上海尚德实验学校

— —利用水生昆虫监测城市湿地水质的探究

 

1 、方案名称： 利用水生昆虫监测城市湿地水质的探究

2 、方案责任人：

学生： 上海尚德实验学校 （初二） 陈力铭 金伋昊

康城学校民工子女班（初二） 丁 娜

辅导教师：盛月华

3 、方案概述：

我们上海地区不缺水，但用水质量问题凸显。河流湿地的水源对人居环境尤其重要。节水问题从源头上思考，首先要监测保护水源。而湿地在城市净化水质中的作用越来越受到重视。对于其净化水质效果，传统的化学方法都是通过污染物成分分析来监测水质，往往成本高、时间长、监测时效性短。我们拟设计通过本课题研究寻找更为便捷同时有效的监测方法。

根据国家环保局规定，能够指示水质的生物群落包括水生昆虫。不同水质状况下适合不同水生昆虫生长。水生昆虫可作为监测水质变化的“哨兵 ” ，是判断河水是否受到污染的有效参照物， 是能在第一时间内最直接、最根本地反映水质变化的 “ 晴雨表 ” 。

本课题拟通过对学校所在地——浦东地区的上海世纪公园镜天湖 、上海世博园后滩公园、上海科技馆附近湿地和学校附近的康桥 湿地中水生昆虫的捕捉、监测、分类、分析以及与这些湿地水质的化学分析数据比对，得出对水质较为敏感的昆虫种类作为不同水质条件下的监测指标昆虫。在此基础上，我们试制作水生昆虫生态诱捕器和饲养笼，来监测已确定的水生昆虫的种群生活情况，从而进一步推断湿地的水质状况。

本课题非常适合青少年参与环境保护活动，通过将水生昆虫作为湿地水质状况监测指标性物种的探究，到达考察、分析、监测湿地水质状况的目的。

4 、活动背景：

● 2010 年上海世博会以 “ 城市，让生活更美好 ” 为主题，向世人展示为了实现更好的居住条件和更可持续的城市环境而进行的激动人心的努力。

● 我们学校地处高速发展中的浦东，人口剧增，用水质量问题凸显。浦东地区多河流、多湿地。节水问题从源头上思考，首先要保护好水源，监测好河流、湿地的水资源，同时要加大宣传节水护水的力度。

5 、活动目的：

● 通过参观学习考察调查，获取知识、开阔视野、以及掌握必要的技能，使学生对日常生活中面临的与水相关问题进行更好的思考与分析。提高学生对保护水资源和节约用水的认识水平。

● 开展监测、保护水资源的评估，并提出解决方案。

6 、活动组织单位：

上海尚德实验学校

7 、活动参加对象：

尚德实验学校“未来科学家” 42 名学生（预备至初二年级）

康城学校“环保小组” 8 名学生 （初二年级、民工子女）

8 、活动方法和阶段安排

本活动方法含三个层次：参观考察→探究实践→宣传活动，由认识到行动，持续开展我们的节水护水活动。具体安排如下：

实施时间： 2010 年 9 月—— 2011 年 6 月

参加对象： 尚德“未来科学家”社团和康城学校“环保小组”

实施步骤：

◆ 到康桥水厂、世纪公园、浦东环境检测所进行咨询、考察和调查浦东地区水环境资源和用水质量情况。

◆ 上海世博园城市最佳实践区展示了可持续的城市化、宜居家园、环境保护与科技创新，是最佳最理想的节水护水的科教大课堂。将组织参观的内容有：世博会的“沪上生态家”、“成都活水公园”、“日内瓦的改善水质—让城市生活更美好”、“苏黎世独创的污水净化系统”、“瑞士巴塞尔对莱茵河水资源可持续管理”、“水都大阪清洁水质的技术开发”、“鹿特丹水城 2035 工程”和“世博园后滩湿地公园” 。

◆ 设计研究的技术路线：

◆ 主要采集点及记录表设计：

我们设计上海世纪公园镜天湖和上海世博园后滩公园（ 人工湿地 ）、上海科技馆附近湿地和学校附近的康桥湿地（ 天然湿地） 为主要采集点，寻找生活在其中的水生昆虫。

课题组同学分四路进行采集和探索活动。

记录表格如下：

 

◆ 在各种水质状况下寻找水生昆虫

★ 在水质状况及周边环境不同状况下寻找水生昆虫的分布

★ 探索同一水质状况下，水生环境对水生昆虫数量的影响：

温度：在向阳坡和背阳坡的水环境中昆虫状况

深度：水深 50 厘米 处和水深 100 厘米 处的昆虫状况

流速：在静止水域、微动水域和快速流动水域的昆虫状况

水草密度：水草丰富的水域和水草稀疏水域的昆虫状况

★ 探索同一水体中但不同材质的坡岸对水生昆虫数量的影响：城市人工湿地因某些功能需要，有些坡岸常常用水泥石块建成与水体垂直的驳岸，使岸线硬化。但是这样的坡岸一般不利于水生昆虫的生活、活动与繁殖。

◆ 水生昆虫的识别

请教上海昆虫博物馆的专家，学会水生昆虫的识别

◆ 地表水国家标准与采集点的水质情况比对

田螺

将实验获得的水质状况与国家地表水标准及实验时的该地水质记录对比

◆ 诱捕器的制作、安放及其效果

设计把一个篮子外包一层纱布，底部打一个洞，固定后用蜡线扎紧，这是捕虫口。将泡沫塑料捏碎，塞入一个塑料橡皮管，卷成圆圈绑在篮子上，这是浮力圈。在篮子里固定好人工水草。在篮子外绑上石块，放入水中测试平衡与深浅，调试石块，使诱捕器的重量平衡。经过一段时间（一周左右）， 查看诱捕器效果。

◆ 饲养笼的制作及进行 放养检测的试验

设计将一个水杯底部打几个洞，以便于水的交流，将纱布放入，盖上滤网固定。饲养器完工后，将饲养目标放入饲养器纱网，盖上滤网，与诱捕器一起放入水中。数天后捞起观察水生昆虫的生命迹象。

◆ 将我们设计的“诱捕器”和“饲养笼”申请国家专利（已在实施中）。

◆ 撰写研究报告，倡议号召更多青少年参与到力所能及的保护水资源活动中来。

◆ 探究项目完成后，课题组成员自己编写保护水资源和节约用水的的宣传资料，到学校附近的社区居民进行宣传和分发节水护水资料。

 

◆ 与康桥镇政府宣传科联手，在康桥湿地广场举行“保护城市湿地水资源”的大型宣传活动，向社区居民宣传节水护水重大意义。

 

9 、活动预测：

● 通过我们学生的监测湿地水资源的探究活动，预测将达以下成果：

1 、本项目相比较传统的水质化学检测方法（成本高、时间长、监测时效性短），用水生昆虫作为水质的指示物种，能在第一时间内最直接、最根本地反映水质变化。

2 、我们设计制作的水生昆虫生态诱捕器（兼饲养笼），监测已确定的水生昆虫的种群生活情况，从而进一步推断人工湿地的水质状况。本诱捕器和饲养笼属我们的设计和发明，制作简易，成本较低，效果明显，能成功申请专利。经查询，目前没有类似的检测装置，预计申请专利能获国家知识产权局授权。

3 、本课题非常适合青少年参与环境保护的活动，有利于更多中学生参与其中。

● 上海外来务工人员的子女应该和我们本地学生同样享有科教资源的权利。我校携手附近民工子弟学校一起参与本次活动，意在让学生们认识到：节水护水深远意义是为了保护我们赖以生存的环境；不管你的家境如何，我们都有一个共同的地球母亲，同龄小伙伴应该手拉手共同承担起我们年轻一代的社会责任。

  

2010 年9 月26 日