IV Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

БИОИНДИКАЦИЯ ВОЗДУШНОГО ПРОСТРАНСТВА В ОКРЕСТНОСТЯХ ШКОЛЫ С. ВЕРХ-ЧИТА

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Селезнев Р.В. 1

---

1

Боржова Н.В. 1

---

1

Работа в формате PDF

710.7 KB

Автор работы награжден дипломом победителя III степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Данная работа содержит исследование воздушного пространства на территории школы с. Верх-Чита. Работа проводилась с применением разных методов (реферативно-аналитический, наблюдение, эксперимент).

Она будет интересна на уроках экологии и химии, так как имеет практическую направленность.

Введение

В связи с тем, что экологическая проблема на сегодняшний день является одной из ведущих в мире, экологическое воспитание в школе приобретает главную роль и осуществляется на основе анализа окружающей учеников среды.

Экология - это наука, в которой ведущее место занимает наблюдение за природой. Поэтому одна из самых эффективных форм работы - это исследовательская деятельность.

Главной составляющей здоровья человека является чистый воздух. В нашей школе, по последним медицинским показателям, растёт количество детей с хроническими заболеваниями дыхательных путей.

Данная работа призвана провести анализ воздушного пространства на территории школы и выработать рекомендации по улучшению его состояния.

Цель работы: Проведение качественной оценки загрязнения воздуха с помощью биоиндикатора (сосны обыкновенной).

Задачи:

1. Изучив литературу, рассмотреть основные источники загрязнения воздуха на территории с. Верх-Чита.

2. Рассмотреть внешнее состояние хвои сосны обыкновенной.

3. Опытным путём определить содержание тяжёлых металлов в хвое сосны обыкновенной.

4. Рассмотреть основные способы очистки воздуха.

Объект: Воздушное пространство вокруг школьной территории.

Предмет: Основные источники загрязнения воздушного пространства.

Гипотеза: Предположительно, основным источником загрязнения воздушного пространства территории школы является котельная.

.

Глава 1. Источники загрязнения атмосферного воздуха на территории с. Верх-Чита.

Проанализировав литературу, я выявил, что основными факторами загрязнения атмосферного воздуха на территории читинского района и села Верх Чита являются следующие

Печное и котельное отопление

На территории с. Верх- Чита находятся 6 котельных работающих на черном угле известно что черный уголь содержит примеси тяжелых металлов

Транспорт

В выхлопных газах двигателей внутреннего сгорания содержатся оксиды азота, серы, углерода углеводороды, сажа бензапирен и т.д.

Оседание частиц автомобильных выхлопов приводит к тому, что растительность вдоль дорог накапливает свинец. Экологи не рекомендуют употреблять растения или пасти скот возле дорог.

Верх - Чита сельское поселение, здесь находится большое кол-во транспорта на дизельном топливе, которое выделяет большое кол-во диоксидов

Сельское хозяйство.

В сельской местности в основном атмосферу загрязняют транспорт и котельные. Животноводы и птицеводы загрязняют воздух аммиаком и сероводородом. Кроме того вред окружающей среде наносит использование пестицидов.

Пожары

Пожары распространяются в период с апреля по июнь. Чаще всего горят леса в окрестностях нашего села. Загрязнение атмосферы может распространяться на сотни километров. Повышенная задымлённость плохо сказывается на здоровье, провоцируя заболевания дыхательных путей, раздражение слизистых оболочек, обострение аллергических заболеваний

Сжигание мусора

Самое распространенное удаление мусора - это сжигание. Оно может привести к ухудшению здоровья. Сжигание мусора из полиэтилена и пластика приводит к выделению диоксидов. Несмотря на запреты, многие люди сжигают мусор прямо во дворах.

(что актуально для Верх-Читы конкретно ,которая имеет достаточно большую свалку )

Глава 2. Биоиндикация воздушного загрязнения по состоянию хвои сосны обыкновенной

Один из способов исследования окружающей среды является биондикация, т.е. оценка состояния среды по реакции живых организмов. Этот метод, позволяет судить о состоянии среды, по особенностям развития организмов биоиндикаторов.

В качестве такого биоиндикатора я выбрал хвою сосны обыкновенной, которая растет на территории школы.

Сосна в отличие от других древесных растений сбрасывает хвою раз в 3 года. (см. приложение 1. рис. 1) По состоянию хвои можно судить о степени загрязнённости воздуха.

При расматривании внешнего вида хвои оказалось, что ей соответствует 3 класс повреждения, а именно хвоинки содержат черные, желтые пятна, треть хвоинки усохла (см. приложение 1.рис.2). Исходя из экспресс оценки, воздух вокруг школы относительно чистый.

Глава 2.1. Содержание тяжелых металлов в хвое сосны обыкновенной.

Тяжелые металлы - химические элементы, отличающиеся высокой токсичностью для всех живых организмов.

Накопление тяжелых металлов в растении говорит о том, что вблизи ареала, где они произрастают, находится источник загрязнения.

Методика определения тяжелых металлов в хвое сосны обыкновенной.

Оборудование и материалы: Хвоя сосны обыкновенной, пробирки, фильтровальная бумага , воронка, стеклянная палочка, термостойкая колба. Реактивы: KSCN, K₄[ Fe(CN)₆ ], K₃[ Fe(CN)₆ ], KI,NH₃, HNO_3(кон), H₂SO_4(кон)

Ход работы

Растение измельчили (хвою). Полученную нарезку поместили в колбу (см. приложение 2. рис.1). Затем залили смесью кислот, в течение 30 минут взбалтывали полученный раствор, смесь отфильтровали. Вытяжку разлили в пробирки и провели реакции на содержание ионов металлов (Fe³⁺, Fe²⁺, Pb²⁺, Hg²⁺, Co²⁺).

Определение ионов железа.

К вытяжке прилили роданид калия, в результате реакции раствор окрасился в светло-розовый цвет, что свидетельствует о наличии ионов железа(Fe²⁺, Fe³⁺).(см. рис.2 приложение 2.)

Д ля распознавания соединений железа (III)и (II) проводят качественные реакции на ионы Fe³⁺ Fe²⁺. Качественной реакцией на ионы железа (II) служит реакция солей железа (II) с соединением, формула которогo K₃[Fe(CN)₆], называемым красной кровяной солью.

Реактивом на ионы железа(III) является другое комплексное соединение- желтая кровяная соль K₄[ Fe(CN)₆ ]. Если к растворам, содержащим ионы Fe²⁺ или Fe³⁺ прилить соответственно растворы характерных реактивов, то в обоих случаях выпадет одинаковый синий осадок. В процессе опыта при добавлении желтой кровяной соли на поверхности вытяжки образовалось светло-синее кольцо.(см. приложение 2. рис.3.)

Fe³⁺+ K₄[ Fe(CN)₆ ]=Fe₄[Fe (CN)₆]₃

Во втором случае (с красной кровяной солью) изменений не произошло.

Определение ионов свинца Pb²⁺

К вытяжке добавили иодид калия (KI), в результате реакции выпал желто-бурый осадок. Это говорит о наличии свинца в растворе.

Pb²⁺+2 KI=PbI₂+2K⁺

Определение ионов ртути Hg²⁺

Качественной реакцией на ионы ртути при взаимодействии с иодидом калия является выпадение красного осадка.

Для проведения опыта взяли фильтровальную бумагу. На бумагу капнули 1 каплю вытяжки и 1 каплю иодида калия. Цвет бумаги не изменился, что свидетельствует о том, что ионов ртути в вытяжке не обнаружено.

Определение ионов кобальта Co²⁺

На фильтровальную бумагу капнули 1 каплю вытяжки и 1 каплю роданида калия. Подержали над парами аммиака. По периферии пятно не стало синим, что говорит об отсутствии ионов кобальта.

Результаты работы внесены в таблицу (см. приложение 2. Таблица 1. )

Глава 3. Рекомендации по очистке воздуха

Результатом озабоченности общества этой проблемой является разработка системы мер по уменьшению выбросов загрязняющих веществ в атмосферу. Важной среди этих мер является государственный контроль источников загрязнения атмосферы, технологическое усовершенствование автотранспорта и предприятий, озеленение населенных пунктов .

Контроль источников

Контроль источников загрязнения атмосферы осуществляют специальные государственные инспекции. На крупных предприятиях края организованны лаборатории по контролю над выбросами загрязняющих веществ

Технологическое усовершенствование предприятий

Основные меры по охране воздуха - это предупреждение выбросов при помощи установки пылеулавливающего и газоочистного оборудования, другое - внедрение безотходных технологий.

Для очистки воздуха используют химические и физические методы. физические методы основаны на осаждении твердых частиц и жидких примесей с помощью фильтрации. Эффект таких мер достигает 90%-99%. Химические методы по очистки включают в себя пути поглощения их жидкостями и твёрдыми веществами , превращая в менее опасные примеси. Такими методами можно достичь 60-80% результата. За последние десятилетия объем выбросов в атмосферу уменьшился в несколько раз

Технологическое усовершенствование автотранспорта

Мировой опыт показывает ряд мер, способствующих снижению вредных выбросов в атмосферу. Среди них:

технологическое усовершенствование двигателей внутреннего сгорания и других деталей

повышение качества топлива

снижение содержания токсичных веществ в выхлопных газах в результате применения катализаторов

использование альтернативного топлива

регулирование транспортных нагрузок на улицах городов и т.п.

Озеленение

Важную роль в самоочищении воздуха играют леса. На деревьях оседает около 72 %пыли и до 60% оксидов серы. Осаждение загрязняющих веществ из воздуха в лесных массивах в 5-6 раз, а иногда до 20 раз выше, чем на открытой местности.

В связи с этим последние три года проводится широкое озеленение школьной территории. Нами посажено свыше полутора десятков саженцев. надеемся, что это оздоровит окружающею среду.

Заключение

В ходе анализа полученных данных, можно сделать вывод, что находящаяся вблизи школы котельная является основным промышленным источником загрязнения исследуемого участка.

Эта работа имеет практическое значение, поскольку на конкретном примере описывает технологию проведения научного исследования, что является важной составляющей экологического воспитания в школе. Результаты данной работы будут доведены до администрации поселения «Верх-Читинское».

Список литературы

Методы биоидекации загрязнений водных и наземных экосистем /методическое пособие по полевой экологии/Л.И.Огородникова Т.П. Борисенкова Чита ,2009. 12с.

2. Региональная экология: учебное пособие для общеобразовательных заведений Забайкальского края/В. П. Горлачев, О. В. Корсун, Е. А. Игумнова, Л.Н. Золоторева- 3-е издание ,Экспресс-издательство,2011. С.30-32,36-39.

3. Химия. 9 класс / О. С. Габриелян- 2-е издание, стереотип.-м; Дрофа,2014.С.121

4. Химия для поступающих в вузы/ Хомченко Г.П-М:Высш.иск:,1985-С.261-262.

Приложение 1

Рис.1. Сосна обыкновенная. (Фото Селезнева Романа).

Рис.2. Хвоя сосны обыкновенной. (Фото Селезнева Романа).

Приложение 2

Рис. 1. Кислотная вытяжка из хвои сосны обыкновенной. (Фото Селезнева Романа).

Рис. 2. Выпадение осадка розового цвета . (Фото Селезнева Романа )

Рис.3. Образование ионов железа Fe³⁺. ( Фото Селезнева Романа).

Рис 4. Образование ионов свинца Pb^2+. (Фото Селезнева

Таблица1. Катионы тяжелых металлов

17