Pentru cunoașterea științifică a fenomenelor, a cauzelor care le produc, a efectelor negative asupra mediului, există metode practice care se pot folosi în activitatea didactică. Aplicarea acestor metode nu necesită cunoștințe foarte vaste şi nicio aparatură foarte complicată, putând fi aplicate cu ușurință în procesul de învățământ. Aceste metode evidențiază modificările mediului, foarte important fiind şi modul de interpretare a rezultatelor obținute prin aplicarea acestor metode.
Aplicând o parte dintre aceste metode, în funcție de posibilități, obținem o aprofundare a cunoștințelor însușite de elevi la diferite discipline, în primul rând la geografie, dar și la biologie, fizică, chimie ș.a.
O bună cunoaștere a fenomenelor, a cauzelor și a consecințelor acestora constituie baza pentru formarea la elevi a unei atitudini de protejare și respect pentru mediul înconjurător. Prezentăm în continuare câteva metode care se pot folosi în studierea calității unor componente de mediu.
1. Metode de apreciere a calității aerului
Inventarierea surselor de poluare. Pentru a înțelege și a constata amploarea fenomenului de poluare elevii trebuie să cunoască toate sursele de poluare de pe raza cartierului, orașului, comunei sau județului în care locuiesc. În alcătuirea unui astfel de inventar, ei trebuie să aibă în vedere:
- sursele de emisie;
- cantitatea noxelor emanate în atmosferă;
- tipul de substanțe poluante;
- condițiile geografice în care sunt situate sursele de poluare.
Sursele de poluare pot fi grupate în trei categorii:
- consumatori de combustibili (termocentrale, de exemplu) care arzând o gamă largă de combustibili (păcură, gaze, cărbune) degajă mai ales oxizi de sulf și particule solide;
- vehiculele care folosesc de asemenea combustibili, degajă mai ales hidrocarburi, oxizi de azot, acid carbonic;
- instalațiile, uzinele, fabricile care degajă alți poluanți în afară celor proveniți din folosirea combustibililor.
Determinarea ariei de repartiție a poluanților. Se poate realiza prin chestionare cu întrebări legate de degradarea calității aerului, sesizată prin miros, iritații oculare, respiratorii. De asemenea, aria repartiției poluanților se poate determina prin calcul, ținând seama de concentrația poluanților, de natura lor, de variația parametrilor climatici (temperatură, direcția și viteza vântului, umezeală, inversiuni de temperatură, numărul de zile cu ceaţă etc.).
Determinarea gradului de poluare. Este necesară organizarea unei rețele de observații. Stabilirea punctelor de recoltare depinde de mai mulți factori:
- caracterul surselor de poluare;
- tipul substanțelor nocive;
- aria lor de răspândire;
- instrumentele de care dispunem.
Punctele de recoltare trebuie amplasate în locurile cele mai reprezentative. Punctele de recoltare vor fi dispuse în jurul surselor de poluare, la distanțe din ce în ce mai mari de acestea, pe direcțiile principale ale vântului. Aparatele de recoltare vor fi amplasate la 1,5-2 m deasupra solului.
Metodele de depistare a poluanților pot fi grupate în:
- metode care se bazează pe analiza materialelor depuse prin sedimentare folosite pentru: praf, pulberi, fum;
- metode prin absorbție care urmăresc determinarea compușilor chimici existenți într-un volum de aer determinat.
Zona observată se împarte în zone reprezentative din punct de vedere al riscului de poluare, al densității populației, al condițiilor de relief, al înfățișării urbanistice. Aceste zone sunt: zone imediat apropiate de sursele de poluare, zone rezidențiale, zone îndepărtate cu aer curat. Datele obținute în urma observațiilor vor fi interpretate în raport faţă de condițiile de vreme care influențează poluarea atmosferei.
2. Metode de apreciere a calității apelor
Metodele de evaluare a calității apelor, de determinare a anumitor substanțe poluante sunt multiple și se aleg în funcție de precizia lor și de aparatura existentă. Modificarea calității apei poate avea diferite cauze, atât naturale, cât și antropice și acest lucru se poate stabili pe baza unor proprietăți bine precizate.
În cercetările cu elevii, trebuie folosite cele mai simple metode care nu necesită cunoștințe sau o aparatură sofisticată, punând accentul pe latura educativă, de protejare şi conservare a calităţii acestei resurse de o importanță vitală pentru mediu și pentru viață. Urmărind legătura dintre cauză și efect, pierderea calității apei este consecință a unor dezechilibre majore în ecosistemul respectiv.
Determinarea calității apelor pe baza însușirilor organoleptice. În aplicația pe teren, în care se va analiza calitatea apelor, se impun o serie de măsuri care trebuie respectate pentru ca rezultatele să fie cât mai corecte. Pentru recoltarea probelor se folosesc butelii de sticlă incolore, bine spălate. Recoltarea se va face sub oglinda apei, la adâncimi între 10 și 30 cm. La probele recoltate se va constata dacă apa este incoloră, opalescentă, tulbure sau colorată. Turbiditatea se datorează prezenței în apă a particulelor solide în suspensie. Acestea pot proveni și din diferite acțiuni antropice: deversarea apelor uzate menajere și industriale. Ca rezultat al acestor activități, calitatea apelor este puternic afectată și uneori sc ajunge chiar la modificări ecologice. De exemplu, în bazinul superior al Jiului, datorită deversărilor rezultate din spălarea cărbunilor, fauna bentală a suferit importante schimbări cantitative și calitative. Culoarea este insuşirea care poate da importante indicații asupra modificării calității apelor. Apele de culoare brună sau roșietică provin de la distileriile de cărbune amestecate cu ape industriale care conțin fier. Apele deversate de la fabricile de celuloză au o culoare brun închis. Apele bogate în fier de la tăbăcării au o culoare verde închis sau neagră. Culoarea apei se determină prin compararea probei de apă cu o scară colorimetrică.
Mirosul apei provine de la substanțele volatile pe care le conține și ca rezultat al poluării cu substanțe chimice sau cu ape reziduale. Pentru a determina corect această însușire a apei, se aduce la temperatura de determinare o cantitate de 200 ml de apă pusă într-un recipient de sticlă cu deschidere largă. După ce se agită de câteva ori, se inspiră aerul din recipient apreciindu-se astfel felul mirosului și intensitatea lui. Aprecierea gustului este o cerință deoarece sunt multe substanțe care pot da apei un gust plăcut sau dezagreabil. Trebuie luate măsuri de precauție și să ne convingem că nu există pericolul unei contaminări a elevilor. Proba degustată trebuie să aibă temperatura de 15-20⁰C și să fie ținută în gură câteva secunde pentru a se aprecia gustul: acidulat, sărat, dulce, amar, metalic sau fără gust.
3. Metode de apreciere a calității solurilor
Metoda de bază folosită pentru aprecierea stării de degradare a solului este analiza profilului de sol. Solul este supus poluării ca și celelalte componente de mediu, dar el se reface mult mai greu în comparație cu apa și aerul, pentru că procesele de autoepurare sunt mult mai lente.
În observațiile asupra calității solurilor trebuie urmărite cauzele poluării și posibilitățile de îndepărtare promptă a poluanților. Proveniența substanțelor care poluează solul este foarte variată: substanțe reziduale, uleiuri minerale, ape poluate, reziduuri zootehnice, resturi menajere, țiței etc. Diversele substanțe chimice (îngrășăminte, pesticide ș.a.) utilizate în agricultură și silvicultură, administrate în cantitate prea mare duc la poluarea solurilor. Substanțele poluante ajung în sol direct sau indirect, din apă sau aer. Observațiile cu elevii se pot efectua mai ales în zone puternic poluate cum sunt regiunile din jurul sondelor, de-a lungul conductelor etc. Suprafețele de teren poluate cu țiței se recunosc ușor datorită poluantului care persistă mai mult la suprafața solului. Drept urmare, covorul vegetal dispare, solul rămâne lipsit de vegetație.
Gazele emanate de unele fabrici conțin substanțe nocive care antrenate de apa din precipitații ajung în sol, distrug vegetația. Urmează erodarea orizontului superior și formarea de badlands. Suprafețele afectate de îngrășăminte și pesticide au o calitate mult diminuată, rădăcinile plantelor sunt distruse, arborii se usucă.