Исследовательская работа учащихся Оценка экологического и агрохимического состояния ла



Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

средняя общеобразовательная школа № 5 г. Татарска

Школьная научно-практическая конференция «Эврика»

Тема работы

«Оценка экологического и агрохимического состояния

территории пришкольного участка»

Авторы:

учащиеся 11 класса

Федорова Анна,

Болденкова Анна

Руководитель: учитель биологии

Никитенко О.Д.

Татарск

2013 г.Содержание.

Введение.

Школьный участок и его проблемы.

Ландшафтный дизайн пришкольного участка.



Проведение исследования

Методика исследования.

Результаты исследования их анализ.

Выводы.

Заключение

Источники информации.

С тех пор как человек обрел пахать умение,

Украсить дом и двор он ощутил стремление

И стал вокруг себя сажать для красоты

По вкусу своему деревья и цветы.

Жак Делиль

Введение.

Учителя и учащиеся школы № 5 очень любят свой город и родную школу, старейшую в нашем городе. Мы мечтаем, чтобы наша школа стала красивой и незабываемой.

Проблема благоустройства школьного двора актуально не первый год, именно поэтому мы решили провести исследовательскую работу по теме «Оценка экологического состояния ландшафта пришкольного участка». Ежегодно проводится большая работа по благоустройству школьного двора: разбиты клумбы перед школой. Сделаны гряды для опытнической работы по биологии и Агрохимии.

Но почва клумб постоянно почему то приходит в негодность, поэтому мы решили узнать причины данной проблемы.

Цель нашей работы – провести оценку экологического и агрохимического состояния ландшафта и почвы пришкольного участка и территории вокруг школы.

Мы поставили перед собой следующие задачи:

1). Оценить экологическое состояние ландшафта школы.

2). Исследовать физические и агрохимические свойства почвы пришкольного участка.

4). Проанализировать антропогенное загрязнение почвы пришкольного участка.

5). Выработать рекомендации по улучшению почвы пришкольного участка.

Школьный двор и его проблемы.

Мы исследовали окружающую школу территорию и обнаружили следующие проблемы: средняя школа № 5 расположена на улице Комиссаровская, 24, на расстоянии 30 м от дороги с активным движением автомобилей. Площадь участка приблизительно равна 500 квадратным метров; рядом со школой расположены: стадион «Локомотив», хоккейная коробка, крытый каток «Юность», строится новое здание школы № 5, строится новый дом. Такое расположение приносит нам немало проблем и отрицательно сказывается на экологической ситуации.

Проблема состояния и благоустроенности школьного двора имеет более глубокое экологическое значение, как кажется на первый взгляд. По существующим санитарным нормам каждое учебное, дошкольное или оздоровительное учреждение должно иметь выраженную буферную зону, ограждающую эти особые по своему назначению объекты от загазованной городской среды. Школьные дворы должны находиться от проезжей части на расстоянии не менее чем 30 м. В нашем случае эта норма не соблюдается и проезжая часть непосредственно примыкает к границе школьного участка.

Запрет курения во всех общественных местах обеспечивает свежесть воздуха и чистоту окружающей среды. С 1 июля запрещено курение во всех общественных местах. Не соблюдающие этот запрет, должны подвергаться штрафу.

Еще одна проблема — соседство с продовольственным магазином. Это выбрасываемый и наметаемый ветром на школьную территорию мусор, упаковки, пластиковые бутылки и т.д.

Мы считаем, что пора ужесточить меры административного наказания за загрязнение или засорение общественным мест.

Все это негативно отражается на почве школьного участка, она засоряется и будет содержать много токсичных солей, что мы и выяснили в ходе исследования.

Необходимо решение проблемы грязи и пыли в районе школьного двора, хотя частично эта проблема уже решена, возле школы отремонтировали дорогу и положили асфальт, это очень радует. Школьная территория постоянно убирается, вокруг стало намного чище, чем в прошлые годы.

Ландшафтный дизайн пришкольного участка.

Красота – это плод постоянного вдохновения,

Порожденного упорным трудом (Делакруа)

Существует хорошая пословица: «Человека встречают по одежке. Провожают по уму». Поэтому большое значение имеет внешний вид школы и окружающая его территория, она должна быть не только красивой, но и экологически чистой. Ведь именно здесь мы проводим большую часть времени. Это и спортивные занятия, и отдых во время перемен, и проведение культурно – массовых мероприятий, и уборка территории. Экологическая обстановка влияет на здоровье и организм в целом. Выхлопные газы, свалка мусора, неочищенная вода – все это в значительной степени нарушает экологический баланс и приводит к возникновению различных заболеваний.

Работа по озеленению школьного двора ведется поэтапно в течение многих лет. Учащиеся три года подряд занимаются благоустройством школы в рамках осуществления проекта «Измени мир вокруг себя», разбиты клумбы возле школы, сами выращивают рассаду цветов, высаживают на клумбы.

Проделана очень большая работа по озеленению школьного двора, ежегодно, весной сажаем саженцы деревьев (береза, тополь) и кустарников (акация, ива, сирень, черемуха), но саженцы не приживаются на наших почвах. Поэтому мы решили выяснить качество почвы нашего участка, так как необходимым условием для роста и развития травяного покрова является плодородие субстрата. Оно заключается не только в достаточном количестве питательных веществ, но и в благоприятном соотношении воды и воздуха в субстрате. Избыточное увлажнение тоже неблагоприятно, поскольку вода может полностью вытеснить воздух, и корневые системы начнут «задыхаться».

Проведение исследования.

Мы решили провести исследование почвы пришкольного участка, но для проведения исследования в школе нет оборудования, поэтому обратились за помощью в Ом ГАУ им. П.А. Столыпина с которым сотрудничаем в рамках Агротехнологического профиля. Провели исследование почвы в лаборатории ОмГАУ. Для проведения исследования нужно было подготовить почву.

Подготовка почвы к химическому анализу

Отбор почвенных проб – весьма ответственная часть почвенных исследований. Небрежность и ошибки при подготовке образцов и взятии средней пробы не компенсируются последующей качественной аналитической обработкой. Образцы почвы, отобранные на участке, предварительно подсушили на воздухе при комнатной температуре. Хранение сырых образцов ведет к значительным изменениям их свойств и состава, особенно в результате ферментативных и микробиологических процессов. Напротив, температурный перегрев сопровождается изменением подвижности и растворимости многих соединений.

Средняя лабораторная проба

Отбор средней лабораторной пробы провели методом квартования. При квартовании первичную почвенную пробу помещают на чистый лист бумаги и удаляют крупные корни, включения, новообразования. Для того чтобы средняя проба была более представительной, крупные почвенные агрегаты измельчили пестиком с резиновым наконечником непосредственно на бумаге или при плотном сложении в фарфоровой ступке до размера 5–7 мм. Затем почву перемешивают, распределяют на бумаге ровным слоем или придали ей форму усеченного конуса и делят шпателем по диагонали на четыре равные части. Две противоположно расположенные части высыпали в картонную коробку для хранения, а из оставшейся на бумаге средней лабораторной почвенной пробы взяли аналитические пробы для различных видов анализа.

Лабораторное исследование 1.

Определение сухого остатка водной вытяжки

Сухой (плотный) остаток дает представление об общем содержании в почве минеральных и органических соединений, извлекаемых из почвы методом водной вытяжки. По величине плотного остатка устанавливают степень засоления почвы.

1. Взяли навеску почвы и поместили в сухую колбу емкостью 500 см3. В колбу с навеской почвы прилили 250 см3дистиллированной воды без СО2, закрыли резиновой пробкой и встряхнули в течение 5 мин.

2. Вытяжку отфильтровали через плотный складчатый фильтр до тех пор, пока он не стал прозрачным.

Водные вытяжки следует анализировать сразу же после получения предохранять от воздействия паров хлористого водорода и аммиака.

3. Измерили рН приготовленной водной вытяжки – 7,8.

4. Взвесили на аналитических весах фарфоровую чашку.

5. В фарфоровую чашку поместили 30 см3 водной вытяжки и выпарили содержимое чашки на водяной бане.

6. Чашку с остатком поместили в сушильный шкаф и выдержали при температуре 105 °С в течение 3 ч. Далее охладили в эксикаторе и взвесили.

7. Оставшуюся водную вытяжку перелили в подготовленную посуду, закрыли , поместили в холодильник для последующих анализов.

Массовую долю в % плотного остатка рассчитали по уравнению:

mост. ·V0 · 100 %

Сухой остаток, % = ─—————————-

m ·V ал.

где mост, m – масса плотного остатка и навеска почвы, г; Vал и V0 – объем аликвоты водной вытяжки и общий объем добавленной к почве воды, см3. По величине сухого остатка определили степень засоления, результаты занесли в таблицу.

Таблица 1. Результаты анализа химического состава водной вытяжки.

Образец

Сухой остаток,

%

рН

Катионы*

Анионы*

Тип засоления

Степень засоления

Са2+

Mg2+

Na+

СО 2-3

HCO3

42-

Cl

«Плохая»

почва

1,48

7,8

1,0

──

0,020

0,5

──

0,006

17,27──

0,398

нет

1,1

──

0,067

15,63

──

0,750

2.06

──

0,073

Сульфатный

Натриевый

Сильно-

засоленная

Примечание:* — в числителе мг · экв. / 100 г почвы, в знаменателе %.

Лабораторное исследование 2.

Расчет токсичных и нетоксичных солей.

Порогом токсичности называется то предельное количество солей в почве, выше которого начинается угнетение роста и развития растений. Величина его зависит в первую очередь от состава солей, а затем от механического состава почвы, ее увлажненности, климатических условий, вида растений и др.

К токсичным относят ионы, способные образовывать токсичные соли. Ионы хлора, натрия, магния относят к категории токсичных. Сульфат- и карбонат-ионы токсичны только в том случае, когда они образуют натриевые и магниевые соли.

Содержание токсичных солей нашли расчетным путем по результатам анализа водных вытяжек из почв. При расчете приняли , что ионы Cl, Na+, Mg 2+ переходят из почв в водные вытяжки главным образом вследствие растворения легкорастворимых, или токсичных солей.

При вычислении массовой доли (%) токсичных солей сначала рассчитали содержание эквивалента токсичных ионов HCO32+, SO 4 и Ca2+ , затем суммировали массовые доли (%) всех токсичных ионов. Содержание эквивалента токсичных солей рассчитали следующим образом: При HCO3 > Са 2+

При взаимодействии HCO3 с Са 2+ образуется нетоксичная соль Са(НСО3)2, остаток HCO3 даст токсичные соли с Na+ и Mg2+.

HCO 3 (токсичный) = HCO 3 (общий в водной вытяжке) – Ca 2+

В этом случае сумма токсичных солей, % [ Na + + Mg2+ + Cl + SO2- 4 + HCO 3(токс)]

При HCO3 < Ca 2+

При взаимодействии Ca 2+ (общий в водной вытяжке) с HCO 3 образуется нетоксичная соль Са(НСО3)2 Са 2+ — НСО3= Са 2+ (остаточный)

Са 2+ (остаточный) при взаимодействии с SO4 2- даст нетоксичную соль СаSO4.

42- (токсичный) = SО42- (общий в водной вытяжке) – Са2+ (остаточный).

Остаток SO42- при взаимодействии и с Na+ или с Mg2+ дает токсичные соли.

В этом случае сумма токсичных солей, % = [ Na+ + Mg2+ + Cl+ SО42- (токсич.)].

При HCO3 + SО42- < Са2+

Са2+ (общий в водной вытяжке) — CO3 = Са2+ (остаточный)

Са2+ (остаточный) — SО42- (общий в водной вытяжке) = Са2+ (токсичный)

В последнем случае токсичность кальция связана с образованием токсичной соли СаСl2. Сумма токсичных ионов будет равна, = % [ Na+ + Mg2+ + Cl+ Са2+ (токс)]

Результаты расчета токсичных и нетоксичных солей почвы пришкольного участка приведены в таблице.

Таблица 2. Расчет токсичных и нетоксичных солей пришкольного участка

МБОУ СОШ №5

Образец

Содержание солей в водной вытяжке

Щелочность

Cl

42-

Са2+

Mg2+

Na+

Общая

HCO3

СО 2-3

«Плохая» почва

Всего

нетоксичных

токсичных

1,1

0,6

0,5

Нет

Нет

Нет

2,06

Нет

2,06

15,63

0,5

15,13

1,0

1,0

нет

0,5

Нет

0,5

17,29

Нет

17,29

Рассчитали степень засоления по «суммарному эффекту» токсичных солей, выраженному в мг ·экв. Cl

2,06 + 0,5/3 + 15,23 / 6 = 4,77 – сильнозасоленная почва.

Лабораторное исследование № 3.

Расчет гипотетических солей водной вытяжки.

На основе катионного и анионного анализа водной вытяжки был разработан метод расчета токсичных и нетоксичных солей, основанный на связывании ионов в определенной последовательности в гипотетические соли, начиная с менее растворимых к более растворимым. В первую очередь связываются катионы и анионы карбонатов в следующем порядке: Na2CO3, MgCO3, Ca(HCO3), NaHCO3, Mg(HCO3)2.

Далее с анионами SО42- в последовательности: CaSO4, Na 2SO4, MgSO4. В последнюю очередь Cl -ионы: NaCl, MgCl2, CaCl2. Рассчитали гипотетические соли для горизонта 0–4 см. Состав водной вытяжки следующий:

Са (НСО3)2 – 0,6 мг ·экв./100 г почвы

NaНСО3 – 0,5 мг ·экв./100 г почвы

СаSО4 – 0,4 мг ·экв./100 г почвы

24 – 15,23 мг ·экв./100 г почвы

MgCl2 – 0,5 мг ·экв./100 г почвы

NaCl – 1,56 мг ·экв./100 г почвы

Лабораторное исследование 4.

Определение нитратного азота



Страницы: 1 | 2 | Весь текст




sitemap
sitemap