Актуальность. Одним из способов изучения чистоты воздуха является исследование снега. Снеговой покров накапливает в своем составе практически все вещества, поступающие в атмосферу. В связи с этим снег можно рассматривать как своеобразный индикатор чистоты воздуха. Я решила провести анализ талой воды, и определить в какой степени состав воздуха, и окружающая среда оказывают влияние на качество снега.
Цель: Проведение органолептического и химического анализа снега.
Задачи: 1. Определить, какие факторы влияют на качество снега.
2. Обобщить собранный материал, полученный в результате исследования.
Объект исследования: снег, взятый из разных участков села
Предмет исследования: анализ снеговой воды, развитие березовых веточек в талой воде полученной из разных мест.
Методы исследования:
1. Отбор пробы снега.
2. Подготовка талой воды к анализу.
3. Проведение анализов.
4. Изучение литературы.
5. Изучение материалов Интернет-сайтов.
Гипотеза:
Чем дальше источник искусственного загрязнения воздуха, тем чище снег.
В зависимости от источника загрязнения и его удаленности изменяется и состав снегового покрова, поэтому мной были взяты пробы снега на анализ в различных местах.
Вложение | Размер |
---|---|
![]() | 2.41 МБ |
МБОУ «Барашевская средняя общеобразовательная школа»
Теньгушевский муниципальный район Республика Мордовия
Исследовательская работа
«Исследование механических и химических загрязнителей у снежного покрова»
Выполнила: Поколева Татьяна Алексеевна ученица 9 класса
Руководитель: учитель химии Бердова Наталья Юрьевна
п. Барашево 2013 год
Содержание:
1. Цели и задачи
2. Введение. Обзор литературы
3. Мои исследования
4. Выводы и рекомендации
5. Литература
Актуальность. Одним из способов изучения чистоты воздуха является исследование снега. Снеговой покров накапливает в своем составе практически все вещества, поступающие в атмосферу. В связи с этим снег можно рассматривать как своеобразный индикатор чистоты воздуха. Я решила провести анализ талой воды, и определить в какой степени состав воздуха, и окружающая среда оказывают влияние на качество снега.
Цель: Проведение органолептического и химического анализа снега.
Задачи: 1. Определить, какие факторы влияют на качество снега.
2. Обобщить собранный материал, полученный в результате исследования.
Объект исследования: снег, взятый из разных участков села
Предмет исследования: анализ снеговой воды, развитие березовых веточек в талой воде полученной из разных мест.
Методы исследования:
1. Отбор пробы снега.
2. Подготовка талой воды к анализу.
3. Проведение анализов.
4. Изучение литературы.
5. Изучение материалов Интернет-сайтов.
Гипотеза:
Чем дальше источник искусственного загрязнения воздуха, тем чище снег.
В зависимости от источника загрязнения и его удаленности изменяется и состав снегового покрова, поэтому мной были взяты пробы снега на анализ в различных местах.
Грустно мне размышлять о будущем –
Что увидят окрест мои внуки?
У кого же просить нам помощи?
Кто на зов наш протянет руки?
Пыль дорог, дымовая завеса
И бездушный асфальт площадей …
Попросите защиты у леса,
Сохраните здоровье людей!
Наша милая малая Родина!
Как сберечь тебя и защитить?
Чтоб кивала, как в детстве смородина,
Мало просто ее любить!
Край родной мой, ты живая история,
Ты исток моих творческих сил!
Я хочу, чтобы доброе, новое
Новый век в мой край приносил!
Г. Аксенова
Экологические проблемы волнуют в наше время каждого человека. Это проблемы не только своего города или села, но и всей планеты.
Природа необыкновенно богата и разнообразна, но среди этого разнообразия есть место, которое близко нашему сердцу, это место, где мы родились и выросли.
Наша школа расположена на краю села, рядом с ней проходит автомагистраль. Школа была построена в 1986 году, в этом же году были посажены деревья и кустарники на территории школы
Изучив литературу по данному вопросу, я узнала, что, загрязнителями атмосферы могут быть вещества в твёрдом, жидком и газообразном состоянии. Так как аэрозоли и газообразные примеси улавливаются атмосферной влагой, то атмосферные осадки могут быть использованы для изучения степени загрязнения атмосферы на данной территории.
Снег—это замёрзшая вода, так как снежинки состоят из маленьких кристалликов льда, и поскольку свет, отражающийся от их многочисленных граней, снежинки кажутся белыми, а не прозрачными. Снег образуется при замерзании водяного пара, содержащегося в атмосфере. Вначале появляются крошечные кристаллики, чистые и прозрачные, которые следуют за воздушными течениями. Постепенно они «приклеиваются» друг к другу, пока их не наберётся сотня или даже больше. Размеры смёрзшихся льдинок оказываются большими, и они начинают медленно опускаться к земле, эти скопления льдинок—снежинки. Форма кристалликов различна: игольчатая, плоская, но у всех 6 граней.
Снег является накопителем загрязнений, поэтому позволяет оценить степень загрязнения атмосферы за несколько месяцев. Исходя, из этого объектом моего изучения я выбрала снеговой покров около школы, возле бензозаправки и в лесу.
Выбор данной темы изучения был не случайным. Во-первых: снег является хорошим накопителем всех веществ попавших в него. Во-вторых: исходя, из полученных результатов можно давать оценку экологического состояния снега, а в последующем и воды, которая попадает в почву. В-третьих—можно сделать анализ загрязнителей по характеру происхождения (природные или антропогенные).
Зимний период характерен замедлением многих процессов в природе. Поэтому основными источниками загрязнения в это время является деятельность человека. В окрестностях нашего села нет промышленных и сельскохозяйственных предприятий, соответственно нет выбросов в атмосферу ядовитых веществ, но есть 9 пилорам, которые не перерабатывают мусор, а сжигают на месте.
Основным и главным источником загрязнения окружающей среды в данном населённом пункте является автомобильный транспорт и пилорамы.
Сажа, соединения свинца, оксиды серы, азота, углерода и
другие соединения в составе выхлопных газов от автомобилей и продуктов сгорания древесины поднимаются в воздух, а затем оседают на поверхности снежного покрова и остаются там до начала тепла. Кроме этого зимой дороги посыпают песком во избежание гололёда. Естественно песок остаётся в толще снега до весны, а затем попадает в почву.
В течение зимы вредные вещества продолжают поступать в окружающую среду, так как деятельность человека продолжается круглый год. Определить какие именно вещества, поступают в атмосферу и каковы последствия их влияния на окружающую среду можно в зимний период с помощью анализа снежного покрова данной территории. Сделав анализ можно точно определить загрязнение, какими веществами наиболее опасно для здоровья человека и природы. Так же можно сделать прогноз о последствиях выбросов в атмосферу выхлопных газов и других твёрдых частиц.
Проанализировав снег на определённой территории можно сделать вывод о чистоте и экологическом состоянии атмосферного воздуха, поверхностного слоя почвы и близлежащих водоёмов, так как это компоненты природных экосистем. Они тесно взаимосвязаны между собой и нарушение в одном из них ведёт к нарушению деятельности всего биогеоценоза. Что в свою очередь приводит к негативным последствиям, влияющим на здоровье самого человека.
А, кроме того наблюдения за природной средой в течение всего года являются частью экологического мониторинга, который проводят учащиеся нашей школы на пришкольном участке и близлежащей территории, включая пруды поселка.
Исходя из вышеизложенного, можно сделать вывод, что изучение снежного покрова может дать точную оценку экологического состояния данной территории и сделать прогноз о возможном заражении окружающей среды токсичными веществами.
Для изучения снежного покрова были определены экспериментальные площадки в разных направлениях от школы. Всего заложили 3 площадки для наблюдений и взятия проб снега. При закладке учитывались близость к школе и чтобы можно было сравнить со снежным материалом, явно загрязнённым. Площадки распределили следующим образом: 1—около входа в школу, рядом с автомагистралью; 2- около бензозаправки; 3-я— в лесу. Площадки заложили размером 1,5Х1,5 м.
Сначала я рассмотрела внешний вид и состояние снега. Сразу обратили внимание на цвет и вид. Самый чистый снег оказался на площадке №3, он был пушистым, мелкозернистым, рыхлым и рассыпчатым. По твёрдости снег был мягким (проникает один палец).
На площадке №1 снег имел цвет беловато-серый, крупнозернистый, довольно плотный и твёрдый (проникает карандаш). На поверхности покрова встречается мусор, пыль, ветки деревьев (попавшие сюда с деревьев растущих рядом со школой). Характер мусора говорит о его антропогенном происхождении, скорее всего он попал на снег из школы с «помощью» учащихся. Это например: нитки, карандаши, бумага, ручки. Особого влияния на почву такой мусор не оказывает, кроме того, как только сойдёт, снег вся территория возле школы тщательно убирается и весь мусор вывозится за пределы образовательного учреждения.
Площадка №2 находится около заправки. В данном месте снег грязный, цвет от бледно-жёлто-серого до бурого и светло-коричневого. Вид имеет крупнозернистый, в снежки не лепится, очень твёрдый. Наличие такого цвета связано, скорее всего, с тем, что по этой дороге очень оживлённое движение автотранспорта. В атмосферу выбрасывается большое количество выхлопных газов, содержащих различные примеси (оксид серы, диоксид азота, угарный газ, триэтилацетат свинца). Кроме автомобилей с бензиновыми двигателями здесь очень часто встречаются машины, работающие на дизельном топливе. А они ещё, кроме вышеперечисленных веществ, выбрасывают в воздух сажу, которая сама не токсична, но может переносить частицы ядохимикатов. Большегрузные автомобили перевозят строительные материалы.
Пыль от стройматериалов также оседает на снегу, тем самым, ухудшая его состояние, а весенний паводок всю грязь смоет в пруды, что вызовет их постепенное отравление.
Для определения качественного анализа снежного покрова сначала взяли пробы снега. Затем, когда снег растаял, мы определили качества талой воды. После анализа у нас получились следующие результаты.
Для анализа снега использовалась следующая методика
В качества стандарта была взята чистая дистиллированная вода.
Отбор образцов снега
Отбор образцов снега проводился в нескольких точках: в районе школы, около бензозапрвки, в лесу.
Отбор проводился на открытом участке большим по площади. Снег брался с 1 М2, помещался в пакет с этикеткой, приносился домой, пересыпался в банку, которая закрывалась крышкой, снег таял. Полученную талую воду использовал для анализов.
Определение внешнего вида снега
Перед отбором образца снега поверхность снежного покрова осматривалась на определение внешнего вида снега. Цвет может быть - белый, светло серый, серый, грязный или другой. Так же определялось чем обусловлен цвет снега – пыль, песок, гарь, копоть.
Органолептический анализ
Запах воды
Для определения запаха талой воды взять 500 мл при комнатной температуре, налить в колбу с широким горлом, накрыть стеклом и встряхивать вращательными движениями. Открыв стекло, быстро определить запах. Для определения интенсивности запаха, колбу накрыть стеклом, нагреть на водяной бане до температуры 60 градусов и определить интенсивность запаха.
Наличие углеводородной пленки
Воду в колбе отстоять в течении суток и отметить есть или нет радужная пленка.
Цвет воды
Для описания цвета воды используют обычные ее названия: бесцветная, светло-желтая, зеленая, светло-зеленая, бурая и т.д.
Пробу воды наливают в цилиндр до отметки 20 см. В качестве контроля используют цилиндр, заполненный на ту же высоту дистиллированной водой. Затем оба цилиндра рассматривают сверху на белом фоне при рассеянном дневном освещении.
Наличие осадка и мутности
Для определения осадка воду отстоять в течение суток, определить, образуется ли осадок после отстаивания воды. Если осадок образуется, то его интенсивность, чем обусловлен осадок, цвет осадка.
б) Воду взболтать, профильтровать и сравнить фильтр на цвет и наличие примесей на фильтре.
Мутность воды - мера содержания в ней взвешенных частиц, различных по происхождению. Это могут быть частицы глины, ила.
Для определения мутности колбу с водой взболтать, взвесить бумажный фильтр, профильтровать 1 литр талой воды, высушить использованный фильтр, взвесить высушенный фильтр, определить разницу в весе. Разница в массе и есть величина мутности в мг/л твердых загрязнений, выпавших на 1м² поверхности конкретного участка.
Химический анализ
Определение кислотности снега
Опустить в воду листок индикаторной бумаги и сравнить цвет листа со стандартной шкалой.
Методики определения химических веществ
Для определения сульфатов (SO42- ) использовать хлорид бария. При наличии сульфатов возникает помутнение.
Для определения сульфидов (S2-) использовать нитрат серебра. Если есть сульфид ионы, то появиться слабое помутнение.
Для определения хлоридов использовать ацетат свинца. При наличии хлорид ионов выпадает осадок черного цвета.
Для определения аммония (NH4+ ) добавить раствор щелочи и подогреть. При наличии ионов аммония появится запах аммиака.
Данные исследований представлены в таблице:
Анализ снега
№ | Характеристика | Место отбора образцов снега | ||
в районе школы (около автострады) | около бензозаправки | в лесу | ||
1 | Цвет снега | светло -серый | светло -серый | белый |
2 | Чем обусловлен цвет снега | грязь от машин | пыль, песок | - |
3 | Запах воды | с запахом | с запахом | без запаха |
4 | Интенсивность запаха | + | + | - |
5 | Наличие углеводородной пленки | есть | есть | нет |
6 | Прозрачность | 22см | 18 см | 41 см |
7 | Цвет воды | светло-серый | светло- зеленый | бесцветная |
8 | Наличие осадка | есть | есть | нет |
9 | Мутность | + | ++ | 0 |
10 | Кислотность | 6 | 6 | 7 |
11 | Ионы SO42- | нет | есть | нет |
12 | Ионы S2- | нет | есть | нет |
13 | Ионы Cl- | следы | есть, очень слабо | нет |
14 | Ионы NH4+ | нет | нет | нет |
Данные таблицы показывают, что самый чистый снег оказался в образцах, взятых в лесу. Снег белый, талая вода без запаха, бесцветна, в ней нет никаких посторонних примесей. Самым грязным оказался снег в образцах, взятых около бензозаправки. Цвет снега серый, ощущается запах, цвет талой воды – светло-зеленый, при отстаивании образуется осадок, отмечается наличие сульфатов, сульфидов, хлоридов. Менее загрязненным был образец снега, взятый около школы, но и в них были, отмечены посторонние примеси и самый чистый оказался образец из леса. Это говорит о том, что окружающая среда чистая. Во всех образцах снега кроме леса было отмечено наличие углеводородной пленки, реакция среды слабо кислая.
Исследование влияния талого снега на развитие березовых веточек методом биотестирования.
Для работы был использован метод биотестирования – это исследование влияния различных веществ на живые организмы.
Одним из преимуществ биотестирования является то, что не требуется использования дорогостоящего оборудования, химических реактивов. Хотя методы биотестирования не дают 100% точности полученных результатов, они позволяют реально оценить сложившуюся ситуацию. Сравнительная оценка показателей их роста и развития позволяет оценивать степень воздействия токсичности снега.
1. Поставили веточки в талую воду и стали вести наблюдения.
Результаты своих наблюдений занесла в таблицу
День | Снег в районе школы (около автострады) | Около бензозаправки | В лесу |
1 | Нет изменений | Нет изменений | Нет изменений |
2 | Нет изменений | Нет изменений | Нет изменений |
3 | Нет изменений | Нет изменений | Нет изменений |
4 | Набухание почек | Набухание почек(3 штуки) | Набухание почек |
5 | Появление первых листочков | Набухание почек(5 штуки) | Появление первых листочков |
6 | Рост листочков | Появление первых листочков | Рост листочков |
7 | Хорошее развитие | Листочки объеденные | Хорошее развитие |
Полученные результаты доказывают, что снег на территории села загрязняется вредными веществами, выбрасываемыми автотранспортом, но степень загрязнения не столь высока, так как березовые веточки развивались нормально в двух случаях, а около заправки, листочки повреждены.
Выводы и рекомендации
После проведения всех работ и обсуждения полученных результатов мы пришли к следующим выводам:
нет воздействия человека, а так же это место находится на расстоянии от дороги и выбросы сюда не доходят;
с проезжей частью, все загрязняющие вещества, попадая в воздух постепенно оседают на поверхности снега, превращая его тем самым в смесь ядовитых веществ;
3. на пришкольной территории все показатели чистоты снега находятся в норме,
исходя, из этого можно говорить об относительной чистоте атмосферы,
соответственно учащиеся дышат незагрязнённым воздухом, что в свою очередь
благотворно влияет на их здоровье;
4. все вещества, попавшие в снег возле дороги весной попадут частью в почву, а
большая их часть смоется весенним паводком в пруды села;
5. вещества, попавшие в пруды с потоками талой воды, приводят к постепенному
зарастанию и отравлению водоёмов;
6. анализ снега показал, что в воздухе содержится очень большое количество
различных вредных веществ, которыми учащиеся дышат по дороге в школу
и домой, это может привести к неблагоприятным последствиям и проблемам со здоровьем;
7. загрязнение атмосферного воздуха в данной местности имеет антропогенный
характер, большей частью это выхлопные газы автомобилей, со всеми
ядовитыми веществами, которые в них содержатся и частицы от
строительных материалов.
Для того чтобы, уменьшить выбросы в атмосферу выхлопных газов необходимо несколько условий:
При соблюдении определённых санитарных норм можно значительно уменьшить
количество загрязняющих веществ попадающих в атмосферу, а затем в почву и в воду.
Это поможет сохранить здоровую окружающую среду для будущих поколений.
Территорию нашего села пока можно назвать экологически благополучной и комфортной для проживания.
Литература
Неньютоновская жидкость
Два морехода
Украшаем стену пушистыми кисточками и помпончиками
Золотой циркуль
Вода может клеить?