Мониторинг уровня загрязнения снежного покрова автотранспортом как индикатор состояния атмосферного воздуха г. Бердска

Фестиваль исследовательских проектов школьников

«Учение с увлечением» для 5 – 11 классов

В 2022-2023 учебном году

Мониторинг уровня загрязнения снежного покрова автотранспортом как индикатор состояния атмосферного воздуха г. Бердска Секция экология

Работу выполнили:

Железняк Мария Александровна, ученица 8 класса, МАОУ «Лицей №6»;

Беляев Александр Игоревич, ученик 8 класса, МАОУ «Лицей №6»

Руководители:

Кудрявцева Наталья Васильевна, учитель биологии

Алиев Тимур Илхамович, ст. лаборант ИЦиГ СО РАН

БЕРДСК – 2023

Актуальность: в связи с ростом доходов населения, практически каждая семья может позволить себе иметь не по одному автомобилю, а как минимум два. Поэтому антропогенная нагрузка на окружающую среду очень сильно возрастает. Если мимо проходит автотрасса нагрузка увеличивается в несколько раз. Как следствие ухудшение состояния здоровья городского населения.

• Гипотеза: действительно ли снежный покров является показателем загрязненности окружающей среды в местах с наибольшей автомобильной нагрузкой.

• Альтернативная гипотеза: снежный покров не является показателем загрязненности окружающей среды в местах с наибольшей автомобильной нагрузкой.

• Цель: определить антропогенную нагрузку в городе Бердске, вблизи дорог с помощью снега, собрав его с разных точек, по результатам проведённой работы выявить наиболее загрязненные участки.

Задачи:

• Изучить литературные источники о свойствах, качествах, преимуществах и недостатков способа определения антропогенной нагрузки по снежному покрову.
• Произвести отбор проб снега в различных районах города Бердска.
• Определить физические характеристики снега.
• Провести физические и химические анализы проб талой снежной воды.
• Осуществить эксперимент по проращиванию образцов биоиндикаторов в различных пробах талой снежной воды .

Предмет: физико-химический состав снежного покрова г. Бердска вблизи автомобильных дорог

Объект: снежный покров г. Бердска

Возраст обучающихся: 13-14 лет, 8 класс

Перечень материалов и оборудования:

работа проводилась в 2023 г. на базе МАОУ «Лицей №6». Полевые данные были собраны в десяти точках рядом с автомобильными дорогами.

В исследовании использовалось оборудование кабинета биологии и школьного Кванториума.

Автотранспорт- источник химического загрязнения

Сейчас в мире данного вида транспорта насчитывается более полумиллиарда

В России каждый десятый житель имеет автомобиль, а в крупных городах автомобиль есть у каждого пятого

Снег

• Снег - это атмосферные твердые осадки, которые выпадают из облаков в виде снежинок - снежных кристаллов (льда)

Биоиндикация

Пшеница мягкая (Triticum aestivum L)

Лук репчатый (Alium cepa)

Отбор проб снега производится один раз в год в период максимального накопления влагозапаса в снеге

В Сибири отбор проб обычно производится в конце февраля – начале марта, до периода интенсивного снеготаяния

Площадки сбора проб

Площадка №1 (Внутренний двор Лицея, территория внутри школы)

Площадка №2 (Парковка Лицея, частое скопление машин в утреннее, обеденное и вечернее время)

Площадка №3 (Остановка «ДК Родина», большой поток автотранспорта)

Площадка №4 (м-н «Юго-Западный», потоки транспорта отсутствуют)

Площадка №5 (Трасса у ТЦ «Колорлон», постоянный поток транспорта разного вида)

Площадка №6 (Остановка м-н «Северный», находится у Бердского шоссе)

Площадка №7 (Радиозавод, администрация)

Площадка №8 (Купца Горохова, место сбора около детского сада, где также частое скопление машин)

Площадка №9 (ул. Первомайская 133, местность у дома, рядом ведётся стройка жилого массива, транспорт присутствует, но в небольших количествах)

Площадка №10 (Лес, недалеко от БЭМЗ, совсем небольшое количество автотранспорта)

Методика определения физических свойств талого снега

При определении физических свойств талого снега рассматривают:

• запах
• окрашивание
• мутность
• цветность

Сводная таблица некоторых характеристик снега

Проба

Цветность

№ 1

№ 2

Интенсивность запаха

Менее 10

№ 3

10

Характер запаха

Отчетливый

Землистый

Отчетливый

pH талой воды

20

№ 4

Слабо-кислая (6)

Нефтепродуктов

Очень сильный

№ 5

Менее 10

20

Слабо-кислая (6)

Слабый

Нефтепродуктов

№ 6

20

№ 7

Слабо-кислая (6)

Очень сильный

Естественный

Нефтепродуктов

Слабо-кислая (6)

Очень сильный

№ 8

Менее 10

№ 9

Менее 10

Слабо-кислая (6)

Заметный

Нефтепродуктов

Слабый

Слабо-кислая (6)

Менее 10

Землистый

№ 10

Слабо кислая (6)

Естественный

Заметный

Менее 10

Неотчетливый

Слабо-кислая (6)

Слабый

Слабо-кислая (6)

Землистый

Слабо-кислая (6)

№ 1 (Внутренний двор Лицея). №2 (Парковка Лицея). №3 (Остановка «ДК Родина»). №4 (м-н «Юго-Западный»). №5 (Трасса у ТЦ «Колорлон»). №6 (Остановка м-н «Северный»). №7 (Радиозавод, администрация). №8 (Купца Горохова - детский сад). №9 (ул. Первомайская 133). №10 (Лес, недалеко от БЭМЗ).

Методика определения химических свойств талого снега

• Определение кислотности
• Обнаружение органических веществ
• Определение наличия ионов Pb 2+
• Определение наличия ионов Cu 2+
• Определение наличия ионов Cl -
• Определение наличия ионов SO 4 2-

Результаты химического анализа проб талого снега

№ 1 (Внутренний двор Лицея)

№ 2 (Парковка Лицея)

№ 3 (Остановка «ДК Родина»)

№ 4 (м-н «Юго-Западный»)

№ 5 (Трасса у ТЦ «Колорлон»)

№ 6 (Остановка м-н «Северный»)

№ 7 (Радиозавод, администрация)

№ 8 (Купца Горохова- детский сад)

№ 9 (ул. Первомайская 133)

№ 10 (Лес, недалеко от БЭМЗ)

№ пробы

Органические вещества

Ионы

№ 1

№ 2

Лилово-розовое окрашивание

Pb 2+

-

Цвет слабый, выпал осадок

Cu 2+

№ 3

Cl -

-

-

Цвет слабый, выпал осадок

№ 4

SO 4 2-

-

-

Лилово-розовое окрашивание

№ 5

-

10-50 мг/л

-

№ 6

-

-

Цвет слабый, выпал осадок

-

Цвет слабый, выпал осадок

-

10-50 мг/л

-

№ 7

№ 8

-

1-10 мг/л

-

Лилово-розовое окрашивание

-

№ 9

-

Лилово-розовое окрашивание

-

50-100 мг/л

-

-

-

-

Лилово-розовое окрашивание

10-50 мг/л

№ 10

-

-

-

-

Лилово-розовое окрашивание

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

Биоиндикатор лук

Биоиндикатор пшеница

Всхожесть семян, %

№ пробы

Всхожесть, %

1

87

2

89

3

4

92

91

5

27

6

7

89

8

94

83

9

90

10

11

86

84

Средняя всхожесть

82,90909

№ 1 (Внутренний двор Лицея).

№ 2 (Парковка Лицея).

№ 3 (Остановка «ДК Родина»).

№ 4 (м-н «Юго-Западный»).

№ 5 (Трасса у ТЦ «Колорлон»).

№ 6 (Остановка м-н «Северный»).

№ 7 (Радиозавод, администрация).

№ 8 (Купца Горохова- детский сад).

№ 9 (ул. Первомайская 133).

№ 10 (Лес, недалеко от БЭМЗ).

№ 1 (Внутренний двор Лицея).

№ 2 (Парковка Лицея).

№ 3 (Остановка «ДК Родина»).

№ 4 (м-н «Юго-Западный»).

№ 5 (Трасса у ТЦ «Колорлон»).

№ 6 (Остановка м-н «Северный»).

№ 7 (Радиозавод, администрация).

№ 8 (Купца Горохова- детский сад).

№ 9 (ул. Первомайская 133).

№ 10 (Лес, недалеко от БЭМЗ).

Выводы:

• Наиболее загрязненным участком оказалась федеральная трасса.

• Снег, собранный на федеральной трассе и в промышленной зоне, оказывает сильное негативное влияние на рост и развитие овощных и сельскохозяйственных культур.

• Снег, собранный вблизи дорог внутри города, оказывал незначительное воздействие на рост и развитие растений.

• Снежный покров не является основным показателем загрязненности окружающей среды в местах с наибольшей автомобильной нагрузкой, поэтому было принято решение о продолжении исследования. В качестве объектов будут выбраны выхлопные выбросы вредных веществ в воздух автотранспортом.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

• Алексашина И.Ю. Как сохранить нашу планету? 7-9 классы : учеб. Пособие для общеобразоват. организаций – М. : Просвещение, 2019. – 94 с.
• Бокова А.В. О чём молчит снег (исследование загрязнения снежного покрова путём биотестирования) / А. В. Бокова. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2016. — № 9.1 (113.1). — С. 11-12. — URL: https://moluch.ru/archive/113/28975/

• Лебедева М.И., Исаева Б.И., Якунина И.В. Практикум по аналитической химии / Под общей ред. М.И. Лебедевой. Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2002 80 с.
• Муравьев А.Г. Руководство по определению показателей качества воды полевыми методами. – СПб.: «Крисмас+», 2009
• Руководство по контролю загрязнения атмосферы РД 52.04.186-89

• Словарь экологических терминов: методическое пособие / Сост.: З.Г Сайфуллина, А.М. Мингажева. – Уфа: ГБУ ДО РДЭБЦ, 2017г. - 134 с.
• Снег. Под редакцией Д.М. Грея и Д.Х. Мэйла. Ленинград: Гидрометеоиздат, 1986.- 751с.
• Экологическая безопасность. Школьный экологический мониторинг. Практикум. 10-11 классы : учеб пособие для общеобразоват. организаций / И.В. Хомутова – М. : Просвещение, 2021. – 192 с.
• Экологический мониторинг: Учебно-методическое пособие. / Под ред. Т.Я. Ашихминой. М.: Академический Проект, 2006. —416 с.
• Экология России: учебник для студ. учреждений высш. пед. проф. образования / под ред. А.В. Смурова и В.В. Снакина. — 2-е изд., стер. — М. : Издательский центр «Академия», 2012. — 352 с.