Школьная научно-практическая конференция
молодых исследователей программы «Шаг в будущее 2014»
Россия, село Новолокти, Ишимского района,
Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение
Новолоктинская средняя общеобразовательная школа
Влияние снега
на здоровье человека
Автор:
Долгушин Артем Сергеевич
ученица 8 класса,
МАОУ Новолоктинская СОШ
Руководитель:
Луговских Екатерина Николаевна,
учитель химии
МАОУ Новолоктинская СОШ
Новолокти, 2015 год
«Влияние снега на здоровье человека»
Долгушин Артем Сергеевич,
Россия, село Новолокти, Ишимского района,
Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение
Новолоктинская средняя общеобразовательная школа, 8 класс.
Краткая аннотация.
Окружающая среда оказывает большое воздействие на здоровье человека. Состав снеговых вод напрямую зависит от состояния атмосферы, гидросферы и литосферы. Именно поэтому анализ снеговых талых вод наиболее ярко показывает характер и процесс загрязнения окружающей среды. Данная работа посвящена исследованию снеговой воды села Новолокти. Снежные хлопья вследствие большой поверхности являются лучшими очистителями воздуха. Поэтому снеговые талые воды содержат большое количество вредных веществ, выпавших из атмосферы с выбросами переработки ГСМ и накопившихся в снегу в течение зимнего периода. А при таянии снежного покрова примеси загрязняют водоемы. Применив доступные методики, можно использовать снеговой покров как индикатор для определения состояния загрязнения окружающей среды.
«Влияние снега на здоровье человека»
Долгушин Артем Сергеевич,
Россия, село Новолокти, Ишимского района,
Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение
Новолоктинская средняя общеобразовательная школа, 8 класс.
Аннотация.
Окружающая среда оказывает большое воздействие на здоровье человека. Именно поэтому анализ снеговых талых вод наиболее ярко показывает характер и процесс загрязнения окружающей среды. Данная работа посвящена исследованию снеговой воды села Новолокти. Снежные хлопья вследствие большой поверхности являются лучшими очистителями воздуха. Поэтому снеговые талые воды содержат большое количество вредных веществ, выпавших из атмосферы с выбросами промышленных предприятий и накопившихся в снегу в течение зимнего периода. А при таянии снежного покрова примеси загрязняют водоемы.
Актуальность исследования: Сейчас можно с уверенностью утверждать, что экология – это актуальная проблема современности, так как с каждым годом добавляются все новые и новые химически-вредные вещества, загрязняющие окружающую среду.
Цель работы: изучить физико-химические показатели снеговой воды с. Новолокти на предмет содержания загрязнений, влияющих на здоровье человека.
Задачи исследования:
Исследование проб снежного покрова в с. Новолокти на содержание некоторых химических элементов и соединений, выявление физических свойств талой воды данных проб снега;
На основе анализа данных, полученных в процессе исследований и обработки результатов, сделать вывод о возможных источниках загрязнения снега в нашей местности и выяснить экологическую ситуацию в селе;
Изучить физико-химические показатели снегового покрова различных участков села Новолокти на предмет содержания загрязнений.
Объект исследования: образцы снеговой воды села Новолокти.
Предмет исследования: снеговая вода и загрязнители в ней.
Гипотеза: если снеговой покров содержит в себе загрязнения, то он может влиять на здоровье человека.
Методы исследования:
Анализ и изучение литературных источников, раскрывающих теоретические аспекты свойств воды, ее биологическую роль и экологическое состояние.
Изучение различных методик исследования состояния снеговой воды на загрязнители: органолептических, метода биоиндикации.
«Влияние снега на здоровье человека»
Долгушин Артем Сергеевич,
Россия, село Новолокти, Ишимского района,
Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение
Новолоктинская средняя общеобразовательная школа, 8 класс.
Научная статья
Снежный покров является эффективным накопителем аэрозольных загрязняющих веществ, выпадающих из атмосферного воздуха. При снеготаянии эти вещества поступают в природные среды, главным образом в воду, загрязняя их.
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. Отбор проб снежного покрова позволяет получить степень загрязнения в 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.
В нашей стране экологическая обстановка во многих регионах оказалась катастрофической. Выбрасываемые в окружающую среду загрязнители переносятся в атмосферу, в почву и воду, постепенно рассеиваются в биосфере. При этом загрязнители могут поглощаться живыми организмами, оказывая на них вредное воздействие.
Загрязняя биосферу, человек, занимающий по отношению к другим живым организмам место суперхищника, сталкивается с эффектом бумеранга. Находясь в самом конце пищевых цепей, он становится потребителем наиболее загрязненной пищевой продукции. Поэтому мы и решили выяснить, какова же экологическая ситуация в нашем селе, по сравнению с другими регионами нашей страны через изучение степени загрязнения снежного покрова.
Снег по своему составу в настоящее время является «ядом» для окружающей среды. Например, «наш» снег может проесть бетон. Процентное содержание ряда компонентов снега при усиленной антропогенной нагрузки превышает стандартный уровень в тысячи раз, что делает снег таким опасным даже для человека, потому что человек дышит парами испарившейся воды отравленного снега.
Влияние автотранспорта на загрязнение снега оценено как существенное. Оно может угнетать рост древесных и кустарниковых насаждений в прилегающей к дороге 10-20-метровой зоне.
Соленые воды пагубно влияют на рост растений, вызывают засоление почв. Использование соли, дешевого способа «растопить» снег, приводит к повышению содержания хлоридов в почве и грунтовых водах. Атмосферные осадки не вымывают рассыпанную зимой соль из лунок грунта, и она накапливается из года в год вокруг дорог, и со временем попадает в водоемы. Даже когда соль применялась в течение всего лишь одной зимы, ее остается в почве так много, что и спустя несколько лет может сохраняться опасная ее концентрация.
Хлор- один из важнейших биогенных макроэлементов, содержится во всех живых организмах. Хлорид-ион образуется в результате растворения и сольватации ионных солей, содержащих анион хлора (хлориды). Основным источником хлорид ионов является поваренная соль, используемая при приготовлении пищевых продуктов, так же объясняется загрязнением водоема сточными водами некоторых производств. Молекулярный хлор, а также многие его соединения обладают высокой токсичностью.
Карбонаты. Нормальные карбонаты широко распространены в природе. Основным источником гидрокарбонатных и карбонатных ионов в поверхностных водах являются процессы химического выветривания и растворения карбонатных пород типа известняков, мергелей, доломитов. Некоторая часть гидрокарбонатных ионов поступает с атмосферными осадками и грунтовыми водами. Гидрокарбонатные и карбонатные ионы выносятся в водоемы со сточными водами предприятий химической, силикатной, содовой промышленности и т.д.
Сульфаты присутствуют практически во всех поверхностных водах и являются одними из важнейших анионов. Повышенные содержания сульфатов ухудшают органолептические свойства воды и оказывают физиологическое воздействие на организм человека. Основным источником растворенных в воде сульфатов является гипс. В подземных водах с содержанием сульфат – иона обычно выше, чем вводе рек и озер. Значительные количества сульфатов поступают в водоемы в процессе отмирания организмов и окисления наземных и водных веществ растительного и животного происхождения и с подземным стоком. В больших количествах сульфаты содержатся в шахтных водах и в промышленных стоках производств, в которых используется серная кислота, например, окисление пирита. Сульфаты выносятся также со сточными водами коммунального хозяйства и сельскохозяйственного производства.
Медь — один из важнейших микроэлементов. Основным источником поступления меди в природные воды являются сточные воды предприятий химической, металлургической промышленности, шахтные воды, альдегидные реагенты, используемые для уничтожения водорослей. Медь может появляться в результате коррозии медных трубопроводов и других сооружений, используемых в системах водоснабжения. В подземных водах содержание меди обусловлено взаимодействием воды с горными породами, содержащими ее (халькопирит, халькозин, ковеллин, борнит, малахит, азурит, хризаколла, бротантин). Избыточные концентрации меди оказывают неблагоприятное воздействие на растительные и животные организмы. Избыток меди может попасть в организм с пищей или водой, при этом наблюдается: металлический привкус во рту, боли в животе, тошнота, рвота, диарея, развивается гемолитическая анемия, почечная и печеночная недостаточность.
Фенолы представляют собой производные бензола с одной или нескольким гидроксильными группами. Фенолы являются одним из наиболее распространенных загрязнений, поступающих в поверхностные воды со стоками предприятий нефтеперерабатывающей, сланцеперерабатывающей, лесохимической, коксохимической, анилинокрасочной промышленности и др. В сточных водах этих предприятий содержание фенолов может превосходить 10-20 г/дм3 при весьма разнообразных сочетаниях. Фенол – ядовит. При попадании на кожу вызывает ожоги, при этом он всасывается через кожу и вызывает отравление.
Основными источниками загрязнения в нашем селе являются:
Транспорт. За год автомобиль сжигает в среднем две тонны топлива, поглощая при этом тридцать тонн кислорода. В атмосферу выбрасываются центнеры угарного газа, окислов азота, других продуктов сгорания. Доля транспорта в суммарных выбросах загрязняющих веществ в атмосферу от всех источников превышает сегодня 45 процентов;
Бытовые отходы. Интенсивная антропогенная деятельность оказывает воздействие на почвенный покров. Загрязнение почвы является индикатором геохимического состояния окружающей среды в целом и отражает результаты многолетнего накопления загрязняющих веществ на территории села.
Исследование снежного покрова проводилось в январе 2015 года. Отбор снега проводился вблизи дороги и во дворе дома. Для получения более точных результатов, каждый анализ проводился не менее двух раз.
Органолептические исследования (Приложение 1):
Результаты определения цветности снеговой воды верхнего слоя исследуемых участков:
Почти все образцы воды не соответствуют идеальным показателям (дистиллированной воде), что свидетельствует о загрязнении горюче-смазочными материалами.
Исследования показывают, что снеговой покров имеет значительные загрязнения участка.
Результаты определения характера и интенсивности запаха исследуемых образцов снеговой воды:
Снеговая вода дворового образца не имеет никакого запаха;
Снеговая вода придорожного слоя объекта имеет отчетливый искусственный запах, связанный с попаданием в снег выхлопных газов, различных химических соединений;
Химические показатели (Приложение 2):
Значения водородного показателя снеговой воды исследуемых участков:
Снеговая вода дворового слоя «имеет слабощелочную среду, следовательно, в ней растворено небольшое количество веществ, которые обладают слабыми основными свойствами;
Вода верхнего слоя снега имеет слабокислую среду, значит в ней растворено незначительное количество углекислого газа или других газов;
Исследование содержания хлорид-ионов:
Исследование содержания карбонат-ионов:
Незначительное содержание карбонат- ионов наблюдается в образцах снеговой воды.
Наибольшее содержание карбонат- ионов показали образцы придорожного слоя .
Содержание карбонат-ионов в образцах снеговой воды сохраняется на постоянном уровне.
Исследование содержания сульфат-ионов:
Наибольшее содержание сульфат-ионов отмечается в образцах снеговой воды придорожного слоя;
Наименее загрязнены сульфат- анионами пробы снеговой воды, взятой во дворе дома.
Исследование содержания ионов меди:
Исследование содержания фенола:
Результаты биоиндикации (Приложени 3):
На пятый день длина ростков наблюдается у картофеля, помещенного в образец воды дворового слоя снега.
Картофель, помещенный в образец воды придорожного слоя снега – сгнил, так и не начав прорастать.
«Влияние снега на здоровье человека»
Долгушин Артем Сергеевич,
Россия, село Новолокти, Ишимского района,
Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение
Новолоктинская средняя общеобразовательная школа, 8 класс.
Заключение.
Эта работа посвящена исследованию степени загрязнения снега села Новолокти, влияющего на здоровье человека, тем самым выявив экологическую ситуацию в селе. Данные исследовательской работы показали, что наибольшее количество вредных веществ, которое содержится в снежном покрове, находится в непосредственной близости у дороги. Чем дальше мы удаляемся от дороги, тем меньше их становится.
Уровень загрязнения снежного покрова исследуемых объектов отличается от нормы;
Результаты разных исследований показали, что снеговая вода является опасной для здоровья людей;
Показатели загрязнения придорожного слоя выше, чем дворового слоя снежного покрова, следовательно, при таянии снега в весенний период будет происходить испарение с наличием вредных веществ, нанося вред здоровью человека;
Так как качественный состав снеговой воды села во дворах имеет меньшую степень загрязнения и по толщине снежного покрова дворов, можно судить, что экологическая ситуация в селе находится на среднем уровне. В дальнейшем планируем работать над качественным составом снежного покрова г. Ишима в сравнении со снежным покровом сельской местности, и сделать выводы об экологической ситуации ближайшего города
Мы подтвердили гипотезу, что снеговой покров влияет на здоровье человека. Входящие в состав вещества талой снеговой воды вредны для организма в разной степени.
Прогресс человечества ведет к нежелательному загрязнению природы и воздуха в том числе. Атмосфера не знает национальных границ, а значит - на воздух в одном регионе могут оказывать сильное влияние действия, предпринимаемые в другом, и эти действия должны быть разумными. А снег является эффективным накопителем аэрозольных загрязняющих веществ, выпадающих из атмосферного воздуха. Сохранение чистоты воздуха для нашего и будущего поколений является не только задачей всего человечества в целом, но и каждого человека в отдельности. Это должен помнить каждый. У нас есть гражданская обязанность бороться за чистоту окружающей среды. Мы в ответе за те знания, которые получаем.
«Влияние снега на здоровье человека»
Долгушин Артем Сергеевич,
Россия, село Новолокти, Ишимского района,
Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение
Новолоктинская средняя общеобразовательная школа, 8 класс.
План исследования
Проблемная ситуация
Окружающая среда оказывает большое воздействие на здоровье человека. Состав снеговых вод напрямую зависит от состояния атмосферы, гидросферы и литосферы. Именно поэтому анализ снеговых талых вод наиболее ярко показывает характер и процесс загрязнения окружающей среды. Данная работа посвящена исследованию снеговой воды села Новолокти. Используя различные методики : органолептические, колориметрические, метод биоиндикации, изучил физико-химические показатели талой воды. Снежные хлопья вследствие большой поверхности являются лучшими очистителями воздуха. Поэтому снеговые талые воды содержат большое количество вредных веществ, выпавших из атмосферы с выбросами промышленных предприятий и накопившихся в снегу в течение зимнего периода. А при таянии снежного покрова примеси загрязняют водоемы. Применив доступные методики, можно использовать снеговой покров как индикатор для определения состояния загрязнения окружающей среды.
Гипотеза: если снеговой покров содержит в себе загрязнения, то он может влиять на здоровье человека.
Новизна исследования:
Никто ещё не занимался исследованием снежного покрова села на предмет загрязнений вредными веществами, влияющими на здоровье человека. В ходе работы мы изучили научную литературу по данной теме, провели эксперименты.
Практическое значение исследования состоит в том, что экология является неотъемлемой частью жизни любого человека. И экологическая ситуация в районе, зависит от людей, живущих на данной территории.
Методы исследования:
Определение цветности воды . Качественную оценку цветности воды можно провести путем сравнения ее с дистиллированной водой, на фоне листа белой бумаги сравнить наблюдаемый цвет (бесцветная, светло-бурая, желтоватая, серая, мутная и т. д.);
Определение запаха. Определение запаха воды производится следующим образом: 100 мл исследуемой воды при комнатной температуре наливают в колбу вместимостью 150-200 мл с широким горлом. Накрывают часовым стеклом или притертой пробкой, встряхивают вращательным движением, открывают пробку или сдвигают часовое стекло и быстро определяют характер и интенсивность запаха. Затем колбу нагревают до 60°С на водяной бане и также оценивают запах.
Определение водородного показателя образцов воды. Это исследование позволяет определить кислотность воды – рН. В пробирку с небольшим количеством воды опускают универсальную индикаторную бумажку. По ее цвету определяют рН среды.
Качественное определение хлорид-ионов. Для обнаружения хлорид-иона Cl- используют раствор нитрата серебра AgNO3 в присутствии разбавленного раствора азотной кислоты HNO3. Стандартный раствор с ионом Cl- при добавлении AgNO3 приобретает белый цвет и вид “творожистого осадка”. Контроль не меняет опалесцирующий цвет раствора (из-за раствора AgNO3) при добавлении реактива. Приблизительное содержание хлоридов определяют по осадку или помутнению.
Качественное определение карбонат- ионов.В пробирку вносят 10 мл используемой воды и приливают пипеткой несколько капель 10%-ного раствора соляной кислоты. Образующийся по реакции оксид углерода (IV) выделяется в виде пузырьков. По интенсивности их выделения судят о более или менее значительном содержании карбонатов.
Качественное содержание сульфат-ионов. метод определения массовой концентрации сульфат-ионов основан на реакции сульфат-ионов с катионами бария с образованием нерастворимой суспензии сульфата бария. Анализ выполняют в воде. Для работы необходим мутномер - несложное приспособление для измерения содержания в растворе взвешенных частиц. В пробирку с анализируемой водой добавляют 2 капли раствора соляной кислоты и 14-15 капель раствора нитрата бария. Образовавшуюся суспензию (белый осадок) переносят во вторую пробирку, пока в первой не появится изображение рисунка на дне. Измерить высоту столба суспензии в первой пробирке. Продолжать переносить суспензию до тех пор, пока в ней не скроется изображение рисунка. Измерить высоту столба суспензии во второй пробирке. Среднее арифметическое измерение высоты столба суспензии рассчитывается по формуле:h= (h1+h2)/2
Содержание ионов меди. Аммиак, будучи прибавлен в небольшом количестве, осаждает зеленоватую соль, легко растворимую в избытке реактива (аммиака) с образованием интенсивно синего цвета комплексного аммиачного соединения меди.
Определение фенола. Для обнаружения фенола можно использовать реактив FeCl3. В стандартном растворе при приливании реактива возникает фиолетовая окраска, а в контроле – жёлтая. Приблизительное содержание фенола определяют по изменению цвета.
Библиография
1.С.В. Алекссев, Н.В.Груздева, Э.В.Гущина « Экологический практикум школьника». Изд. « Учебная литература» 2005г.
2. Л.А. Цветков « Органическая химия» учебное пособие.
3. Интернет- ресурсы
[1] http://biology.krc.karelia.ru/misc/
[2] http://www.gicpv.ru/
[3] http://www.agrovodcom.ru/info_vibor_pumps.php
[4] http://voda.kr-company.ru/
[5] http://www.geohydrology.ru/
Приложение 1
ОРНАТОЛЕПТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ:
ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ТАЛОЙ ВОДЫ
СВОЙСТВА
СНЕГ ПРИДВОРОВОЙ ТЕРРИТОРИИ
СНЕГ ПРИДОРОЖНОЙ ТЕРРИТОРИИ
ВЫВОД
Цветность
Бесцветная.
Коричневая, с большим количеством плавающих частиц .
Интенсивность запаха
Запах отсутствует.
Запах выхлопных газов, бензина, масла.
Приложение 2
ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ТАЛОЙ ВОДЫ
СВОЙСТВА
СНЕГ ПРИДВОРОВОЙ ТЕРРИТОРИИ
ВЫВОД
СНЕГ ПРИДОРОЖНОЙ ТЕРРИТОРИИ
ВЫВОД
Значение водородного показателя снеговой воды
Среда слабощелочная
В снеговой воде растворено небольшое количество веществ, которые обладают слабыми основными свойствами.
Среда кислая
В снеговой воде растворено значительное количество углекислого и других газов.
Содержание Cl- ионов
Содержится незначительное количество
Снег, практически, не токсичен.
Содержится значительное количество
Снег обладает высокой токсичностью
Содержание СО3- ионов
Незначительное количество
В снегу нет веществ для химической, силикатной, содовой промышленности
Содержится значительное количество
Возле трассы разбросаны вещества от ГСМ переработки
Содержание SO4- ионов
Содержится значительное количество
Идёт окисление поверхности земли и отмирание живых существ
Содержится более значительное количество
В снеге присутствует гипс, за счет окисления поверхности земли и отмирания живых существ.
Содержание Cu+ ионов
Содержится незначительное количество
Содержится значительное количество
В снеге присутствует медная ржавчина.
Содержание фенола
Содержится незначительное количество
Содержится незначительное количество
Приложение 3
АНАЛИЗ СНЕЖНОГО ПОКРОВА МЕТОДОМ БИОИНДИКАЦИИ
№п/п
СНЕГ ПРИДВОРОВОЙ ТЕРРИТОРИИ
ВЫВОД
СНЕГ ПРИДОРОЖНОЙ ТЕРРИТОРИИ
ВЫВОД
1
Ростки картофеля
На основе метода биоиндикации можно сделать следующие выводы, в чистом снеге картофель дал ростки уже на 5 день
Картофель сгнил
На основе метода биоиндикации можно сделать следующие выводы, в грязном снеге картофель начал гнить, в следствии влияния на картофель загрязняющих веществ, находящихся в придорожном снеге.
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.