XIV Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Влияние заброшенной свалки на состав и свойства почвы

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Огуенко Д.В. 1

---

1МБОУ СОШ № 12

Заставная О.Е. 1Огуенко Е.Ю. 1

---

1МБОУ СОШ № 12

Работа в формате PDF

8.2 MB

Автор работы награжден дипломом победителя III степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителяСвидетельство руководителя

Введение

Недалеко от столицы, на слиянии трёх рек: Оки, Москвы-реки и Коломенки находится замечательный город Коломна - уютный уголок Подмосковья. Это моя малая Родина!

Я очень люблю свой город и хочу, чтобы он как можно дольше оставался таким же цветущим и прекрасным. Но проблемы экологии не обошли стороной и его. Недавно я узнала, что на окраине Коломны находится заброшенная свалка. В этом месте располагается садоводческое товарищество, в котором у моей бабушки имеется участок. Я часто прихожу в это место, и меня заинтересовал вопрос: «А как влияет такое соседство на окружающую среду?»

Я решила более подробно разобраться в этом вопросе и, в частности, изучить влияние заброшенной свалки на состав почвы. Ведь многие люди выращивают овощи и фрукты на своих участках. Не опасно ли соседство заброшенной свалки для здоровья людей.

Поэтому темой моего проекта я выбрала: влияние заброшенной свалки на состав и свойства почвы.

Актуальность работы вижу в том, что сегодня человеческое общество производит и потребляет огромное количество различной продукции. И, конечно же, оставляет после себя огромное количество отходов. Эти отходы необходимо утилизировать. Эта проблема встала перед людьми очень остро. Сначала их выбрасывали, где попало, затем складировали в определённых местах. Сейчас встала проблема переработки мусора.

Цель работы:

изучить влияние закрытой городской свалки на состав и свойства почв с разных участков.

Задачи, поставленные в ходе работы:

подробнее изучить историю происхождения и географическое положение закрытой свалки;

определить основные методы исследования состава и свойств почвы;

изучить химический состав почвы на разном удалении от свалки;

сравнить полученные результаты с ПДК по отдельным веществам;

наметить перспективы дальнейшей деятельности.

Объекты исследования – разные образцы почвы, находящиеся в непосредственной близости со свалкой.

Исследовательская работа проводилась в октябре 2020 года (забор образцов почвы), а химический анализ состава почвы – в феврале 2021 года в кабинете биологии.

При выполнении данной работы были использованы следующие методы:

наблюдение – дало возможность описать объекты, провести наблюдения за постановкой опытов для определения свойств разных образцов почвы;

сравнение – позволило установить сходство и различие химического состава разных образцов почвы;

эксперимент – были проведены эксперименты, с помощью которых выявлены основные свойства и качества почвы, в зависимости от образца;

анализ – проведён анализ теоретического материала, а также сравнительный анализ опытных образцов при проведении экспериментов;

обобщение – обобщены полученные данные о свойствах почвы и сделаны соответствующие выводы.

Гипотеза - закрытая свалка негативно влияет на окружающую среду, в частности на состав и свойства почвы.

При выполнении данной работы я использовала следующие источники литературы:

Географическое положение и историю этого места я рассматривала по книге Горбунова П.З. «Неслышное эхо молча ушедших русских деревенек юго-востока Московии», а также со слов директора музея ЖКХ города Коломна, руководителя общества краеведов города Коломна Денисова А.Е.

Методики химического анализа почвы в школьной лаборатории очень подробно описаны у Шапошниковой И.А. в книге «Металлы в живых организмах».

ПДК некоторых веществ в почве я нашла в перечне СанПин 1.2.3685-21 Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания.

Другие источники информации также помогли мне при выполнении работы.

Местные власти проводят мониторинг влияния свалки на окружающую среду, но я хотела бы лично провести химическое исследование состава почвы и ответить на интересующие меня и других горожан вопрос о влиянии закрытой свалки на окружающую среду.

Глава 1. Географическое положение заброшенной свалки.

Я люблю свой край, и в летние каникулы я не только езжу в различные поездки, но и нахожусь в Коломне и его пригороде - в Подлипках, на даче у своих дедушки и бабушки. Сейчас Подлипки - это микрорайон города. Расположен он в западной части Коломны. А совсем недавно – это было село, которое находилось в 1,5 вёрстах от Коломны. На 1923 год село имело 65 хозяйств и 412 жителей, большинство из них вынуждено заниматься промыслом на стороне. В каждом хозяйстве имелся большой фруктовый сад. В последующие годы резко расширяющийся город Коломна вынудил село войти в городскую черту. В 1953 году на прилегающей к Подлипкам территории появились садоводческие товарищества завода тепловозостроителей, затем - канатной фабрики. В 1987 году было создано садоводческое товарищество «Текстильмаша» под названием «Пчёлка», один из участков которого получила моя бабушка-Нина Алексеевна-инженер-технолог этого завода. В километре от нашего садового участка расположена закрытая городская свалка. Она действовала в послевоенные годы до середины 80-х годов. Она примыкает к «Садам мира» - СНТ «Коммунальщик» и доходит до бывшего совхоза Коломенский. Раньше, в советские годы, свалка располагалась на окраине города, а сейчас, хоть она и закрыта, примыкает к садоводческим товариществам и жилым районам города. (Приложение № 1). Складирование отходов производилось старым способом. Отходы со всего города и окрестностей свозили на территорию свалки и сбрасывали на определённой площади. В 1986 году свалку закрыли. Складирование отходов прекратили, а весь мусор засыпали слоем почвы. Но, по современным меркам, такое захоронение отходов является не совсем правильным. Ведь отходы, перегнивая, выделяют различные вещества, в том числе и вредные. Я решила узнать, какое влияние свалка оказывает на почву.

Перед своими экспериментами я провела социологический опрос среди местных жителей. Я опросила 100 человек. Задавала следующие вопросы:

Вопрос № 1. Знаете ли Вы о близком соседстве с закрытой свалкой?

Вопрос № 2. Ваше отношение к такому соседству?

Результаты социологического опроса:

Вопрос № 1. 80% жителей знают о близком соседстве со свалкой.

Вопрос № 2. 100 % жителей негативно относятся к такому соседству.

(Приложение № 2)

Дальше я приступила к определению состава и свойств почвы.

Вывод: к вынужденному соседству с закрытой свалкой граждане относятся негативно.

Глава 2. Определение химического состава почвы.

2.1 Подготовка образцов почвы

Для проведения исследования химического и механического состава почвы я отобрала четыре образца.

Образец № 1: почва поверхностного слоя на территории заброшенной свалки.

Образец № 2: почва с глубины 20 сантиметров на территории заброшенной свалки.

Образец № 3: почва с участка первой линии, находящегося на расстоянии двадцати метров от свалки.

Образец № 4: почва с участка, находящегося на расстоянии одного километра от свалки. (Приложение № 3)

2.2 Исследование химического состава образцов почвы. Методика выполнения работы и наблюдения.

2.2.1 Изучение механического состава почвы

При выполнении эксперимента, я взяла в руки порцию увлажненной почвы образца № 1 и раскатала на ладони шнур. По таблице определила тип механического состава почвы. Повторила свои действия с другими образцами.

Таблица № 1

Наблюдения

Образец № 1 имеет слабую пластичность, получается непрочный шнур

Образец № 2 имеет слабую пластичность, получается непрочный шнур

Образец № 3 имеет слабую пластичность, получается непрочный шнур

Образец № 4 имеет слабую пластичность, получается непрочный шнур

(Приложение №4). Результаты исследования занесла в таблицу.

2.2.2 Изучение кислотности почв

Для многих экспериментов нужна почвенная вытяжка. В начале исследования из всех образцов я приготовила вытяжки. Я поместила в пробирку почву образца № 1 (столбик почвы 2 см) и прилила дистиллированную воду, объем которой был в три раза больше объема почвы. Затем я закрыла пробирку и встряхивала в течение 1 минуты, а после профильтровала смесь почвы и воды. Повторила свои действия с другими образцами.

Для определения кислотности почвы, к почвенной вытяжке образца № 1 я добавила несколько капель лакмуса. С образцами № 2, № 3, № 4 я проделала подобные действия. По цветовой шкале я определила кислотность почвы.

Наблюдения.

Образец № 1 pH=7.5

Образец № 2 pH=7.5

Образец № 3 pH=7.5

Образец № 4 pH=7.5 (Приложение № 5)

Результаты исследования занесла в таблицу.

2.2.3 Определение степени засоленности почвы

Засоленность почвы определяется хлоридами натрия, магния, кальция, карбонатом и сульфатом натрия, нитратами.

Обнаружение карбонатов в почве

В фарфоровую чашку я поместила образец почвы № 1. К этому образцу я добавила несколько капель 10%-го раствора соляной кислоты. Под действием кислоты почва начала «вскипать», то есть произошло выделение углекислого газа. С образцами № 2, № 3, № 4 я проделала подобные эксперименты. Интенсивность «вскипания» я сравнила с данными таблицы.

Таблица № 2

Наблюдения

Образец № 1 реакция очень сильная (бурная)

Образец № 2 реакция отсутствует

Образец № 3 реакция отсутствует

Образец № 4 реакция отсутствует (Приложение № 6)

Результаты экспериментов занесла в таблицу.

Определение наличия хлоридов в почве

В пробирку я отлила 5 мл почвенной вытяжки образца № 1, добавила несколько капель 10%-го раствора азотной кислоты и после по каплям добавила 2%-й раствор нитрата серебра. Я наблюдала помутнение раствора. По степени помутнения (по таблице) я определила содержание хлорид-ионов. С образцами № 2, № 3, № 4 я проделала подобные эксперименты.

Таблица № 3

Наблюдения

Образец № 1 слабая муть

Образец № 2 образуются хлопья, но осаждаются не сразу

Образец № 3 слабая муть

Образец № 4 слабая муть (Приложение № 7)

Результаты экспериментов занесла в таблицу.

Обнаружение сульфатов в почве

К 5 мл почвенной вытяжки образца № 1 я прилила несколько капель концентрированной соляной кислоты и 3 мл 20%-го раствора хлорида бария. Сравнила результат с данными таблицы № 4. С образцами № 2, № 3, № 4 я проделала подобные эксперименты.

Таблица № 4

Наблюдения

Образец № 1 слабое помутнение, появляющееся через некоторое время

Образец № 2 слабое помутнение, появляющееся через некоторое время

Образец № 3 слабое помутнение, появляющееся через некоторое время

Образец № 4 слабое помутнение, появляющееся через некоторое время

(Приложение № 8). Результаты экспериментов занесла в таблицу.

Обнаружение нитратов в почве

Для данного эксперимента я использовала нитрат-тест VladOx . Следуя инструкции, я определила наличие нитратов в почвенной вытяжке образца № 1. С образцами № 2, № 3, № 4 я проделала подобные эксперименты.

Наблюдения

Образец № 1 10 мг/кг

Образец № 2 5 мг/кг

Образец № 3 3 мг/кг

Образец № 4 80 мг/кг (Приложение № 9)

Результаты исследования занесла в таблицу.

Обнаружение солей натрия

Ионы натрия можно обнаружить по ярко-желтой окраске пламени. Для этого я прокалила нихромовую проволоку в пламени спиртовки докрасна, а затем внесла в почвенную вытяжку образца № 1, а после — в пламя спиртовки (во внешнюю его часть). С образцами № 2, № 3, № 4 я проделала подобные действия.

Наблюдения

Образец № 1 пламя не окрашивается

Образец № 2 возникают редкие желтые вспышки

Образец № 3 возникают редкие желтые вспышки

Образец № 4 возникают редкие желтые вспышки (Приложение № 10)

Результаты экспериментов занесла в таблицу.

Вывод: при помощи данных методик можно определить химический и механический состав почвы в школьной лаборатории.

Глава 3. Результаты исследования

Результаты наблюдений при проведении исследования почвы.

Вывод: почва всех образцов суглинистая, слабощелочная, с небольшим содержанием карбонатов (за исключением 1-го образца), хлоридов (за исключением 2-го образца), сульфатов, нитратов (за исключением 4-го образца). В почве практически отсутствуют соли натрия.

Содержание исследуемых веществ во всех образцах почвы не превышает ПДК, по количеству данных веществ почва не опасна для здоровья человека.

Заключение

Поставленные цели и задачи достигнуты.

Цель моего проекта заключалась в изучении влияния закрытой городской свалки на состав и свойства почв с разных участков.

Поставленные задачи в ходе работы были решены:

я изучила историю происхождения и географическое положение закрытой свалки;

определила основные методы исследования состава и свойств почвы;

изучила химический состав почвы на разном удалении от свалки;

сравнила полученные результаты с ПДК по отдельным веществам;

наметила перспективы дальнейшей деятельности.

Перед началом исследования я выдвинула гипотезу: закрытая свалка негативно влияет на окружающую среду, в частности на состав и свойства почвы.

Эта гипотеза не подтвердилась, так как в ходе исследования я выяснила, что, содержание исследуемых веществ во всех образцах почвы не превышает ПДК, по количеству данных веществ почва не опасна для здоровья человека и для окружающей среды. Влияние закрытой свалки не значительное.

Перспективы дальнейшей работы

Меня очень заинтересовала данная работа, и я хотела бы продолжить исследование влияния закрытой свалки на окружающую среду. Рядом с СНТ и свалкой находятся Репинские пруды, и я хотела бы исследовать химический состав воды из этих водоемов, а также экологию их флоры и фауны.

Перспективы использования работы.

1. Теоретическая значимость работы заключается в том, что я лучше узнала историю родного края; узнала, как определять химический и механический состав почвы.

2. Практическая значимость заключается в том, что я определила химический состав почвы вблизи с закрытой свалкой и садоводческим хозяйством.

3. Данная работа может быть использована на практике лично для меня и моей семьи, моих соседей по даче, а также на уроках географии, экологии, химии.

Список литературы

1. Воробьева Л.А. Химический анализ почв. МГУ, 1998, 272 с.

2. Горбунов П.З. Неслышное эхо молча ушедших русских деревенек юго-востока Московии. Полиграф сервис. Москва 2007.484 с.

3. Малинина М.С., Мотузова Г.В. Методы получения почвенных растворов при почвенно-химическом мониторинге // Физические и химические методы исследования почв. МГУ, 1994, с.101-129.

4. Новиков Ю.В. Экология, окружающая среда и человек. Москва: ФАИР - Пресс, 2006. 380с.

5. Очкин А.В., Фадеев Г.Н. Химия защищает природу. Книга для внеклассного чтения. Москва: Просвещение, 2004. 315с.

6. Романенко В.Н., Орлов А.Г., Никитина Г.В. Книга для начинающего исследователя - химика. Ленинград: Ленинградское отделение, 1987. 280с.

7. Шапошникова И. А. Металлы в живых организмах. Метапредметный лабораторный практикум. Москва: Бином, 2013. 408с.

8. Юдин А.М. Химия в нашем доме. Справочное издание, 2-ое издание. Стер. - Москва: Химия, 1990. 345 с.

Приложения

Приложение №1

Географическое положение заброшенной свалки

Приложение №2

Результаты социологического опроса

Приложение № 3

Забор образцов почвы

Приложение № 4

Определение механического состава почвы

Приложение № 5

Изучение кислотности почв

Приложение № 6

Обнаружение карбонатов в почве

Приложение № 7

Определение наличия хлоридов в почве

Приложение № 8

Обнаружение сульфатов в почве

Приложение №9

Обнаружение нитратов

Приложение № 10

Обнаружение солей натрия