XVII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Уровень загрязнения снегового покрова в различных зонах и его влияние на здоровье живых организмов

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Комаревцев Д.Р. 1

---

1МБОУ Лицей 12

Макарова И.П. 1

---

1МБОУ лицей 12

Работа в формате PDF

16.2 MB

Автор работы награжден дипломом победителя III степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Введение

Снег – универсальный индикатор загрязнения. Все химические выбросы, начиная от выхлопных труб автомобилей и заканчивая крупными производствами, попадают в атмосферу и оседает на снеговом покрове. Позже, когда снег растает, все эти химикаты вместе с талой водой уходят в почву, в водоемы и т.п. Потом все это возвращается к нам в виде дождей. Так химикаты оказываются вовлеченными в круговорот веществ в природе, никуда не исчезая. Капли воды попадают на продукты, которые мы едим, в водохранилища, из которых мы пьем. Даже просто вдыхая воздух, человек поглощает эти опасные для здоровья токсины.

Эта работа направлена на исследование снегового покрова г. Химки и его окрестных территорий на предмет наличия вредных веществ для человека и других живых организмов.

Актуальность:

Каждую весну, идя по улице, я вижу, как белый снег, выпавший зимой, превращается в темную и грязную кашу! Но в местах, где мало дорог, промышленных сооружений, например в лесу, такого не происходит. Почему?

В современном мире выбрасывается большое количество хим. веществ, которые загрязняют почву, водоемы и т.п, попадая в них при таянии снега. Позже все эти вещества в ходе круговорота воды в природе будут выпадать в других районах в виде осадков, загрязняя всё большие территории. Но эти загрязнения опасны не только для окружающей среды, но и для здоровья живых организмов: у людей начинается насморк и алергия.

Объект исследования:

Снежный покров в г.Химки и прилегающих городских территорий.

Цель:

-мониторинг снежного покрова в г.Химки с разной экологической обстановкой

Задачи:

-провести анализ снежного покрова из разных мест города.

-исследовать химический состав снежного покрова в городе Химки и его окрестностях.

-провести анализ собранных данных и сделать вывод об уровне загрязнения снежного покрова.

-установить пригодность воздуха для жизни в городе.

Гипотеза:

Снежный покров в разных микрорайонах города будет иметь разный уровень загрязнения из-за расположений относительно загрязнителей. С выпадением снега у жителей города усиливается рост легочных заболеваний.

Теоретическая часть

Снег – индикатор загрязненности

Загрязнение-присутствие нежелательных веществ в природной среде, что чаще всего возникает в связи с деятельностью человека.

Классификация загрязнителей:

1)Свойства загрязнителей (физические, химические и т.п.)

2) Состояние загрязнителя (газ, жидкость, твердые отходы)

3) Стойкость загрязнителя (разлагаемые и неразлагаемые)

Источники загрязнений:

-бытовые отходы

-промышленные предприятия

-выхлопы транспортных средств

-техногенные катастрофы по всему миру

-испытания биологического, химического и ядерного оружия

Уровень загрязненности:

В 2015 г. От загрязненного воздуха в России умерло 944 человека из 1 млн. Экологическая статистика в России значительно хуже, чем в других странах:

-SO2 - выше, чем во Франции в 16,6 раз, В Германии в 10,5 раз.

-CO – выше, чем в Германии в 5,3 раза, в Франции в 3,5 раза.

Снег-форма атмосферных осадков, состоящая из мелких кристаллов льда.

Снег загрязняется постепенно. Загрязнение происходит уже на этапе снежинок. Снежинки захватывают вредные вещества и оседают на землю, формируя загрязненный снежный покров. По этому даже только что выпавший снег не может быть чистым. Особому загрязнению подвергается снег, находящийся вблизи автомобильных дорог, заводов и прочих загрязнителей.

Условия г.Химок Московской области

Химки — один из крупнейших городов-спутников Москвы. Население — 257 757^] чел.

Городской округ Химки – широко известен как крупный промышленный и научный центр Подмосковья, который располагает обширным перечнем предприятий.Всепроблемы появляются и из-за большого количества выбросов вредных газов от работы автотранспорта со стороны МКАД и Ленинградского шоссе.

Негативно воздействуют на экологическую обстановку в городском округе Химки такие предприятия, как:

1. ФГУП «НПО им. С.А. Лавочкина»;

2. ОАО «НПО Энергомаш им. Академика В.П. Глушко»;

3. Центр высоких технологий ХИМРАР;

4. ОАО «МКБ «Факел» имени академика П.Д.Грушина», МКБ «Искра»;

5. ОАО «Международный аэропорт Шереметьево»;

6. НПО по производству древесных плит, по механизированному строительству, выпуску инструмента и отделочных машин;

7. комбинат художественных работ.

Вгородском округе Химки, где общая площадь зеленых насаждений, находящихся в муниципальной собственности составляет 1229,0 га, в том числе:

1. насаждений общего пользования (парки, скверы и бульвары) 762,0 га;

2. лесопарков 70,0 га;

3. городских лесов 87,0 га;

4. озеленения улично-дорожной сети 310,0 га.

Но и эту оставшуюся 1/5 часть «зеленой зоны» Химок , от того, что город имел еще 20 лет назад в последние годы продолжают истреблять. Город активно развивается и застраивается. Строятся новые микрорайоны, точечно застраиваются все свободные места города, прокладываются новые автомобильные дороги. Для этого вырубаются целые леса и огромное количество зеленых насаждений. Даже газоны истребляются под парковочные места. (Приложение №1)

Основное загрязнение атмосферы нашего города вызвано близостью МКАД, Ленинградского шоссе, трассой М11 и аэропортом Шереметьево.

Исследовательская часть

Объектом исследования стал снежный покров г.Химок и прилегающих к нему территорий.

Для выявления уровня загрязнения снега я проводил изучения внешнего вида снега путем наблюдения. Но внешний анализ не показывает всей «картины», и по этому я прибегнул к химическому воздействию, чтобы понять, чем мы дышим.

Физический анализ

Отбор образцов:

Отбор средств производился в 5 местах:

Придорожная территория

Лесная территория

Территория детской площадки

Территория спального района города (двор)

Приложение №2

Сравнительная характеристика образцов (снег):

Образец №1: Черного цвета

Образец №2: Белого цвета

Образец №3: Белого цвета

Образец №4: Серого цвета

Приложение №2

Сравнительная характеристика образцов (вода):

Образец №1: Мутная серая с крупной взвесью

Образец №2: Прозрачная без взвеси

Образец №3: Прозрачная с углеродной пленкой

Образец №4: Сероватая с небольшой взвесью

Приложение №2

Органолептический анализ

Определение запаха воды:

Оборудование и реактивы: Образцы талой воды, электрическая плита, градусник

Ход работы: Образцы воды в пробирке нагреваем до 50 градусов, закрываем и встряхиваем. Открываем пробирку и сравниваем интенсивность с таблицей. (Таблица №1. Приложение №2)

Вывод:

Образец №1 обладает резким техническим запахом

Образец №2 не обладает запахом

Образцы №3,4 обладают слабым запахом

Определение осадка:

Оборудование и реактивы: Образцы талой воды, фильтр.

Ход работы: Взбалтываем пробирку с образцом воды, фильтруем и сравниваем цвета фильтров.

Вывод физического анализа:

Итоги физического анализа представлены в таблице №2 в приложении №2

Химический анализ

Определение осадка тяжелых металлов:

Оборудование и реактивы: Образцы талой воды, соляная кислота

Ход работы: В пробирки с образцами воды добавляем раствор соляной кислоты

Pb+2HCl=PbCl₂ +H₂

Примечание: в результате реакции образовался осадок белого цвета.

Вывод: после проведения реакции со всеми образцами, наблюдаем, что в пробирках №1,3,4 выпал осадок белого цвета (Хлорид Свинца).

В образце №1 осадка больше всего, т.к. он находился ближе всего к загрязнителю.

В образце №2 осадка меньше всего, т.к. он находился дальше всего от загрязнителя.

Определение pH среды:

Оборудование и реактивы: Образцы талой воды, индикаторы кислотности.

Ход работы: В пробирки с талой водой кладем индикатор. Сравниваем со шкалой.

Вывод: После сравнения полученных результатов с табличными имеем:

Образцы №1,4 обладают нейтральной средой

Образцы №2,3 обладают слабокислой средой

Приложение№3

Определение сульфатов:

Оборудование и реактивы: Образцы талой воды, раствор хлорида кальция (CaCl₂), палочка для перемешивания.

Ход работы: В пробирки с талой водой добавляем раствор хлорида кальция (CaCl₂). Перемешиваем.

H₂SO₄+CaCl₂=CaSO₄+2HCl

Примечание: Наблюдаем выпадение белого осадка.

Вывод: Сульфат – ионы присутствуют.

Вывод химического анализа:

Итоги химического анализа представлены в таблице №3 в приложении №3

Заключение

Качественный анализ снега на пробных площадках, а также химический анализ талой воды позволяют выявить наличие некоторых видов загрязнения окружающей среды и оценить экологическое состояние изучаемого объекта.

Основываясь на результатах химического анализа снега, можно утверждать, что в целом атмосфера в г. Химки благоприятная, особенно чистый воздух вдали от дорог. Легкое загрязнение наблюдается на территориях с небольшим движением транспорта. Высокий уровень загрязнений выявлен непосредственно в образце с трассы. Из этого следует, что основным источником загрязнений является транспорт. Один легковой автомобиль ежегодно поглощает из атмосферы в среднем более 4 тонн кислорода, выбрасывая с отработавшими газами примерно 800 кг окиси углерода, около 40 кг окиси азота и почти 200 кг различных углеводородов. Таким образом, нам удалось экспериментально подтвердить, что основными источником загрязнения атмосферы в городе является автомобильный транспорт.

В ходе химического анализа мы выявили множество веществ, загрязняющих снежный покров. Когда снег начинает таять и испаряться, все эти химикаты попадают в воздух и в организм живых существ. Свинец известен как токсическое вещество почти 5 тысяч лет среди греческих и арабских ученых. Свинец препятствует одной из ступеней биосинтеза гема, считается сильнейшим нейротоксином, вызывает повышенную агрессивность. Хроническое отравление свинцом постепенно приводит к нарушениям функций почек, нервной системы, анемии.

Сульфаты в больших количествах способны вызывать обезвоживание и диарею.

Рекомендуемые действия:

Выведение ТО сервисов и автозаправок за пределы города.

Просвещение населения об уровне загрязненности города и способам защиты.

Усилить озеленение города, особенно вдоль трасс.

Увеличить зону отчуждения между домами и трассами, создать очистительную буферную зону зелени.

Прекратить точечную застройку города.

Прекратить вырубку лесов и лесопарковых зон.

Все это позволит оградить население города от вредного воздействия транспортных выбросов, улучшить экологическую обстановку в городе и сохранить здоровье наших жителей.

Список литературы

https://www.forens-med.ru/book.php?id=1839

https://yandex.ru/images/search?from=tabbar&text=%D1%85%D0%B8%D0%BC%D0%BA%D0%B8%20%D1%80%D0%B0%D0%BD%D1%8C%D1%88%D0%B5%20%D0%B8%20%D1%81%D0%B5%D0%B9%D1%87%D0%B0%D1%81%20%D1%84%D0%BE%D1%82%D0%BE

https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A5%D0%B8%D0%BC%D0%BA%D0%B8

https://zen.yandex.ru/media/id/60c931b301a4c162d4b912ec/ekologiia-v-himkah-vse-ploho-60d2d9c7da142d6b107c9b35

https://betosteel.ru/ecology/lipeck-5.html

Химия 10 класс. Углубленный уровень. Еремин

Приложение

Приложение №1:

Приложение №2

Образец №1 участок

Образец №2 участок

Образец №3 участок

Образец №4 участок

Образцы снега:

Образцы талой воды:

Таблица №1

Таблица №2

Приложение №3

Образец №1

Образец №2

Образцы №3,4

Таблица №3