Практические работы по экологии. Практикум по общей экологии
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ РФ
ФГОУ ВПО «Алтайский государственный университет»
Биологический факультет
Кафедра экологии растений и животных
ПРАКТИКУМ ПО ЭКОЛОГИИ
Барнаул 2005
Составители:
Рецензент:
Практикум по экологии / Составители …– Барна5. - … с.
ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………………………………..
ГЛАВА 1. БИОИНДИКАЦИЯ СОСТОЯНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ……...
Работа № … Уменьшение содержания хлорофилла в листьях растений – биоиндикационный признак неблагоприятных условий среды. Определение хлорофилла фотометрически ………………………………….
Работа № … Накопление фенольных соединений в органах цветковых
растений, как проявление защитной реакции на неблагоприятные условия среды
Работа № … Определение площади листьев у древесных растений
в загрязненной и чистой зонах
Работа № … Определение состояния окружающей среды по комплексу признаков у хвойных
Работа № … Оценка состояния окружающей среды по наличию, обилию и разнообразию видов лишайников (лихеноиндикация)
Работа № … Биоиндикация качества воды по животному населению
Работа № … Фаунистическая биоиндикация антропогнного воздействия на почвы
Работа №… Определение признаков избытка микро - и макроэлементов в почве методом биодиагностики
ГЛАВА 2. ОЦЕНКА ЭКОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ВОЗДУШНОЙ СРЕДЫ
2.1. Отбор проб атмосферного воздуха
2.2 Физико-химические методы оценки экологического состояния воздушной среды
Работа № … Определение запыленности воздуха
Работа №… Оценка содержания в воздухе углекислого газа
Работа № … Определение окиси углерода в атмосферном воздухе
Работа № … Определение сернистого ангидрида
Работа № … Оценка уровня загрязнения атмосферного воздуха отработанными газами автотранспорта (по концентрации СО)
ГЛАВА 3. МОНИТОРИНГ ВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ
3.2. Физико-химические методы анализа качества вод
Работа № … Определение показателей, характеризующих органолептические свойства воды (температура, прозрачность, цвет, осадок, пленка, запах, вкус и привкусы)
Работа № … Определение активной реакции (рН)
Работа № …. Определение сухого остатка
Работа № … Определение общей жесткости
Работа № … Определение щелочности воды
Работа №… Определение хлоридов
Работа № … Определение железа (общего) фотометрическим способом
Работа № … Определение ионов аммония
Работа № … Определение нитритного азота
Работа № … Определение нитратного азота
Работа № … Определение растворенного кислорода по Винклеру
ГЛАВА 4. МЕТОДЫ МОНИТОРИНГА ПОЧВ
4.1. Пробоотбор и подготовка образцов к исследованию
4.2. Физико-химические методы исследования почв
Работа №… Определение физических свойств почв
Работа № … Качественное определение химических элементов в почве
Работа № … Определение азота нитратов
ГЛАВА 5. САНИТАРНО-ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА РАБОЧИХ МЕСТ И ПОМЕЩЕНИЙ.
Работа № … Определение микроклимата помещений
P. S. В случае отсутствия колбы Бунзена, стеклянных фильтров и насоса, их можно заменить центрифугированием вытяжки хлорофилла.
Материал: листья растений-индикаторов, собранные в "загрязненной" и "чистой" зонах.
Ход работы
При работе с сухим материалом берут навеску 0,5-1 г, со свежим - 1-2 г. Предварительно определяют влажность листьев. Навеску растительного материала (исключая жилки) тщательно измельчают в фарфоровой ступке с битым стеклом, добавляя мел или углекислый магний. Извлечение хлорофилла из сухого материала можно производить 90%-ным спиртом или 80-85%-ным ацетоном , а из свежего - 96-98%-ным спиртом или абсолютным ацетоном.
К растертому растительному материалу прибавляют немного растворителя и материал продолжают растирать вместе с растворителем.
В колбе Бунзена в отверстие пробки укрепляют стеклянный фильтр № 2 или № 3 (диаметр фильтра должен соответствовать количеству исследуемого материала). Колбу соединяют с насосом и производят отсасывание жидкости. Жидкость из ступки сливают по стеклянной палочке в воронку-фильтр, предварительно смазав вазелином снаружи носик ступки. В ступку приливают 4-5 мл растворителя и вновь растирают в течение минуты, затем опять сливают в воронку. Эту манипуляцию повторяют 2-3 раза, затем переносят на фильтр всю растертую массу, уплотняют ее палочкой и отсасывают. Ступку ополаскивают несколько раз растворителем, выливая его на уплотненный материал в воронку, где ему дают постоять 2-3 минуты, после чего отсасывают. Промывание ведут до тех пор, пока стекающий раствор не станет бесцветным. Затем экстракт переносят в мерную колбу на 50 мл, ополаскивая несколько раз Бунзеновскую колбу и выливая в мерную. Вытяжку доводят до черты растворителем.
Колориметрирование раствора производят на фотоэлектроколориметре с красным светофильтром. Если жидкость окрашена в интенсивно зеленый цвет, ее необходимо разбавить, так как при больших концентрациях величины на ФЭКе могут выходить за пределы разрешающей способности прибора.
Для пересчета хлорофилла на стандартные величины используют раствор Гетри, который готовится следующим образом: 1) 1%- ный раствор CuSO4 5Н2О (берут только синие кристаллы), 2) 2%-ный раствор К2Сr2О7, 3) 7%-ный раствор аммиака (на 7 мл 18%-ного аммиака надо взять 11 мл воды). Для изготовления стандарта в мерную колбу емкостью 100 мл точно отмеривают растворы (СuSО4 5Н2О - 28,5 мл, К2Сr2Омл, NH4OH - 10 мл), доводят дистиллированной водой до метки и перемешивают.
Раствор Гетри по окраске колориметрически эквивалентен раствору кристаллического хлорофилла по содержанию последнего 85г в литре.
Методом разбавления стандартного раствора строят калибровочную кривую, где по оси абсцисс откладывают содержание хлорофилла (мг/л), а по оси ординат - оптическую плотность. Калибровочную кривую строят от концентрации 0,085 мг/л (1 мл исходного раствора и 99 мл воды) до 7,65 мг/л (90 мл исходного раствора и 10 мл воды).
Измерения на ФЭКе производят несколько раз, затем вычисляют среднее. По полученным данным определяют концентрацию хлорофилла в опытных образцах по калибровочной кривой. Затем вычисляют количество хлорофилла в мг/г листа (по сырой или сухой массе).
Схема записи результатов анализов
|
Навеска, мг |
Объем вытяжки, мл |
Показания ФЭКа |
Количество хлорофилла по калибровочной кривой, мг/50 мл | ||||
Работа № … Накопление фенольных соединений в органах цветковых
растений, как проявление защитной реакции на неблагоприятные
условия среды
Фенольные вещества представляют собой большую и разнообразную группу ароматических соединений, очень распространенную в растительном мире (катехины, антоцианы, флавоны и т. д.). На их долю приходится до 2-3% массы органического вещества, а в некоторых случаях - до 10% и более.
Одним из возможных путей образования фенольных веществ является их биосинтез из углеводов, образующихся в процессе фотосинтеза. Кроме того, фенольные вещества могут появляться в ответ на неблагоприятные условия среды из своих предшественников – лейкоантоцианов (бесцветных пигментов), которые постоянно содержаться в листьях и коре растений.
Накопление фенолов при неблагоприятных условиях среды (накопление фенольных соединений у древесных растений осенью и зимой) обеспечивает устойчивость вида. Фенольные соединения играют большую роль в иммунитете растений к различным заболеваниям и повреждению насекомыми. Нередко защитные фенолы у здоровых растений отсутствуют и образуются только как ответная реакция на поражение возбудителем (фитоалексины). Фенольные соединения играют важную роль при заживлении механических повреждений, в защите клеток от проникающей радиации, при появлении свободных радикалов, мутагенов, окислителей и т. д.
Оборудование, реактивы, материалы: ступки с пестиками; весы торзионные; стаканчики на 100 мл; водяная баня; чашки испарительные на мл или стаканы такого же объема; бюретки; колбы на 50 мл; раствор индигокармина (1 г индигокармина растворяют в 50 мл концентрированной серной кислоты и доводят водой до 1 л). Можно приготовить и в меньших объемах; 0,1 н раствор КМnО4; дистиллированная вода;
Материал: перемолотый растительный материал (листья дуба, клена), собранный в разных экологических условиях.
Ход работы
Навеску в 1-3 г сухого перемолотого или 4-10 г свежего растертого в ступке с битым стеклом растительного материала нагреть в стаканчике на 100 мл с 40 мл дистиллированной воды в течение 15 мин на кипящей водяной бане при интенсивном перемешивании. Экстракт охладить, профильтровать и довести до метки в колбе на 50 мл.
Часть полученного экстракта (10 мл) перенести в фарфоровую чашку или стакан объемом мл, добавить 750 мл дистиллированной воды и 25 мл раствора индигокармина. Смесь титровать 0,1 н раствором КМnО4 (3,16 г КМnО4 в I л воды) при энергичном перемешивании. Окончание титрования установить по появлению в растворе золотисто-желтого оттенка. Результат титрования умножить на пересчетный коэффициент для перевода миллилитров 0,1 н КМnО4 в миллиграммы фенольных соединений, содержащихся в 10 мл взятого на титрование экстракта.
Для большей точности параллельно провести контрольное титрование, в котором 10 мл экстракта заменить 10 мл дистиллированной воды и полученное значение вычесть из основного определения. В обычной лабораторной практике чаще всего используют пересчетный коэффициент - 4,16 (определен для китайского таннина).
Работа № … Определение площади листьев у древесных растений
в загрязненной и чистой зонах
Все метамерные органы растений реагируют на загрязнение среды или абиотические факторы. Так, размеры листьев могут сильно увеличиваться после обрезки деревьев, т. к. приток пластических веществ и фитогормонов из корневых систем распределяется на оставшиеся после обрезки листья, а также стимулирует пробуждение спящих почек. В то же время размер листьев может сильно уменьшаться в результате длительной весенней засухи. В связи с этим при биоиндикации загрязнения наземных экосистем требуется исключение указанных вариантов и при взятии листьев необходимо анализировать большую выборку (50-60 образцов).
Существует несколько способов измерения площади листьев. По методикам (Летние практическиеэто весовой, при помощи светочувствительной бумаги, подсчета квадратиков на миллиметровой бумаге, планиметрический. Модификацией весового метода является разработка (1994), где предварительно для древесной породы определяют переводной коэффициент, а затем путем измерения длины и ширины листа производят массовые вычисления площади листьев.
Оборудование, материалы: писчая бумага; ножницы; линейка; весы торзионные или аптекарские с разновесами;
Материал: листья древесных растений с простой и небольшой листовой пластинкой: липы, клена полевого или американского, березы, тополя.
Ход работы
Для работы необходимо срезать по 20-25 листьев каждой древесной породы с деревьев, растущих в разных экологических условиях.
Установление переводного коэффициента основано на сравнении массы квадрата бумаги с массой листа, имеющего такую же длину и ширину. Для этого берут бумагу (лучше в клеточку) и очерчивают квадрат, равный длине и ширине листа, а затем аккуратно обрисовывают его контур. Вычисляют площадь квадрата бумаги, вырезают и взвешивают его, затем вырезают контур листа и также взвешивают.
Из полученных данных вычисляют переводной коэффициент по формулам 1 и 2:
(1) (2), где
K - переводной коэффициент,
S - площадь листа (л) или квадрата бумаги (к),
P - масса квадрата бумаги или листа.
Вычисление коэффициента производится на основании измерения 7-8 листьев. Таким же расчетом он устанавливается отдельно для каждого вида растений. Примерно он равен для березы - 0,64; для яблони - 0,71-0,72; для тополей - 0,60-0,66.
Затем измеряют длину (А) и ширину (В) каждого листа и умножают на переводной коэффициент (К):
Получаем ряд значений изменчивости площади листьев для каждой древесной породы в разных экологических условиях.
Для каждого ряда вычисляют среднеарифметические величины, сравнивают между собой.
В случае большой выборки строят вариационные кривые встречаемости листьев определенной площади в разных условиях среды (рис. …).
Рис. … Изменчивость площади листьев у древесных пород в разных
экологических условиях
А - «чистая» зона пригородной территории или окраины города;
Б-загрязненная зона центральных улиц.
При этом все ряды по площади листьев разбивают на классы от самого маленького листа до самого большого с одинаковым шагом между классами. На рис. … кривые построены для 8 классов . В учебной работе при наличии 25 листьев достаточно 5 классов . Соответственно по каждому классу производят определение встречаемости. Кривые сравнивают, делают выводы относительно различий в изменчивости площади листьев в зависимости от экологических условий. Устанавливают разницу в диапазоне изменчивости для маленьких и больших листьев. В примере, приведенном на рис. …, влияние изменения экологических условий сказывается сильнее на листьях большего размера.
Работа №… Определение состояния окружающей среды
по комплексу признаков у хвойных
На загрязнение среды очень сильно реагируют хвойные древесные растения. Характерными признаками неблагополучия окружающей среды и особенно газового состава атмосферы являются разного рода хлорозы и некрозы, уменьшение размеров ряда органов (длины хвои, побегов текущего года и прошлых лет, их толщины, размера шишек, сокращение величины и числа заложенных почек), что является предпосылкой уменьшения ветвления. Ввиду меньшего роста побегов и хвои в длину в загрязненной зоне наблюдается уменьшение расстояния между хвоинками (их больше на 10 см побега, чем в чистой зоне). Наблюдается утолщение самой хвои, уменьшается продолжительность ее жизни (1-3 года в загрязненной зоне и 6-7 лет - в чистой). Влияние загрязнений вызывает также стерильность семян (уменьшение их всхожести). Все эти признаки не специфичны, однако в совокупности дают довольно объективную картину.
Оборудование и материал: весы технохимические; разновесы; линейки; измерительные и простые лупы с увеличением в 4-10 раз; миллиметровка; термостат; ветви одного вида хвойных, произрастающего в городских посадках или в зоне влияния предприятий и др.; ветви, взятые в относительно чистой зоне загородных территорий.
Ход работы
За неделю до занятий необходимо срезать ветви условно одновозрастных хвойных деревьев, наиболее распространенных в данной местности. Ветви срезают на высоте 2 м с определенной части кроны, обращенной к зонам с загрязненным воздухом (вблизи автодорог, предприятий, особенно с выбросами в воздух сернистого газа, на который хвойные сильно реагируют). Контролем служат ветви с условно одновозрастных деревьев, собранных в чистой зоне (зеленой зоне города или в посадках лесных культур).
а) Изучение хвои
1. Хвою осматривают при помощи лупы, выявляют и зарисовывают хлорозы, некрозы кончиков хвоинок и всей поверхности, их процент и характер (точки, крапчатость, пятнистость, мозаичность). Чаще всего повреждаются самые чувствительные молодые иглы. Цвет повреждений может быть самым разным: красновато-бурым, желто-коричневым, буровато-сизым и эти оттенки являются информативными качественными признаками.
2. Измеряют длину хвои на побеге прошлого года, а также ее ширину (в середине хвоинки) при помощи измерительной лупы. Предварительно используя миллиметровку, устанавливают цену деления лупы. Повторность 10-20-кратная, так как биометрические признаки довольно изменчивы.
3. Устанавливают продолжительность жизни хвои путем просмотра побегов с хвоей по мутовкам (рис. …).
4. Вычисляют массу 1000 штук абсолютно сухих хвоинок. Для этого отсчитывают 2 раза по 500 штук хвоинок, их высушивают в термостате до абсолютно-сухого состояния и взвешивают.
Рис. … Части ветви хвойного дерева, служащие биоиндикаторами:
А1, А2, А3 - осевые побеги первого, второго и третьего года; Б1, Б2, Б3 - хвоя первого, второго и третьего года; В - мутовка; Г - боковые побеги; Д - почки.
5. Сближенность хвоинок. В результате ухудшения роста побега в загрязненной зоне пучки хвоинок более сближены и на 10 см побега их больше, чем в чистой зоне. Отмеряют 10 см побега прошлого года и подсчитывают число хвоинок. Если побег меньше 10 см, подсчет ведется по существующей длине и переводится на 10 см.
Во всех случаях измерений выводится среднее.
Схема записи результатов
|
Место взятия образца |
Длина, мм |
Ширина, мм |
Продолжительность жизни, лет |
Число хвоинок на 10 см побега, шт |
Вес 1000 шт., г | ||
|
характер |
|||||||
б) Изучение побегов
1. Измеряют длину прироста каждого года, начиная от последнего, двигаясь последовательно по междоузлиям от года к году.
2. Устанавливают толщину осевого побега (на примере двухлетнего).
3. В местах мутовок подсчитывают ветвление, выводится среднее.
4. На побегах устанавливают наличие некрозов (точечное или другой формы отмирание коры).
в) Изучение почек
1. Подсчитывают число сформировавшихся почек, вычисляют среднее.
2. Измеряют длину и толщину почек измерительной лупой.
Схема записи результатов измерений побегов и почек
|
длина осевых побегов |
толщина осевых побегов |
ветвление, шт |
число, шт |
длина, мм |
толщина, мм |
|
Примечание. Для построения карты состояния среды на определенной территории по реакциям хвойных все биометрические показатели выражаются в баллах (самый высокий балл - 5 - в чистой зоне) и наносятся на карту, а затем контурными линиями выделяются зоны разной степени загрязнения.
В учебном пособии изложены доступные методы биогеохимического исследования объектов и компонентов окружающей среды. Рассматриваются методы исследования образования и разложения органического вещества, влияния экологических факторов на различные процессы, происходящие в живых организмах, вопросы современной экологии и биоиндикации, методы химического мониторинга атмосферы, воды и почв. Учебное пособие предназначено для студентов высших учебных заведений, специализирующихся в области экологии и охраны окружающей среды, геоэкологии, работников природоохраны и их служб, а также для учителей, преподающих биологию и естествознание, руководящих экологическими кружками в школах.
Определение накопления органического вещества в биомассе растений и в почве.
Органическое вещество образуется и накапливается на Земле неравномерно. Наибольшее его количество образуют тропические леса (70 % запасов углерода), меньше - северные леса и наименьшее количество - тундры и пустыни. В лесных экосистемах наибольшее количество органических веществ накапливается в древесине (от 90 до 99 % от сухой массы дерева), меньше - в листьях и коре. В почве в виде гумуса содержится от 1 до 15 % органического вещества, которое является тысячелетним хранителем энергии.
Метод определения органического вещества в различных частях дерева заключается в сухом сжигании образца в муфельной печи, определении в нем золы и органической части (последняя рассчитывается в процентах к сухому образцу).
При сжигании растительного материала и почвы углерод, азот и водород улетучиваются в виде углекислого газа, воды и окислов азота. Оставшийся нелетучий остаток (зола) содержит элементы, называемые зольными. Разница между массой всего сухого образца и зольным остатком составляет массу органического вещества.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие 3
ЧАСТЬ I. ЭКОЛОГИЯ И ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ. БИОИНДИКАЦИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ЯВЛЕНИЙ 7
Глава I. СОСТАВЛЯЮЩИЕ СТАБИЛЬНОГО СУЩЕСТВОВАНИЯ БИОСФЕРЫ. (Глобальная продукция, разложение, биомасса) 8
Работа № 1. Определение образования органического вещества в листьях растений в процессе фотосинтеза (по содержанию углерода) 10
Работа № 2. Определение накопления органического вещества в биомассе растений и в почве 14
Работа № 3. Определение расхода органического вещества растениями при дыхании 16
Работа № 4. Разложение органических веществ воды и почвы с определением некоторых конечных продуктов 19
Работа № 5. Микроорганизмы - один из глазных компонентов, обеспечивающих стабильность биосферы Земли. Выявление и количественный учет микроорганизмов в педосфере (почве) и гидросфере 23
Работа № 6. Определение биомассы и продуктивности растительного сообщества, как результата образования и разложения органического вещества (с предварительным описанием параметров фитоценоза) 28
Глава II. ВЛИЯНИЕ ЕСТЕСТВЕННЫХ И АНТРОПОГЕННЫХ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА УСТОЙЧИВОСТЬ БИОТЫ 33
Работа № 7. Определение устойчивости растений к высоким температурам 35
Работа № 8. Определение температурного порога коагуляции белков цитоплазмы клеток разных растений 36
Работа № 9. Определение устойчивости клеток различных растений к обезвоживанию 38
Работа № 10. Влияние низких температур на коагуляцию белков у растений 39
Работа № 11. Определение устойчивости побегов древесных растений к низким температурам 41
Работа № 12. Определение устойчивости растений к засолению почвы и воздуха 44
Работа № 13. Определение устойчивости растений к сернистому газу (А), хлору (Б) и аммиаку (В). Выявление биоиндикаторов 47
Работа № 14. Определение сравнительной устойчивости древесных растений к выхлопным газам автотранспорта. Выявление биоиндикаторов 49
Работа № 15. Влияние солей тяжелых металлов на плазмолиз протоплазмы растительной клетки 52
Работа № 16. Влияние солей тяжелых металлов на коагуляцию растительных и животных белков 54
Глава III ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ 56
Работа № 17. Количественный учет микроорганизмов в воздушной среде рабочих помещений. Влияние летучих выделений растений на содержание микроорганизмов в воздухе 57
Работа № 18. Оценка фитонцидной активности растений и токсичности оседающей на них пыли в опытах с простейшими и с насекомыми 60
Работа № 19. Определение антимикробных свойств высших растений и биологической загрязненности разных вод методом "подводной пробы" 64
Работа № 20. Качественное распознавание минеральных удобрений, как возможных загрязнителей почв и сельхозпродукции 66
Работа №21. Загрязнение пищевых продуктов нитратами и их определение в различных овощных культурах в зависимости от вида, сорта, органа, ткани: 75
Работа № 2 2. Автотранспорт - основной загрязнитель биосферы больших городов. Определение загруженности улиц автотранспортом и некоторых параметров окружающей среды, усугубляющих загрязнение 82
Работа № 23. Оценка уровня загрязнения атмосферного воздуха отработанными газами автотранспорта на участке магистральной улицы (по концентрации СО) 84
Работа № 24. Альтернативное топливо, резко снижающее загрязнение окружающей среды - этиловый и другие спирты. Метод получения этанола из продуктов растениеводства 88
Работа № 25. Утилизация отходов - одна из проблем охраны окружающей среды. Получение биогаза из органических остатков 91
Работа № 26. Изменение продолжительности жизни людей во временном плане под влиянием антропогенных факторов 94
Глава IV. БИОИНДИКАЦИЯ СОСТОЯНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ 96
Работа № 27. Уменьшение содержания хлорофилла в листьях растений - биоиндикационный признак неблагоприятных условий среды. Определение хлорофилла фотометрически 97
Работа № 28. Накопление фенольных соединений в органах цветковых растений, мхах, лишайниках, как проявление защитной реакции на неблагоприятные условия среды 101
Работа № 29. Изменение цвета флавоноидных пигментов различных цветковых растений под влиянием рН среды, солей тяжелых металлов 104
Работа № 30. Определение зольности листьев" хвои, почек и коры древесных растений, как индикационного признака загрязнения воздушной среды тяжелыми металлами ПО
Работа № 31. Накопление серы в листьях и коре древесных растений в разных условиях загрязнения среды сернистым газом 112
Работа № 32. Изменение феноритмов у растений -интегральный индикационный показатель. Проведение фенологических наблюдений. Построение феноспектров и их анализ 115
Работа № 33. Определение влажности листьев и их тургорного состояния как индикационных признаков в условиях уличных посадок городских экосистем 122
Работа № 34. Определение площади листьев у древесных растений в загрязненной и чистой зонах 123
Работа № 35. Обследование состояния придорожных посадок древесных растений на центральных улицах города (I), в защитных зонах предприятий, работающих на органическом топливе (II) 126
Работа № 36. Определение поражения и омертвления тканей листа при антропогенном загрязнении воздушной среды: А) по проценту пораженной ткани, Б) по диагностике живых и мертвых тканей 129
Работа № 37. Определение загрязнения окружающей среды пылью по ее накоплению на листовых пластинках растений. Построение карты загрязнения территории пылью. Оценка токсичности пыли 131
Работа № 38. Определение состояния окружающей среды в прошлые годы по радиальному приросту древесных растений 133
Работа № 39. Определение состояния окружающей среды по комплексу признаков у хвойных 135
Работа № 40. Оценка состояния окружающей среды по наличию, обилию и разнообразию видов лишайников (лихеноиндикация) 138
Работа № 41. Биомониторинг атмосферного загрязнения по реакции пыльцы различных растений-индикаторов 142
Работа № 42. Определение плодородия почвы по ее цвету и продуктивности растений 144
Работа № 43. Определение засоленности почв городских улиц по сухому остатку почвенной вытяжки 147
Работа № 44. Качественное определение легко-и среднерастворимых форм химических элементов в почвах городских улиц 149
Работа № 45. Определение токсичности сернистого газа, почв, воды, пестицидов методом высечек листьев (но разрушению хлорофилла) 151
Работа № 46. Бйотестирование летучих токсических веществ, воды, вытяжки из почвы, пестицидов по прорастанию семян 155
Работа № 47. Биотестирование растворенных токсических веществ по росту отрезков колеоптилей пшеницы 157
Работа № 48. Биотестирование токсичности субстрактов но проросткам различных растений-индикаторов 160
Работа № 49. Определение кислотности и токсичности осадков, выпадающих в зонах загрязнения 163
Работа № 50. Методы биотестирования качества природных и сточных вод: а) с рачком дафния магна, б) с ряской и элодеей 165
ЧАСТЬ II. ХИМИЧЕСКИЙ МОНИТОРИНГ СОСТОЯНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ 173
Глава V. МОНИТОРИНГ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА 174
Работа № 51. Определение запыленности воздуха 177
Работа № 52. Определение диоксида серы 180
Работа № 53. Определение диоксида азота 182
Работа № 54. Определение аэрозоля серной кислоты и растворимых сульфатов 185
Работа № 55. Контроль выбросов загрязняющих веществ промышленными источниками. Определение скорости и объема воздуха или газа 187
Работа № 56. Определение запыленности вентиляционного воздуха, массы выброса и эффективности пылеулавливающей установки 192
Работа № 57. Контроль выбросов загрязняющих веществ автотранспортом 194
Работа № 58. Расчет условий рассеивания выбросов промышленных предприятий 198
Глава VI. МОНИТОРИНГ ВОЗДУШНОЙ СРЕДЫ РАЗЛИЧНЫХ ПОМЕЩЕНИЙ 201
Работа № 59. Определение микроклимата помещений 203
Работа № 60. Определение фенола в воздухе помещений, отделанных полимерами 205
Работа № 61. Определение формальдегида в помещениях с полимерным покрытием 207
Работа № 62. Определение запыленности помещений 211
Работа № 63. Определение марганца в сварочном аэрозоле 212
Работа № 64. Определение угарного газа на рабочем месте 215
Работа № 65. Определение свинца в смывах со стен и оборудования 216
Работа № 66. Определение ртути в смывах со стен и оборудования 218
Глава VII. МОНИТОРИНГ ВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ 221
Работа № 67. Определение показателей, характеризующих органолептические свойства воды (температура, прозрачность, цвет, осадок, пленка, запах, вкус и привкусы) 223
Работа № 68 Определение активной реакции (рН) 227
Работа № 69. Определение сухого остатка 228
Работа № 70. Определение общей жесткости 230
Работа № 71. Определение хлоридов 232
Работа № 72. Определение железа (общего) фотометрическим способом 233
Работа № 73. Определение перманганатной окисляемости 237
Работа № 74. Определение ионов аммония 240
Работа № 75. Определение нитритного азота 242
Работа № 76. Определение нитратного азота 243
Работа № 77. Определение растворенного кислорода по Винклеру 245
Работа № 78. Определение поверхностно-активных веществ (ПАВ) 247
Глава VIII. МОНИТОРИНГ ПОЧВЕННОГО ПОКРОВА 250
Работа № 79. Определение содержания сероводорода в почве, загрязненной нефтепродуктами 253
Работа № 80. Определение меди. 255
Работа № 81. Определение азота нитратов 257
Приложение 259
Словарь используемых терминов 276
Литература 277.
Содержание практикума предусматривает реальную практико-ориентированную деятельность учащихся по оценке экологического состояния окружающей среды, изучению влияния ее на собственное здоровье, выполнению старшеклассниками социально значимых проектов, которые служат посильному улучшению экологического состояния своего окружения, экономии природных ресурсов. Практикум обладает значительным потенциалом для социализации школьников, развития их самостоятельности, становлению гражданской ответственности и активной жизненной позиции молодежи.
"Экологический практикум школьника" содержит 15 практических работ по основным направлениям поисковой и исследовательской деятельности экологической направленности; работы состоят из ряда заданий, дифференцированных по уровням сложности и познавательной самостоятельности учащихся.
Модульный характер экологических курсов в системе предпрофильной подготовке и профильного обучения старшеклассников позволяет обучающимся самостоятельно проектировать индивидуальный образовательный маршрут с учетом необходимости достижения требований государственного образовательного стандарта и потребностей, интересов, индивидуальных особенностей учащихся.
Экологический практикум школьника
Программа курсов по выбору предпрофильной
подготовки учащихся 9-х классов
"Экологический практикум школьника" (36 часов)
- раздел "Классическая экология" - работы № 1 - 4;
- раздел "Социальная экология" - работа № 5 - 8, 13:
- Раздел "Экология человека" - работы № 9 - 11;
- Раздел "Экология города (Урбоэкология)" - работа № 12;
- Раздел " Геоэкология" - работа № 14;
- Работа "Социальная практика" интегрирует
в себе содержание многих разделов, в основном - социальной экологии.
Классическая экология
Согласно последней переписи населения, 73 % населения России живет в городах. В учебниках приведены примеры влияния абиотических факторов на живые организмы, которые находятся в естественных условиях обитания. Существует ли специфика влияния факторов неживой природы на организмы, чьим местом обитания стал город? Возможно ли своими силами выявить это влияние? |
|
 |
На примере экологических систем можно увидеть изменения как универсальное свойство природы на протяжении жизни человека. Эти изменения (в науке их называют сукцессии) можно наблюдать лично непосредственно в течение ряда лет (например, на дачном участке, где вы ежегодно отдыхаете), а можно провести опрос людей, которые помнят, какой была исследуемая местность несколько десятков лет назад). Подчас сукцессии своими экологически неграмотными действиями вызывают сами люди. Изучение сукцессий позволит вам спрогнозировать состояние окружающей среды в будущем. |
|
Наверное, почти все любят гулять в лесу, купаться и загорать на берегу реки или озера, собирать грибы и ягоды. А какова реакция природного комплекса на наш приход в гости? Можно ли уменьшить отрицательные последствия влияния нашего отдыха на природе? |
 |
Почему на Земле в течение нескольких миллиардов лет существует жизнь? Почему при относительном постоянстве жизненных ресурсов возможна эволюция? Как появление человека сказалось на круговороте химических элементов в природных циклах? Согласны ли Вы с высказыванием В.И. Вернадского: " На земной поверхности нет химической силы, более постоянно действующей, а потому и более могущественной по своим конечным последствиям, чем живые организмы, взятые в целом"? |
Социальная экология
|
Что нужнее человеку - живой мир нашей планеты, земля, недра, вода или воздух? Наверное, все! Без них невозможно не только наше развитие, но и сама жизнь. Однако атмосфера имеет особое значение. Она является резервуаром кислорода - необходимого компонента протекающих в живом организме окислительно-восстановительных реакций, и, кроме того, выполняет защитные функции. Несомненно, что экологическое состояние, "чистота" воздуха имеет чрезвычайно важное значение. Это подтверждают и уважаемые медики, говоря, что именно от состояния воздушной среды зависят практически все заболевания органов дыхания. |
|
Аристотель считал воду одним из основных элементов мироздания. Трудно с ним не согласиться. Земля почти на три четверти покрыта водой. Она входит в состав всех живых организмов. Человек примерно на 65% состоит из воды. Эмбрион состоит из воды на 97%. Общий объем воды, потребляемый человеком в сутки при питье и с пищей, составляет 2-2,5 л. Потеря 10% воды может привести к необратимым изменениям в организме, а потеря 15-20% приводит к смерти. Чрезвычайно важным вопросом для любого человека является качество потребляемой воды. |
|
Как говорил в свое время В.В. Докучаев, почва - есть продукт совокупной деятельности грунта, климата, растительности и животных организмов… Процесс почвообразования достаточно долговременный. Природе необходимо примерно 100-200 лет (в зависимости от условий природной зоны) для создания слоя почвы толщиной всего в 1 см. В связи с этим становится понятно, почему мы должны быть особо внимательны к экологическому состоянию почвы. |
|
Слово радиация у большинства людей вызывает страх. Человечество помнит ядерные взрывы в Хиросиме и Нагасаки, возникшие после них мутации и рождение детей с опаснейшими дефектами после этих взрывов, угрозу атомной войны в середине ХХ века, аварию на Чернобыльской АЭС; террористы и сейчас грозят ядерными взрывами. Даже в обычной жизни при медицинских обследованиях, при просмотре телевизоров и у экранов компьютера и многих других приборов мы получаем определенную дозу облучения |
 |
Человек в процессе трудовой
деятельности всегда изменял окружающую среду. Однако сейчас
размеры антропогенного воздействия достигли такого размаха,
что человечество стало ведущей геологической силой на планете.
Но научно-технический прогресс и комфорт жизни человека имеет
и оборотную, негативную, сторону. |
Экология человека
 |
Каждый человек знает, что здоровье - это ценность. Но сохранить его не так уж и просто, поэтому у многих людей возникают болезни. Лечением больных занимается медицина. Однако каждый человек в силах позаботиться о себе сам и не допустить заболевания. Для этого надо как можно больше знать о своем здоровье и использовать доступные методы его сохранения и улучшения. |
 |
Основное рабочее место ученика в школе и дома - его рабочий стол. За работой учащиеся проводят подчас несколько часов подряд. Плохая организация труда на рабочем месте может привести к физической и умственной усталости и даже к ухудшению здоровья. Важно знать, как грамотно оценить рабочее место. |
 |
Самочувствие, работоспособность и состояние здоровья зависят от качества среды в классе, где находится рабочее место. Характеристик среды в классе не так уж и мало. Это объем помещения, отделка, микроклимат, освещенность, качество воздуха. Самим учащимся по силам выяснить качество окружающей среды в классе. |
Экология города (урбоэкология)
 |
Исключительно редко, особенно
в больших городах, школа расположена вдали от жилых домов,
автодорог, магазинов и даже промышленных предприятий. |
Геоэ
кология
Социальная практика
 |
Дом, квартира - это то место,
где мы обычно чувствуем себя наиболее защищенными. Но всегда
ли наш дом, наша квартира экологически безопасны? Иногда мы
сами своими действиями, следуя устоявшимся традициям, вызываем
появление экологически опасных факторов. |