XXVIII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Сажа от угля - растениям беда?"

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Чуприна А.В. 1

---

1МОУ Тапхарская СОШ

Айсуева Н.А. 1

---

1МОУ Тапхарская СОШ

Работа в формате PDF

63.5 KB

Автор работы награжден дипломом победителя III степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Введение.

Это было в октябре месяце. Тогда недавно выпал первый снег - белый и пушистый. Но не везде эта красота сохранилась. Спустя некоторое время я заметила, что снег с одной стороны дома покрыт черными крапинками. Меня это очень удивило, так как раньше я такого не видела. Я обошла весь двор. Самый грязный снег находился около котельной нашего дома. Так как рядом с домом мы посадили много деревьев. Я решила выяснить вред или пользу приносит сажа растениям, выяснить влияет ли угольная сажа на рост и развитие растений. И так, я приступила к исследованию.

Цель: Выяснить вред или пользу приносит сажа от угля растениям.

Задачи:

1. Изучить литературу по теме и узнать:

- что такое сажа, откуда берется;

- выяснить вред или пользу приносит сажа растениям;

- какие экологические последствия загрязнения атмосферы;

-необходимые меры для защиты окружающей среды.

2. Провести эксперименты, наблюдения;

3. Сделать выводы по исследованию.

Объект исследования: угольная сажа

Предмет изучения: Влияние угольной сажи на растения.

Методы исследования:

1. Теоретический:

• Изучение литературы по теме;

• Поиск информации в интернете;

• Опрос.

2. Практический:

• Опыты;

• Наблюдение.

Гипотеза: Возможность использования угольной сажи в качестве удобрения.

Основная часть

2.1 . Беседа с родителями

В первую очередь я решила узнать у моей мамы, почему в предыдущие зимы снег сохранялся белым. Как оказалось, раньше мы использовали печное отопление. В качестве топлива использовались сухие дрова. Дымовые газы проходили по каналам для прохода дыма. Они находятся друг над другом. Основная часть сажи оседала в дымоходе. Раз или два в год каналы дымохода прочищались через специальные окна для прочистки. В нашей печке их четыре. Поэтому выбросы сажи в атмосферу были минимальны. Поэтому снег на нашем дворе оставался белым. Папа объяснил мне: «Так как площадь нашего дома увеличилась, было решено провести водяное отопление. Вместо печки установить котел. Кроме этого в качестве основного топлива стал использоваться уголь.

2.2. Что такое сажа?

Сажа, которую я видела на снегу, это мелкие не прогоревшие частички твердого топлива, которые через дымоход попадают в атмосферу и осаждаются на поверхностях. Размер частиц, внешний вид и другие свойства зависят от топлива и условий его горения.

2.3. Откуда берется сажа?

Так как сажа это продукт неполного сгорания топлива, то основные причины ее образования - это недостаточная температура сгорания и недостаточное количество кислорода. Это приводит к образованию сажи внутри котла. Если будет избыток кислорода, тогда полностью не сгоревшее топливо и мелкие частицы уносятся в воздух.

2.4. Сажа приносит пользу или вред?

Из каменного угля в процессе нагревания образуется некоторое количество сажи (качественная сажа получается из Газовых и Жирных углей), из которой производят резину( шинная промышленность ), тушь, пластмассу, в больших количествах её используют для приготовления чёрной краски в полиграфической и лакокрасочной промышленности. Во Франции во времена Карла II с использованием сажи изготовляли ваксу.

Угольные продукты сгорания вредны для человеческого организма, потому как могут содержать тяжелые металлы и радиоактивные элементы. Но существует мнение, что растения при наличии этих элементов развиваются достаточно активно. Скопление вредных веществ в растениях возможно при превышении уровня внесения такого удобрения в грунт, то есть если вносить более 5% от общего объема грунта.При соблюдении норм вредные вещества не должны скапливаться. Она не способна нанести ущерб растениям и человеческому организму. Это я решила проверить на опыте.

2.5 Виды выбросов от котельной

Котельные уста­новки в процессе сжигания твердого топлива в атмосферу выделяется дым, содержащий продукты полного. По своей структуре выбросы от котельной подразделяются на несколько видов: 1.Газообразные выбросы. 2.Жидкие выбросы.  3.Твёрдые выбросы. К ним относятся мелкие не прогоревшие частицы твёрдого топлива, сажа и зола, которые через дымоход попадают в атмосферу. Тогда как обыкновенная древесная зола в тех количествах, которые имеются в выбросах от котельных, не наносит атмосфере вреда, в некоторых видах твёрдого топлива могут содержаться радиоактивные элементы и яды, уничтожающие флору.

2.6 Экологические последствия загрязнения атмосферы

Все эти вредные вещества являются основными загрязнителями атмосферы и несут вред для людей растений и животного мира. Они воздействует на здоровье че­ловека и на окружающую природную среду различными способами – от прямой и немедленной угрозы, до медленного и посте­пенного разрушения различных систем жизнеобеспечения организ­ма. Во многих случаях загрязнение воздушной среды нарушает экосистему до такой степени, что процессы восстановления не в состоянии вернуть их в первоначальное состояние.

2.6.1 Воздействие на человеческий организм

Физиологическое воздействие на человеческий организм главных загрязнителей грозит самыми серьезными последст­виями. Так, диоксид серы, разрушает легочную ткань человека и животных. Оксиды азота раздражают, а в тяжелых случаях и разъедают слизи­стые оболочки, например, глаз, легких.

Широко известно действие на человеческий организм оксида уг­лерода (угарного газа). При остром отравлении появляется общая слабость, головокружение, тошнота, сонливость, потеря сознания, возможен летальный исход. В атмосферном воздухе его мало и он не вызывает массовых отравлений, хотя и очень опасен для лиц, страдающих заболеваниями сердца.

2.6.2. Воздействие на животных

В экологической литературе описаны случаи массового отравле­ния диких животных, птиц, насекомых при выбросах вредных загряз­няющих веществ большой концентрации. Так, например, установлено, что при оседании на медоносных растениях некоторых токсичных видов пыли наблюдается заметное повышение смертности пчел. Что касается животных, то находящаяся в атмосфе­ре ядовитая пыль поражает их в основном через органы дыхания, а также поступая в организм вместе со съеденными запыленными растениями.

2.6.3 Воздействие на растения

В растения токсичные вещества поступают различными способами. Установлено, что вредные вещества губительно действуют как на зеленые части растений, разрушая структуру клеток, так и через почву на корневую систему. Загрязняющие газообразные вещества по разному влияют на состояние растений. Одни лишь слабо повреждают листья, другие действуют на растения губительно. Особенно опасен для растений диоксид серы. В результате воздействия вредных веществ на растения отмечается замедление их роста, образование некроза (отмирание тканей) .

2.7  Экологические последствия глобального загрязнения атмосферы

К важнейшим экологическим последствиям глобального за­грязнения атмосферы относятся:

1) возможное потепление климата («парниковый эффект»);

2) нарушение озонового слоя;

3) выпадение кислотных дождей.

Большинство ученых в мире рассматривают их как круп­нейшие экологические проблемы современности.

2.8 Защита атмосферы

Предупреждение, своевременное выявление и уст­ранение загрязнения достигается комплексными ме­рами. В их число входят:

1. Уменьшение количества и улучшение качества сжигаемого топлива.

2. Замену угля и мазута на природный газ.

3. Предварительное очищение топлива и сырья от вредных при­месей.

4. подавление образования и улавливание вредных компонентов дымовых

газов и сокращение благодаря этому выброса вредных веществ в атмосферу.

Несмотря на то, что уголь является одним из самых экологически вредных источников энергии, власти России планируют расширение угольной промышленности. Впрочем, технологию сжигания угля все-таки хотят модернизировать. В частности, в «Энергетической стратегии России на период до 2030 года» указано, что необходимо решить задачу по расширенному внедрению новых экологически чистых и высокоэффективных технологий сжигания угля. Но пока что получается, что наряду с ростом числа котельных, продолжают вырабатывать энергию из твердого топлива. И в ближайшие годы населению России, видимо, насладиться чистым и свежим воздухом так и не удастся.

3.Практическая часть.

3.1 Опыт №1

Свою работу я начала с определения количества сажи на разных участках двора. Для этого я использовала столовую ложку. Первый образец я взяла на участке где лежит самое большое количество сажи - возле котельной,второй с другой стороны дома. Каждый из образцов я положила на салфетку. Когда снег растаял, на одной из салфеток осталось большое количество сажи, а вторая осталась чистой. Отсюда следует, чем дальше растения от котельной, тем меньше на них попадает вредных веществ. После этого, я проверила высушенную сажу на горючесть. Для этого, положила ее в металлическую посуду, затем поднесла горящую лучинку. Сажа вспыхнула как факел, горела ярко, интенсивно, но не продолжительное время. Сажа - горючий материал.

3.2 Опыт №2

Следующий эксперимент заключался в определении лучшего топлива по выходящему дыму из трубы. Для сравнения были взяты основные виды топлива - каменный уголь и сухие дрова.

1. Когда в качестве топлива использовался уголь, из дымохода валил черный дым, который говорит о неполном сгорании топлива, так как вместе с дымовыми газами вылетают частички сажи.

2. При топке сухими дровами дым был значительно светлее, а через некоторое время он был практически не заметен, что говорит о более полном сгорании топлива. Дровяное отопление является более «экологичным» по сравнению с каменным углем. Так как при полном сгорании  древесины выделяется минимальное количество углекислого газа, и оно не может причинить большого вреда окружающей среде.

3.3 Опыт №3

Для того что бы проверить свою гипотезу, я провела эксперимент.

Набрала в два горшочка земли. Из изученной литературы я узнала, что сажу необходимо вносить не более 5% от общего объема грунта. Поэтому мы с мамой посчитали, что на 2 кг земли можно внести не более 100 гр. сажи. В один из горшков в качестве удобрения внесла 10 гр. сажи. Затем в каждый из горшков посадила по одной розетке клубники. Полила и приступила к наблюдениям. Прошло три недели, растения подросли. Однако клубника посаженая в землю без сажи заметно отличалась размерами и развитостью. Спустя месяц растение с сажей начало болеть. Листья начали желтеть и сохнуть .Второе растение выглядело живым и здоровым. Еще через месяц клубника в горшочке с сажей погибла, в то время как другое радовало не только здоровыми зелеными листьями, но и наливающимися ягодками. Следовательно, угольную сажу не рекомендуется использовать в качестве удобрения, так как она оказывает отрицательное влияние на рост и жизнеспособность растений.

4. Заключение.

Исходя из того, что я узнала, а также из проведенных мной исследований и наблюдений, я определила - что у котельных есть один существенный недостаток: вредные выбросы, продукты сгорания топлива, которые выводятся в окружающую среду и оказывают существенное влияние на чистоту атмосферного воздуха. В то же время стоит помнить, что наносимый вред зависит от мощности котельной, вида и характеристик сжигаемого топлива, природоохранных мероприятий. Поэтому, если вам предстоит выбирать между углем и дровами, настоятельно советуем вам сделать выбор в пользу дров. Это и для здоровья безопаснее и с точки зрения поддержания чистоты в доме выгоднее. Предположение об использовании угольной сажи в качестве удобрения, было проверено опытным путем и опровергнуто. Более того, сажа оказывает прямо противоположное действие тому, которое ожидалось.

Цель, поставленная мной в начале работы, достигнута.

5. Список используемой литературы:

1. «Мир вокруг тебя». Энциклопедия экологии для детей. Майк Ануил,

2. Детская энциклопедия: Экология. Авт.- сост. А.Е. Чижевский. Под общ. ред. О.Г.Хинн.-М.:000 «Издательство ACT». 1997.

3. Интернет ресурсы