Исследовательская работа "Исследование степени загрязненности снега в селе Новокремлевское"

Исследование степени загрязненности снега

в селе Новокремлевское

Помплеева Валерия,

МКОУ Кремлевская СОШ, 11 класс.

Научный руководитель:

Баранова Елена Васильевна

учитель биологии и химии

первой квалификационной категории

Контактный телефон: 89231358013

с. Новокремлевское, 2019

Оглавление

Введение ……………………………………………………………………………3

Основная часть

Глава 1. Снег-губка, впитывающая все загрязнения ………………….……… 5

Глава 2.Изучение снежного покрова………………………………………….....6

Глава 3.Методика выполнения работы ………………………………………... 6 Глава 4. Исследовательская часть.

4.1 Изменение глубины снежного покрова…………………………..8

4.2 Анализ проб снега……………………………………………….... 9

4.3 Анализ результатов исследований………………………………. 10

4.4.Выводы по результатам работы………………………………….11

Заключение………………………………………………………………………..12

Список использованных источников и литературы…………………………..13

Приложения……………………………………………………………………….14

Введение

Актуальность.

Я живу в селе Новокремлевское. Всем известно, что сельская местность, по сравнению с городом самое чистое место. Я тоже так думала, пока однажды не заметила на снегу чёрный налёт. Снег является эффективным накопителем, позволяющий судить о загрязненности окружающей среды. Зимой это загрязнение больше, так как на полную мощность работают котельные, дым из их труб виден издалека. При этом загрязнение распространяется на очень большое расстояние от источника загрязнения, в зависимости от направления ветра. При таянии снега все эти вещества попадают в окружающую среду.

На уроках по биологии мы изучали тему «Круговорот воды в природе» и загрязнение окружающей среды, я увидела своими глазами, как это происходит в нашем селе и как всё это взаимосвязано. Всем известно, что маленькие дети часто пробуют на вкус только что выпавший снег, считая его чистым. Но никто не подозревает, что на самом деле. Снег является накопителем атмосферного загрязнения.
Снежный покров является эффективным накопителем загрязняющих веществ, выпадающих из атмосферного воздуха. Концентрация загрязняющих веществ в снежном покрове оказывается на 2-3 порядка выше, чем в атмосферном воздухе. Котельная – один из основных источников загрязнения воздуха.

Далее расскажу, какова экологическая обстановка в селе Новокремлевское, опираясь более всего на знание экологических проблем местности где я живу.

Характеризуя экологическую ситуацию в селе, хочу в первую очередь выделить огромную степень загрязнения различного вида мусором, что оказывает негативное влияние на состояние воздуха, воды, почвы до недавнего времени в селе был относительный порядок. Возле многоквартирных домов были построены специальные ящики для твердых бытовых отходов, которые ежедневно вывозились на свалку и сжигались, в деревне было чисто. Другое дело - сжигание отходов экологически опасно, так как в атмосферу выделяются вредные вещества от подобной переработки полиэтиленовых пакетов, пластиковых бутылок и других синтетических материалов. Сжигаемый мусор наносит непоправимый вред природе и здоровью человека.

Насекомые, крысы, мыши, обитающие на свалке, представляют эпидемическую угрозу. Печально, что находится всё это рядом с живописным когда-то озером, где купаются люди, туда же стекают во время дождей и таяния снега всевозможные вредные вещества. От человека пришло, к нему и возвратилось. Только озеро жалко. Страшно то, что все больше людей просто выбрасывают мусор на окраинах поселка, на дорогах, вывозят в лес, заваливают отходами кварталы, где еще 30 лет назад шумел возведенный руками первоцелинников прекрасный сад. Санитарное состояние нашего поселка свидетельствует о низком культурном уровне части населения, хотя многие жители любят свое село и принимают активное участие в его благоустройстве и уборке мусора с его территории. Я исследовала загрязнённость снега в разных местах села Новокремлевское (прозрачность и чистоту воды, полученной при таянии снега).

Цель:  выявление степени загрязненности снега в селе Новокремлевское.
Задачи работы:

1. Проанализировать степень загрязнения атмосферного воздуха зимой.

2. Посмотреть на какой территории снежный покров чище.

Объект моего исследования: снежный покров в разных местах села Новокремлевское
Предмет данного изучения - снег.

Методы: наблюдение, опыт, сравнение, анализ.

Гипотеза: не все, что белое – чистое.

Время выполнения: январь 2019 года.

Место выполнения: с. Новокремлевское

Основная часть

Глава 1.  Снег-губка, впитывающая все загрязнения. Жизнь начинается с дыхания и заканчивается его прекращением. Человек может отказаться от приёма недоброкачественной пищи, не пить загрязнённую воду, но не дышать он не может. Чистый воздух необходим для жизни человека, растений и животных. Атмосферные загрязнения оказывают отрицательное влияние на живые организмы, что приводит к сокращению численности, видового разнообразия животных и растений, заболеваемости человека. Загрязнение воздуха оказывает вредное воздействие на живые организмы несколькими путём попадания частиц и  ядовитых газов в дыхательную систему человека и животных и в листья растений; а также через атмосферные осадки, которые накапливают в себе загрязнения воздуха. Осадки могут выпадать в разных формах. Одной из них является снег. Снег образуется, при температуре 0⁰ С. Образовавшиеся кристаллики льда в этом случае, не успевают растаять. Загрязнение снежного покрова происходит в 2 этапа. Во — первых это загрязнение снежинок во время их образования в облаке и выпадения на местность.   Во-вторых, это загрязнение уже выпавшего снега в результате сухого выпадения загрязняющих веществ из атмосферы.

Снег выпадает из низких и очень холодных облаков при температуре воздуха, близкой к температуре замерзания, при которой ледяные кристаллы достигают поверхности земли, не тая. Снег в результате таяния, превращается в воду. Вода играет исключительно важную роль в природе. Она создает благоприятные условия для жизни растений, животных, микроорганизмов. Под влиянием солнечного тепла часть воды испаряется. Водяной пар, охлаждаясь в воздухе, превращается в капли, впитывает в себя газообразные выбросы, превращаясь, таким образом, в кислые или щелочные среды. Потом в виде дождя или снега выпадает на землю. 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 показатель чистоты воздуха. Снежный покров – прекрасная возможность для исследования загрязнений природной среды. Он обладает рядом свойств, делающих его удобным показателем загрязнения не только самих атмосферных осадков, но и атмосферного воздуха, а также последующего загрязнения вод и почв. При образовании и выпадении снега концентрация загрязняющих веществ в нём оказывается в 2-3 раза выше, чем в атмосферном воздухе. В зависимости от источника загрязнения и его удаленности изменяется и состав снегового покрова, поэтому нами были взяты пробы снега на анализ в различных местах.

Глава 2. Изучение снежного покрова

Я решила взять четыре пробы снега в разных местах, а потом поместить снег в теплое место, чтобы он растаял. Отбор проб снежного покрова прост, не требует сложного оборудования. Снег был взят на различных территория села Новокремлевское:

проба № 1 – на территории стадиона (возле футбольных ворот),

проба № 2 – на улице Кремлевской (возле Рощинского переулка),

проба № 3 – на улице 50 лет Октября (за магазином),

проба № 4 – на территории котельной (возле забора). (ПРИЛОЖЕНИЕ 1)

Глава 3. Методика выполнения работы

Для проведения исследования выбираются места для отбора проб снега с разной степенью загрязнённости. Снег складывается в банки, затем при комнатной температуре его растаивают и снеговую воду сливают в банки.

Изучение физических свойств снеговой воды:

1.  Цвет. Это один из показателей состояния воды. Для определения цвета воды берётся стеклянная банка и лист белой бумаги. В банку наливается исследуемая вода и на белом фоне определяется цвет воды (голубоватый, отсутствие цвета, серый, коричневый и т. д.) В норме вода должна быть бесцветной, наличие цвета показывает, что вода загрязнена какими-либо примесями.

2.  Прозрачность. Для определения прозрачности проба талой воды наливается в стеклянный цилиндр, диаметром 3 см и высотой 30 см и через этот цилиндр просматривается печатный шрифт на листе бумаги. Регулируя высоту воды в цилиндре, определяется, через какой слой воды хорошо виден шрифт. Исследуемая вода может быть прозрачной, слабо мутной, сильно мутной. Перед исследованием воду необходимо взболтать. Прозрачность зависит от количества взвешенных частиц в воде и определяется высотой столба воды в цилиндре в сантиметрах, через которую начинают читаться буквы.

3.  Запах. Для определения запаха талая вода наливается в коническую колбу (объём 250 мл), колба закрывается пробкой, встряхивается, затем колба открывается и быстро определяется характер запаха. Интенсивность запаха оценивается по пятибалльной системе: 0 – нет запаха; 1 – очень слабый; 2 – слабый; 3 – заметный; 4 – отчётливый; 5 – очень сильный.

4.  Осадок. Наличие осадка определяется суточным отстаиванием воды. если осадок образуется, то он может быть хлопьевидным, плотным, в виде песка, глинистым, похожим на землю, кристаллическим и т. д. Для большей достоверности, я попыталась фильтровать воду через белую ткань. Фильтр с осевшими на нем взвешенными веществами был высушен в помещении в течение суток. Сравнили чистый фильтр и фильтр, через который фильтровалась талая вода.

Глава 4. Исследовательская часть

4.1 Изменение глубины снежного покрова.

Для исследования снега я отобрала четыре пробы из мест с разной степенью загрязнённости снегового покрова:

проба № 1 – Территория стадиона (возле футбольных ворот)

проба № 2 – Улица Кремлевская (возле Рощинского переулка)

проба № 3 – Улица 50 лет Октября (за магазином)

проба № 4 – Территория котельной (возле забора)

В этом году за 3 месяца года выпали значительные осадки, высота снежного покрова местами достигает более 1 метра. Пробы снега я отбирала один раз, чтобы узнать загрязненность снега.

Таблица 1 Анализ глубины снежного покрова (см)

За 28 дней произошло увеличение снежного покрова, в связи с выпадением большого количества снега за данный промежуток времени, однако на вид белый снег имеет примеси сажи и пыли. На стадионе величина снега наименьшая, так как это открытое место и происходит выдувание снега.

4.2 Анализ проб снега

Таблица 2. Результаты определения физических свойств снега и талой воды.

Проведение исследования снеговой воды в разных местах села Новокремлевское позволило провести сравнительный анализ загрязненности окружающей среды. Анализ талой воды показал, что самой грязной оказалась проба №4 – территория котельной, самой чистой проба №2- улица Кремлевская, хотя я предполагала, что школьный стадион будет содержать меньше всего примесей, также загрязненной оказалась проба №3 – улица 50 лет Октября. (ПРИЛОЖЕНИЕ 2)

4.3 Анализ результатов исследований

Проведение исследования снеговой воды в разных местах с.Новокремлевское позволило провести сравнительный анализ загрязненности окружающей среды. Анализ свойств воды показал, что в пробах № 1, № 4, № 3 цвет варьирует от светло-серого до тёмно-серого, запах явно ощущается только в пробе № 4 (рядом с котельной). В этих пробах заметен осадок, который отстаивается на дне банки. Самой загрязненной оказалась проба № 4. Проба №2 по сравнению с другими пробами относительно хорошая по своим показателям. По данным результатам заметно, накопление загрязняющих веществ в снегу, что подтверждают проведённые исследования.

Наиболее чистой и благополучной оказалась проба № 2 , вероятнее всего из-за удалённости этого места от котельной.

Как мы видим, степень загрязнения в разных территориях отличается.

С пробы возле котельной, банка с оттаявшим снегом покрыта толстым грязным налетом. Вода очень грязная, почти черная. Осадок в банке тёмных частиц составил около одного сантиметра. На улице 50 лет Октября вода после оттаявшего снега мутная и серая. Также наблюдаются песчинки и осадок на дне банки. В банке обозначился контур на уровне воды в виде темного ободка.

Вода после оттаявшего снега с улицы Кремлевская практически прозрачная, без явных осадков. Банка осталась чистой.

Мой эксперимент наглядно демонстрирует загрязнение окружающей среды. Это влияет на поля и растущие на них плодоовощные, зерновые культуры, которые человек употребляет в пищу, на воздух, который мы вдыхаем. Травы, которые скашиваются и идут на корм животным, в конечном счёте тоже попадают человеку на стол.

Люди страдают от болезней, вызванных загрязнением окружающей среды.

4.4. Выводы по результатам работы

1.  Снег является индикатором чистоты атмосферного воздуха и накопителем различных загрязняющих веществ. Снег – удобный объект для исследования.

2.  Степень загрязнения снежного покрова зависит от места взятия пробы. У котельной она оказывалась значительно выше, чем на стадионе.

3.  По результатам исследования было подтверждено, что наибольшую часть загрязнения снега дают котельная, а также автотранспорт. Самыми неблагополучными оказались пробы, взятые рядом с котельной.

5.  Чем больше загрязнение снега, тем хуже физические свойства снеговой воды, и тем больше грязи в ней содержится.

Практическое значение работы

В разных окрестностях села Новокремлевское зимой мы наблюдаем снежный покров и визуально можем определить степень его загрязнения. Грязный снег всем бросается в глаза, особенно вдоль дорог и около котельных. Данная работа позволяет достаточно точно определить путём опытов степень загрязнённости проб снега. Использование этой методики возможно в разные промежутки времени, что позволяет сравнить все показатели по мере их изменения по месяцам и даже провести мониторинг по разным зимним сезонам. Весной снег растает, попадёт в почву, в грунтовые воды, в водоёмы. Загрязняющие вещества будут действовать на живые организмы, на здоровье населения.

Перспективы работы

Данная методика исследования снега и талой воды может быть использована и в последующие годы, что позволит провести мониторинг загрязнения снега в одних и тех же местах (в местах взятия проб), а, следовательно, и мониторинг загрязнения атмосферного воздуха нашего села. Таким образом, можно определить, растёт или убывает степень загрязнения снега и атмосферного воздуха зимой в нашем селе. Планирую сделать повторный отбор снега в весенний период.

Заключение.

В работе я исследовала степень загрязнения снежного покрова в селе Новокремлевское. На основании проведенных исследований можно сделать вывод о том, что степень загрязненности снежного покрова напрямую зависит от состояния атмосферного воздуха. По результатам исследования мы оценили состояние атмосферного воздуха в зимний период и качество будущих талых вод. На качество снега в поселке большое влияние оказывают котельная и автомобильный транспорт, а также бытовые выбросы отопительных систем домов. Очень часто при очистке дорог от снега его сдвигают на поля, на берега наших озер и прудов. Что является неправильным, так как все загрязнения, содержащиеся в снеге, попадают в почву и водоёмы. 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. Мои опыты наглядно демонстрирует загрязнение окружающей среды. Это влияет на поля и растущие на них зерновые культуры, которые человек употребляет в пищу, на воздух, который мы вдыхаем. Травы, которые скашиваются и идут на корм животным, в конечном счёте тоже попадают человеку на стол.

У нас много красивых мест. Каждое лето местные жители и гости отдыхают на берегах озер и прудов. Люди страдают от болезней, вызванных загрязнением окружающей среды.

Гипотеза: не все, что белое – чистое ……. ПОДТВЕРЖДЕНА.

Давайте беречь природу нашего села от загрязнений!

Список использованных источников и литературы:

1. Алексеев, С. В. и другие. Практикум по экологии. [Текст] / С. В. Алексеев, М.: АО МДС. 1996. – 150 с.

2. «Общая биология» под редакцией Д. К. Беляева, Г. М. Дышица Москва «Просвещение» 2004

3. Криксунов, Е. А., Пасечник, В. В., Сидорин, А. П. Экология учебник для общеобразовательных учебных заведений [Текст] / Е. А. Криксунов, В. В. Пасечник, А. П. Сидорин М.: Дрофа. 1995. – 240 с.

4. Словарь «Экология» Рязань 1997

5. Тяглова Е. В. «Исследовательская и проектная деятельность учащихся по биологии» Москва «Глобус» 2008

6. Фотографии из личного архива.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Забор снега на стадионе

Забор снега возле котельной

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Определение количества примесей в талой воде

10