- •Глава 1. Исследовательская деятельность школьников в системе экологического образования
- •Глава 2. Организация школьного экологического мониторинга
- •2.1. Экологический мониторинг, его цели и задачи
- •2.2. Место и роль школьных коллективов, внешкольных учреждений и вузов в программе экологического мониторинга
- •2.3. Концепция школьного экологического мониторинга
- •2.4. Организационная структура школьного экомониторинга
- •2.5. Общие требования к оформлению документации
- •Глава 3. Выбор и характеристика объектов школьного экомониторинга
- •3.1.1. Географическое положение
- •3.1.2. Мезорельеф и микрорельеф
- •3.1. Физико-географическая характеристика объектов мониторинга
- •3.1.3. Микроклимат
- •3.1.4. Почвы
- •3.2. План (карта) объектов мониторинга
- •3.3. Экологическая оценка исследуемой территории
- •3.4. Выбор объектов мониторинга
- •3.5. Экологическая оценка природных сред и объектов по программе мониторинга
- •Глава 4. Методы экологического мониторинга
- •4.1. Биоиндикационные методы
- •4.1.1. Краткая история биоиндикационных исследований
- •4.1.2. Виды и методы биоиндикации
- •4.2. Физико-химические методы
- •Глава 5. Методы мониторинга биологических объектов (биоты)
- •5.1. Мониторинг биоты
- •5.7.7. Мониторинг лесного фитоценоза [10, 11]
- •5.1.2. Мониторинг лугового фитоценоза
- •5.1.3. Мониторинг фауны лугов
- •5.1.4. Методика количественного учета птиц и расчета плотности их населения
- •5.1.5. Методы учета млекопитающих по следам
- •5.1.6. Мониторинг зеленых насаждений населенного пункта
- •Подготовительный этап:
- •II. Проведение обследования
- •5.2. Дополнительные методы
- •5.2.2. Определение встречаемости растительных видов в изучаемом сообществе
- •5.2.3. Сравнение видового состава растений на двух ключевых участках
- •5.2.4. Оценка состояния древостоя смешанного леса с использованием простейшей шкалы
- •5.2.5. Индикация загрязнения окружающей среды по качеству пыльцы [13]
- •5.2.6. Методы исследования состава золы и сока растений [15,16]
- •5.2.7. Учет летающих насекомых световой ловушкой
- •Глава 6. Методы мониторинга воздушной среды
- •6.1. Биоиндикационные методы
- •6.1.1. Биоиндикация загрязнения воздуха по состоянию сосны
- •6.1.3. Дополнительные методы
- •Род Уснея
- •Род Бриория
- •Род Цетрария
- •Род Анаптихия
- •Род Псевдоэверния
- •Род Эверния
- •Род Ксантория
- •Род Канделярия
- •Род Пармелеопсис
- •Род Гипогимния
- •Род Фискония
- •Род Фисция
- •Род Феофисция
- •Род Платизмация
- •Род Цетрелия
- •Род Пармелия
- •Род Лепрария
- •Род Пертузария
- •Род Калициум
- •Род Лецидея
- •6.2. Физико-химические методы
- •6.2.2. Определение запыленности воздуха [7, 10]
- •6.2.3. Дополнительные методы
- •6.3. Оценка чистоты атмосферного воздуха по величине автотранспортной нагрузки
- •Глава 7. Методы мониторинга почв
- •7.1. Биоиндикациоиные методы
- •7.1.2. Растения — индикаторы водного режима почв
- •7.1.3. Растения — индикаторы глубины залегания грунтовых вод
- •7.1.6. Биодиагностика почвенных микро- и макроэлементов
- •7.1.8. Дополнительные методы
- •7.1.8.1. Использование листьев липы в качестве биоиндикатора солевого загрязнения почвы [10, 27]
- •7.1.8.2. Использование почвенных водорослей для биоиндикации состояния почв [28]
- •7.1.8.3. Кресс-салат как тест-объект для оценки загрязнения почвы и воздуха [27]
- •7.1.8.4. Учет беспозвоночных при помощи биоценометра
- •7.2. Физико-химические методы исследования почв
- •7.2.2. Определение физических свойств почв [7, 11]
- •7.2.4. Методы определения биологической активности почв
- •Глава 8. Методы мониторинга водных объектов
- •8.1. Биоиндикационпые методы
- •8.1.1. Биоиндикация качества воды с использованием водорослей (альгоиндикация) [10]
- •8.1.2. Биоиндикация качества воды по животному населению
- •8.1.2.1. Отбор и обработка проб для анализа
- •8.1.2.3. Определение степени загрязнения водоема по индексу Гуднайта и Уотлея
- •8.1.3. Дополнительные методы
- •8.2. Физико-химические методы
- •8.2.2. Органолептические показатели воды
- •8.2.2.2. Цветность [37]
- •8.2.3. Химические показатели воды
- •8 .2.4. Дополнительные методы
- •8.2.4.10. Остаточный хлор в водопроводной воде [37]
- •Глава 9. Физические методы экомониторинга
- •9.1. Мониторинг шумового загрязнения
- •1 Этап. Запись акустического шума на магнитофон
- •2 Этап. Анализ шума в лабораторных условиях
- •3 Этап. Обработка результатов измерений
- •5 Этап. Отчетность
- •9.2. Методика радиоэкологического мониторинга
- •4 Этап. Оценка и анализ результатов измерений
- •Глава 10. Здоровье и окружающая среда
- •10.1. Влияние экологических факторов на здоровье населения
- •10.2. Мониторинг физического развития учащихся
- •10.3. Характеристика заболеваемости
- •10.4. Характеристика социальных условий проживания
- •Глава 11. Обработка данных и оформление результатов
- •11.1. Обработка данных и получение статистических оценок
- •11.1.1. Оценка среднего значения и его погрешности
- •11.1.2. Оценка достоверности различия средних значений
- •11.2. Экологическое картографирование микрорайона школы
- •Глава 12. Экологический паспорт территории микрорайона школы
- •1. Физико-географическая характеристика исследуемой территории
- •2. Характеристика ключевых участков
- •1.1. Экологические проблемы современности
- •1.1.2. Химическое оружие [55-60]
- •1.1.3. Проблема радиоактивности в окружающей среде
- •1.1.6. Проблема озонового экрана
- •1.2. Знаете ли вы, что...
- •1.3. Проверь свои знания о родном крае
- •Глава 6. Методы мониторинга воздушной среды.
- •Глава 7. Методы мониторинга почв
- •Глава 8. Методы мониторинга водных объектов .
Глава 2. Организация школьного экологического мониторинга
2.1. Экологический мониторинг, его цели и задачи
Мониторинг окружающей природной среды представляет собой комплексную систему долгосрочных наблюдений с целью оценки и прогноза изменений состояния биосферы или ее отдельных компонентов под влиянием антропогенных воздействий, предупреждения о создающихся критических ситуациях, вредных или опасных для здоровья людей, других живых организмов и их сообществ [3, 4].
В
зависимости от территории, охватываемой
наблюдениями, мониторинг подразделяется
на три уровня: глобальный, региональный
и локальный. Главной задачей глобального
мониторинга является слежение за
общемировыми процессами и явлениями,
включая антропогенные воздействия на
биосферу. Региональный мониторинг
включает в себя слежение за процессами
и явлениями в пределах какого-то региона,
где эти процессы и явления могут
отличаться и по природному характеру,
и по антропогенным воздействиям от
базового фона, характерного для всей
биосферы. Локальный мониторинг - это
слежение за естественными природными
явлениями и антропогенными воздействиями
на небольших территориях.
Кроме того, в зависимости от объекта наблюдения различают мониторинг базовый (фоновый) и импактный. Целью базового мониторинга является слежение за общебиосферными явлениями в природной среде, не подверженной региональным антропогенным воздействиям. На глобальном уровне базовый мониторинг проводится на территориях биосферных заповедников - строго охраняемых больших участков, практически не испытывающих локальных воздействий деятельности человека. Импактный мониторинг - это мониторинг региональных и локальных антропогенных воздействий в особо опасных зонах и точках [3, 4].
По методам ведения различают мониторинг дистанционный и наземный. Дистанционный мониторинг - это совокупность авиационных и космических методов наблюдения. Наземный мониторинг осуществляется физико-химическими и биологическими методами исследования компонентов природной среды (атмосферный воздух, недра, почвы, поверхностные и подземные воды, растительность, животный мир, наземные и водные экосистемы в целом), на которые распространяется антропогенное воздействие.
2.2. Место и роль школьных коллективов, внешкольных учреждений и вузов в программе экологического мониторинга
В настоящее время в рамках федеральной программы «Экобезопасность России» разрабатывается Единая государственная система экологического мониторинга (ЕГСЭМ). В ряде регионов страны составлены территориальные программы комплексного экомониторинга (ТСЭМ). Практика их реализации (например, в Кировской области) показывает, что в исследовательской деятельности по мониторингу целесообразно использовать потенциал научных кадров вузов, НИИ, а в практическую работу по системному изучению природной среды на локальном уровне вовлекать учителей естественного цикла и учащихся всей системы учреждений образования.
Необходимо учитывать, что возможности учебных учреждений по участию в исследовательской работе в рамках программы экологического мониторинга весьма скромны - недостаточна профессиональная подготовка кадров, материальная база лабораторий (отсутствие современных приборов, оборудования; нехватка и дороговизна требуемых реактивов).
В то же время существуют достаточно простые методы экологических исследований, позволяющие без специального оборудования, приборов и дефицитных реактивов изучать экологическое состояние природных сред и объектов. Это прежде всего простейшие (на качественном уровне) физико-химические и биологические (биоиндикационные) методы. Проведение таких исследований по единой программе, предлагаемой в данной книге как программа школьного экологического мониторинга, позволит приобщить большое количество школьников разных возрастов к изучению своей местности. Это даст возможность формировать у учащихся более глубокие знания по общим, региональным и локальным экологическим проблемам; углублять и закреплять знания по общетеоретическим, гуманитарным и естественнонаучным предметам. Наряду с этим исследовательская деятельность учащихся позволит обеспечить массовый учет показателей экологического состояния территорий, не отслеживаемых ведомственными сетями наблюдений, и даст дополнительную информацию, которая может быть использована государственными природоохранными службами в проведении регионального экологического мониторинга (например, привлечение школьников к описанию популяций эпифитной лихенофлоры - биоиндикатора загрязнений атмосферы диоксидом серы - позволило построить карты его средних концентраций на территории ряда стран Северной Европы [5]).
Участие учителей-естественников, имеющих базовую подготовку, позволит профессионально организовать исследовательскую работу школьников по реализации программы школьного экомониторинга. Эта работа даст возможность учителю совершенствовать свою профессиональную квалификацию, активнее включать в учебно-воспитательный процесс материалы о природе своего края, выступать с научными докладами на конференциях, готовить публикации, руководить исследовательской работой учащихся.
