Проект по экологии
материал по биологии (8 класс) по теме

                МОУ Горетовская средняя общеобразовательная школа

                                   Можайского района Московской области

                            ПРОЕКТНАЯ РАБОТА ПО ЭКОЛОГИИ

                           в номинации  «ЭКОЛОГИЯ МОЕГО СЕЛА»

«ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЗАГРЯЗНЕНИЙ ВОЗДУХА

           ПО  СНЕЖНОМУ ПОКРОВУ»

                                            Выполнили учащиеся 8 класса ПОВТАРЬ ПОЛИНА

                                                                                                 ЗУЙКОВА АНАСТАСИЯ

                                                                                                  ПАШКИНА АРИНА

                                            Руководитель проектной работы: учитель химии

                                             ДЕМИДОВА СВЕТЛАНА ВИКТОРОВНА

                                            Консультант проектной работы: учитель географии

                                             ПАВЛОВА ТАТЬЯНА АЛЕКСАНДРОВНА

                                                     МОЖАЙСК

                                                       2011-2012

                                                    ВВЕДЕНИЕ

       Вода играет исключительно важную роль в природе. Она создает благоприятные условия для жизни растений, животных, микроорганизмов. Как известно, круговорот воды осуществляется за счет ее испарения и осаждения в виде атмосферных осадков (снега, дождя, града). При этом атмосферу попадают сотни веществ, которые ранее отсутствовали в природе. Это атмосферные загрязнители – сернистый газ, оксиды азота, оксид углерода (угарный газ), хлор, формальдегид, и др. В некоторых случаях из двух или нескольких относительно неопасных веществ, выброшенных в атмосферу, под влиянием солнечного света могут образоваться ядовитые соединения. Главные источники загрязнения – тепловые электростанции, нефтеперерабатывающие предприятия и автотранспорт. Менее опасны станции, работающие на газе, более – на угле.

       Основные агенты воздействия атмосферы на гидросферу – это атмосферные осадки в виде дождя и снега. Снежные хлопья и дождевые капли захватывают примеси и выводят их из атмосферы. Таким образом, осадки приводят к уменьшению концентрации загрязняющих веществ в воздухе. Снежные хлопья за счет большой поверхности адсорбции являются лучшими его очистителями. При таянии снежного покрова примеси загрязняют водоемы. Снежный покров накапливает в своем составе практически все вещества, поступающие в атмосферу. Поэтому по результатам качественного анализа талого снега можно судить и об атмосферном загрязнении.

Задачи работы

1. Определить, какие факторы влияют на качество снега;

2. Обобщить собранный материал, полученный в результате исследования:

Цель работы

1.Исследовать снег на определённых участках

2. Провести органолептический и химический анализ снега.

3.Разработать предложения по сохранению чистоты воздуха

4.Продолжить формирование умения работать с литературой по теме

Этапы проектной работы

1.Выдвижение гипотезы

2.Отбор проб снег и подготовка талой воды к исследованию

3.Проведение органолептического анализа  талой воды

4.Проведение химического анализа талой воды

5.Анализ результатов исследования талой воды и выводы

6. Предложения по результатам работы

7.Изучение литературы и материалов Интернет-сайтов

                                     1.ГИПОТЕЗА

Чистота снега зависит от удалённости искусственного источника загрязнения воздуха

                  2.ОТБОР ПРОБ СНЕГА И ПОДГОТОВКА

                           ТАЛОЙ ВОДЫ К АНАЛИЗУ

Для отбора проб мы выбрали три точки:

проба №1 –хвойный лес на территории санатория «Можайский»

проба №2 – у дороги перед школой

проба №3– на территории деревни Горетово у жилых домов;

Пробоотбор проводился 20 февраля 2012 г.

Отбор проб снега проводился пластмассовой трубкой, которую врезают на всю толщину снежного покрова до поверхности земли, после чего вытаскивают со снегом, поддерживая ее снизу полиэтиленовой лопаткой. Нижняя часть трубки тщательно очищается от частиц грунта. Проба снега из трубки высыпается в полиэтиленовый мешок, подписывается номер пробы и снег оставляется в пакете до полного таяния. После таяния снега и достижения талой воды комнатной температуры, проба готова к проведению анализа.

                 3.ПРОВЕДЕНИЕ ОРГАНОЛЕПТИЧЕСКОГО

                                АНАЛИЗА ТАЛОЙ ВОДЫ

Методика определения физических свойств воды (органолептический анализ)

А) Определение прозрачности талой воды

 Для определения прозрачности проб талой воды в стеклянный цилиндр диаметром 3 см высотой 30 см наливается определенное количество воды, через которую просматривается шрифт (печатный текст). Мы сравнивали пробы с контрольным образцом- дистиллированной водой. Вода может быть прозрачной, слабо мутной, сильно мутной. Перед замером воду необходимо взболтать. Прозрачность зависит от количества взвешенных частиц органического и неорганического происхождения и определяется высотой столба воды в цилиндре, сквозь который начинают читаться буквы

Вывод: мутность и цвет воды пробы №2 обусловлен попаданием на обочины дороги частиц почвы с колёс машин, песка ,которым посыпают дороги в зимний период.

Б) Определение интенсивности и характера  запаха талой воды

 Для определения запаха в чистую широкогорлую колбу объемом 100 мл наливают исследуемую воду на 2/3 объема, прикрывают стеклом, осторожно взбалтывают. Затем, сдвинув с колбы стеклышко, определяют запах воды.

Интенсивность запаха воды (при 20° С не должна превышать двух баллов) определяем по пятибалльной системе (см. таблицу).

Таблица. Пятибалльная система определения интенсивности запаха

Таблица. Определение характера запаха

В) Оценка цветности талой 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. ).

.Результаты определения органолептических свойств талого снега

4.ПРОВЕДЕНИЕ ХИМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА ТАЛОЙ ВОДЫ

Методика определения химических свойств талой воды

А). Определение кислотности.

Для определения реакции водной среды талого снега необходим универсальный индикатор, полоску которого необходимо смочить в пробе и сравнить цвет со шкалой pH. Снег может иметь как кислую, так и щелочную реакцию, в зависимости от преобладания тех или иных загрязняющих веществ. Если в снег попадают основания различных кислот, он приобретает кислотную реакцию. Присутствие соединений металлов, ароматических углеводородов защелачивает снег.

Б) Обнаружение органических веществ.

В одну пробирку наливают 5 мл дистиллированной воды, в другую – исследуемую воду. В каждую пробирку прибавляют по капле 5% перманганата калия КМnО4. В пробирке с дистиллированной водой окраска сохранится. Исчезновение окраски в исследуемой воде указывает на присутствие в ней органических веществ (иногда неорганических восстановителей).

В) Определение ионов железа Fe3+.

К 10 мл исследуемого талого снега прибавляют 1-2 капли соляной кислоты HCl, несколько капель пероксида водорода и 0,2 мл (4 капли) 50%-го раствора тиоцианата калия KNCS. Перемешивают и наблюдают за развитием окраски. Примерное содержание железа находят по таблице. Метод чувствителен, можно определить до 0,02 мг/л. Качественная реакция протекает по ионному уравнению: Fe3+ + 3NCS- = Fe(NCS)

Таблица. Примерное определение ионов Fe3+ в пробах снега

Г) Определение ионов свинца Pb2+ (качественное).

Иодид калия (KI) дает в растворе с ионами свинца характерный осадок йодида свинца PbI2.

 К 5 мл испытуемого раствора прибавить немного KI, после чего, добавив уксусной кислоты CH3COOH, нагреть содержимое пробирки до полного растворения первоначально выпавшего характерного желтого осадка PbI2. Охладить полученный раствор под краном, при этом PbI2 выпадет снова, но уже в виде красивых золотистых кристаллов: Pb2 +  + 2I- = PbI2 ↓

Д). Определение ионов меди Cu2+ (качественное).

В фарфоровую чашку поместить 3-5 мл исследуемого талой воды, выпарить досуха, затем прибавить 1 каплю концентрированного раствора аммиака NH3. Появление интенсивно синего цвета свидетельствует о появлении меди: 2Cu2+ + 4NH4ОН = 2 [Cu(NH3)4]2+ +4H2O

Ж). Определение ионов хлора Cl- (качественное).

К 5 мл талого снега добавить 3 капли 10% раствора нитрата серебра AgNO3, подкисленного азотной кислотой HNO3. Образуется осадок или муть: Ag+ + Cl- = AgCl ↓

слабая муть – 1-10 мг/л, хлопья – 50-100 мг/л,

сильная муть – 10-50 мг/л, белый творожистый осадок > 100 мг/л.

З). Определение сульфат ионов SO42- (качественное).

К 5 мл талой воды добавить 4 капли 10% раствора соляной кислоты HCl и 4 капли 5% раствора хлорида бария BaCl2. Образуется осадок или муть: Ba2+ + SO42- = BaSO4 ↓

слабая муть – 1-10 мг/л, хлопья – 50-100 мг/л,

сильная муть – 10-50 мг/л, белый творожистый осадок > 100 мг/л.

И) Наличие нефтепродуктов

Талую воду налить в  химические стаканчики и оставить на сутки ,затем  наблюдать на поверхности наличие или отсутствие плёнки

              Результаты химического анализа проб талого снега

5.АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ ТАЛОЙ ВОДЫ И ВЫВОДЫ

На основании проведенных исследований физических и химических свойств талого снега можно сделать следующие выводы:

1. Анализ физических свойств проб талого снега показал, что наиболее близка дистиллированной воде по прозрачности и запаху проба № 1; механический осадок присутствует  в пробах № 2 и №3, особенно велик в пробе №2, это можно объяснить регулярной очисткой дороги от снега и попаданием частиц на придорожную полосу;

2. Показатель рН близок к норме (для атмосферных осадков нормально рН = 5,6) во всех пробах;

3. Исследование химического состава проб талого снега показали разную степень их загрязнения: в пробе №2 обнаружено наличие хлорид-ионов и ионов свинца, что объясняется соседством с дорогой и осаждением на снег выхлопных газов, содержащих соединения свинца ,использованием кристаллического хлорида натрия в качестве противогололёдного реагента.

4. Наличие органических веществ в пробах №2 и№3 вызвано транспортировкой по дороге органических удобрений ( трактора вывозят навоз на поля и могут проехать не только по дороге , но и  у жилых )домов. С этим же связано и появление в пробах №2 и №3 нефтяной плёнки

5. Сульфат-ионы в пробах №2 и №3 доказали наличие сернистого газа в атмосфере над дорогой и жилыми домами(выхлопные газы, дым от котельной, атмосферные процессы).

          6.ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ РАБОТЫ

1.     На автомобильном транспорте в качестве топлива использовать газ.

2.       Крупные автотрассы располагать вдали от жилых домов.

3.       Проводить лесовосстановление.

4.       Проводить озеленение населенных пунктов.

5.       Населению уважительно относиться к окружающей среде.

         7.СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ И ИНТЕРНЕТ-САЙТОВ

1.Вредные химические вещества. Неорганические соединения элементов I-IV (V-VIII) групп: Справ. изд. / А.Л.Бандман, Н.В. Волкова, Т.Д. Грехова и др.; Под ред. В.А. Филова и др., - Л.: Изд-во «Химия», 1989 г.

2.Вредные химические вещества. Природные органические соединения. Изд. Справ. – энциклопедического типа. Т. 7/Под ред. В. А. Филова. - СПб.: СПХФА, НПО «Мир и семья-95», 1998 г.

3.ГОСТ 17.2.2.03-87. Охрана природы. Атмосфера. Нормы и методы измерений содержания оксида углерода и углеводородов в отработавших газах автомобилей с бензиновыми двигателями.

4.Экологический мониторинг в школе. / Под ред. Коробейниковой Л.А. – Вологда: Русь, 1998. - 212 с.

5.Следим за окружающей средой нашего города.9-11 кл, школьный практикум. М.Владос, Под ред .Мансурова С.Е., Кокуева Г.Н. 2001.

6.СанПиН 2.1.6.1032-01 «Атмосферный воздух и воздух закрытых помещений. Санитарная охрана воздуха. Гигиенические требования к обеспечению качества атмосферного воздуха населенных мест».

7.Федеральный Закон от 10.01.2002 N 7-ФЗ. Об охране окружающей среды: Статья 11. Права и обязанности граждан в области охраны окружающей среды. Статья 52. Требования в области охраны окружающей среды при установлении защитных и охранных зон.

 8. Химия и общество. Американское химическое общество, пер. с англ. Канд.хим. наук М.Ю.Гололобов, М.Мир, 1995.

9.Химия и охрана окружающей среды. Элективный курс– ИТД «Корифей», Под ред Баланова И.Н. 2007

10.Школьный экологический мониторинг. Т.Я. Ашихмина- М., «Агар», 2000.

11.http://biomodul.ru/ekologiya-gorod

12.http://www.mosgorzdrav.ru/mgz/komzdravsite.nsf/fa_MainForm?OpenForm&type=ka_homepage

13.http://real-usi.ru/node/137