

Не лезьте туда

И не тревожьте

Ни птиц, ни гнезда!

 

 

Не забирайте из леса домой животных!

Для ёжиков и белок

Лес – это дом родной.

Они живут там смело

И летом, и зимой:

Находят пропитанье,

Своих детей растят

И уходить из леса

Нисколько не хотят!

Поэтому не стоит

С собой их забирать!

Поверь: они в неволе

Не будут есть и спать!

 

19

Просмотров работы: 2542