I Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОБСТАНОВКА СНЕЖНЫХ ПОКРОВОВ АРКТИКИ

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Павленко Н.Р. 1

---

1

Иванова А.А. 1

---

1

Работа в формате PDF

487.9 KB

Автор работы награжден дипломом победителя III степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

На территории городов природная среда находится под влиянием негативных факторов: деятельность промышленных предприятий, сжигание топлива, автомобильное движение, деятельность ЖКХ и др. Все это приводит к снижению качества состояния окружающей среды и негативно сказывается на здоровье населения.

В первую очередь качество жизни в городе определяется состоянием атмосферы. В воздух городов поступает огромное количество вредных веществ, которые с атмосферными выпадениями мигрируют в поверхностные воды и почву, где происходит их накопление.

В этой работе мне хотелось бы раскрыть проблему экологии, связанную с загрязнением льда и снежного покрова, и в ходе рассуждения отметить некоторые факты, связанные с изучением льдов, их ролью и т.д.

В условиях зимнего периода (4-5 месяцев) оценку экологического состояния целесообразно проводить по количеству загрязнителей снежного и ледового покровов, поскольку все химические вещества, когда-либо поступившие в воздушную среду за исследуемый период, будут концентрироваться в этих средах, что позволит дать более точную общую картину о присутствующих загрязнителях, а главное об их распределении на исследуемой территории.

Полученные значения содержания загрязнителей природных сред обычно сравнивают с ПДК(предельно допустимой концентрацией) и фоном. Понятие «фон» на сегодняшний день не имеет точного определения, и в экологических исследованиях затруднительно обозначить те зоны, где окружающая среда не испытывала бы негативного влияния со стороны хозяйственной деятельности человека. Предлагается в качестве условно фоновых территорий рассматривать малые города и поселки Архангельской области, удаленные от крупных промышленных центров. В качестве таких территорий были выбраны г. Онега и п. Кодино, расположенные вблизи устья р. Онега, предприятия которых функционируют на период исследований не в полную силу или вовсе не функционируют.

Экологический мониторинг – комплексная система наблюдений за состоянием окружающей среды, компонентами природной среды и за происходящими в них процессами и явлениями, оценка и прогноз изменения состояния окружающей среды.

Деятельность систем мониторинга, как правило, достаточно дорогостояща, что не позволяет охватить наблюдениями все необходимые территории. При оценке экологической обстановки Арктического региона, проведении экологических экспертиз, прогнозировании изменения экологической обстановки и решении других задач ощущается острый дефицит экологической информации, поэтому на данный момент проблема получения новых экологических сведений очень актуальна.

Снежный покров накапливает в своем составе практически все вещества, поступающие в атмосферу. В связи с этим он обладает рядом свойств, делающих его удобным индикатором загрязнения не только самих атмосферных осадков, но и атмосферного воздуха, а также последующего загрязнения почвы и воды. При образовании снежного покрова из-за процессов сухого и влажного выпадения примесей концентрация загрязняющих веществ в снегу оказывается на 2-3 порядка выше, чем в атмосферном воздухе. Определяющую роль в формировании и метаморфизме снежного покрова и льдов оказывают температурный режим, атмосферные осадки и другие показатели метеорологического режима.

В Архангельской области мониторингом атмосферных осадков и поверхностных вод суши занимается Северное межрегиональное территориальное управление Федеральной службы по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды (Северное УГМС).

Арктический плавучий университет – 2012. Земля Франца-Иосифа

В частности, специалисты Северного УГМС определяют такие физико-химические параметры атмосферных осадков и поверхностных вод суши, как: рН, общая минерализация, содержание K⁺, Na⁺, Cu²⁺, Zn²⁺, нефтепродукты и многие другие характеристики.

1.2. Исторический обзор: гляциология как наука и её развитие

Снежный покров, горные и покровные ледники, ледяные покровы, наледи и другие виды природных льдов имеют широкое распространение и играют огромную роль, как в природных процессах Земли, так и в хозяйственной деятельности человека. Наука о льдах и природных системах, свойства и динамика которых определяются льдом, называется гляциологией. Гляциология изучает закономерности образования льдов и их физико-механические свойства, распространение льдов на Земле, их генетическое развитие и прогноз дальнейшей эволюции. Объектом изучения являются все виды природных льдов – в атмосфере, на поверхности земли, льды рек, водоемов и морей в литосфере. Гляциология обобщает ряд более узких научных направлений – ледниковедение, снеговедение, структурную и динамическую гляциологию и др.

Гляциология неразрывно связана с геокриологией (мерзлотоведением) – наукой о мерзлых грунтах и горных породах, процессах их образования, историей развития и условиях существования, а также явлениях, связанных с процессами промерзания, оттаиванием и диагенезом мерзлых толщ.

Помимо этого, гляциология учитывает методы и достижения таких наук, как физика твердого тела, теплофизика, механика, вычислительная математика и некоторые другие технические науки.

Из истории: Гляциология как наука о горных ледниках начала формироваться в конце 18 века. Ее основоположником считается швейцарский геолог Орас Бенедикт Соссюр. В 1882-1883 гг. были начаты гляциологические исследования в Арктике и Антарктике.

В 1932-1933 гг. гляциологические исследования проводились на 60 станциях в разных частях земного шара.

В 1933 г. была организована Международная комиссия снега и льда.

В период с 1 июля 1957 г. по 31 декабря 1958 г. были проведены разносторонние гляциологические исследования в разных районах мира. Были получены количественные показатели состояния ряда ледников, на некоторых из них были начаты систематические наблюдения за их режимом и балансом массы.

В России наиболее обширные исследования по общим и прикладным проблемам гляциологии выполняются в Институте географии РАН (Москва). Значительный объем гляциологических исследований выполняется в учреждениях Гидрометеослужбы. Институт Арктики и Антарктики (Санкт-Петербург) изучает морские льды в Арктике и Антарктике, организует Антарктические экспедиции, разрабатывает радиофизические методы исследования ледников, ледяных покровов и морских льдов.

1.3. Роль льдов в природе

Общая масса льдов на Земле превышает 2,5∙10¹⁶т [4].

Арктический плавучий университет – 2012. Исследовательское судно «Профессор Молчанов » в Баренцевом море.

Режим формирования, объемы и продолжительность залегания снежного покрова относятся к числу наиболее существенных показателей климата. При замерзании влаги в атмосфере и образовании снежинок выделяется много тепла. Таяние снежного покрова, наоборот, требует затрат тепла (теплоты плавления). Поэтому фазовые переходы воды при образовании и таянии снега уменьшают амплитуду колебаний температуры воздуха. Снежный покров предохраняет почву от сильного переохлаждения, защищает озимые посевы от вымерзания и, являясь своеобразным хранилищем воды, регулирует увлажнение почв и развитие многих растений.

Снежный покров отражает большую часть солнечных лучей и таким образом способствует выхолаживанию поверхности и относительному понижению температуры воздуха над снежной поверхностью.

Снежники и ледники оказывают интенсивное влияние на рельеф поверхности и способствуют выработке особых форм рельефа – снежниковых каров, снеголавинных конусов и др. Наледи активно воздействуют на структуру ландшафтов, трансформируют микроклимат, рельеф и растительность, перераспределяют ресурсы поверхностных и подземных вод, изменяют состав и строение подстилающих горных пород. Морские льды оказывают подчас решающее влияние на климатические условия, как на территории морей, так и в прибрежных районах. Они влияют на температурный режим морской воды и на жизнь обитателей моря.

Речные льды в значительной степени определяют гидрологические характеристики водных потоков и формирование русел, оказывают влияние на микроклимат, особенно в период ледохода. Формирование и прорывы ледяных заторов могут способствовать размыву берегов, уничтожать растительность в прибрежной полосе и вызывать катастрофические разрушения.

Научно-исследовательская экспедиция «Арктический плавучий университет»

Экологическая проблема — это изменение природной среды, в результате антропогенного воздействия или стихийных бедствий, ведущее к нарушению структуры и функционирования природы.

Экологическая проблема определяется по изменению свойств ландшафтов, а степень ее проявления может быть охарактеризована через интенсивность и площадь распространения этих изменений, а также характер свойств (признаков) отдельных проблем.

На сегодняшний день в мире существует много экологических проблем, начиная от исчезновения некоторых видов растений и животных, заканчивая угрозой вырождения человеческой расы.Планета земля как целое, включая воду, воздух, землю, недра, а также биологические объекты, не исключая и человека, является целостной системой.

Заключение.

С первых шагов своего развития человек неразрывно связан с природой. Он всегда находился в тесной зависимости от растительного и животного мира, от их ресурсов и был вынужден повседневно считаться с особенностями распределения и образа жизни зверей, рыб, птиц. Представления древнего человека об окружающей среде не носили научного характера и были не всегда осознанными, но с течением времени они послужили источником накопления экологических знаний. Повсеместно растёт понимание того, что человечество разрушает окружающую среду и подрывает собственное будущее. Экологические проблемы… Загрязнение… Эти слова мы достаточно часто можем слышать сегодня. Действительно, экологическое состояние нашей планеты ухудшается не по дням, а по часам. Современная цивилизация осуществляет невиданное давление на природу. Сейчас человечество находится на грани всемирной экологической катастрофы, для предотвращения которой практически ничего не предпринимается.

Многие экологические проблемы сегодня приобрели международный характер и для их решения необходимы совместные усилия разных стран. Охрана окружающей природной среды - одна из наиболее актуальных проблем современности. Научно-технический прогресс и усиление антропогенного давления на природную среду неизбежно приводят к обострению экологической ситуации, истощаются запасы природных ресурсов, загрязняется природная среда, утрачивается естественная связь между человеком и природой, теряются эстетические ценности, ухудшается физическое и нравственное здоровье людей.

Основная проблема человечества и то, как мы будем к ней относиться, зависит наша дальнейшая жизнь и жизнь наших потомков. Очень важно принимать во внимание значение экологических проблем, которые наносят вред здоровью людей. Но, в то же время, мы понимаем – многие проблемы экологии «обязаны» своим появлением человеку. Ведь именно он совершил открытия, которые в данный момент вредят окружающей среде. Меня очень заботят эти проблемы, мне было интересно прочитать много книг и журналов об экологических проблемах, узнать, как к ним относятся в разных уголках Земли. У каждого человека есть свой дом, и конечно, он бережёт свой дом, своё жилище. А Земля - огромный дом для всех людей, так надо беречь этот дом, если его не будет, не будет и людей. Представим, что лет через 50 этот относительный рай на Земле кончится и настанет пара столетий непростых испытаний. Поэтому уже сейчас надо предпринимать шаги, большие шаги, чтобы бороться с угрожающими тенденциями и проблемами.

1. Браун Т. Химия – в центре наук: в 2-х частях. пер. с англ. / Браун Т., Линей Г. Ю. – М.: Мир, 1983. – 520 с., ил. – Ч.2.

2. Василенко В.Н. Мониторинг загрязнения снежного покрова / В.Н. Василенко, И.М. Назаров, Ш.Д. Фридман. – Л.: Гидрометеоиздат, 1985. – 181 с.

3. Васильев В.П. Аналитическая химия. в 2 ч. ч. 2. Физико-химические методы анализа: – М.: Высш. шк., 1989. – 384 с.: ил.

4. Войтковский К.С. Основы гляциологии. – М.: Наука, 1999. – 254 с.

5. Горюнова Н. В. Новые данные об особенностях ледового захвата взвешенного вещества в районе полыней в Канадской и Российской Арктике / Горюнова Н. В, Шевченко В. П. // Геология морей и океанов: материалы XVIII Международной научной конференции (Школы) по морской геологии: Т.III. – М.: ГЕОС, 2009. – 379 с.

6. ГОСТ 4389-72. Вода питьевая. Методы определения содержания сульфатов.- Вз. ГОСТ 4389-48; введён 1974-01-01. –М.: Изд-во стандартов, 1974. – 7 с.

7. ГОСТ 17.1.5.05-85. Охрана природы. Гидросфера. Общие требования к отбору проб поверхностных и морских вод, льда и атмосферных осадков. – Введен впервые 1986 – 07 - 01. – М.: Изд-во стандартов, 1986. – 17 с.

8. Корыта И. Ионоселективные электроды: пер. с чешск. / Корыта И., Штулик К. – М.: Мир, 1989. – 272 с.

9. Маэно Н. Наука о льде: Пер. с яп.– М.: Мир, 1988.– 231 с., ил.

10. Мониторинг и прогнозирование вещественно-динамического состояния геосистем сибирских регионов / Е.Г. Нечаева, И.А. Белозерцева, Е.В. Напрасникова и др. – Новосибирск: Наука, 2010. – 360 с.

11. Напрасникова Е.В. Эколого-геохимические особенности воды и льда южной части оз. Байкал / Напрасникова Е.В., Воробьева И.Б., Власова Н.В. // Образ жизни. Экология, 2008, № 5. –С. 62–64.

12. Пискарева С.К. Аналитическая химия: Учебник для сред.спец.учеб.заведений / С.К.Пискарева, К.М.Барашков, К.М.Ольшанова - 2-е изд.,перераб. и доп., – М: Высшая школа, 1994. - 383 с.

13. Попова Л.Ф. Физико-химические методы анализа. Лабораторный практикум по аналитической химии. – Архангельск.: ПГУ, 2005. – 104 с.

14. Сает, Ю. Е. Геохимия окружающей среды / Ю. Е. Сает, Б. А. Ревич, Е. П. Янин. – М. : Недра, 1990. – 335 с.

15. Справочник химика. Основные свойства неорганических и органических соединений. 2-е изд. перераб. и доп. – М.: Химия, 1964. – Т.2. – 1169 с.

16. Харитонов Ю.Я. Аналитическая химия. В 2 кн. Кн. 2. Количественный анализ. Физико-химические (инструментальные) методы анализа. – М.: Высш. шк., 2003. – 559 с.

17. Шамраев Ю. И., Шишкина Л. А. Океанология. — Л.: Гидрометиздат, 1980. - 382 с.

18. Экологический мониторинг: Учебно-методическое пособие / Под ред. Т.Я. Ашихминой. – Изд. 4-е. – М.: Академический Проект; Альма Матер, 2008.– 416 с.

19. www.himiki.com/wp-content/uploads/2009/07/atom-emis.pdf