Исследовательская работа ученика «Снег как показатель загрязнения окружающей среды».

Научно-исследовательская работа

 «Снег как показатель загрязнения окружающей среды».

Автор: Беляков Вадим Сергеевич,

10 класс МКОУ «Барятинская средняя общеобразовательная школа»

Научный руководитель: Климачков Сергей Всеволодович,

учитель химии

МКОУ «Барятинская средняя общеобразовательная школа»

2021 год

Содержание

Введение	3
Глава I. Материалы и методика исследований	5
1.1.Применяемая методика изучения снежного покрова	5
1.2.Методика определения химических свойств талого снега	7
Глава II. Краткая характеристика и основные загрязнители снежного покрова обследованных территорий	8
2.1. Краткая экологическая характеристика обследованных территорий	8
2.2. Основные загрязнители снежного покрова обследованных территорий	11
Глава III.Результаты исследования	12
3.1. Порядок проведения изучения снежного покрова в обследованных местах	12
3.2.Результаты проведенного химического анализа талой воды	12
Выводы	15
Заключение	16
Список литературы	17
Приложение 1	18
Приложение 2	19
Приложение 3	20

Введение

Состояние окружающей среды оценивается по множеству составляющих её факторов. Наиболее динамичным и сложным для изучения фактором является атмосфера. Попадание не характерных для неё вредных химических, физических и биологических компонентов приводит к загрязнению атмосферного воздуха, которое может нанести вред здоровью человека и других живых организмов, нанести ущерб естественной или искусственной экосистеме.

Одним из наиболее информативных индикаторов загрязненности атмосферного воздуха является снежный покров, который, благодаря способности аккумулировать попадающие в него вещества, можно использовать для анализа загрязнения приземных слоёв атмосферы. Просмотрев большое количество материалов об исследовании снежного покрова, я решил изучить экологическое состояние снега, который не контактировал долгое время с земной поверхностью и окружающей его атмосферой.

Снег является одним из непременных атрибутов зимы. Он образуется, когда микроскопические капли воды в 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. На вершинах такого шестиугольника затем осаждаются новые кристаллы, на них — новые, и так получаются разнообразные формы звёздочек-снежинок. Благодаря высокой сорбционной способности, снег накапливает в своем составе практически все вещества, поступающие в атмосферу. В связи с этим снег можно рассматривать как своеобразный индикатор загрязнения окружающей среды. В снежном покрове могут накапливаться различные вредные вещества, которые с талыми водами поступают в открытые и подземные водоемы, почву загрязняя их. Снег можно исследовать так же, как и воду. Для этого пробу снега растапливают, а затем проводят исследование. Исследуя пробы снега, собранного в разных местах можно получить достаточно полное представление о степени и характере загрязнения территории, выявить причины и источники загрязнения.[1]

       Актуальность темы исследования.  Данную тему я  выбрал  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. 

Цели работы:

-изучить экологическое состояние выпадающего снега в трех населенных пунктах, расположенных в соседних районах Калужской области и подверженных воздействию различных антропогенных факторов;

-определить характер загрязнений атмосферы в верхних слоях;

-сделать вывод о состоянии загрязнении атмосферного воздуха в районе исследования.

Для достижения цели были определены следующие задачи:

1.      Изучить теоретический материал о снежном покрове и его строении, составе и свойствах.

2.      Установить химический состав талой воды (кислотность, обнаружение в пробах талого снега катионов металлов и анионов кислотных остатков)

3.      Провести анализ экспериментальных данных и сделать вывод об экологическом состоянии атмосферного воздуха в районе исследования

Объектом исследования является выпавший снег, на территории МКОУ «Барятинская средняя общеобразовательная школа», расположенной в с.Барятино Барятинского района Калужской области, на территории д. Перенежье Барятинского района Калужской области и на территории п. Шайковка Кировского района Калужской области.

Предметом исследования является экологическое состояние выпавшего снега.

Гипотеза: выпадающий снег различается по характеру загрязнений от снега, который долгое время контактировал с приземным слоем атмосферного воздуха.

Забор проб снега производился на территории МКОУ «Барятинская средняя общеобразовательная школа», расположенной в с.Барятино Барятинского района Калужской области, а также на территории д. Перенежье Барятинского района Калужской области и на территории п. Шайковка Кировского района Калужской области с 29 ноября по 16 декабря 2021 года.

При подготовке работы использовались следующие методы исследования:

1.Изучение научно-познавательной литературы и информации из сети Интернет.

2.Проведение химического анализа состояния проб талого снега.

3.Анализ и синтез полученной информации.

Личный вклад автора состоит в участии в постановке целей и задач исследования, обзоре современных данных по теме исследования, отборе и анализе проб выпадающего снега в исследуемых районах, систематизации полученных данных.

Глава I. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1. Основные источники загрязнения атмосферного воздуха

Атмосферный воздух представляет собой естественную смесь газов атмосферы, находящуюся за пределами жилых, производственных и иных помещений. Если в атмосферу Земли попадают вредные или избыточные количества веществ, включая газы, частицы и биологические молекулы, происходит его загрязнение.

По масштабам загрязнение воздуха может быть местным – повышение содержания загрязняющих веществ на небольших территориях (город, район и др.), региональным – загрязнение атмосферного воздуха значительных территорий (областей, регионов и др.), и глобальным – изменения, затрагивающие всю атмосферу Земли.[2]

 По источникам выделяют два типа загрязнения: естественное (вызвано природными процессами) и антропогенное (вызвано деятельностью человека). По характеру загрязнения атмосферы его делят на три типа:

1.      Физическое (механическое (пыль, твердые частицы), радиоактивное,    электромагнитное, шумовое и тепловое загрязнение).

2.      Химическое — загрязнение газообразными веществами и аэрозолями.

3.      Биологическое — загрязнение воздуха живыми микроорганизмами, неклеточными формами жизни, а также продуктами жизнедеятельности живых организмов и/или их токсинами.

Антропогенные источники загрязнения также можно разделить на три группы:

1.                      Транспортные.

2.                      Производственные.

3.                      Бытовые.

Помимо этого, антропогенные источники делятся по составу на три основные группы:

1.                      Механические загрязнители.

2.                      Химические загрязнители.

3.                      Радиоактивные загрязнители.

Основными химическими загрязнителями являются:

1.                      Оксид углерода CO­, представляющий собой бесцветный газ без запаха, образующийся при неполном сгорании ископаемого топлива при недостатке кислорода. За счёт двойной связи в молекуле образует прочные соединения с гемоглобином крови и блокирует поступление кислорода в кровь.

2.                      Углекислый газ CO₂, продукт полного окисления углерода, парниковый газ.

3.                      Диоксид серы SO₂, образующийся при сгорании серосодержащих ископаемых видов топлива, а также при переработке сернистых руд. Он, в первую очередь, участвует в формировании кислотных дождей, а также длительное воздействие диоксида серы пагубно влияет на здоровье человека и может вызвать остановку дыхания.[3]

4.                      Озон О₃ — газ с характерным запахом, более сильный окислитель, чем кислород. Его относят к наиболее токсичным из всех обычных загрязняющих воздух примесей.

5.                      Свинец Pb — серебристо-серый металл, токсичный в любой известной форме. Широко используется для производства красок, боеприпасов, типографского сплава и т. п. Около 60 % мировой добычи свинца ежегодно расходуется для производства кислотных аккумуляторов. Однако основным источником (около 80 %) загрязнения атмосферы соединениями свинца являются выхлопные газы транспортных средств, в которых используется этилированный бензин.

6.                      Углеводороды, вступая в реакции, могут образовать вредные продукты реакции. К примеру, альдегиды являются токсичными химическими веществами, которые возникают в результате сгорания углеводородов, например, при сжигании автомобильного топлива и фанеры. Было показано, что они ингибируют фотосинтез у растений, вызывают раздражение глаз и легких и даже, возможно, вызывают рак. Алкилнитраты — это продукты углеводородов, которые химически реагируют с молекулами в атмосфере. Они могут химически реагировать снова, образуя закись азота, которая может поразить кровеносные сосуды, печень, почки и нервную систему.[9] Метан окисляется в углекислый газ, увеличивая его концентрацию. Ароматические углеводороды образуются в результате сжигания угля, нефти, гудрона и растительных материалов. Бензол — распространенный углеводород, используемый в качестве растворителя и топлива. Он разрушает эритроциты, вызывает рак у млекопитающих и повреждает костный мозг. Полинуклеарные ароматические соединения — это углеводороды с двумя и более молекулами бензола. Было доказано, что они также вызывают рак.[8]

7.                      Хлорфторуглероды используются в холодильных установках и аэрозольных баллонах. Когда они выбрасываются в атмосферу, они производят хлор и уменьшают озоновый слой, который защищает землю от ультрафиолетового излучения.

8.                      Сероуглерод CS₂  –  бесцветная жидкость с характерным запахом. Сильно огнеопасна. Многие реакции могут привести к пожару или взрыву. В огне выделяет раздражающие или токсичные пары. Вещество может всасываться в организм через кожу и через рот.[4]

Эти вещества, выбрасываясь в атмосферу, вступают в реакцию с водой или растворяются в ней, впоследствии выпадая в виде осадков на поверхность Земли.

Снег представляет собой вид осадков, которые выпадают в виде множества бесцветных кристаллов воды с растворенными в ней веществами. Снег может образоваться при температуре менее 0 градуса. Мелкие капли влаги в дождевых облаках застывают, поэтому и образуется данный вид осадков. Снежный покров позволяет получать реальную суммарную величину выпадений загрязняющих веществ, отражающую уровень загрязнения приземных слоёв атмосферы.[5] Контроль загрязнения снежного покрова дает возможность проанализировать поступление загрязняющих веществ на поверхность земли, что имеет важное значение для понимания процессов загрязнения окружающей среды. Таким образом, гидрохимическое исследование снежного покрова позволяет определить качественный состав загрязнителей и оценить техногенный поток, поступающий в геосистемы воздушным путём.[6]

1.2.Методика сбора проб снега для исследований.

Для взятия проб снега использовали треноги, на которых устанавливали кристаллизатор, предварительно отмыв и сполоснув дистиллированной водой. Выставляли его в период снегопада. Собранный снег помещали в полиэтиленовые пакеты, крепко завязанные для предотвращения контакта с атмосферным воздухом. Снег в пакетах растапливали, переливали в химический стакан, также отмытый и обработанный дистиллированной водой, после чего проводили исследования на определение pH и наличие ионов. Для определения воздействия на химический состав снега выхлопных газов автомобилей, я решил взять пробу снега непосредственно из-под выхлопной трубы работающего автомобиля и вблизи стоянки автотранспорта возле школы, чтобы оценить влияние выхлопных газов на химический состав снега.

1.3.Методика определения химических  свойств талого снега.

  1. Для определения pH талой воды использовался датчик pH, входивший в комплект цифровой лаборатории Releon «Химия-5».

2. Обнаружение веществ и ионов:

Для обнаружения органических веществ в одну пробирку наливают 5 мл дистиллированной воды, в другую – исследуемую воду. В каждую пробирку прибавляют по капле 5% перманганата калия КМnО₄. В пробирке с дистиллированной водой окраска сохранится. Исчезновение окраски в исследуемой воде указывает на присутствие в ней органических веществ (иногда неорганических восстановителей).

Определение наличия ионов Pb²⁺ производится следующим образом: к 5 мл талой воды добавить немного KI, после чего, добавив уксусной кислоты CH₃COOH, нагреть содержимое пробирки до полного растворения первоначально выпавшего желтого осадка PbI₂. Охладить полученный раствор под краном, при этом PbI₂ выпадет снова, но уже в виде золотистых кристаллов. Выпадение осадка будет говорить о наличии свинца.

Для определения ионов меди Cu²⁺ в фарфоровой чашке необходимо выпарить около 5 мл талой воды, после чего добавить каплю концентрированного аммиака. Изменение цвета на синий говорит о наличии ионов меди.

Для  определения ионов хлора Cl^- к 5 мл талой воды необходимо добавить 3 капли 10% раствора нитрата серебра AgNO₃с добавлением HNO₃. Образуется осадок или муть:

·                     слабая муть – 1-10 мг/л,

·                     сильная муть – 10-50 мг/л,

·                     хлопья – 50-100 мг/л,

·                     белый творожистый осадок > 100 мг/л.

Для  определения сульфат ионов SO₄^2-  к 5 мл талой воды добавить несколько капель раствора HCl и 3-4 капли 5% раствора BaCl₂. Образуется осадок или муть:

·                     слабая муть – 1-10 мг/л,

·                     сильная муть – 10-50 мг/л,

·                     хлопья – 50-100 мг/л,

·                     белый творожистый осадок > 100 мг/л.

Глава II. КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА И ОСНОВНЫЕ ЗАГРЯЗНИТЕЛИ СНЕЖНОГО ПОКРОВА ОБСЛЕДОВАННЫХ ТЕРРИТОРИЙ

2.1. Краткая  характеристика обследованных территорий

Все три обследованные населенные пункты расположены в соседних Барятинском и Кировском районах Калужской области. Калужская область – один из наиболее чистых в экологическом  отношении регионов Европейской  части России и самый чистый из 18 областей Центрального Федерального округа. Природа щедро одарила  нашу землю природными ресурсами, и  главной задачей для всех жителей  области является сохранение этого  богатства и разнообразия, чтобы  будущие поколения смогли увидеть  всю ту красоту, которой можем  любоваться мы сами.  Барятинский и Кировский районы  расположены на западе Калужской области.

   Барятинский район расположен в западном районе Калужской области, на Барятинско-Сухиничской равнине. Большая часть района находится на карстовой местности, с равнинами, покрывающими большую часть юга, и грядами высотой до 279 метров на севере на границе со Смоленской областью. Около 40 процентов территории занимают лиственные леса (береза, осина, ель, сосна). Разделение бассейна реки Днепр и бассейна реки Волги проходит через район, реки на юге района текут на юг к Днепру. Район находится в 100 км к западу от города Калуги и примерно в 240 км к юго-западу от Москвы. Площадь участка составляет 40 км (север-юг) и 40 км (запад-восток). Административный центр - город Барятино. Население Барятинского района около 5000 человек. Большинство жилых помещений района оборудованы газовым оборудованием. В районном центре находится 6 котельных на газу, АТП, а также большое число автомобилей. Помимо этого на территории района находится 4 фермерских хозяйства.

Район граничит с севером с Мосальским районом, с востока с Сухиничским районом , с юга с Кировским районом , с запада с Спас-Деменским районом. Небольшая часть граничит со Смоленской областью на севере.

 Сегодня в экономическом отношении Барятинский район относится к числу сельскохозяйственных районов области. Промышленный комплекс представлен 12 предприятиями.

              По территории МР «Барятинский район» протекает более 25 рек и ручьев. Самые крупные из них: Ужать, Неручь, Ворона. Жемчужиной природных красот района является уникальное озеро Бездон, ледникового происхождения, площадью 71 гектар и глубиною более 35 метров.

            Общая площадь земель, занятых лесами на территории Барятинского района составляет 47809 га.

            По территории района проходят автодорога «Мосальск-Барятино»-«Брянск-Людиново-Киров»- А-101- «Москва- Малоярославец -Рославль», которая соединяет районный центр с. Барятино с областным центром г. Калуга и имеет выход на автодорогу федерального значения А 101 «Москва-Малоярославец-Рославль» и в г. Киров, Людиново, Брянск. Данная автодорога имеет пересечение и связь с железной дорогой «Сухиничи-Смоленск» и «Фаянсовая-Вязьма» Смоленского отделения Московской железной дороги на ст. Барятинская и Занозная.

Важной особенностью физико-географического положения Кировского района является то, что он один из самых западных районов Калужской области, и что он размещен ближе, чем многие другие районы к Балтийскому морю и Атлантическому океану. Так, В то же время, Кировский район относительно недалеко удален и от южных морей. Весьма значительной особенностью является то, что территория района открыта теплым и влажным воздушным массам с Атлантики. Эта особенность очень сильно влияет на состояние погоды, особенно весной и осенью. Влияние Атлантики (вместе с географической широтой) можно считать одним из климатообразующих факторов. Территория Кировского района лежит в умеренном климатическом поясе – по обе стороны 54-й параллели северного полушария. Именно в этом климатическом поясе сложилась самая сильная нагрузка на природу. Тут самая высокая плотность населения, самая густая сеть городских и сельских поселений, высокая концентрация промышленных предприятий, самая большая освоенность земли и самая густая сеть железных и автомобильных дорог.

Кировский район не является исключением из этой реальности: более половины его территории введено в интенсивный хозяйственный оборот. Экологическая ситуация в центральной части района, прилегающей к городу Кирову, считается неблагоприятной для людей. Поэтому проблема охраны природы и ее рационального использования здесь весьма актуальна.

Площадь муниципального района – 100039 га (в том числе города Кирова – 3648 га), под сельхозугодиями занято 45812 га, из них под пашню 33793 га. Лесной фонд занимает 45204 га, водный фонд 710 га. Плотность населения — 46,0 человек на 1 кв.км.

Транспортным обслуживанием охвачено 58% территории района (49 населенных пункта из 85). Уровень доступности транспортных услуг для населения составляет 99% от общего количества граждан, постоянно проживающих на территории района.

Кировский район имеет густую сеть автомобильных дорог. Дороги с твердым покрытием связывают центр района со всеми центрами местных администраций, СПК и рядом небольших сельских населенных пунктов (Виннозаводчик, Засецкий, Смирновка, Острая Слобода, Ракитня и др.). Через территорию района и г. Киров проходит автодорога межобластного значения, связывающая Варшавское (Брестское) шоссе с г. Брянском. Дорогой областного значения является дорога Киров – Бетлица через Большие Савки.

В п.Шайковка дислоцируется полк дальней авиации.

Киров славен и прекрасен среднерусской природой. Обрамленный зеленью лесов он является зоной отдыха в любое время года для горожан и гостей города. Два озера – Верхнее и Нижнее – делают его облик неповторимым.

На территории муниципального района протекает река Болва, расположены 15 прудов. Для всей территории муниципального района характерны дерново - подзолистые почвы. Имеются месторождения минерального сырья – пески для силикатного кирпича, пески формовочные, глины легкоплавкие, торф.

Муниципальный район является одной из наиболее крупных административно-хозяйственных единиц области. Промышленность – ведущая отрасль экономики Кировского района. Крупных и средних промышленных предприятий на территории района – 7. В промышленности занято 39% работающих на крупных и средних предприятиях, в сельском хозяйстве — около 6 процентов. С севера на юг территорию пересекает железная дорога Вязьма-Киров-Брянск, в северо-западной части – железнодорожная ветка от магистрали Рославль – Сухиничи, также имеется железнодорожный узел с направлениями на Москву, Калугу, Смоленск, Брянск, Беларусь.

2.2. Основные загрязнители снежного покрова обследованных территорий

Основными источниками загрязнения снегового покрова являются автомобильный транспорт, промышленность и жизнедеятельность человека. Автомобильный транспорт оказывает комплексное влияние на снеговой покров. В качестве основных продуктов-загрязнителей, поступающих от автомобильного транспорта, можно выделить: продукты сгорания топлива, протечки горюче-смазочных материалов (ГСМ) и постоянное поддержание в воздухе дорожной пыли. Выхлопные и отработавшие газы двигателей внутреннего сгорания выбрасывают в воздушный бассейн более 70% оксидов углерода и углеводородов (бензолы, формальдегиды, бензапирен), около 55 процентов оксидов азота, до 5,5 процента воды, а также сажу (тяжелые металлы), гарь, копоть и т.д. Из-за большого числа автомобилей и при недостатке мер по уборке загрязнений, проезжая часть представляет собой аккумулятор всех загрязнителей, переносимых автомобилями. Так же, из-за постоянной физической нагрузки, проезжая часть не замерзает, что делает перемещение и поднятие в атмосферу загрязнений легче, что, разумеется, сказывается на прилегающем снежном покрове. Бытовые отходы также загрязняют снежный покров. Наибольшее загрязнение наблюдается вокруг жилых домов, мест скопления людей.

Территория школы расположена на улице, удаленной от центра. Основными загрязнителями территории, на которой брались пробы, являются автомобильные выхлопы. Вблизи населённого пункта находится ферма. Деревня Перенежье находится на границе Барятинского и Кировского районов.  Основным загрязнителем территории на которой брались пробы, является молочно-товарная ферма. Так как на территории деревни находится малое количество автомобилей, выхлопные газы будут оказывать незначительное влияние на химический состав воздуха. Поселок Шайковка находится на границе Барятинского и Кировского районов. Это военный городок. В нем имеются две котельные, осуществляющие выбросы в воздух. Так как в поселке много автотранспорта и расположена авиабаза, к основным загрязнителям можно отнести автомобильные выхлопы и выбросы от сгорания авиационного топлива самолетов.

Глава III. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1. Порядок проведения изучения снега в обследованных местах

Для изучения снега были определены 3 участка для забора снега. Во время определения местоположения участка учитывалась близость к объектам инфраструктуры, жилым зданиям и школе. Первый участок находился на территории Барятинской СОШ, второй участок находился на территории п. Шайковка, третий – на территории с. Перенежье. С каждого участка были взяты 4 пробы снега: 29 ноября, 3, 7 и 12 декабря. Снег отбирался во время снегопадов, и в тот же день пробы были запакованы в полиэтиленовые пакеты, для предотвращения контакта с загрязнителями. После растапливания проб, они подвергались исследованиям.

3.2.Результаты проведенного химического анализа талой воды

Химический анализ талой воды представляет собой определение pH талой воды, а также проверка наличия органических веществ и ионов, согласно методике проведения химического анализа. Помимо этого были взяты пробы снега, находящегося под выхлопной трубой автомобиля через 10 минут после остановки двигателя, а также был взят снег со стоянки автотранспорта работников школы для того, чтобы оценить влияние выхлопных газов на химический состав снега.

Таблица 7. Результаты химического анализа проб талого снега

№ участка	№ пробы	Дата	Направление ветра	рН	Органические вещества	Ионы                   Pb2+  Cu2+      Cl-           SO42-
1	1	29 ноября	Южный	5.3	Лилово-розовое окрашивание	-	-	-	1-10 мг/л
	2	3 декабря	Юго-западный	6.8	Красное окрашивание	-	-	-	-
	3	7 декабря	Юго-западный	8.3	Красное окрашивание	-	-	-	-
	4	12 декабря	Юго-западный	7.1	Красное окрашивание	-	-	-	-
2	1	29 ноября	Южный	7.2	Лилово-розовое окрашивание	-	-	-	-
	2	3 декабря	Юго-западный	8.6	Красное окрашивание	-	-	-	-
	3	7 декабря	Юго-западный	6.13	Лилово-розовое окрашивание	-	-	-	1-10 мг/л
	4	12 декабря	Юго-западный	6.7	Красное окрашивание	-	-	-	-
3	1	29 ноября	Южный	7.9	Красное окрашивание	-	-	-	-
	2	3 декабря	Юго-западный	6.6	Красное окрашивание	-	-	-	-
	3	7 декабря	Юго-западный	6.7	Лилово-розовое окрашивание	-	-	1-10 мг/л	-
	4	12 декабря	Юго-заданый	6.6	Красное окрашивание	-	-	-	-

Наличие ионов
Дата	Место	рН	Pb2+                  Cl-               Cu2+                SO42-
7 декабря	Снег из-под выхлопной трубы работающего автомобиля через 10 минут после остановки двигателя (бензиновый)	4.67	-	-	-	-
	Стоянка легкового автотранспорта сотрудников школы (бензиновый)	6.12	-	-	-	-

Выводы

  После проведения всех работ и обсуждения полученных результатов были сделаны следующие выводы:

1. Самым чистым участком является участок №3 (с. Перенежье), так как в выпавшем снеге, взятом с его территории, содержится наименьшее число загрязнителей. В пробе 3 были обнаружены органические вещества и хлорид-ионы, что объясняется наличием небольшого сельскохозяйственного предприятия, находящегося на территории села.

2. Самым экологически неблагоприятным является участок №2 (п. Шайковка), так как в снежном покрове, взятом с его территории, содержится наибольшее число загрязнителей. В пробе 3 были обнаружены органические вещества и сульфат-ионы. Наличие ионов SO₄^2-, найденных в пробах снега, взятых с территории посёлка Шайковка, вероятно, обусловлено тем, что в состав авиационного топлива, которое применяется во время полётов, входят серосодержащие вещества, продукты распада которых попадают в атмосферный воздух, а затем и в осадки. Также наличие сульфат-ионов можно объяснить тем, что на юго-западе от посёлка находится керамический завод, расположенный в г. Киров. Ветер в тот день также был юго-западным. При производстве керамики одними из выбрасываемых загрязнителей являются оксиды серы (II, IV), которые также попадают в атмосферный воздух.

3. Все вещества, попавшие в снег возле дороги, весной частично попадут в почву.

4. Загрязнение атмосферного воздуха в данной местности имеет антропогенный характер, большей частью это выхлопные газы автомобилей, со всеми ядовитыми веществами, а также производственные предприятия.

6. Исследования показали, что выхлопные газы автомобиля сильно влияют на химический состав снега, повышая его кислотность. Это обусловлено наличием в выхлопных газах кислотных оксидов и органических веществ (альдегиды, углеводороды, бенз(а)пирен и т.д.). На стоянке автотранспорта pH снега выше, чем рН снега из-под выхлопной трубы автомобиля, так как концентрация загрязняющих веществ меньше, а часть кислотных веществ нейтрализуется снегом с щелочной реакцией среды.

7. Слабокислая среда (pH 5.3) талой воды первой пробы первого участка (Барятинская СОШ) обусловлена близостью этого участка к двум школьным котельным, а также к двум котельным, находящимся на юге школы на расстоянии 500-600 метров и близостью улицы к дороге с интенсивным движением автотранспорта в утренние и дневные часы.

8. Исходя из результатов исследования можно сделать вывод о том, что среда снега колеблется от слабокислой до слабощелочной. По моему мнению, снег в верхних слоях атмосферы может иметь разную реакцию среды. В приземных слоях атмосферы происходит его частичная  нейтрализация, но я думаю, что эта нейтрализация незначительна, поэтому можно судить о состоянии  загрязнении более высоких слоёв атмосферы.

Заключение

Проводя данное исследование, я удостоверился в том, что исследование снежного покрова можно применять для оценки экологического состояния атмосферного воздуха из нижних и верхних слоёв атмосферы в определённые дни, но более конкретные выводы об экологической обстановке в географической области исследования можно сформулировать при большем числе взятых проб, а также большем числе участков, с которых будут браться пробы. Помимо этого, направление ветра во время проведения исследования было преимущественно западным и юго-западным, следовательно, пока что, нельзя точно сказать, откуда к нам приходит наибольшее количество загрязнителей атмосферного воздуха. В дальнейшем, я планирую продолжить своё исследование, увеличить число проб, взятых с участка, а также число самих участков, а также в конце зимы исследовать химический состав уже выпавшего снега, чтобы выяснить влияние приземных слоёв атмосферы на загрязнение снега.

Список литературы

1. Бокова, А. В. О чём молчит снег (исследование загрязнения снежного покрова путём биотестирования) / А. В. Бокова. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2016. — № 9.1 (113.1). — С. 11-12. — URL: https://moluch.ru/archive/113/28975

2.  Алексеев, С. В. и другие. Практикум по экологии. [Текст] / , М.: АО МДС. 1996. – 150 с.

3.  Ашихмина, экологический мониторинг. Учебно-методическое пособие. [Текст] / . М.: Агар. 2000. – 385 с.

4.  Криксунов, Е. А., Пасечник, В. В., Сидорин, учебник для общеобразовательных учебных заведений [Текст] / , , М.: Дрофа. 1995. – 240 с.

5.  Новиков, окружающей среды. Учебное пособие для техникумов [Текст] / М.: Высшая школа. 1997. – 286 с.

6.  Попова, в школе. Мониторинг природной среды. методическое пособие [Текст] / М,: Творческий центр. 2005. – 105 с.

7.  Скалон, Н. В. И другие. Практикум по изучению экологии городов Кузбасса. Учебно-методическое пособие. [Текст ] / и др. Кемерово.: Ирбис. 2006. – 120 с.

8.  Щукин, Экология для студентов вузов. Серия Шпаргалки [Текст]/ , Ростов – на Дону: Феникс. 2004. – 224 с.

9.  Фотографии из личного архива.

Приложение 1. Взятие проб снега во время снегопада.

.

Приложение 2. Котельные, находящиеся на юге от школы.

Приложение 3. Школьная котельная.

Приложение 4.