Инфоурок / Химия / Другие методич. материалы / Исследовательская работа "Снег как индикатор загрязнения окружающей среды"
Обращаем Ваше внимание, что в соответствии с Федеральным законом N 273-ФЗ «Об образовании в Российской Федерации» в организациях, осуществляющих образовательную деятельность, организовывается обучение и воспитание обучающихся с ОВЗ как совместно с другими обучающимися, так и в отдельных классах или группах.

Педагогическая деятельность в соответствии с новым ФГОС требует от учителя наличия системы специальных знаний в области анатомии, физиологии, специальной психологии, дефектологии и социальной работы.

Только сейчас Вы можете пройти дистанционное обучение прямо на сайте "Инфоурок" со скидкой 40% по курсу повышения квалификации "Организация работы с обучающимися с ограниченными возможностями здоровья (ОВЗ)" (72 часа). По окончании курса Вы получите печатное удостоверение о повышении квалификации установленного образца (доставка удостоверения бесплатна).

Автор курса: Логинова Наталья Геннадьевна, кандидат педагогических наук, учитель высшей категории. Начало обучения новой группы: 27 сентября.

Подать заявку на этот курс    Смотреть список всех 203 курсов со скидкой 40%

Исследовательская работа "Снег как индикатор загрязнения окружающей среды"

библиотека
материалов




hello_html_65ffcd0f.jpgМБОУ «Лицей г.Уварово им. А.И.Данилова»

393460, г. Уварово Тамбовской обл., 4-й мкрн., д.1,
тел.
(47558), 4-14-15, 4-70-93 4-13-31,

E-mail: luvr-oo@mail.ru www.luvr.68edu.ru

ИНН 6830003915, КПП 683001001, ОГРН 1056829384237

Победитель
конкурсов
ПНПО-06
,
ПНПО-08
.







Снег

как индикатор загрязнения окружающей среды






Выполнила: Киселева Анастасия, ученица 10 «А» кл. МБОУ лицей г. Уварово им. А. И. Данилова

Руководитель: Жарова Татьяна Васильева



Уварово, 2014


Оглавление












Введение.

Атмосфера, являясь одним из основных компонентов биосферы, оказывает интенсивное и разностороннее воздействие на гидросферу, геологическую среду, почвенный покров, здания, сооружения, другие техногенные объекты, а также на биосферу в целом и на человека в частности. Поэтому охрана атмосферного воздуха представляет собой приоритетную экологическую проблему, которой уделяется пристальное внимание во всех развитых странах. Активное воздействие атмосферы на наземные экосистемы и гидросферу проявляется через атмосферные осадки в виде дождя и снега. Поверхностные и подземные воды суши имеют главным образом атмосферное питание и их химический состав в значительной степени зависит от состояния атмосферы.

Одним из основных источников загрязнения окружающей среды является транспорт.

В ведущих загрязнителях атмосферного воздуха, которые расположены на территории Тамбовской области, есть и наш город. (Цит. По «Доклад о состоянии и охране окружающей среды…» Агафонов В. Н. и др. [477. С. 12]). Для того чтобы определить уровень загрязнения снежного покрова от источников загрязнения на территории города Уварово, я решила провести химический анализ талого снега и биотестирование.

Актуальность:

Данную тему я выбрала потому, что в настоящее время остро стоит проблема загрязнения окружающей среды, в частности воздуха. Состояние среды обитания человека сильно влияет на его здоровье и на живые организмы.

Цель работы:

Провести химическое исследование снега и выявить влияние талой воды на рост растений.

Задачи:

  1. Изучить литературу по данной проблеме.

  2. Провести анализ талого снега по внешним признакам.

  3. Провести анализ талого снега по химическому составу.

  4. Выявить уровень загрязнения и источники этого загрязнения.

  5. Провести биотестирование снега.

  6. Провести опрос среди учащихся и учителей.

Объект исследования: снег.

Предмет исследования: химические вещества, скапливающиеся в снеге.

Методы исследования:

  1. Теоретический (изучение и анализ литературы, постановка целей и задач).

  2. Экспериментальный (проведение химического анализа и биотестирования проб снега).

  3. Эмпирический (наблюдение, описание и объяснения результатов исследований).

  4. Социологический опрос.

Гипотеза: если в снеге накапливаются вредные химические вещества, то это сказывается на росте растений, а в целом на экологии города.

1. Снег – индикатор загрязненности окружающей среды.

1.1. Снег и содержание в нем химических веществ.

Снежный покров накапливает в своем составе практически все вещества, поступающие в атмосферу. 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.

В снежном покрове могут накапливаться ионы кальция, меди, хрома, железа (III), хлора, свинца, сульфаты, сульфиты, ионы водорода. В снежном покрове нашего города присутствуют ионы хлора, железа, свинца, сульфаты, сульфиты.

1.2.Транспорт.

По-прежнему, основной вклад в загрязнение атмосферного воздуха населенных мест вносит автомобильный транспорт, выбросы от которого в Тамбове составили – 131,5 тыс. тонн в год. Удельный вес лабораторных исследований, выполненных на автомагистралях и улицах с интенсивным движением, составил в 2005 году 27,6% от общего количества, а превышение ПДК (предельно допустимая концентрация) отмечалось в 12,3% исследованных проб.

Наиболее напряженная обстановка складывается в городах области, где сосредоточенно наибольшее количество транспортных средств. Так, в Тамбове на 01.01.2006 г. зарегистрировано 77820 единиц транспорта. Загрязнение атмосферного воздуха в областном центре и городах области связано с увеличением автотранспорта, использующего в виде топлива (часто некачественное) бензин и солярку, недостаточным количеством автотранспорта, использующего в качестве топлива природный газ, как более экологически чистый вид топлива, снижением количества электрического транспорта (троллейбусов) в городских пассажирских перевозках и эксплуатацией автобусов с неотрегулированными дизельными двигателями, выбросы от которых не отвечают требованиям ГОСТ. Возросшее строительство жилых домов в городах области и, особенно, в областном центре, повлекло за собой снижение зеленых насаждений. Жилые дома, кафе и др. объекты возводятся там, где ранее была древесно-кустарниковая растительность, скверы и парки.

Отсутствие в городах области современных автомагистралей, подземных переходов и надземных переходов, несвоевременный ремонт дорог приводят к дополнительному загрязнению атмосферного воздуха автомобильным транспортом, и негативно отражается на качестве окружающей среды. [2] (477. С. 116).

1.3.Действие загрязненного воздуха на растения.

Промышленные выбросы наносят большой вред растительности, сельскохозяйственным культурам и лесам, зеленым насаждениям городов и их окрестностей.

Наиболее подвержены вредному воздействию промышленных загрязнений хвойные породы: сосна, ель, пихта, кедр, лиственница.

Особенно токсичными являются газообразные ингредиенты промышленных отходов: сернистый газ, фтор и его соединения, оксиды азота, хлор, этилен, окись магния и др.

При остром поражении сернистым газом (более 2 мг/м3) уже через 1 – 2 ч происходят побурение и гибель листьев, чаще отдельных их участков в виде пятнышек с четко очерченной границей между живыми и отмершими клетками и тканями.

Окислы азота или аэрозоль азотистой и азотной кислоты в концентрации более 2 мг/м3 вызывают глубокие повреждения листьев. Отличительной особенностью их являются буровато-черные участки, чаще всего у вершины и периферии листовой пластинки. Кончики игл хвойных пород приобретают темно-красный цвет. Окислы азота вызывают сходные с сернистыми газом физиолого-биохимические изменения у древесных пород.

Фтор и его соединения в невысоких концентрациях (менее 0,01 мг/м3) вызывают появление узких некротических сине-желтых полос, распространяющихся по периферии листа от вершины к основанию.

Сильное действие на растения оказывает озон. Под его влиянием нарушается проницаемость клеточных мембран и на листьях появляется водное набухание. Нижняя поверхность листьев приобретает серебристый или бронзовый оттенок, а верхняя покрывается пятнами.

Древесные породы очень чувствительны к этилену. Содержание даже одной стомиллионной доли может вызвать серьезные сдвиги физиологии растения и значительные повреждения: на листьях появляются красноватые и коричневые пятна, затем листья опадают, что чаще всего приводит к гибели растений.

Окись магния входит в состав фототоксичной магниевой пыли, которая содержит еще окись кальция, кремнезем и сажи. При слабой и средней интенсивности запыления на побегах хвоя становится желтовато-зеленой, а затем будет и погибать. Тяжело переносят воздействие магнитизовой пыли и другие растения.

1.4.Уваровский химический завод.

Химический завод в городе Уварово начал работу в 1962 году и продолжал производство до 2000 года. Завод выпускал следующие вещества: кислота серная в моногидрате; кислота серная в моногидрате контактная; мешки полиэтиленовые; окись цинка; удобрения минеральные; фосфогипс; пакеты полиэтиленовые; аммофос; удобрения сложные; кальция фосфат кормовой; удобрения фосфорные (фосфатные); оборудование химическое и запасные части к нему; кислота серная в моногидрате техническая улучшенная; катализатор ванадиевый отработанный сернокислотный для регенерации; суперфосфат двойной; аммония бисульфит; кислота хлорсульфоновая; кислота хлорсульфоновая техническая; натрия гидросульфит (натрий гидросернистый); натрия полифосфат технический; огарки колчеданные; полифосфат натрия; соли фосфорных кислот; средство отбеливающее на основе гидросульфита натрия Лилия-3; суперфосфат двойной гранулированный из апатитового концентрата; аммофос марка А; трикальцийфосфат. [12]

Несмотря на то, что химический завод прекратил свою работу, с него продолжают вывозить отходы, которые образовывались при производстве. Эти отходы попадают в снег, а потом в почву, что оказывает пагубное влияние на растения. (См. Приложение 1)


2.Практическая часть: исследование снега

2.1.Качество талого снега

Мною было собрано 6 проб снега с разных участков. Я рассмотрела цвет снега и определила запах. Затем снег растаял при комнатной температуре. Воду я профильтровала с помощью фильтровальной бумаги и определила загрязненность участков по оставшимся на ней веществам. (См. Приложение 1)

2.2.Химический анализ проб талого снега.

Для того чтобы провести химический анализ я использовала фильтрованную воду, которую мы получили, когда определяли качество снега.[13] Для определения pH я использовала индикаторную бумажку (универсальный индикатор). Смочив, опускали индикаторную бумажку в ёмкость с растаявшим снегом и сравнивали её цвет со шкалой цветности.(см.Приложение2)

Затем провела реакции на обнаружение инов Cl-, SO42-, SO32-, Pb2+, Fe3+.

Результаты:

Снеговой покров имеет нейтральную и слабокислую среду, кроме пробы под номером 4, которая была взята около дороги расположенной у химического завода.

В пробах снега, взятых у дороги, были обнаружены: повышенное содержание взвешенных частиц. Анализ снега на выявление химических загрязнителей показал присутствие хлорид- и сульфит-ионов, а также катионов тяжелых металлов свинца и железа. Это может быть связано с выбросами автомобилей, поток которых по данному участку в течение зимы интенсивный, а также с тем, что дороги посыпают технической солью, используя ее как средство для борьбы с гололедом.

2.3.Биотестирование проб снега

Профильтрованную талую воду я использовала для проведения биотестирования. (см. Приложение 3)

Биотестирование состоит в том, что можно проверить токсичность снега с помощью живых организмов. В качестве организма-индикатора я выбрала кресс-салат, т.к. семена этих растений быстро прорастают. Даже если, в комнате недостаточно света, непостоянная температура воздуха и пониженная влажность, все равно, через несколько недель после всходов салат вырастет и его можно уже срезать. В качестве показателей учитывала всхожесть семян и скорость роста корней проростков. Сравнительная оценка показателей их роста и развития позволяет оценивать степень воздействия токсичности снега.

Оборудование и реактивы: семена кресс-салата (одинаковые по размеру, одного урожая), чашки Петри или блюдца, пробы снега, фильтровальная бумага или марля.

Налила на дно каждой чашки талую воду. Талую воду я использую для проращивания семян кресс-салата – по 10 шт. в каждую пробу. В 6 тарелок налила талую воду каждой пробы. Пометила их номерами. В тарелки с водой поместила на влажные салфетки по 10 семян кресс- салата. Наблюдала прорастание семян и рост корешков растений в течение 10 дней, добавляя, по мере высыхания, талую воду, полученную из снега с тех же участков (в одинаковых объемах).

Результаты исследования:

В пробе номер 1 проросло только одно семя, росток маленький и не крепкий.

В пробе номер 2 не проросло не одно семя.

В пробе номер 3 проросло два семени средние по длине, не крепкие и тонкие.

В пробе номер 4 не проросло не одно семя.

В пробе номер 5 проросло 4 семени ростки средние, не ровные.

В пробе номер 6 проросло 8 семян ростки длинные, толстые, крепкие и ровные.

Анализируя данные, я сделала вывод о наибольшей токсичности снега при выезде из города и около дороги химического завода. Меньшей степенью химической токсичности отличаются пробы снега под номером 6 . Таким образом, я проследила влияние общей токсичности снега, вызванной присутствием загрязнителей на рост и развитие проростков кресс-салата.

Полученные результаты доказывают, что снег на территории города загрязняется вредными веществами, выбрасываемыми автотранспортом и степень загрязнения очень высокая, т.к проросло только 25% семян кресс-салата. Используя метод биотестирования (испытания действия вещества или комплекса веществ на живые организмы), я выяснила, что снег действительно является индикатором загрязнения окружающей среды.

2.4.Социологический опрос

Я провела социологический опрос среди учащихся и учителей лицея.

В опросе приняло участие 22 ученика 5 класса, 26 учеников 10 класса и 9 учителей.

Вопросы и результаты (см. Приложении 3.)

Мне удалось установить, что почти в каждой семье имеется автомобиль, а в некоторых семьях даже не один. Мы не можем представить нашу жизнь без транспорта. По опросу видно, что респонденты понимают, от чего загрязняется наша атмосфера, но отказаться от автомобилей они не могут.

Выхлопные газы оказывают пагубное влияние на жизнь растений. Через снег вещества проникают в почву, а потом и в сами растения. Это тормозит их развитие и в них могут начать накапливаться различные яды. Из-за этого не стоит сажать растения рядом с дорогами и у обочин.


Заключение.

Исследуя пробы снега на территории города Уварово, я обнаружила ионы Cl-, SO42-, SO32-, Pb2+, Fe3+,которые пагубно влияют на экологию моего города.

Основываясь на результатах химического анализа и биотестирования, можно утверждать, что атмосфера в моем городе не совсем благоприятна. Наибольшее загрязнение наблюдается на перекрестках города, при выезде из города и у химического завода. Достаточно благоприятная атмосфера и чистый воздух наблюдаются в лесу.

Территорию моего города нельзя назвать достаточно благополучной и комфортной для проживания. Из-за скопления машин в городе и вывоза с химического завода огарка атмосфера моего города подвергается постоянному загрязнению.

Люди не могут отказаться от автомобилей, но должны заботиться об экологии города. Нужно привлекать людей к деятельности, которая будет способствовать улучшению экологии. Например, можно создать проект, который будет направлен на восстановление древесно-кустарниковой растительности города, а для его реализации привлечь школьников, их родителей и желающих людей. Так же можно регулярно проводить санитарные мероприятия, которые будут направлены на уборку территории города от мусора и своевременный вывоз грязного снега.

Химический завод является большой проблемой, которую нужно решать. Демонтаж зданий, вывоз отходов требует большие финансовые вложения. Надеюсь, что администрация города найдет возможность решить эту проблему.


Список используемой литературы.

  1. Артемов А.В. «Сравнительный анализ антропогенного загрязнения снежного покрова и гидросферы урбанизированных ландшафтов. //Экология человека» – 2003 г. - № 4. – с. 35

  2. Агафонов В. Н., Барсуков В. П., Бодягина С В. и др. «Доклад о состоянии и охране окружающей среды на территории Тамбовской области в 2005 году» – 2006г. – с. 12, 19, 116-118.

  3. Е.И. Почекаева «Окружающая среда и человек» – 2012г. – с. 452, 504, 532.

  4. http://www.gdekakpochemu.ru/chto-takoe-sneg/

  5. http://www.gdekakpochemu.ru/kakuyu-polzu-prinosit-sneg/

  6. http://ru.wikipedia.org/wiki/%D1%ED%E5%E3#.D0.A2.D0.B8.D0.BF.D1.8B_.D1.81.D0.BD.D0.B5.D0.B3.D0.B0

  7. http://www.liveinternet.ru/tags/%CA%F0%E5%F1%F1-%F1%E0%EB%E0%F2/

  8. http://www.vevivi.ru/best/Izuchenie-khimicheskogo-sostava-snega-ref119595.html

  9. http://otherreferats.allbest.ru/chemistry/00137823_0.html

  10. http://www.rapidtests.ru/view_text_inf/?t=1&id=Sulfite

  11. http://xreferat.ru/112/1859-1-svinec-i-ekologiya.html

  12. http://www.centrcom.ru/catalog/94/98/uvarovskiy-khimicheskiy-zavod/

  13. elenbegin.ucoz.ru›Sneg…snezhnogo_pokrova.doc


Приложения.

Приложение 1

hello_html_m5ddcfb57.jpghello_html_9b9549.jpg

Приложение 2

Методика «Определение цвета талой воды»

Цель: определить цветность талой воды.

Оборудование: лист белой бумаги, стеклянный мерный цилиндр.

Фотографии мест взятия проб и фотографии осадка растопленного снега:

1.hello_html_6150151c.jpg 2 hello_html_m2e0e1a92.jpg3. hello_html_33db1bf9.jpg

4.hello_html_m3c447724.jpg5. hello_html_m1147adc5.jpg 6. hello_html_67c50221.jpg


Приложение 3

1.Определение кислотности снега

Цель работы: оценить кислотность снега; сравнить показатели кислотности в разных участках.

Оборудование: пробы снега, индикаторная бумага (универсальный индикатор), пробирки.

2. Выявление химических загрязнителей в снеге

Цель работы: определить наличие в талой воде химических соединений загрязняющего характера, научиться проводить качественные реакции на катионы и анионы, сделать вывод.

Оборудование: пробы снега, пробирки, спиртовки, химические стаканы, реактивы: хлорид бария, нитрат серебра, гидроксид калия, перманганат калия, красная кровяная соль, сульфид калия.

hello_html_2f6f19a2.jpghello_html_m7167cf61.jpg

Обнаружение хлорид - ионов (Cl-).

К 10мл пробы прибавила 3-4 капли азотной кислоты (1:4) и прилила 0,5мл. нитрата серебра (AgNO3)

Белый осадок выпадает при концентрации хлорид - ионов более100мг/л: Cl- +Ag+ = AgCl↓

Помутнение раствора наблюдается, если концентрация хлорид – ионов более 10мг/л, опалесценция – более 1мг/л.

При добавлении аммиака NH3 раствор становится прозрачным.

hello_html_2e9981d0.jpg

Обнаружение сульфат – ионов (SO42-).

В пробирку внесла 10 мл пробы 0,5мл соляной кислоты (1:5) и 2 мл 5% раствора хлорида бария.

По характеру выпавшего осадка определяют ориентировочное содержание сульфат - ионов.

При отсутствии мути концентрация сульфат - ионов менее 5 мг/л,

При слабой мути, появляющейся не сразу , а через несколько минут - 5-10мг/л.

При концентрации сульфат - ионов более10мг/л выпадает белый осадок: Ba2+ + SO42- = BaSO4

hello_html_m334edaa9.jpg

Обнаружение сульфит – ионов (SO32-).

В пробирку внесла 10 мл пробы, добавила 3 мл слабого раствора перманганата калия. При содержании сульфит – иона розовый цвет раствора исчезает.

3SO32- + 2MnO4- + Н2О → 2Mn(OH)2 + 3SO42-+ 2OH-

hello_html_235202fb.jpg

Качественное обнаружение катионов тяжелых металлов.

Обнаружение свинца (Pb2+).

В пробирку с пробой внесла 1мл 50% раствора уксусной кислоты, перемешала. Добавила 0,5мл 10% раствора дихромата, выпадает желтый осадок свинца. Содержание катионов свинца более 100мг/л. Если наблюдается помутнение раствора то концентрация катионов более 20мг/л, а при опалесценции –0,1мг/л.

hello_html_365a5bc0.jpg

Обнаружение катионов железа (Fe3+).

В пробирку добавила 10 мл пробы , 1 каплю концентрированной азотной кислоты, затем 2-3 капли пероксида водорода и 0,5 мл раствора роданида аммония. При содержании железа 0,1мг/л появляется розовое окрашивание, а при более высоком - красное.

Fe3++ 3CNS- = Fe (CNS)3

hello_html_m66537e7.jpg

Приложение 4

hello_html_m45211b62.jpg

Приложение 5

Социологический опрос «Снег, как индикатор загрязнения окружающей среды»

1. Чем загрязняется снег в нашем городе?

2. Имеется ли в вашей семье автомобиль?

3. Знаете ли вы, какие вещества входят в состав выхлопных газов? 4. Какое влияние оказывают выхлопные газы автомобилей на рост и развитие растений?

5 класс:

1.hello_html_39069dc0.png

72%(16 чел.) - выхлопные газы; 18,18%(4 чел.) – мусором; 9,09%(2 чел.)- не знали ответа

2.hello_html_375c30e5.png

86,4(19 чел.)- есть автомобиль ;13,6%( 3 чел.) – нет автомобиля.

3.hello_html_2c83af86.png

100%(22 чл.) – не знают, какие вещества входят в состав выхлопных газов.

4.hello_html_m3d067845.png


91%(20 чел.)- плохое, пагубное; 9%(2чел.) – не знали ответа.

10 класс:

1.hello_html_m6211fee3.png

61,5%(16 чел.) – выхлопные газы, автомобили; 26,9%(7 чел.)- мусор; 11,5%(3 чел.) – реагенты.

2.hello_html_348439ff.png

88,46%(23 чел.) - есть автомобиль; 11,5%(3 чел.) – нет автомобиля.

3.hello_html_md790833.png


76,9%(18 чел.) – не знают веществ входящих в состав выхлопных газов; 15,3%(6 чел.)- знают и привели примеры; 7,6%(2 чел.) – просто ответили, что знают.

4.hello_html_753cd929.png


100%(26 чел.)- ответили, что выхлопные газы отрицательно влияют на растения.

Учителя:

1.hello_html_mfcfaab9.png


66,7%(6 чел.) – ответили промышленные предприятия, транспорт, мусор, 33,3%(3 чел.) – ответили, что и предыдущие и к тому же реагенты.

2.hello_html_21fdc464.png

66,6%(6 чел.) – имеют автомобиль; 33,4%(3 чел.) – не имеют автомобиля.

3.hello_html_40edf67.png

66,6%(6 чел.) – знают какие вещества входят в состав выхлопных газов и привели примеры; 33,3%(3 чел.)- не знают.

4.hello_html_5a6ca346.png

100%(9 чел.) – отрицательное, пагубное.







Самые низкие цены на курсы переподготовки

Специально для учителей, воспитателей и других работников системы образования действуют 50% скидки при обучении на курсах профессиональной переподготовки.

После окончания обучения выдаётся диплом о профессиональной переподготовке установленного образца с присвоением квалификации (признаётся при прохождении аттестации по всей России).

Обучение проходит заочно прямо на сайте проекта "Инфоурок", но в дипломе форма обучения не указывается.

Начало обучения ближайшей группы: 27 сентября. Оплата возможна в беспроцентную рассрочку (10% в начале обучения и 90% в конце обучения)!

Подайте заявку на интересующий Вас курс сейчас: https://infourok.ru

Общая информация

Номер материала: ДБ-373210

Похожие материалы

2017 год объявлен годом экологии и особо охраняемых природных территорий в Российской Федерации. Министерство образования и науки рекомендует в 2017/2018 учебном году включать в программы воспитания и социализации образовательные события, приуроченные к году экологии.

Учителям 1-11 классов и воспитателям дошкольных ОУ вместе с ребятами рекомендуем принять участие в международном конкурсе «Законы экологии», приуроченном к году экологии. Участники конкурса проверят свои знания правил поведения на природе, узнают интересные факты о животных и растениях, занесённых в Красную книгу России. Все ученики будут награждены красочными наградными материалами, а учителя получат бесплатные свидетельства о подготовке участников и призёров международного конкурса.

Конкурс "Законы экологии"