169533 (Методы мониторинга озер), страница 2

Задача общеобразовательной школы состоит не только в том, чтобы сформировать определенный объем знаний по экологии, но и способствовать приобретению навыков научного анализа явлений природы, осмыслению взаимодействия общества и природы, осознанию значимости своей практической помощи природе.

Формирование таких качеств у школьников особенно эффективно происходит в процессе самостоятельной поисково-исследовательской деятельности. Исследовательская деятельность – один из методов проблемного обучения.

Исследовательский характер деятельности способствует воспитанию у школьников инициативы, активного, добросовестного отношения к научному эксперименту, увеличивает интерес к изучению экологического состояния своей местности, экологических проблем родного края. Экологическая исследовательская работа должна стать одной из наиболее массовых и перспективных форм практической деятельности школьников в рамках образовательного процесса. Большое значение при этом имеет практическая направленность проводимых исследований. Исследовательский эксперимент, воздействуя на учащихся, возбуждает интерес к решению экологических проблем и, в особенности к изучению проблем своей местности, вызывает чувство удовлетворения полученными результатами; возникают чувство сопричастности за судьбу природных объектов, осознание значимости практической помощи природе родного края. В связи с этим в основу экологического образования следует положить методологические подходы, активизирующие данный вид деятельности учащихся. В педагогической практике многие годы складывается целенаправленная работа по организации системы различных форм и видов деятельности по приобщению школьников к природе и ее исследованию. В учреждениях образования развивается достаточно большое разнообразие видов учебно-исследовательской деятельности учащихся по изучению и охране окружающей среды. Это различные виды поисково-исследовательской работы, эколого-краеведческой работы, историко-этнографической, теоретико-исследовательской, опытнической, экспериментальной и др.

Основными формами экологической работы, в которых реализуются эти виды деятельности, является: школьные экологические кружки, научно-исследовательские группы, лаборатории, экологические отряды, клубы, центры. Дома творчества, экологические летние лагеря, практики, экспедиции, школьные научные общества, научно-практические конференции и многое другое. Данные формы экологической работы действуют не только в учебных учреждениях, но и в условиях системы учреждений дополнительного образования.

Из всего многообразия видов исследовательской деятельности учащихся по экологии можно выделить три основных:

- теоретические исследования;

- прикладные, опытно-проблемные;

-системные, комплексные исследования по единой программе школьного экологического мониторинга.

Теоретико-исследовательская работа, прежде всего, направлена на изучение литературы, подготовку докладов, статей, тематических конференций по проблемам экологии. Сюда входит эколого-краеведческая деятельность, способствующая выявлению особенностей отношений природы, истории и культуры родного края.

Большинство прикладных, опытно-проблемных исследований проводится в виде индивидуальных экспериментальных заданий и самостоятельных исследований по прикладной региональной, проблемной тематике, например, по изучению и описанию озера Ик, Крутинского района.

Третий вид деятельности, включающий системные, комплексные исследования, вводится в практику работы школ лишь в последние годы. Он предусматривает организацию экологических исследований по единой программе школьного экологического мониторинга с участием учителей и школьников среднего и старшего звена. Это коллективная экспериментальная работа, проводимая по определенным пространственным, параметрическим и временным показателям с целью оценки, изучения состояния и слежениям изменениями окружающей среды своей местности, одновременно выполняющая образовательную и воспитательную функцию.

Исследовательская деятельность по экологии предполагает наличие нескольких основных этапов:

Этап 1. Подготовительный.

Учащиеся изучают литературу, занимаются сбором предварительных данных об объекте изучения, подбирают методику и необходимое оборудование, заводят дневники.

Этап 2. Экспериментальный.

В процессе полевых исследований, экспедиций, экологических практик, лагерей и других видах экологической деятельности учащиеся проводят системные наблюдения, сбор информации, закладывают опытные ключевые участки, делают их описание.

Этап 3. Камеральный.

Осуществляется обработка образцов экспедиционных материалов, определяется видовой состав, создаются коллекции и гербарии, составляются таблицы, проводится математическая обработка результатов, построение карт, диаграмм, графиков.

Этап 4. Аналитический.

Проводится работа по выявлению причинно-следственных связей, закономерностей, экологических проблем, составляются рекомендации и предложения.

Этап 5. Отчётный.

Составляется отчёт об исследовательской работе по следующим разделам:

- актуальность темы;

- цель и задачи исследования;

- литературный обзор;

- экспериментальная часть (описание методик исследования, постановка экспериментов, использование комментарий к чертежам, диаграммам, таблицам, фотографиям);

- выводы и предложения по работе;

- список литературы.

Результаты исследования вносятся в экопаспорт школьного мониторинга. Заполненный экопаспорт микрораена школы направляется в районную опорную по экологической работе школу, а оттуда - в региональный эколого-биологический центр школьников.

На основе полученных материалов готовятся доклады на конференции, оформляются творческие работы на конкурсы.

Этап 6. Информационный.

Этот этап деятельности предусматривает ознакомление коллектива школы, население микрорайона, органов власти, ведомства и службы, печати и полученными результатами, предложениями и рекомендациями.

Этап 7.Практический

Личное участие школьников в практической работе по охране природы. Важными видами природоохранной работы учащихся, к которой побуждает исследовательская деятельность, является:

- участие в реализации высказанных в работе предложений и рекомендаций;

- участие с докладами на научно-практических конференциях школьников, в конкурсах, олимпиадах, выставках;

- пропаганда экологических знаний (подготовка лекций, бесед, устных журналов, проведение экскурсий. Разработка листовок, плакатов, издание стенных и печатных газет, оформление выставок, проведение тематических вечеров, праздников: посвященных Дню окружающей среды, Дню здоровья, и другое);

-участие в практических делах по озеленению улиц, парков, восстановлению и охране родников, зон отдыха и т.д.;

- сохранение и использование эстетических ценностей природы;

- пропаганда здорового образа жизни, предупреждение дурных поступков по отношению к природе;

- овладение знаниями основных законов по охране природы.

По изучению природной среды своей местности в школьной практике доступны простейшие варианты наземных методов экологических исследований.

Рассмотрим наземные методы на примере: «Школьный мониторинг Крутинских озер».[3]

1.3 Метод мониторинга водных объектов

Методика изучение и описания озера.

Полевые работы на озере нужно начинать с рекогносцировочного обследования водоема, в результате которого составляется его краткая характеристика: особенности водосборного бассейна с указанием форм рельефа, характера грунта, облесенности и, приуроченность озера к той или иной форме рельефа, заболоченности.

Ознакомление с прилегающей к водоему местностью позволит оценить условие формирования озерной котловины и поверхностного стока в озеро, при изучении котлована и путем опроса местных жителей устанавливается граница колебания уровня воды в озере.

Съемка озера.

После визуального обследования производится гидрографическая съемка озера. Съемка осуществляется с помощью буссоли или мензулы путем обхода или посредствам графических засечек. Съемку способом засечек целесообразно применять при вытянутой, сравнительной узкой форме озера. В этом случаи съемочный ход достаточно проложить только на одном берегу в виде незамкнутой магистрали, а противоположный берег снимает засечками. Определяется отметка уровня воды в озере относительно условного рейтера методом нивелирования. При ограниченности во времени можно применять глазомерную съемку.

Промеры глубин.

Измерение глубин озера начинают с разбивки на нем промерных профилей или створов. Количество профилей и их расположение зависит от размера и формы водоема. При округлой фигуре и равном дне достаточно наметить два взаимно перпендикулярных профиля или же промерные профили разбивать из единой береговой точки в разных направлениях. Промерных глубин производятся с лодки с помощью ручного лота или наметки. Расстояние между промерными точками определяется по скорости движение лодки. Скорость хода лодки рассчитывается заранее. Для этого на берегу намечаются 2 точки на расстоянии 100-200 метров. В намеченных точках ставят вехи. Зная расстояние и время, за которое лодка проходит это расстояние, определяют ее скорость.

Точки промеров более точно можно установить методом засечек с берега. Количество промерных точек зависит от площади, конфигурации озера и рельефа дна. При плавном очертании дна расстояние между промерными точками могут составлять 20-25 метров. Во время промеров глубин ведется опробование донных и изучение водной растительности при исследовании водной определяется видовой состав и распространение ее по поверхности дна. На озерах с пологими берегами водно-болотные растения надвигаются на озеро с берегов. В прибрежной части озер выделяют несколько зон, со своеобразной растительностью, описание производится по этим зонам.

Температурный режим озер определяется в основном метеорологическими условиями. Но в различных частях водоема температурные условия неодинаковы, что определяется его размерами, глубиной и формой озерной котловины. Измерение температуры воды, поверхностного слоя, ведется одновременно с промерами глубины. Водный термометр погружается на глубину 10 сантиметров и выдерживается 3-5 минут. Для измерения температуры воды на различных глубинах используются глубоководный опрокидывающийся термометр. Глубоководный термометр в отличие от обычных, позволяет определить температуру глубинных слоев воды через любое время, после извлечение его на поверхность, так как температура воды на заданной глубине фиксируется опрокидыванием термометра. Опрокидывающийся термометр состоит из двух термометров: основного и вспомогательного, заключенных в стеклянную трубку, предохраняющую. Определение прозрачности и цвета воды производиться одновременно с измерением воды. Прозрачность воды определяется с помощью белого диска сведенья о годовом ходе температуры воды, сороках ледовых явлений, толщине льда можно получить из соответствующих справочников или расспросов местных жителей.

Описание гидрологического режима озер составляют по данным наблюдений. Собираются, прежде всего, сведенья об уровненном режиме озера, годовом ходе уровня воды, высоте и сроках наступления наивысшего и низшего уровней. Для характеристики ледового термического режима используются материалы стационарных и полевых исследований. В процессе проведения полевой практики собираются сведенья о хозяйственном использовании водоемов путем личных наблюдений, опроса местных жителей. Изучается качество воды и влияние на него антропогенных факторов. Выявление негативного со стороны воздействия.[11]

Биоиндикация качества воды по животному населению.

Одним из эффективных методов исследования качества воды является биоиндикация – определение по наличию организмов – биоиндикаторов.

Биоиндикаторы - организмы, присутствие, количество или интенсивность которых служит показателем каких - либо естественных процессов или условий окружающей среды, наличие определенных веществ в воде или почве, степени загрязнения. Методы биоиндикации применимы только к водоемам, имеющим собственную биоту. Они учитывают реакцию на загрязнение целых сообществ водных организмов или же отдельных систематических групп. Основными показателями является уменьшение видового разнообразия (в 2, в 4, а иногда и в десятки раз) и изменения обилия водных организмов. Причем обилие может, как снижаться (при очень высоком уровне загрязнения), так и расти по сравнению с нормальным состоянием. Этот рост объясняется тем, что в водоемах, особенно при их загрязнении органическими веществами, могут выжить немногие, но устойчивые к загрязнению, виды животных. Например, некоторые виды рачков, сине-зеленые водоросли.

Именно эти закономерности применяются во многих методах биоиндикации. Учитывается так же способность определенных организмов обитать в водоемах с тем или иным уровнем загрязнения. Следует так же учесть то, что представители любой подвидовой систематической группы (рода, семейства, отряда) практически никогда не обладают одинаковыми экологическими потребностями. В состав таких групп могут входить совершенно разные по степени выживаемости виды: устойчивые к загрязнителям, не устойчивые, виды универсалы.

Считаются индикаторами очень чистой воды – ручейники, пресноводные моллюски, личинки веснянок, поденок, вислокрылок.

Некоторые виды способны жить в умеренно загрязненных водоемах – это бокоплавы, водяные ослики, личинки мошек, двустворчатые моллюски – шаровки, битини, лужанки, личинки стрекоз и пиявки, большая ложноконская клипсина, водяные скорпионы и др. Личинки комаров – звонцов, личинки иловой мухи, малощетинковые кольчецы (трубочники), используются как организмы – индикаторы сильного органического загрязнения. но среди этого семейства есть немало видов, обитающих только в чистой воде. [11]

Физико-химические методы исследования качества воды.

Для проведения физико-химического анализа воды необходимо правильно провести пробоотбор. В зависимости от цели исследования, проба воды для анализа может быть получена несколькими способами:

- путем однократного отбора всего количества воды, нужного для анализа, путем смешанных проб, отобранных одновременно в разных местах исследования водоема.

При отборе проб воды используют посуду из бесцветного стекла или полиэтилена – марок, разрешенных для контакта с питьевой водой. На практике удобно пользоваться банкой или бутылью. В местах с затрудненным доступом к воде, банку или бутылью можно прикрепить к месту.

В озерах, водохранилищах, прудах, где течение воды резко замедленно, качество воды может быть неоднородным на различных участках (здесь возможно возникновение вторичных источников загрязнения) поэтому в этих водоемах обычно берут серию проб по глубине. Для получения достоверных результатов следует проводить как можно быстрее. В воде происходят процессы окисления – восстановления, физика – химические, биохимические, вызванные деятельностью микроорганизмов.

Биохимические процессы в воде можно замедлить, охладив ее до 4 град.С. В этих условиях медленнее разрушается и многие органические вещества. [11]

Органические показатели воды.