XXIV Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Определение загрязнения воздуха по снежному покрову в городе Москва

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Байчурин Д.Р. 1

---

1ГБОУ Школа №1287

Паршина О.А. 1

---

1ГБОУ Школа №1287

Работа в формате PDF

365 KB

Автор работы награжден дипломом победителя III степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Введение

Загрязнение воздуха отрицательно сказывается на состоянии здоровья человека. Влияет негативно и на развитие животных и растений, которые могут служить биоиндикаторами чистоты окружающей среды. На практике применяется большое количество индикаторов чистоты окружающей среды.

Индикатором загрязнения воздуха можно использовать снег. Снежный покров накапливает в своем составе практически все вещества, поступающие в атмосферу: вредные вещества, выбрасываемые в атмосферу промышленными предприятиями, противогололедные реагенты, автомобильные выхлопы и многое другое. 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. Поэтому измерения их содержания могут производиться более простыми методами с высокой степенью надёжности. В связи с этим снег можно рассматривать как своеобразный индикатор чистоты воздуха.

Я решил провести анализ снега и талой воды, и определить в какой степени состав воздуха, и окружающая среда оказывают влияние на качество снега. В своей работе я рассмотрел степень загрязнения воздуха с помощью опытов с талой водой, собранной в разных частях нашего города.

Проблема исследования: возможно ли определить чистоту воздуха, проведя анализ снега, и определить в какой степени состав воздуха, и окружающая среда оказывают влияние на рост растений

Гипотеза исследования: если изучить степень загрязнения воздуха при помощи исследования снега, через проращивание семян, то можно определить в каком районе города самая неблагоприятная экологическая обстановка.

Объект исследования: степень загрязнения воздуха в районах Москвы

Предмет исследования:талая вода, полученная путем таяния снега взятого из разных участков города, семена гороха.

Цель работы: изучить экологическое стояние снежного покрова в разных районах Москвы, исследовать влияние талого снега с разной степенью загрязненности на рост растений.

Задачи: собрать в разных точках Москвы снег для проведения опыта. Подготовить семена и изучить наилучшие условия для их проращивания. Рассмотреть и использовать разные методы оценки загрязненности воды. Вести дневник с фиксацией результатов исследования. Сформировать вывод о пригодности условий для роста растений по районам Москвы.

Методы исследования:

-теоретические исследования с помощью соответствующей научно-популярной литературы и ресурсов Интернет;

- экспериментальные исследования влияние талого снега с разной степенью загрязненности на рост растений

- визуальные наблюдения с последующим выполнением фотографий, записью видео.

I. Теоретическая часть

Изучая глобальны экологические проблемы, нам не видятся проблемы, которые рядом с нами. Я решил провести исследование степени загрязненности окружающей среды с использованием проб снега, взятых в разных районах города Москвы, ведь снег накапливает в своем составе практически все вещества, поступающие в атмосферу. В связи с этим снег можно рассматривать как своеобразный индикатор загрязнения окружающей среды. Исследуя пробы снега, собранного в разных местах города, можно получить достаточно полное представление о степени и характере загрязнения территории. Выявить причины и источники загрязнения тоже можно. В дальнейшем я продолжу работу над это темой.

Экологическая обстановка Москвы находится под влиянием промышленных предприятий и автомобильного транспорта. Наш город – крупнейший транспортный узел, ЖД магистрали, транспортные развязки и трассы, аэропорты, полигоны – оказывают сильное негативное воздействие на общую экологическую обстановку в городе. Кроме того, в городе расположены очень крупные промышленные предприятия – Серп и молот, ММЗ, ОАО (металлургический завод), основан в 1883 году

Салют, ФГУП (производство авиационных двигателей), основан в 1912 году

Завод имени Лихачева (ЗИЛ) (производство грузовых автомобилей), основан в 1916 году

Электрозавод (производство электротрансформаторов и реакторов), основан в 1928 году

Тушинский машиностроительный завод (предприятия авиастроительной промышленности), основан в 1932 году

Московский НПЗ (нефтеперерабатывающий завод), основан в 1938 году

Московский шинный завод (крупнейший производитель шин в стране), основан в 1945 году

Московский завод Электрощит (производство электрических распределительных устройств), основан в 1946 году

Автофрамос (завод по сборке автомобилей Renault), основан в 1998 году

Концерн Алмаз-Антей, ОАО (разработка и выпуск вооружения), основан в 2002 году

А так -же энергетические предприятия, к которым относятся все ТЭЦ и котельные.

При этом, по данным РОССТАТА на 2023 г в Москве на 100 семей приходится 59 автомобилей. В некоторых районах бывают несанкционированные свалки. Именно поэтому необходимо направлять все силы на воспитание экологической культуры населения. Зеленые территории в Москве достаточно большие. Существуют парки и зеленые зоны. Но, так же, мы можем наблюдать как застраиваются новые микрорайоны, очень напоминающие “каменные джунгли”.

К положительным моментам относятся – наличие крупных парков, скверов, рек и озер. Эко транспорт. Наличие велодорожек. Многочисленные программы мероприятия по озеленению города, субботники. Разделение мусора.

Но мы можем наблюдать, как на некоторых территориях города, вновь высаженные растения и кустарники гибнут, хотя видимых причин нет. А возможно, в течении зимы какие-то частицы оседают и накапливаются в снеге. А весной, когда он тает, то эта вода негативно влияет на насаждения.

Я решил провести свой эксперимент. И протестировать загрязненность снега, используя для этого разные методы.

II. Практическая часть

Определение степень загрязнения воздуха по снежному покрову

Для исследования я отобрал 4 пробы снега из различных районов города Москвы, ориентируясь по сторонам света – Север, Восток, Юг, Запад (станции метро Алтуфьево, Новогиреево, А́ннино, Крылатская).

В этом году зима была достаточно снежная, впала небывалая норма осадков. Местами высота снежного покрова в городе достигала 90 см. Пробы снега я отбирал два раза за зимний период – в конце ноября и в конце января. Это помогло мне отследить насколько накопились в снегу в течении зимних месяцев загрязняющие вещества.

2.1. Характеристики участков забора снега

1 участок – Север – м. Алтуфьево: недалеко расположен путепровод D1, так же складская зона, водоем очень маленький чуть севернее и близость МКАД и крупная автодорога (Алтуфьевское шоссе) из плюсов – наличие рядом зеленой зоны, в виде Алтуфьевского заказника.

2 участок – Восток – м. Новогиреево: недалеко расположен путепровод D4, МКАД, но недалеко два крупных лесных массива. Рек и озер по близости не наблюдаем.

3 участок – Юг – м. Анино: крупная развязка на МКАД, вблизи непосредственно путепровод D2, наличие крупной автодороги – Варшавское шоссе, из плюсов Битцевскийпарк. Наличие рек и водоемов не наблюдается.

4 участок – Запад – м. Крылатская: рядом крупная автодорога (Рублевское шоссе), МКАД, но это самая озелененная территория. Относительно других сторон света в рамках города. Нет путепровода поблизости, много водоемов и река, нет промышленных зон и складов.

Отбор снега проводил пластмассовой бутылкой со срезанным горлышком на всю толщину снежного покрова. Проба снега выспалась в пластиковые контейнеры, которые подписал по сторонам света. Затем оставил их дома до таяния. После таяния снега и достижения талой воды комнатной температуры проба воды была готова к проведению анализа.

Изучение физических свойств талой воды

Приложение (Рис.1)

2.2. Опыт №1 Цвет

Это один из показателей состояния воды -это цвет. Для определения цвета воды берется стеклянная колба и лист белой бумаги. В колбу наливается исследуемая вода и на фоне белой бумаги определяется цвет воды.

В норме вода должна быть без наличия цвета, если она имеет оттенок, то она загрязнена примесями. Качественная оценка цветности была проведена в сравнении с водой из крана (она не идеальна, но прошла степени очистки, что нам важно для сравнения) на белом фоне.

Таблица 1.

Вывод: проведя визуальный анализ цветности тало воды, делаю вывод, что наиболее благоприятные условия в зоне Запад.

2.3. Опыт №2 Наличие твердых частиц

Приложение (Рис.2)

Для определения взвешенных частиц необходимо взять одинаковый объем жидкости – по 200 мл с каждого участка. Пропустить его через фильтр в виде ватного диска. Который содержит в себе имеющиеся крупные частицы примесей. Анализируя количество взвешенных частиц в исследуемых пробах можно сказать, что чем светлее прозрачность ватного диска, тем меньше в ней и примесей. Сравниваем пробы с водой из крана – проба номер 5.

Вывод: самое большое количество твердых веществ в осадках находится на участке Юг, а самое маленькое на участке – Запад.

2.4. Опыт №3 Биотестирование

Приложение (Рис.3-4)

Мною проведены исследования проб снега с использованием метода биотестирование, т.е. определение качества, окружающее среды с помощью живых организмов. В качестве организма-индикатора выбраны семена гороха, так как эти семена быстро прорастают. Сравнительная оценка показателей их роста позволяет оценить степень воздействия токсичного снега.

Ход работы

В 4 ёмкости налил воду, полученную путем таяния снега, собранного с разных сторон Москвы. Сделал на ёмкости маркеры с отметкой по сторонам света.

Для начала я решил изучить, какие требуются условия для наиболее благоприятного проращивания семян. Я замочил все семена в обычной воде из крана на ночь. А утром вытащил и разместил в двух разных условиях.

1 способ проращивания – замоченные семена поместить сразу в горшок с землей. Горшки подписал по сторонам света и поливал водой с соответствующей территории. В одном горшке по 2 семена.

2 способ проращивания - замоченные семена поместил в мультифору на влажный ватный диск с частичным доступом воздуха. Каждый пакет я подписал так же по сторонам света и поливал соответствующей водой. В одной мультифоре по 2 семени.

Вывод: на основании данного эксперимента я выяснил, что при наличии прочих равных условий – а именно, света, тепла, воды лучше прорастают семена, пророщенные вторым способом, при соблюдении парникового эффекта.

Далее я посадил пророщенные разными способами семена в горшки, отмеченные по сторонам света и полил соответствующей водой.

Север – растут 2 зерна из земли + 2 зерна из мультифоры.

Восток - растут 2 зерна из земли + 2 зерна из мультифоры.

Юг - растут 2 зерна из земли + 2 зерна из мультифоры.

Запад - растут 2 зерна из земли + 2 зерна из мультифоры.

Далее, я вел дневник учета роста растений. Делал контрольные записи в три периода - 1 месяц, 2 месяц, 3 месяц.

Вывод: изучив степень загрязнения воздуха при помощи исследования снега, через проращивание семян я определить в каком районе города самая неблагоприятная экологическая обстановка- это Юг, на Западе воздух более чище и условия для развития растения там благоприятней.

Заключение

С учетом ранее обозначенных способов оценки талой воды. Наблюдая за результатами моих исследований, могу сделать вывод, что наиболее благоприятными экологические условия наблюдаются на Западе. Наиболее же токсичным является участок – Юг. Таким образом, я попытался проследить влияние общей токсичности снега, вызванной присутствием загрязнителей на рост и развитие семян гороха.

Далее, я планирую развивать тему моего исследования. Изучу более детально способы оценки загрязнения с помощью химических экспериментов с водой, проведу сравнительный анализ разного сорта семян.

Целью моей работы было исследование общей загрязненности снега по районам Москвы.

Поставленные мною задачи выполнил – оценил степень загрязнения воды разными способами, более подробно рассмотрел и провел биотестирование, изучил и выявил наиболее благоприятные условия для проращивания семян и сделал вывод по итогам свое рабаты.

Литература

1. Ашихмина Т.Я. Школьный экологический мониторинг.- Москва.: АГАР, 2000 – 245с.

2. Дядюн Т.В. Практикум «Мир воздуха». Ж. «Биология в школе», № 1, 2001.

3. Самкова В.А. Мы изучаем лес. Ж. « Биология в школе», № 7, 2003.

4. Чернова Н.М., Былова А.М. Экология. Учебное пособие для педагогических институтов.- Москва: Просвещение, 1988 – 251с.

5. Чижевский А.Е. Я познаю мир. Детская энциклопедия. Экология. –Москва: Издательство АСТ, 1999 – 260с.

Приложение

(Рис.1)

(Рис.2)

(Рис.3)

(Рис.4)