Снег как индикатор загрязненности города Железногорска

V Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке

Снег как индикатор загрязненности города Железногорска

Курова Т.К. 1
1МОУ "Лицей №5"
Пустовалова Л.В. 1
1МОУ "Лицей №5"
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

На картинне И. И Шишкина «Зима» (см. Приложение 1) изображен чистейший белый снег. Если нам придется оказаться вВ поле, далеко от населенного пункта, то ослепляющий белый снег обрадует нас своей красотой. В городе, к сожалению, такой снег можно наблюдать только в первые 2-3 недели зимы, а потом сугробы превращаются в грязно-коричневую масскашицу, лежащую у у обочины дорог, и в серую массу – на улицахво дворах. Почему же мы не можем радоваться чистому снегу всю зиму, что же происходит, почему снегон меняет цвет? ВозможноБыть может, это влияние антропогенных факторов, и во всем виновата загрязненность воздухасреды? И какКак снег связан с атмосферой? Эти вопросы привелипомогли менямне сформулировать к гипотезуе проекта.

Гипотеза: возможно ли, иизучив состояние снежного покрова, можно выявить характер загрязнения атмосферы города Железногорска и обозначить пути решения данной проблемы.

2.Цель моего проекта:выяснить уровень атмосферного загрязнения территории г. Железногорска, на основании изучения загрязнения снежного покрова.

Актуальность: cнег является эффективным индикатором, ежегодно находящимся в доступе и позволяющимй судить о загрязненности окружающей среды.

Практическая значимость работы заключается в изучении загрязнения атмосферного воздуха г. Железногорска и влиянивлияниями и данного загрязнения не только на здоровье, но и на хозяйственную деятельность населения.

Объект исследования: снежный покров города Железногорска Курской области.

Gредмет исследования: степень загрязнения снежного покрова.

ЗадачиВ ходе работы я поставила перед собой следующие задачи:

Изучить литературу по данной проблеме: произвести сбор и анализ данных;

Выявить самые загрязненные районы города Железногорска;

Произвести отбор проб снега для сравнительного анализа;

Выяснить причины загрязнения этих районов;

Произвести физико-химический анализ проб талого снега;

Научится проводить процесс фильтрования и выпаривания;

Провести социологический опрос и проанализировать его результаты;

Сделать вывод о состоянии снежного покрова города Железногорска и о характере его загрязнения в различных точках исследуемой местности.

Изучить литературу по данной проблемеатике: произвести сбор и анализ данных;

Выявить самые загрязненные районы города Железногорска;

Произвести отбор проб снега для сравнительного анализа;

Выяснить причины загрязнения этих районов;

Произвести физико-химический анализ проб талого снега;

Научится проводить процесс фильтрования и выпаривания;

Провести социологический опрос и проанализировать его результаты;

Сделать вывод о состоянии снежного покрова города Железногорска и о характере его загрязнения в различных точках исследуемой местност

Методы исследования:

теоретическое изучение и анализ научно-публицистической литературы;

наблюдение;

сравнение;

опыт;

биоиндиокационный метод;

социологический опрос и анализ его результатов;

обобщение и систематизация полученной информации.. Методы исследования:

теоретическое изучение и анализ научно-публицистической литературы;

наблюдение;

сравнение;

опыт;

биоиндиокационный метод;

социологический опрос и анализ его результатов;

обобщение и систематизация полученной информации

Исследование включало несколько этапов:

Сбор и изучение информации о снежном покрове, об его экологической роли, зависимости состояния снега от уровня загрязнения атмосферы, об источниках загрязнения снежного покрова в городе Железногорске;

Опрос учащихся;

Выявление причин загрязнения участков г. Железногорска;

Проведение опытов для получения данных о загрязнении снежного покрова;

Систематизация полученных результатов.

Сбор и изучение информации о снежном покрове, об его экологической роли. зависимости состояния снега от уровня загрязнения атмосферы, об источниках загрязнения снежного покрова в городе Железногорске;

Опрос учащихся;

Выявление причин загрязнения участков г. Железногорска;

Проведение опытов для получения данных о загрязнении снежного покрова;

Cистематизация полученных результатов.

Основная часть1.1 Общая характеристика снега и снежного покрова «Существование ледяной и снежной области в биосфере по ее прямым и косвенным последствиям является одной из важнейших черт строения области жизни» В И. Вернадский. 2.2.1. Общая характеристика снега и снежного покрова

Снег — форма атмосферных осадков, состоящая из мелких кристаллов льда. Снег образуется при замерзании водяного пара, содержащегося в атмосфере. Относится к обложным осадкам, выпадающим на земную поверхность. Он образуется, когда микроскопические капли воды в облакахв облаках притягиваются к пылевым частицам и замерзают. Появляющиеся кристаллы льда, не превышающие поначалу 0,1 мм в диаметре, падают вниз и растут в результате конденсации на них влаги из воздуха. При этом образуются шестиконечные кристаллические формы. Основной кристалл воды имеет в плоскости форму правильного шестиугольника.

Сне́жный Снежный покро́впокров — слой снега на поверхности Земли, образовавшийся в результате снегопадов и метелей. Снежный покров — это уже «горная порода», сложный агрегат из снега, льда, воздуха, минеральных включений иgl других примесей, образующийсяая в холодное время года поверхностный слой земной коры. Различают снежный покров временный, стаявший за несколько часов или дней после образования, и устойчивый, лежащий в течении всей зимы или с небольшими перерывами.

Высота и физико-механические свойства снежного покрова постоянно меняются. Свежевыпавший снег частично сохраняет первичную структуру снежных кристаллов и состоит из снежинок, которые ложатся друг на друга в разных плоскостях.

Снежный покров характеризуется тремя основными показателями: мощностью, плотностью и запасом воды в снеге.

Мощность снежного покрова – высота (толщина) снежной толщи, измеряемая в сантиметрах. Она определяется величиной зимних осадков, продолжительностью зимнего периода и его устойчивостью. Характер залегания снежного покрова зависит, прежде всего, от рельефа местности и скорости ветра, перераспределяющего снег с повышений в низины и образующего сугробы перед препятствиями, а также от растительности, плотности снега и т.д.

Плотность снежного покрова – отношение массы снега к его объему (г/см3). Плотность снега зависит от многих факторов: от устойчивости метеорологических условий зимой (чаще оттепели – плотнее снег), от скорости ветра (на открытых ветреных местах снежная толща плотнее), от мощности снежного покрова, который силой собственной тяжести уплотняет нижние слои, и т.д.

Снежный покров обладает малой плотностью, возрастающей со временем, особенно весной. Средняя плотность снежного покрова в Европейской части России в конце зимы на севере- 220-280 кг/м^3, в средней полосе – 240-320 кг/м^3, на юге – 220-360 кг/м^3. Плотность снега вначале таяния составляет 180-350 кг/м^3, в разгар таяния – 350-450 кг/м^3, в конце таяния плотность повышается до 600 кг/м^3.

Поскольку снег распределяется на местности неравномерно, плотность его тоже изменчива, поэтому запасы воды в снежной толще неодинаковы. Запас снега выражается слоем воды (мм), который получается после таяния снега при отсутствии стока, просачивания и испарения. Запас воды в снежном покрове важно знать для прогноза развития озимых культур и других растений, пополнения запасов грунтовых вод, прогноза полноводий на реках и т.д.

Поверхность снежного покрова формируется под воздействием солнечной радиации и ветров. Ветровые формы снежного микрорельефа могут быть аккумулятивными (снежные сугробы, дюны, барханы) и дефляционными (заструги, впадины)

Снег является одним из непременных атрибутов зимы. НаВ Европейской части России первый снег появляется в первой декаде октября на севере и в первой декаде декабря на юге. Устойчивый снежный покров образуется примерно через месяц после его появления, постепенно распространяясь с северо-востока на юго-запад.

Снежный покров обладает малой плотностью, возрастающей со временем, особенно весной. Средняя плотность снежного покрова в Европейской части России в конце зимы на севере- 220-280 кг/м^3, в средней полосе – 240-320 кг/м^3, на юге – 220-360 кг/м^3. Плотность снега вначале таяния составляет 180-350 кг/м^3, в разгар таяния – 350-450 кг/м^3, в конце таяния плотность повышается до 600 кг/м^3.

Экологическая роль снежного покрова

Экологическая роль снежного покрова разнообразна и многогранна и может создавать как положительные, так и отрицательные экологические ситуации. Снежный покров сильно отражает солнечную радиацию, но предохраняет почву от чрезмерного выхолаживания, а озимые посевы — от вымерзания; оказывает огромное влияние на климат, рельеф, питание рек и ледников, почвообразовательные процессы, жизнь растений и животных. Он обладает рядом свойств, делающих его удобным индикатором загрязнения не только атмосферных осадков, но и атмосферного воздуха, а также последующего загрязнения вод и почв. Физико–механические свойства снега, его строение и особенности распространения находятся в тесной зависимости от ландшафтных условий территории. Снежный покров является зеркалом сезонного состояния природы и несет большую информацию о погодных условиях.

А. Н. Формозов в книге «Снежный покров в жизни млекопитающих и птиц. Особенности снега как минерала и снежного покрова как климатического фактора» пишет: «…снежный покров играет огромную роль в предохранении земли и растений от промерзания. Малая его теплопроводность оказывается крайне важной и в экологии животных. Так как плотность и удельный вес снега в одной какой-нибудь местности, равно как и высота покрова, сильно изменяются в течение одного сезона и нередко имеют большие отличия в разные годы, то и защитные термоизоляционные особенности снега непостоянны. Они довольно сильно варьируют, что, конечно, сказывается на растительности и на животных. х». 2. В.И. Вернадский обратил внимание на то, что снежный покров – не просто теплая покрышка озимых посевов, это живительная покрышка, которая весной дает снеговые воды, насыщенные, а иногда и перенасыщенные кислородом. 12.3.3 Загрязнение снежного покрова

В зависимости от характера загрязнения атмосферы снег не всегда бывает белым или коричневым, каким привыкли его видеть мы. Во многих регионах мира людям приходилось видеть его красным, зеленым, голубым и даже черным. Причиной подобного разнообразия цветов являются крошечные бактерии, грибки, а также пыль, содержащиеся в воздухе и поглощаемые снежинками, когда те опускаются на земную поверхность.

Снег является хорошим индикатором распространения загрязнений вокруг населенных пунктов. Загрязняющие вещества выпадают из атмосферы в сухом виде и с осадками и накапливаются в снежном покрове на больших расстояниях от источников — промышленных предприятий, транспортных коммуникаций и т. п. В снежном покрове может находиться во много раз больше загрязняющих веществ, чем в атмосфере. При снеготаянии эти вещества поступают в природные среды, главным образом в воду, загрязняя их.

В горах и полярных областях земного шара снежный покров, постепенно превращаясь в лед, как бы консервирует находящиеся в нем загрязняющие вещества и сохраняет их при благоприятных условиях в массе ледников многие сотни и тысячи лет, становясь своеобразной летописью состава атмосферного воздуха и его загрязнения.

Перенос загрязняющих веществ на большие расстояния осуществляется главным образом за счет общей циркуляции атмосферы. Поступающие в атмосферу примеси, подхваченные воздушными потоками, могут распространяться на расстояние от нескольких сотен до нескольких тысяч километров. Так, например, тяжелые металлы в виде аэрозолей при среднем времени их пребывания в нижней тропосфере, равном 5 суткам, могут быть перенесены на расстояние до 3000 км, а в верхней тропосфере и на значительно большее расстояние.

Изучение снежного покрова может дать точную оценку экологического состояния данной территории и сделать прогноз о возможном заражении окружающей среды токсичными веществами.

Загрязнение снежного покрова происходит в 2 этапа. Во- — первых, это загрязнение снежинок во время их образования в облаке и выпадения на местность — влажное выпадение загрязняющих веществ со снегом. Во- вторых, это загрязнение уже выпавшего снега в результате сухого выпадения загрязняющих веществ из атмосферы, а также их поступления из подстилающих почв и горных пород.

Наибольшую долю загрязнения получает снег, выпадающий в промышленных районах и рядом с трассами.

2.4.4 Загрязнение снежного покрова в городе Железногорска

Город Железногорск расположен на северо-западе Курской области, на границе с городом ОрлоОрломОрловской областью. Вм, в восточной части городского округа расположеннаходится карьер Михайловского горно-обогатительногометаллургического горно-обогатительного комбината.

Всего на территории Железногорска и Железногорского района находятся 138 предприятий. Самым крупным предприятием, создающим основной комплекс экологических проблем, является Михайловский ГОК.

Наиболее распространенными загрязняющими веществами в атмосфере города Железногорска являются взвешенные вещества, оксиды азота, серы, углерода и углеводороды. Снег впитывает их в себя и получает огромную долю загрязнения.

Снежный покров загрязняют выхлопные газы, поступающие в атмосферу. В , в городе и районе 101 предприятие имеет автотранспорт, велик парк личных машин. В 2016 году выбросы автотранспорта составили 49.7% от общего объема.

Так же негативное влияние на состав снега оказывает песочно-солевой раствор, которым обрабатывают дороги.

шины машин оставляют грязь на снежном покрове.

22.5 Методика исследования.5. 2 Практическая часть 2.52.1. 5. 1. Социологический опрос

Изучение характера загрязнения атмосфееры в нашем городе заставило меня задуматься, а многие ли знают об экологической ситуации в городе Железногорске.?

Я провела социологический опрос среди учащихся 7-х и 10-х классов (см. Приложение 12). Опрос показал, что большая часть учеников (34 человека, всего принимало участие из 46 человекопрошенных) считают, что снежный покров в г. Железногорске загрязнен достаточно. Самый и самым загрязненнызагрязнённый м участокком, из предложенных мной, по результатам опроса, -считают перекресток на ул. Ленина и ул. Гагарина, на втором месте - район близ карьера, . а небольшоеНезначительное число опропрошенныхашиваемых респондентов считают наиболее загрязненными школьный двор и городской парк. Преобладающими факторами загрязнения, по мнению учащихся, являются песочно-солевой раствор, выбросы автотранспорта и промышленные выбросы. Можно , которые, можно предположить, что последние и есть являются основныеми з«загрязнители территорий.ями» на участках, которые учащиеся считают самыми загрязненными. Я спросила у учащихсяТакже я предложила учащимся назвать способы , что они могут предложить для очищения снежного покрова, которые, на их взгляд, могли бы быть использованы в г. Железногорске и на близ лежащих территориях. и многие ответы показались мне осуществимыми. Например, бБольшинство считают эффективными мерами у людей предложило меньшение объема посыпатьпосыпки снега песочно-солевой смесью, или очищатьение улицы, также учащиеся рекомендовали убирать снег уборку снега специальными машинами.

Чтобы проверить истинность верность предположений учащихся по поводу наиболее загрязненных участков, я решила взять с них пробы снега снега с предложенных мной в опросе участков и провести над ними ряд опытов.

2.1 Выявление самых загрязненных районов города Железногор

  1. 22. Взятие проб снега для анализа

Отбор проб снежного покрова прост, не требует сложного оборудования. Исследование снежного покрова является удобным и экономичным способом получения данных о поступлении загрязняющих веществ из атмосферы на подстилающую поверхность. Проба по всей толще снежного покрова даёт представительные данные о загрязнении в период от образования устойчивого снежного покрова до момента отбора пробы. Эта проба наиболее близка к среднему уровню загрязнения атмосферы в данном районе за период от начала формирования снежного покрова до времени отбора пробы.

Для отбора проб снега мной были выбраны несколько участков на территории города Железногорска.

1 участок – район близ карьерагородской парк;

2 участок –территория школьного двора;городской парк;

3 участок – автомобильная дорога на перекрестке ул. Ленина и ул. Гагарина;

4 участок – район близ карьера. территория школьного двора МОУ «Лицей №5»;

5 участок – (Шанхай)

6 участок – улица Курская

Для отбора проб снежного покрова я воспользовалась данными рекомендациями: отбор проб снега рекомендуется производить в направлении господствующих ветров (подветренно) и в контрольных точках; конце зимнего периода перед началом снеготаяния. Пробы снега отбираются на участках, где сохранился нетронутым снежный покров. Отбор снега производится при помощи бура или инструмента, заменяющего его. Для получения усредненного образца следует отбирать снеговые пробы в 5-ти точках "конвертом" (на участке площадью 1 кв. м отбирают пробы снега по углам квадрата и в его центре).

Пробы снега я поместила в чистые пластмассовые емкости, заранее маркированные номером участка, с которого происходил отбор снега. (№1, №2, №3, №4) (см. Приложение 23). В лабораторных условиях во избежание таяния снега я сразу же переложила пробы в колбы, заранее подписанные названием участка, с которого собраны пробы, (городской парк, территория школьного двора, автомобильная дорога на перекрестке, район близ карьера) для проведения последующих опытов. В колбах снег растаял и превратился в пробы талой воды, с помощью которой определяются физико-химические свойства снега. (см. Приложение 34)

2.52.35. 3. Характеристика физико-–химических свойств талой воды

Установить характер загрязнения снежного покрова можно с помощью исследования талой воды и установления ее характеристик. Цель работы на данном этапе – определение тфизико-химических свойств талой воды.аких характеристик талой воды, как прозрачность, цвет, запах, кислотность (рH), наличие растворённых солей и механических частиц, т.е. установление физико-химических свойств снега. К физическим свойствам относятся цветность, прозрачность, наличие механических частиц и запах. К химическим – кислотность (pH) и наличие растворенных солей.

Опыт №1. Определение прозрачности талой воды

Первый опыт заключался в определении прозрачности. Прозрачность воды зависит от количества взвешенных частиц органического и неорганического происхождения. Вода может быть прозрачной, слабо мутной, сильно мутной.

Для определения прозрачности проб талой воды я налила в прозрачную емкость определённое количество талой воды, которую предварительно взболтала в и попробовала просмотреть через нее печатный текст, напечатанный жирным шрифтом № 14, через каждую из колб с образцами талой воды, предварительно взболтав воду . (см. Приложение 4).

аждую пробуРезультаты я сравнила с контрольным образцом – питьевой водой и занесла данные в таблицу.

Таблица №1. Прозрачность воды.

Участок

Название

Высота столба (мм)

Прозрачность

 

№№ 1

Район близ карьера

50

Слабо мутная

 

2

Парк

33

Слабо мутная

 

3

Автомобильная дорога

24

Сильно мутная

 

4

Школьный двор

22

Прозрачная

               

Вывод:

Вывод: самой мутной оказалась талая вода, образовавшаяся при таянии проб снега с участка № 3, то естьт. е. снег, находящийся в районе автомобильной дороги на перекрестке ул. Ленина и ул. Гагарина, содержит в себе наибольшее количество взвешенных частиц органического и неорганического происхождения. Участки № 1 и № 2 менее загрязнены, так как пробы талой воды слабо мутные, а талая вода, образовавшаяся при таянии снега с участкам №4, прозрачная.. Из этого можно сделать вывод, чтоСледовательно, снег, лежащий около карьера и в городском парке соответственно, содержит в себе меньшее количество взвешенных частиц, чем снег, находящийся возле автомобильной дороги. Участок № 4 относительно чистый, так как через талую воду хорошо просматривается текст.

Таким образом, исследование прозрачности талой воды показало, что самый чистый снег находится на школьном дворе. Это можно объяснить отсутствием выхлопных газов, загрязняющих атмосферу. , а, следовательно, и снег, также количество вредных выбросов в атмосферу здесь незначительно. ДОднако долю загрязнения на этом участке снег все-таки получает из-за обработки дорог песочно-солевым раствором.

Снег, собранный в городском парке и рядом с карьером, более загрязнен, чем снег со школьного двора, но более чистый, чем снег, собранный рядом с автомобильной дорогой. В городском парке снег получает наибольшую долю загрязнения из-за обработки дорожек песочно-солевым раствором и из-за поступления в атмосферу взвешенных частиц, которые образуются в ходе производственных процессов из-за близкого расположения бассейна «Нептун». Также по парку прогуливаются передвигаются люди, которые подошвой обуви переносят загрязняющие вещества на обувной подошве.

Снег близ карьера получает наибольшую долю загрязнения из-за поступления в атмосферу взвешенных веществ, которые включают пыль, золу, сажу, дым, сульфаты, нитраты. Также металлургическое предприятие загрязняет атмосферу свинцом, хлором и бенз(а)пиреном, которые очень вредны для здоровья людей.

Снег возле автомобильной дороги получает самую большую долю загрязнения из-за выхлопных газов. Они содержат в себе большое количество вредных для человека веществ, таких, как . Это такие вещества как диоксид азота, оксид углерода, свинец, концентрация которого возле автомобильной дороги в 2-4 раза больше, чем вдали от нее, и др и другие.

Опыт №2. Окрас воды

Природное свойство воды, называемое цветностью, характеризуется наличием в ней гуминовых веществ, вымываемых из почвы. Появление в почве гуминовых веществ связано с наличием гумуса – особого вещества, появляющегося в почве в результате жизнедеятельности микроорганизмов и разложения органических соединений. Вода может быть бесцветной, светло-серой, серой, буро-зелёной, зеленоватой. Ж

Для того, чтобы провести качественную оценку цветности талой воды, я сравнила каждую пробу с дистиллированной водой на фоне листа белой бумаги. После проведения опыта занесла полученные результаты в таблицу.

Таблица №2. Окрас воды.

Участок

Название

Высота столба (мм)

Окрас

1

Район близ карьера

50

Серая

2

Городской парк

33

Серая

3

Автомобильная дорога

24

Зеленоватая

4

Школьный двор

22

Светло-серая

Вывод: ЦЦвет талоый воды говорит о том, что наиболее чистый снег лежит на школьном дворе. говорит о том, что наиболее чистый снег лежит на школьном дворе. Более темный окрас воды, получившейся из растаявшего снега из парка и карьера, подтверждает, что снежный покров в этих местах более грязный, чем на пришкольной территории. Цвет образца с автомобильной дороги указывает на наличие химических веществ в результате выброса выхлопных газов: оксида азота, угарного газа, альдегидов, бензипирена. (каких???). Таким образом, результаты опыта №2 соответствуют результатам опыта №1.

талая вода с участков № 1 и № 2 обладает серым окрасом, Талая вода с участка № 3 имеет зеленоватый окрас. Талая вода с участка № 4 имеет светло-серый окрас, что еще раз доказывает чистоту снега со школьного. ????//////????????????????? Опыт №3. Определение запаха

Для определения запаха я взяла колбы с пробами талой воды, предварительно отлив исследуемую воду, чтобы колбы остались наполнены на 2/3 объема, прикрыла их стеклом, осторожно взболтала. Затем, сдвинув с колбы стеклышко, определила запах воды в каждой колбе (см. Приложение 55). .

Продолжение табл.

Интенсивность запаха оценивают по пятибалльной системе: 0 – нет запаха; 1 – очень слабый; 2 – слабый; 3 – заметный; 4 – отчётливый; 5 – очень сильный.

Результаты опыта я занесла в таблицу.

Таблица №3. Определение запаха

Участок

Название

Высота столба (мм)

Запах

1

Район близ карьера

50

2

2

Городской парк

33

1

3

Автомобильная дорога

24

4

4

Школьный двор

22

0

Вывод: самый интенсивный запах имеет проба № 3, менее ощутимый – проба № 2, очень слабый запах имеет проба № 21, а проба № 4 не имеет запаха, что еще раз доказывает, что участок № 4 чище, чем другие участки, и подтверждает результаты предыдущих опытов..

Опыт №4. Определение кислотности (pH)

Таблица № 4. Определение pH

Для определения реакции водной среды талого снега необходим универсальный индикатор, полоску которого нужно смочить в пробе и сравнить цвет со стандартной шкалой pH. Снег может иметь, как кислую, так и щелочную реакцию, в зависимости от преобладания тех или иных загрязняющих веществ. Если в снег попадают основания различных кислот, он приобретает кислотную реакцию. Присутствие соединений металлов, ароматических углеводородов приводит к наличию щелочи в снеге. Если в пробе рН меньше 5,6, то это говорит о кислотных выпадениях в изучаемом районе. Норма рН для талой воды – 6,5-8,5.

Ход определения

Я опустила индикатор pH в каждую колбу с пробами талой воды и сравнила цвет индикатора со стандартной шкалой pH. В зависимости от приобретенного индикатором цвета, я установила кислотная, щелочная или нейтральная вода находится в каждой колбе и , выяснила показатель pH (см. Приложение 6).

Таблица №5. Определение кислотности. и составила сравнительную диаграмму (см. Приложение63).

Участок

Название

Высота столба (мм)

pH

Среда

1

Район близ карьера

50

6

Кислотная

2

Городской парк

33

5

Кислотная

3

Автомобильная дорога

24

6

Кислотная

4

Школьный двор

22

5

Кислотная

Вывод: все пробы талой воды (№1, №2, №3, №4) имеют кислую реакцию. Значит, в снежном покрове города Железногорска на исследуемых мной участках отсутствуют соединения металлов и ароматических углеводородов, которые приводят к наличию щелочи в снеге. Но Нналичие кислотной реакции означает, что в исследуемых районах могут наблюдаться кислотные выпадения и снежный покров содержит в себе основания различныхе кислоты.

Опыт №5. Наличие растворенных солей в талой воде

 Общим содержанием твердых частиц, или , что то же, общим остатком после выпаривания, называются вещества, которые остаются в чашке после испарения пробы талой (питьевой или сточной) воды.

Ход определения

Для определения наличия растворенных солей в пробах талой воды я воспользовалась методом выпаривания с помощью спиртовки , воспользовавшись учебным руководством (см. Приложение 77).:

зажгите зажгла спиртовку;, поставьте ее на основание штатива

на предметное стекло с помощью пипетки поместите поместила несколько капель исследуемой жидкости;

прогрейте прогрела стекло и начинайте нагреватьнагрела его до тех пор, пока жидкость не испариться с поверхности стекла.

Когда вода испарилатсья с предметного стекла, на нем останутся остались растворенные соли., если вода загрязнена, останутся растворенные соли, если же их не будет – образец не загрязнен солями.

Вывод: в результате исследования выяснилось, что все образцы загрязнены солями. Проба №3 наиболее загрязнена солями, так как в процессе выпаривания этого образца, на стекле образовалось большее количество белых разводов, чем при проведении опыта с другими образцами. А проба № 4 содержит меньшее количество солей. Проба №2 содержит в себе большее количество солей, чем проба №1, но меньшее, чем проба №3. В результате исследования пробы №1 на предметном стекле образовалось чуть больше белых разводов, чем при проведении опыта с пробой №4. Все это снова соответствует результатам предшествующих опытов.

Опыт №6. Фильтрование

Фильтрование- механическая операция отделения твердого вещества от жидкого. Фильтрование талой воды поможет определить наличие в ней твердых механических частиц и на основании результатов определить, насколько снег загрязнен механическими веществами.

Ход определения

Для определения наличия механических частиц в пробах талой воды, я изготовила простейший прибор для фильтрования с помощью фильтровал ьной бумаги и воронки (см. Приложение 88):.

Сложила фильтровальную бумагу в четыре части;

Открыла одну из частей, сСоздавла круглое пространство«карман», которое который поместила в в воронку.;

Опустила воронку в пустую колбу и с помощью стеклянной трубки начала вливать исследуемую воду. После завершения процесса фильтрования твердые , при этом твердые частицы остались на фильтровальной бумаге.

Вывод: при фильтровании пробы №1 (район близ карьера) на бумаге остались мелкие черные частицы в большом количестве. При проведении опыта с пробой №2 (городской парк) количество твердых черных частиц превысило число механических частиц при фильтровании пробы №1. При исследовании талой воды с участка №3 (автомобильная дорога на перекрестке) на фильтровальной бумаге образовался коричневый налет, что свидетельствует о высокой загрязненности этого участка песком. В ходе проведения опыта с пробой №4 (школьный двор) на бумаге осталось меньшее количество черных механических частиц, чем при фильтровании других проб. При фильтровании проб №1 и № 2 на фильтровальной бумаге остались мелкие черные частицы.

Опыт № 7. Метод биоиндикации

Метод биоиндикации является простым и быстрым способом определить определения токсичность токсичности снежного покрова. Для проведения опыта необходимы чашки Петри, в которых на талой воде будут проращиваться семена растения. В качестве образца была взята питьевая негазированная вода.

Ход исследования

Для проращивания я взяла семена огурцов сорта «Дальневосточный » и 5 чашек Петри.

В подготовленные чашки поместила по 15 штук семян, покрытых марлей, и налила в каждую чашку одинаковый небольшой объем талой воды, подписав, с какого участка (автомобильная дорога, участок близ карьера, школьный двор или парк(№1, №2, №3 или №4) взята проба. В 5-ю чашку Петри налила контрольную питьевую воду.

Приготовленные чашки поставила на южное окно.

Я проводила наблюдения ежедневно в течении 10 дней и заносила данные в таблицу.дневник исследования (см. Приложение 995).

Вывод: исследование снежного покрова на токсичность с помощью семян огурцов и талой воды показало, что наиболее токсичен снежный покров на участке рядом с автомобильной дороги, так как семена, поливаемые талой водой с этого участка, по сравнению с образцом (семенами, пророщенными на проточной воде), приобрели коричневый оттенок. Менее токсичны семена, поливаемые талой водой с участка близ карьера. Вначале исследования одно из семян проросло, но спустя несколько дней семена потемнели, следовательно, этот участок менее токсичен, чем автомобильная дорога. Снежный покров в городском парке и на школьном дворе не содержит в себе токсинов, так как семена, пророщенные на талой воде из городского парка, так же, как и семена, поливаемые талой водой со школьного двора и проточной водой), не потемнели и большая их часть дала ростки.

Таким образом, изучив анализ физико-химических проб талой воды, взятой на исследуемых участках, можно сделать следующий вывод: наиболее загрязненной на наличие механических примесей и химических веществ оказалась проба №3, взятая на перекрестке ул. Ленина и ул. Гагарина, а наиболее чистой проба №4, взятая со школьного двора МОУ «Лицей №5».

Выводы

После проведения всех работ и обсуждения результатов я пришла к следующим выводам:

Изучая литературу и проведя физико-химический анализ проб талой воды, я выяснила, что снег действительно является индикатором загрязнения окружающей среды. Он, как губка, впитывает в себя все вредные вещества и механические частицы, поступающие в окружающую среду в процессе деятельности промышленных предприятий и автотранспорта.

Для изучения снежного покрова и выявления характера загрязнения выбранных участков я произвела отбор проб снега и их сравнительный анализ.

Несмотря на то что г. Железногорск относится в относительной близости с карьером металлургическогогорно-обогатительного комбината, оОсновная масса загрязнений в атмосферу г. Железногорска поступает с автомобильными выхлопами. Поэтому снежный покров на перекрестке ул. Ленина и ул. Гагарина является самым загрязненным. Он наиболее загрязнен песком и солями, а также наиболее загрязнен взвешенными и гуминовыми частицами, имеет более выраженный запах.

Участок близ карьера в основном загрязнен механическими частицами, так как находится рядом с металлургическимгорно-обогатительным комбинатом и является вторым по загрязненности в нашем городе.

А самым чистым участком является школьный двор МОУ «Лицей №5», он расположен на значительном расстоянии от автодороги и не получает загрязнения от промышленных выбросов.

Снежный покров в городском парке в большей степени загрязнен песочно-солевым раствором.

В ходе исследования я научилась проводить процесс фильтрования и выпаривания.

Проанализировав социологический опрос, проведенный среди учащихся 7-х и 10-х классов, я выяснила, что большинство школьников считают участок возле автомобильной дороги самым загрязненным, а на втором месте – карьер. Также большинство школьников считают г. Железногорск достаточно загрязненным, что в ходе проведения работы подтвердилось, так как в образцах снега содержалось достаточное количество загрязняющих частиц.

Была достигнута цель проекта: я выяснила уровень атмосферного загрязнения территории г. Железногорска. на основании загрязнения снежного покрова.

Проанализировав данные и сделав выводы, я предлагаю следующие рекомендации по улучшению экологического состояния г. Железногорска:

Следует проводить активное озеленение г. Железногорска, создавая зеленые барьеры вдоль автодорог, для того чтобы в летнее время снизить вредные воздействия выхлопных газов на организм человека.

Зимой, во время гололеда, сократить количество песочно-солевого раствора для посыпки дорог.

В дальнейшем постараться перевести автомобили на другие виды топлива, чтобы исключить использование бензина и дизельного топлива.

При соблюдении санитарных норм на производствах можно значительно уменьшить количество загрязняющих веществ, попадающих в атмосферу, а затем в воду и почву.

Повысить количество снегоуборочных машин и активизировать их работу.

Территорию г. Железногорска в настоящее время можно назвать экологически благополучно и комфортной для проживания.

Таким образом, гипотеза проекта подтвердилась: возможно, изучив состояние снежного покрова, выявить характер загрязнения атмосферы г. Железногорска и обозначить пути решения данной проблемы

Заключение

Снежный покров – прекрасная возможность для исследования загрязнений природной среды. Он обладает рядом свойств, делающих его удобным индикатором загрязнения не только самих атмосферных осадков, но и атмосферного воздуха, а также последующего загрязнения вод и почв.

В ходе работы над проектом я задумалась, принесет ли она пользу обществу и г. Железногорску. И сейчас, когда работа закончена, я могу сказать, что цель достигнута, задачи выполнены, и гипотеза доказана, и польза от проделанной мною работы есть.

К сожалению, все рекомендации, предложенные мной, недостижимы, но постараться посадить больше деревьев возле дороги – вполне выполнимая задача.

Сотрудничество школы, администрации и жителей города для улучшения экологического состояния нашего города осуществит благополучие окружающей среды г. Железногорска.

Список использованной литературы и интернет-ресурсов

А.Н. Формозов «Снежный покров в жизни млекопитающих и птиц. Особенности снега как минерала и снежного покрова как климатического фактора»

О.С. Габриелян «Химия. 8 класс».

В.А. Попков «География Курской области».

Воронов, Дроздов, Криволуцкий «Биогеография с основами экологии».

https://ru.wikipedia.org

https://geographyofrussia.com

https://www.murman/ru

https://www.kolodec.ru

https://chem21/info

Приложение 12

Приложение1

И. И. Шишкин «Зима»

Социологический опрос

В какой степени, по Вашему мнению, загрязнен снег в г. Железногорске?

Слабо;

Достаточно;

Сильно загрязнен;

Какие загрязняющие факторы преобладают?

Выбросы автотранспорта;

Песочно-солевой раствор (им обрабатывают дороги и тротуары для уменьшения скольжения);

Промышленные выбросы (карьер МГОКа, другие заводы);

Загрязняющие частицы в атмосфере;

Какой участок наиболее загрязнен?

Перекресток на ул. Ленина и ул. Гагарина;

Школьный двор;

Район близ карьера;

Городской парк;

Что можно сделать для очищения снежного покрова? (свой вариант)

Приложение 1(б)22

Приложение 232

Отбор проб снега

Пробы талой воды

Приложение 34Отбор проб снега

Приложение 544

Приложение3

Приложение 554

Определение прозрачности проб талой воды

Приложение 664

Определение кислотности проб талой воды

Определение запаха проб талой воды

Определение кислотности проб талой воды

Опр

Приложение7

Выпаривание талой воды на спиртовке

Фильтрование проб талой воды

Приложение8

Приложение 910 (а)5

Дневник исследования

22 февраля (1-й день) – поместила семена огурца, обвернутые марлей, в чашки Петрри, подписав название участка, и в каждую чашку соответственно налила небольшой уровень талой воды, так, чтобы марля была влажной.

23 февраля (2-й день) – марля впитала в себя всю воду. Несколько семян, политые водой из парка, школьного двора, автомобильной дороги и проточной водой, потемнели. Из семян, политых водой с карьера, одно потемнело.

24 февраля (3-й день) – состояние семян не изменилось, но увеличилось количество потемневших семян, политых талой водой с автомобильной дороги. Эти семена находятся в худшем состоянии, по сравнению с другими.

25 февраля (4-й день) – появились проростки семян, политых проточной водой, водой со школьного двора и карьера. Наиболее сильно проросло семя, политое талой водой с участка близ карьера.

26 февраля (6-й день) – состояние семян, политых талой водой с автомобильной дороги ухудшилось, все семена приобрели темный оттенок. Отчетливо заметны проростки у семян, пророщенных на талой воде с карьера, школьного двора и на проточной воде. Появились проростки у семян, политых водой с парка.

27 февраля (7-й день) – у семени, пророщенном на талой воде с участка близ карьера, проросток достиг длины 1 см. Два семени проросло на талой воде с парка и со школьного двора, три семени проросло на проточной воде. Семена, пророщенные на воде с автомобильной дороги, почернели.

28 февраля (8-й день) – состояние семян не изменилось, длина проростков увеличивается, но хвостик у семени, политым водой карьера, высох.

1 марта (9-й день) – семена из чашки Петри под названием «Карьер» потемнели. Ростки семян, политых водой со школьного двора, увеличились в длине, также появились новые ростки на семенах, политых проточной водой. Состояние семян, политых водой с автомобильной дороги и парка, не изменилось.

2 марта (10-й день) – семена, политые водой с участка близ карьера, приобрели темный оттенок. Состояние других семян не изменилось.

Приложение910 (б)2

4-й день

10-й день

1-й день

1-й день

https://eco.psu.kz/index.php?option=com_content&view=article&id=78:2012-04-26-08-31-19&catid=36:2012-04-26-08-24-22&Itemid=2

 

Просмотров работы: 191