Міністэрства адукацыі Рэспублікі Беларусь
Упраўленне адукацыі Навагрудскага райвыканкама
Дзяржаўная ўстанова адукацыі
Валеўская сярэдняя школа
Дата выполнения: май 2025 - май 2026
Место выполнения: территория учреждения образования «Валевская средняя школа»
Участники: учащиеся 6-8 классов
Количество участников: 18 человек
Список учащихся:
Цель работы: оценить степень загрязнённости атмосферного воздуха в микрорайоне учреждения образования методом лихеноиндикации (биоиндикации по видовому составу и обилию лишайников на стволах деревьев).
Загрязнение атмосферного воздуха является одной из актуальных экологических проблем современности. Автомобильный транспорт, промышленные предприятия, котельные и другие источники выбросов оказывают негативное воздействие на воздушный бассейн городских территорий. Особую тревогу вызывает качество воздуха в жилых микрорайонах, где расположены учреждения образования, поскольку дети наиболее уязвимы к воздействию загрязняющих веществ.
Традиционные химические методы контроля качества воздуха требуют специального оборудования и лабораторных условий, что делает их труднодоступными для школьных исследований. В то же время существуют биологические методы оценки — биоиндикация, которые позволяют судить о степени загрязнённости окружающей среды по состоянию живых организмов. Лишайники являются классическими биоиндикаторами чистоты воздуха: они крайне чувствительны к диоксиду серы и другим загрязняющим веществам, содержащимся в атмосфере.
Актуальность
Изучение экологического состояния пришкольной территории силами самих учащихся формирует активную гражданскую позицию, экологическую культуру и исследовательские компетенции. Данная работа позволяет получить реальные данные о качестве воздуха в микрорайоне учреждения образования без применения дорогостоящих приборов.
Гипотеза
Мы предполагаем, что качество атмосферного воздуха на территории школы неодинаково в разных зонах: зоны, расположенные ближе к проезжей части и источникам загрязнения, характеризуются более низким видовым разнообразием и меньшей покрытостью лишайниками, тогда как удалённые озеленённые участки отличаются богатым лихенофлорным составом, что свидетельствует о более чистом воздухе.
Задачи исследования
1.1. Атмосферный воздух и его загрязнение
Атмосферный воздух — важнейший компонент окружающей среды, необходимый для жизни всех живых организмов. Загрязнение воздуха происходит в результате попадания в него вредных веществ: диоксида серы (SO₂), оксидов азота (NOₓ), твёрдых взвешенных частиц, оксида углерода, тяжёлых металлов и органических соединений. Основными антропогенными источниками загрязнения являются автомобильный транспорт, промышленные предприятия и теплоэнергетика.
Загрязнённый воздух оказывает отрицательное воздействие на здоровье человека: вызывает заболевания органов дыхания, сердечно-сосудистой системы, аллергические реакции. Особенно чувствительны к атмосферным загрязнителям дети, пожилые люди и лица с хроническими заболеваниями.
1.2. Биоиндикация как метод оценки качества воздуха
Биоиндикация — это оценка состояния окружающей среды на основании реакций живых организмов-биоиндикаторов. В отличие от физико-химического анализа, биоиндикация позволяет комплексно оценить интегральное воздействие всех загрязнителей на живые системы, не требует дорогостоящего оборудования и отражает многолетнее состояние среды, а не разовые показатели.
Организмы-биоиндикаторы реагируют на изменения среды изменением физиологических функций, внешнего вида, видового состава или численности. Метод биоиндикации широко применяется в экологическом мониторинге: для оценки качества воды используют водные беспозвоночных, для воздуха — лишайники и хвойные растения.
1.3. Лишайники как биоиндикаторы
Лишайники — симбиотические организмы, образованные грибом и водорослью (или цианобактерией). Они поглощают воду и минеральные вещества не через корни, а непосредственно из атмосферы всей поверхностью слоевища, поэтому крайне чувствительны к загрязнению воздуха. Даже незначительные концентрации диоксида серы (менее 0,03 мг/м³) подавляют их жизнедеятельность.
По устойчивости к загрязнению лишайники делятся на три группы:
Зоны по степени загрязнённости воздуха, определяемые по лишайникам:
2.1. Описание объекта и зон исследования
Исследование проводилось на территории учреждения образования. В качестве объектов наблюдения выбраны лиственные породы деревьев (берёза, липа, клён), произрастающие в трёх различных зонах пришкольной территории:
2.2. Методика проведения исследования
Для проведения наблюдений использовалась стандартная методика лихеноиндикации с применением прозрачного трафарета (сетки с ячейками площадью 1 см², общая площадь трафарета 10×10 см = 100 см²).
Порядок работы:
Исследование проводилось в сентябре–октябре. В каждой зоне обследовано по 3–5 деревьев.
2.3. Результаты исследования
Результаты наблюдений представлены в таблице 1.
|
Зона |
Сторона ствола |
Обнаруженные лишайники / мхи |
Покрытие, % |
Тип слоевища |
|---|---|---|---|---|
|
Зона 1 «Грибок» |
Северная |
Пунктелия (Punctelia) — единично |
5–10 |
Накипной, листоватый |
|
|
Южная |
Пунктелия (Punctelia) — небольшое количество |
10–15 |
Накипной, листоватый |
|
Зона 2 «Беседка» |
Северная |
Мох (преобладает); пармелия (Parmelia) — единично |
30–40 (мох), до 5 (лишайник) |
Листоватый |
|
|
Южная |
Мох (значительное количество); пармелия — небольшое количество |
25–35 (мох), 5–10 (лишайник) |
Листоватый |
|
Зона 3 «Аллея лип» |
Северная |
Лепрария (Lepraria); эверния сливовая (Evernia prunastri); рамалина мучнистая (Ramalina farinacea) |
20–30 |
Накипной; кустистый; кустистый |
|
|
Южная |
Лепрария (Lepraria); эверния сливовая (Evernia prunastri); рамалина мучнистая (Ramalina farinacea) |
25–35 |
Накипной; кустистый; кустистый |
Таблица 1 — Видовой состав и покрытие лишайников по зонам исследования
2.4. Обработка и анализ результатов
На основании полевых данных составлена сравнительная характеристика зон по трём критериям: видовое разнообразие лишайников, тип жизненных форм, степень покрытия. Результаты систематизированы в таблице 2.
|
Зона |
Число видов лишайников |
Преобладающие жизненные формы |
Оценка чистоты воздуха |
Зона загрязнения |
|---|---|---|---|---|
|
«Грибок» |
1 (пунктелия) |
Накипные/листоватые |
Умеренное загрязнение; затенённость снижает разнообразие |
Зона угнетения (влияние микроклимата) |
|
«Беседка» |
1 (пармелия) + мох |
Листоватые, мхи |
Умеренное загрязнение |
Зона нормальная |
|
«Аллея лип» |
3 (лепрария, эверния, рамалина) |
Накипные + кустистые |
Чистый воздух; транспорт не создаёт значительного загрязнения |
Зона чистого воздуха |
Таблица 2 — Сводная оценка степени загрязнённости воздуха по зонам
Анализ данных показал следующее:
Следует отметить, что на северной стороне стволов деревьев лишайников в большинстве случаев наблюдалось несколько меньше, чем на южной: это объясняется различиями в освещённости, температурном режиме и влажности. Южная сторона более освещена и суха, что обычно благоприятнее для листоватых и кустистых форм.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В ходе исследования методом лихеноиндикации было проведено изучение видового состава и степени покрытия лишайниками стволов лиственных деревьев в трёх зонах пришкольной территории. Полученные результаты позволяют сделать следующие выводы:
Таким образом, метод биоиндикации с использованием лишайников позволил без специального оборудования получить реальную экологическую характеристику воздушной среды пришкольной территории и выявить участки с различной степенью антропогенной нагрузки.
РЕКОМЕНДАЦИИ
На основании проведённого исследования мы предлагаем следующие рекомендации учащимся и педагогическому коллективу нашей школы:
Рекомендации по охране воздушной среды
Рекомендации по сохранению зелёных насаждений
Рекомендации по продолжению экологического мониторинга
Дата выполнения: январь - февраль 2026 года
Место выполнения: территория учреждения образования
Участники: учащиеся 6-8 классов
Количество участников: 18 учащихся
Список учащихся:
Чистый атмосферный воздух — важнейшее условие сохранения здоровья человека. В сельских населённых пунктах основными источниками загрязнения воздуха часто выступают автомобильный транспорт и местные котельные, работающие на твёрдом или жидком топливе. Микрорайон Валевской средней школы граничит с оживлённой автомобильной дорогой Новогрудок–Кореличи, а в непосредственной близости от зон отдыха находится школьная котельная. В зимний период снежный покров, подобно естественному накопителю, длительно сохраняет оседающие из атмосферы загрязняющие вещества. Изучение талого снега позволяет простыми и доступными средствами оценить степень и характер аэротехногенного загрязнения, выявить источники выбросов и оценить качество воздуха, которым дышат учащиеся. Именно это определяет актуальность настоящей работы: она даёт возможность наглядно показать связь между близостью потенциальных источников загрязнения и чистотой воздуха в местах отдыха и учёбы, а также предложить меры по сохранению экологической безопасности.
Цель работы: определить степень загрязнения воздуха посредством изучения снежного покрова и атмосферных осадков в микрорайоне учреждения образования.
Задачи:
1. Отобрать пробы снега на пробных площадках, различающихся удалённостью от автомобильной дороги и школьной котельной.
2. Провести органолептический (внешний вид, запах, прозрачность, наличие твёрдых частиц) и химический (водородный показатель, содержание хлорид- и сульфат-ионов) анализ талой воды.
3. Выявить источники, характер и причины загрязнения снежного покрова на пришкольной территории.
4. Сделать выводы о качестве атмосферного воздуха в микрорайоне школы.
Гипотеза: предполагается, что снежный покров на участках, прилегающих непосредственно к автомобильной дороге и к котельной, содержит больше твёрдых примесей и химических загрязнителей (хлоридов, сульфатов) по сравнению с пробами из внутренних зон отдыха, защищённых древесно-кустарниковой растительностью. Ожидается, что основными источниками загрязнения выступают выбросы автотранспорта и продукты сгорания топлива из трубы котельной, а зоны, расположенные за плотной зелёной изгородью, будут демонстрировать более высокие показатели чистоты снега и, следовательно, воздуха.
Объект исследования: снежный покров на территории учреждения образования «Валевская средняя школа».
Предмет исследования: физические и химические показатели качества талой снеговой воды (цвет, запах, прозрачность, содержание твёрдых частиц, pH, наличие хлорид- и сульфат-ионов) как индикаторы загрязнения атмосферного воздуха.
Методы исследования: Полевой метод – отбор проб снега по единой методике. - Органолептический анализ – определение цвета, запаха, прозрачности и осадка. - Фильтрование проб через бумажный фильтр для качественной оценки твёрдых частиц. - Химический тест-анализ с использованием универсальной индикаторной бумаги, раствора нитрата серебра (на хлорид-ионы) и раствора хлорида бария в кислой среде (на сульфат-ионы). - Сравнительный анализ результатов.
Характеристика района исследования Учреждение образования «Валевская средняя школа» расположено в живописном месте Новогрудского района, рядом с Свитязянским ландшафтным заказником. На территории школы произрастает большое количество зеленых насаждений, многие из которых входят в границы парка-дендрария. Вокруг учреждения созданы зоны отдыха для взрослых и детей: цветники, декоративные уголки («Грибок», «Лесная аптека»), лавочки, спортивные объекты. Здесь можно подышать свежим воздухом, послушать пение птиц, полюбоваться клумбами. Однако в непосредственной близости от зон отдыха (в нескольких десятках метров) проходит автомобильная дорога Новогрудок–Кореличи, а также размещается школьная котельная, работающая сезонно. Нынешняя зима оказалась очень снежной, что создало благоприятные условия для изучения накопленных в снегу загрязнителей. Семиклассники решили выяснить, влияют ли эти два потенциальных источника на качество воздуха в местах, где они проводят перемены и досуг.
Методика отбора и анализа проб снега Пробы снега отбирали в конце января – начале февраля 2026 года при помощи чистой пластиковой лопатки, стараясь захватывать снег по возможности на всю глубину, не нарушая нижние слои. Для исследования было выбрано семь пробных площадок, которые по-разному удалены от дороги и котельной. Каждый образец помещали в промаркированный полиэтиленовый стакан и доставляли в школьную лабораторию. Снег растапливали при комнатной температуре (около +20 ℃) в закрытых химических стаканах. Полученную талую воду анализировали поэтапно:
1. Визуально оценивали цвет, запах, прозрачность (читаемость шрифта через слой воды).
2. Воду пропускали через бумажный фильтр, отмечая наличие и количество твёрдых частиц.
3. Универсальной индикаторной бумагой определяли pH.
4. Обнаружение хлорид-ионов в образцах.
5. Обнаружение сульфат-ионов в образцах. Результаты заносили в сводные таблицы.
Таблица 1. Описание пробных площадок
|
Пробы снега |
Участок территории |
Цвет снега |
Влажность |
Твёрдость |
|---|---|---|---|---|
|
№ 1 |
Вход на территорию слева от тротуара |
Беловато-серый |
мокрый |
слежалый уплотненный |
|
№ 2 |
Детская площадка детского сада |
белый |
мокрый |
слежалый уплотненный |
|
№ 3 |
Зона «Грибок» |
белый |
мокрый |
слежалый уплотненный |
|
№4 |
Зона отдыха (лавочки) |
белый |
мокрый |
слежалый уплотненный |
|
№5 |
Стадион |
сероватый |
мокрый |
слежалый уплотненный |
|
№6 |
«Лесная аптека» |
белый |
мокрый |
слежалый уплотненный |
|
№7 |
Возле котельной |
серый, с черными частицами |
мокрый |
слежалый уплотненный |
Уже на стадии визуального осмотра видно, что снег в пробах №1 (возле дороги), №5 (стадион) и особенно №7 (возле котельной) имеет посторонние оттенки – от сероватого до интенсивно серого с черными вкраплениями, что указывает на присутствие сажи и пыли.
Исследования качественного анализа снега
Для определения качественного анализа снежного покрова отобранные пробы снега растопили при комнатной температуре (20 ℃). Качественный анализ проводили по следующим органолептическим оценкам: запах (неприятный, специфический, ощущается, не ощущается), цвет, прозрачность(через химический стакан с образцом воды читается или не читается шрифт: прозрачная, слабо мутная, мутная), наличие твёрдых частиц на бумажном фильтре (отсутствие (-), незначительное количество (+), много(++), очень много(+++). После анализа у нас получились следующие результаты.
Таблица 2. Показатели качества проб талой воды
|
№ пробы |
Цвет |
Запах |
Прозрачность |
Результаты фильтрации |
|---|---|---|---|---|
|
1 |
бесцветная |
не имеет |
прозрачная, имеет примеси |
+
|
|
2 |
бесцветная |
не имеет |
прозрачная, нет примесей
|
- |
|
3 |
бесцветная |
не имеет |
прозрачная, без примесей |
- |
|
4 |
бесцветная |
не имеет |
Прозрачная, без примесей |
- |
|
5 |
бесцветная |
не имеет |
Прозрачная, небольшое количество примесей |
++ |
|
6 |
бесцветная |
не имеет |
прозрачная, без примесей |
- |
|
7 |
бесцветная |
не имеет |
мутная, с примесями твердых частиц |
+++ |
Запах отсутствует во всех пробах, что позволяет исключить летучие органические загрязнители, однако проба №7 характеризуется существенной мутностью и самым высоким содержанием твёрдых частиц (преимущественно чёрного цвета).
Результаты химического анализа талой воды
После того, как провели определение качественных характеристик талой воды, мы приступили к химическому анализу оставшихся образцов растаявшего снега.
Таблица 3. Результаты химического анализа проб талого снега
|
№ пробы |
рН образца |
Реакция среды |
Качественная реакция на хлорид-ионы |
Качественная реакция на сульфат-ионы |
|---|---|---|---|---|
|
1 |
5.0
|
слабо кислая
|
небольшое количество осадка хлорида серебра |
сульфат-ионы не обнаружены в образцах |
|
2 |
- |
|||
|
3 |
- |
|||
|
4 |
небольшое количество осадка хлорида серебра |
|||
|
5 |
- |
|||
|
6 |
- |
|||
|
7 |
- |
Водородный показатель во всех образцах одинаков и соответствует слабокислой среде (pH 5,0). Сульфат-ионы не зафиксированы ни в одной из проб, что говорит об отсутствии в воздухе заметных количеств сернистых соединений. Хлорид-ионы обнаружены только в пробах №1 (вход слева от тротуара) и №4 (зона отдыха с лавочками), причём в небольшом количестве.
Анализ полученных данных подтверждает выдвинутую гипотезу. Пробы №2 (детская площадка детского сада), №3 (зона «Грибок») и №6 («Лесная аптека») демонстрируют полное отсутствие твёрдых примесей и хлорид-ионов; снег здесь остался чистым. Эти участки максимально удалены от дороги и котельной и, что особенно важно, защищены густыми древесными и кустарниковыми насаждениями, которые выступают естественным барьером. Проба №7 (возле котельной) отличается наихудшими показателями: серый цвет, большое количество чёрных твёрдых частиц на фильтре. Это объясняется выпадением сажи и несгоревших частиц топлива в радиусе действия выбросной трубы. Часть этих частиц переносится ветром на соседние территории, чем объясняется наличие загрязнителей в пробе №5 (стадион), расположенной недалеко от котельной. Проба №1, отобранная вблизи въезда и автомобильной дороги, содержит небольшое количество твёрдых частиц и хлорид-ионы. Интересно, что хлориды обнаружены также в пробе №4 (зона отдыха с лавочками). Это связано не столько с выхлопами, сколько с противогололёдной обработкой тротуаров песчано-соляной смесью (хлоридом натрия). Частицы соли попадают на обочины и разносятся пешеходами, поэтому хлориды появляются в зонах, примыкающих к пешеходным дорожкам.
Таким образом, загрязнение атмосферного воздуха в микрорайоне школы имеет преимущественно антропогенный характер и приурочено к двум основным источникам: автомобильной дороге и школьной котельной. Территории, удалённые от них и прикрытые растительностью, сохраняют чистоту снега, а значит, и более высокое качество воздуха, благоприятное для здоровья учащихся.
Выводы.
После проведения всех работ и обсуждения полученных результатов были сделаны следующие выводы:
Памятка для жителей аг. Валевка
