Снег - индикатор чистоты

Муниципальное бюджетное  общеобразовательное учреждение

Яснинская средняя общеобразовательная школа №2

 Снег – индикатор чистоты воздуха

Исследовательская работа

Выполнил:  

Черкашин Даниил

ученик 8 класса  

Руководитель: учитель

                  Медведева Л. А.                                                                        

                                                                 Ясная,2017

Содержание

Введение …………………………………………………………………….. ...3-4

Основная часть………………………………………………………………...5 - 7

Практическая часть…………………………………………………………8 - 12

Заключение……………………………………………………………………….13

Литература        ……………………………………………………………………….14

Приложения…………………………………………………………………15 - 17

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, так как снег обладает высокой абсорбционной способность, впитывая загрязняющиеся вещества из атмосферы, являясь своеобразным индикатором чистоты воздуха. Данная работа посвящена исследованию снеговой воды с/п Яснинское. 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, работы котельной 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.

Работа выполнена на 18 страницах, содержит 3 приложения, 7 литературных источников и интернет - ресурсов.

Введение

Учит снег нас чистоте.
Учит солнце доброте.
У природы круглый год
Обучаться нужно.[5]
    Экологические проблемы волнуют в наше время каждого человека. Это проблемы не только своего города или села, но и всей планеты.

Природа   необыкновенно богата и разнообразна, но среди этого разнообразия есть место, которое близко нашему сердцу, это место, где мы родились и выросли.  Загрязнителями атмосферы могут быть вещества в твёрдом, жидком и газообразном состоянии. Так как аэрозоли и газообразные примеси улавливаются атмосферной влагой, то атмосферные осадки могут быть использованы для изучения степени загрязнения атмосферы на данной территории.

       Снег является накопителем загрязнений, поэтому позволяет оценить степень загрязнения атмосферы за несколько месяцев.

Цель работы: 

Проведение органолептического и химического анализа снега.

Задачи: 

      1. изучить  литературу и интернет -  источники  по  данной  теме;

      2.  Определить, какие факторы влияют на качество снега.

      3.Обобщить собранный материал, полученный в результате исследования.

Гипотеза: 

     Чем дальше источник искусственного загрязнения воздуха, тем чище снег.

В зависимости от источника загрязнения и его удаленности изменяется и состав снегового покрова, поэтому мной были взяты пробы снега на анализ в различных местах.

Объект исследования:   снег, взятый на разных участках села 

Предмет исследования:  анализ снеговой воды 

Актуальность  данной  работы:

 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. 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. Я решил провести анализ талой воды, и определить в какой степени состав воздуха, и окружающая среда оказывают влияние на качество снега.

Методы и приемы:

• теоретические (анализ литературы, источников интернет, обобщение, систематизация);
• практические (наблюдение, отбор пробы снега, подготовка талой воды к анализу, проведение анализов.)  

Основная часть

     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. 

      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.

      Снег—это замёрзшая вода, так как снежинки состоят из маленьких кристалликов льда, и поскольку свет, отражающийся от их многочисленных граней, снежинки кажутся белыми, а не прозрачными. Снег образуется при замерзании водяного пара, содержащегося в атмосфере. Вначале появляются крошечные кристаллики, чистые и прозрачные, которые следуют за воздушными течениями. Постепенно они «приклеиваются» друг к другу, пока их не наберётся сотня или даже больше. Размеры смёрзшихся льдинок оказываются большими, и они начинают медленно опускаться к земле, эти скопления льдинок - снежинки. Форма кристалликов различна: игольчатая, плоская, но у всех 6 граней.[3][4]

      Снег является накопителем загрязнений, поэтому позволяет оценить степень загрязнения атмосферы за несколько месяцев. Исходя, из этого объектом моего изучения я выбрал снеговой покров около школы, возле  котельной и на сопке.

      Выбор данной темы изучения был не случайным. Во-первых: снег является хорошим накопителем всех веществ, попавших в него. Во-вторых: исходя, из полученных результатов можно давать оценку экологического состояния снега, а в последующем и воды, которая попадает  в почву. В-третьих—можно сделать анализ загрязнителей по характеру происхождения (природные или антропогенные).

         Зимний период характерен замедлением многих процессов в природе. Поэтому основными источниками загрязнения в это время является деятельность человека.     Основным и главным источником загрязнения окружающей среды в нашем поселке является котельная, работающая на угле, железная дорога,  автомобильный транспорт, деревянные дома, отапливаемые углем и дровами.

       Сажа, соединения свинца, оксиды серы, азота, углерода и

другие соединения в составе выхлопных газов от  автомобилей и продуктов сгорания древесины поднимаются в воздух, а затем оседают на поверхности снежного покрова и остаются там до начала тепла. В течение зимы вредные вещества продолжают поступать в окружающую среду, так как деятельность человека продолжается круглый год. Определить какие именно вещества, поступают в атмосферу и каковы последствия их влияния на окружающую среду можно в зимний период с помощью анализа снежного покрова данной территории. Сделав анализ можно точно определить загрязнение, какими веществами наиболее опасно для здоровья человека и природы. Так же можно сделать прогноз о последствиях  выбросов в атмосферу выхлопных газов и других твёрдых частиц.

     Проанализировав снег на определённой территории можно сделать вывод о чистоте и экологическом состоянии атмосферного воздуха, поверхностного слоя почвы и близлежащих водоёмов, так как это компоненты природных экосистем. Они тесно взаимосвязаны между собой и нарушение в одном из них ведёт к нарушению деятельности всего биогеоценоза. Что в свою очередь приводит к негативным последствиям, влияющим на здоровье самого человека.

          Исходя из вышеизложенного, можно сделать вывод, что  изучение снежного покрова может дать точную оценку экологического состояния данной территории и сделать прогноз о возможном заражении окружающей среды токсичными веществами.

Практическая часть

    Для изучения снежного покрова были определены экспериментальные площадки:

1.Недалеко от школы

2.В районе котельной

3.В районе сопки

Методика: выбирали пробные площадки размером 1,5Х1,5 м.  

Сначала я рассмотрел внешний вид и состояние снега. Сразу обратил внимание на цвет и вид. Самый чистый снег оказался на площадке №3, он был пушистым, мелкозернистым, рыхлым и рассыпчатым. По твёрдости снег был мягким (проникает один палец).

    На площадке №1 снег имел цвет беловато-серый, крупнозернистый, довольно плотный и твёрдый (проникает карандаш). На поверхности покрова встречается мусор, пыль, ветки деревьев. Характер мусора говорит о его антропогенном происхождении. Это например: нитки, карандаши, бумага, ручки. Особого влияния на почву такой мусор не оказывает.

    Площадка №2 находится  около котельной. В данном месте снег грязный, цвет от бледно-жёлто-серого до бурого и светло-коричневого. Вид имеет крупнозернистый, в снежки не лепится, очень твёрдый. Наличие такого цвета связано, скорее всего, с выбросом сажи и угольной пыли. Пыль оседает на снегу, тем самым, ухудшая его состояние, а весенний паводок всю грязь смоет в речку, что вызовет  постепенное ее отравление.

 Для определения качественного анализа снежного покрова сначала взяли пробы снега. Затем, когда снег растаял, мы определили качества талой воды.  После анализа у нас получились следующие результаты.

Для анализа снега использовалась следующая методика

     В качества стандарта была взята чистая дистиллированная вода.

Отбор образцов снег

     Отбор проводился на открытом участке. Снег помещался в пакет с этикеткой, приносился домой, пересыпался в банку, которая закрывалась крышкой, снег таял. Полученную талую воду использовал для анализов.

Определение внешнего вида снега

    Перед отбором образца снега поверхность снежного покрова осматривалась на определение внешнего вида снега. Цвет - белый, светло серый, серый и грязный. Цвет снега обусловлен– пылью, песком, гарью, копотью, сажей.

Органолептический анализ (Приложение 1)

Запах воды 

Для определения запаха талой воды взяли 500 мл при комнатной температуре, налили в колбу, и встряхнули вращательными движениями. Открыв колбу, быстро определили запах.

Цвет воды 

Для описания цвета воды использовали обычные ее названия: бесцветная, светло-желтая, зеленая, светло-зеленая, бурая и т.д.

Пробу воды наливаем в цилиндр до отметки 20 см. В качестве контроля используем цилиндр, заполненный на ту же высоту дистиллированной водой. Затем оба цилиндра рассматривали сверху на белом фоне при рассеянном дневном освещении.

Наличие осадка и мутности (Приложение 1)

а) Для определения осадка воду отстояли в течение суток, определили, образуется ли осадок после отстаивания воды. Если осадок образуется, то его интенсивность, чем обусловлен осадок, цвет осадка.

б) Воду взболтали, профильтровали и сравнили фильтр на цвет и наличие примесей на фильтре.

Мутность воды - мера содержания в ней взвешенных частиц, различных по происхождению. Это могут быть частицы глины, ила.

 Определение прозрачности  талой воды.

      Прозрачность снеговой воды зависит от количества взвешенных частиц и содержания химических веществ.  Мерой прозрачности служила высота столба воды (в см), при которой можно различить на белой бумаге стандартный шрифт. Для опыта взяли прозрачный плоскодонный стеклянный цилиндр диаметром 2-2,5 см, высотой 30-35 см. Цилиндр установили на печатный текст и вливали исследуемую воду, следя за тем, чтобы можно было читать через воду текст. Отметили на какой высоте шрифта не видно, измерили высоту столба воды. (Приложение 2)

 Химический анализ

Методики определения химических веществ

Для определения сульфатов (SO42- ) использовать хлорид бария. При наличии сульфатов возникает помутнение.

Для определения сульфидов (S2-) использовать нитрат серебра. Если есть сульфид ионы, то появиться слабое помутнение. [1] (Приложение 2)

                                          Результаты исследований:

Анализ снега

            Данные таблицы показывают, что самый чистый снег оказался в образцах, взятых на сопке. Снег белый, талая вода без запаха, бесцветна, в ней нет никаких посторонних примесей. Самым грязным оказался снег в образцах, взятых около  котельной.  Цвет снега серый, ощущается запах, цвет талой воды – темно- грязный, при отстаивании образуется осадок, отмечается наличие сульфатов, сульфидов, хлоридов. Менее загрязненным был образец снега, взятый около школы, но и в них были, отмечены посторонние примеси и самый чистый оказался образец с сопки. Это говорит о том, что окружающая среда чистая.

           Исследование влияния талого снега на   развитие березовых почек. (Приложение3)  

          Для работы был использован метод биотестирования – это исследование влияния различных веществ на живые организмы.

Сравнительная оценка показателей их роста и развития позволяет оценивать степень воздействия токсичности снега.

1. Поставили веточки в талую воду и стали вести наблюдения.

 Результаты наблюдений  

                                 Выводы и рекомендации

      После проведения всех работ и обсуждения полученных результатов мы пришли к следующим выводам:

1.самым чистым участком является площадка №3, так как в зимний период здесь нет воздействия человека, а так же это место находится на расстоянии от дороги и выбросы сюда не доходят;

2.самым грязным является участок №2, т.к. он расположен непосредственно рядом с котельной, все загрязняющие вещества, попадая в воздух постепенно оседают на поверхности снега, превращая его тем самым в смесь ядовитых веществ;

 3. анализ снега показал, что в воздухе содержится очень большое количество различных вредных веществ, которыми жители поселка дышат, это может привести к неблагоприятным    последствиям и проблемам со здоровьем;

 4. загрязнение атмосферного воздуха в данной местности имеет антропогенный  характер, большей частью это сажа от котельной, выхлопные газы автомобилей,    со всеми  ядовитыми веществами, которые в них содержатся.

     При соблюдении определённых санитарных норм можно значительно уменьшить количество загрязняющих веществ попадающих в атмосферу, а затем в почву и в воду.

Это поможет сохранить здоровую окружающую среду для будущих поколений.

     Территорию нашего села назвать экологически благополучной  и комфортной  для проживания.

Литература

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

2. Габриелян О.С.. Химия. 8 класс: Учебн. для общеобразовательных учреждений. М.: Дрофа, 2002.

3. http://www.agrovodcom.ru/info_vibor_pumps.php

4.  http://www.geohydrology.ru/

5.www.watermap.ru/articles/kristally-vody-ljod-sneg

6. https://ru.wikipedia.org/wiki/

7.https://happy-school.ru/publ/

Приложение 1

                         Образцы талой воды                       Определение запаха воды

Наличие примесей на фильтре

Приложение 2

                           Определение прозрачности  талой воды

Определение химических веществ

Приложение 3

Влияния талого снега на   развитие березовых почек