Введение
Снег накапливает в своем составе все вещества, поступающие в атмосферу. В связи с этим снег можно рассматривать как своеобразный индикатор загрязнения окружающей среды. Вредные вещества, поступающие от автомобилей накапливаются в снегу и с талыми водами поступают в открытые и подземные водоемы, загрязняя их. В зависимости от источника загрязнения изменяется состав снегового покрова. В снеговом покрове могут накапливаться сера, свинец, тяжелые металлы.
Для человека очень опасны отравления, вызванные органическим соединением свинца. С выхлопными газами это вещество оседает вдоль дорог, накапливается в почве, легко попадает в воду. Из почвы, воды и из воздуха свинец попадает и накапливается в растениях. Неудивительно, что содержание этого металла оказывается повышенным в растениях, растущих вблизи автодорог.
Для здоровья человека особую опасность представляет повышенное содержание свинца в овощах и фруктах, выращенных вблизи автострад, а также в молоке коров, которым скармливалась загрязненная трава. Данная тема является актуальной, так как в настоящее время в современном мире остро стоит проблема загрязнения окружающей среды, в частности воздуха.
Новизна: Состояние среды обитания человека сильно влияет на его здоровье и на живые организмы.
Цель работы:
- проведение химического исследования снега, исследование степени загрязнения снежного покрова в районе нашей школы
- выявление влияния талой воды на рост растений методом биотестирования.
Для достижения поставленных целей, определили следующие задачи:
1. Изучить литературу о загрязнении воздуха и снежного покрова
2. Определить загрязнённость воздуха на исследуемых участках по снежному покрову путем химического анализа и методом биотестирования проб снега.
Объект исследования: Влияние химической токсичности снега на проращивание и рост семян огурцов.
Предмет исследования: Пробы снега с различных участков территории школы и прилегающих к ней участков, в частности автотрасса.
Место исследования:
Участок №1: обочина трассы федерального значения Кропачево -Ачит, проходящая рядом с территорией нашей школы;
Участок №2: территория на расстоянии 500 метров от проезжей части дороги;
Участок №3: территория пришкольного участка (Приложение №6).
Гипотеза: мы предполагаем, что территория школы загрязнена выбросами и выхлопными газами автомобилей
Методы исследования:
Теоретический (изучение и анализ литературы, постановка целей и задач).
Экспериментальный (постановка опытов).
Эмпирический (наблюдения, описания и объяснения результатов эксперимента).
Использованная методика:
Мы использовали методику, составленную на основе научной работы «Исследование снега методом биотестирования» [Мансурова С.Е., Кокуева Г.Н. Следим за окружающей средой нашего города: 9-11 кл.: Школьный практикум.- М.: Гуманит. изд. центр ВЛАДОС, 2001. – 112с.:ил.].
Теоретическая часть
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 в д. Кутушево, рядом с ней проходит автодорога федерального значения Кропачево - Ачит. Школа была построена в 1973 году, на следующий год были посажены деревья и кустарники на территории школы
Изучив литературу по данному вопросу, я узнал, 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 дороги и пришкольного участка.
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 автодорога.
Основным и главным источником загрязнения окружающей среды в данном населённом пункте 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. 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.
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.
Сначала рассмотрели 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.
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.
Практическая часть
Взяты пробы снега с 3 участков, оставляем до полного таяния. Контрольный образец воды – дистиллированный.
Участок №1: обочина трассы федерального значения Кропачево -Ачит, проходящая рядом с территорией нашей школы;
Участок №2: территория на расстоянии 500 метров от проезжей части дороги;
Участок №3: территория пришкольного участка.
Опыт №1. Определение цвета воды
Определить цвет воды. Чистая вода бесцветная.
Берём мерные цилиндры и наливаем в неё по очереди каждый из образцов и с обратной стороны приложить к ним лист бумаги (Приложение 1).
Дистиллированная |
Проба 1 |
Проба 2 |
Проба 3 |
бесцветная |
бесцветная |
бесцветная |
бесцветная |
Опыт № 2. Определение запаха воды
Необходимо определить запах воды. Для этого нужно будет нагреть воду до 50-60С, для этого нам понадобится термометр. Когда вода будет нагрета, при помощи вращательных движений определим запах (Приложение 2).
Дистиллированная |
Проба 1 |
Проба 2 |
Проба 3 |
Без запаха |
Химический запах |
Без запаха |
Без запаха |
Опыт № 3. Определение кислотности
Определить PH-фактор воды. Налили в пробирки образцы воды и опускали лакмусовые бумажки. Потом оценил их цвет (Приложение 3).
Дистиллированная |
Проба 1 |
Проба 2 |
Проба 3 |
нейтральная |
слабощелочная |
нейтральная |
нейтральная |
Опыт №4. Наличие в воде органических примесей
Определение в воде органических веществ. В каждый образец нужно добавить раствор перманганата калия (марганцовки), и если окраска останется прежней, значит, что органических веществ воде не содержится(Приложение 4).
Дистиллированная |
Проба 1 |
Проба 2 |
Проба 3 |
Без изменений |
Чуть-чуть посветлела. |
Без изменений |
Без изменений |
Опыт №5 Проращивание семян огурцов
Для того, чтобы проверить, какая вода чище и пригоднее для жизни
растений, провели небольшой опыт. Взяли семена огурцов и проращивали их 2 способами с образцами воды и снега. В таблице даны результаты
данного опыта (приложение 5).
Дистиллированная |
Проба 1 |
Проба 2 |
Проба 3 |
9.12.19 посажены 6 семян |
9.12.19 посажены 6 семян |
9.12.19 посажены 6 семян |
9.12.19 посажены 6 семян |
10.12.19 поливали образцами воды |
10.12.19 поливали образцами воды |
10.12.19 поливали образцами воды |
10.12.19 поливали образцами воды |
11.12.19 без изменений |
11.12.19 без изменений |
11.12.19 без изменений |
11.12.19 без изменений |
12.12.19 поливали образцами воды Заложили 2 опыт |
12.12.19 поливали образцами воды Заложили 2 опыт |
12.12.19 поливали образцами воды Заложили 2 опыт |
12.12.19 поливали образцами воды Заложили 2 опыт |
13.12.19 Появились ростки |
без изменений |
без изменений |
13.12.19 Появились ростки |
16.12.19 Проросли все 2 семени в 1 опыте, в 2 опыте - 6 |
16.12.19 ростков в опыте 1 нет, в опыте 2 - 3 |
16.12.19 появился 1 росток в опыте 1, 5 ростков в опыте 2 |
16.12.19 проросли 5 семян в опыте 1, все 6 в опыте 2 |
Заключение
В данной работе мы исследовали степень загрязнения снежного покрова д. Кутушево. По результатам исследования проведена оценка состояния снега в зимний период и качество будущих талых вод.
Результаты исследований показывают, что самый чистый снег оказался в образце №3 на пришкольном участке. Снег белый, талая вода без запаха, бесцветна, в ней нет никаких посторонних примесей. Самым грязным оказался снег в образце №1 возле дороги. Цвет снега серый, обусловлен пылью, ощущается запах, цвет талой воды – тёмный, при отстаивании образуется осадок.
На качество снега в селе большое влияние оказывает автомобильный транспорт и мусорные свалки.
Степень загрязненности снежного покрова напрямую зависит от состояния атмосферного воздуха. Большинство выбросов химических веществ концентрируется в атмосфере, а затем в верхних слоях почвы. Значит, чистота выпавшего снега – это здоровье всех живых организмов и человека. Именно качество снежного покрова ярко демонстрирует влияние различных источников загрязнения атмосферного воздуха на поверхности земли. Поэтому необходимо озеленение территории села.
В дальнейшем планируем продолжить исследования по этой теме. Также хотим проследить сезонные изменения химического состава всех видов вод, а также проанализировать состав воды ещё нескольких водных объектов: дождевая вода, вода из истоков и из реки Лемезы и Ай в различные времена года. Затем на основании полученных результатов можно будет составить паспорт экологической безопасности д. Кутушево.
Литература
Мансурова С.Е., Кокуева Г.Н. Следим за окружающей средой нашего города: 9-11 кл.: Школьный практикум.- М.: Гуманит. изд. центр ВЛАДОС, 2001. – 112с.:ил
Гальперштейн Л. Я. Моя первая энциклопедия: Науч.-поп. издание для детей/Оформл. обложки А. М. Ефремова; Ил. М. Ф. Аверьянова, Ю. Г. Алутиной, К. Р. Борисова и др.-М.:ЗАО «Росмэн-Пресс»,2006.
Я познаю мир: Дет. Энцикл.: Экология. / Авт.- сост.А.Е.Чижевский; Худож. В.В.Николаев, А.В. Кардашук, Е.В.Гальдяева. – М.:ООО «Издательство АСТ»: ООО « Издательство Астрель», 2003 .- 410, (6)с.: ил.
ru.wikipedia.org
Приложения
Приложение 1
Приложение 2
Приложение 3
Приложение 4
Приложение 5
Приложение №6
Участок №1
Участок №2
Участок №3
17