«Таганрог 2013 г. Сборник №10 исследовательских работ по экологии, представленных на XXIII экологических чтениях в 2013 году учащимися школ города Таганрога, 80 с. /Информационный сборник /. Таганрог, 2013. В ...»

Методы биоиндикации подразделяются на два вида: регистрирующая биоиндикация и биоиндикация по аккумуляции. Регистрирующая биоин дикация позволяет судить о воздействии факторов среды по состоянию особей вида или популяции, а биоиндикация по аккумуляции использует свойство растений и животных накапливать те или иные химические вещества (например, содержание свинца в печени рыб, находящихся на конце пище вой цепочки, может достигать 100-300 ПДК). В соответствии с этими методами различают регистрирующие и накапливающие индикаторы.

Регистрирующие биоиндикаторы реагируют на изменения состояния окружающей среды изменением численности, фенооблика, повреждением тканей, соматическими проявлениями (в том числе уродливостью), изменением скорости роста и другими хорошо заметными признаками. В качестве примера регистрирующих биоиндикаторов можно назвать лишайники, хвою деревьев (хлороз, некроз) и их суховершинность. Однако с помощью регистрирующих биоиндикаторов не всегда возможно установить причины изменений, то есть факторы, определившие численность, распространение, конечный облик или форму биоиндикатора. Это один из основных недостатков биоиндикации, поскольку наблюдаемый эффект может порождаться разными причинами или их комплексом.

Накапливающие индикаторы концентрируют загрязняющие вещества в своих тканях, определенных органах и частях тела, которые в последующем используются для выяснения степени загрязнения окружающей среды при помощи химического анализа. Примером подобных индикаторов могут служить хитиновые панцири ракообразных и личинок насекомых, обитающих в воде, мозг, почки, селезенка, печень млекопитающих, раковины моллюсков, мхи.

Какой бы современной ни была аппаратура для контроля загрязнения и определения вредных примесей в окружающей среде, она не может сравниться со сложно устроенным «живым прибором».

Правда, у живых приборов есть серьезный недостаток – они не могут установить концентрацию какого-либо вещества в многокомпонентной смеси, реагируя сразу на весь комплекс веществ. В то же время физические и химические методы дают количественные и качественные характеристики фактора, но позволяют лишь косвенно судить о его биологическом действии. С помощью биоиндикаторов можно получить информацию о биологических последствиях и сделать только косвенные выводы об особенностях самого фактора.

Мониторинг с применением накапливающих биоиндикаторов зачастую требует применения сложных и дорогостоящих приборов, оборудования, трудоемких методик, что под силу только специальным лабораториям. Но в основном методы биоиндикации не требуют значительных затрат труда, сложного и дорогостоящего оборудования, а поэтому могут широко использоваться в школьном экомониторинге.

Наиболее конструктивно использовать биоиндикаторы одновременно с инструментальным контролем за состоянием окружающей природной среды, применяемым при локальном мониторинге источников или объектов загрязнения.

Лист – один из основных органов высших растений, выполняющий функции фотосинтеза, газообмена и транспирации. Листья многих растений обладают свойством симметричности относительно центральной жилки (искл. папортник). Благодаря симметричности в листьях происходит равномерный процесс фотосинтеза и образования органических веществ. При нарушении симметрии листьев растение не в состоянии полноценно развиваться, в результате чего происходит изменение или отмирание этих листьев. Листья располагаются на стебле в определенном порядке. Порядок расположения листьев отражает симметрию в структуре побега.

1.2 Основные математические и биологические понятия и методы, используемые для оценки экологического состояния окружающей среды.

Для проведения исследования мы использовали следующие математические понятия:

– симметрия относительно прямой;

– симметрия относительно точки;

– среднее арифметическое;

– мода, как статистическая характеристика Осевая симметрия.

Фигура называется симметричной относительно прямой а, если для каждой точки фигуры симметричная ей точка относительно прямой а также принадлежит этой фигуре. Прямая а называется осью симметрии фигуры. Говорят также, что фигура обладает осевой симметрией.

С симметрией мы часто встречаемся в искусстве, архитектуре, технике, быту, природе.

Центральная симметрия.

Фигура называется симметричной относительно точки О, если для каждой точки фигуры симметричная ей точка относительно точки О также принадлежит этой фигуре. Точка О называется центром симметрии фигуры. Говорят также, что фигура обладает центральной симметрией.

Угол – фигура, состоящая из двух различных лучей с общим началом и ограниченной ими части плоскости. Упомянутые лучи называются сторонами угла.

Среднее арифметическое нескольких чисел – частное, получаемое при делении суммы этих чисел на число слагаемых.

Например, для чисел x1, x2, x3 среднее арифметическое вычисляется по формуле (x1+x2+x3): Мода – статистическая характеристика, которая занимается получением, обработкой и анализом количественных данных о разнообразных массовых явлениях, происходящих в природе и обществе.

Модой ряда чисел называется число, которое встречается в данном ряду чаще всего.

Билатеральная симметрия.

Знания, полученные о различных видах симметрии в эволюционном процессе живых организмов, можно использовать при изучении воздействия изменений в окружающей среде. Известно, что большинство организмов стремится к билатеральной, то есть двусторонней симметрии. Любое отклонение в симметричности левой и правой половин тела или органа организма считается чем-то ненормальным.

Экосистемы Предполагается, что симметричные организмы просто при своём развитии стабильны, поскольку не испытывали каких-либо стрессовых воздействий, а асимметричные – напротив, развивались в какой-то стрессовой ситуации.

Флуктуирующая асимметрия.

Явление симметрии в природе, как вид согласованности отдельных частей, который объединяет их в единое целое – одно из наиболее общих явлений, свойственное неживой и живой материи на разных уровнях организации (Вейль, 1968). Ввиду того, что данная работа посвящена анализу листовой пластинки березы повислой Betula pendula Roth., ограничим рассмотрение симметрии билатеральным типом этого явления, характерным для подавляющего большинства листовых пластинок растений (Урманцев, 1960; Урманцев, 1961).

Характерные черты флуктуирующей асимметрии.

Флуктуирующая асимметрия крайне широко распространенное явление.

Им охвачены практически все билатеральные структуры у самых разных живых существ. Понятно, что не возможно подвергнуть анализу известные признаки всех билатерально – симметричных структур, но у исследованных флуктуирующая асимметрия регистрировалась (Захаров, 1987). Более того, это явление имеет место даже при иных типах асимметрии, в этом случае она представляет собой отклонения не от строгой симметрии, а от определенной средней симметрии.

По форме выражения она представляет собой незначительные отклонения от строгой билатеральной симметрии, а наблюдаемые отклонения, скорее могут быть отнесены к случайным нарушениям развития, чем к направленным изменениям. Соответственно, эти незначительные отклонения не несут функциональной значимости, и находятся в пределах определенного люфта, допускаемого естественным отбором.

Флуктуирующая асимметрия есть проявление внутрииндивидуальной изменчивости, т.е. характеризует различия между гомологичными структурами внутри одного индивида. Подобный тип изменчивости широко распространен у растений, где в пределах одного индивида, можно провести разносторонний анализ метамерных структур, например листьев Рассматривая основные черты флуктуирующей асимметрии, можно выделить три основные особенности (по различиям между двумя сторонами тела):

Незначительность – определяется природой этого явления (случайная изменчивость развития), а значит, если эти различия случайны, то они должны быть незначительны. Возникающие существенные различия между сторонами, обычно элиминируются отбором. Если этого не происходит, а появление этих различий постоянно, то можно говорить об их адаптивном характере, и они не могут быть случайны.

Ненаправленность – эта черта свидетельствует о взаимогашении случайных разнонаправленных различий между сторонами у отдельных особей. В пользу этого свидетельствует факт безуспешной попытки ведения отбора на направленность асимметрии у признаков с флуктуирующей асимметрией проявления.

Независимость проявления – исходя из случайности нарушений развития признака, зависимость в появлении различий слева или справа должна отсутствовать. Это неизменно имеет место, если все фенотипическое разнообразие в рассматриваемой группе особей является следствием случайных нарушений развития, в достаточно однородных, с точки зрения генотипа и среды, условиях.

1.3 Метод флуктуирующей асимметрии.

В основу методики, используемой при выполнении данной исследовательской работы, положена теория «стабильности развития» («морфогенетического гомеостаза»), разработанная российскими учеными А.В. Яблоковым, В.М. Захаровым. В процессе исследования последствий радиоактивного заражения, в том числе после Чернобыльской аварии. Сущность ее сводится к оценке стабильности развития живых организмов по морфологическим признакам. Исследования методом флуктуирующей асимметрии можно проводить на любых билатеральных (симметрично организованных) объектах – будь то животные или растения. Однако, чем проще устроен организм и чем он крупнее, тем проще проводить измерения. Исходя из этого, удобным для организации подобных исследований модельным объектом, являются листья листопадных деревьев, поэтому мы выбрали один из наиболее распространенных видов деревьев средней полосы Евразии – березу повислую (Betula pendula Roth). Чем больше показатель асимметричности, тем больше загрязнения воздуха в данном месте.

1.4 Характеристика березы повислой (Betula pendula Roth).

Береза повислая, или бородавчатая, – Betula pendula Roth – дерево из семейства березовых (Betulaceae) высотой 10–15 м (до 25 м). Ствол стройный, крона раскидистая. Веточки тонкие, обычно повисающие. Листья голые, треугольно-ромбические, в основном клиновидные, двояко-пильчатые, заострённые. (Рис.1) Листья весной и летом светло-зелёные, осенью от золотисто–оранжевых до ярко-жёлтых. Молодые побеги покрыты бородавками. Растёт быстро. Дерево однодомное. Цветёт до распускания листьев (по некоторым источникам – одновременно с распусканием листьев) Цветки раздельнополые: мужские, женские развиваются на одних и тех же растениях. Корневая система развита сильно. Корень стержневой, но сильноветвящийся; система располагается неглубоко от поверхности почвы. Примечательной особенностью дерева является белая кора, которой, кроме березы, природа ни одно растение не наделила. С возрастом в нижней части кора темнеет и покрывается глубокими трещинами. Берёза светолюбива, нетребовательна к почве, но плохо переносит уплотнения, быстро заселяет вырубки, гари и другие не возделываемые участки. Растет на почвах разного механического состава и плодородия. Недостаточно устойчива к дыму и газам.

Берёза повислая в свободном состоянии начинает плодоносить с 10 лет, а в насаждении – с 20– лет. Плодоношение продолжается ежегодно. Доживает до 100 и даже 200 лет. Древесина её часто используется на топливо.

Берёзу повислую широко разводят в населенных пунктах и придорожных насаждениях. Общая площадь березовых лесов в России превышает 90 млн. га.

Береза повислая, как и другие виды берез, мало требовательна к внешней среде, это обеспечивает ее произрастание в самых разнообразных условиях – от сурового Севера и континентального Урала до сравнительно теплых районов Южной России. Однако сильной жары береза не переносит, что кладет предел ее распространению на юге.

1.5. Морфология и структура листьев.

На стеблях располагаются почки и листья.

Лист – это орган растения, возникающий на стебле и выполняющий функции фотосинтеза, транспирации (испарения) и дыхания. Обычно лист состоит из листовой пластинки, черешка, основания листа и прилистников. У берёзы повислой листья сидят на стебле поодиночке и расположены по спирали.

Такое расположение листьев называют очередным, или спиральным.

Простой лист состоит из единственной листовой пластинки и одного черешка, лист всегда опадает целиком.

ГЛАВА II. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

2.1 Методика исследования функциональной ассиметрии листовой пластины березы повислой (Betula pendula).

Сроки сбора материала. Сбор материала следует проводить после остановки роста листьев (в средней полосе начиная с июля). Листья с одного растения хранятся отдельно, для того, чтобы в дальнейшем можно было проанализировать полученные результаты индивидуально для каждой особи.

Выбор деревьев. При выборе деревьев важно учитывать, во-первых, четкость определения принадлежности растения к исследуемому виду. По данным некоторых авторов береза повислая способна скрещиваться с другими видами берез, образуя межвидовые гибриды, которые обладают признаками обоих видов. Во избежание ошибок следует выбирать деревья с четко выраженными признаками березы повислой. Во-вторых, листья должны быть собраны с растений, находящихся в сходных экологических условиях (учитывается уровень освещенности, увлажнения и т.д.). Рекомендуется выбирать деревья, растущие на открытых участках (полянах, опушках), т.к. условия затенения являются стрессовыми для березы и существенно снижают стабильность развития растений. В-третьих, при сборе материала должно быть учтено возрастное состояние деревьев. Для исследования выбирают деревья, достигшие генеративного возрастного состояния Сбор листьев с растения. Сбор материала следует проводить после остановки роста листьев (в средней полосе начиная с июля). У березы повислой собирают листья из нижней части кроны дерева с максимального количества доступных веток равномерно вокруг дерева. Тип побега также не должен изменяться в серии сравниваемых выборок. Листья следует собирать только с укороченных побегов.

Размер листьев должен быть сходным, средним для данного растения.

Экосистемы Для определения функциональной асимметрии листовых пластинок определялись следующие промеры:

1 – ширина левой и правой половинок листа. Для измерения лист складывают пополам, совмещая верхушку с основанием листовой пластинки. Потом разгибают лист и по образовавшейся складке измеряется расстояние от границы центральной жилки до края листа.

2 – длина жилки второго порядка, второй от основания листа.

3 – расстояние между основаниями первой и второй жилок второго порядка.

4 – расстояние между концами этих же жилок.

5 – угол между главной жилкой и второй от основания листа жилкой второго порядка.

Промеры делались при помощи циркуля, линейки и транспортира с точность до 1 мм и 10.

2.2. Практическое применение симметрии для экологической оценки окружающей среды.

Материал для исследований (листовые пластинки березы повислой) был собран в сентябре года на 3-х площадках, различающихся по степени техногенной нагрузки: на пришкольном участке (роща «Дубки»), вдоль автодороги р-н рынка «Березка» и за городом в ДОЛ «Спутник» п. Рожок.

При сборе листьев учитывался их размер и функциональное состояние (собирались нормально развитые листовые пластинки средних размеров). Собранный материал гербаризировался для хранения и дальнейшей работы с ним.

Измерения параметров листа. Результаты исследования.

Площадка №1.

Первая площадка располагается в центре школьного участка, граничит с рощей «Дубки». Она удалена от дорог и воздушный бассейн там чище, чем на третьей площадке. Асимметричность на этих листьях проявляется меньше (табл. 1).

Площадка №2.

Вдоль второй площадки проходит автомобильная дорога с интенсивным движением разных видов машин, поэтому воздушный бассейн этой площадки очень сильно загрязнён. Все измерения, полученные в результате обработки листьев, занесены нами в таблицу. (Приложение 3, табл.2).

Невооружённым глазом видно, что на всех исследованных листьях существует явная асимметрия, поскольку показатели левой и правой части листа значительно отличаются друг от друга.

Площадка №3.

Для сравнения мы исследовали листовые пластинки березы повислой, которая произрастает за городом в ДОЛ «Спутник» п. Рожок. Третья площадка располагается за городом, воздушный бассейн намного чище, чем на первой и второй площадках, так как располагается вдали от дорог и промышленных центров. Листья большие, асимметрия почти не выражена. (табл. 3).

Выводы: асимметричность листьев является показателем загрязнения воздушного бассейна. Результаты на второй площадке подтверждают, что степень загрязнения здесь выше. Основным загрязнителем являются автомобили, проезжающие по дороге, а также располагающийся рядом завод «Красный котельщик».

Вычисление среднего относительного различия на признак.

Величину асимметричности мы оценивали с помощью интегрального показателя – величины среднего относительного различия на признак (среднее арифметическое отношение разности к сумме промеров листа слева и справа, отнесенное к числу признаков). Для проведения вычислений пользуются вспомогательной таблицей (табл. № 3, 4, 5).

Мы обозначили значение одного промера через Х, тогда значение промера с левой и с правой стороны мы будем обозначать как Хл и Хп, соответственно. Измеряя параметры листа по 5-ти признакам (слева и справа) мы получаем 10 значений Х.

В первом действии (1) мы находили относительное различие между значениями признака слева и справа – (Y) для каждого признака. Для этого находят разность значений измерений по одному признаку для одного листа, затем находят сумму этих же значений и разность делят на сумму. Например, в нашем примере у листа №1 с площадки №1 (табл. №3) по первому признаку Хл = 17, а Хп = 16. Находим значение Yi по формуле:

Найденное значение Yi мы вписывали в вспомогательную таблицу №2 в столбец 1 признака.

Подобные вычисления мы производили по каждому признаку (от 1 до 5). В результате мы получили 5 значений Y для одного листа. Такие же вычисления были произведены для каждого листа в отдельности, продолжая записывать результаты в таблицу 2.

Во втором действии (2) мы находили значение среднего относительного различия между сторонами на признак для каждого листа (Z). Для этого нужно было сумму относительных различий разделить на число признаков.

Например, для первого листа Y1 = ….. ; Y2 = ….. ; Y3 = ….. ; Y4 = ….. ; Y5 = …..

Находим значение Z1 по формуле:

где N – число признаков. В нашем случае N = 5.

Подобные вычисления мы производили для каждого листа, а найденные значения заносили в правую колонку таблицы 2.

В третьем действии (3) мы вычисляли среднее относительное различие на признак для всей выборки (Х). Для этого все значения Z складывали и делили на число этих значений:

где n – число значений Z, т.е. число листьев (в нашем примере – 10).

Полученный показатель характеризует степень асимметричности организма.

В результате проведенных исследований была установлена степень нарушения стабильности развития листьев березы повислой (Вetula pendula). Мы использовали его для определения уровня отклонения от нормы при помощи пятибалльной шкалы (Захаров В.М., Крысанов Е.Ю., 1996.) Балл Значение показателя асимметричности Первый балл шкалы – условная норма (обычно наблюдается в выборках растений из благоприятных условий произрастания, например из природных заповедников). Пятый балл шкалы критическое значение. Такое значение показателя асимметрии наблюдается в крайне неблагоприятных условиях, когда растения находятся в сильно угнетенном состоянии. Второй, третий и четвертый балл свидетельствуют о том, что растения испытывают влияние неблагоприятных факторов по степени нарастания.

Экосистемы Данная пятибалльная шкала является относительной, так как она разработана для конкретной территории и конкретных объектов исследования (береза повислая (Betula pendula Roth.). С уверенностью сказать о том, что полученное для другой территории и на примере других объектов значение достоверно является отклонением от нормы нельзя.

Данные таблицы дают определенное представление о степени воздействия окружающей среды на листья рассматриваемого вида растения.

Таблица показателей стабильности развития на исследуемых участках:

Вывод: Проводя исследования на пришкольном участке (роща «Дубки»), мы получили следующее среднее арифметическое значение асимметричности листьев березы повислой – 0,055. Согласно пятибалльной шкале, мы выяснили, что на пришкольном участке (на границе с рощей «Дубки») экологическое состояние соответствует условной норме, показатель стабильности в баллах равен 2.

По данным таблиц видно, что величина асимметрии (0,065) показатель стабильности высокий (4) на площадке 2 вдоль автодороги (рынок «Березка»). Самый низкий показатель стабильности (1) на площадке 3 – ДОЛ «Спутник» п. Рожок. Условия для произрастания растений благоприятные, т.к. площадка находится вдали от проезжей части и промышленных объектов.

Поскольку измерения велись на разных площадках, то, посчитав показатели асимметричности для каждой площадки в отдельности, мы сравнили полученные значения в виде диаграммы, на которой по горизонтали показаны все площадки (показатели выражены в баллах), а по вертикальной оси отмечены показатели асимметричности листьев берёзы. Полученные результаты наглядно показывают, что на площадке 2 показатель стабильности развития равен 4 баллам (высокая степень загрязнения). А на площадке 1 показатель равен 1 баллу, что говорит об экологической безопасности участка (Приложение 5).

2.3 Определение содержания свинца в почве и растениях. Результаты исследования.

По итогам анализа санитарно-эпидемиологической ситуации в течение длительного времени сохраняется тенденция роста автотранспортных средств, зарегистрированных в городе Таганроге, следствием чего является рост выбросов загрязняющих веществ с отработавшими газами.

По данным «О состоянии окружающей среды и природных ресурсов РО» (Экологический вестник Дона) объем выбросов, тыс. тонн:

Выбросы загрязняющих веществ от автотранспорта составляют более 80% от общего объема выбросов.

Очевидно, что при отсутствии опережающей реализации природоохранных мероприятий при ожидаемом росте производства во всех отраслях экологическая обстановка может существенно ухудшаться.

Сокращение выбросов от автотранспорта представляет собой очень серьезную проблему. Количество транспортных средств растет за счет увеличения благосостояния населения. Однако техническое состояние большей части автомобилей оставляет желать лучшего.

При определенном уровне интенсивности выхлопов автомобилей на территории города проявляются устойчивые накопления двух типов загрязнения:

– аэрозоли автотранспортного происхождения, задерживающие в атмосфере на длительный срок, адсорбирующие канцерогенные вещества и попадающие с воздухом в дыхательные пути;

– соединения свинца, образующиеся при сгорании этилированного бензина, способны аккумулироваться организмом, попадая в него не только через дыхательные пути, но и через кожу.

Взятие проб почвы и растений на определение содержания свинца. Результаты исследования Для исследования взяли пробы почвы под деревьями площадки 1, площадки 2 и площадки 3. (Приложение 6) • Проба №1 – на площадке 1 – пришкольный участок (роща «Дубки») • Проба №2 – на площадке 2 вдоль автодороги (рынок «Березка»).

• В пробе №3 – на площадке 3 – ДОЛ «Спутник» п. Рожок.

Определение содержания свинца в почве.

Ход исследования 1. Из каждой пробы сделали навески по 10 мг и поместили их в пробирки 2. В каждую пробирку добавили 10 мл дистиллированной воды, хорошенько перемешали содержимое, встряхивая их в течение 10-ти минут и оставили на сутки 3. Через сутки в каждую пробирку добавили по 1 мл 1-нормального раствора KJ и 1 мл 6%-ной азотной кислоты. При наличии свинца должен выпасть желтый осадок.

Результаты исследования.

Эксперимент показал, что в пробе №3 осадок был едва заметен. Это свидетельствует о том, что в этой пробе почвы ДОЛ «Спутник» п.Рожок содержание свинца почти отсутствует. В пробе №1 осадок был светлый, что свидетельствует о том, что в этой пробе почвы содержание свинца было меньше. А в пробе № 2 мы наблюдали более интенсивное выпадение желтого осадка, что свидетельствует о том, что содержание свинца в почве на площадке 3 вдоль автодороги (рынок «Березка») большое.

Определение содержания свинца в растениях.

Ход исследования 1. Подготовили пакеты для сброса листьев и травы.

2. Заготовили этикетки и сделали забор проб:

• Проба №1 – на площадке 1 – пришкольный участок (роща «Дубки») • Проба №2 – на площадке 2 вдоль автодороги (рынок «Березка»).

• В пробе №3 – на площадке 3 – ДОЛ «Спутник» п. Рожок.

3. Каждую из растительных проб превратили в гомогенат.

4. Гомогенат поместили в пробирки с этикетками, добавили равное количество дистиллированной воды и смешали, активно встряхивая.

5. Оставили на сутки.

6. В каждую пробирку добавили по 1 мл 1-нормального раствора KJ и 1 мл 6%-ной азотной кислоты. При наличии свинца должен выпасть желтый осадок.

Результаты исследования.

В результате эксперимента было выявлено, что в пробе №3 осадок был едва заметен. Это свидетельствует о том, что в этой пробе растений ДОЛ «Спутник» п.Рожок содержание свинца почти отсутствует. В пробе №1 осадок был светлый, что свидетельствует о том, что в этой пробе растений пришкольного участка (роща «Дубки») содержание свинца было меньше. А в пробе № 2 мы наблюдали более интенсивное выпадение желтого осадка, что свидетельствует о том, что содержание свинца в пробе растений вдоль автодороги (рынок «Березка») большое.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В работе произведена оценка качества среды города Таганрога по функциональной асимметрии листовой пластины. Исследования показали, что растения можно использовать как тест-объект для мониторинга исследований. По их характеристикам оценивают состояние окружающей среды и отслеживают изменения в течение ряда лет. Выявляя изменения характеристик у растительных объектов, можно говорить о загрязнении среды и прогнозировать степень экологической опасности для человека.

После математической обработки данных получены следующие интегральные показатели стабильности развития величин функциональной асимметрии: минимальное значение показателя (0,036), соответствующее 1-му баллу, получено для листьев берез, произрастающих в районе ДОЛ «Спутник»

п. Рожок, среднее значение (0,055) выявлено на пришкольный участок (роща «Дубки») и максимальное (0,065) – для района вдоль автодороги рынка «Березка». Последний показатель соответствуют 4 баллам и свидетельствуют о неблагоприятном воздействии техногенных факторов на растительный организм.

Исследования показывают, что уровень флуктуирующей ассиметрии чувствителен к действию химического загрязнения и возрастает при увеличении антропогенного прессинга. Повышение степени воздействия приводит к возрастанию изменчивости показателей и снижению стабильности.

Дополнительно мы оценили экологическое состояние окружающей среды в районах города Таганрога, отличающихся степенью техногенной нагрузки, определив содержание свинца в почве, растениях. В результате эксперимента было выявлено, пробе почвы и растений ДОЛ «Спутник» п.Рожок содерЭкосистемы жание свинца почти отсутствует. В пробе почвы и растений на пришкольном участке (роща «Дубки») содержание свинца было меньше. А в пробе № 2 мы наблюдали более интенсивное выпадение желтого осадка, что свидетельствует о том, что содержание свинца в пробе растений вдоль автодороги (рынок «Березка») большое.

ЧАРУЮЩИЕ ГОЛОСА ПЕВЧИХ ПТИЦ

ОКРЕСТНОСТЕЙ ГОРОДА ТАГАНРОГА

Цель проекта: изучить видовой, количественный состав и голоса певчих птиц в окрестностях города Таганрога.

Для осуществления данной цели решались следующие задачи:

1. Провести исследование многообразия певчих птиц в окрестностях города.

2. Провести исследование мелодичности звучания птичьих песен в разное время года и разное время суток.

3. Изучить методику маршрутного учета певчих птиц и составить карту орнитологической тропы.

4. Изучить методику фотографирования поющих птиц и создать фотоальбом.

5. Провести акцию «Помоги птицам» в зимний и весенний период.

6. Принять активное участие в организации фотовыставки певчих птиц города Таганрога среди учащихся школы.

7. Создать сайт «Певчие птицы Таганрога»

Актуальность:

С каждым годом снижается численность прилетающих пернатых в наши края и это не может не беспокоить, ведь красота пения птиц, вселяет в душу человека спокойствие, духовное наслаждение, повышает моральные качества человека, а усилий – то, только вслушайся.

Прогнозируемые результаты:

1. Акции в защиту птиц, конкурсы на лучшую кормушку, скворечник, фотографию изменят отношение к птицам, и увеличится число пернатых.

2. Общение с птицами подарит радость, сделает богаче внутренний мир подростка, надеюсь, что мои сверстники станут добрее.

Практичность:

Данный проект можно использовать на уроках, на классных часах с целью воспитания бережного отношения к природе, воспитания доброты, отзывчивости, милосердия у подрастающего поколения и они смогут в трудный для птиц период жизни помочь им и сохранить численность.

2. Основная часть.

Стремление к красоте и способность понимать ее возникли у человека в процессе общения с природой. Притягательная сила природы заключается в многогранности и бесконечном разнообразии ее объектов. Голоса певчих птиц выделяются из общего хора и сильнее всего врезаются в память. Они – то и придают местности специфический колорит, и картина природы в этом случае становится особенно обаятельной и запоминается на всю жизнь.

2.1. Карта маршрута орнитологической тропы.

Для исследования голосов певчих птиц нашего города и его окрестностей мы проложили орнитологическую тропу, которая проходила: от военного городка – улица Транспортная – улица Свободы – Приморский парк – парк им. А.М. Горького – поселок Политотдельское, Матвеево-Курганского района.

Для учета птиц использовали метод маршрутного учета Д.Н. Кайгородова. Мы сосчитали певчих птиц по данному маршруту и составили (табл.1).

Условные обозначения: В. Г. – военный городок; С.В.Г. – старый военный городок; С.П. – село Политотдельское; Р.Д. – родниковая долина; V – сельские поля; YYY – луг; ….. – скопление птиц.

Таблица обнаруженных певчих птиц в окрестностях города Вывод: результаты исследований наличия певчих птиц, показали большое разнообразие певчих птиц. Не прилетела опять городская ласточка. Мы считаем, что они не прилетают, потому что увеличилось число стрижей, которые питаются также. Зато деревенской ласточки много в селах. Много стало дятла пестрого, скворцов в военном городке, где много старых деревьев и тихо. Расселились колониями грачи, т.к. рядом городская свалка, на которую они летают. Меньше стало кукушек, трясогузки белой, соловья. Это говорит о том, что изменился привычный ландшафт. Прилетели щеглы, пеночки, крапивник в небольшом количестве. Поселились у нас и фазаны.

Диаграмма распределения певчих птиц в различных местах обитания Вывод: наибольшее число птиц в военном городке, т.к. он удален от автомагистралей, предприятий. В городке произрастает большое количество деревьев и кустарников, рядом расположены дачные участки и заброшенный сад, который занимает большую территорию. Много птиц в парках и селах, где разные биотопы.

2.2. Многообразие певчих птиц в окрестностях города.

Соловей (Luscinia luscinia) Семейство мухоловковые – каждый элемент песни (колено), число которых может достигать 12, повторяется несколько раз. Позыв – высокое «фью-фью», при тревоге отрывистое «фьють-прр..».

Хохлатый жаворонок (Galerida cristata) семейство жаворонковые – самец обычно поёт сидя на возвышенном месте на земле, на дереве, часто поёт в полёте. Обнаружили стайки жаворонков на сельских лугах и дорогах.

Белая трясогузка (Motacilla alba) семейство трясогузковые – во время движения по земле птица заметно покачивает хвостом. Прилетело в этом году меньше, а ведь какая она красивая со своим подрагивающим хвостиком.

Деревенская ласточка (Hirundo rustica) семейство ласточковые – на горле и лбу красно-коричневое пятно. Поет в полете и сидя на проводах. Поет с 5 утра и до поздней ночи. Жители села с трепетом сохраняют прошлогодние гнезда и ждут прилета ласточек вновь.

Горихвостка-чернушка (Phoenicurus ochruros) семейство дроздовые – горихвостка-чернушка всё время покачивает своим ржавым хвостиком. Поет весь день с самого раннего утра «фьюить-тиктик..» Поет и в июле и даже при высокой температуре.

Зяблик (Fringilla coelebs) семейство вьюрковые – брачный наряд самца пепельно-серый на голове и горле, красно-коричневый на спине и жёлто-зелёный на пояснице. Трели зяблика «рюм – рюм – рюм»… Обыкновенный скворец (Sturnus vulgaris) семейство скворцовые – самка и самец имеют чёрную окраску с красивым металлическим блеском. Умный садовод обязательно повесит скворечник, чтобы привлечь скворца в сад. Летают стайками, и наблюдать за ними интересно.

Береговая ласточка (Riparia riparia) семейство ласточковые – оперение верхней части тела серовато-бурое. Нижняя часть тела преимущественно грязно-белая. Голос – резкий, глухой звук, что-то вроде «чрррш».

Большая синица (Parus major) семейство синицевые – окраска головы, кроме белых полей по бокам, вся иссиня-чёрная, чёрный цвет широкой полосой переходит на брюшко. Эта умница птица радует нас своей песенкой круглый год.

Серая ворона (Corvus corone) семейство вороновые – серая ворона имеет чёрную окраску на голове, передней части шеи, на крыльях, хвосте и колене, а остальная часть тела серая. Каркают и в полете, и сидя на дереве.

Обыкновенная иволга (Oriolus) семейство иволговые– у самца крылья, середина хвоста-чёрные всё остальное – ярко-желтое. Верх тела самки жёлто-зелёный. Поет иволга с 5 утра и весь день четко по часам раздается голос флейты и рядышком поскрипывание. Своими красивыми песнями «фиу-лиу…фиу-лиу» радует иволга все лето.

Грач (Corvus frugilegus) семейство вороновые – у старых грачей хорошо видно беловатые участки у основания клюва. При передвижении по земле задняя часть тела грача ходит из стороны в стороны.

Селятся большими колониями, и крики их раздаются с раннего утра до поздней ночи.

Черный стриж (Apus apus) семейство стрижиные – крылья длинные серповидные, хвост вильчатый. Птичья карусель в небе – это стрижи. Поют в полете весь день и до поздней ночи, завершают птичий оркестр.

Сойка (Garrulus glandarius) семейство вороновые – на темени чёрно-белые пёрышки образуют небольшой хохолок. Хвост тоже чёрный. Поет скрипучим голосом, но в зимний период ее радостно видеть и слышать.

Большой пестрый дятел (Dendrocopos major) семейство дятловые – в окраске преобладают черные и белые тона, у самцов – красный затылок. Дятел не только барабанит, но и поет весь день. Заботливые родители.

Домовый воробей (Passer domesticus) семейство воробьиные – самец отличается от самки большим черным пятном, а самка серенькая. Высиживает яйца самка пятьдесят дней. Ну, уж чириканье воробья никто не спутает, и он нас радует песенкой весь год.

Сорока (Pica pica) семейство вороновые-окраска у самца и у самки чёрно-белая. Красавица сорока своим криком оповещает, кто – то идет. Поет с раннего утра до поздней ночи. С 29 мая появились птенцы на деревьях, в траве, земле и сорочьего крика прибавляется..

Щегол обыкновенный (Carduelis carduelis) семейство вьюрковые – крылья чёрные с жёлтой полосой, темя чёрное или серое, щеки белые, вокруг клюва красное кольцо. Меньше этих птиц у нас в городе, но больше их в сельской местности, уж очень красиво поют щеглы «пить-поить-пить»

Кукушка (Cuculus canorus) семейство кукушковые –. Самка в летний сезон подкладывает по одному яйцу в 2–5 гнезд, а насиживает эти яйца другие. Песню кукушки знают все, и эта песенка украшает природу своим «ку-ку».

Удод (Upupa epops) семейство удодовые – птица с длинным тонким клювом и длинным хохолком-веером на голове, является одной из самых легкоузнаваемых птиц. Окрас головы, шеи и груди с розоватого до каштанового цвета. Поет «уп-уп-уп», «уд-уд-уд».

Горихвостка садовая (Phoenicurus phoenicurus) семейство мухоловковых – рыжий окрас хвоста и брюшка. Птица характерно подёргивает ярким хвостом, после чего ненадолго замирает. Поет горихвостка «уить-уить», даже ночью и весь день пока высиживает птенцов.

Дикий голубь (Columba livia) семейство голубиные – окраска оперенья обычно сизая, на шее черный пояс. Родители выкармливают птенцов особым «голубиным молоком. Воркуют сидя на проводах, столбах, на крыше дома.

Домашний голубь (Columba livia) семейство голубиные – у домашних голубей 28 разновидностей окраски. Насиживают оба родителя в течение 16–19 суток. Воркуют с утра до поздней ночи с большими перерывами.

2.2.1. Учет прилета перелетных певчих птиц в наш город и его окрестности Мы провели учет прилета перелетных певчих птиц в окрестности нашего города методом маршрутного учета по методикам Д.Н. Кайгородова и А.С. Боголюбова, а результаты исследований отразили в (таблице 2).

Таблица учета сроков прилета певчих птиц в окрестности города Экосистемы Вывод: результаты исследования прилета показали, что массовый прилет происходил в апреле месяце. В этом году опять не прилетела городская ласточка. Много прилетело черного стрижа и ласточки деревенской, которая гнездится в сельской местности. Много прилетело щегла, но мало белой трясогузки. Новый вид мы обнаружили в селе, среди густой травы – крапивник, а в городе пеночку. Залетели в город и улетели сизоворонки и щури, но возвратились в конце августа и улетели в сентябре месяце.

2.2.2. Наблюдение за гнездами певчих птиц с птенцами.

В походе по маршруту были обнаружены гнезда птиц: дятла большого пестрого, большой синицы, горихвостки садовой, черного стрижа и деревенской ласточки. Результаты наблюдений отразили в (таблице 6). Наблюдать за птенцами приходилось в течение всего дня с 4 часов утра и до 22 часов в мае и начале июня.

Таблица наблюдений за гнездами певчих птиц с птенцами Вывод: птицы активно прилетают к гнездам (кроме стрижей), мы могли их и не рассмотреть.

Наблюдение за кормлением птенцов вместе с моими одноклассниками, хороший урок заботы о своих близких.

2.3. Музыкальное звучание голосов птиц.

Мы решили попробовать воспроизвести голоса птиц на музыкальном инструменте. Лучше всего для полевых условий подходит флейта, т.к. ее звучание созвучно с голосами птиц и я научился играть на флейте. У меня появилось много поклонников среди подростков, которые вместе со мной ходили по орнитологическим тропам, принесли охотничий бинокль, фотографировали птиц, но самое главное – начали бережно относиться к птицам. Этого я и хотел добиться своей работой.

2.3.1. Классификация звуков, издаваемых птицами.

На Земле живет свыше 8500 видов птиц и у каждого вида существует не один, а несколько звуков разного звучания. Голос птицы – зеркало ее физиологического состояния. Классификацию звуков, издаваемых птицами, можно разделить на звуки голосовые и неголосовые. Неголосовые, механические обычно слышны во время полета, взлета и посадки птиц. Сопутствующие сопровождают полет, и определяются строением маховых перьев. Звуки направленного значения издаются птицами весной, в период размножения. Лучшим образцом являются дятлы, которые оповещают о себе громкой барабанной дробью. Мы засекали частоту ударов по стволу дерева, и она варьирует от 16 раз в секунду до 30.

Голосовые сигналы птиц подразделяются на призывные, защитные и звуки специального назначения, например, эхолокационные сигналы и другие. Призывные сигналы птицы используют для осуществления связи между особями внутри вида во время кочевок, миграций и на зимовках. Защитные сигналы предупреждают особи своего вида о появлении опасности. Сигналы специального значения характерно только некоторым видам птиц.

2.3.2. Значение голосов птиц Песня представляет собой видоопознавательный сигнал, дающий самцу и самке с далекого расстояния находить друг друга. Ориентир для молодых птиц при выборе места гнездования. Записи голосов птиц находят применение в практике сельского хозяйства. Метод звуковых репеллентов используют в авиации для отпугивания птиц гнездящихся вблизи аэродрома. Но самое главное, считаю, это слушанье бесплатной птичьей песни, с которой мало что может сравниться. С незапамятных времен певчие птицы служили источником вдохновения поэтам, музыкантам, художникам и мечтателям. Голоса птиц используются и в медицине, как метод звуковой терапии. Некоторые нервные болезни лечатся, просмотром фильма о природе, озвученного пением птиц. Если человек не может уснуть, можно включить голоса птиц в весеннем лесу и сон обязательно прейдет. Мы проверили это утверждение ученых и предложили бабушкам наших учеников участвовать в нашем эксперименте (табл. 4).

Методика исследования влияния голосов птиц на сон пожилых людей.

На диски записали пение птиц в весеннем лесу. Пение птиц перекликается с журчанием воды. Подобрали четыре женщины в возрасте 65-70 лет, страдающих бессонницей, и предложили им перед сном в обеденные часы и на ночь слушать пение птиц. Свои ощущения они должны записывать в листок наблюдений. Эксперимент проводили в течение месяца.

Таблица результатов исследования, влияния пения птиц на сон №4 засыпаю не всегда засыпаю через 2 прослуши- засыпаю с14дня засыпаю Экосистемы Выводы: результаты исследования показали благоприятное влияние пения птиц на бессонницу наших исследуемых. В начале эксперимента засыпали женщины с трудом и в обеденное время и в ночное №1. представляла себя на лесной полянке, где тепло и тихо и это ей помогло. №2, убаюкивала мелодия и чувствовала себя комфортно. №3, труднее привыкала к мелодии голосов, вначале даже раздражала мелодия, а затем представляла себя в лесу у родника и засыпала. №4, если очень расстроена, то не могла уснуть долго, но когда вслушивалась, успокаивалась и засыпала.

2.3.3. Методика исследования голосов птиц Необходимо соблюдать следующие правила, которые мы определили для себя сами. 1. Изучить внешний вид и повадки поющих птиц, научиться распознавать птиц в природе с помощью определителя. 2. Важно научиться распознавать птиц по голосам, т.к. не всегда можно разглядеть птицу среди листвы, а по голосу можно определить вид. 3. В изучении голосов птиц большую помощь могут оказать диски с голосами птиц, Интернет – ресурсы. 4. Проводить постоянные наблюдения за птицами в природе. 5. Поет птица или беспокоится, угрожает, все это нужно уметь определять. 6. Иметь бинокль и фотоаппарат. 7. Вести учет голосов птиц и записывать в дневник наблюдений. 8. Запастись терпением у гнезда птиц. 9. Не подходить близко к птице, т.к. у птиц сильно развит фактор вспугивания, что создает определенные трудности для изучения птиц. Но, главное правило – не навреди птицам! Результаты наших исследований отражены в (таблице 5).

Таблица результатов исследования звучания голосов птиц весной деревенская Вывод: результаты исследования показали разные сроки звучания, зависящие от образа жизни и способа питания. Иволга начинает петь утром в одно и то же время и по ней можно проверять даже часы. А вечером все небо звучит голосами стрижей, которые залихватски, летают по небу и распевают свои песни. В селах поют весь день деревенские ласточки. Раньше всех запевает и поет весь день горихвостка садовая и реже горихвостка домовая. Все время распевают воробьи, синички. Продолжительность пения у всех видов, разная, от нескольких секунд до 20 минут и более. Продолжительные песни в вечернее время у соловья и зяблика, а в утреннее время более залихватское и разнообразнее.

Нас заинтересовала эта особенность птиц, и мы решили изучить, а сколько длится песня и составили (таблицу 6), наиболее хорошо звучащих голосов.

Таблица результатов исследования продолжительности птичьей песни Вывод: результаты исследования показали, что наиболее продолжительные песни у горихвостки садовой и часто повторяемые. В любую погоду поют иволга, воробей. Продолжительней песни этих птиц в утренние часы и более разнообразны. Когда поют птицы, кажется, играет невидимый оркестр в воздухе, парке, саду и это такое наслаждение слушать его.

Вывод: суточные ритмы у всех птиц разные, но активнее всего птицы поют в утреннее время.

Иволга поет четко по часам и если записать ее пение, то можно определять время. Дятел поет весь день, и песенки его не замолкают даже в обеденное время.

Экосистемы 2.4. Сезонные голоса птиц. Из всех времен года весна оказывает на нас эстетическое воздействие своим звучанием, и «молчаливая весна», без пения птиц, вряд ли будет восприниматься как настоящая весна.

2.4.1. Исследование мартовских перезвонов птиц.

Март. Идет весенняя капель и повсюду слышны песни большой синицы «зиньзивер, зиньзивер, зиньзивер…» она исполняется в классической форме – триолями, начинаясь с затакта. Поодаль поет еще одна и раздается весенний хор. Мы попытались разучить их песни и вот, что получилось:

Получается музыкальная перекличка. Весной можно увидеть и услышать незамысловатую песню сойки среди еще не распустившейся листвы. Много можно услышать голосов в марте, но особенно характерны синичьи перезвоны, а также барабанные трели дятла большого пестрого.

2.4.2.Исследование апрельских голосов птиц В апреле прилетают все новые и новые птицы, и к концу месяца в парках и скверах города стоит сплошной птичий гомон. Повсюду поют зяблики.

Громче воркуют дикие голуби, выбирая себе пару. Вскоре появились скворцы и залетали стайками и запели, как будто переговариваясь друг с другом. Забегали по дорожкам, собирая семена тополей белые трясогузки. В конце месяца запевают горихвостки свою бесконечную песенку. Вскоре зазвучал небесный оркестр – это прилетели черные стрижи и завели свои карусели у многоэтажных домов. И последним в апреле в этом году прилетел соловей (29.04.), в 2011 году он прилетел 4 мая.

Таблица исследования звучания голосов певчих птиц 29 апреля Зяблик С 4-36 поет высоко на деревьях весь день, активно утром и вечером Большая С 5-30 поет на деревьях, в траве весь день до 20-32 ч.

синица Грачи С 5-46 кричат в гнездах, в полете и активно утром и вечером до 21ч.

Серая С 5-30 поет на верхушках сухих деревьев, изредка в течение дня ворона Сорока С 6-15 кричит с перерывами на 30 минут и весь день до 20-21 ч.

Воробей С 6-00 чирикает весь день в кустах, на деревьях, на земле до 20-44ч.

Домашний С 6-30 на земле танцуя около голубки, воркует голубь только днем голубь Дятел С 6-10 поет, барабанит на деревьях и старых и молодых до 20-34 ч.

Скворцы С 6-05, летают стайками, поют на деревьях и проводах до 20-00 ч.

Соловей С 3-42 такие трели раздаются, просто дух захватывает и до 22-32 ч.

Сегодня прилетели соловьи и вечером жители слушали его трели Крапивник С 5-45 поет в траве под забором, днем и вечером до 19-35 ч.

Горихвостка С 5-34 поет, как постукивает молоточком до 21 ч.

чернушка Горихвостка С 5-00 поет, заливается сидя на проводах, деревьях до 21-12 ч.

садовая Черный С 6-00 поднимаются высоко в небо, стремительно падает вниз и опять вверх и все время поет стриж Трясогузка С 7-05 расхаживает по дорожкам и поет, но очень не долго Вывод: в конце апреле оглушающий птичий хор раздается с раннего утра и до поздней ночи. Невероятно интересно наблюдать за певчими птицами, изучать их повадки, внешние признаки и особенно голоса. По голосам мы находили гнезда птиц и изучали повадки.

2.4.3. Исследование песен птиц в мае и июне Еще больше песен в мае, особенно в конце месяца, когда прилетели почти все перелетные птицы и запели около своих гнезд. Погожим утром общий хор птиц иногда буквально оглушает. Одновременно поют сразу несколько видов птиц, но наиболее примечательная песня кукушки на мой взгляд. В начале месяца прилетает долгожданная иволга.

По утрам и вечерами носятся черные стрижи и залихватски распевают свои трели, а в деревнях звонко щебечут деревенские ласточки. Стайками вдоль дорог, вышагивают хохлатые жаворонки и вдруг поднимаются в небо, зависают и поют. Слушать соловьиные песни нам пришлось выезжать в село. Соловьи поют свою песню – «ту-ту-тиклю-тиклю-кликик-тррррррци-чо-чо».

2.4.3.1.Результаты исследования пения птиц в военном городке 29 мая 4-35 – запела иволга (5 минут). 4-47 – запела синичка (2 минуты). 4-56 – закричали одиночно грачи и умолкли. 5-00 – закричала сорока, затем другая, кто-то потревожил. Умолкли. 5-12 – запел воробей одиночно, а через 5 минут началась активная песня и продолжительная. 5-17 – серая ворона (1 минута). 5-18 – сорока (8 минут), поет сидя на дереве. 5-19 – полетели грачи с гнезд и запели. 5-26 – стрижи полетели одиночно и песенка звучит тихо. 5-28 – серая ворона (3 сек.). 5-29 – стрижи запели активно и началась в небе карусель и звонкая песня. 5-31 –запел зяблик и такие трели распевал, точно соловей. 5-32 – раскричались сороки, кто-то потревожил. 5-33 дикий голубь (3 сек.). 5-39 – переполох в грачиных гнездах – это кричат птенцы. 5-41 – дятел вылетел из гнезда и начал кормить птенцов. 5-49 –сойка пролетела и на лету прокричала хриплым голосом. 6-01 – очень громкая барабанная дробь дятла (1 минута). 6-07 – иволга запела, как заиграла флейта. 6-08 – сойка закричала высоко в кроне дерева. 6-14 – без устали поют садовые горихвостки. 6-19 – горихвостка домовая запела очень активно и сколько мы наблюдали, она не умолкала, беспокоилась, когда мы близко подходили к гнезду, а мы услышали писк птенцов и в нашей копилке еще прибавилось гнездо. 6-23 грачи активно летят на свалку и возвращаются обратно для кормления птенцов.

6-28 – сойка запела. 6-30 – скворцы запели. 6-45 – иволга порадовала нас своими трелями. 6-52 – прилетели две серые вороны, горделиво уселись на макушку дерева и каркнули. 7-00 – звонко запела иволга, и пошел дождь. 7-10 – притихли все птицы, только продолжала петь красавица иволга, изредка чирикал воробей, и установилась тишина. Дождь продолжается и вдруг в 7-47 закричала кукушка, да так звонко!

4-30 – позвонили из села и сообщили, что сегодня соловей запел в 4-30. 5-28 – запели ласточки деревенские, но это в деревне, а к нам опять не прилетела ласточка городская. А дождь все идет.

место звучания 1.06, t + 25o Поют активно все птицы в течение дня. Слышны голоса птенцов в гнездах: синицы, солнечно,С.В.Г. дятла, сороки, грачей, горихвосток, скворцов.

5.06, t+27o Больше сорочьих голосов в гнездах в утреннее время, воркуют голуби в гнездах. Высолнечно, парк летели птенцы синицы. Не слышно зяблика.

9.06, t+28o Красиво поют кукушки и щеглы весь день, утром и вечером поют соловьи. Летают пасолнечно, село рочками ласточки и поют в воздухе и на проводах. Весь день воркуют дикие голуби.

12.06, t+ 28o Поют активно все птицы весь день и длительно. Не видно белой трясогузки. Реже солнечно,тропа слышны песни иволги. Бегают синички на земле.

16.06, t +32o Вылетели птенцы дятла, редко поют соловьи и коротко, реже поют все птицы, кроме солнечно,С.В.Г. синиц, воробья, сорок, стрижей.

26.06, t+33o Воркуют голуби в гнездах. Весь день прыгают по земле сорочата и кричат. Стрижи солнечно, тропа поют реже и позже просыпаются.

29.06, t +36o Стрижи поют только утром и вечером, кукушки не слышно, соловьи уже не поют, видесолнечно, село и ли трясогузку у моря, много скворцов с птенцами. Реже поют все птицы и только рано Вывод: С повышением температуры птицы поют только утром и вечером с 16 часов. Весь день поют воробьи, синицы, сороки, горихвостки чернушки, сойки, голуби. Иволга поет утром, в 15 часов и вечером с 18 часов до 21 часа с перерывами. В селе поют щеглы, ласточки и дикие голуби и соловьи.

Экосистемы 2.4.3.2. Исследование влияния чужой песни на определенный вид птиц/ Мы провели эксперимент: влияет ли чужая песня на другой вид птиц. С этой целью мы выбрали участки зяблика, иволги, пеночки и на этих участках я играл на флейте песенки разных птиц. На участке зяблика играл на флейте песенки большой синицы. Зяблик вначале замолчал, как бы вслушивался, а затем запел, как и прежде. У дерева, где задорно распевала пеночка, играл песенки иволги, но пеночка ни как не прореагировала. Иволги также не обращали внимания на песенки сразу нескольких голосов разных птиц, но когда играл песенки иволги, они замолкали, перелетали на другое дерево и пели вместе со мной по очереди.

Вывод: птицы поют свои песни, не обращая внимания на другие песенки птиц. Поэтому интервалов между песнями в утреннее время и вечернее в конце мая и июня практически нет. Кажется, звучит птичий ансамбль. Я счастлив, что проводил эти исследования и понял красоту птичьей песни.

2.4.4. Исследование голосов птиц в июле и августе Исследования в июле месяце, доказали, что птицы еще поют. Чаще поют в июле сойки и иволги с птенцами, синицы, сороки, грачи, ласточка деревенская, щеглы, голуби, дятлы и конечно воробьи. Не слышно кукушку с 5 июля. Реже слышны песни горихвосток, но утром и вечером в прохладную погоду поют чаще. Лучше всего в июле слушать песни было в военном городке, в старом заброшенном саду.

Здесь сойки и иволги устраивали такие карусели со своими птенцами в деревьях, что я смог их хорошо рассмотреть, послушать и сфотографировать. При температуре +250 просыпались с 5 утра и пели все, но с 20.07.2012 г. температура повысилась до + 380 и многое изменилось. Черные стрижи петь начинали с 6 утра и до 8 часов, а затем перерыв до 20 часов и опять пели до 21 часа.

Условные обозначения: ….. – голоса птиц, 5 – 22 – время звучания.

Вывод: реже слышны песни главных певцов и в августе, но продолжают петь любимые иволги, полюбившиеся горихвостки, сороки и стрижи. Распевают в селе щеглы, ласточки и жаворонки.

Таблица учета голосов птиц в августе по орнитологическим тропам 2.08 10.30 десять стрижей в небе 4.08 18.51 грачи,19.05 иволга,20.34 стрижи в небе 20.50 горихвостка садовая и сойка 10.08 20.17 иволга, 20.18 дятел, горихвостка 20.20 иволга, горихвостка садовая 13.08 8.00 синицы, 9.04 – 9.49 иволги и горихвостки 14.36 иволга,19.06 дятел, ворона 16.08 12.50 горихвостка садовая, 13.13 трясогузки 19.02 скворцы, 19.11 сорока 17.08 19.20 грач, 19.37 дятел и горихвостка чернушка 20.05 горихвостка садовая Выводы: данные исследования доказали, что и в августе продолжают звучать песни певчих птиц.

Песни звучат реже, короче и замолкают раньше. Конечно, поют все оседлые птицы, они теперь остались хозяевами и заявляют об этом своими задорными песенками синички.

2.4.5. Голоса птиц осенью и зимой Осенние голоса птиц – это, прежде всего голоса кочующих, перелетных и оседлых птиц. Осенью можно услышать барабанную дробь дятла и пение скворцов, сойки. И вдруг в небе стайками кружатся золотистые щури и поют свои песни. Эти птицы уже третий год прилетают в конце мая, исчезают почти на все лето и опять прилетают в сентябре. Они радовали своими песнями до 20сентября. Жизненный уклад птиц зимой весьма однообразен: длительный сон, дневные кочевки в поисках пищи. И в это время слышны голоса большой синицы и чириканье воробья и конечно грачей. Поэтому считаем, мы должны быть благодарны этим птицам за их песенки в тоскливые зимние дни.

2.5. Учет отлета певчих птиц Осенью перелетные птицы собираются в стаи и готовятся к отлету на зимовку. Первыми улетают насекомоядные, они в конце лета начинают ощущать нехватку корма. Июль был очень жарким и первыми улетели 23.07. 2012 г. черные стрижи и в небе сразу стало пусто и тоскливо. Иволги улетели 19.08.

2012 г. значит скоро осень. В конце августа (с 25 августа) готовятся к отлету ласточки. В небе, что-то происходит невероятное – целый рой этих птиц распевает песни и устраивает карусели (в нашем селе), а 10 сентября они улетели. Похолодало, но скворцы еще не улетели, 25.10.2012 г.

2.6. Причины снижения численности певчих птиц Численность мелких певчих птиц с каждым годом становится все меньше. Причины этого весьма разнообразны:

Причин очень много, но в конечном итоге за все в ответе человек.

1. Были обнаружены и изучены голоса 9 видов оседлых и 17 видов перелетных птиц.

2. Обнаружили больше всего птиц: воробья домового, домашнего голубя, сойки, большого пестрого дятла, грачей, иволги, скворцов.

3. Не были обнаружены городские ласточки в черте города, но много деревенских ласточек в окрестностях.

4. Увеличилось количество черного стрижа, что, несомненно, явилось одной из причин исчезновения городской ласточки.

Экосистемы 5. Уменьшилось число соловья в городе, что свидетельствует о нарушении привычной среды обитания, но в селах количество увеличилось.

6. Изученные голоса птиц доказали их разнообразие и независимое звучание от других видов.

7. Больше всего и продолжительней звучат песни в конце апреля и мае месяцах.

8. Песни задорно звучат рано утром и в вечернее время, в жаркую погоду затихают.

9. В июне добавляются голоса птенцов.

10. Результаты маршрутного учета показали удовлетворительное состояние окружающей среды мест обитания и достаточное их количество.

11. Данный проект, считаю, имеет большое практическое значение, как обучающий материал на уроках биологии, экологии, окружающем мире, так и воспитывающий доброту, бережное отношение к животному миру, а значит, позволит сохранить видовое разнообразие птиц.

4. Заключение.

1.Организовал фотовыставку «Наши птицы» среди своих сверстников и выставил ее в местном клубе «Сокол».

2. Провел акцию среди жителей военного городка « Берегите певчих птиц».

3. Убедил своих сверстников в необходимости помощи птицам зимой и провел конкурс «Лучшая кормушка».

4. Выпустил листовки с обращением к жителям города о необходимости помощи птицам зимой и весной.

5. Принял активное участие в городском конкурсе «Наши пернатые друзья».

6. Принял самое активное участие в организации конкурса в школе «Лучший скворечник».

7. Создал свой сайт «Певчие птицы города Таганрога и его окрестностей». http://ptichki-taganroga.

jimdo.com 8. Свои исследования образа жизни неизученных певчих птиц буду продолжать и проведу мониторинг причин влияющих на снижение количества певчих птиц в нашей области.

ЭКОЛОГИЯ ЧЕЛОВЕКА И ЕГО СРЕДА ОБИТАНИЯ

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ СМОГ. МИФ ИЛИ РЕАЛЬНОСТЬ?

ВВЕДЕНИЕ

Электромагнитное излучение увидеть невозможно, а представить не каждому под силу, и потому нормальный человек его почти не опасается. Между тем если суммировать влияние электромагнитного излучения всех приборов на планете, то уровень естественного геомагнитного поля Земли окажется превышен в миллионы раз. Масштабы электромагнитного загрязнения среды обитания людей стали столь существенны, что Всемирная организация здравоохранения включила эту проблему в число наиболее актуальных для человечества, а многие учёные относят её к сильнодействующим экологическим факторам с катастрофическими последствиями для всего живого на Земле.

В наше время современный уровень развития электронной техники позволяет создавать и изготавливать приборы для осуществления контроля за уровнями электромагнитных излучений, которым подвергается каждый из нас. Но тот факт, что этого не происходит, свидетельствует о существовании искусственно созданных барьеров, препятствующих изготовлению и распространению среди населения таких приборов. Одна из мотиваций создания этих барьеров – «меньше знаем – лучше спим».

В последние годы проблема воздействия низкочастотных магнитных полей слабой интенсивности на биологические объекты привлекает пристальное внимание исследователей. Согласно современным представлениям, слабые низкочастотные МП способны оказывать регулирующее воздействие на адаптационно-защитные системы, которые обусловливают естественную резистентность организма.

Цели исследования:

Изучить воздействие на человеческий организм низкочастотного магнитного поля, Изготовить прибор для выявления переменного низкочастотного магнитного поля.

Задачи исследования:

Изготовить тестер «электрического смога», предназначенный для выявления переменного низкочастотного магнитного поля в диапазоне от 30–40 Гц до 1–2 кГц и измерения его индукции с погрешностью в пределах ±5%;

Провести измерения уровня «смога» в своём жилище, а также по месту учебы и проанализировать исходные данные.

Основные источники электромагнитных излучений • Среди основных источников электромагнитных излучений можно перечислить следующие:

• Электротранспорт (трамваи, троллейбусы, поезда);

• Линии электропередач (городского освещения, высоковольтные);

• Электропроводка (внутри зданий, телекоммуникации);

• Бытовые электроприборы;

• Теле- и радиостанции (транслирующие антенны);

• Спутниковая и сотовая связь (транслирующие антенны);

• Персональные компьютеры.

Биологическое влияние электрических и магнитных полей на организм людей и животных достаточно много исследовалось. Наблюдаемые при этом эффекты, если они и возникают, до сих пор неясны и трудно поддаются определению, поэтому эта тема остается по-прежнему актуальной.

Резистентность (от лат. resistentia – сопротивление, противодействие) – сопротивляемость (устойчивость, невосприимчивость) организма к воздействию различных факторов – инфекций, ядов, загрязнений, паразитов, и т. п.

Экология человека и его среда обитания Магнитные поля на нашей планете имеют двоякое происхождение – естественное и антропогенное2. Естественные магнитные поля, так называемые магнитные бури, зарождаются в магнитосфере Земли. Антропогенные магнитные возмущения охватывают меньшую территорию, чем природные, зато их проявление значительно интенсивнее, а следовательно, приносит и более ощутимый ущерб. В результате технической деятельности человек создает искусственные электромагнитные поля, которые в сотни раз сильнее естественного магнитного поля Земли. Источниками антропогенных излучений являются мощные радиопередающие устройства, электрифицированные транспортные средства, линии электропередачи.

Один из наиболее сильных возбудителей электромагнитных волн – токи промышленной частоты (50 Гц). Так, напряженность электрического поля непосредственно под линией электропередачи может достигать нескольких тысяч вольт на метр почвы, хотя из-за свойства снижения напряженности почвой уже при удалении от линии на 100 м напряженность резко падает до нескольких десятков вольт на метр.

Исследования биологического воздействия электрического поля обнаружили, что уже при напряженности 1 кВ/м оно оказывает неблагоприятное влияние на нервную систему человека, что в свою очередь ведет к нарушениям эндокринного аппарата и обмена веществ в организме (меди, цинка, железа и кобальта), нарушает физиологические функции: ритм сердечных сокращений, уровень кровяного давления, активность мозга, ход обменных процессов и иммунную активность. [«Физический фейерверк» Дж. Уокера. Перевод с английского под редакцией кандидата физико-математических наук И.Ш. Слободецкого.] Влияние магнитного поля на различные системы организма.

У человека при кратковременном его пребывании в гипомагнитной3 среде немедленно изменяется реакция центральной нервной системы.

Слабые магнитные поля – техногенного и естественного происхождения – оказывают влияние на циркадные ритмы4 и физиологические функции человека, что в итоге сказывается на общем состоянии.

В природных условиях человек подвержен лишь естественным электромагнитным полям, на которые он настроился на протяжении всего процесса эволюции на планете Земля. Когда же в этот процесс взаимодействия вмешиваются искусственные источники магнитных, электрических и электромагнитных полей, то происходит нарушение синхронизации. Магнитное поле Земли изменяется с частотой в среднем 8 Гц, хотя это значение может значительно колебаться. Наш организм уже настроен на то, чтобы воспринимать эту частоту, и считает её естественным фоном. Таким образом, наши клетки являются чувствительными к данной частоте воздействия магнитного поля.

Различные научные исследования показали, что низкочастотное (2–8 Гц) электромагнитное поле воздействует на скорость реакции человека на оптический сигнал. Магнитное поле в диапазоне 5–10 Гц изменяет время реакции мозга человека на многие другие внешние воздействия.

Исследования показали, что при воздействии на человеческий организм кратковременного переменного магнитного поля с частотой 0,01–5 Гц происходит резкое изменение характера электроэнцефалограммы мозга человека. Под воздействием слабых переменных магнитных полей у человека возрастает частота пульса, начинает болеть голова, ухудшается самочувствие и ощущается слабость во всём организме. При этом происходит сильное изменение электрической активности мозга. [Рыбаков Ю.Л., Седакова А.А., Николаева Т.Г., Мещерикова В.В., Добрынин Я.В. Изучение противоопухолевого действия вихревого магнитного поля (ВМП) в экспериментальных тест-системах in vitro и in vivo. // Медицинская физика. 2003. №3. С.42-50.] Антропогенные (антропические): физические: использование атомной энергии, перемещение в поездах и самолётах, влияние шума и вибрации • химические: использование минеральных удобрений и ядохимикатов, загрязнение оболочек Земли отходами промышленности и транспорта • биологические: продукты питания; организмы, для которых человек может быть средой обитания или источником питания • социальные: связанные с отношениями людей и жизнью в обществе Гипомагнитной – немагнитной.

Циркадные (циркадианные) ритмы (от лат. Circa – около, кругом и лат. Dies – день) – циклические колебания интенсивности различных биологических процессов, связанные со сменой дня и ночи. Несмотря на связь с внешними стимулами, циркадные ритмы имеют эндогенное происхождение, представляя, таким образом, «внутренние часы» организма.

ВЛИЯНИЕ МАГНИТНОГО ПОЛЯ НА РАЗВИТИЕ БОЛЕЗНЕЙ

Поскольку магнитные поля воздействуют на весь организм человека, в той или иной степени подвергаются воздействию все системы, то и во время заболеваний ничего существенно не изменяется.

Однако, если здоровый организм ещё может справляться, то есть адаптироваться к воздействию магнитных полей, то чем сильнее он заболевает, тем существеннее становится воздействие. Организму, ослабленному продолжительной болезнью, даже незначительное, слабое воздействие может нанести существенный, а иногда и непоправимый урон.

Исследования показали, что в день прохождения магнитной бури и на протяжении ближайших 1- дней после неё сильно возрастает количество обращений людей с сердечно-сосудистыми проблемами и летальных исходов. Наш организм реагирует на воздействие не мгновенно, поэтому пик обращений приходится не на день самой магнитной бури, а на первый или второй день после неё. Также влияет и изменение самого магнитного поля, частота, амплитуда и модуляция которого изменяется по мере прохождения и спада магнитной бури.

Как уже было сказано, даже у здоровых людей во время магнитных бурь происходят некоторые изменения в составе крови. При непосредственном синхронном измерении концентрации лейкоцитов в крови и уровня возмущённости магнитного поля Земли выяснилось, что они изменяются практически одновременно. Во время магнитных бурь повышается вероятность тромбообразования. Вертикальная составляющая магнитного поля Земли изменяется в течение суток, и это приводит к изменению скорости оседания эритроцитов в крови.

Во время геомагнитных бурь у здоровых молодых людей замедляется свертываемость крови, в крови уменьшается количество лейкоцитов и тромбоцитов, увеличивается скорость оседания эритроцитов и активность тромбообразования. Исследования в различных городах показали, что характер изменения гемоглобина и эритроцитов в крови является схожим и связан с глобальными изменениями геомагнитной активности.

Под влиянием магнитных полей происходит повышение проницаемости сосудов и эпителиальных тканей, благодаря чему можно ускорить рассасывание отёков и растворение лекарственных веществ. Данный эффект лёг в основу магнитотерапии 5 и широко применяется при различных видах травм, ранений и их последствий. [Рыбаков Ю.Л., Седакова А.А., Николаева Т.Г., Мещерикова В.В., Добрынин Я.В. Изучение противоопухолевого действия вихревого магнитного поля (ВМП) в экспериментальных тест-системах in vitro и in vivo. // Медицинская физика. 2003.

№3. С.42-50.]

САНИТАРНЫЕ НОРМЫ

Исследования биологического действия ЭМП ПЧ, выполненные в СССР в 60-70х годах, ориентировались в основном на действие электрической составляющей, поскольку экспериментальным путем значимого биологического действия магнитной составляющей при типичных уровнях не было обнаружено. В 70-х годах для населения по ЭП ПЧ были введены жесткие нормативы, и по настоящее время являющиеся одними из самых жестких в мире. Они изложены в Санитарных нормах и правилах «Защита населения от воздействия электрического поля, создаваемого воздушными линиями электропередачи переменного тока промышленной частоты» № 2971-84. В соответствии с этими нормами проектируются и строятся все объекты электроснабжения.

Несмотря на то что магнитное поле во всем мире сейчас считается наиболее опасным для здоровья, предельно допустимая величина магнитного поля для населения в России не нормируется. Причина – отсутствие денег для исследований и разработки норм. Большая часть ЛЭП строилась без учета этой опасности.

На основании массовых эпидемиологических обследований населения, проживающего в условиях облучения магнитными полями ЛЭП, как безопасный или «нормальный» уровень для условий продолжительного облучения, не приводящий к онкологическим заболеваниям, независимо друг от друга шведскими и американскими специалистами рекомендована величина плотности потока магнитной индукции 0,2 – 0,3 мкТл. [Сивухин Д. В. Общий курс физики. – Изд. 4-е, стереотипное. – М.: ФИЗМАТЛИТ; Изд-во МФТИ, 2004. – Т. III. Электричество.] Магнитотерапия (англ. magnet therapy, magnetic therapy, magnotherapy) — группа методов альтернативной медицины, подразумевающих применение статического магнитного поля.

Экология человека и его среда обитания

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ЗАЩИТЕ

Основная мера защиты – предупредительная:

необходимо исключить продолжительное пребывание (регулярно по несколько часов в день) в местах повышенного уровня магнитного поля промышленной частоты;кровать для ночного отдыха максимально удалять от источников продолжительного облучения, расстояние до распределительных шкафов, силовых электрокабелей должно быть 2,5–3 метра; если в помещении или в смежном с ним есть какие-то неизвестные кабели, распределительные шкафы, трансформаторные подстанции – удаление должно быть максимально возможным, оптимальный вариант – промерить уровень электромагнитных полей до того, как жить в таком помещении;

Исходя из всех вышеперечисленных факторов, становится ясным, что пренебрегать состоянием магнитного поля в своём доме, а значит и в своём организме, не стоит. Для того чтобы узнать уровень магнитного поля, можно воспользоваться предложенным прибором.

Существуют определенные допустимые нормы уровня электрического поля:

Международная классификация электромагнитных волн по частотам.

Границы санитарно-защитных зон для ЛЭП согласно СН № 2971-84.

Границы санитарно-защитных зон для ЛЭП в г. Москве.

Допустимые уровни воздействия электрического поля ЛЭП.

Допустимые уровни воздействия электрического поля ЛЭП.

Предельно допустимые уровни электромагнитного поля для потребительской продукции, являющейся источником ЭМП.

Уровни магнитного поля промышленной частоты бытовых электроприборов на расстоянии 0,3 м.).

[Мизун Ю. Г., Мизун П. Г. Космос и здоровье.– М.: Знание, 1984. 144 с.– (Наука и прогресс).]

ТЕСТЕР «ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО СМОГА»

Воздействие на человеческий организм низкочастотного магнитного поля окружено множеством легенд и слухов, не поддающихся проверке. Тем не менее, в законодательствах США и Швеции указано, что работодателям запрещено использовать продолжительный труд наемных работников в условиях воздействия низкочастотного магнитного поля, значение которого превышает 200…300 нТл (нано тесла). Однако еще в конце 1996 г. Совет национальных исследований США опубликовал данные, в которых на основании наблюдения более 500 случаев на протяжении 20 лет отмечалось отсутствие какой-либо корреляции между воздействием магнитного поля и заболеваниями человека. Но проконтролировать электромагнитную «обстановку» на рабочем месте в любом случае полезно.

Предлагаемый тестер предназначен для выявления переменного низкочастотного магнитного поля в диапазоне от 30…40 Гц до 1…2 кГц и измерения его индукции с погрешностью в пределах ±5%. Область измерений составляет 100…2300 нТ, индикация имеет логарифмический характер.

Обнаружение поля осуществляет катушка L (без сердечника). В катушке магнитное поле частотой 50 Гц с пиковым значением 100 мТ индуцирует переменное напряжение порядка микровольт.

Это напряжение усиливается операционным усилителем lC1а с большим входным импедансом, затем этот сигнал интегрируется каскадом на lC1b. Интегратор ликвидирует частную зависимость индуцированного напряжения, но не меняет форму сигнала. С помощью lC1b также компенсируется частотная зависимость усиления, которая в диапазоне от 40 Гц до 10 кГц изменяется максимум на ±1,5 дБ.

Цепь обратной связи R4-R5-R6 стабилизирует рабочую точку lC1a и lC1b по постоянному току и задает усиление lC1a: А1=(1+R6/R5) =101. Сигнал с выхода lC1b выпрямляется дифференциальным усилителем lC1с со сдвинутой рабочей точкой, сглаживается интегрирующей цепочкой R16-C6 и подается на вход драйвера светодиодов lC2.

Драйвер управляет цепочкой светодиодов D1…D10, уровни зажигания которых отличаются на 3 дБ. Для удобства считывания показаний светодиоды D1…D3 желательно взять зеленого цвета. D4…D6-желтого, D7…D10-красного. Схема lC2 работает в режиме «бегущей точки»: всегда светится только один светодиод. Уровни зажигания светодиодов задаются управляющим током, который настраивается резистором R17 (в данном случае – порядка 3 мА). В состав lC2 входит источник опорного напряжения (выход – REFout). Каскад на lC2d создает при однополярном питании операционных усилителей «виртуальной земли» схемы. Ее уровень рассчитывается по формуле:

Ugnd=(R14+R15)/R15x1.25=3(В).

Устройство выполнено на печатной плате. В процессе монтажа прежде всего следует распаять две проволочные перемычки. Катушка датчика представляет собой сборную конструкцию, состоящую из двух плат. Одна из плат изготавливается по чертежу на рис.2а (Смотри Приложения), вторая (без фольги) – на рис.3а. (Смотри Приложения) Две платы соединяются при помощи 4-х латунных винтов (М210 или М212) с гайками. На винты между платами одеваются тонкие пластмассовые изоляционные втулки длиной около 5 мм, с помощью которых задается расстояние между платами.

Катушка наматывается поверх втулок медным обмоточным проводом в эмалевой изоляции диаметром 0,2 мм. Расстояние между платами подбирается так, чтобы в слое плотно друг к другу помещались 22 витка. Всего катушка содержит 107 витков. Выводы катушки распаиваются на плату.

После монтажа плата с катушкой устанавливается перпендикулярно к основной плате и припаивается к ней по краям. Корпус катушки можно также выпилить и склеить из пластин оргстекла, полистирола и т.п.

Потребляемый ток прибора (без индикации) составляет 10 – 15 мА. «Точность» тестера около ±5% достигается только в том случае, когда отмеченные резисторы имеют допуск 1%. Калибровку «по сигналу» в любительских условиях осуществить непросто, поскольку сертифицированный измеритель индукции или источник тестового сигнала вряд ли удастся найти. Если все же посчастливится их добыть, точную настройку можно осуществить путем увеличения или уменьшения количества витков катушки (добавление одного витка вызывает изменение показаний примерно на 1%).

Без калибровки данный тестер позволяет оценивать относительные уровни «электрического смога»

и примерно представлять себе электромагнитную обстановку на рабочем месте или где-нибудь в помещении.

Светодиод D1 светится, когда на выводе 5 (SIG) IC2 напряжение составляет 60 мВ, D2 светится при 80 мВ и, наконец, D10 зажигается при 1,25В. В устройстве желательно использовать светодиоды повышенной яркости диаметром 3 или 5 мм, чтобы уже при токе около 3мА они обеспечивали хорошо видимый свет.

Готовая схема вместе с батареей напряжением 9В помещается в пластмассовый корпус размерами 3070123 мм. В крышке сверлятся отверстия, соответствующие диаметру и расположению светодиодов. Кнопка управления (или выключатель) монтируется в правой нижней части крышки.

[Журнал «Радиотехника» №11; 2007г. Русская версия «Радио Мир» №6; 2011г. статья «Тестер электрического смога» стр. 23-25.]

АНАЛИЗАТОРЫ «ЭЛЕКТРОСМОГА»

Бурное развитие технологий породило обилие искусственных электромагнитных полей. Появился даже термин «электросмог», который говорит об электромагнитном загрязнении помещений совокупностью электромагнитных полей разнообразных частот, исходящих от компьютеров, телевизоров, сотовых телефонов, бытовой техники и пр.

Электромагнитные поля возникают всегда, когда прибор находится под напряжением. Это происходит и в том случае, если вилка вставлена в розетку, но прибор не включен. Электромагнитные поля легко проходят сквозь любые строительные материалы (бетон, дерево, стекло) и, конечно, сквозь тело человека. Ученые спорят об их влиянии на человека, но в любом случае нужно стараться, по возможности, меньше подвергаться их источников. Для контроля уровня электромагнитных полей выпускаются специальные приборы.

Анализатор электросмога «МЕ3030В» – цифровой переносной прибор для измерения магнитных и электрических низкочастотных переменных полей. С этим прибором можно определить уровень излучения на рабочем месте и в жилых помещениях. Питается он от батарейки напряжением 9В.

Измеритель магнитного поля «ИМП-04» предназначен для измерения плотности магнитного потока (магнитной индукции) электромагнитных полей, создаваемых различными техническими средствами (компьютерами) при их сертификации, а также при аттестации рабочих мест по условиям труда.

Прибор укомплектован съемными антеннами с тремя ортогональными датчиками каждая, позволяющими контролировать пространственное распределение магнитного поля.

Диапазоны измерений – 70 – 5000нТл (5 – 2000Гц) и 7 – 1000нТл (2 – 400кГц). Основная погрешность измерений – не более 10%. Напряжение питания – 15 – 20В (постоянного тока). [Журнал «измерения»; 2011г.] Экология человека и его среда обитания Мои исследования.

В качестве оборудования для исследования берется самодельный прибор, выявляющий переменное низкочастотное магнитное поле.

Исследования, проведенные с помощью самодельного тестера, выявили, что самыми опасными приборами являются СВЧ-печь и мобильный телефон.

Мной был проведен опрос общественного мнения. На вопрос: «Влияет ли мобильный телефон на здоровье человека?», люди отвечали так:

10% опрошенных ответили, что мобильный телефон непосредственно влияет на здоровье человека;

10% опрошенных затруднялись ответить;

80% опрошенных ответили, что мобильный телефон никак не влияет на здоровье человека.

К сожалению, даже те 10% людей, которые считают, что мобильный телефон влияет на здоровье человека, не смогли сказать, как именно.

Анализ полученных результатов:

• «Электрический смог» негативно сказывается на здоровье человека;

• Исследования выявили, что показатели ЭМИ в окружающей нас среде превышают допустимую норму;

• Самодельный портативный тестер «электрического смога» позволяет обнаружить зоны с повышенными показателями ЭМИ, тем самым помогая человеку избежать пагубных последствий.

Электромагнитный смог, в отличие от таких уже привычных для нас явлений, как загрязнение промышленными отходами воздуха, почвы и воды, невидим, но это отнюдь не значит, что он не влияет на человеческий организм.

Ранее считалось, что наибольшую опасность для человечества представляют радиоактивные излучения, однако научные исследования последних десятилетий показывают, что электромагнитная радиация (излучаемые электромагнитные поля) может оказаться столь же опасной, как и атомная. К тому же, если атомная радиация распространена лишь в определенных зонах, где хранятся ядерные запасы на атомных электростанциях, то электромагнитная радиация распространена повсеместно.

В настоящее время проблема электромагнитной безопасности и защиты окружающей природной среды от воздействия ЭМП приобрела большую актуальность и социальную значимость, в том числе на международном уровне. Технологическое развитие информационного общества привело к тому, что в условиях постоянного воздействия ЭМП находится значительная часть экосистем (особенно в условиях городов), на прилегающих к городам территориях, а также локально в практически незаселенных условиях. Анализ опубликованных данных показывает наличие высоких уровней ЭМП в местах недоступных для человека, заселенных представителями флоры и фауны.

Однако нормирование ЭМП как физического фактора внешней среды проводится только с целью его санитарно-гигиенической оценки для человека, а экологические нормативы для источников ЭМП в нашей стране отсутствуют.

До настоящего времени ПДУ для оценки воздействия ЭМП на окружающую среду в целом не разработаны ни в одной стране мира. Имеются лишь разрозненные результаты отдельных исследований воздействия ЭМП на компоненты экосистем. Единственным объектом живой природы, для которого разработаны и внедрены соответствующие ПДУ как в РФ, так и во многих государствах за рубежом, является человек.

Итак, теперь мы с уверенностью можем сказать, что электрический смог на самом деле существует и даже представляет собой угрозу для здоровья человека.

МИКРОФЛОРА ВОЗДУХА В ПОМЕЩЕНИИ

ВВЕДЕНИЕ

Здоровье человека напрямую зависит от окружающей среды, и в первую очередь от воздуха, которым он дышит. Качество воздуха влияет на жизнедеятельность человеческого организма, его работоспособность и общее самочувствие. Вследствие физиологических и бытовых процессов, воздух жилых помещений существенно отличается от внешнего атмосферного. В воздухе помещений концентрация кислорода ниже и значительно выше (в 2 и более раз) содержание диоксида углерода, могут быть различные посторонние запахи, значительно выше уровень содержания органических кислот и других недоокисленных органических веществ, вообще неприсущих чистому атмосферному воздуху (аммиак и его, соединения, альдегиды, ацетон и многие другие). В повседневной жизни мы уделяем мало внимания тому факту, что в помещениях, где мы проводим большое количество времени, в воздухе присутствуют различного рода микроорганизмы: бактерии, простейшие, грибы, и т.д. среди них могут встречаться как не патогенные, так и патогенные микробы, например очень распространенная коли-инфекция, которая вызывает расстройство кишечника, стафилококк, вызывающий воспитательные процессы и др. Воздух жилых помещений содержит в основном микрофлору дыхательных путей и кожи человека, многие представители которой способны длительное время жить в воздухе, чтобы стать причиной инфицирования находящихся в нём людей.

Данная проблема издавна волновала людей, и первым, кто положил начало микробиологическому анализу воздуха в середине прошлого века был великий французский ученый Луи Пастер.

Недостаточный уровень понимания людьми необходимости соблюдения санитарных норм и профилактической значимости правил личной гигиены приводит к серьезным последствиям: росту и распространению инфекционных заболеваний, а иногда возникновению эпидемий и пандемий, и это является достаточным основанием для обсуждения и привлечения внимания людей к данной проблеме.

Изучение микрофлоры помещений лицея стало актуальной проблемой в связи с нарушениями обучающимися санитарных правил и правил личной гигиены (отраженных в правилах внутреннего распорядка лицея и других нормативных актах), которые могут оказывать отрицательное влияние на здоровье самих обучающихся и окружающих их людей. По мнению некоторых обучающихся многие серьезные вопросы связанные со здоровьем кажутся им мелочами и недостаточный уровень понимания обучающимися профилактической значимости правил личной гигиены может оказывать отрицательное влияние на здоровье самих обучающихся и окружающих их людей. На мой взгляд проблема достаточно актуальна, для того чтобы провести исследования, найти доказательства того, что кажущиеся учащимся «Мелочи», могут доставить им много вреда.

ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

Я считаю, что очень важно чтобы у людей именно в раннем возрасте сформировались такие понятия, как личная гигиена и здоровый образ жизни.

В начале исследовательской работы предлагаю познакомиться с некоторыми микроорганизмами, которые могут обитать в окружающей среде.

1. КРАТКИЙ ОБЗОР НЕКОТОРЫХ ГРУПП МИКРООРГАНИЗМОВ

Бактерии. Бактерии – это очень простая форма растительной жизни, которая состоит из одной живой клетки. Размножение осуществляется делением клетки. При достижении стадии зрелости бактерия делится на две равные клетки. В свою очередь каждая из этих клеток достигает зрелости и также делится на две равные клетки. В идеальных условиях бактерия достигает состояния зрелости и размножается менее чем за 20–30 минут. При такой скорости размножения одна бактерия теоретически может Экология человека и его среда обитания произвести 34 триллиона потомков за 24 часа. К счастью, жизненный цикл бактерий относительно короток и продолжается от нескольких минут до нескольких часов. Поэтому даже в идеальных условиях они не могут размножаться с такой скоростью. Эти микроорганизмы делятся на две основные группы в соответствии с окраской теста Грамма. Наиболее часто встречающиеся грамположительные виды бактерий обитают в слизистой оболочке рта, носа, носоглотки и на кожных покровах. Грамотрицательные бактерии вообще распространены не так сильно. Бактерия, вызывающая «болезнь легионеров», может встречаться в системах водяного теплоснабжения, увлажнителях и кондиционерах, а также в оборудовании для лечения органов дыхания, в лечебных ваннах, джакузи и душевых. Она попадает к человеку из вырабатываемых подобными устройствами водных аэрозолей, а также может распространяться от ближайших к зданию башен охлаждения.

В дополнение к упомянутым выше одноклеточным бактериям существуют волокнистые микроорганизмы, актиномицеты, которые вырабатывают распространяющиеся по воздуху споры. Они живут во влажной среде и могут иметь сильный специфический запах. Два типа подобных бактерий, способны размножаться при температуре и их можно обнаружить в бытовых увлажнителях, а также в системах подогрева, вентиляции и кондиционирования воздуха.

Коли-инфекция – группа инфекционных болезней, вызываемых патогенными серотипами кишечных палочек. Наиболее часто эти бактерии вызывают острые кишечные расстройства (кишечную коли-инфекцию), а у детей раннего возраста и у ослабленных лиц могут также явиться причиной поражения мочевыводящих путей, иногда – развития холецистита, менингита, сепсиса.

Кокки – обширная группа микроорганизмов, включающая патогенных и непатогенных представителей различных семейств и родов. К группе патогенных относятся: стафилококки, стрептококки, пневмококки, менингококки и гонококки. Объединяющим признаком патогенных кокков является способность вызывать образование гноя, поэтому они называются гноеродными, или патогенными.

Золотистый стафилококк – шаровидная грамположительная бактерия рода стафилококк. Он обладает полным арсеналом повреждающих факторов. Только он способен упорно и изобретательно отбиваться от антибиотиков и антисептиков. Никаких поблажек, никаких скидок на пол и возраст – и новорожденные, и взрослые, и старики: все уязвимы, чувствительны, подвержены... Нет такого органа в организме человека, куда бы ни смог проникнуть золотистый стафилококк и где бы он не смог вызвать воспалительный процесс. Возникновение не менее 100 опаснейших человеческих болезней прямо связано с золотистым стафилококком и только с ним.

Грибы – делятся на две группы: во-первых, микроскопические дрожжи и плесень, известные как микрогрибы, и, во-вторых, грибы, живущие на штукатурке и гниющей древесине, которые называют макрогрибами, поскольку они производят макроскопические споры, видимые невооруженным глазом. Все грибы, кроме одноклеточных дрожжей, живут колониями в виде разветвленной сети (грибницы) или волокнистых структур и вырабатывают огромное количество распространяющихся по воздуху спор, от микроскопических спор плесени, до больших споровых образований макрогрибов.

Плесени – это простейшие растения из семейства грибов. Однако они намного сложнее по структуре, чем бактерии или дрожжи. Принимая во внимание, что бактерия или дрожжи состоят из одной клетки, плесени состоят из множества клеток, которые образуют длинные нити волокон, называемые гифами. Плесень размножается спорами. Спора – это микроорганизм, который защищен прочным покрытием. Он находится в состоянии бездействия и ждет возникновения благоприятных условий окружающей среды прежде, чем начнутся процессы его жизнедеятельности.

Споры плесени развиваются тремя различными способами, в зависимости от вида микроскопического гриба:

– растение способно произвести тысячи спор, которые вырываются из него на свободу и уносятся малейшим движением воздуха;

– плесень развивается в темной влажной среде при большом количестве кислорода и повышенной влажности воздуха;

– в отличие от бактерий плесень развивается только на пищевых продуктах, которые содержат относительно большое количество сахара или кислот.

В воздухе жилых и непромышленных помещений имеются споры многих разновидностей плесени. Некоторые из видов плесени в изобилии встречаются на листьях и других частях растущих на открытом воздухе растений, особенно летом. Тем не менее, несмотря на то, что споры могут попадать в помещение снаружи, плесень способна расти на влажных поверхностях внутри зданий, вырабатывая споры, которые усиливают биологическое загрязнение воздуха. Различные разновидности плесени Экология человека и его среда обитания можно обнаружить практически во всех пробах воздуха, взятых внутри помещений, и иногда их споры присутствуют там, в значительных количествах.

2. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ МИКРОФЛОРЫ ВОЗДУХА

Для исследования микрофлоры воздуха используют следующие методы:

1. Естественная седиментация – так называемый кишечный метод Коха с пассивным осаждением микробов на поверхность плотной питательной среды за определённое время, обычно 5-20 минут. Метод прост, но он не позволяет выявить микробный аэрозоль малой дисперсности.

2. Принудительная седиментация микроорганизмов из воздуха с использованием специальных приборов – импакторов типа прибора Кротова (микробы осаждают на поверхность плотных питательных сред) и импинджеров типа прибора Дьяконова (при продувании воздуха микробы поступают в жидкие питательные среды). Эти методы наиболее надежны, так как позволяют дать количественную характеристику загрязнения воздуха микроорганизмами и изучить их видовой состав.

3. Фильтрационный метод – воздух продувают через воду или мембранные фильтры с последующим мерным высевом в питательные среды (редко используют).

3. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Проблема: Недостаточный уровень понимания обучающимися профилактической значимости правил личной гигиены.

Актуальность исследовательской работы:

Необходимость формирования у человека в раннем возрасте таких понятий, как личная гигиена и здоровый образ жизни.

4. ЦЕЛЬ: ИССЛЕДОВАТЬ МИКРОФЛОРУ ВОЗДУХА В ЛИЦЕЕ

1. Выявить в воздухе лицея наличие микроорганизмов;

2. Доказать эффективность и необходимость соблюдения гигиенических и санитарных правил.

Исследования проводились в четырех аудиториях лицея: столовая, кабинет № 5, кабинет № 24, кабинет № 32. На каждый кабинет было выделено по 4 чашки – 2 чашки до проветривания (одна чашка с простым агаром, и одна со средой частовича), и после проветривания аналогично.

В своём исследовании микрофлоры воздуха я использовала метод естественной седиментации.

Этапы исследования: