Сборник тезисов

Самарское управление

министерства образования и науки Самарской области

Департамент образования Администрации

городского округа Самара

ГБОУ ДОД Самарский Дворец детского и юношеского творчества

Сборник тезисов

Естественно-научного блока

окружного этапа

Областной научной конференции школьников

(42 городской научно-практической

конференции учащихся)

Самара, 2013

 

СОДЕРЖАНИЕ

АЛГЕБРА И ГЕОМЕТРИЯ

Двухмерная аппроксимация на основе экспоненциальных слагаемых

Маджуга Петр, МБОУ лицей «Технический», 11 класс. 5

Квантовая игра "Жизнь"

Мальчикова Дарья, МАОУ СамЛИТ, 10 класс. 6

Квантовая комбинаторика

Дружинин Владислав, Сам ЛИТ, 11 класс. 7

Многогранникиии многочлен Сабитова

Хайруллов Румиль, МБОУ ЛАП № 000, 10 класс. 8

Числа Турана

Слоев Александр, МБОУ лицей «Технический», 9 класс. 9

АСТРОНОМИЯ

Количественный анализ эффекта Ярковского с использованием модели невращающегося цилиндрического астероида

Проходенко Оксана, МБОУ ЛАП № 000, 10 класс. 10

БИОЛОГИЯ

Изменчивость признаков плодов и качества семян липы крупнолистной в насаждениях г. Самары

Адамова Анастасия, Барышева Анастасия, МБОУ СОШ № 000 , 11 класс. 11

Сравнение фитонцидной активности различных пряно-ароматических растений

Попов Алексей, Логунов Павел, МБОУ СОШ № 000, 8 класс. 12

Смачивание поверхности и экофизиологические особенности хвои ели европейской в городском насаждении

Валиулина Ксения, МБОУ СОШ № 000, 11 класс. 13

Семенная продуктивность некоторых сорных растений

Родин Александр, Френкель Елизавета, МБОУ СОШ № 000, 8 класс. 14

География

Демографическая ситуация Краноглинского района г. Самара

Александрова Юлия, МБОУ СОШ №33, 11 А класс. 16

Изучение кирпичных глин Самарской области на примере месторождения Алексеевское-2

Ларгина Марина, МБОУ СОШ № 34, 9 класс. 17

Исследование памятника природы «Подвальские террасы»

Тертычная Анастасия, МБОУ СОШ №34, 9 класс. 19

ИНФОРМАТИКА

Учение с увлечением (на примере интерактивного приложения «Английский алфавит»)

Пашина Татьяна, МАОУ Сам ЛИТ, 9 класс. 20

Создание интерпретатора для интерактивной сетевой системы обучения программированию

Каледин Максим, МАОУ СМТЛ, 11 класс. 21

Цифровая обработка и улучшение качества изображений

Степанов Андрей, МАОУ Сам ЛИТ, 11 класс. 24

Медицина, анатомия, физиология

Разработка технологии крема на основе гуминовых кислот пелоидов

Гогулин Семен, МБОУ СОШ № 000, 9 класс. 25

ФИЗИКА

Получение искусственного жемчуга

Жданова Анастасия, МБОУ СОШ №29, 9 класс. 27

Цветные витражи и наноплазмоника

Пичкасова Анастасия, МБОУ Лицей «Технический», 10 класс. 28

Нерелятивистская 2d-модель гравитационного маневра сферического тела в гравитационном поле классической планеты

Сабирова Мария, ГБОУ СОФМШ, 11 класс. 29

Разработка сплава на алюминиевой основе для поршней двигателей автомобилей ВАЗ

Шадрин Михаил, МАОУ СамЛИТ, 9 класс. 30

ХИМИЯ

Оценка эффективности различных методов умягчения водопроводной воды в Красноглинском районе

Блатова Екатерина, МБОУ СОШ №27, 8 класс. 32

Синтез производных d-глюкозы в реакции с фенилхлоралканами

Никитина Астра, МБОУ лицей «Технический», 10 класс. 34

ЭКОЛОГИЯ и охрана окружающей среды

Экологический паспорт поселка Зубчаниновка

Красильникова Александра, Красильникова Евгения, МБОУ СОШ № 34, 8 класс. 35

Название творческой работы: «Зеленные фильтры»

Орлова Наталия, МБОУ СОШ № 77, 11 класс. 36

Сравнительный фитоиндикационный анализ полиметаллического загрязнения урбосреды в России и Швейцарии

Русаков Иван, ГБОУ ВПО СГОА(Наяновой), 11 класс. 38

Осторожно, плесень!

Скупченко Екатерина, МБОУ СОШ «Дневной пансион - 84», 10 класс. 39

Мусор, как результат антропогенного влияния на окружающую среду

Циркунов Марк, МБОУ СОШ «Дневной пансион - 84», 9 класс. 40

Проблемы твёрдых бытовых отходов на территории посёлка Мехзавод и пути их решения

Юртаев Илья, МБОУ СОШ №33, 8 класс. 41

Алгебра и геометрия

Двумерная аппроксимация на основе экспоненциальных слагаемых

Маджуга Петр, МБОУ лицей «Технический», 11 класс

В настоящей работе рассматриваются асимптотически затухающие во времени процессы при постоянном внешнем воздействии (переходные процессы, поведение вязкоупругих материалов и другие), описываемые функцией двух переменных , где – входное воздействие, – реакция на вход, – время. Как правило, данная функция задаётся в виде таблицы экспериментальных данных, заданных в дискретные моменты времени при различных . Построение двумерной аналитической зависимости основано на гипотезе подобия экспериментальных зависимостей, которая математически записывается так: для любого (, , – число экспериментальных реализаций). Тогда аппроксимация всех кривых имеет вид и методика аппроксимации состоит из следующих этапов:

1. Проверяется условие подобия экспериментальных кривых; находятся численные значения коэффициентов подобия по отношению к некоторой выбранной базовой кривой и строится степенная аппроксимация этого коэффициента от параметра ; тем самым определяется функция .

2. Находится аппроксимирующая функция для базовой экспериментальной кривой, в качестве которой выбрано выражение экспоненциального вида

, (1)

где , и – параметры, подлежащие определению по дискретным экспериментальным данным. В основе метода лежит гипотеза о том, что значения существенно отличаются друг от друга, например на порядок, т. е. . Тогда каждое экспоненциальное слагаемое описывает свой участок функции .

3. Записывается двумерная аппроксимация . Для проверки адекватности модели построена двумерная аппроксимация для 5 реализаций реальных экспериментальных зависимостей для вязкоупругой деформации поливинилхлоридного пластиката, при этом количество членов ряда (1) определяется в процессе реализации метода и, как правило, в практических задачах число членов разложения (1) не более четырёх. Погрешность аппроксимации по всем реализациям не превышала 15 %. Метод достаточно просто реализуется, поскольку для его применения достаточно знаний лишь по школьному курсу математики.

Квантовая игра «Жизнь»

Мальчикова Дарья, МАОУ СамЛИТ, 10 класс

Наша работа посвящена изучению классической и квантовой версий игры «Жизнь». Перед нами стояли следующие цели и задачи:

1.  Изучить классическую игру «Жизнь», проследить эволюцию нескольких поколений различных колоний.

2.  Разобраться в правилах квантовой игры "Жизнь", проследить эволюцию нескольких поколений различных колоний.

При решении поставленных задач мы пользовались более или менее стандартными методами комбинаторики и теории вероятностей.

Опишем кратко структуру работы. В первой главе мы описываем правила классической игры «Жизнь», расматриваем несколько простейших примеров и полностью описываем эволюцию нескольких колоний, которые не умирают никогда («мигалка» и «планёр»). И делаем вывод, что в рассмотренных примерах конфигурации (колонии) бактерий могут очень сильно различаться по своим свойствам, по своему поведению, по тому, как они эволюционируют с течением времени. Какие-то из них умирают через конечное число ходов, какие-то вообще не изменяются, какие-то меняются периодически, какие-то – нет, но, тем не менее, по какому-то правилу, которое можно более или менее легко описать. Во второй главе мы напоминаем определение вероятности, формулируем правила квантовой игры «Жизнь», а затем рассматриваем эволюцию квантвоых аналогов тех колоний, которые до этого изучались в первой главе, и описываем несколько их поколений. Также мы рассмотрели главную задачу, когда к каждой кдетке написано число 1/30, и выяснили, что эта колония никогда не погибнет, но с течением времени вероятность её выживания будет стремиться к нулю, монотонно убывая.

Итак, мы решили все поставленные во введении задачи: изучили правила классической и квантовой версий игры «Жизнь», рассмотрели важные примеры и проследили эволюцию нескольких поколений интересных колоний в классической и квантовой версиях.

Квантовая комбинаторика

Дружинин Владислав, Сам ЛИТ, 11 класс

В работе рассматриваются квантовые аналоги классических комбинаторных объектов – чисел сочетаний и размещений. Приводятся квантовые версии известных тождеств, даётся их геометрическая и теоретико-групповая интерпретация. Целью работы является найти интерпретации для квантовых комбинаторных объектов и тождеств.

Квантовым аналогом натурального числа n называется многочлен 1+q+q2+…+qn-1. Квантовый факториал и квантовые числа сочетаний и размещений определяются по аналогии с их классическими аналогами. Мы доказываем квантовый аналог треугольника Паскаля, бинома Ньютона и некоторые другие тождества про числа сочетаний и размещений, после чего приводим комбинаторные интерпретации квантовым числам сочетаний и размещений.

Далее мы показываем, что эти объекты и тождества имеют трактовку в терминах геометрии векторных пространств над конечными полями. А именно, квантовое число сочетаний из n по k равно числу k-мерных подпространств n-мерного пространства над полем из q элементов. Аналогично, квантовое число размещений из n по k равно количеству флагов типа (0, 1, 2, …, k – 1, k, n). Мы также предъявляем геометрические доказательства квантовых аналогов некоторых классических тождеств.

Кроме того, мы показываем, что квантовые аналоги перечисляют количество левых смежных классов полной линейной группы G над конечным полем по некоторым параболическим подгруппам. А именно, квантовый факториал равен индексу G по борелевской подгруппе B, состоящей из верхнетреугольных матриц, квантовое число сочетаний равно индексу G по подгруппе P, состоящей из блочно-треугольных матриц с блоками n-k, k; а квантовое число размещений равно индексу G по подгруппе P2, состоящей из блочно-треугольных матриц с блоками на диагонали размера n – k, 1, 1, …, 1 (k единиц). Далее мы объясняем, как связаны геометрическая и теоретико-групповая трактовки с точки зрения действия групп на множествах: дело в том, что параболическая подгруппа всегда является стабилизатором флага некоторого типа. Наконец, мы находим интерпретацию для квантовых полиномиальных коэффициентов: это количество флагов типа (l0=0, l0+l1, …, l0+l1+…+lr=n).

Многогранники и многочлен Сабитова

Хайруллов Румиль, МБОУ ЛАП № 000, 10 класс

Всем старшеклассникам хорошо известна формула Герона, выражающая площадь треугольника через длины его сторон. Легко убедиться, что аналогичной формулы для площади многоугольника, число сторон которого больше трех, не существует. В качестве примера достаточно рассмотреть квадрат и произвольный ромб, имеющие одинаковые длины сторон.

Оказывается, что для многогранников это свойство не выполняется: существует формула, позволяющая найти объем многогранника, если известны лишь длины его ребер и при условии, что этот многогранник является ориентируемым. Для тетраэдра объем через числовые длины его сторон впервые был получен итальянским художником Пьеро делла Франческа, Леонард Эйлер провел вычисления объема тетраэдра уже в буквенных обозначениях длин его ребер.

Для произвольного многогранника в 1995 г. было показано, что его обобщенный объем может быть представлен как корень многочлена, коэффициенты которого не зависят от расположения вершин многогранника в пространстве и являются многочленами, зависящими от квадратов длин его ребер. Этот многочлен назовем многочленом Сабитова. Под обобщенным объемом ориентированного многогранника мы понимаем сумму объемов согласованно ориентированных тетраэдров с общей вершиной в некоторой точке и с основаниями на соответственно ориентированных гранях. При этом оказывается, что такие многочлены Сабитова, построенные по другим многогранникам с тем же комбинаторным строением и теми же длинами сторон, совпадают. Иначе говоря, зная развертку многогранника, мы можем сказать чему равны всевозможные значения объема многогранников, которые склеиваются из этой развертки.

Этот результат имеет еще одно очень красивое следствие в теории изгибаемых многогранников. Изгибание многогранника – это непрерывная деформация, при которой меняется хотя бы один из двугранных углов при ребрах, а грани остаются равными исходным. Изгибаемый многогранник – это многогранник, допускающий такую деформацию. Поскольку для множества многогранников с данным комбинаторным строением и данным набором длин рёбер существует лишь конечное число возможных значений объёма, объем изгибаемого многогранника не меняется в процессе изгибания.

Цель нашей работы - выписать многочлен Сабитова для многогранника, который называется триакистетраэдром, образованный из правильного тетраэдра «приклеиванием» к нему на каждую грань правильной треугольной пирамиды. Мы также находим все корни многочлена Сабитова для триакистетраэдра с учетом их кратностей и указываем все соответствующие многогранники, имеющие объемы, равные значениям этих корней, с тем же комбинаторным строением и теми же длинами ребер, что и триакистетраэдр.

Для нахождения многочлена Сабитова и его корней мы использовали математический пакет Mathematica v5.01

Числа Турана

Слоев Александр, МБОУ лицей «Технический», 9 класс

Теория графов – ветвь современной математики, лежащая на стыке геометрии и комбинаторики и имеющая приложения в топологии, алгебре и других науках. Важную роль в комбинаторной теории графов играет решение перечислительных задач– подсчёт числа графов с теми или иными свойствами, а также экстремальных задач - выяснение, какими минимальными или максимальными характеристиками может обладать граф, на который распространяются те или иные условия.

Проблема, затронутая в работе, сводится к вычислению так называемых обобщённых чисел Турана графов. При вычислении чисел Турана в некоторых случаях известен точный ответ, в других случаях проблема полностью открыта. Исследователи проявляют особый интерес к этой тематике в связи с её приложениями в информатике, в частности, в топологии локальных сетей. Всё это говорит об актуальности данной темы.

Основная задача формулируется следующим образом: дан граф G, принадлежащий какому-то фиксированному классу графов (все графы, двудольные графы, деревья или леса и т. д.). Известно, что в G нет подграфа, изоморфного данному графу K (граф K называется запрещённым). Требуется найти максимально возможное количество рёбер в графе G, если у него n вершин; это число обозначается f(n, K) и называется обобщённым числом Турана графа G. Более подробно, цели работы таковы: 1) изучить основные свойства чисел Турана, доказать общие факты, с ними связанные, для произвольных запрещённых подграфов; 2) найти число Турана графа G с запрещённым треугольником; 3) найти число Турана графа G с запрещённым четырёхугольником. При решении поставленных задач использованы стандартные методы комбинаторики и теории графов.

В работе доказана ключевая лемма, на которую можно существенно опираться при вычислении чисел Турана: f(n, H)/an³f(n + 1, H)/an+1. Далее найдено число Турана для запрещённого треугольника в различных классах графов: f(n, H) = [n2/4]. Кроме того, получена формула для числа Турана для запрещённого четырёхугольника: f(6k) = 9k – 2, f(6k + 1) = 9k, f(6k + 2) = 9k + 2, f(6k + 3) = 9k + 4, f(6k + 4) = 9k + 6, f(6k + 5) = 9k + 8.

Одно из возможных направлений дальнейших исследований - получение формулы для обобщённых чисел Турана для других классов запрещённых подграфов, в первую очередь – для многоугольников.

АСТРОНОМИЯ

Количественный анализ эффекта Ярковского с использованием модели невращающегося цилиндрического астероида

Проходенко Оксана, МБОУ ЛАП № 000, 10 класс

В настоящее время мировое научное сообщество уделяет повышенное внимание проблеме астероидно-кометной опасности. Учеными предложен ряд методов для борьбы с опасными космическими объектами. Методы, "использующие" природные негравитационные эффекты, пользуются особенной популярностью. К данной группе относится эффект Ярковского.

Суть эффекта заключается в том, что излучение Солнца приводит к нагреву дневной стороны астероида, обращающегося вокруг своей оси и Солнца. Вследствие вращения нагретая часть с течением временем оказывается в неосвещенной Солнцем области и тепловая радиация, выделяемая в окружающее пространство, производит ускорение данного объекта.

Измерение реактивной силы Ярковского дает единственную реальную возможность достоверно определить массу и плотность астероидов с R<1км.

Задачей учета эффекта Ярковского при вычислении движений малых планет занимались многие ученые. Однако в рамках данных подходов существует ряд серьезных недостатков, например: использование большого количества феноменологических зависимостей и параметров. В связи с этим главной целью настоящей работы является построение новой модели эффекта Ярковского и проведение количественного анализа искомых величин с использованием новых результатов. Согласно сформулированной цели в работе были решены следующие основные задачи:

1.  Дан краткий обзор современных представлений о малых телах Солнечной системы. Отдельное внимание уделено проблеме астероидно-кометной опасности и современным представлениям об эффекте Ярковского, возможности его использования для борьбы с опасными для Земли астероидами.

2.  Сформулирована модель физической системы, где невращающийся астероид моделируется круглым прямоугольным цилиндром.

3.  Выполнен расчет коэффициента отражения ρ(θ) плоской монохроматической волны от плоской границы раздела двух диэлектрических сред, как функции угла падения и показателя преломления. Показано, что ρ(θ) в области значений угла падения (0°, 45°) остается неизменным. В области значений (45°, 90°) коэффициент отражения начинает быстро возрастать и при θ → 90° ρ(θ) → 1 для любой среды.

4.  Построено уравнение баланса энергий для цилиндрического астероида, и решено одномерное уравнение теплопроводности. Вычислена средняя температура астероида T0. На примере зависимостей T0 (εP) и T0 (ξ) исследована искомая величина.

5.  Выполнен расчет силы реакции Ярковского и соответствующего ускорения теплового излучения, испускаемого поверхностью астероида. Результат обобщен на случай призмы с произвольной плоской фигурой в основании. Полученные результаты согласуются с результатами предшественников. Продемонстрировано, что для астероида с R=1км сила Ярковского не превосходит 5 Н, что указывает на малость данного негравитационного эффекта. Соответствующее ускорение принимает экстремально малые значения O(10−8−10−9) м/c2.

Полученные результаты могут быть легко использованы для оценки роли данного негравитационного эффекта в эволюции орбит малых тел и возможности их искусственного изменения.

БИОЛОГИЯ

Изменчивость признаков плодов и качества семян липы крупнолистной в насаждениях г. Самары

Адамова Анастасия, Барышева Анастасия, МБОУ СОШ № 000 , 11 класс

Как известно, для озеленения городов обычно используются как местные виды деревьев, кустарников и травянистых растений, так и растения, происходящие из других районов мира – интродуценты. Они делают насаждения красивее и разнообразнее, помогают улучшить городскую среду. Но довольно часто в городской среде ухудшается состояние растений, в том числе могут появляться нарушения семян.

Целью работы было изучение изменчивости количественных признаков у плодов и изучение качества семян липы крупнолистной в модельных городских насаждениях.

Изучение структурных особенностей плодов липы крупнолистной, взятых в трех модельных насаждениях, показало, что все выбранные нами характеристики отличаются достаточно заметной изменчивостью.

Дальнейшее измерение показателей и математическая обработка данных показали, что между тремя модельными насаждениями заметны различия по показателям плодов.

Среди изученных плодиков липы обнаружены дефектные (срастание, недоразвитие семян), хотя преобладающими были семена с хорошо развитым запасом питательных веществ.

Таким образом, в городских насаждениях для плодов липы крупнолистной мы показали изменчивость количественных показателей, выявили в одном из насаждений снижение массы плодов, обнаружили нарушение развития и бессемянность плодиков. Поэтому семена липы крупнолистной, созревающие в городе, нецелесообразно рекомендовать для посева в питомниках.

Сравнение фитонцидной активности различных пряно-ароматических растений

Попов Алексей, Логунов Павел, МБОУ СОШ № 000, 8 класс

Фитонциды растений — экологический фактор жизни человека, животных и растений, являются одним из лучших естественных регуляторов биологического загрязнения биосферы, противодействуют размножению патогенов и вредителей. Фитонциды могут оказывать разностороннее действие на организм человека и животных. Среди фитонцидов встречаются различные формы органических соединений (эфирные масла, алкалоиды, фенольные соединения и десятки других).

Объектами наших исследований были вегетативные части (листья) таких пряно-ароматических растений, как лук репчатый, базилик обыкновенный, укроп пахучий, петрушка курчавая, сельдерей пахучий. Для проведения биотестирования нами была использована чистая культура инфузории туфельки Paramecium caudatum (плотность 500-600 клеток в 1 куб. см). Использование простейших для обнаружения фитонцидной активности растений – известный прием их лабораторного изучения, который позволяет быстро выявить наличие фитонцидов и сравнить их активность у разных групп растений. Активность фитонцидов выражали средним из 3 повторностей временем, которое прошло от начала опыта до момента остановки движения инфузорий. Результаты выражали в условных единицах фитонцидности (УЕФ) по формуле: А = 100 / Т, где Т - среднее время гибели инфузорий, мин.

В ходе наших исследований было установлено, что по фитонцидной активности лидируют листья лука репчатого. Что касается других растений, то время до полной остановки инфузорий, несомненно, больше, чем у листьев лука, следовательно, их фитонцидная активность гораздо меньше. По фитонцидной активности листьев пряно-ароматические растения можно выстроить в следующий ряд (по уменьшению): лук репчатый > базилик обыкновенный > укроп пахучий > петрушка курчавая > сельдерей пахучий.

Проведя обсчет данных, мы смогли для каждого изучаемого пряно-ароматического растения выразить его влияние на тест-культуру инфузории в условных единицах фитонцидности (УЕФ). Самая большая фитонцидная активность у листьев репчатого лука (8,33 УЕФ). За ним идёт базилик обыкновенный (3,85 УЕФ). Третий по активности фитонцидов укроп пахучий (1,61 УЕФ). Худшая фитонцидная активность у петрушки курчавой и сельдерея пахучего (1,28 УЕФ и 1,16 УЕФ).

Таким образом, в ходе наших исследований были установлены различия в фитонцидной активности некоторых пряно-ароматических растений. Наибольшей фитонцидной активностью обладали листья таких растений, как лук репчатый и базилик огородный. Листья петрушки курчавой, сельдерея пахучего и укропа пахучего обладали меньшей фитонцидной активностью. Лук репчатый и базилик обыкновенный более фитонцидны и их можно с большим успехом применять для оздоровления помещений или для защиты своего здоровья при распространении сезонных инфекций.

Фитонциды растений следует считать важным фактором защиты здоровья человека, который заслуживает пристального внимания. В период массового распространения «сезонных» простуд и гриппа размещение фитонцидных растений в местах, где долго находятся люди, может снизить численность бактериальных клеток в воздухе помещений, а значит – хотя бы частично предохранить нас от заболеваний.

БОТАНИКА, ЗООЛОГИЯ

Смачивание поверхности и экофизиологические особенности хвои ели европейской в городском насаждении

Валиулина Ксения, МБОУ СОШ № 000, 11 класс

Поверхность растительного организма является барьером, от состояния которого зависят надежность защиты от повреждений, возбудителей заболеваний, загрязнителей окружающей среды. Особую важность приобретают барьерные свойства поверхности листьев. Их поверхность имеет гидрофобные свойства за счет слоя кутина и воска на поверхности эпидермиса, в результате лист приобретает способностью к «самоочищению». При загрязнении воздуха в современном городе защитные слои поверхности листа могут терять свои свойства. Это особо опасно для хвойных растений, у которых листья должны активно работать несколько лет. Влияние городских условий на состояние поверхности хвои, ее смачиваемость не изучены в полной мере для растений, выращиваемых за пределами их естественного ареала, в лесостепи Среднего Поволжья. Наша работа частично восполняет данный пробел.

Целью работы было изучение состояния поверхности смачивания и связанные с этим экофизиологические особенности хвои ели европейской в модельном городском насаждении.

Для проведения исследований была выбрана модельная площадка в Октябрьском районе г. Самары, на которой в различном отдалении от проезжей части автодороги размещались деревья ели европейской.

После осмотра деревьев ели были отобраны пробы ветвей одного яруса, в которых присутствовали побеги 1, 2 и 3 года жизни.

Осмотрев состояние хвои на побегах разного возраста, сделали цифровые фотографии повреждений. В каждом варианте по отдельности для побегов 1, 2 и 3 года жизни оценили смачиваемость хвои. Для отобранных проб хвои определили их свежую массу и массу после высушивания. Высушенные образцы хвои измельчили и использовали для оценки количественного содержания фотосинтетических пигментов спектрофотометрическим методом.

Выводы:

1. При любом состоянии деревьев хвоя на побегах 3 года жизни имела самое малое значение контактного угла смачивания, что в городском воздухе повышает вероятность попадания загрязнителей внутрь хвоинки, ускорения ее старения и отмирания в городском насаждении.

2. Угол смачивания хвои имел наибольшие значения у хвои 1 года деревьев среднего и ослабленного состояния, при хорошем состоянии деревьев хвоя 2 года жизни обладала немного меньшей смачиваемостью по сравнению с хвоей 1 года.

3. У деревьев хорошего состояния содержание фотосинтетических пигментов в хвое наиболее отчетливо снижалось от 1 к 3 году жизни, при этом была заметно повышена доля каротиноидов и сохранялось физиологически нормальное соотношение между хлорофиллами А и В. У незначительно и заметно ослабленных деревьев содержание пигментов было пониженным, но в большинстве случаев сохранялись нормальные пропорции между количеством пигментов.

4. Все фотосинтетические пигменты имели более высокое содержание при повышении контактного угла (меньшей смачиваемости) хвои. Наиболее выражена эта зависимость для каротиноидов, наименее - у хлорофилла В. Это подтверждает связь состояния поверхности с функциональной активностью хвои ели европейской.

Семенная продуктивность некоторых сорных растений

Родин Александр, Френкель Елизавета, МБОУ СОШ № 000, 8 класс

Воздействие человека на растительный покров приводит к синантропизации, среди многочисленных негативных последствий которой значатся: вымирание ряда видов растений, общее обеднение флоры, уменьшение генетического разнообразия отдельных видов, упрощение структуры, унификация, снижение продуктивности и стабильности растительного покрова. При этом сорные растения, которым присуща способность быть высоко конкурентноспособными в условиях нарушенных сообществ, получают преимущественное распространение.

Эколого-биологические особенности сорных растений заслуживают внимания как в плане изучения адаптивных процессов у высших растений, так и для практического использования этих знаний в регулировании процессов в антропофитосистемах. Поэтому работа по изучению семенной продуктивности таких сорных растений, как амброзия трехраздельная и циклахена дурнишниколистная является достаточно актуальной.

Широкому и быстрому распространению сорных растений способствует их высокая семенная продуктивность. Семенной продуктивностью растения называется количественный показатель репродуктивного процесса, который является определяющим в скорости заселения ими новых территорий. Семенная продуктивность, как составляющая репродуктивного процесса, является одним из важных показателей жизнеспособности вида в конкретных условиях.

Определение семенной продуктивности мы проводили методом усредненных проб. На выбранных участках закладывали площадки 1м², где подсчитывали количество сорняков, количество генеративных побегов на каждом растении, и подсчитывали количество семян с генеративного побега. После проведения расчетов семенной продуктивности нами был проведен анализ по всхожести семян, что является реальным показателем численности полноценных семян.

В ходе наших исследований было установлено, что высота амброзии трехраздельной и количество на ней генеративных побегов меньше чем у циклахены дурнишниколистной. Средняя семенная продуктивность одного растения циклахены дурнишниколистной (23760 шт.) выше, чем у амброзии трехлистной (17206 шт.). Однако семенная продуктивность амброзии трехраздельной с 1 м² выше, чем у циклахены дурнишниколистной. Вес 1000 семян амброзии трехлистной (20 г) выше, чем у циклахены дурнишниколистной (17 г). После проведения расчетов семенной продуктивности нами был проведен анализ по всхожести семян. Такой анализ является реальным показателем численности полноценных семян. Энергия прорастания и всхожесть семян амброзии трехлистной (59% и 72%) оказалась выше, чем у семян циклахены дурнишниколистной (21% и 26%). Это одна из причин того, что амброзия трехраздельная встречается в городе чаще, чем циклахена дурнишниколистная.

География

Демографическая ситуация Краноглинского района г. Самара

Александрова Юлия, МБОУ СОШ №33, 11 А класс

Демографическая ситуация – это сложившееся в данном районе соотношение рождаемости, смертности и миграционной подвижности, создающих определенную половозрастную структуру населения и динамику ее численности.

Демографическая ситуация входит в перечень самых острых и актуальных социально значимых проблем. Происходит убыль населения.

По показателям переписи 2010 г в Самарской области проживает 3 миллиона 214 тысяч жителей, из них в г. о. Самара проживает 1 млн. 165 тысяч человек. Губерния по численности населения находится на четвертом месте в ПФО и на 12-й строчке в масштабах страны.

В Красноглинском районе по данным ВНП 2010 года проживают 83238 человек. По сравнению с итогами переписи населения 2002 года численность населения Красноглинского района сократилась на 1,6 тыс. человек. Сокращение численности населения происходила в основном из-за естественной убыли населения. Хотя за последние три года наблюдается рост родившихся, прирост населения не наблюдается, из-за превышения количества умирающего населения. Миграционный прирост не смог компенсировать естественные потери в численности населения района.

По данным переписи населения 2010г, наблюдается характерное для населения Красноглинского района превышение численности женщин над численностью мужчин, которое составила 5032 человека. Доля мужского населения составила 47,2% (39103 чел.), а женского - 52,8% (44135 чел).

В районе насчитывается 11509 чел. в возрасте моложе трудоспособного (13,5% от всей численности населения). Доля населения в трудоспособном возрасте составила 60,6%, или 51841 чел. Численность мужчин в этой группе, как правило, превышает численность женщин и составила 32% от всего населения района. А вот людей в возрасте старше трудоспособного в районе проживает 22208 человек (26%).

В предоставленной работе нами были проанализированы социальные условия, влияющие на естественный прирост населения: безработица, наркозависимость и алкоголизм, самоубийства, изменения возрастной структуры населения, неотрегулированные миграционные процессы, низкие показатели здравоохранения.

Среди демографических показателей, влияющих на появление второго и последующего ребёнка, являются: непрочность браков, низкая обеспеченность молодых семей квартирами, нехватка мест в детских садах.

Необходимо в демографической политике изменить экономическое стимулирование: увеличивать зарплаты на поддержку семей с детьми - прежде всего материнские и детские пособия. Для этого необходимо расширить мероприятия государственной поддержки.

Мы предлагаем рассмотреть следующие меры по устранению демографических проблем:

1. Поэтапно увеличивать зарплаты на поддержку семей с детьми - прежде всего материнские и детские пособия.

2. Расширить возможности использования материнского капитала (например, на дорогостоящее лечение детей).

3. Дать возможность разместить материнский капитал на банковском депозите с тем, чтобы семья могла использовать проценты на текущие нужды.

4. Ввести дифференцированные размеры пособий на рождение второго, третьего ребенка, а также увеличить пособие, которое получит женщина при постановке на учет в ранние сроки беременности.

5. Ввести довольно чувствительные по сумме пособия на детей, которым местные власти не могут обеспечить место в государственном детском саду.

6. Ввести новое ежегодное пособие на детей школьного возраста - для подготовки к очередному учебному году.

7. Планово ввести строительство домов эконом-класса для молодых семей.

8. Матерям, находящимся в отпуске по уходу за ребёнком до трёх лет, выделять пособия не менее 40% от средней заработной платы по стране.

Думаем, если даже перечисленные возможности грамотно реализовывать в жизни, то демографическая ситуация улучшится по всей стране и конечно в нашем районе.

Изучение кирпичных глин Самарской области на примере месторождения Алексеевское-2

Ларгина Марина, МБОУ СОШ № 34, 9 класс

Цель моей работы: изучить глинистую сырьевую базу Самарской области, глинистые породы Алексеевского-2 месторождения и их свойства, по которым определяется применение глин в кирпичном производстве.

Самарская область имеет собственную минерально-сырьевую базу, состоящую из нерудных полезных ископаемых осадочного происхождения. Основным сырьём для производства керамических изделий является кирпичная глина. В области открыто 62 месторождения этой глины, из них разрабатывается только 12. Это надежная обеспеченность стройиндустрии края. Одним из крупных промышленных месторождений кирпичных глин считается Алексеевское-2. Из его красной глины «Самарский комбинат керамических материалов» выпускает современный керамический кирпич. Керамические каменные изделия получают в процессе технологической обработки легкоплавких глин и последующего его обжига при высоких температурах.

Месторождение Алексеевское-2 расположено на правом берегу реки Самара в Кинельском районе, вблизи села Алексеевка. Полезная толща «красных» глин приурочена к аллювиальным отложениям верхнечетвертичного отдела хвалынского яруса. Аллювий сформировался в период наступления хвалынского моря. Его толща сегодня образует высокую террасу реки Самары. Общая мощность отложений составляет 17-34 м.

Глины — это самые распространенные осадочные горные породы, образующие с водой пластичное тесто, приобретающие и сохраняющие форму при высыхании и твердеющие после обжига. Химический состав глин выражается содержанием и соотношением различных окислов. Главными химическими компонентами породы являются: SiO2 (30-70%), Al2О3 (10-40%) и Н2О (5-10%). Глины состоят из пылевидных и песчаных частиц и, более чем наполовину, из вторичных породообразующих глинистых минералов (частиц) группы каолинита, смектитов, гидрослюд. Размер глинистых частиц близок к пределу 0,01-0,001 мм и менее. По вещественному составу глины подразделяются на мономинеральные, олигоминеральные, полиминеральные, именуемые соответственно названиям преобладающих глин (например, каолиновые). Все три типа глин отличаются от других горных пород пластичностью. При производстве керамических материалов учитывают следующие их свойства: пластичность, связующую способность, воздушную и огневую усадку, спекаемость, огнеупорность глин.

Для глин первоначально составляют макроскопическую характеристику на основании осмотра породы с помощью лупы или невооруженным глазом. При этом отмечают её следующие признаки: размер кусков, цвет, оттенок (в сухом и влажном состоянии), структуру, текстуру, содержание примесей и включений, наличие прослоек. Нами было проведено подобное описание глин в карьере и по отобранным пробам. Дальнейшее профессиональные исследования проводили студенты СГАСУ на кафедре строительных материалов.

Итак, глина Алексеевского-2 месторождения рыхлая. Во влажном состоянии красновато-коричневая, в сухом светло-коричневая с красноватым оттенком. Оттенок глины обусловлен примесью окисла железа, входящего в состав породы. Она тонкодисперсной структуры, беспорядочной, но однородной текстуры. Имеет включения — карбонатные журавчики и разнозернистый гравий. Известковистая. Глина жирная (глинистых частиц более 60 %), высокой пластичности (образует тонкий жгут). В сухом состоянии дала воздушную усадку, образец уменьшился в объёме. В чистом виде такую глину не применяют в производстве. Из неё готовят соответствующее кирпичное сырье, для этого добавляют отощающие материалы (кварцевый песок), плавни (флюорит).

Выводы: Выполнение данной работы позволило изучить по литературным источникам и в полевых условиях: кирпично-минеральное сырьё Самарской области; осадочные глинистые породы на примере Алексеевского-2 месторождения; его геологическое строение; самостоятельно провести описание кирпичных глин.

Исследование памятника природы «Подвальские террасы»

Тертычная Анастасия, МБОУ СОШ №34, 9 класс

В Самарской области насчитывается 214 памятников природы регионального значения. Они находятся в ведении Министерства природопользования лесного хозяйства и охраны окружающей среды. В работе мы рассматриваем памятник природы «Подвальские террасы», который посетила в июне 2012 года с группой «Юные геологи Самарского края» ЦДЮТура.

Цель нашего посещения: исследование и изучение геологического строения территории «Подвальские террасы» и овражно-оползневых процессов, возникших в результате вмешательства человека в природу. Для достижения цели мы поставили ряд задач, которые выполнили. В итоге исследования дали геолого-географическую характеристику местности и отобрали образцы пород и окаменелостей для школьной коллекции.

«Подвальские террасы» расположены в северо-западной части Самарской области Шигонского района на правом берегу Куйбышевского водохранилища, рядом с административной границей Ульяновской области. Территория памятника природы охватывает мысовую часть гряды Сенгелеевских гор Приволжской возвышенности. Гряда начинается Ильинской горой и резко врезается в водохранилище. Земли памятника природы ограничены водохранилищем, заливом Подвалье и рекой Акташка. Склоны гор в стороны водохранилища и залива осложнены многочисленными оползнями. Абсолютные отметки высот горного плато составляютм.

Сенгелеевские горы сложены меловыми отложениями мощностью до 500 м. Особенностью этих отложений является развитие в их горизонте писчего мела (до 30 м). Породы образовались в условиях нестабильного и открытого морского бассейна разной температуры. Меловой период – это последний период мезозойской эры, он начался 145 миллионов лет назад и продолжался около 80 миллионов лет. В меловой системе выделены верхний и нижний отделы, которые включают по шесть ярусов: маастрихтский, кампанский, сантонский, коньякский, туронский, сеноманский и альбский, аптский, барремский, готеривский, валанжинский, берриасский. В обнажениях мы познакомились, в основном, с породами верхнего отдела: конкрециями и гальками сидерита аптского яруса, черными глинами с прослоями глауконитовых песков альба, мергелями турона и сантона, грубым песчанистым мелом кампана, белым и чистым мелом маастриха.

Там мы собрали коллекции пород и фауны с флорой. В последнюю вошли обломок аммонита, брахиоподы, двустворчатые моллюски, белемниты, обломки и ядра морских ежей, отпечатки водорослей на породе.

Визуально изучили проявления оползней и оврагов на данной территории. При осмотре территории «Подвальские террасы» на коренном плато четко видны верхние и нижние оползни, возникшие в разное время и в породах различного возраста и состава. Их формы хорошо обозначены. Мы наблюдали три вида оползней – террасовидные оползни, сплывы и оползни-обвалы. В Сенгелеевских горах оползни активно начали развиваться после наполнения Куйбышевского водохранилища водами в годах. В центре территории памятника природы, у Подвальского залива, образован крупный террасовидный оползень, элементы которого мы изучали. Смещение тела оползня, состоящего из верхних слоев, произошло по уровню подземного водоносного горизонта и по чёрным глинам альба. Восточнее и ниже по склону от оползня находятся сплывы в самих альбских глинах. С северной стороны территории — громадный оползень-обвал, образованный подмывом вод водохранилища. Здесь произошло смещение пород туроно-кампанского возраста одновременно по типу скольжения и обвала. Это типичный оползень для крутых склонов, он в стадии развития.

Вся территория памятника природы расчленена оврагами. Когда-то перед Ильинской горой вершина крупного оврага достигла оползня-обвала, и рост его прекратился. Со временем овраг зарос травой, и он превратился в балку-седловину. В настоящее время на основе этой балки развивается новый отвержек — овраг Кленовый. Он пересекает значительную часть территории памятника природы и своей вершиной стремится с юга на запад, к крутым обрывам.

Мероприятий по укреплению оползневых и овражных процессов памятника природы мы не наблюдали.

ИНФОРМАТИКА

Учение с увлечением (на примере интерактивного приложения «Английский алфавит»)

Пашина Татьяна, МАОУ Сам ЛИТ, 9 класс

Проблема: В настоящее время мультимедиа технологии прочно вошли в нашу повседневную жизнь. Активно используются они и в школе. Создать презентацию могут и взрослые, и дети. Однако не всегда мультимедийная разработка будет интересна школьнику. Как же создать интерактивное приложение, с которым ученик будет работать с удовольствием?

Цель: создать интерактивное приложение в среде Macromedia Flash для облегчения изучения английского алфавита учащимися начальной школы

Задачи:

ü  выделить информационные средства повышения интереса,

ü  изучить язык ActionScript,

ü  рассмотреть основные этапы создания интерактивного приложения,

ü  использовать интерактивное приложение на уроках английского языка в начальной школе,

ü  провести анкетирование учащихся начальной школы,

Объект исследования: средства создания мультимедиа приложений.

Предмет исследования: Flash-технологии.

Актуальность: все дети России в наше время начинают изучать английский с малых лет, и чтобы легче им было запомнить алфавит и новые слова, автор создала мультимедийное обучающее приложение.

В данной работе была рассмотрена технология создания интерактивного приложения «Английский алфавит». В процессе работы были выделены информационные средства повышения интереса, изучен язык ActionScript, рассмотрены основные этапы создания интерактивного приложения. Созданное приложение было апробировано на уроках английского языка в начальной школе. По итогам апробации автор провела анкетирование учащихся начальной школы. Анкетирование показало, что работа с приложением интересна учащимся, и они успешно запомнили полученную информацию.

Использование интерактивного приложения «Английский алфавит» на уроке:

ü  вовлекает детей в активную работу;

ü  обогащает учащихся новыми знаниями;

ü  вызывает желание узнать больше, искать новые источники познания.

Таким образом, поставленные автором задачи выполнены и цель достигнута.

Создание интерпретатора для интерактивной сетевой системы обучения программированию

Каледин Максим, МАОУ СМТЛ, 11 класс

На сегодняшний день существует большое количество программных средств для обучения младших школьников программированию, обладающих интерактивностью, многозадачностью, удобным языком и многими другими немаловажными достоинствами. Но большинство из них не разработаны как кроссплатформенные или сетевые программные средства, следовательно, требуют установки на каждую рабочую станцию и требуют отдельную версию программы для каждой из установленных операционных систем. Отсутствие сетевой реализации большинства таких средств не предусматривает наличие: централизованной рассылки заданий ученикам в классе и на дом, централизованного и автоматического контроля результатов, оценки и сравнения оптимальности нескольких программ. Наличие таких функций повысило бы эффективность ведения занятий.

Вышесказанное актуализирует цель работы, а именно, необходимость разработки кроссплатформенного, не требующего установки сетевого программного средства обучения программированию для младших школьников.

В процессе реализации проекта перед нами встало несколько задач:

Ø  Прежде всего, создать интерпретатор, который будет анализировать код. При этом важно сделать для него: систему обработки синонимов экономную по памяти, быструю систему анализа программы и прописать все те команды, которые интерпретатор должен обрабатывать;

Ø  Сделать систему визуализации (модуль исполнителя), которая наглядно демонстрирует выполнение программы, полученной от интерпретатора;

Ø  Создать систему серверных приложений для хранения данных разрабатываемой программы, а также для организации работы клиентов;

Ø  Разработать дополнительные внешние модули: редактор карт с возможностью сохранения их на сервере, модуль для учителя с возможностью рассылать всем ученикам задания и карты, чат, модуль для автоматического построения блок-схемы программы и пр.;

Ø  Реализовать систему оценки оптимальности написанной программы, централизованного контроля и сравнения нескольких алгоритмов по оптимальности и быстродействию;

Ø  Реализовать возможность решения задачи несколькими исполнителями на одной карте.

В ходе работы нами был разработан программный проект, схему которого вы можете увидеть в приложении 1. В ней показана взаимосвязь основных модулей: интерпретатора, сервера, исполнителя и нескольких дополнительных.

Интерпретатор – это модуль, анализирующий программы, составленные из команд вперед/назад/влево/вправо, из циклов типа while(условие) и условных операторов if. Основная задача интерпретатора – преобразовать программу в байт-код для дальнейшей передачи его исполнителю и собрать данные по оптимальности составленного алгоритма.

Визуализатор – это небольшой модуль, получающий байт-код от интерпретатора, обрабатывающий его, демонстрирующий работу написанной программы и отображающий информацию о её оптимальности. Частью визуализатора является также программируемый объект (танк). Этот танк выполняет те задачи, которые ему дал пользователь.

Редактор карт – модуль, при помощи которого можно строить различные карты, по которым нужно проехать исполнителю. Все карты сохраняются на сервер в текстовом формате. Процесс построения карт достаточно прост, не сложнее чем рисование в paint’е.

Чат – это модуль, позволяющий обмениваться сообщениями с другими пользователями.

«Учительская» - модуль для учителей, в котором они могут создавать задания для учеников и рассылать им. Основные функции: создание карты, создание текстового файла с описанием задания, создание файла контроля, содержащего информацию о требуемом результате, и возможность добавлять программы. Все это сохраняется в файл проекта, в котором содержатся имена файлов, которые надо загружать. Модуль находится в разработке.

Модуль построения блок-схемы – модуль, строящий по написанной программе блок-схему, выводящий ее по запросу во время визуализации работы программы и отображающий исполняющуюся команду в режиме реального времени. Модуль находится в разработке.

Безусловно, базовые навыки программирования лучше всего закладывать уже в младших классах. Даже если ученику не понадобится в будущем информатика, то изучение теории построения алгоритмов развивает логику и структурное мышление, которые необходимы во всех областях деятельности.

Приложение 1

Приложение 2

Приложение 3

Цифровая обработка и улучшение качества изображений

Степанов Андрей, МАОУ Сам ЛИТ, 11 класс

Цифровая обработка сигналов (DSP - digital signal processing) - актуальная на сегодняшний день тема. В данной работе мы затронем проблему восстановления дефектных изображений, которая связана c DSP.

Рассмотрим пример. Наверное, большинство людей, имеющих сотовый телефон, хотя бы раз сталкивались с ситуацией, когда необходимо сделать фотографию документа, сохранив при этом достаточно высокую чёткость изображения. В сложных условиях, имея в наличии только фотокамеру телефона, качественную фотографию сделать практически невозможно. Изображение получается с дефектами: оно может быть размыто или не в фокусе. Полностью ли потеряно изображение? Оказывается, что нет. Существую алгоритмы, позволяющие восстановить изображение, однако автор не нашёл ни одной подходящей программной реализации алгоритма восстановления изображений, которую можно было бы применить для мобильного устройства. Таким образом, мы можем сформулировать цель исследования: создание программы восстановления дефектных изображений для мобильных устройств.

Объект исследования: алгоритмы восстановления изображений.

Предмет исследования: программа восстановления изображений.

Актуальна ли описанная проблема? Безусловно, да. Если мы найдем метод удаления дефектов с изображения, то этот метод можно применить для восстановления любого сигнала. В частности, можно избавляться от радиопомех; техника, схожая с той, которую мы разработаем, используется в медицине для удаления дефектов с изображений PET (positron emission tomography) или MRI (magnetic resonance imaging). Данная техника также нашла применение в электронной микроскопии.

Задачи исследования:

1.  Построение математической модели процесса искажения изображения.

2.  Сравнения методов решения проблемы исследования на основе составленной математической модели, анализ существующих алгоритмов.

3.  Программная реализация.

4.  Сопоставление результатов.

В ходе исследования мы построили математическую модель процесса восстановления изображений с дефектами резкости. Мы сравнили множество методов для решения поставленной задачи и выбрали из них оптимальный. По составленной модели была построена программа, позволяющая производить восстановление изображений со следующими дефектами: Motion blur, Out of focus blur, Gaussian blur. Мы получили положительные результаты в процессе работы этой программы, подтвердив, что допущения в нашей математической модели были верными.

Таким образом, поставленная нами цель достигнута, задачи выполнены. Автор планирует разместить программу в магазине Google Play (название DeblurIt).

Стоить заметить, что основная проблема деконволюции заключается в получении «правильной» PSF. На большинстве современных мобильных устройств установлены датчики движения (акселерометры). У автора возникла идея записывать информацию с этих датчиков движения в момент съемки и по ним строить «правильную» PSF. Это один из программных методов устранения эффекта «дрожания рук». В современных фотоаппаратах применяются аппаратные способы устранения этого эффекта.

Медицина, анатомия, физиология

Разработка технологии крема на основе гуминовых кислот пелоидов

Гогулин Семен, МБОУ СОШ № 000, 9 класс

Специфические органические вещества пелоидов имеют большое значение в современной медицинской практике. C точки зрения восстановительной медицины, пелоидотерапия является мощным средством совершенствования и восстановления здоровья населения. Однако существует дефицит запасов кондиционных лечебных грязей, вызванный не только их постоянной добычей, но и деградацией грязевых залежей вследствие изменения общей экологической обстановки. Из-за роста мирового промышленного производства увеличивается количество химических веществ, загрязняющих месторождения лечебных грязей. Пелоиды практически необратимо поглощают многие из токсикантов антропогенного пpоисхождения, но сами при этом становятся не пригодными для лечебного использования. B связи c этим, в последнее десятилетие сформировалась необходимость создания таких препаратов, которые сохраняли бы терапевтическую активность нативных грязей и были свободны от негативных сторон пелоидотерапии.

Терапевтическая ценность пелоидов обусловлена наличием в них органических веществ различной природы, как неспецифических, так и специфических. И если неспецифические вещества (аминокислоты, белки, липиды, витамины) в какой-то мере изучались, то специфические органические вещества на данный момент изучены недостаточно полно. Вместе c тем, именно последним отводится ведущая роль в проявлении биологической активности пелоидов. Применение грязей в виде препаратов является более адекватным вариантом по сравнению c традиционным грязелечением. Вышеперечисленное является исходной основой для поиска биологически активных препаратов, разработки лекарственных форм и их внедрения в практику здравоохранения. На данный момент на фармацевтическом рынке существует достаточно большое количество лекарственных средств, оказывающих ранозаживляющее действие. Среди лекарственных препаратов преобладают синтетические, которые нередко вмешиваются в деятельность различных систем человеческого организма и вызывают целый ряд побочных эффектов: аллергические реакции, гепатотоксическое действие и др. Известно, что пелоидопрепараты действуют не менее эффективно, чем синтетические аналоги, и при правильном применении являются более безопасными.

По оригинальной методике Агапова A. И., , (1992, 1997) был получен чистый пелоидопрепарат на основе гуминовых кислот низкоминерализованных иловых сульфидных грязей курорта «Сергиевские минеральные воды» и определена его зольность. Были разработаны технологии кремов с гуминовыми кислотами на липофильной и гидрофильной основах. Помимо этого, была исследована биологическая доступность препарата, он был стандартизирован по показателям: внешний вид, однородность, подлинность, количественное содержание действующих веществ, рН водного извлечения. Также на белых лабораторных крысах были поставлены опыты invivo для препаратов на гидрофильной и липофильной основе соответственно.

В ходе исследования было подтверждено, что гуминовые кислоты, обладают сложной структурой и высокой биологической активностью. Была разработана технология крема на основе гуминовых кислот, что позволяет расширить ассортимент лекарственных форм на основе пелоидопрепаратов. Полученные образцы отвечают требованиям НД. В итоге было доказано ранозаживляющее действие разработанной лекарственной формы на основе гуминовых кислот: по терапевтической активности полученные кремы не уступают более привычным препаратам, таким как солкосериловая и 10% метилурациловая мази.

ФИЗИКА

Получение искусственного жемчуга

Жданова Анастасия, МБОУ СОШ №29, 9 класс

Вокруг жемчуга столько мифов и легенд, что трудно уловить нить времени, когда люди впервые познали этот органогенный продукт. Существует три вида жемчуга: естественный, культивируемый и искусственный. Это вызвало у нас неподдельный интерес к производству жемчуга и стало основой для проведения исследования.

Цель работы: получить искусственный жемчуг в условиях школьной лаборатории.

Задачи исследования:

·  изучить химический состав жемчуга;

·  исследовать способы получения искусственного жемчуга;

·  узнать разные способы получения искусственного жемчуга.

Жемчуг - это минерал класса органических соединений, состоящего из карбоната кальция – минерала арагонита, в исключительных случаях – кальцита; содержит конхиолин – органическое вещество белкового типа (состав входят 22 вида аминокислот и 18 микроэлементов - Al, Cu, Mn, Na, Zn, Sе, Ti, Sr и др.).

Можно выделить следующие способы получения искусственного жемчуга.

Изготовление искусственного жемчуга с помощью жемчужной эссенции

Получение такой эссенции сводится к отделению от чешуи тонкого серебристого поверхностного слоя. Серебристое вещество чешуи представляет собой скопление мелких кристаллов гуанина, обладающих серебристым блеском.

Способ 1. От чешуи рыб отделяют поверхностный слой. И длительное время настаивают в воде. После сливают воду и прибавляют спирт, перемешивают и дают снова отстояться, потом сливают спирт.

Способ 2. Чешую помещают в стакан и обливают раствором салициловой кислоты (30 %), перемешивают. После отстаивания дают жидкости стечь в другую ёмкость.

Способ 3. Сводится к оттирке серебристого слоя от чешуек в ступке.
После чешую процеживают через ткань или сито, причем на ткани остается лишь чешуя; серебристое вещество уходит вместе с водой.

В результате любого из способов получается жемчужная эссенция, поэтому следует учитывать только простоту применения того или иного способа. Наилучший результат дал второй способ. Смешивают жемчужную эссенцию с целлулоидным лаком и получают жемчужный пат, которым несколько раз покрывают поверхность стеклянного или фарфорового шарика. Покрытие производят обычным опусканием шарика, в ванночку с патом. Сушат при температуре 30-40°.

Изготовление искусственного жемчуга без помощи жемчужной эссенции

Можно нанести на бусы слой серебра.

Ag2O + 4 NH4OH → 2 [Ag(NH3)2]OH + Н2O

Н-CH=O + 2 [Ag(NH3)2]OH → НCOONH4 + 2 Ag ↓+3 NH3 + H2O

В раствор погружают чистые и сухие стеклянные шарики, после их вынимают, прополаскивают и сушат. После высыхания их покрывают несколько раз матовым целлулоидным лаком.

В результате работы на эту тему были выявлены химический состав натурального жемчуга и способы его образования. Жемчуг – не только красивый, но и полезный минерал. Жемчужную пудру применяют в косметических целях, как биологически активную добавку к пище, а также для лечения кожных воспалений, ожогов, более быстрого заживления ран и т. д.

Цветные витражи и наноплазмоника

Пичкасова Анастасия, МБОУ Лицей «Технический», 10 класс

Актуальность

Наноплазмоника изучает явления, связанные с колебаниями электронов проводимости в металлических наноструктурах и наночастицах и взаимодействием этих колебаний со светом, атомами и молекулами с целью создания сложных оптических устройств. Плазмонные колебания в наночастицах существенно отличаются от электромагнитных волн, распространяющихся по поверхности металла («поверхностных плазмонов»). Именно эти колебания, которые называются локализованными плазмонами, являются основой всех приложений наноплазмоники.

Объектом исследования являются локализованные плазмоны в металлических наночастицах.

Предмет исследования — связь оптических констант металла, плазмонного резонанса и цвета витражного стекла.

Цель работы: теоретическое изучение локализованных плазмонов и коэффициента экстинкции серебряных и золотых наночастиц.

В работе решаются задачи:

1) сравнить экспериментальные значения оптических констант золота и серебра с модельными расчетами этих констант, построить графическую иллюстрацию сравнения разных моделей;

2) рассчитать и построить графики зависимости коэффициентов экстинкции от длины волны света для золотых и серебряных наночастиц, показать влияние коэффициента экстинкции на цвет витражей.

Нерелятивистская 2d-модель гравитационного маневра сферического тела в гравитационном поле классической планеты

Сабирова Мария, ГБОУ СОФМШ, 11 класс

Актуальность работы. Выход человечества в космическое пространство и его освоение являются по-истине одними из самых эпохальных достижений в истории человечества. На протяжении пятидесяти лет космической эры человечество шагает все дальше и дальше, пробираясь вглубь космического пространства. Освоение космоса началось с постижения околоземного пространства, затем человек достиг поверхности Луны, Венеры, Марса, окрестностей Меркурия, Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна. Космические аппараты (КА), созданные человеком, уже достигли некоторых комет, астероидов, спутников классических планет, другие направлены к планетам-карликам.

В программах освоения космоса ведущих космических держав, таких как Россия, США, Япония, Китай, а также Европейского космического агентства, на ближайшие 20-50 лет приоритетными задачами значатся космические полеты к внешнем телам Солнечной системы, которые преследуют как сугубо научные, так и коммерческие цели.

Исследование внешней части Солнечной системы важно по нескольким причинам:

1. Решение фундаментальных проблем астрофизики и космогонии Солнечной системы.

2. Освоение новых месторождении полезных ископаемых в космосе и их доставка на Землю.

3. Поиск новых мест поселения человечества на других планетах Солнечной системы.

Список причин можно продолжать, но ясно одно – полеты к другим телам Солнечной системы есть неотъемлемое будущее человечества. Полеты к внешним телам Солнечной системы принципиально невозможны без использования гравитационного маневра – процесса изменения гелиоцентрической скорости КА, обусловленного ускорением, гравитационным полем движущейся классической планеты или ее спутника.

Несмотря на важность использования данного явления в космонавтике, математическим моделям данного феномена в литературе, предназначенной для широкого круга читателей, не уделено должного внимания.

В связи со сказанным главной целью настоящей работы является построение наиболее общей нерелятивистской 2D-модели гравитационного маневра сферического тела в гравитационном поле классической планеты и выполнение количественного анализа эффектов гравитационной пращи и гравитационного торможения сферического тела.

В работе решены 4 основные задачи и получены следующие основные результаты:

В работе дан краткий обзор современных представлений о гравитационном маневре КА в гравитационном поле классической планеты Солнечной системы. Определены эффекты гравитационной пращи и гравитационного торможения. Рассмотрено подробное решение задачи двуx гравитирующих тел. Показано, что описание движения двух тел в пространстве может быть сведено к описанию движения одной фиктивной μ-точки в гравитационном поле точечного неподвижного силового центра (задача Кеплера). Рассмотрено решение нерелятивистской задачи Кеплера во всех возможных случаях.

Сформулирована нерелятивистская 2D-модель гравитационного маневра. В рамках последней выполнен количественный анализ движения КА в планетоцентрической системе отсчета: вычислены основные кинематические параметры КА в ПСО. Полученные результаты исследованы численным образом – в зависимости от величины начальной планетоцентрической скорости КА.

В работе выполнен последовательный общий количественный анализ гравитационного маневра: получено выражение для изменения гелиоцентрической скорости КА при его пролете в гравитационном поле классической планеты. Полученный аналитический результат есть функция начальных гелиоцентрических скоростей КА и планеты, угла между ними и прицельного параметра. Данный результат исследован численным образом на примере однопараметрических зависимостей. Показано, что ∆V2 максимальна в случае минимально допустимого значения прицельного параметра b.

Решена задача определения условий реализации эффекта гравитационной пращи. Получены ОДЗ параметров (θi, y) для условий ∆V2(±λ) > 0 в случае 8 классических планет. Здесь также вычислено максимальное увеличение V2 в идеальном случае каскадного эффекта гравитационной пращи.

Разработка сплава на алюминиевой основе для поршней двигателей автомобилей ВАЗ

Шадрин Михаил, МАОУ СамЛИТ, 9 класс

Данная работа посвящена изучению особенностей структурного состояния сплавов, применяющихся для изготовления поршней двигателей автомобилей ВАЗ. Актуальность темы связана с необходимостью повышения долговечности работы поршней автомобиля, изготовленного из сплава Al-Si (силумин) путем литья в кокиль, так как в процессе исследования поршней было обнаружено, что в них образуются трещины, что может привести к его разрушению.

От эксплуатационных свойств сплава зависит долговечность той или иной детали. Чем выше характеристики, тем продолжительнее долговечность. Внедрение изменений в процесс изготовления поршней позволит уменьшить количество поломок.

Цель работы: повысить технологические и эксплуатационные свойства отливок силуминов (сплавов Al-Si), используемых для изготовления поршней двигателей автомобилей ВАЗ, и попытаться разработать новый материал для изготовления поршней.

Для практических исследований взяты несколько поршней двигателя, из них были вырезаны небольшие образцы тонкой верхней и толстой нижней частей для исследования, а именно, были вырезаны образцы из направляющего пояса (тонкая верхняя часть) и днища поршня (толстая нижняя часть). Металл поршня – это силумин АК12М2(Al – 12%Si – 2%Cu).

В ходе металлографического исследования было выявлено, что структуры этих двух образцов представляют собой двухфазную систему, где размеры фаз на каждом образце различны. Измерения микротвердости проводились на микротвердомере ПМТ-3 при нагрузке 100 г. Микротвердость тонкой части поршня H1 ≈100 кгс/мм2, толстой нижней части H2 ≈115 кгс/мм2. С целью изучения фазового состава поршня был проведен рентгенофазовый анализ исследуемых образцов на дифрактомере ДРОН-2.0 в CoKα излучении.

Расшифровка дифрактограммы показала, что структура поршня автомобиля ВАЗ состоит из α-твердого раствора меди в алюминии и кристаллов кремния, что и подтверждается металлографическими исследованиями.

Таким образом, можно сделать вывод о том, что различная скорость охлаждения поршня при литье обуславливает различные размеры фаз в различных участках поршня и различные значения микротвердости, которые и дают возможность разрушения поршня двигателя.

В качестве альтернативной была рассмотрена система Al-Mg-Si, которая является базой для термически упрочняемых силуминов. В данной системе в равновесии с алюминиевым твердым раствором находятся фазы Mg2Si, Al8Mg5 и Si. Эти модификации являются фазами-упрочнителями во многих сплавах, в том числе и в силуминах. Изучены структура и свойства конкретного сплава Al-10% Mg-8% Si.

Была проведена плавка сплава АМг10К8 в специальной муфельной печи. Так как температура плавления алюминия составляет 661°С, то печь была нагрета до температуры 750°С, в неё были внесены магний и кремний в соответствующих пропорциях весовых. Во всех исследуемых образцах была проведено старение – отжиг при температуре 190 °С в течение 2 часов с последующим охлаждением на воздухе.

В альтернативном сплаве АМг10К8 его структура после старения существенно отличается от исходной структуры после экспериментального литья. Структура представляется более однородной, эвтектической, хотя и наблюдаются отдельные мелкие кристаллики кремния. В результате работы поршня двигателя внутренние напряжения должны более равномерно распределяться внутри металла и не создавать возможности для его разрушения, микротвердость данных сплавов находится на таком же уровне, как и в предыдущих образцах.

ХИМИЯ

Оценка эффективности различных методов умягчения водопроводной воды в Красноглинском районе

Блатова Екатерина, МБОУ СОШ №27, 8 класс

Человек состоит из воды на 70-80%; мозг человека - на 85%; эмбрион - на 95%; меньше всего воды в костях - 30%.

СанПиН рекомендует норму общей жесткости воды - 7,0 мг-экв/л. В некоторых случаях для потребителей приемлема вода с жесткостью выше 10 мг-экв/л.

Цель работы: исследовать, какие есть методы умягчения воды и проверить их эффективность для водопроводной воды поселка Управленческий.

Методы устранения жесткости.

1.Вымораживание.

Вымораживание основано на различии температур кристаллизации воды и примеси.

2.Термоумягчение.

Этот метод основан на кипячении воды, в результате термически нестойкие гидрокарбонаты кальция и магния разлагаются с образованием накипи:

Ca(HCO3)2 → CaCO3↓ + CO2 + H2O.

Кипячение устраняет только временную (карбонатную) жёсткость.

3.Реагентное умягчение.

Метод основан на добавлении в воду кальцинированной соды Na2CO3 или гашеной извести Ca(OH)2. При этом соли кальция и магния переходят в нерастворимые соединения и, как следствие, выпадают в осадок.

Этот метод используется только для технической воды, очищать питьевую воду таким методом нельзя.

4. Использование бытовых фильтров для очистки воды.

5. Катионирование.

Метод основан на использовании ионообменной гранулированной загрузки (чаще всего ионообменные смолы). Такая загрузка при контакте с водой поглощает катионы солей жёсткости (кальций и магний, железо и марганец). Взамен, в зависимости от ионной формы, отдает ионы натрия или водорода.

4.Обратный осмос.

Метод основан на прохождении воды через полупроницаемые мембраны (как правило, полиамидные).

Экспериментальная часть

Жсткость водопроводной воды в поселке Управленческий составляет 14,2 мг-экв/л. Вода в районе действительно очень жесткая и превышает нормы СанПиН.

Затем были использованы различные методы умягчения питьевой воды и определяла ее жесткость.

1.Вымораживание –жесткость воды 9 мг-экв/л.

2.Термоумягчение - жесткость воды 14,1 мг-экв/л.

3. Использование бытовых фильтров для очистки воды.

Использован фильтр «Барьер» с кассетой для обычной воды. Эта кассета содержит только угольный фильтр. Жесткость воды, пропущенной через этот фильтр, составила 9,88 мг-экв/л. Этот фильтр уменьшает жесткость, но она все равно остается выше нормы.

5. Катионирование.

Использован фильтр «Барьер» с кассетами для жесткой воды. Данная кассета кроме угольного фильтра содержит катионит. Жесткость отфильтрованной воды составила 5,5 мг-экв/л.

Был сделан вывод, что эффективно фильтр уменьшает жесткость только одни сутки. Более того, при длительном использовании (более 15 дней) фильтр увеличивает жесткость воды. Таким образом, использование такого метода очистки для воды поселка Управленческий является не эффективным.

6.Обратный осмос.

Определена жесткость воды, очищенной с помощью данного метода, она составила 0,375 мг-экв/л. Таким образом, данный метод убирает практически все соли кальция и магния из воды.

7. Бутилированная вода - была проанализирована вода «Родниковый источник» - 0,825 мг-экв/л, «Рамено» - 1,3 мг-экв/л, Кристальная» - 3,25 мг-экв/л.

Проведенные исследования показали, что лучше всего в качестве питьевой воды использовать «Кристальную», поскольку у других проверенных нами производителей вода слишком мягкая.

Выводы: Выяснено, что вода в поселке Управленческий имеет некарбонатную жесткость

Проведенные исследования показали, что все испробованные нами методы умягчения не позволяют получить воду с жесткостью 7 мг-экв/л. Поэтому жителям района можно порекомендовать использовать бутилированную воду, поскольку ее жесткость ближе всего к норме СанПиН.

Синтез производных d-глюкозы в реакции с фенилхлоралканами

Никитина Астра, МБОУ лицей «Технический», 10 класс

Целью работы является изучение реакции взаимодействия D-глюкозы с фенилхлоралканами.

В ходе работы были отработаны методики синтеза двух производных D-глюкозы (I), которые представлены на схеме:

(II)-1,2;5,6-ди-О-изопропилиден-a-D-глюкофураноза, (III)-1,2;5,6-ди-О-изопропилиден-3-O-(3-бензил)-a-D-глюкофураноза, (IV) 1,2;5,6-ди-О-изопропилиден-3-O-(3-фенилпропил)-a-D-глюкофураноза.

В качестве алкилирующих агентов использовали хлористый бензил и 3-фенил-1-хлорпропан. Реакцию проводили в 45%-ном растворе NaOH. На примере бензилирования D-глюкозы механизм реакции можно представить следующим образом:

Все синтезированные соединения представляют собой белые кристаллические вещества белого цвета.

Таким образом, было синтезировано 3 соединения, 2 из которых не описаны в литературе.

Структуры полученных соединений были подтверждены методом ИК спектроскопии, определена чистота по данным тонкослойной хроматографии (ТСХ), а также температура плавления.

Полученные результаты позволят ответить на вопрос о возможности использования выбранных алкилирующих агентов и полученных соединений в синтезе более сложных сахаров - полисахаридов разветвленной и циклической структуры с выборочно замещенными гидроксильными группами.

ЭКОЛОГИЯ и охрана окружающей среды

Экологический паспорт поселка Зубчаниновка

Красильникова Александра, Красильникова Евгения, МБОУ СОШ № 34, 8 класс

Можно, пожалуй, сказать, что назначение человека

как бы заключается в том, чтобы уничтожить свой род,

предварительно сделав земной шар

непригодным для обитания. (Ж.-Б. Ламарк)

В последнее время жители поселка Зубчаниновка не задумываются над экологическими проблемами. Люди «из экономии» частенько сваливают мешки с мусором в ближайший овраг, чем портят не только окружающий их пейзаж, но и экологическую обстановку в поселке. Увы, здесь всегда есть малоприятный шанс наткнуться на груду мусора во время прогулки. Эта проблема наткнула нас на мысль, а как же улучшить экологическое положение "нашего дома"... Проблемы экологии волнуют каждого. Вот и мы не остались без внимания к этой проблеме. Считаем, что наш клуб поможет решить главную проблему поселка – мусор.

Целью работы стало изучение экологических проблем поселка, составление экологического паспорта Зубчаниновки, создание экологического интернет – клуба «Наша Зубчаниновка».

Посёлок Зубчаниновка расположен на юго-восточной окраине города в Кировском районе. Через поселок проходит дороги Чекистов, Аэропортовское шоссе, Зубчаниновское шоссе с оживленным движением автотранспорта, железнодорожная магистраль. На территории посёлка находится промышленные предприятия: завод Кока - Кола, Завод ЖБИ, Керамзитный завод, которые значительно загрязняют воздух и реку "Дунайку". Загрязнение воздуха в поселке происходит главным образом железной дорогой, автотранспортом и заводами. О воздействии транспорта на окружающую среду в нашем поселке можно также судить по состоянию снега на обочинах дорог – на снегу оседает много сажи.

Проведен социологический опрос среди учащихся школы и местных жителей. В результате выявлены экологические проблемы поселка: мусор возле дорог, несанкционированные свалки на улицах поселка, бездомные собаки и др. Поселок Зубчаниновка входит в число экологически неблагополучных регионов Самарской области. Неблагоприятная экологическая ситуация обусловлена высокой антропогенной нагрузкой. Нет числа свалкам промышленных и бытовых отходов. Проблемы экологии волнуют каждого. Вот и мы не остались без внимания к этой проблеме. Считаем, что экологический паспорт п. Зубчаниновка и наш клуб поможет решить главную проблему поселка – мусор.

В группе «Контакт» созданы фотоальбомы по различным темам: «Улицы поселка», «История поселка Зубчаниновка», «Заповедные места в Зубчаниновке», «Мусор в Зубчаниновке», «Праздник урожая в поселке». Выдвинуты темы для обсуждения «Зубчаниновка моя родная», «Дунайка. Орлов овраг – самый сильно загрязненный район Зубчаниновки!».

Мы выделили основные экологические проблемы поселка, составили рекомендации для решения проблем, создали экологический интернет – клуб «Наша Зубчаниновка». По результатам наших исследований составлен ряд рекомендаций, которые помогут ситуацию:

1. Для окончательного разрешения «мусорной» проблемы надо начать сортировать мусор, установить урны на автобусных остановках, возле магазинов и повышать экологическую культуру в нашем окружении.

2. Ликвидация источников и последствий загрязнений: запрет сброса мусора, запрет на вырубку здорового насаждения.

3. Собственное участие в решении проблемы: публикация на страницах школьной газеты, участие в природоохранительных акциях.

4. Уборка и благоустройство территории.

Работая над проектом, мы надеемся, что как можно больше людей заинтересуются этим вопросом и не оставят без внимания проблему мусора в поселке.

Название творческой работы: «Зеленные фильтры»

Орлова Наталия, МБОУ СОШ № 77, 11 класс

Сегодня, несмотря на все новые информационные технологии, зависимость человека от окружающей среды совершенно не стала меньше. Изменения состава атмосферы происходит с каждым годом все быстрее. А самая главная проблема заключается в том, что это нельзя увидеть собственными глазами. А многие могут считать: раз этого не видно, значит, этого нет. Что, конечно, является ошибкой.

Цель работы: дать оценку экологическому состоянию воздуха в 15 микрорайоне родного города Самары.

В Самаре больше на 43 % показатель загрязнённости воздуха взвешенными веществами над территорией города, чем в среднем по России.

Как известно, древесные насаждения очищают воздух городов и поселков от пыли, вредных газов, копоти, защищают жителей от шума. Исследования показывают, что запыленность воздуха под деревьями в сред­нем за весь вегетационный период на 42% меньше, чем на открытых участках.

Исследование 1.

Определение загруженности улиц автотранспортом и некоторых параметров окружающей среды, усугубляющих загрязнение

Наблюдения проводились на участке улицы Стара-Загора. Вывод: суммарная оценка загруженности улицы автотранспортом согласно ГОСТ-17.2.203-77 соответствует 9.11.12 (пятница) высокой интенсивности движения (18-27 тыс.), а 10.11.12 (суббота) средний (8-17 тыс.). Следовательно, можно говорить о том, что не только наблюдаемая улица, но и другие улицы 15-го микрорайона в будние дни загружены автотранспортом намного больше, чем в выходные.

Исследование 2.

Оценка уровня загрязнения атмосферного воздуха отработанными газами автотранспорта на участке улицы (по концентрации СО)

По данным, которые удалось собрать в первом исследовании и формуле по оценки концентрации окиси углерода, выяснили, что на участки улицы Стара-Загора превышено содержание выбросов автотранспортом СО в атмосферу. А именно 9.11,64 мг/м3, а 10.11,19 мг/м3, когда в норме 5 мг/м3. И это нужно менять, а сделать это можно уменьшением движения машин, что в ближайшем будущем не предвидится, а наоборот, ожидать стоит только увеличения интенсивности движения машин. Значит, остается только посадить естественные фильтры – деревья, способные поглощать токсичные газы. И в помощь нашим зеленым друзьям нужно разрабатывать экологически чистое топливо и двигатели нового поколения, которые будут работать на альтернативном топливе.

Исследование 3.

Оценка вклада деревьев в очистку воздуха от пыли

Мы выяснили, что на пришкольном участке намного больше деревьев (162), чем на участке вдоль дороги (40 деревьев). Надо отметить, что участок около дороги намного больше загрязнен, а значит, деревьев около него нужно посадить еще, что бы они могли лучше очищать воздух. Известно, что больше всего поглощают пыли в течение вегетативного периода: ива - 38 кг, тополь - 34 кг, клен - 33 кг, карагач - 28 кг, ясень - 27 и каштан конский - 16 кг. От токсичных газов нас защищают: газонные травы, тополь, береза, липа. Они могут поглощать S02 , NO2 ,NH3. Именно эти виды растений целесообразно использовать при формировании зеленных насаждений в городе и на территории нашей школы.

Выводы: в 15-м микрорайоне наблюдается превышение предельно допустимой концентрации (ПДК) выбросов автотранспорта по окиси углерода, присутствует превышение гигиенических нормативов формальдегида, аммиака и диоксида азота.

Берегите нашу природу, и она отплатит вам добром!

Сравнительный фитоиндикационный анализ полиметаллического загрязнения урбосреды в России и Швейцарии

Русаков Иван, НОУ СГОА(Наяновой), 11 класс

Исследования проводились на территории двух государств: Российской Федерации и Швейцарии. В России 9 пробных площадей, существенно различающихся по техногенной нагрузке, были заложены на территории г. Самары. В Швейцарии исследовали 3 пробные площади, 2 из которых располагались в г. Берне, а 1 - в районе Рейнского водопада. В качестве фитоиндикатора была выбрана липа крупнолистная (Tilia platyphyllos Scop.), широко распространенная в системе озеленения европейских городов, в том числе в России и Швейцарии. Фитоиндикация основывалась на гистохимическом дитизоновом методе выявления тяжелых металлов в растительных тканях, предложенном и для модельных лабораторных экспериментов и успешно апробированная нами для натурных мониторинговых исследований.

Данный метод позволяет на прижизненных срезах растительных объектов выявить локализацию и интенсивность накопления тяжелых металлов, как группы загрязнителей. При микроскопировании окрашенных срезов можно весьма точно выявить, в каких тканях, каких структурах клеток этих тканей концентрируются тяжелые металлы. По интенсивности розово-красного окрашивания в скрининговом режиме определяется количественный диапазон накопления металлов с использованием балльной шкалы. Окрашивание заметно уже при концентрации солей 10ˉ5 М.

Исследования показали, что для целей фитоиндикации наиболее удобны годичные побеги древесных растений, гистохимическое исследование которых можно проводить круглогодично, даже зимой. Реактив готовится непосредственно перед анализом (3 мг дитизона + 6 мл 100% ацетона + 2 мл дистиллированной воды + несколько капель ледяной уксусной кислоты). Поперечные срезы годичных побегов помещают в каплю реактива на предметном стекле, закрывают покровным стеклом и просматривают под микроскопом, отмечая красное и близкое к нему окрашивание, его интенсивность для различных анатомических структур. Интенсивность окраски оценивают в баллах: 0 – нет окрашивания, 1 – слабое окрашивание, 2 – средний уровень интенсивности окраски, 3 – максимально интенсивная окраска. По балльной оценке судят о степени загрязнения атмосферы (кутикула, покровные ткани, первичная кора) и почвы (флоэма, ксилема, сердцевина) тяжелыми металлами.

Отметим, что используемая нами методика имеет серьезное ограничение, так как она не является строго количественной и специфичной. Реактив дитизон реагирует с целым набором ионов металлов – Cd, Pb, Zn, Co, Fe, Ni, Cu и др., образуя нерастворимые соли дитизонаты, окрашенные в разные оттенки красного цвета. Но загрязнение природной среды, особенно в городах, практически всегда полиметаллическое, следовательно, и характер аккумуляции тяжелых металлов растениями является отражением этой специфики.

Проведенные нами исследования позволили установить, что компоненты природной среды урбанизированных территорий в России и в Швейцарии загрязнены тяжелыми металлами. В частности, на низкий и средний уровень загрязнения атмосферы указывает аккумуляция металлов в кутикуле, пробке перидермы и паренхиме первичной коры годичных побегов липы крупнолистной из обеих стран. Сравнительный анализ показал, что степень загрязнения атмосферного воздуха в г. Берне несколько ниже, чем в г. Самаре. Загрязнение почвенного покрова отражают результаты гистохимического анализа флоэмы, ксилемы и сердцевины годичных побегов. Степень полиметаллического загрязнения почвы для анализируемых территорий, как в России, так и в Швейцарии достаточно сходна и может быть отнесена к низкому и среднем уровню. Более подробный анализ, выявивший наличие тяжелых металлов в камбиальной зоне и сердцевинных лучах ксилемы годичных побегов липы с изучаемых пробных площадей в г. Самаре, может свидетельствовать о большей доступности металлов для растений в условиях урбанизированной среды в России по сравнению со Швейцарией.

Осторожно, плесень!

Скупченко Екатерина, МБОУ СОШ «Дневной пансион - 84», 10 класс

В воздухе, который нас постоянно окружает, живет огромное количество микроорганизмов. Многие из них нейтральны для человека, некоторые могут нанести большой вред здоровью. С плесенью мы сталкиваемся постоянно, она может встретиться дома, на работе, чаще всего во влажных и плохо проветриваемых помещениях.

Цель работы – определить состав налета на стенах в библиотеке и определить наиболее эффективный способ его удаления.

Задачи работы:

1) определить роды плесневых грибов в составе налета на стенах

2) узнать о действии данных плесневых грибов на организм человека

3) поставить тест на чувствительность к различным средствам полученных культур

4) дать рекомендации по удалению плесени.

Эта тема очень актуальна, так как по прогнозам ВОЗ XXI век станет эпохой аллергии, потому что распространенность аллергических заболеваний стала увеличиваться в 2-3 раза каждые 10 лет и достигла масштаба эпидемии. В настоящее время аллергическая патология входит в шестерку наиболее частых заболеваний человека. Наличие грибкового поражения потолка и стен является большой проблемой для здоровья, так является причиной многих заболеваний.

Выводы:

1) на стенах в школьной библиотеке и кабинете были обнаружены плесневые грибы родов Penicillium и Aspergillus;

2) по санитарно-эпидемиологическим правилам и нормативам (СанПиН 2.4.2.2821-10)

потолки и стены всех школьных помещений должны быть гладкими, без щелей, трещин, деформаций, признаков поражений грибком;

3) мы определили, что только средство против плесени и грибка Шиммель-Экс

(Schimmel-Ex) может полностью уничтожить плесневые грибы и их споры. К остальным противогрибковым средствам данные виды грибов оказались резистентными. В школьной библиотеке стены и потолок были обработаны эффективным противогрибковым препаратом.

Мусор, как результат антропогенного влияния на окружающую среду

Циркунов Марк, МБОУ СОШ «Дневной пансион - 84», 9 класс

Для современного человека слово мусор не требует расшифровки и пояснений, ведь где бы он ни находился: дома, на работе, на даче, в ночном клубе и даже в самолете — мусор всегда рядом.

Актуальность работы:

Особую актуальность данная проблема приобрела в несколько последних десятилетий, ввиду активного загрязнения планеты мусором. Из всех видов мусора, мы рассматриваем твёрдые бытовые отходы (ТБО), так как загрязнение планеты ТБО очень активно развивается, и это действительно ощутимая проблема, осознаваемая каждым. Нас волнует эта проблема потому, что мы хотим видеть чистым и ухоженным свой двор, свой район, свой город и свою страну.

Цели и задачи:

1. Изучить вопросы сбора и утилизации мусора в историческом аспекте.

2. Изучить влияние различных видов ТБО на окружающую среду.

3. Провести опрос среди ровесников, для выявления их отношения к данной проблеме.

4. Изучить состояние улиц города, площадок для сбора мусора.

5. Изучить качественный и количественный состав ТБО своей семьи.

6. Внести ряд предложений по решению этой проблемы.

Сортировка и переработка. Это самый экологичный вариант обращения с ТБО, при котором не увеличивается их объём и снижается расход первичных ресурсов. Ситуация с ТБО в России пока сложная. Перерабатывается не более 2%, так как сортировка мусора затруднена по разным причинам. Во-первых, небольшая площадь большинства городских квартир. Во-вторых, сказывается недостаточная экологическая культура населения. Свалки бытовых отходов загрязняют окружающую среду, создавая эпидемиологическую и токсикологическую опасность.

Проведен опрос среди учащихся в параллели 9х классов нашей школы проблеме. Всего было опрошено 109 учащихся. По результатам опроса можно сделать вывод, что проблема сбора и утилизации ТБО подростками осознаётся, но активных действий по решению этой проблемы с их стороны в настоящее время нет.

Следующим шагом стало определение качественного и количественного состава мусора семьи. В течение недели взвешивались бытовые отходы и описывался их качественный состав. Основную массу производимых семьёй отходов составили упаковочный материал и пищевые отходы. Таким образом, при условии отсутствия строительно-ремонтных работ в средней квартире, семьёй набирается ТБО весом 8 кг в неделю ( в среднем за месяц - 48 кг, за год – 576кг!!!).

По нашим подсчетам, за год в городе накапливается в среднем 249600 тонн ТБО. А сколько семей делают в своих квартирах ремонт, переезжают, меняют мебель, избавляются от старых вещей?!

Выводы:

Надо отказаться от не­нужного потребления.

Необходимо сдавать в переработку металл и бумагу, это по­может сохранить энергию.

Постарайтесь не покупать дополнительный мусор.

При покупке товара выбирайте товар в многоразовой упаковке или в упаковке, подлежащей переработке.

И самое главное: не надо разбрасывать мусор!!!

В настоящее время единственный способ не допустить перерастания глобального экологического кризиса в катастрофу – это переход от антропоценрического типа общественного сознания к экоцентрическому.

Проблемы твёрдых бытовых отходов на территории посёлка Мехзавод и пути их решения

Юртаев Илья, МБОУ СОШ №33, 8 класс

За последние годы наметилась тенденция роста загрязнения на территории

п. Мехзавод г. о.Самара. Проходя по улицам, невольно обращаешь внимание на контейнеры, переполненные мусором, которые загрязняют окружающую среду, портят ландшафт местности и являются очагами различных заболеваний.

Наша работа была направлена на изучение экологического состояния посёлка и выявление проблем, вызванных накоплением ТБО.

В практической части работы нами представлены результаты исследований по видам ТБО, частоте наполняемости контейнеров, оптимальности их дислокации, выявлению несанкционированных свалок и особо загрязнённых мест.

За наполняемостью контейнеров мы наблюдали в течение 1 месяца (2 недели до новогодних праздников и 2 недели после). За период наблюдений (с 17.12.2012 по 13.01.2013гг.) выявлено, что 25, 26 декабря 2012г. был наибольший показатель выброса ТБО. Это можно объяснить тем, что жители посёлка начали предновогоднюю подготовку. Выброс ТБО увеличился 31 декабря - очень большой процент выброса пищевых отходов. Последующие три дня в связи с новогодними праздниками показатель возрос до 146%. Но зато в последующие дни количество мусора сократилось, достигнув минимума 6 января. В следующие дни наполняемость контейнеров оказалась высокой. А после 10 января – пошла на спад. Это было связано с началом рабочей недели. С улицы Гидроузловской в течение двух недель мусор вывозился только один раз. Все контейнеры были переполнены, окружающая территория напоминала свалку. Причина - сбой машинного подворового сбора мусора. В ходе исследований мы пришли к следующим выводам: 1. Контейнерные площадки и их дислокация внутри посёлка выбраны правильно, но количество их недостаточно. 2. Контейнеры наполняются ТБО жителями домов, а также с близлежащих магазинов. 3. Контейнеры в 15 квартале наполняются в 1,5 раза быстрее, чем в 14 квартале, поэтому необходимо добавить на площадке дополнительные 2-3 контейнера. 4. Считаем, надо поставить ёмкости для сортировки мусора. Это решит процесс уплотнения ТБО и увеличит объём его транспортировки. 5. Необходимо создать приёмные пункты для особо опасных видов ТБО.

Как было сказано выше, в посёлке часто нарушается график своевременного вывоза мусора. Это приводит к образованию несанкционированных свалок. Тщательный осмотр территории посёлка позволил выявить сильно загрязненные участки: жилой массив квартала 14 и 15, ул. Гидроузловская, (напртив дома 62), Орлов овраг, район пруда в посёлке Красный Пахарь. Основными загрязнителями данных территорий являются: близлежащий завод «Салют», асфальтно-бетонный завод в п. Козелки; многочисленные жилые здания; торговый комплекс «Мега» и др.

Данные исследований, проведенных агентством News Effector совместно с Фондом «Регионы России»», которые были размещены в «Российской газете», показывают, что наш город среди 100 крупнейших городов России находится на 50 месте по удовлетворённости граждан экологической обстановкой и уровнем благоустройства своего города.

Считаем, что по улучшению экологического состояния посёлка и города в целом необходимо: 1. Проводить регулярную очистку территории, т. к. это является неотъемлемой частью гигиены посёлка. 2. Организовать экологический контроль с наказанием нарушителей денежным штрафом. 3. Активизировать экологический телефонный контроль, по которому жители поселка могли бы сообщать о сбое вывоза мусора. 4. Проводить пропаганду в образовательных учреждениях, повысить просветительскую деятельность для населения, затрагивающие вопросы экологического воспитания. 5. Организовать выставки «Вторая жизнь ненужных вещей».

Мы считаем необходимым строительство в нашем городе мусороперерабатывающего завода. При правильной технологии переработки ТБО такое предприятие может приносить доход. Даже при условии, что оно будет существовать на дотации, его можно будет считать рентабельным за счет улучшения экологической ситуации в городе. Экономической выгодой от активной природоохранной деятельности будем считать здоровье населения, чистоту атмосферы, ландшафта и т. д.

Чтобы полностью не разрушить место своего обитания, человеку необходимо бережно относиться к окружающей среде.