Исследовательская работе на тему: "Снеговой покров- как индикатор загрязнения окружающей среды в г. Братске"

                            Муниципальное общеобразовательное учреждение

«Средняя общеобразовательная школа №3»

Исследовательская работа по теме:

«Снеговой покров - как индикатор загрязнения окружающей среды

в городе Братске».

Выполнила работу: ученица 10 «А» кл.

Куркотова Анастасия

Руководители: учитель биологии

Викторова Е.Л.

II квалификационной категории

г. Братск  2011 год

Содержание:

1. Цели и задачи  ……………………………………………………………… 2
2.  Гипотеза…………………………………………………………………….. 2
3. Введение……………………………………………………………………. 3-4
4. Порядок работы…………………………………………………………….. 5
5. Исследование талой воды………………………………………………….5-7
6. Выводы. ……………………………………………………………………. 8
7. Список используемой литературы………………………………………….9

Цель:  провести исследование талой воды и определить, как окружающая среда влияет на качество снега.

 Задачи:  1. Определить основные источники загрязнения снега.

               2. обобщить собранный материал, полученный в результате исследования.

Гипотеза: Чем дальше источник загрязнения воздуха, тем чище снег.

Введение

 Загрязнение воздуха оказывает влияние на климат и здоровье людей.

Вода играет исключительно важную роль в природе. Она создает благоприятные условия для жизни растений, животных, микроорганизмов. Под влиянием солнечного тепла часть воды испаряется. Водяной пар, охлаждаясь в воздухе, превращается в капли, впитывает в себя газообразные выбросы, превращаясь, таким образом, в кислые и щелочные среды и в виде дождя или снега выпадает на землю. Дождевая и талая вода уже не являются чистыми.

Одним из способов изучения чистоты воздуха является исследование снега. Снеговой покров накапливает в своем составе практически все вещества, поступающие в атмосферу. В связи с этим снег можно рассматривать как своеобразный индикатор чистоты воздуха.

  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.  Выброс загрязняющих веществ автотранспортом происходит практически на уровне земли.

    Измерение загрязняющих веществ в снежном покрове позволяет оценить загрязнение атмосферного воздуха, воды и почв. Послойный отбор проб снежного покрова позволяет получить динамику загрязнения за зимний сезон, а всего лишь одна проба по всей толще снежного покрова дает представительные данные о загрязнении в период от образования устойчивого снежного покрова до момента отбора пробы.

       Среднее время пребывания в атмосфере антропогенных и природных веществ тесно связано с высотой выброса и физико-химическими свойствами. Время пребывания, как правило, растет с высотой выброса и увеличением дисперсности аэрозольных частиц и составляет от нескольких минут до года и более.

      Характерная высота поступления загрязняющих веществ от крупных промышленных предприятий и тепловых электростанций составляет 150 м. Эта оценка учитывает высоту труб, начальный подъем газопьыевого факела, распределение мощности выброса по отдельным типам источника. Реальная высота выброса может колебаться в широких пределах, от десятков до сотен метров.

     Выброс загрязняющих веществ автотранспортом происходит практически на уровне земли. Поступление в атмосферу природных веществ (продуктов ветровой эрозии, летучих соединений, морских брызг) происходит непосредственно с поверхности Земли.

При образовании и выпадении снега в результате процессов сухого и влажного вымывания концентрация загрязняющих веществ в нем оказывается обычно на 2-3 порядка величины выше, чем в атмосферном воздухе. Поэтому измерения содержания этих веществ могут производиться достаточно простыми методами и с высокой степенью надежности.

      Снежный покров является эффективным накопителем аэрозольных загрязняющих веществ, выпадающих из атмосферного воздуха. При снеготаянии эти вещества поступают в природные среды, главньм образом в воду, загрязняя их. Измерение загрязняющих веществ в снежном покрове позволяет оценить загрязнение атмосферного воздуха, воды и почв.

   Основными источниками загрязнения воздуха в городе Братске являются промышленные предприятия и автотранспорт. В зависимости от источника загрязнения и его удаленности изменяется и состав снегового покрова, поэтому мной были взяты пробы снега на анализ в различных местах. Собранный снег растаял, полученный раствор использовался для органолептического анализа: исследовали цвет снега, талую воду исследовали на запах, цвет, наличие осадка и мутности, наличие углеводородной пленки, наличие нитратов, сульфатов, хлоридов, кислотность.

Порядок работы:

1.      Отбор проб снега.

2.      Подготовка талой воды к анализу.

3.      Проведение анализов.

4.      Изучение литературы.

5.      Изучение материалов Интернет-сайтов.

1.     Отбор образцов снега проводился в нескольких точках: в районе Телецентра, в поселке Порожский, в лесной зоне (п. Галачинский) и в районе БЛПК.

Отбор проводился на открытом участке небольшим по площади; брала квадратный участок размером 20*20 см и в глубину 15 см.

2.    Снег собирался и помещался к стеклянную чистую банку, которая закрывалась крышкой. По приходу домой снег ставился и оставался таять. Полученную талую воду использовала для анализов.

3.    Органолептический анализ:

Цвет снега:

Для описания снега используют обычные названия: белый, серый, светло-серый. Для изучения цвета снега я его рассматривала его при дневном свете.

I.       п. Порожский – светло-серый.

II.    Телецентр – светло-серый.

III.БЛПК – серый.

IV. Лесная зона – белый.

Запах:

Для определения запаха нужно взять 200 мл талой воды, налить в колбу с широким горлом, накрыть стеклом и встряхивать вращательными движениями. Открыв стекло, быстро определить запах. Для определения интенсивности запаха, колбу накрыть стеклом, нагреть на водяной бане до температуры 60 градусов и определить интенсивность запаха.

I. п. Порожский – заметный. Легко обнаруживается, вода неприятна.

II. Телецентр – отчетливый, привлекает внимание.

III.БЛПК – сильный, неприятный.

IV.Лесная зона – слабый.

Наличие углеводородной пленки:

Воду в колбе отстоять в течении суток и отметить есть или нет радужной пленки.

I.       п. Порожский – не обнаружено.

II.    Телецентр – не обнаружено.

III.БЛПК – не обнаружено.

IV. Лесная зона – не обнаружено.

Наличие осадка и мутности:

Для определения осадка воду отстоять в течение суток, определить, образуется ли осадок после отстаивания воды. Если осадок имеется – определяем его интенсивность.

Воду взболтать, профильтровать и сравнить фильтр на наличие примесей.

I.       п. Порожский – осадок есть, на фильтре достаточное  количество примесей.

II.    Телецентр - осадок есть, на фильтре достаточное количество примесей.

III.БЛПК – осадок есть, на фильтре много примесей.

IV. Лесная зона – осадок есть, на фильтре еле заметны примеси.

 Определение кислотности воды:

Опустить в воду листок индикаторной бумаги и сравнить цвет листа со стандартной шкалой. Во всех образцах обнаружена кислотная среда.

I.                   п. Порожский – pH4.

II.    Телецентр - pH4.

III.БЛПК - pH4.

IV. Лесная зона – pH5.

Обнаружение хлорид-ионов:

К 10 мл пробы воды прибавляют 3-4 капли азотной кислоты (1:4) и приливают 0,5 мл раствора нитрата серебра.

Белый осадок выпадает при концентрации хлорид-ионов более 100 мг/л:

Cl^- + Ag⁺ = AgCl↓

Помутнение раствора наблюдается, если концентрация хлорид-ионов более 10 мг/л, опалесценция – более 1мг/л. При добавлении избытка аммиака раствор становится прозрачным.

I.       п. Порожский – опалесценция (более 1 мг/л).

II.    Телецентр – опалесценция (более 1 мг/л).

III.БЛПК – опалесценция (более 1 мг/л).

IV. Лесная зона – не обнаружено.

Обнаружение сульфат-ионов:

К 10 мл пробы воды прибавляют 2-3 капли соляной кислоты (16 мл соляной HCl (p=1,19), растворить в воде и довести объем до 100 мл) и прибавляют 0,5 мл раствора хлорида бария (10 г BaCl₂ * 2H₂O растворить в 90 г воды).

При концентрации сульфат-ионов более 10 мг/л выпадает осадок:

SO₄^2- + Ba²⁺ = BaSO₄↓

Если наблюдается опалесценция, то концентрация сульфат-ионов более 1 мг/л.

Осадок нерастворим в азотной и соляной кислоте.

I.                    п. Порожский – не обнаружено.

II.    Телецентр – не обнаружено.

III.БЛПК – опалесценция (более 1 мг/л).

IV.                 Лесная зона – не обнаружено.

Обнаружение катионов свинца:

В пробирку помещают 10 мл пробы воды, прибавляют 1 мл раствора реагента – хромата калия (10 г K₂CrO₄ растворить в 90 мл воды). Реакцию проводят в нейтральной среде при комнатной температуре. Если выпадает желтый осадок, то содержание катионов свинца более 100 мг/л:

Pb²⁺ + CrO₄^2- = PbCrO₄ (желтый)

Если наблюдается помутнение раствора, то концентрация ионов свинца более 20 мг/л, а при опалесценции – 0,1 мг/л. Осадок нерастворим в воде, уксусной кислоте и аммиаке.

I.       п. Порожский – концентрация ионов свинца более 20 мг/л.

II.    Телецентр – концентрация ионов свинца более 20 мг/л.

III.БЛПК – концентрация ионов свинца более 20 мг/л.

IV. Лесная зона – опалесценция (0,1 мг/л).

Выводы:

1.      Качество снега зависит от удаленности источника загрязнения.

2.      На качество снега большое влияние оказывают промышленные предприятия.

3.      Самый чистый снег оказался в образце, взятом в лесной зоне. Снег белый, талая вода имеет слабый запах, при фильтрации обнаружены слабозаметные примеси.

4.      Самый грязный оказался образец снега, взятый в районе «БЛПК»; снег серый, талая вода имеет неприятный запах, на фильтре осталось большое количество примесей.

Список используемой литературы:

1. М.З. Федорова, В.С.Кучменко, Г.А.Воронина «Экология человека», Москва, «Вентана-Граф», 2010год.
2. В.М.Суворова «Опыт экологической работы со школьниками», Волгоград, 2009 год.
3. Г.А. Фадеева «Международные экологические акции в школе», Волгоград, 2006 год.
4. Н.Н. Юшков, М.Р. Ерофеева, В.А. Рубцова «Непрерывное экологическое образование(программно-методические материалы)», Братск, 200о год.
5. В.Л. Горохов, Л.М. Кузнецов, А.Ю.Шмыков «Экология», учебное пособие, Москва-Санкт-Петербург, «Издательский дом Герда», 2005год.

• 1 слайд

  Снеговой покров – как индикатор загрязнения окружающей среды в г. Братске
  

• 2 слайд

  Цель: провести
  исследование талой воды и определить как окружающая среда влияет на качество снега.
  Задачи:
  1. Определить основные источники загрязнения снега.
  2. Обобщить собранный материал, полученный в результате исследования.
  

• 3 слайд

  Гипотеза: Чем дальше источник загрязнения воздуха, тем чище снег.
  
  
  

• 4 слайд

  Одним из способов изучения чистоты воздуха является исследование снега. Снеговой покров накапливает в своем составе практически все вещества, поступающие в атмосферу. В связи с этим снег можно рассматривать как своеобразный индикатор чистоты воздуха.
  
  Снежный покров является эффективным накопителем аэрозольных загрязняющих веществ, выпадающих из атмосферного воздуха.
  

• 5 слайд

  Загрязнение снежного покрова происходит в 2 этапа
  загрязнение снежинок во время их образования в облаке и выпадения на местность
  загрязнения уже выпавшего снега в результате сухого выпадения загрязняющих веществ из атмосферы
  

• 6 слайд

  Основными источниками загрязнения атмосферы в городе Братске являются промышленные предприятия и автотранспорт.
  В зависимости от источника загрязнения и его удаленности изменяется и состав снегового покрова.
  

• 7 слайд

  Порядок работы:
  1. Отбор проб снега.
  2. Подготовка талой воды к анализу.
  3. Проведение анализов.
  4. Изучение литературы.
  5. Изучение материалов интернет-сайтов.
  

• 8 слайд

  Отбор проб снега:
  I. п. Порожский
  II. В районе Телецентра
  III. В районе БЛПК
  IV. В лесной зоне (п. Галачинский).
  

• 9 слайд

  Органолептический анализ –
  метод определения качества продукции на основе анализа восприятий органов чувств: зрения, обоняния, слуха, осязания, вкуса.
  Цвет снега.
  I. п. Порожский - светло-серый.
  II. В районе Телецентра – светло-серый.
  III. В районе БЛПК – серый.
  IV. В лесной зоне (п. Галачинский) – белый.
  
  

• 10 слайд

  Определение запаха
  I. п. Порожский – заметный, легко
  обнаруживается.
  II. Телецентр – отчетливый.
  III. БЛПК – сильный, неприятный.
  IV. Лесная зона – слабый.
  

• 11 слайд

  Наличие углеводородной пленки.
  I. п. Порожский – не обнаружено.
  II. В районе Телецентра - не обнаружено.
  III. В районе БЛПК - не обнаружено.
  IV. В лесной зоне (п. Галачинский) – не обнаружено.
  

• 12 слайд

  Определение осадка
  

• 13 слайд

  Определение осадка
  п. Порожский – осадок есть, на фильтре достаточное количество примесей.
  БЛПК – осадок есть, на фильтре много примесей.
  Телецентр - осадок есть, на фильтре достаточное количество примесей.
  Лесная зона – осадок есть, на фильтре еле заметны примеси.
  

• 14 слайд

  Определение кислотности
  п. Порожский – pH4.
  Телецентр - pH4 .
  БЛПК - pH4.
  Лесная зона – pH5.
  

• 15 слайд

  Обнаружение хлорид-ионов
  Cl- + Ag+ = AgCl↓
  
  

• 16 слайд

  Обнаружение хлорид-ионов
  п. Порожский – опалесценция (более 1 мг/л).
  Телецентр – опалесценция (более 1 мг/л).
  БЛПК – опалесценция (более 1 мг/л).
  Лесная зона – не обнаружено.
  
  Опалесценция – (опал лат. escentia-суффикс, обозначающий слабое действие) – явление рассеивание света мутной средой, обусловленное её оптической неоднородностью
  (слабая белесоватость или помутнение).
  

• 17 слайд

  Обнаружение сульфат-ионов
  I.
  II.
  III.
  IV.
  SO42- + Ba2+ = BaSO4↓
  I. п. Порожский – не обнаружено.
  II. Телецентр – не обнаружено.
  III. БЛПК – опалесценция (более 1 мг/л).
  IV. Лесная зона – не обнаружено.
  
  

• 18 слайд

  Обнаружение катионов свинца
  I.
  II.
  III.
  IV.
  I. п. Порожский – концентрация ионов свинца более 20 мг/л.
  II. Телецентр – концентрация ионов свинца более 20 мг/л.
  III. БЛПК – концентрация ионов свинца более 20 мг/л.
  IV.Лесная зона – опалесценция (0,1мг/л). 
  
  

• 19 слайд

  Выводы:
  Качество снега зависит от удаленности источника загрязнения.
  На качество снега большое влияние оказывают промышленные предприятия.
  Самый чистый снег оказался в образце, взятом в лесной зоне. Снег белый, талая вода имеет слабый запах, при фильтрации обнаружены слабозаметные примеси.
  Самый грязный оказался образец снега, взятый в районе «БЛПК»; снег серый, талая вода имеет неприятный запах, на фильтре осталось большое количество примесей.