ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ МИКРОРАЙОНА СОМШ № 44 Г. ВЛАДИКАВКАЗА

Габуева Роза

класс 11 «Г», МОУ СОМШ № 44, г. Владикавказ

Майрамукаева Жанна Борисовна

научный руководитель, преподаватель биологии, МОУ СОМШ № 44, г. Владикавказ

 

Введение

Человек издавна преобразует природную среду: строит города, заводы, прокладывает дороги, изменяет природные условия в окружающей среде, но важно научиться преобразовывать ландшафт так, чтобы он обеспечивал комфортные условия жизни. Посмотрите внимательно на окружающую среду города, в котором вы живете, с этой точки зрения. Город представляет собой особый мир, особую среду обитания человека ― городскую среду. Городская среда ― сложное образование, продукт взаимодействия природы и человеческой деятельности.

В формировании ландшафта современного городского микрорайона как жизненной среды людей ученые выделяют два направления: создание благоприятных санитарно-гигиенических условий и пространственную организацию основных видов деятельности ― труда, быта, отдыха. Городская среда должна быть экологически здоровой, удобной для жизни и эстетически выразительной. Город, как и любой населенный пункт, должен иметь разные зоны: промышленную, жилую, коммунально-складскую и пригородную.

Объектом своих исследований я выбрала жилую зону, а именно 35 микрорайон ― место, где находится школа, в которой я учусь.

Предмет исследования ― факторы, оказывающие непосредственное влияние на экологическое состояние микрорайона школы № 44.

Актуальность данной проблемы заключается в том, что доля городского населения во всем мире постепенно увеличивается. Главной особенностью экосистем современных городов является то, что в них нарушается экологическое равновесие. Все процессы регулирования потоков веществ и энергии человеку приходится брать на себя.

Целью исследования работы являются выявление степени воздействия различных факторов на окружающую среду и здоровье людей на примере территории школы № 44 и поиск путей решения данной проблемы.

Объект исследования и методика

Микрорайон, в котором находится школа, зовется «тридцать пятым». Он расположен на западной окраине города Владикавказа между улицей Барбашова на севере и улицей Первомайской на юге, с востока ― проспект Доватора, с запада ― улица Кырджалийская. Казалось бы, новый микрорайон на окраине города, невдалеке от которого расположен садовый массив, вблизи которого отсутствуют крупные промышленные предприятия, ― экологическая обстановка здесь должна быть весьма благоприятной для жизни людей в микрорайоне. На самом деле это далеко не так.

Во-первых, к северу от района на расстоянии 500 м располагается ТЭЦ, которая отнюдь не способствует чистоте микрорайона. На юго-востоке дымится котельная. Все выбросы ТЭЦ являются токсическими веществами, негативно воздействующими на организм человека.

Во-вторых, в направлении на северо-запад от района находится городская свалка. Периодически на ней производится сжигание мусора, и едкий ядовитый дым устремляется в густонаселенный район. Дым от сжигания содержит опаснейшие яды ― окислы азота, серы, фенолы, токсичные углеводороды, канцерогенные диоксины, способные влиять на наследственность, не говоря уже о соединениях свинца, ртути и других тяжелых металлов.

В-третьих, расположение в нашем микрорайоне рынка «Первомайский» тоже не улучшает экологическое состояние района нашей школы. С его появлением запыленность территории резко возросла. А в условиях неблагоприятной санитарно-эпидемиологической обстановки в городе, в частности, по туберкулезу, это может привлечь определенные негативные последствия.

В-четвертых, увеличение в последние три года проходимости легкового и грузового автотранспорта в связи с появлением супермаркета «Забава» и строительством нового жилищного комплекса.

В ходе исследования я использовала известные методики, применяемые для школьного экологического мониторинга:

1.  методика учета движения транспорта и расчетная оценка количества выбросов вредных веществ в воздух от автотранспорта;

2.  регистрационно-измерительная методика рекреационных нагрузок на пробных площадках;

3.  методика изучения влияния экологического загрязнения на здоровье людей;

4.  определение содержания свинца и его распределения по территории;

5.  кресс-салат как тест-объект для оценки загрязнения почвы и воздуха;

6.  фаунистическая биоиндикация.

В процессе работы я сравнила экологическое состояние районов СОМШ № 44 и СОШ № 39.

Влияние автотранспорта на здоровье человека

Главным загрязнителем микрорайона СОМШ № 44 является автотранспорт. В связи с этим данной проблеме я выделила отдельную главу в своей работе.

Детище научно-технического прогресса ― автомобиль является первым виновником порчи атмосферного воздуха. Поглощая столь необходимый для жизни кислород, он интенсивно «обогащает» воздушную среду токсичными компонентами, наносящими вред всему живому и неживому.

 

Рисунок 1. Показатели выявленной заболеваемости взрослого населения РСО ― Алания за 2006―2010 год (на 100 тыс. взрослого населения)

 

Ситуация в распределении ранговых мест в структуре впервые выявленной заболеваемости среди взрослого населения республики выглядит следующим образом. Первая пятерка заболеваний представлена:

1.  болезни органов дыхания;

2.  травмы и отравления;

3.  болезни костно-мышечной системы;

4.  болезни глаз;

5.  болезни мочеполовой системы.

Наибольший показатель заболевших людей республики приходится на органы дыхания; заболеваемость в этом классе болезней возросла на 20 % (показатель заболеваемости в 2006 г. ― 14997,6, в 2010 г. ― 17269,9).

Не могу не отметить ситуацию по заболеваемости среди детского населения, т. к. рассматриваемые в моей работе объекты находятся в непосредственной близости от школы и детских садов.

 

Рисунок 2. Показатели выявленной заболеваемости детского

населения РСО ― Алания за 2006―2010 г.г. на 100 тыс. населения

 

С 2006 г. по 2010 г. отмечается рост заболеваемости детского населения республики по всем классам, соответственно от 2006 до 2010 ― 98361,9 и 118555,6.

Необходимо отметить рост заболеваемости среди детского населения республики по следующим классам болезней:

1.  болезни органов дыхания в 1,2 раза;

2.  инфекционные и паразитарные заболевания в 1,2 раза;

3.  болезни мочеполовой системы в 1,1 раз;

4.  травмы и отравления в 1,3 раза;

5.  врожденные аномалии 1,2 раза.

В данной работе приведены также данные по заболеваемости школьников на примере моей школы. Эти данные получены из статистических отчетов городской детской поликлиники № 2 и школьного врача. Я сравнила их с данными за 2006 г., взятые мною из работы выпускницы школы Шадян Кристины, и отметила увеличение численности больных детей.

Таблица 1.

 

Результаты исследования

Как было сказано ранее, СОМШ № 44 находится в глубине, практически в центральной части 35-ого микрорайона города Владикавказа. В основе моей работы лежит методика учета движения автотранспорта и расчетная оценка количества выбросов вредных веществ в воздух от автотранспорта. Собственные расчеты я сравнила с данными Шадян Кристины за 2006 год.

Вокруг школы № 44 расположены дома. К востоку от пришкольной территории, на расстоянии 100 м от нее проходит крупная автострада с 4-х рядным движением ― проспект Доватора. Интенсивность движения автомобилей по это магистрали в настоящее время очень велика. Проведенные подсчеты приведены в таблице:

Таблица 2.

 

Счет производился на углу улиц Гагарина и Доватора. Именно эта дорога проходит перед центральным фасадом школы. Расположена она к северу от школы здания на расстоянии 20 м. Дорога однорядная, она не рассчитана на такую автотранспортную нагрузку. Результаты наблюдения за дорогой приведены ниже.

Таблица 3.

 

Один легковой автомобиль в течение суток выбрасывает до 1 кг выхлопных газов, содержащих азот (N) ― 74―77 %, диоксид углерода (CO₂) ― 5―12 %, оксид углерода (CO) ― 1―10 %, оксиды азота (NO_x) ― 0,1―0,8 % и др.

Занятия первой смены длятся примерно 5 часов ― с 8 до 13 часов. Значит, за это время одной машиной в околошкольное пространство будет выброшено около 210 г выхлопов.

А если сложить количество автомашин, проезжающих за час по обеим ближайшим дорогам, то получится такая цифра: 106+20=126 единиц ― 2006 год

223+55=275 единиц ― 2011 год

Помножив количество автомобилей на количество выбрасываемых ими выхлопов, получим: 126*210=26460 г ― 2006 год

273*210=57750 г ― 2011 год (ЗАМЕТЬТЕ, ТОЛЬКО ЛЕГКОВЫЕ!!!!!!)

Зная приблизительно химический состав 1 кг выхлопных газов, можно подсчитать, что в 57 кг 750 г выхлопных газов содержится: 4620 г угарного газа; 404 г оксидов азота, десятки грамм соединений свинца, серы и др.

Рассмотрим, как обстоят дела с западной стороны пришкольной территории. Здесь находится улица Кырджалийская, где на сегодняшний день проходит широкомасштабная стройка. Учтем также транспорт, который направляется к рынку «Первомайский». Следует отметить, что недавно на данной улице была построена объездная дорога, что способствовало уменьшению количества грузового транспорта, хотя в целом количество единиц транспорта изменилось незначительно.

Таблица 4.

 

Кроме того, зная, что каждый автомобиль, стирая шины, поставляет в атмосферу 5―8 кг резиновой пыли ежегодно, можно предположить, чем на сегодняшний день богат воздух, которым мы дышим.

Так как одним из самых вредных веществ, выделяющихся автомобилем, является свинец, то я решила определить, содержится ли он в растениях исследуемой мной территории, использовав новую дополнительную методику под названием «Определение содержания свинца и его распределения по территории».

Для того, чтобы определить, содержится ли свинец на территории 35 микрорайона, я собрала около 500 г растительной пробы на расстоянии 10 м, 50 м от дороги на улицах Кырджалийской, Доватора и Гагарина, измельчила, добавила строго определенное количество смеси этилового спирта и воды (200 мл) и кипятила экстракты (чтобы свинец перешел в раствор, если он содержится в данной растительной пробе). В изучаемые объекты по каплям добавила раствор сульфида натрия, в результате чего выпал черный осадок сульфида свинца разной интенсивности, чем ближе к дороге, тем осадок больше. Выпадение черного осадка указывает на содержание свинца, а разное количество осадка говорит о том, что по мере приближения к дороге его количество увеличивается. Наибольшее количество свинца было обнаружено вблизи дороги на улице Доватора, немного меньше ― на территории дороги на Кырджалийской, вблизи дороги на улице Гагарина свинец в растениях обнаружен не был.

К счастью, у нас есть надежный друг в борьбе за чистоту атмосферного воздуха. Это ― зеленые насаждения, которые являются первоисточником существования, процветания и развития жизни на Земле, прежде всего, благодаря их свойству осуществлять фотосинтез, в процессе которого они выделяют около 145 млрд. тонн кислорода в год.

Растительность пришкольной территории состоит из молодых деревьев и кустарников. Самое крупное дерево ― это ива, диаметр ствола которой 75 см, а ширина кроны 2,5 м. Окружающие школу зеленые насаждения не отличаются обилием. Они представлены рядовыми, мало возрастными древесными насаждениями из клена, липы, тополя с вкраплениями ивы вавилонской. С северной стороны, непосредственно у здания школы, несколько лет назад высажены молодые ели. По периметру ограды школы посажены кустарники ― спирея. Между зелеными насаждениями пришкольной территории и автомобильной дорогой находится пешеходная часть улицы шириной 1,5 м, зеленый газон шириной 1,5 м с молодыми деревьями. По санитарным нормам защитная полоса со стороны улицы должна не менее 6 м. В данном случае нормы выдерживаются.

По нашим данным на каждого учащегося школы № 44 приходится 2 кв. м деревьев и 30 кв.м площади кустарников, что по сравнению с данными Всемирной Организации Здравоохранения ― 50 кв. м на одного жителя города, составляет 64 % .

Так как деревья на территории школы еще молодые, они не могут полностью выполнить задачу по очистке воздуха.

Хуже обстоят дела с зелеными насаждениями по улицам Кырджалийская и пр. Доватора. А ведь здесь проходят крупные автомобильные трассы. По проспекту Доватора растут деревья, но, наверное, в целях уменьшения загазованности от очень широкой автомобильной трассы их следовало посадить в несколько рядов. По улице Кырджалийской меньше года назад были высажены молодые деревья, которые еще не могут исполнить свою роль в очистке атмосферного воздуха.

Экологическую характеристику района может показать также количество живых организмов, обитающих в почве, поскольку именно они очень чувствительны к загрязнению, как химическому (вещества), так и физическому (звук, свет, ударная волна). Если в почвенных слоях недостаточное количество позвоночных и беспозвоночных животных, то нарушается процесс гумусообразования, угнетается рост растений. Для нашего исследования мы использовали метод фаунистическая биоиндикация.

Методика исследования. Для определения общего характера антропогенного воздействия на экосистемы на учетной площадке в 1 квадратный метр необходимо заложить 4―5 прикопок размером 25*25 см на глубину встречаемости почвенных беспозвоночных. В ходе исследования мы использовали 3 учетные площадки: участки земли на улицах Кырджалийской, проспекте Доватора и на территории школы.

Процесс взятия пробы происходил следующим образом. Сначала мы отметили площадь пробы, забивая по углам квадрата колышки и натягивая между ними шнур. Затем от границ отмеренной площадки отгребли в разные стороны сухую сыпучую землю поверхностного слоя. Рядом с пробой разложили с одной стороны клеенку, на которую потом поместили выбираемую из пробы почву.

Сначала с пробной площадки руками мы сняли взятую нами сыпучую землю и растительные остатки, которые тщательно перебрали, учитывая и собирая всех найденных животных. После удаления растительных остатков мы приступили к выкапыванию почвы с площади пробы лопатой. Вынутую на клеенку почву тщательно перебрали руками, при этом крупные комья раздробили, а сплетения корней разорвали.

Всех обнаруженных животных мы собрали в баночки. Животных собрали из каждой пробы и приступили к их учету.

Дождевые черви ― постоянные обитатели почвы. Количество их сильно варьирует, достигая в благоприятных условиях до 1000 особей на 1 квадратный метр. В обычных условиях численность колеблется от нескольких десятков до двух-трех сотен. Они играют особую роль в почвообразовательном процессе, обогащая почву азотом и биогенными элементами, участвуют в разложении растительного опада.

Для сбора червей мы использовали длинный пинцет, нож, совок и лопату. Собранных червей мы поместили в стеклянные банки вместе с землей.

Для подсчета дождевых червей мы также использовали метод подсчета выползков после дождя и заливания водой (5―6 ведер на 1 квадратный метр).

При изучении дорожно-тропиночной сети и других форм антропогенного воздействия на почву мы подсчитали численность дождевых червей на 1 квадратный метр по уровням удаления от объекта. Данные занесены в таблицу.

Таблица 5.

Проспект Доватора

 

Таблица 6.

На территории школы (по мере удаленности от автомобильной дороги по ул. Гагарина)

 

Таблица 7.

Улица Кырджалийская

 

Из полученных результатов видно, что количество дождевых червей на пробных площадках 35 микрорайона значительно меньше нормы, соответственно, экологические условия данного микрорайона неблагоприятны.

С помощью рассмотренных выше методов я выяснила, что 35 микрорайон является экологически загрязненным районом. Но чтобы узнать степень загрязненности данного объекта исследования я использовала новый дополнительный метод под названием «Кресс-салат как тест-объект для оценки загрязнения почвы и воздуха».

Кресс-салат ― однолетнее овощное растение, обладающее повышенной чувствительностью к загрязнению почвы тяжелыми металлами, а также к загрязнению воздуха газообразными выбросами автотранспорта. Этот биоиндикатор отличается быстрым прорастанием семян и почти стопроцентной всхожестью, которая заметно уменьшается в присутствии загрязнителей.

Семена кресс-салата прорастают уже на третий-четвертый день, и на большинство вопросов эксперимента можно получить ответ в течение 1015 суток.

Методика исследования.

1.  Чашку Петри заполнили до половины исследуемым субстратом (почвой). В другую чашку положили такой же объем заведомо чистого субстрата, который послужил нам в качестве контроля по отношению к исследуемому материалу.

2.  Субстраты во всех чашках увлажнили одним и тем же количеством отстоянной водопроводной воды до появления признаков насыщения. В каждую чашку на поверхность субстрата положили по 50 семян кресс-салата.

3.  Расстояние между соседними семенами должно быть по возможности одинаковым.

4.  Покрыли семена теми же субстратами, насыпая их почти до краев чашек и аккуратно разравнивая поверхность.

5.  Увлажнили верхние слои субстратов до влажности нижних.

6.  В течение 10―15 дней наблюдали за прорастанием семян, поддерживая влажность субстратов примерно на одном уровне. Результаты наблюдений записали в таблицу.

Таблица 8.

Скорость прорастания семян кресс-салата

 

В зависимости от результатов опыта субстратам присваивают один из четырех уровней загрязнения:

1.  Загрязнение отсутствует. Всхожесть семян достигает 90―100 %, всходы дружные, проростки крепкие, ровные. Эти признаки характерны для контроля, с которым следует сравнивать опытные образцы.

2.  Слабое загрязнение. Всхожесть 60―90 %. Проростки почти нормальной длины, крепкие ровные. Как мы видим из результатов исследования, данный уровень загрязнения характерен территории на улице Гагарина.

3.  Среднее загрязнение. Всхожесть 20―60 %. Проростки по сравнению с контролем короче и тоньше. Некоторые проростки имеют уродства. Данный уровень загрязнения характерен территории на проспекте Доватора.

4.  Сильное загрязнение. Всхожесть семян очень слабая (менее 20 %). Проростки мелкие и уродливые. Субстрат, взятый с территории улицы Кырджалийской, находится именно на этом уровне загрязнения.

Для полноты картины сравним экологическое состояние данного микрорайона исследования с экологическим состоянием микрорайона СОШ № 39.

СОШ № 39 расположена между улицами Галковского и Гугкаева. Количество учащихся детей ― около 750 учеников. Рядом со школой нет никаких предприятий, заводов, котельных и крупных магазинов. Имеется ларек «Ахсау» и маленький магазин «Продукты». Напротив запасного выхода школы проходит единственная маленькая однорядная автомобильная дорога. В ходе изучения данной территории было выяснено, что количество машин, проезжающих за час во время каникул, не превышает 220 автомобилей; во время учебы ― около 220―270; почти все машины ― легковые.

Количество зеленых насаждений СОШ № 39 превышает количество деревьев, кустов и газонов СОМШ № 44 примерно в 3 раза. Деревья как молодые (клен и ели), так и зрелые (самое крупное дерево ― плакучая ива). Этот факт объясняется тем, что данный микрорайон значительно старше тридцать пятого.

Для более подробного сравнения я применила некоторые из использованных мною дополнительных в работе методик и на примере СОШ № 39. Одной из них является метод определения содержания в растениях данной территории свинца. Проделав соответствующие данной методике опыты, я убедилась в том, что свинец на территории 39 школы не содержится.

Следующая методика, использованная на примере школы № 39, это методика под названием «Кресс-салат как тест-объект для оценки загрязнения почвы и воздуха». Из указанной ниже таблицы, в которой показаны результаты исследования, видно, что на территории школы № 39 загрязнение отсутствует.

Таблица 9.

 

Сравним показатели заболевших детей по двум школам; для чистоты данных, из-за разницы в количестве учащихся (750 и 1600), возьмем следующий показатель: количество заболевших на каждые 100 учащихся.

Таблица 10.

 

В ходе моих исследований мною сделаны следующие выводы.

1.  Существует много факторов, оказывающих отрицательное влияние на территорию микрорайона школы № 44: ТЭЦ, котельная, мусорная свалка. Но главный источник экологического загрязнения данного микрорайона ― автомобиль.

2.  Рекреационная нагрузка на данном участке возросла за счет увеличения интенсивности движения легковых и грузовых автомобилей, особенно в утренние часы рабочего дня.

3.  Улучшению экологического состояния способствуют зеленые растения, но так как деревья на территории школы еще молодые, они не могут полностью выполнить задачу по очистке воздуха.

4.  Количество живых организмов в почвенных слоях микрорайона СОМШ № 44, особенно у дорог, колеблется, но продолжает оставаться малым.

5.  Количество свинца в растениях данного микрорайона значительно превышает норму, что указывает на неблагоприятную обстановку, которая негативно сказывается на здоровье людей и, прежде всего, детей.

6.  Загрязнение на большинстве улиц, находящихся вблизи школы, достигает среднего и даже высшего уровня (метод «Кресс-салат»).

7.  В связи с неблагоприятной экологической обстановкой количество больных школьников за последние пять лет возросло в 1,18 раз.

Заключение

Охрана природы ― задача нашего века, проблема, ставшая социальной. Снова и снова мы слышим об опасности, грозящей окружающей среде, но до сих пор многие из нас считают ее неприятным, но неизбежным порождением цивилизации и полагают, что мы ещё успеем справиться со всеми выявившимися затруднениями.

Однако воздействие человека на окружающую среду приняло угрожающие масштабы. Чтобы в корне улучшить положение, понадобятся целенаправленные и продуманные действия. Ответственная и действенная политика по отношению к окружающей среде будет возможна лишь в том случае, если мы накопим надёжные данные о современном состоянии среды, обоснованные знания о взаимодействии важных экологических факторов, если разработаем новые методы уменьшения и предотвращения вреда, наносимого Природе Человеком.

В ходе своих исследований я пришла к выводу, что для уменьшения загрязнения окружающей среды нужно выполнять пять основных пунктов:

1.  Совершенствование автомобиля и его технического состояния.

2.  Рациональная организация перевозок и движения.

3.  Рациональная застройка магистральных улиц.

4.  Ограничение распространения загрязнения от источника к человеку.

5.  Максимальное озеленение территорий микрорайонов и разделительных полос.

Все указанные выше пункты можно применить к нашему микрорайону, и хочется верить, что в ближайшем будущем мы сможем дышать более чистым воздухом.

 

Список литературы:

1.Аксенов И.Я., Аксенов В.И. Транспорт и охрана окружающей среды. — М.: Транспорт, 1986. — 176 с.

2.А.А. Григорьев Города и окружающая Среда. Космические исследования. — М.: Мысль, 1982.

3.В.Н. Луканин, Буслаев А.П., Трофименко Ю.В и др. Автотранспортные потоки и окружающая среда: Учебное пособие для вузов. М.: ИНФРА-М, 1998 — 408 с.

4.Г.В. Стадницкий. Экология: Учебник для вузов. — 6-е изд. — СПб: Химиздат, 2001. — 288 с.: ил.

5.Государственный Доклад Министерства экологии РСО-Алания.

6.Интернет ― ресурсы: [Электронный ресурс] ― Режим доступа. — URL: www.ecosystema.ru; www.wikipedia.org.