Мельник А.А. Прикладные аспекты межрегионального конкурса для школьников по экологии «Инструментальные исследования окружающей среды» // Материалы VII Международной научно-практической конференции «Татищевские чтения: Актуальные проблемы науки и практики». Гуманитарные науки и образование. Часть II. – Тольятти: Волжский университет им. В.Н.Татищева, 2010. – С. 259-266.

Конкурс «Инструментальные исследования окружающей среды» организуется и проводится для школьников с 2005 года.

Цель конкурса: содействие формированию у молодёжи экологического мышления и комплексного подхода к решению проблем окружающей среды на основе фактических данных о её экологическом состоянии, полученных с использованием инструментальных исследовательских методов и оборудования, в частности производства ЗАО «Крисмас+». В состав оргкомитета конкурса традиционно входят представители: Федерации Профсоюзов Санкт-Петербурга и Ленинградской области, Комитета по природопользованию, охране окружающей среды и обеспечению экологической безопасности Правительства Санкт-Петербурга, Комитета по образованию Санкт-Петербурга, Комитета общего и профессионального образования Ленинградской области, Комитета по природным ресурсам и охране окружающей среды Ленинградской области.

Конкурс за эти годы доказал свою востребованность, стал традиционным и занял свою нишу в образовательной среде Санкт-Петербурга и Ленинградской области. В конкурсе участвуют и другие регионы России, именно поэтому конкурс получил статус межрегионального. Без владения инструментальными методами исследования невозможно выполнение исследовательских работ высокого уровня. Если школьники знакомы с инструментальными методами, то им будет легче продолжать исследовательскую работу в вузах.

ЗАО «Крисмас+» производит и поставляет материально-техническое и методическое оснащение для проведения инструментальных исследований. Это учебно-методический комплекс «Экологический практикум», который благодаря своей универсальности, многопредметности и функциональности, получил рекомендательный знак Федерального экспертного совета по учебной технике, приборам и оборудованию учебно-научного назначения (удостоверение №12 от 29 сентября 2004 г.), имеет сертификацию на соответствие педагогическим, эргономическим, эстетическим требованиям системы «УЧСЕРТ» Российской академии образования. Все изделия, входящие в состав учебно-методического комплекса «Экологический практикум», выполнены на уровне современных требований к продукции учебно-научного назначения и соответствуют научно-педагогическим, эстетическим, эргономическим, техническим требованиям. Применение учебных изделий безопасно для детей и взрослых, а сами изделия имеют высокие потребительские качества и современный внешний вид. Учебно-методический комплекс и его отдельные компоненты снабжены эксплуатационной документацией (технической инструкцией и паспортом), а также методическими указаниями по применению в образовательном процессе для учителя (преподавателя) и дидактическим материалом для обучаемых. Поэтому закономерно, что конкурс так называется.

За прошедшие годы у конкурса появились постоянные участники, свои традиции. Традицией стало и то, что в этом конкурсе наряду с учреждениями, «лидерами» экологического движения, участвуют и школы, которые делают первые шаги в этом направлении и организаторы делают всё возможное, чтобы конкурс был удачной стартовой площадкой для участия в конкурсах более высокого уровня.

Хотелось бы отметить основные положения конкурса.

1. На конкурс принимаются только работы, выполненные с применением инструментальных методов и методик исследования природных объектов. Работы с иной тематикой не принимаются.

2. К оформлению исследовательских работ и к докладам предъявляются определенные требования, которые прошли согласование со специалистами в области образования, преподавателями вузов, педагогами.

3. Разработаны методические материалы, содержащие опыт участников нескольких лет: тематика работ, тезисы, а также типичные ошибки, допущенные при написании работ

4. По итогам конкурса участникам даются рекомендации по исправлению замеченных недостатков в работах и докладах.

5. Организуется районный (региональный) этап, в котором учащимся предоставляется возможность выявления достоинств и недостатков в работе и докладе, а педагогам - научным руководителям на реальных примерах повысить свои знания по руководству написанием исследовательских работ.

6. В сети Интернет работает сайт конкурса, другие дополнительные информационные интернет-ресурсы

Конкурс имеет достаточно выраженную практическую направленность, поскольку участнику необходимо не только провести исследование экологической проблемы, но и предложить пути их решения. Для исследования большинство участников выбирает природные объекты своего региона, на территории населенных пунктов, а также за их пределами. Объектами исследования стали:

1. Водные объекты (Финский залив, реки, каналы, пруды, озера);
2. Водопроводная вода населенных пунктов;
3. Сады, парки, зеленые насаждения;
4. Воздушная среда;
5. Почва.

Кроме того, в некоторых работах исследовались и продукты питания.

Практическую направленность работ проиллюстрируем на примере работ 4-го конкурса «Инструментальные исследования окружающей среды».

Бельская Наталья и Наумова Злата (Центр детского технического творчества «Город Мастеров», город Ломоносов) посвятили свою работу исследованию реки Караста. и поставили перед собой следующую цель работы: анализ результатов наблюдений за динамикой некоторых показателей качества воды реки Карасты. Исследования проводились во время экспедиции в летнее время. Пробы воды отбирались в 11 точках вдоль реки Карасты от деревни Б.Коновалово до северных границ парка «Ораниенбаум» и исследовались в день отбора в лаборатории ЦДТТ согласно методикам, представленным в пособиях «Экологический практикум» и «Руководство по определению показателей качества воды полевыми методами». Результаты наблюдений позволяют сделать вывод, что река Караста на участке от д. Коновалово до выхода с территории парка-заповедника претерпевает значительные изменения по составу воды, состоянию водной растительности. Внешнее состояние берегов и активные процессы эвтрофикации указывают на то, что необходимо принимать меры по нормированию зон отдыха на водоеме и соблюдению правил водопользования. Результаты переданы в Муниципальный Совет города Ломоносова.

Целью работы Анурова Максима и Николаева Романа (школа № 252 Красносельского района Санкт-Петербурга) стало исследование эффективность очистки питьевой воды фильтром «Гейзер-3». Исследования проводились с интервалом в один месяц с ноября 2007 года по декабрь 2008, исключая летние месяцы. Анализу подвергалась питьевая вода, прошедшая очистку на водоочистной станции «Водоканала» и поступившая в водопроводную сеть. Различными методами (органолептический, титриметрический, визуально-колориметрический, турбидиметрический) определялись следующие характеристики воды: цветность, водородный показатель, содержание общего железа, общая жесткость, перманганатная окисляемость, активный хлор, наличие и количественный состав ионов. Результаты исследования позволили сделать следующие выводы:

1. Фильтр «Гейзер 3» уменьшает цветность воды, возвращает ей идеальную прозрачность, задерживает растворенное железо, органические соединения.

2. При использовании дозатора микроэлементов в воде отмечается увеличение содержания катионов кальция и магния.

3. На протяжении заявленного производителем срока эксплуатации фильтра сохранялась его способность качественной дополнительной очистки.

4. Степень очистки воды не зависит от времени контакта с адсорбентом, от скорости прохождения воды через фильтрующие блоки. Конструкция фильтра обеспечивает эффективную очистку воду, регулирует оптимальную скорость течения.

5. Использование стационарного фильтра «Гейзер -3» в городских условиях целесообразно.

В Ленинградской области в городе Выборг находится пейзажно-скальный музей-заповедник «Парк Монрепо», который пользуется большой популярностью у жителей и гостей города. Однако в настоящее время не ведется каких-либо наблюдений и исследований по уровню антропогенной нагрузки и состоянию растительности и, следовательно, не разрабатываются проекты по охране и восстановлению культурных ландшафтов. Этим была обусловлена актуальность исследовательской работы «Комплексная оценка антропогенного воздействия на территорию пейзажно-скального музея-заповедника «Парк Монрепо», которую представил на конкурс Рудаков Всеволод (Станция юных натуралистов г. Выборга).

Для достижения цели работы были выбраны разные маршруты: «Большие поляны», «Долина Розенталь», «Архипелаг», «Верхний парк». Во время следования на каждом маршруте учитывались антропогенные воздействия различного типа: нарушения микрорельефа, почв, растительности и животного мира. Попутно с учетом собственно антропогенного воздействия проводится учет некоторых важнейших экологических условий местности – основных типов растительных сообществ, как основы изучаемого ландшафта. По результатам исследований для улучшения состояния парка автор предлагает ограничить число посетителей, провести рекультивацию земель на участках, подверженных чрезмерным нагрузкам: рыхление верхнего слоя земли, внесение органических удобрений (компоста), подсев злаково-клеверной травосмесей, а вдоль тропинок выложить бордюрный камень или обустроить живую изгородь.

Объектом исследования Агафоновой Алены (Киришский дворец детского и юношеского творчества) стали озёра Черёмуховое, входящего в состав Комплексного памятника природы «Сосновые леса на камах в окрестностях посёлка Будогощь» и искусственного водоёма в деревне Посадников Остров. В настоящее время эти водоемы подвергаются эвтрофированию – повышение биологической продуктивности водных объектов в результате накопления в воде биогенных элементов под действием антропогенных и естественных (природных) факторов. Поэтому целью работы стало выявление факторов, определяющих поступление биогенных веществ в водоёмы, выделение родов микроводорослей, обуславливающих зарастание водоёмов и разработка мероприятий по сохранению исследованных водоёмов. Исследования были проведены в полевых условиях осенью 2007 года. По их результатам для сохранения и улучшения состояния исследованных водоёмов, имеющих социальное значение, автор предлагает проведение следующих мероприятий:

Ежегодный сбор и удаление скоплений водорослей с поверхности водоёмов в конце лета – начале осени, сбор и удаление бытового мусора с берега озера Черёмуховое силами подростковых общественных организаций. в озере – жителями деревни.

Создание силами жителей деревни живой изгороди из кустарников (сирень, рябина, шиповник) на берегу водоёма для «утилизации» биогенных элементов, поступающих с нарушенного водосбора и удаление иловых отложений со дна искусственного водоёма (дноуглубление)

Проведение мероприятий по сбросу сточных вод из банных комплексов на берегу озера Черёмуховое в очистные сооружения базы отдыха «Мечта».

Определение санитарно-гигиенических показателей воздуха является неотъемлемой частью для комплексной оценки состояния воздушной среды помещений, особенно школьных. Этим обусловлена актуальность работы Фанта Анны (лицей №395 Красносельского района Санкт-Петербурга). На основе методических рекомендаций книги «Информационное письмо по санитарно – микробиологическому исследованию воздуха закрытых помещений» был проверен воздух в трёх помещениях школы: школьная столовая, гардероб, кабинет биологии. В каждом помещении были установлены по две чашки Петри с мясопептонным агаром (для определения общего количества микробов в 1 кубическом метре), и две чашки Петри с желточно-солевым агаром (для определения золотистого стафилококка в одном кубическом метре), открывая их на сорок минут. Далее производился подсчет выросших колоний на чашках с питательными средами. В результате исследований патогенного стафилококка не обнаружено ни в одном из исследованных помещений, самое высокое значение обсемененности микроорганизмами наблюдалось в гардеробе после уроков, на втором месте оказался кабинет биологии и самое низкое значение – в столовой.

Работа Саковой Ирины, Машлаковской Юлии и Токаревой Ксении (лицей №150 Калининского района Санкт-Петербурга) «Соя – продукт 21 века» чрезвычайно актуальна. Даже в 21 веке человечество продолжает испытывать недостаток в белковой пище. Между тем белки являются важным строительным материалом клетки, регуляторами физиологических процессов. Ежегодно растет в мире доля людей, потребляющих пищевые продукты на основе растительного сырья и самым строгим критерием, предъявляемым продовольственным культурам являются соевые бобы и продукты их переработки. Соя содержит уникальные полноценные белки, практически не уступающие по питательности и пищевой ценности белкам животного происхождения. Соя включает витамины, макро- и микро- элементы. Знать о соевых продуктах, о влиянии их на организм человека, необходимо, поэтому авторы и решили посвятить работу этому продукту – продукту 21 века. Цель работы: определить аминокислотный состав сои методом тонкослойной хроматографии. Образцы для исследований выращивались самостоятельно, далее исследованы на базе научного института. Также был определен аминокислотный состав соевых бобов и соевых продуктов (молока, мяса, муки). В работе приведены хроматограммы исследуемых продуктов, в которых обнаружены незаменимые аминокислоты, не синтезируемые организмом. Ценность работы состоит ещё и в том, что последний раз хроматографический анализ сои проводился в НИИ Растениеводства в 70-ых годах и статистических данных в литературе немного. Возможно, полученные результаты могут вызвать интерес у специалистов, а также быть использованы в учебном процессе.

Объектом исследования Шемелиной Елены и Телепиной Маргариты (ДЭБЦ «Петербургская усадьба», Санкт-Петербург) стал почвенный покров прибрежной зоны участка Муринского ручья в Калининском районе между Северным и Тихорецким проспектами. Исследования проводились в 2005 году путём маршрутного обследования и отбора почвенных проб. Для определения экологического состояния почвенного покрова было заложено 5 пробных площадок размером 10 кв.м., на которых отбирались по 2 смешанных пробы с двух глубин: 0-5 и 6-10см. Результаты эксперимента с проростками растений убедительно свидетельствуют о том, что загрязнение атмосферного воздуха выхлопными газами, вытаптывание растительного покрова и мусор, оставленный человеком в зонах отдыха негативно сказывается на состоянии почвенного покрова в рекреационных зонах, что выражается биологической деградацией почвенного покрова. Отмечена относительно высокая степень загрязнения почвенного покрова тяжелыми металлами (Cu, Zn, Pb) вблизи автострады, что свидетельствует о негативном воздействии автотранспорта на окружающую среду.

Библиографический список

1. Водоросли, лишайники и мохообразные СССР./Отв. ред. М.В. Горленко. – М.: Мысль, 1978.

2. Комплексная экологическая практика школьников и студентов. Программы. Методики. Оснащение. – СПб.: Крисмас+, 2002.

3. Конкурс школьных исследовательских работ «Инструментальные исследования окружающей среды». Методические рекомендации. Под ред. Мельника А.А. – СПб.: Крисмас+, 2009.

4. Лишайники: удивительные организмы и индикаторы состояния окружающей среды: Пособие для учителей и старшеклассников. – СПб.: Крисмас+, 2003.

5. Оценка экологического состояния природно-антропогенного комплекса. Учебно-методическое пособие. – СПб.: Крисмас+, 2000.

6. Оценка экологического состояния почвы. Практическое руководство. – СПб.: Крисмас+, 2008.

7. Руководство по определению показателей качества воды полевыми методами. – СПб.: Крисмас+, 2004.

8. Школьный экологический мониторинг. Учебно-методическое пособие./Под ред. Т.Я. Ашихминой. – М.: АГАР, 2000.

9. Экологический практикум. Учебное пособие с комплектом карт-инструкций. – СПб.: Крисмас+, 2003.

скачать в формате .pdf

Все статьи

Постоянная ссылка на эту страницу     http://www.eco-konkurs.ru/metodic-articles/175-tat2010