🗊Исследовательская работа по теме: Определение запыленности воздуха по листьям деревьев с использованием формулы Пика  

Исследовательская работа по теме: Определение запыленности воздуха по листьям деревьев с использованием формулы Пика  

Введение 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.

Цели и задачи исследования 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: 2013--2014г.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.

Методика проведения исследований 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.

Коротко о берёзе

Методика иследований Сбор материала для исследования проводился в конце мая после завершения интенсивного роста листьев. Образцы листьев брались на высоте 1,5—2 м с укороченных побегов, со стороны кроны, обращенной к автотрассе. Листья собирали в 10 точках на различном расстоянии от автомагистрали: 8,7м, 13м, 19м, 31м, 36м, 54м, 58,8м, 63,8м, 75,1м, 80,1м. С каждой из десяти берёз было взято для исследования по 10 листьев.

Таблица № 1 Количество пыли на листьях березы в разных точках сбора

Таблица №2

Вывод по таблице 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 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.

Социологический опрос 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?

Результаты социологического опроса 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.

Результаты социологического опроса

Выводы 1. Показатели количества пыли в воздухе имеют положительную динамику. 2. Общество считает, что это в результате увеличения автотранспорта и уменьшения количества зеленых насаждений.

Использованная литература и интернет-источники