|
Авторcтво: Петрова Ирина Владимировна, к.б.н., педагог дополнительного образования ОДО "Петербургская усадьба" |
И.В.Петрова
С каждым годом всё большее количество школьников Санкт-Петербурга занимается исследованием окружающей среды. Однако доступных методических пособий для полноценных наблюдений и экспериментов, явно недостаточно. Часто посещая городские конференции, я убедилась в том, что необходимо "наращивать" научно-методическое обеспечение исследовательской деятельности школьников. С этой целью было составлено данное пособие, которое включает несколько гидробиологических методик, позволяющих изучать первичную продукцию, кислородный режим и токсическое загрязнение водных объектов. Сборник предназначен для учителей и педагогов, организующих исследовательскую работу школьников, а также для юных исследователей, интересующихся проблемой «чистой воды».
Гидробиологические методы, включенные в сборник, успешно использовались воспитанниками объединения «Гидробиология» «Петербургской усадьбы» в течение 2001-2009 годов при исследовании продукционных характеристик Суздальских озер и других водных объектов нашего города. Эти работы неизменно занимали призовые места на городских, национальных и международных научных конференциях школьников. Особенностью пособия является то, что в основу почти всех описанных методов положена методика определения растворённого в воде кислорода. Владение только этой методикой химического анализа позволяет проводить относительно широкий спектр научных исследований. Немаловажно, что методика определения растворённого кислорода не требует больших материальных ресурсов, достаточно точна и относительно легка для выполнения.
Группа методов, описанная в данном сборнике, позволяет приступить к исследованию водоёмов без специальной подготовки – эти методики могут использовать «любители». В то же время интерпретация результатов, получаемых в результате экспериментов и наблюдений, может иметь глубокое научное значение.
Исследовательская деятельность предусматривает несколько этапов активных действий:
- полевое исследование: отбор проб, замеры некоторых параметров, описание водоема, транспортировка в лабораторию и т.п.;
- лабораторная обработка проб: химический анализ, постановка экспериментов, подсчёт и определение видов животных и растений, составление коллекций;
- занесение первичных данных в базу данных, составление рабочих таблиц, расчеты, построение графиков;
- написание работы;
- представление (апробация) работы;
- популяризация своей работы и экологических знаний.
Предлагаемое пособие в основном касается этапа полевого исследования и лабораторной обработки проб. Дальнейшие этапы – это творческий процесс юных исследователей и их наставников, во время которого раскрывается весь потенциал творческой личности.
Опыт работы со школьниками показал, что вновь приступающие к исследованию ребята, а также их наставники имеют порой некоторую склонность к «глобализации» своей частной проблемы. Иногда это происходит из-за недостатка инструментов исследования. Поэтому чем больше разнообразных исследовательских методик будет появляться, тем больше возможностей будет у подрастающего поколения грамотно реализовать свой творческий потенциал.
В пособии приведено четыре методики. Коротко охарактеризуем их.
Исследование кислородного режима это важная составляющая любых гидробиологических исследований. По образному выражению В.И.Вернадского, "борьба за существование в гидросфере – это борьба за кислород". Метод определения растворённого кислорода относится к объёмным методам химического анализа. Поскольку на последнем этапе анализа осуществляется титрование йода тиосульфатом натрия, его называют методом йодометрического титрования. По имени автора его называют методом Винклера. Хотя описание метода было впервые опубликовано в 1888 году, он до сих пор не потерял актуальности благодаря своей точности и простоте.
Определение растворенного кислорода школьниками в лаборатории ОДО «Петербургская усадьба»
Вторым методом, включенным в пособие, является метод определения биохимического потребления кислорода за пять суток (БПК5). БПК – это показатель, характеризующий количество легко окисляемых органических веществ, находящихся в воде. Легкоокисляемые органические вещества представляют собой продукты распада погибших организмов, их прижизненные выделения, компоненты фекалийных сточных вод, сточных вод пищевых и других промышленных предприятий, которые составляют основу органического загрязнения водоёмов. По химическому составу - это белки, аминокислоты, карбоновые кислоты, углеводы, жиры, являющиеся субстратом для бактерий. Принцип метода строится на измерении концентрации растворённого кислорода в пробе воды непосредственно после отбора, а также после её инкубации в течение 5 суток. Инкубацию пробы проводят в темноте, при температуре 200С без доступа воздуха.
Метод биотестирования на водорослях (так называемый A-Z-Ph-тест) включает определение фотосинтеза тест-водорослей Scenedesmus quadricauda в испытуемой пробе и контрольном варианте. Контролем служит вода из чистого участка водоёма или отстоянная водопроводная вода. Увеличение фотосинтеза в пробе по сравнению с контролем свидетельствует о стимулировании развития водорослей (возможно, из-за избытка биогенных веществ), а уменьшение об ингибировании их жизнедеятельности (например, в связи с токсичностью).
По уровню первичной продукции проводят оценку степени эвтрофирования водоема. Метод определения первичной продукции водоёмов состоит в определении суточного фотосинтеза фитопланктона и дыхания в изолированных пробах воды (в склянках с притёртой пробкой), экспонируемых в течение суток в водоёме. Нами предлагается модифицированный метод с экспозицией в модельных условиях.
Пособие можно будет приобрести в «Петербургской усадьбе» по адресу: Озерки, ул. Кольцова, д. 8, тел. 293-98-39.
Поделиться:
