ОТЧЁТ ПО НИР. Отчёт_НИР_Елисеева_02-022_2 семестр (1). Программа Системная экология и моделирование
 Скачать 1.15 Mb.
|
|
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФГАОУ ВО «Казанский (Приволжский) федеральный университет» Институт экологии и природопользования Направление подготовки: 05.04.06 «Экология и природопользование» Магистерская программа «Системная экология и моделирование» ОТЧЕТ о прохождении производственной практики Научно-исследовательская работа Обучающийся Елисеева Анастасия Андреевна, гр. 02-022____________________________ (ФИО, группа) (подпись) Научный руководитель, доцент кафедры общей экологии, к.б.н. ____________ Шайхутдинова Г.А. Руководитель практики, доцент кафедры общей экологии, к.б.н. Шайхутдинова Г.А. Оценка за практику _____________________ _____________________ (подпись руководителя практики) Дата сдачи отчета 14.06.2021 Казань – 2021 Содержание Содержание 2 2 Введение 3 1. Описание выполненных работ 4 2. Природная характеристика региона исследования 6 2.1 Географическое положение 6 2.2Климат 6 2.3Рельеф и геологическое строение 6 2.4Воды (гидрологические объекты) 7 2.5Растительный покров 7 2.6Животный мир 8 3. Приборы, измеряющие концентрации основных парниковых газов в окружающей среде. 9 Заключение 16 Список цитируемой литературы 17 Список всей обработанной литературы 17 Введение 3 1. Описание выполненных работ 4 2. Природная характеристика региона исследования 6 2.1 Географическое положение 6 2.2 Климат 6 2.3 Рельеф и геологическое строение 6 2.4 Воды (гидрологические объекты) 7 2.5 Растительный покров 7 2.6 Животный мир 8 3. Приборы, измеряющие концентрации основных парниковых газов в окружающей среде. 9 Заключение 16 Список цитируемой литературы 17 Список всей обработанной литературы 17 Введение Практика по выполнению НИР проводилась на базе кафедры общей экологии ИЭиП К(П)ФУ с 9 февраля по 14 июня 2021 года. Цель практики НИР магистра: закрепление и совершенствование навыков организации и ведения научно-исследовательской работы. Общие основные задачи практики НИР: – развитие способности креативно мыслить, творчески использовать знания фундаментальных и прикладных разделов специальных дисциплин программы магистратуры; – получение опыта организации и ведения самостоятельной научно-исследовательской работы; – овладение приемами проектирования и экспертно-аналитической деятельности, навыками выполнения исследований с использованием современных методов обработки и интерпретации экологической информации, аппаратуры и компьютерных технологий. Научно-исследовательская работа выполнялась в рамках подготовки магистерской диссертации по теме «Анализ формирования сукцессионных комплексов национального парка «Нижняя Кама» по данным многолетних наблюдений». При выполнении НИР во втором семестре 1 года обучения были поставлены следующие конкретные задачи: 1) Определение объекта и предмета исследования по теме диссертационной работы. 2) Работа с литературными источниками для описания объекта исследования. 3) Подготовка главы «Природная характеристика региона исследования». 1. Описание выполненных работ В первые дни практики был проведён инструктаж по технике безопасности. Также в рамках аудиторных занятий был представлен материал, разъясняющий роль основных парниковых газов в атмосфере и причины отслеживания их концентрации и способствования балансу. Далее мы познакомились с глобальным карбоновым проектом на сайте https://www.globalcarbonproject.org/. Там была найдена информация о бюджете трёх основных парниковых газов (углерод, метан и оксид азота) в разных странах мира. В конечном итоге была составлена презентация по выбросам метана в Индии. Следующим пунктом практического задания было получение спутниковых снимков, на которых изображено распределение концентрации углекислого газа, метана и оксида азота над территорией Краснодарского края. Было проанализировано распределение концентраций парниковых газов и составлен отчёт по наблюдениям. Заключительным этапом практической работы стал поиск информации об устройствах, помогающих объективно оценить концентрацию основных загрязнителей воздуха, в том числе парниковых газов. Также было рассмотрено несколько вариантов анализа распределения концентрации парниковых газов по данным проводимых измерений. По проведённой практической деятельности были подготовлены материалы, общий отчёт и его сдача. Следующая часть научно-исследовательской работы подразумевала непосредственное определение объекта и предмета исследования по теме диссертационной работы. В качестве объекта исследования определены лесные насаждения с участием пихты сибирской Челнинского и Елабужского лесничеств национального парка «Нижняя Кама», а как предмет исследования - динамика состояния сообществ с участием пихты сибирской с использованием исторических и актуальных данных таксационного учёта. Дальнейшая работа подразумевала подбор и изучение литературных источников для описания объекта исследования – биолого-экологическое описание пихты сибирской и природные характеристики территории НП «Нижняя Кама», а также изучение различных нормативных документов (ГОСТ Р 7.0.100-2018 «Библиографическая запись…»), а также общих требований к написанию магистерской диссертации, таких, как оформление титульного листа, объёма печатной работы, оформление текста и т.д. Результатом работы стало написание главы 2 «Природная характеристика региона исследования». В ходе консультации с научным руководителем определена программа выполнения экспериментальной части работы: создание схематического описания объекта исследования и дальнейшее описание графической блок-схемы. В последующем текст и результаты проведённой работы были согласованы с руководителем практики и научным руководителем. Заключительным этапом стало составление отчёта о проделанной научно-исследовательской работе и оформление сопроводительных документов. 2. Природная характеристика региона исследования Данные о природных условиях исследуемого района были взяты с официального сайта ФГБУ НП «Нижняя Кама» (Общие сведения о парке, 2006-2019). 2.1 Географическое положение Национальный парк «Нижняя Кама» на северо-востоке Республики Татарстан в пределах Восточного Предкамья и Восточного Закамья, в долине реки Камы и её притоков Тоймы, Криуши, Танайки, Шильнинки. Административно территория парка расположена в пределах двух административных районов - Тукаевского и Елабужского. Площадь национального парка - 26460 га. Климат Климат территории умеренно-континентальный. Тёплое лето и умеренно холодная зима с образованием устойчивого снежного покрова. Климат смягчается за счёт западного переноса воздушных масс. Самым тёплым месяцем является июль, средние показатели температуры воздуха которого составили 19,6оС. Самый холодный месяц - январь со средней температурой воздуха, равной -13,8оС. Период с положительными среднемесячными температурами длится с апреля по октябрь; остальные месяцы, то есть с ноября по март, среднемесячные температуры воздуха отрицательные. Среднегодовая относительная влажность составляет 76%. Годовое количество осадков - 420-480 мм. Среднегодовая скорость ветра составляет 3,3-5,0 м/с. Рельеф и геологическое строение Поверхность территории слабо волнистая, расчлененная долинами малых рек и ручьёв, овражно-балочной сетью. Высокий правый берег Камы изрезан логами. Тулапин лог, Малый Ерхов и Большой Ерхов лога, Малиновый и Богатый лога врезаются в глубь Большого бора на 1,5-2,0 км. Для лесного массива левобережья Камы характерно небольшое проявление карста. Для лесного массива Большой бор характерны эоловые формы рельефа, сформированные 7-8 тыс. лет назад - параболические дюны, продольные дюны, эоловые бугры и котловины выдувания. В основании обрывистых песчаных уступов Большого бора находятся породы мергеля с останками древней флоры и древней фауны, с редко встречающимся на территории Татарстана, розовым головчатым гипсом, достигающим в диаметре 60 см. Воды (гидрологические объекты) Территория парка разделена крупной рекой Кама, которая в настоящее время перегорожена плотиной ГЭС и превратилась в огромный водный бассейн - Нижнекамское водохранилище. В основном все реки парка имеют смешанное питание, представленное снеговым, подземным и дождевым питанием. На р. Кама и малых реках закономерны весенние половодья, которые длятся около 30-50 дней. Ниже плотины ГЭС сохранились уникальные пойменные сообщества, где расположено множество старичных озёр, многие из которых достигают в длину 1,5 км. Растительный покров Парк расположен на границе трёх природно-климатических подзон - широколиственно-еловых и широколиственных лесов, луговых степей. Наиболее распространёнными лесными массивами в парке являются сосняки (сложные, бруснично-кисличные, зеленомошные), ельники, елово-пихтовые и сосново-широколиственные леса. На левом берегу Камы расположен Белоусский лес, ценнейшим объектом которого является урочище пихтарников Кзыл-Тау - здесь самая южная точка ареала пихты сибирской, где ель и пихта образуют свои естественные насаждения в непосредственном соседстве с лесостепью (Порфирьев, 1977). Участие в древостое и подлеске сосняков ели и пихты, дуба и липы является характерной особенностью этого леса. Травянистый покров также изобилует таёжными (линнея северная, грушанка зеленоцветная) и неморальными (цицербита уральская (эндемик), любка двулистная, пролесник обыкновенный) видами растений. В растительном покрове Большого Бора преобладают сосновые леса с участием темнохвойных (ель финская, пихта сибирская) и широколиственных (липа сердцевидная, дуб черешчатый, клён остролистный) пород, с сочетанием в травяно-кустарничковом ярусе представителей лесостепи и тайги (грушанки, зимолюбка зонтичная, вишня степная, двулепестник альпийский, пустынница длиннолистная). Флора национального парка представлена более чем 650 видами высших сосудистых растений, основу которых составляют лесные виды. Также на территории парка произрастают около 100 видов лишайников, более чем 50 видов мхов, более 100 видов грибов-макромицетов (спарассис курчавый, ежовик коралловидный занесены как в Красную Книгу Татарстана, так и в Красную Книгу России). Животный мир Фауна парка в целом типична для востока средней полосы европейской части России. Среди крупных типичные обитатели леса (46 видов): лось, косуля, белка, барсук, кабан; и обитатели водоёмов и их прибрежной части: бобр, выдра, ондатра, енотовидная собака. Ночница водяная, ушан бурый, нетопырь лесной являются редкими видами и занесены в Красную Книгу Татарстана. Орнитофауна весьма разнообразна (более 200 видов, в том числе более 130 видов гнездящихся), что обусловлено разнообразием экотопов. Явное преобладание зяблика, лесного конька, пеночки-веснички, мухоловки серой и зеленушки – более 75% по встречаемости. Редкими являются 22 вида птиц (занесены в Красную Книгу Татарстана) - филин, сова полярная, орлан-белохвост, пустельга обыкновенная, ремез. Также фауна представлена 10 видами земноводных (редкие виды – тритон гребенчатый, жаба серая), 6 видами пресмыкающихся (редкие виды – гадюка обыкновенная, медянка, веретеница ломкая), 28 видами рыб (озёрные и речные виды - щука, судак, игла рыба каспийская и др.). Достаточно обильно представлены беспозвоночные – более 1000 видов (жужелицы, щелкуны, кивсяки), 53 из которых занесены в Красную Книгу Татарстана. 3. Приборы, измеряющие концентрации основных парниковых газов в окружающей среде.В промышленных производственных процессах в настоящее время всё чаще применяются и производятся особо вредные вещества, в том числе легковоспламеняющиеся, вредные токсичные и кислородосодержащие. Довольно редко неизбежно бывают утечки газа, представляющие потенциальную опасность для производственно-промышленной компании, рабочего персонала и людей, которые проживают вблизи объекта. Несчастные случаи по всему миру (инциденты, связанные с удушьем, взрывами, а также гибелью людей) представляют собой постоянное напоминание об этой важной проблеме. Газоанализатор – это измерительный прибор, служащий для количественного и качественного состава газовой смеси воздуха чаще всего рабочей зоны для периодического или непрерывного содержания в нем опасных вредных веществ и контроля воздуха рабочей зоны на предмет загазованности. По определению воздух рабочей зоны – это пространство или территория, на которой находятся места постоянного или временного пребывания рабочего персонала. Что касается газового анализа, то воздух рабочей зоны обязательно подлежит регулярному контролю на содержание ядовитых и загрязняющих веществ. Таким образом, газоанализатор или сигнализатор загазованности является одним из ключевых компонентов при обеспечении безопасности с целью снижения рисков для рабочего персонала и предприятия в целом. А газоаналитические системы обеспечат больший период времени для оперативного принятия защитных мер и действий по быстрому и качественному устранению недостатков. Приборы, измеряющие концентрацию CO2, то есть углекислого газа (Приборы для измерения CO2…). А) testo 400 - универсальный измерительный прибор для контроля микроклимата и оценки качества воздуха в помещении (рис. 1). Внесен в Государственный реестр средств измерений РФ ФГИС «АРШИН». С помощью него можно измерить, анализировать и документировать все параметры качества воздуха в помещении и уровня комфорта – просто, удобно и с соблюдением всех стандартов. Прибор ввключает в себя высококачественные сенсоры, ассистенты для измерений с интуитивным интерфейсом, гибкие возможности для документирования и полный выбор зондов.    Рис. 1 Слева-направо: измерительный прибор testo 400 и примеры зондов: прочный зонд влажности/температуры для температур до +180 °C; высокоточный зонд-наконечник влажности/температуры. Б) testo 315-3 без Bluetooth - анализатор CO/CO2 в окружающей среде (рис. 2). Прибор внесен в Государственный реестр средств измерений РФ ФГИС «АРШИН». Возможно параллельное и прямое измерение CO/CO2 в окружающей среде, при котором так же прямое отображение концентраций двух газов на дисплее. Соответствует европейскому стандарту EN 50543.   Рис. 2 Слева-направо: измерительный прибор testo 315-3 без Bluetooth и комплект для контроля и настройки зондов влажности Testo. В) testo 160 IAQ – WiFi-логгер данных с дисплеем и встроенными сенсорами температуры, влажности, CO2 и атмосферного давления (рис. 3). Внесен в Государственный реестр средств измерений РФ ФГИС «АРШИН». Подходит для мониторинга качества воздуха в помещениях службами эксплуатации зданий. Отображение параметров качества воздуха по системе «светофор». Хранение данных в Облачном хранилище testo, сигналы тревоги в реальном времени по электронной почте или SMS.  Рис. 3 Измерительный прибор testo 160 IAQ. Приборы, измеряющие концентрацию СН4, то есть метана (Подбор газоанализаторов…). А) СГАЭС-ТГ - газоаналитическая многокомпонентная система. Газоаналитическая система СГАЭС-ТГ используется для измерения уровней загазованности в местах возможных появлений пропана или метана (электрооборудование по ГОСТ Р 51330.13-99) вблизи технологического оборудования газо- и нефтеперекачивающих станций, магистральных газо- и нефтепроводов, резервуарных парков, наливных эстакад и других объектов газового хозяйства и выдачи предупредительной и аварийной сигнализации о достижении заданных значений в % от нижнего концентрационного предела распространения пламени (НКПР) газо-воздушной смеси оператору и для реализации программ автоматических защит объектов и включения аварийной вентиляции по загазованности в системе автоматизации управления объектом.  Рис. 4 Газоаналитическая многокомпонентная система СГАЭС-ТГ. Б) АВУС-КОМБИ - автоматизированная система контроля загазованности. Автоматизированная система контроля загазованности АВУС-КОМБИ предназначена для автоматического непрерывного контроля концентрации горючих газов (метана и пропана) и угарного газа в воздухе жилых и коммунальных помещений с целью обнаружения превышения допустимых концентраций и своевременного принятия эффективных мер, обеспечивающих снижение загазованности.  Рис. 5 Система работы автоматизированной системы контроля загазованности АВУС-КОМБИ. Приборы, измеряющие концентрацию NO2 (оксида азота). А) Агат-СВ (исп. 011) - одноканальный стационарный газоанализатор диоксида азота (ИГС-98). Прибор используется для автоматического непрерывного измерения концентрации диоксида азота NO2 с выдачей звукового и светового сигналов при достижении порогового уровня концентрации газа. При срабатывании сигнализации, если существует необходимость подключения внешних силовых устройств (где недостаточно питания 24 В при токе 100 мА), то используется блок внешних силовых реле. Применяется Агат-СВ (исп. 011) на рабочих местах внутри помещений, в промышленных зонах предприятий и иных помещениях, где необходим контроль диоксида азота.  Рис. 6 Одноканальный стационарный газоанализатор диоксида азота Агат-СВ (исп. 011). Б) ДАХ-М - электрохимический одноканальный стационарный датчик-газоанализатор. Предназначены для автоматического непрерывного измерения массовой концентрации одного из вредных веществ или токсичных газов (СО, NО2, SO2, HCl, H2S, Cl2, NН3, NO, N2O4), объёмной доли кислорода (О2) в воздухе рабочей зоны помещений и открытых площадок или в технологический средах, содержащих углеводороды (специализированное исполнение ДАХ-М-ХХ-О2-10), а также массовой концентрации одоранта (RSH). Датчики загазованности ДАХ-М выпускаются по техническим условиям ИБЯЛ.413412.005 ТУ. Газоанализаторы ДАХ-М-01, ДАХ-М-03, ДАХ-М-04 и ДАХ-М-05 являются основой газоаналитических систем. Датчики ДАХ-М получили широкое распространение, являясь недорогими, но в то же время надёжными электрохимическими приборами для контроля опасных токсичных газов.  Рис. 7 Различные модели электрохимического одноканального стационарного датчика-газоанализатора ДАХ-М. Заключение В результате прохождения практики, поставленные задачи были решены, профессиональные компетенции (профессиональные умения, навыки и опыт профессиональной деятельности) приобретены. Выполнена часть работы по анализу литературы по теме магистерской диссертации, связанной с изучением биолого-экологического описания объекта и природных характеристик территории НП «Нижняя Кама». В ходе практики были закреплены уже имеющиеся навыки, а также были получены новые. Значительно были расширены знания по рассматриваемой тематике, которые помогут при написании выпускной квалификационной работы. Поставленные цели и задачи были выполнены в полном объёме. Практика была пройдена в установленные сроки. Как мне кажется, введение данной дисциплины в учебный процесс является немаловажной частью обучения. Благодаря полученным знаниям студенты-магистры смогут наиболее полно рассмотреть тонкости ведения научно-исследовательской работы в рамках выполнения магистерской диссертации. Список цитируемой литературы 1. Общие сведения о парке [Электронный ресурс]. – ФГБУ НП «Нижняя Кама», 2006-2021. – Режим доступа: http://nkama-park.ru/index/0-3, свободный. – Загл. с экрана. – Яз. рус. – Дата обращения: 15.05.2021. 2. Памятники природы Татарии/ Научный редактор профессор В. А. Попов. — Изд-во Казанского университета, 1977. — 144 с. 3. Подбор газоанализаторов по параметрам [Электронный ресурс]. – 2021. – Режим доступа: https://www.gazoanalizators.ru/Pribory_bezopasnosti.html, свободный. - Загл. с экрана. - Яз. рус. - Дата обращения: 15.05.2021. 4. Приборы для измерения CO2 – с Testo вы в безопасности [Электронный ресурс]. – ООО «Тэсто Рус», 2021. – Режим доступа: https://www.testo.ru/ru-RU/pribory/pribory-dlya-izmereniya-koncentracii-co2, свободный. - Загл. с экрана. - Яз. рус. - Дата обращения: 15.05.2021. Список всей обработанной литературы 1. ГОСТ Р 7.0.100-2018. Библиографическая запись. Библиографическое описание. Общие требования и правила составления: национальный стандарт Российской Федерации: утвержден и введен в действие приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 3.12.2018г. №1050-ст./разработан ФГУП «Информационное телеграфное агентство России», ФГБУ «Российская государственная библиотека», ФГБУ «Российская национальная библиотека». – Москва: Стандартинформ, 2018. 2. Губанов И. А., Киселева К. В. и др. Иллюстрированный определитель растений Средней России. В 3 т. — М.: Т-во науч. изд. КМК, Ин-т технолог. исследований, 2002. — Т. 1. Папоротники, хвощи, плауны, голосеменные, покрытосеменные (однодольные). — С. 117. 4. Global carbon project [Электронный ресурс]. – GCP, 2001-2021. – Режим доступа: https://www.globalcarbonproject.org/carbonbudget/index.htm, свободный. - Загл. с экрана. - Яз. рус., англ. - Дата обращения: 15.05.2021. |