Мониторинг экологического состояния снежного покрова города

Лапина Анастасия
город Бузулук
МОУ «СОШ №10»
Мониторинг экологического состояния снежного покрова города Бузулука и
Бузулукского района.
В своём выступлении 21.12.2010 года губернатор Оренбургской области Ю. Берг
предложил провести полный мониторинг экологической обстановки в области.
Мною проведён мониторинг экологического состояния снежного покрова города
Бузулука и Бузулукского района.
Цель исследовательской работы: выявление механизмов взаимодействия
снежного покрова и окружающей среды.
Задачи:




Изучение снежного покрова города Бузулука.
Оценка химического состава снежного покрова района школы №10.
Выявление значения снежного покрова на окружающую среду.
Составление рекомендаций по улучшению экологической обстановки города
Бузулука.
Для составления рекомендаций по улучшению экологической обстановки в городе
Бузулуке и Бузулукском районе был изучен снежный покров города. Я отправилась на
метеорологическую станцию II разряда города Бузулука (фото1), там я встретилась с
техником-метеорологом, Л. Н. Обуховой (фото 2), и агрометеорологом, Т. А. Ивановой.
Вместе с Татьяной Александровной я прошла по снегомерному маршруту (фото 3,4).
После прохождения снегомерного маршрута я составила таблицу «Снегосъемка»
(табл.1- приложения).
При встрече с Любовью Николаевной я получила сведения о высоте снежного
покрова в разные годы, об отклонении температуры воздуха в сравнении с
предыдущими годами, о суммарном количестве осадков, о виде осадков за каждую
декаду с ноября по апрель 2008 – 2010 годов (табл. 2).
Для того чтобы узнать, как повлияла высота снежного покрова на озимые
культуры, я встретилась с Н. А. Титаренко – агрономом-семеноведом управления
сельского хозяйства администрации Бузулукского района. Она предоставила мне
данные о состоянии посевов озимой пшеницы и ржи в хозяйствах Бузулукского района
на 30.01. 2009 года и 29.01.2010 года(см. табл.3,4, диаграммы 1-4). В ходе беседы с
Надеждой Анатольевной я ознакомилась с урожайностью озимых культур за 2009, 2010
годы(см. табл. 5- приложения).
Для того чтобы исследовать снежный покров г. Бузулука на pH, взвешенные
вещества и сухой остаток, нитрит – ионы, хлорид – ионы, нитрат – ионы, сульфат –
ионы, гидрокарбонаты мною были взяты пробы снега в трех точках города (фото 7,8).
Оценка химического состава снега проводилась в филиале федерального
государственного учреждения здравоохранения «Центр гигиены и эпидемиологии в
Оренбургской области в городе Бузулуке, Бузулукском, Грачевском, Курманаевском,
Первомайском, Тоцком районах». Результаты измерений представлены в таблицах 612. (фото 9,10,11,12).
С целью изучения влияния снежного покрова на здоровье учеников я провела
анкетирование среди учащихся 8, 9, 10 классов и побеседовала с участковым врачом 7
микрорайона И. В. Колпаковой и фельдшером школы №10 Афанасьевой Т. А., которая
предоставила мне данные о заболеваниях ОРЗ и ОРИ учеников школы.
На основе исследований я сделала следующие выводы:
1. Слой снежного покрова содержит значительные запасы влаги, обеспечивающие
2.
3.
4.
5.
6.
7.
во многих районах устойчивый урожай. Если ветер сдувает снег в овраги, то
весеннее солнечное тепло быстро расплавляет оставшийся небольшой слой снега,
преждевременно нагревает почву и испаряет имеющиеся в ней небольшой запас
влаги. Наоборот, при равномерном большом слое снега процесс таяния идёт
медленно, вода успевает впитываться почвой, температура почвы поднимается
медленно, значит, и испарение весенней влаги идёт медленно и она долго
задерживается в почве.
В жестокие морозы снег предохраняет от замерзания многих животных.
Глубокий рыхлый снег предохраняет озимые посевы от вымерзания, так как в
снегу очень много воздуха. В наших районах зимой наблюдается резкое
колебание температуры, в результате чего на озимых посевах образуется ледяная
корка. Лёд проводит тепло лучше, чем снег, поэтому под ледяной коркой
растения вымерзают. Зима 2010 года была сурова, были резкие перепады
температур, а запас влаги был незначительным, поэтому плодово-ягодные
культуры, кустарники, многие луковичные вымерзли. Зима 2009 была
малоснежна, тепла под снегом было недостаточно, и, когда ударили сильные
морозы, луковичные (чеснок, кукушкины слёзки) вымерзли. Интересен тот факт,
что саранчовые не размножаются в нашей области из-за резкого промерзания
верхнего слоя почвы и малоснежных зим.
Проанализировав сведения, полученные с метеостанции и сведения о состоянии
посевов озимой пшеницы и ржи в хозяйствах Бузулукского района, можно
сделать вывод, что урожай озимых культур отчасти зависит от высоты снежного
покрова. Для благополучной перезимовки озимых посевов достаточным является
слой рыхлого снежного покрова высотой 35 – 40см. Увеличение же снежного
покрова выше 50см может оказаться вредным для растений. Когда почва остаётся
слабо промёрзшей или талой, температура её высокая. Мощный же снеговой
покров плохо передаёт тепло. Озимые выпревают. Это касается урожая озимых,
посеянных в 2009 году.
От снега зависит также жизнь рек и озер. Не будь снега, все наши реки и озера
обмелели бы и пересохли, так как основное их питание — талые снеговые воды.
Изучив химический состав снега, я увидела, что в некоторых местах
концентрация сульфатов превышает ПДК в 1,44 раза, а нитрит - ионов - в 1,6
раза. Но большинство результатов опытов, проведённых мною, показали, что
химический состав снежного покрова соответствует норме.
Исходя из исследования заболеваемости учащихся школы №10, я поняла, что
снег влияет на состояние здоровья человека как положительно, так и
отрицательно.
Проведя исследования по данной теме я составила
рекомендации по улучшению экологической обстановки в
городе Бузулуке и Бузулукском районе.
1. С целью лучшей зимовки озимых культур необходимо проводить неоднократное
2.
3.
4.
5.
6.
комплексное снегозадержание.
В малоснежные зимы следует окучивать снегом приствольные круги на дачных
участках.
Проводить обновление лесополос для обеспечения влагой полей.
С целью обеспечения продуктами питания населения города Бузулука,
использовать при посеве зерновых культур, при посадке луковичных и плодовоягодных культур районированные гибридные сорта.
С целью сохранения здоровья бузулучан постоянно проводить очистку снега на
тротуарах и автотрассах.
Реализовывать на практике приоритеты развития Оренбуржья до 2015 года,
которые определил губернатор Оренбургской области, Ю. А. Берг: высаживать
на территории школьного двора ежегодно до 100 деревьев в течение 5
последующих лет.
Список литературы
1. Атлас Оренбургской области/ под ред. Т. П. Филатовой, Н. Д. Стояловой, М. С. Нырковой и
др. – М.: Федеральная служба геодезии и картографии России, 1992.
2. Биология. Дополнительные материалы к урокам и внеклассным мероприятиям по биологии
и экологии в 10-11 классах/ авт.-сост. М. М. Бондарчук, Н. В. Ковылина. – Волгоград:
Учитель, 2007.
3. География Оренбургской области: Учебник для 8 – 9-х классов общеобразовательной
школы/ А. А. Чибилёв и др. – 2-е изд. Оренбургское литературное агентство г. Оренбург,
М.: Изд-во МГУ, 2003.
4. План Берга // «Российская провинция». - 25 декабря. - 2010. – С. 1, 13.
5. Количественный химический анализ вод. Методика выполнения измерений массовой
концентрации гидрокарбонатов в пробах природных и очищенных сточных вод.
Государственный комитет Российской Федерации по охране окружающей среды. Москва,
1997.
6. Количественный химический анализ вод. Методика выполнения измерений массовой
концентрации нитрат – ионов в природных и сточных водах фотометрическим методом с
салициловой кислотой. Государственный комитет Российской Федерации по охране
окружающей среды. Москва, 1995.
7. Количественный химический анализ вод. Методика выполнения измерений массовой
концентрации нитрит – ионов в природных и сточных водах фотометрическим методом с
реактивом Грисса. Министерство охраны окружающей среды природных ресурсов
Российской Федерации. Москва, 1995.
8. Количественный химический анализ вод. Методика выполнения измерений массовой
концентрации сульфатов в пробах природных и очищенных сточных вод. Государственный
комитет Российской Федерации по охране окружающей среды. Москва, 1995.
9. Количественный химический анализ вод. Методика выполнения измерений массовой
концентрации сухого остатка в пробах природных и очищенных сточных вод
гравиметрическим методом. Государственный комитет Российской Федерации по охране
окружающей среды. Москва, 1997.
10. Количественный химический анализ вод. Методика выполнения измерений массовой
концентрации хлоридов в пробах природных и очищенных сточных вод
аргентометрическим методом. Государственный комитет Российской Федерации по охране
окружающей среды. Москва, 1997.
11. Руководящий документ «Наставление гидрометеорологическим станциям и постам».
Выпуск 11. Федеральная служба по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды.
Москва, 2000.
12. Структура агроэкологии и управление агроэкосистемой // «Биология в школе». – №3. –
2003, С.15.
13. Физика в сельском хозяйстве. Пособие для учащихся./ Куприн М. Я.- М.: «Просвещение»,
1977 .
14. Экологические проблемы //«Биология в школе». – №3. – 1989, С.5-10.
15. Экология в таблицах. 10 (11) кл.: Справочное пособие/Хабарова Е. И., Панова С. А. – 2-е
изд. – М.: Дрофа, 2001.
16. Эколого-валеологический мониторинг //«Биология в школе». – №6. – 2006.
17. Эколого-краеведческое образование и пути его реализации // «Биология в школе». – №9. –
2010, С. 60.
18. Энциклопедия Оренбуржья: том 1 Природа. – Калуга: Золотая аллея, 2000.
Приложение
Снегосъёмка. Табл.1
Отсчёт
по шкале
цилиндра
h, см
Высота снежного покрова, см
Плотность,
Отсчёт
по
линейке m/10h,
весов,
m, г
г/см3
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Сумма
0
8
10
9
8
7
9
9
6
9
5
80
10
8
9
6
4
7
7
8
8
9
7
73
6
16
0,27
20
7
8
6
7
5
5
8
6
7
7
66
6
19
0,32
30
6
7
6
6
4
6
4
4
7
8
58
7
17
0,24
40
9
6
8
7
6
5
8
7
6
9
71
8
16
0,20
50
7
8
6
10
4
10
7
5
3
7
67
6
18
0,30
60
4
5
7
6
9
6
7
5
4
6
59
5
17
0,34
70
5
7
5
7
4
4
3
3
6
4
48
80
4
3
4
3
3
4
5
4
6
6
42
5
13
0,26
90
2
2
4
3
2
5
2
1
3
3
27
Сумма
1,93
Сумма 60
65
61
61
51
61
61
49
60
62
591
Сумма
0,28
Сравнительная характеристика осадков г. Бузулука за 2008-2010 годы. Табл.2.
Год
Месяц
Декада
Высота
снежного
покрова,
Разница в
температуре с
предыдущими
Суммарное
количество
осадков, мм
Осадки
см
I
ноябрь
январь
февраль
2009
март
декабрь
январь
2010
февраль
12,3 снег, дождь
0,5 Теплее на 4°С
13,9 снег, дождь
III
0,5 Теплее на 2°С
20,4 дождь, морось
I
0 Теплее на 7,5°С
II
0 Теплее на 3°С
0
III
0 Теплее на 4 °С
0
2,2 дождь, морось
I
Холоднее на 3
20 °С
12,3 снег
II
16 Теплее на 4 °С
10,4 снег
III
0,5 Теплее на 3°С
1,5 морось
I
13 Теплее на 5°С
8,6
II
18 Теплее на 6°С
14
III
16 Теплее на 2°С
2
I
17 Теплее на 5°С
9,8 метель
II
14 Теплее на 3°С
0,2
III
2 Теплее на 1°С
8,1
I
ноябрь
1,25
II
2008
декабрь
годами
Холоднее на
0,5 1°С
1
II
0 Теплее на 4°С
III
0 Теплее на 5°С
15,6 дождь
I
0 Теплее на 2°С
10,3 снег, дождь
II
Холоднее на
5 9°С
6,2
III
12 Теплее на 1°С
16,9
I
Холоднее на
35 3°С
II
Холоднее на
38 5°С
1
III
Холоднее на
33 4°С
3,5
I
32 Холоднее на
0
0,6
8,9 метель
1°С
март
апрель
II
Холоднее на
46 2°С
1,4
III
Холоднее на
46 1°С
11,6
I
52 Теплее на 2°С
10,3
II
57 Теплее на 1°С
13,2
III
Холоднее на
34 2°С
11,3
I
1,1 дождь
1
Информация о состоянии посевов озимых зерновых культур в хозяйствах Бузулукского района на 30.01.2
Название
культуры
Посевная
площадь,
га
Обследованная
площадь, га
%
Обследованной
площади
Состояние, га
Хорошее
Удовлетворительное Неудовлетв
Озимая
пшеница
35432
21356
60,3
6126
11127
4103
Озимая
рожь
4971
4546
91,5
680
2827
1039
Табл.3
Табл.4
Информация о состоянии посевов озимых зерновых культур в хозяйствах Бузулукского района на 29.01.2
Название
культуры
Посевная
площадь,
га
Обследованная
площадь, га
%
Обследованной
площади
Состояние, га
Хорошее
Удовлетворительное Неудовлетв
Озимая
пшеница
42238
27129
64,2
7814
18169
1146
Озимая
рожь
3601
1988
55,2
0
2827
1039
Табл. 5
Урожай озимых культур Бузулукского
района, ц/га
Год
2009
2010
культура
Озимая пшеница
20,7
12,7
Озимая рожь
17,7
9,5
График 1
График 2
Диаграмма 1
Диаграмма 2
Диаграмма 3
Диаграмма 4
pH снежного покрова. Табл. 6
№
пробы
pHрезультат
ПДК,
мг/л
1
7,81
6,5-8,5
2
6,84
6,5-8,5
3
6,86
6,5-8,5
Содержание сухого остатка в снежном покрове. Табл. 7
Масса
пустой
чашки М1,
№ пробы
Масса чашки с
высушенным
остатком M2,
Концентрация
сухого остатка,
г
г
мг/л
1
72,0174
72,0182
16
2
76,7502
76,7513
22
3
78,1925
78,1941
32
Содержание нитритов в снежном покрове. Табл.8
№
пробы
Оптическая
плотность,
диоптрия
Концентрация
нитритов X,
ПДК,
мг/л
мг/л
1
-0,013
не обнаружено
0,02
2
0,029
0,01479
0,02
3
0,063
0,03213
0,02
Содержание хлорид - ионов в снежном покрове. Табл.9
№ пробы
Объём раствора нитрата
серебра, пошедший на
титрование пробы,
Концентрация хлорид ионов X,
ПДК,
мг/л
мг/л
см3
1
1,1
11,00
350
2
0,5
5,00
350
3
1,0
10,00
350
Содержание нитратов в снежном покрове. Табл.10
№
Оптическая
Концентрация
ПДК,
пробы
плотность,
диоптрия
нитратов X,
мг/л
мг/л
1
0,160
3,5024
9,1
2
-0,007
не обнаружено
9,1
3
0,096
2,10144
9,1
Содержание сульфат - ионов в снежном покрове. Табл.11
Масса сгоревшего
фильтра M1,
Масса пустого
тигля M2,
Концентрация
сульфат - ионов,
мг
мг
мг/л
1
749,2
746,1
12,7565
100
2
995,0
960,0
144,025
100
3
768,3
759,2
37,4465
100
№
пробы
ПДК,
мг/л
Содержание гидрокарбонатов в снежном покрове. Табл. 12
№
пробы
Концентрация
гидрокарбонатов,
ммоль/дм3
1
0,1
2
0,12
3
0,2
Фото 1. Метеорологическая станция города Бузулук.
Фото 2. На метеорологической станции II разряда города Бузулук вместе с Любовью
Николаевной Обуховой.
Фото 3. Измерение плотности снега.
Фото 4. С Татьяной Александровной
Ивановой на снегомерном маршруте.
Фото 5. Татьяна Александровна определяет высоту промерзания почвы.
Фото 6. Татьяна Александровна объясняет работу прибора, определяющего температуру почвы
под снегом.
Фото 7. На пришкольном участке школы № 10.
Фото 8. На детской площадке.
Фото 9. Фильтрование проб снега.
Фото 10. Прибор pH-метр с результатом измерения.
Фото 11. Определение хлорид – ионов.
Фото 12. Определение нитрат - ионов