Исследовательская работа "Опасная зона поселка Дружный. Проблема и пути решения".

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

«Клюквинская средняя общеобразовательная школа»

Исследовательская работа

Работу выполнила:

Дудина Надежда, обучающаяся 10 класса

Руководитель:

Сафарова Ольга Анатольевна

Содержание.

Гипотеза……………………………………………………………………......     2

Цель……………………………………………………………………………..     2

Задачи………………………………………………………….………………..    2

Объект исследования………………………………………………………... ...   2

Предмет исследования………………………………………………………        2

Актуальность…………………………………………………………………       2

Опрос населения…………………………………………………………….         3

Исследовательская работа…………………………………………………          3

Пути решения экологической проблемы поселка Дружный……………….     7

Вывод…………………………………………………………………………..      8

Приложение 1 ………………………………………………………………….     9

Приложение 2…………………………………………………………………..   10

Гипотеза:  Является ли загрязнение реки Орловка экологической проблемой. Если «да», то, как её устранить.

Цель: выявление и устранение экологической проблемы в посёлке Дружный.

Задачи:

1. Выявить источник загрязнения.
2. Определить является ли данное загрязнение экологической проблемой;

А) произвести заборы образцов почвы и воды;        

Б) провести химический анализ   образцов;

В) сделать обработку результатов и исследований.

Если данное загрязнение – проблема, то:

1. Предложить пути решения экологической проблемы посёлка Дружный.
2. Привлечь внимание общественности к данной проблеме.

Объект исследования: источник загрязнения.

Предмет исследования: почва и вода.

Актуальность:

        64 км вверх по течению от устья реки Орловка. На берегу среди векового соснового бора, полного дичи и ягоды. Раскинулся маленький посёлок Дружный. Когда-то он был богатейшим посёлком, в котором заготавливали много леса, было около 140 хозяйств. Функционировала школа, в  которой обучалось примерно 200 учеников. Работал леспромхоз, ОРС, лесхоз, детский сад, дом культуры, библиотека, почта. Сейчас практически ничего этого нет  и люди, оставшиеся в поселке, а всего их   225 человек,  из них 108 человек работоспособного населения. (Приложение №1). Работы практически в поселке нет,  выживают в летнее время за счет сбора грибов, ягод, ореха, а в зимнее за счет рыбалки.

        Бывая на реке летом, мною  была замечена на поверхности воды в нескольких местах прозрачная жирная  пленка. И я  заинтересовалась: откуда она. Хотя и сразу поняла, что это загрязнение.        

        От поселка Дружный выше по реке Орловка промышленных объектов и объектов, которые могли бы спускать в реку маслянистую жидкость нет. Поэтому источник загрязнения я стала искать в собственном поселке.

I

Опрос населения.

        Беседовала со старожилами поселка и обнаружила следующее.

        В  1960 году в нашем поселке была построена электростанция. Она находилась в 1 км в удалении от домов. Электростанция круглосуточно работала  на двух дистоплирах. На территории станции стояли четыре цистерны и расходный бак. В них хранилось топливо. Рядом располагалась АЗС,  для всех транспортных средств. Из цистерн топливо переливали в расходный бак, а  затем в ручную заливали в бочку для заправки.  И из-за этого были утечки. Лужи от топлива не высыхали. Не было чистоты на территории. Постоянно на  земле была маслянистая  жидкость, переливающаяся на солнце. Все это стекало по обрыву вниз, в реку. Уже 4 года электростанция и АЗС не работают, но маслянистая жидкость с талыми и дождевыми водами продолжает стекать в реку.

         Мною были сделаны заборы проб почвы с территории электростанции  и воды  из реки и из луж на территории электростанции.

II

Исследовательская работа

        В условиях школьной лаборатории мы провели анализ почвы и воды данных проб.

Методика определение физических и химических свойств почвы

Определение влажности

        Влажность почвы зависит не только от количества воды в ней, но и от механического состава, содержания гумуса.

1. Сухая почва (почва пылит, не холодит руку, не пылит, присутствие влаги в ней на ощупь не ощущается)
2. Слегка увлажненная почва (почва холодит руку, не пылит, при подсыхании немного светлеет)
3. Влажная почва (почва при подсыхании светлеет и сохраняет полученную форму, при взятии в почвы  рука ощущает влагу, фильтровальная бумага становится влажной от комочка почвы)
4.  Сырая почва (почва при сжатии в руке превращается в тестообразную массу, а вода смачивает руку, но не сочится между пальцами)
5. Мокрая почва (при сжатии в руке выделяет капельно-жидкую воду, просачивается между пальцами, почвенная масса обнаруживает текучесть).  

Определение структуры почвы

Под структурой почвы понимают способность её распадаться на отдельные частицы. Они могут иметь различную форму. (комки, призмы, пластинки и т.д.).

        Для пахотного горизонта больше подходит почва типична комковатая или зернистая структура. Ножом или маленькой лопаткой вырежьте образец почвы и подбросьте его Один-два раза, в результате чего образец распадется на отдельное структуры. Для определения размеров можно пользоваться линейкой или миллиметровой бумагой.

Определение плотности почвы

        Способность противостоять размывающему действию воды. Для этого

 Несколько структурных отдельностей помещаем в стакан с водой. Если при легком взбалтывании они быстро разрушают свою форму, значит почва обладает водопрочной структурой.

1. Очень плотная – лопата или нож при сильном ударе входит в почву на глубину не более 1см.
2. Среднеуплатненная – лопата или нож при большом усилии входит на глубину 2-3 см и почва с трудом разламывается руками.
3. Слабоуплатненная – лопата или нож входит на глубину 3-5 см и почва легко разламывается руками.
4. Пушистая -  лопата или нож легко погружаются в почву, она без усилий рассыпается.

Качественное определение химических элементов почвы и воды

Определение содержание карбонат ионов        

        Небольшое количество почвы помешаем в фарфоровую чашку и пипеткой приливаем несколько капель 10% р-р соляной кислоты. Образующийся при реакции оксид углерода (IY) выделяется в виде пузырьков (почва «шипит»). По интенсивности их выделения судим о содержании карбонатов.

Приготовление водяной вытяжки почвы

Пробу почвы тщательно растираем в ступке. Берем 25 г почвы, переносим в колбу емкостью 200 мл и приливаем 50 мл дистиллированной воды. Содержимое колбы тщательно взбалтываем и даем отстояться в течение 5-10 мин, затем фильтруем. Для работы используем фильтрат.

Приготовление солянокислой вытяжки почвы

Почву, оставшуюся после фильтрования водяной вытяжки, переносим в колбу, наливаем 50 мл 10% р-ра соляной кислоты и взбалтываем содержимое в течение 30 мин, а затем отстаиваем 5 мин и фильтруем. Работает с фильтратом.

Качественное определение хлорид-иона

Наливаем в пробирку  10мл водной вытяжки, добавляем 3-4 капли азотной кислоты и приливаем 0,5 мл 0,1N раствора нитрата серебра.

При концентрации хлорид-ионов более 100мг/л выпадает белый осадок.

Помутнение р-ра при концентрации более 10 мг/л

Опалесцения – при концентрации 1 мг/л.

Качественное определение сульфат-иона

В пробирку наливаем 10 мл водной вытяжки и прибавляем 2-3 капли соляной кислоты (конц) и приливаем 0,5 мл раствора хлорида бария.

Концентрация сульфат-ионов более 10 мг/л выпадает белый осадок. (не растворим в азотной и соляной кислоте).

Опалесценция концентрация сульфат-ионов более 1 мг/л.

Качественное определение нитрат-ионов

В пробирку наливаем 1 мл водяной вытяжки почвы и по каплям добавляем дифениламин в серной кислоте.

Бледно-голубое окрашивание концентрация ионов более 0,001 мг/л

Голубое -  более 1 мг/л

Синее – более 100 мг/л

Качественное определение фосфат-ионов

В пробирку наливаем 5 мл водной вытяжки, прибавляем 5 мл молибдата аммония  NH4MoO4 растворенного в азотной кислоте.

При наличии фосфат-ионов выпадает осадок лимонно-желтого цвета.

Качественное определение катионов свинца

В пробирку наливаем 10 мл солянокислой вытяжки, прибавляем 1 мл р-ра хромата кали K2CrO4. Если выпадает желтый осадок, то содержание катионов свинца более 100 мг/л.

Если помутнение р-ра, то концентрация катионов свинца более 20 мг/л.

А при опалесенции 0,1 мг/л

Обнаружение катионов железа (II и  III валентного)

В пробирку наливаем 10 мл солянокислой вытяжки, прибавляем 0,5 мл гексацианоферриата железа K3(Fe(CN)6) (красной кровяной соли).

При концентрации ионов железа более 2,0 мг/л – голубое  окрашивание.

При концентрации более 10 мг/л окрашивание синее. (Определение железа II валентного).

В пробирку наливаем 10 мл солянокислой вытяжки, прибавляем 0,5 мл роданида калия KCNS/

При концентрации ионов железа более 2,0 мг/л – розовое окрашивание

При концентрации ионов более 10 мг/л красной окрашивание. (Определяем железо III валентное).

        Проанализировав результаты проведенных исследований (Приложение №2),  сделали следующие выводы:

1. в речной воде присутствуют ионы свинца, железа, сульфат и фосфат ионы, данные элементы накапливаются в организме рыб, и с употреблением её в пищу человеком накапливаются в его организме. А также вода покрыта пленкой из маслянистой жидкости, которая может влиять на обитателей поверхности воды (для таких обитателей как птицы и насекомые);
2. в образце почвы взятой на территории электростанции, обнаружены ионы свинца и железа, и жидкое горючее. Поэтому на территории электростанции не растут растения, а элементы вымываются из почвы дождями и стекают в реку.
3. из выше сказанного, я сделала для себя главный вывод, что данное загрязнение является экологической проблемой местного значения.

После определения проблемы, я стала искать пути её решения.

III

Пути решения экологической проблемы поселка Дружный.

I. Методики очистки воды.

1. Методика очистки воды «Йодом и крахмалом»;

2. Методика очистки активированным углем;

3. Методика очистки фильтровальной бумаги;

        По-результатом исследований разработан мини фильтр для очистки воды.

        В фильтровальную бумагу помещается древесный или активированный уголь. Конверты размещаются на сетке.

        Если этот фильтр использовать в широких масштабах: можно использовать старую рыболовную сеть, уголь из печей. Такая очистка реки Орловка, не потребует больших затрат.                    
II. Методика очистки почвы на территории электростанции.

        Для того чтобы не было нового поступления вредных веществ в реку со старой электростанции необходимо, очистить территорию вокруг неё:

при этом очистить почву от старого железа, крупного мусора, засыпать почву углем,  и через некоторое время, когда уголь абсорбирует жидкое топливо на свою поверхность, его удалить с территории электростанции.

Вот такие пути решения я готова предложить администрации Орловского сельского поселения.

IV

Вывод.

1. Загрязнение, которое изучено в данной работе является экологической проблемой местного значения.

2. По-результатом исследования разработан фильтр и предложены пути решения данной проблемы.

Приложение№1

Приложение №2

Результаты анализа воды:

Результаты анализа почвы