Научно-исследовательская работа "Снег как показатель чистоты"

РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ

ХАНТЫ-МАНСИЙСКИЙ АВТОНОМНЫЙ ОКРУГ - ЮГРА

ГОРОД РАДУЖНЫЙ

Научно-исследовательская работа
на VIII городскую научно-практическую конференцию «Первые шаги в науку»

СНЕГ КАК ПОКАЗАТЕЛЬ ЧИСТОТЫ ВОЗДУХА

Авторы:	Петкогло Ольга Константиновна Нуриева Алина Ахлимановна 4г класс Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение «Средняя общеобразовательная школа №4»
Руководитель:	Садыкова Светлана Акимовна учитель начальных классов Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение «Средняя общеобразовательная школа №4»

г.Радужный

2018 год

Оглавление

Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   3

Теоретическая часть . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  4

Практическая часть (исследование) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  5

Заключение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  7

Список литературы и интернет-источников . . . . . . . . . . . . . . . . .  . . . . . . . . . . . . . . 10

Приложения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11

Введение

Данную тему мы выбрали, потому что обратили внимание на то, что снег в разных местах города имеет разный цвет. А также узнали, что снег является очистителем воздуха, начиная с момента снегопада, так как он впитывает в себя все вещества, которые находятся в нём. На снег оседает все, что находится в воздухе.  Практически любая деятельность человека загрязняет снег и затрагивает проблему чистоты окружающего снега. Здоровье человека напрямую зависит от экологического состояния места его проживания. Особенно важна чистота атмосферного воздуха, ведь мы не можем обойтись без дыхания, поэтому проблема загрязнения атмосферы наиболее актуальна. Охрана атмосферного воздуха представляет собой важную экологическую проблему, которой уделяется огромное внимание во многих странах.

Чтобы ответить на вопрос, каким воздухом мы дышим, необходимо уметь определять степень загрязнения окружающей среды. Для этого существует много различных методов. Оказывается, не нужно специальных сложных приборов! Чистоту воздуха можно определить по окружающим место растениям, мху и даже по снегу. Именно этот метод нас очень заинтересовал, поскольку на улице зима.

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

Так как снег – показатель чистоты воздуха, то проблема, которую нам предстояло определить – чистота снежного покрова в нашем городе.

Целью нашего исследования стало изучение состояния снежного покрова города Радужный и оценка по его состоянию атмосферного воздуха в зимний период.

Для достижения поставленной цели были определены следующие задачи:

1) изучить теоретический материал о снеге;

2) взять пробы снега с четырёх разных участков города и используя их провести анализ талой воды;

3) сделать вывод по результатам исследований об экологическом состоянии снежного покрова и степени его зависимости от источника загрязнения;

Область исследования: экология города Радужный.

Объектом исследования стала чистота снега в городе Радужный.

Предмет исследования – снег, взятый на разных участках территории города.

Анализируя литературу по теме, мы пришли к выводу, что абсолютной экологической чистоты нет нигде, кроме мест, куда «не ступала нога человека».

Человек изобрел автомобиль для скорости передвижения, но эта техника отбирает у нас кислород, а взамен дает нам целый список ядовитых газов. В нашем городе, к сожалению, эта проблема тоже становится актуальной. Одним из основных источников загрязнения окружающей среды является транспорт.

Таким образом, гипотеза нашего исследования заключается в следующем: допустим, чем дальше источник загрязнения воздуха, тем чище снег.

Методы исследования:

1.Изучение литературы.

2.Изучение материалов интернет-сайтов.

3. Отбор проб снега.

4. Подготовка талой воды к анализу.

5. Проведение анализов.

6. Обобщение информации о проведенных исследованиях.

7. Опрос учащихся по теме исследования.

Теоретическая часть

Свое исследование мы начали с посещения библиотеки и работы с литературой, работали с интернет - ресурсами с целью поиска информации о снеге. Мы нашли много информации о снеге и его исследованиях.

Мы узнали, что наука, которая изучает снежный покров называется криологией. И многие ученые занимаются его исследованием [1].

Итак, снежный покров — это слой снега на поверхности Земли, образовавшийся в результате снегопадов и метелей [1].

Снег - это замёрзшая вода, так как снежинки состоят из маленьких кристалликов льда, и поскольку свет отражается от их многочисленных граней, снежинки кажутся белыми, а не прозрачными. В некоторых регионах снег бывает красным, зелёным, голубым. Причина - бактерии, грибки, пыль, содержащиеся в воздухе [2].

Основным источником загрязнения атмосферы независимо от времени года является автотранспорт. Количество автомашин непрерывно растёт, а вместе с этим растёт выброс вредных веществ в воздух. Количество вредных веществ, поступающих в атмосферу в виде отработавших газов, зависит от технического состояния автомобилей и особенно от двигателя—источника наибольшего загрязнения. [4].

Проведя анализы снега, можно говорить о непосредственном влиянии снега на природную среду и можно судить о чистоте атмосферного воздуха в данном районе. Потому что все вещества, попадающие в воздух в зимний период, в конечном итоге оседают на поверхности снега и сохраняются в нём в течение всего холодного времени года. Также по анализу снега можно определить, какие именно вещества находятся в воздухе, и сделать прогноз об их влиянии на окружающую среду и здоровье человека. Ведь весной снег растает и все вредные вещества, которые впитал снег, попадут на землю и дальше в подземные воды, распространяя эти вещества дальше.

А, следовательно, можно сделать вывод, что изучение снежного покрова может дать оценку экологического состояния данной территории и сделать прогноз о возможном загрязнении окружающей среды вредными веществами.

Изучение информации из различных источников дало нам возможность расширить представления о снеге как о природном определителе чистоты окружающего воздуха и позволило подготовиться к необходимым опытам для проведения опытов с пробами снега.

Практическая часть

Нами были взяты пробы снега на анализ в различных местах города. Пробы были взяты в зависимости от удаленности или близости к автомобильным источникам загрязнения. Снег собирался и помещался в стеклянные чистые банки с крышками и помеченные этикеткой. В домашних условиях продолжили опыт, поставили банки со снегом в тёплое место чтобы растопить его, а полученную талую воду использовать для анализов. Были проведены следующие исследования: для снега – сравнение цвета снега, а для талой воды - на запах, наличие осадка, прозрачность, наличие грязной пленки. Для проведения анализа талой воды мы пользовались методикой, взятой из сборника Алексеева С.В. и Беккера А.М. «Изучаем экологию – экспериментально» [3].

1. Определение внешнего вида снега (Приложение 1)

После сбора образцов снега поверхность снежного покрова осматривалась на определение внешнего вида снега при солнечном свете.

Данные по определению внешнего вида снега представлены в таблице № 1.

Таблица № 1. Определение внешнего вида снега

№ п/п	Место отбора образцов снега	Внешний вид снега
1	Пришкольный участок МБОУСОШ № 4	белый
2	Автостанция	грязно-серый
3	Детская площадка	светло-серый
4	Лес. Тропа здоровья.	белый

При рассмотрении снежного покрова определили, что самый грязный снег на Автостанции. Он имеет грязно-серый цвет, так как здесь проходит оживлённое автомобильное движение и значительный выброс выхлопных газов. На втором месте детская площадка. Выбросы от проезжающих автомобилей придают снежному покрову также серую (хорошо заметную) окраску. На третьем месте снег, взятый со школьного двора. Самый чистый (белый) снег в лесу на тропе здоровья.

2. Наличие грязной радужной (углеводородной) пленки (Приложение 2)

Воду отстояли в течение суток и отметили наличие радужной пленки. Данные по определению радужной (углеводородной) плёнки представлены в таблице № 2.

Таблица № 2. Определение наличия углеводородной пленки

№ п/п	Место отбора образцов снега	Наличие углеводородной пленки
1	Пришкольный участок МБОУСОШ № 4	нет
2	Автостанция	есть
3	Детская площадка	есть
4	Лес. Тропа здоровья.	нет

3. Наличие осадка и примесей (приложение 2)

Для выявления осадка использовали талую воду, отстоявшуюся в течение суток, и определяли, образовался ли осадок. Для этого воду взбалтывали, фильтровали и определяли на фильтре наличие примесей. Данные по определению осадка и примесей представлены в таблице 3.

Таблица № 3. Определение наличия осадка и примесей (Приложение 3)

№ п/п	Место отбора образцов снега	Наличие осадка и примесей
1	Пришкольный участок МБОУСОШ № 4	нет
2	Автостанция	сильный осадок, много примесей
3	Детская площадка	слабый осадок
4	Лес. Тропа здоровья.	нет

Пробы №2 и №3 оказались с большим количеством примесей, а проба №4 оказалась самой чистой. Время, потраченное на фильтрование проб №2 и №3, было более продолжительное, чем время фильтрования пробы №1 и 4, так как фильтр не забивался, и вода фильтровалась быстрее.

4. Определение запаха фильтров и непосредственно талой воды (Приложение 4)

Для определения запаха у использованных фильтров воспользовались своим обонянием. Данные запаха фильтров представлены в таблице 4.

А для определения запаха талой воды мы взяли по 100 мл воды, налили в банку с широким горлом, накрыли крышкой и встряхнули банку обязательно вращательными движениями. Открыв крышку, быстро определили запах. Данные запаха талой воды представлены в таблице 4.

Таблица № 4. Определение запаха фильтров / талой воды

№ п/п	Место отбора образцов снега	Запах фильтра /воды
1	Пришкольный участок МБОУСОШ № 4	нет /нет
2	Автостанция	есть /стойкий химический запах
3	Детская площадка	есть /слабый запах пыли
4	Лес. Тропа здоровья.	нет / нет

5. Определение прозрачности талой воды (Приложение 5)

Для определения прозрачности талой воды мы просматривали печатный текст через банку с каждым образцом.

№ п/п	Место отбора образцов снега	Прозрачность воды
1	Пришкольный участок МБОУСОШ № 4	прозрачная
2	Автостанция	очень мутная
3	Детская площадка	слабо мутная
4	Лес. Тропа здоровья.	прозрачная

Самой чистой оказалась проба талой воды, взятая из леса. На втором месте по прозрачности вода со школьного двора. Далее вода из пробы, взятой с детской площадки. Самой «грязной» была вода из пробы, взятой около автостанции.

Заключение

В нашей работе мы исследовали степень загрязнения снежного покрова в городе Радужный. Данные исследований представлены в таблице:

Место отбора образцов снега	Цвет снега	Наличие углеводородной плёнки	Наличие осадка и примесей	Запах талой воды	Прозрачность талой воды
Пришкольный участок МБОУ СОШ № 4	белый	нет	нет	нет /нет	прозрачная
Автостанция	грязно-серый	есть	сильный осадок, много примесей	есть / стойкий химический запах	очень мутная
Детская площадка	светло-серый	есть	слабый осадок	есть / слабый запах пыли	слабо мутная
Лес. Тропа здоровья.	белый	нет	нет	нет / нет	прозрачная

Сравнивая пробы, полученные от фильтрации снега с разных участков района, получили, что самым грязным является участок около автостанции, затем –детская площадка, третье место по загрязненности снега занимает школьный двор. Снег в лесу является самым чистым.

Поскольку снег является показателем чистоты воздуха, то, соответственно, и воздух в районе по степени загрязненности распределиться следующим образом:

1 место по степени загрязнения – участок около автостанции,

2 место – детская площадка,

3 место – школьный двор,

4 место – лес, тропа здоровья.

После проведения всех опытов и анализа полученных результатов пришли к следующим выводам:

1. Самым грязным является участок около автостанции, т.к. он расположен непосредственно рядом с проезжей частью, все загрязняющие вещества, попадая в воздух, постепенно оседают на поверхности снега, превращая его тем самым в смесь вредных для здоровья человека веществ;

2. Чем больше интенсивность движения транспорта, тем больше количество выделяемых автомобилями выхлопных газов, а, следовательно, и вредных веществ и тем сильнее загрязнение снега. Но также мы увидели, что проба №3 (взятая на детской площадке) с интенсивным движением автотранспорта с двух сторон чище, чем проба №2 (взятая около автостанции) тоже с интенсивным движением.

3. На пришкольном участке все показатели чистоты снега находятся в норме, поэтому можно говорить об относительной чистоте воздуха, следовательно, учащиеся дышат незагрязнённым воздухом, что благотворно влияет на их здоровье;

4. Самым чистым участком является проба №4 (лес, тропа здоровья), так как это место находится на расстоянии от дороги и выбросы газов сюда не доходят. А деревья являются ещё и дополнительным очистителем воздуха.

Вывод: чем дальше источник загрязнения воздуха, тем чище снег. Из этого следует, что наша гипотеза верна.

Снег – это часть окружающей нас природы, в которой мы живём. Только от нас зависит, будет ли он белым и пушистым или же грязным и опасным. Данная работа имеет не только научно – исследовательское значение, но и практическое. Сделав анализ снежного покрова, мы можем рассказать о чистоте территории, на которой данный снег лежит и о влиянии талой воды на живые организмы. Исследования снега дополняют общую картину состояния окружающей среды. Чистота снега влияет на нашу жизнь, и поэтому так важно обращать на эту проблему как можно больше внимания. Не зря говорят: «Чистый снег – чистая планета». А ещё говорят: Много снегу – много хлеба, много воды – много травы. И от людей зависит, какой это будет хлеб и какая вода.

По итогам исследования мы решили провести опрос среди учащихся и узнать, что они знают о снеге как показателе чистоты воздуха. Предложили ответить на вопросы и подсчитали результаты. Были опрошены 43 ученика.

1. Знаете ли вы как называется наука, изучающая снег и снежный покров?

«да» - 7 учеников                 «нет» - 36 учеников

2. Какие свойства снега вы знаете?

Были названы свойства:

3. Влияет ли на цвет снега окружающая его среда?

«да» - 43 ученика                 «нет» - 0 учеников

4. Что в нашем городе является основным загрязнителем воздуха, а значит и снега?

автотранспорт – 40 учеников

люди – 3 ученика

5. Интересно ли было бы вам исследование свойств снега?

«да» - 39 учеников               «нет» - 4 ученика

По итогам анкетирования можно сделать выводы:

·      информации у ребят о свойствах снега мало;

·      не знают названия науки о снеге;

·      но тема для ребят интересная и познавательная.

·      Многие заинтересовались аналогичными исследованиями и предложили продолжить опыты.

Список литературы и интернет-источников

1. С.В. Алекссев, Н.В.Груздева, Э.В.Гущина Экологический практикум школьника. - Изд.     «Учебная литература», 2005г.

2. http://ru.wikipedia.org/wiki/Снежный_покров

3.  Алексеев С.В., Беккер А.М., Изучаем экологию экспериментально (практикум по экологической оценке состояния окружающей среды) – СПб: изд-во СПГУПМ, 2003.

4.  http://ctcentr.ru

5.  http://ecorussia.info/ru/ecopedia/transportation_problems

Приложение 1

Определение внешнего вида снега

Приложение 2

Наличие грязной радужной (углеводородной) пленки

Приложение 3

Наличие осадка и примесей

Приложение 4

Определение запаха фильтров / талой воды

Приложение 5

Определение прозрачности талой воды