I Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

ИССЛЕДОВАНИЕ МЕХАНИЧЕСКИХ И ХИМИЧЕСКИХ ЗАГРЯЗНИТЕЛЕЙ СНЕЖНОГО ПОКРОВА Г. ПАВЛОВО

• Авторы
• Файлы работы
• Наградные документы

Волкова Дарья Николаевна 1

---

1

Работа в формате PDF

144.4 KB

Автор работы награжден дипломом победителя III степени

Диплом школьника

Основная часть ……………………………………………. …..............................6

1.1. Материалы исследования…………………………………………………….6

1.2.Органолептические свойства талого снега….………………………….........6

1.3. Качественный анализ талой воды…………………………………………....6

1.4. Анализ талой воды на рН……………………………………………………..7

Заключение ………………………………………………. ……………………….8

Литература ………………………………………………………………. ……….10

Приложение 1 Органолептические исследования……………………………….11

Приложение 2 Качественное определение катионов и анионов………………..12

Приложение 3 Анализ воды на рН………………………………………………..13

Введение

Актуальность исследования. 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 работы: проведение органолептического и химического анализа снега.

Для достижения цели надо выполнить следующие задачи:

1. Изучить литературу по теме исследования;

2. Определить какие факторы влияют на качество снега;

3. Провести анализ талого снега по органолептическим и химическим показателям.

Объект исследования: снег, взятый из разных участков г. Павлово.

Методы исследования:

1. Теоретические: анализ, синтез, сравнение, обобщение.

2. Практические: наблюдение, эксперимент.

Гипотеза: я предполагаю, что в зависимости от источника загрязнения и его удаленности изменяется состав снегового покрова, поэтому мной были взяты пробы снега на анализ в различных местах.

Практическая значимость: работа может быть использована на уроках химии и биологии и на факультативных занятиях.

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

Природа необыкновенно богата и разнообразна, но среди этого разнообразия есть место, которое близко нашему сердцу, это место, где мы родились и выросли.

Изучив литературу по данному вопросу, я узнала, что, загрязнителями атмосферы в городе Павлово 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.

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).

Основным и главным источником загрязнения окружающей среды в городе Павлово является автомобильный транспорт.

Сажа, соединения свинца, оксиды серы, азота, углерода и другие соединения в составе выхлопных газов от автомобилей 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.

Основная часть

1. 1. Материалы исследования

В зависимости от источника загрязнения и его удаленности изменяется состав снежного покрова, поэтому были взяты пробы снега на анализ с разных участков на территории г. Павлово:

Площадка № 1 –автодорога (ул. Аллея Ильича);

Площадка № 2 – бензозаправка;

Площадка № 3 – лес;

Площадки заложили размером 1,5X1,5м

Для контроля взяли чистую дистиллированную воду.

1.2. Органолептические свойства талого снега

К органолептическим свойствам талого снега относятся цвет, запах, прозрачность, мутность. Свойства эти определяются органами обоняния и осязания. Результаты приведены (Приложение №1, таблица 1, с.11).

1.3. Качественный анализ талой воды

В основе методики исследования качественного состава и свойств вещества лежат качественные реакции неорганических соединений. Качественный анализ – раздел аналитической химии, посвященный установлению качественного состава вещества, то есть обнаружению элементов и образуемых ими ионов, входящих в состав и простых, и сложных веществ.

Для качественного анализа мы использовали следующие химические реакции:

1. Определение хлорид- ионов осуществляли с помощью раствора нитрата серебра. Белый осадок указывает на наличие хлорид – ионов.

Cl - + Ag+ = AgCl↓, белый осадок

2. Определение сульфат-ионов проводилось с помощью раствора хлорида бария. Выпадение белого осадка свидетельствует о присутствии данных ионов. SO₄^2- + Ba²⁺=BaSO₄↓, белый осадок.

3.Определение катионов свинца проводилось с помощью раствора иодида калия и уксусной кислоты. Желтый осадок указывает на наличие катионов свинца.

Pb²⁺ +2I^- . = PbI₂↓, желтый осадок.

4. Определение катионов аммония осуществляли с помощью раствора щелочи. Запах аммиака свидетельствует о наличие катионов аммония.

NH₄⁺ + OH^- = NH₃↑, запах аммиака.

Результаты исследования представлены (Приложение №2, таблица №2, с.12).

1.4. Анализ талой воды на рН

Величина рН определяется количественным соотношением в воде ионов Н+ и ОН-,образующихся при диссоциации воды. Если ионы ОН- в воде преобладают, то рН > 7, и вода будет иметь щелочную среду, а при повышенном содержании ионов Н+ , рН < 7, и среда кислая. В дистиллированной воде эти ионы будут уравновешивать друг друга и рН будет приблизительно равен 7. Это идеальный уровень кислотности воды, т.е. среда нейтральная. Для определения среды реакции использовали универсальный индикатор. Смочив, опускали индикаторную бумажку в емкость с растаявшим снегом и сравнивали ее цвет со шкалой цветности. Результат представлен (Приложение №3, таблица №3, с.13).

Заключение

В ходе исследования, были изучены и проанализированы: научная литература, проведен анализ талого снега по органолептическим и химическим показателям. Все результаты занесены в таблицы. Анализ использованных источников, изучение факторов влияющих на качество снега, составленный алгоритм обнаружения ионов, позволили сделать следующие выводы:

1. 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.

2. Самым чистым участком является площадка №3, так как в зимний период здесь нет воздействия человека, а так же это место находится на расстоянии от дороги и выбросы сюда не доходят;

3. Самым грязным является участок №1,№2, т.к., все загрязняющие вещества, попадая в воздух постепенно оседают на поверхности снега, превращая его тем самым в смесь ядовитых веществ;

4. Все вещества, попавшие в снег возле дороги весной попадут частью в почву, а большая их часть смоется весенним паводком в реки города;

5. Вещества, попавшие в пруды с потоками талой воды, приводят к постепенному зарастанию и отравлению рек;

Для того чтобы, уменьшить выбросы в атмосферу выхлопных газов необходимо несколько условий:

• ограничить движение по дороге автомашин, особенно грузовых и спецтехники тем самым, снизив количество выхлопных выбросов в атмосферу;

• чтобы уменьшить попадание в реки большого количества мусора с весенним паводком необходимо сделать ограждение вдоль берегов, в этом случае крупный мусор не попадёт в воду и уменьшится её отравление;

• в дальнейшем постараться перевести автомобили на другие виды топлива, чтобы исключить использование бензина и дизельного топлива.

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 города пока можно назвать экологически благополучной и комфортной для проживания.

Выполнение данной работы расширила мой личный кругозор, а также навыки работы в химической лаборатории школы.

Литература

1. Алексеев, В.Н. Качественный химический полумикроанализ/ В.Н. Алексеев. - М.: Химия,1993.

2. Алимарин, И.П. Методы обнаружения и разделения элементов (практическое пособие)/И.П. Алимарин. - М. 1994.

3. Габриелян, О.С. Химия 8 класс: учеб. пособие для общеобразовательных учреждений/ О.С. Габриелян. - М., Дрофа, 2012 г.

4. Девяткин, В.В. Химия для любознательных, или о чем не узнаешь на уроке: учеб. пособие/В.В. Девяткин, Ю.М. Ляхова. - Ярославль: Изд-во Академия Холдинг, 2000.

5. «Справочник химика» т.3, Л.-М.: Химия, 1965.

6. «Химическая энциклопедия» т.1 М.: Советская энциклопедия, 1988.

Приложение №1 Органолептические исследования

Таблица №1

«Результат органолептического исследования»

Приложение №2 Качественное определение анионов и катионов

Таблица №2

« Результат качественного определения анионов и катионов»

Приложение №3 Анализ воды на рН

Таблица № 3

« Результат анализа среды раствора»

13