Определение запыленности воздуха по листьям деревьев с использованием формулы Пика Выполнили учащиеся 8 г класса : Сергеев Илья, Никонов Игорь Научный руководитель : Гурьянова В. В Чебоксары 2014

В последние годы, наряду с изменениями климата, происходит значительное увеличение антропогенной нагрузки на природные и урбанизированные экосистемы. Загрязнение атмосферы городов одна из самых распространенных проблем в настоящее время. Воздух городов наполнен пылью, сажей, аэрозолями, дымом, твердыми частицами и т. д. Основные источники загрязнения атмосферы в городах – автотранспорт и промышленные предприятия. В то время как промышленные предприятия в черте города неуклонно снижают количество вредных выбросов, автомобильный парк представляет собой настоящее бедствие. Решению этой проблемы поможет перевод транспорта на высококачественный бензин, грамотная организация движения.

Существуют различные способы выявления и оценки уровня загрязнения окружающей среды. В последние десятилетия экологами все часто применяется эффективный способ мониторинга состояния воздушной среды биоиндикация. В качестве биоиндикаторов используются растения, которые типичны для данных условий, имеют высокую численность и наиболее чутко реагируют на загрязнение воздуха. Особый интерес с этой точки зрения представляют деревья. Древесные растения в городских ландшафтах выполняют важнейшие средообразующие и средозащитные функции, связанные с выделением кислорода и фитонцидов, ионизацией воздуха, формированием своеобразного микроклимата, а также играют санитарно - гигиеническую роль, поглощая токсичные газы и накапливая вредные вещества. Зеленые насаждения, произрастающие в городах, испытывают на себе постоянное отрицательное влияние техногенного загрязнения.

Цель : провести экологические исследования степени запыленности воздуха школьного участка математическими методами. Задачи - определить степень запыленности воздуха путем взвешивания листьев ; - провести социологический опрос среди учащихся школы ; - привлечь внимание общественности к этому вопросу. Сроки выполнения работы : г. г. Район исследования : пришкольный участок Объекты исследования – воздух школьного участка. Методы исследования : социологические, статистические, математические, а так же методика определения запыленности воздуха по листьям деревьев. Работа состояла из нескольких этапов : 1. Изучение литературы ; 2. Проведение исследований ; 3. Социологический опрос ; 4. Практическое решение проблемы ; 5. Определение выводов и предложений.

Наиболее чувствительными к загрязнению окружающей среды органами древесных растений являются листья, на которых оседает пыль, а под влиянием различных загрязнителей атмосферы в листьях происходят морфологические изменения ( появление асимметрии, уменьшение площади листовой пластины ). Береза является одним из лучших видов деревьев с высокими газопоглащающими, пылеосаждающими и пылезадерживающими свойствами.

В качестве объекта исследования нами была выбрана береза повислая, или бородавчатая массовый вид, встречающийся на пришкольном участке с большой частотой. Береза повислая ( бородавчатая ) дерево с тонкими ветвями, обычно повисающими. Стебли молодых побегов покрыты бородавочками. Листья голые, в основании клиновидные.

Сбор материала для исследования проводился в конце мая после завершения интенсивного роста листьев. Образцы листьев брались на высоте 1,52 м с укороченных побегов, со стороны кроны, обращенной к автотрассе. Листья собирали в 10 точках на различном расстоянии от автомагистрали : 8,7 м, 13 м, 19 м, 31 м, 36 м, 54 м, 58,8 м, 63,8 м, 75,1 м, 80,1 м. С каждой из десяти берёз было взято для исследования по 10 листьев.

Расстояние до источника загрязнения (м) Масса листьев с пылью (г) Масса чистых листьев (г) Масса пыли (г) 133,491,461,93 192,461,211,25 313,921,981,94 363,851,971,88 542,351,281,07 58,82,101,180,92 63,82,041,130,91 75,11,7510,75 80,11,861,130,73 80,72,351,450,90

Номер измерен ия Площад ь листа бумаги Площадь листа дерева Коэффициент К Самого большого Самого маленького К большого К маленького К среднего ,520,270, ,540,270, ,50,340, ,550,290, , ,520,310, ,520,270, ,580,180, ,490,250, ,450,210,33

Исходя из полученных результатов в ходе исследования, были сделаны следующие выводы : данные запыленности воздуха пришкольного участка имеют положительную динамику. следует также учитывать, что на скорость осаждения пыли и степень запыленности воздуха влияет погода. Так безветренная и сухая погода увеличивает скорость осаждения пыли, а сухая и ветреная погода усиливает запыленность воздуха вследствие переноса пыли. В холодный период количество пыли наименьшее. Поэтому исследования проводились после установления относительно сухой погоды.

Формула Пика ( или теорема Пика ) классический результат комбинаторной геометрии и геометрии чисел. Площадь многоугольника с целочисленными вершинами равна В + Г /2 1, где В есть количество целочисленных точек внутри многоугольника, а Г количество целочисленных точек на границе многоугольника. В частности, площадь треугольника с вершинами в узлах и не содержащего узлов ни внутри, ни на сторонах ( кроме вершин ), равна ½. Этот факт даёт геометрические доказательство формулы для разницы подходящих дробей цепной дроби.

Было опрошено 34 человека - учащихся 7-11 классов. Учащимся были заданы следующие вопросы : 1. Как вы думаете влияет ли количество пыли в воздухе на здоровье людей ? 2. По результатам исследования количество пыли в воздухе увеличивается. В чем вы видите причину ? 3. Согласны ли вы принять участие в акции « Посади дерево. Подари людям жизнь »? 4. Какие меры по сохранению зеленых насаждений вы можете предложить ?

Было опрошено 34 человека - учащихся 7-11 классов. 1. Ответ « Да » - 100%. 2. См. диаграмму. 3. Ответ « Да » - 100%. 4. Разработать систему штрафов за порчу зеленных насаждений ; граждане должны следить за состоянием деревьев совместно с администрацией города.

1. Показатели количества пыли в воздухе имеют положительную динамику. 2. Общество считает, что это в результате увеличения автотранспорта и уменьшения количества зеленых насаждений. 3. Наша школа находится на расстоянии м от автотрассы то вблизи школы запылённость воздуха меньше.

Ашихмина Т. Я. Школьный экологический мониторинг. – М., 2000 г. Иванова Т. В. Практикум по экологии. – Смоленск, с. Смирнова Т. Г. Формирование и развитие основ исследовательского творчества учащихся. // Биология в школе. – с Голубев И. Р., Новиков Ю. В. Окружающая среда и ее охрана.- М., – 190 с. Экология : 9 класс : Учеб. для общеобразоват. учеб. заведений / Е. А. Криксунов, В. В. Пасечник, А. П. Сидоркин. – М.,2005. – 240 с. Сайт Википедия

Тут зрители аплодируют – аплодируют !!!!