Исследование загрязненности снежного покрова школьного двора МОАУ СОШ №11.

Управление образования администрации города Свободного

муниципальное общеобразовательное автономное учреждение средняя общеобразовательная школа №11 города Свободного

Тема: Исследование загрязнённости снежного покрова

школьного двора МОАУ СОШ № 11

г. Свободный

2017

Содержание

1. Введение……………………………………………………………….3

2. Глава 1. Материалы и методика исследований

химических свойств талого снега……………………………………....6

3. Глава 2. Химический анализ талой воды…………………………….8

4. Глава 3. Результаты исследований.

Отрицательное воздействие загрязнения на организм человека……..11

5. Заключение………………………………………………………….…14

6. Список литературы и источников……………………………………15

7. Приложение……………………………………………………………16

Введение.

Актуальность исследования.

Здоровье – это ключевая характеристика человека и важная составляющая нашей жизни. Оно влияет на продолжительность жизни, общее состояние и возможности организма. Поэтому охрана и укрепление нашего здоровья является одной из насущных проблем нашего общества. Причинами снижения уровня здоровья может быть наследственность, экологические проблемы, социальный и экономический кризисы. Но также нужно учитывать влияние школы, где учащиеся проводят большую часть своего времени. Поэтому исследование и оценка экологического состояния школьного двора поможет выявить благоприятные и неблагоприятные факторы, как модели экосистемы и предложить оптимальные рекомендации по улучшению их экологической среды. [1]

Поступление веществ из атмосферы играет важную роль в природном равновесии. Снежный покров является показателем загрязнения не только самих осадков, но и последующего загрязнения воды и почв. Изучение состава снежного покрова позволяет оценить степень загрязнения атмосферы. Изучение состава почв постепенно становится одним из наиболее актуальных тем экологии нашего города.

Основным источником вредных частиц снега являются большие предприятия города. На территории школьного двора МОАУ СОШ № 11 находится здание котельной, что является одним из основных загрязнителей окружающей среды. Поэтому в составе снега школьного двора можно выделить мельчайшие частицы пепла, выбрасываемые с дымом, сажу, частицы металлов.

Изучение состава снежного покрова школьного двора МОАУ СОШ № 11 позволяет оценить степень загрязнения. Снежный покров является индикатором степени загрязненности окружающей среды и показателем для принятия предупреждающих загрязнению мер.

Объект исследования: снежный покров школьного двора МАОУ СОШ № 11

Предмет исследования: загрязнение снежного покрова

Цель исследования: Провести исследование снега, степень загрязнения снежного покрова на разных участках территории школьного двора, по результатам работы сделать вывод о чистоте снега около школы.

Гипотеза: предполагаем, что степень загрязненности снежного покрова школьного двора не превышает санитарные нормы

Исходя из цели и гипотезы исследования, сформулированы следующие задачи:

1. Провести исследование снега

2. Изучить литературу о химическом анализе снежного покрова

3. Провести эксперимент по выявлению наиболее загрязнённых точек школьного двора

4. Проанализировать отрицательное воздействие загрязнения на организм человека.

Для решения поставленных задач были выбраны следующие методы исследования:

Теоретический – сбор и изучение теоретического материала о строении, составе и свойствах снега; изучение и анализ литературы.

Практический – химические методы. Установление химического состава талого снега: определение кислотности, обнаружение в пробах талого снега катионов металлов и анионов кислотных остатков;

По результатам исследований сделать вывод об экологическом состоянии снежного покрова вблизи школы.

Практическая значимость:  Материал этой научно-исследовательской работы может быть использован учителем в кружковой или любой другой форме внеурочной деятельности, а также на практических занятиях по экологии для исследования состояния пришкольной территории, может быть использован на уроках химии и биологии и на факультативных занятиях.

Глава 1. Материалы и методика исследований химических свойств талого снега.

Отбор снежных проб производился перед началом таяния снега – 21февраля на разных 32 точках, которые оказываются в зоне воздействия вредных выбросов автотранспорта и котельной. Снег собирается методом "конверта" в этих квадратах, т.е. пробы берут по углам квадрата (4 шт.) и в центре квадрата. Всего отбирают 5 проб с каждого квадрата, которые объединяют и используют для одного определения. Снег берется почти на всю глубину залегания. Это делается для того, чтобы суммировать все загрязнения, накопившиеся за сезон в снегу.

Определение кислотности. Для определения реакции водной среды талого снега необходимы индикаторы, которые нужно смочить в пробе или добавить к ней, сравнить цвет со стандартной шкалой окраски среды раствора. 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.[5]

Обнаружение органических веществ. Признаки наличия органических веществ:

1. радужная плёнка на поверхности воды;

2. масляное пятно на фильтровальной бумаге после высыхания;

3. обесцвечивание подкисленного раствора перманганата калия.[5]

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 роданита калия KSCN. 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⁺ + 3SCN^- = Fe(SCN)₃.[6]

Определение ионов свинца Pb²⁺ (качественное). Иодид калия (KI) дает в растворе с ионами свинца характерный осадок йодида свинца PbI₂. Исследования производятся следующим образом. К 5 мл испытуемого раствора прибавить немного KI, после чего, добавив уксусной кислоты CH₃COOH, нагреть содержимое пробирки до полного растворения первоначально выпавшего, мало характерного желтого осадка PbI₂. Охладить полученный раствор под краном, при этом PbI₂ выпадет снова, но уже в виде красивых золотистых кристаллов: Pb²⁺ +2I^- . = PbI₂ [5]

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, сильная муть – 10-50 мг/л, хлопья – 50-100 мг/л, белый творожистый осадок 100 мг/л.[5]

Определение сульфат ионов SO₄^2- (качественное). К 5 мл талого снега добавить 4 капли 10% раствора соляной кислоты HCl и 4 капли 5% раствора хлорида бария BaCl₂. Образуется осадок или муть: Ba²⁺ + SO₄^2- = BaSO₄

​ слабая муть – 1-10 мг/л,

​ сильная муть – 10-50 мг/л,

хлопья – 50-100 мг/л, белый творожистый осадок 100 мг/л.[7]

Глава 2. Химический анализ талой воды.[3],[4], [6]

Глава 3. Результаты исследований. Отрицательное воздействие загрязнения на организм человека.

Сульфат ионы обнаружены: в пробирке №2 белый творожистый осадок 100 мг/л, в пробирке №3 белый творожистый осадок 100 мг/л. По санитарным нормам показателей качества воды это может не являться нарушением так, как содержание сульфатов на 1 литр не должно превышать 500 мг.[4]
Сульфат ионы обнаружены: в пробирке №4 хлопья – 50-100 мг/л, в пробирке №5 сильная муть – 10-50 мг/л, в пробирке №9 слабая муть – 1-10 мг/л, в пробирке №10 - слабая муть – 1-10 мг/л, в пробирке №13 хлопья – 50-100 мг/л. По санитарным нормам показателей качества воды это не является нарушением.[4]

Ионы Сl^- обнаружены: в пробирке №1- сильная муть – 10-50 мг/л,, в пробирке №6 - слабая муть – 1-10 мг/л, в пробирке №9 слабая муть – 1-10 мг/л, в пробирке №11 сильная муть – 10-50 мг/л, в пробирке №14 слабая муть – 1-10 мг/л, в пробирке №15 - слабая муть – 1-10 мг/л. По санитарным нормам показателей качества воды, это не является нарушением санитарных норм так, как содержание ионов хлора не должно превышать 350 мг/л.[4]

Пробирка №6 - Едва заметное желтовато-розовое от 0, 05до 0, 1 мг/л

Пробирка №15 - Едва заметное желтовато-розовое от 0, 05до 0, 1 мг/л

Пробирка №18 - Едва заметное желтовато-розовое от 0, 05до 0, 1 мг/л

Пробирка №20 Едва заметное желтовато-розовое от 0, 05до 0, 1 мг/л

Пробирка №22 - Едва заметное желтовато-розовое от 0, 05до 0, 1 мг/л

Пробирка №32 - Едва заметное желтовато-розовое от 0, 05до 0, 1 мг/л

Пробирка №23 - Едва заметное желтовато-розовое от 0, 0,5до 0, 1 мг/л

Пробирка №24 - Едва заметное желтовато-розовое от 0, 0,5до 0, 1 мг/л

Показатели пробирок № 6, 15, 18, 20, 22, 32, 23, 24 на результат присутствия ионов Fe³⁺ находится в пределах санитарных норм.[4]

Пробирка №1 Слабое желтовато-розовое от 0, 1 до 0, 5 мг/л

Пробирка №14 Слабое желтовато-розовое от 0, 1 до 0, 5 мг/л

Показатели пробирок № 1, 2, на результат присутствия ионов Fe³⁺ дали результат находящийся на границе нормы содержания ионов железа, так как санитарные нормы не должны превышать 0,3 мг/л Пробирка №2 Желтовато-розовое от 0, 5 до 1, 0 мг/л[4]

Пробирка №4 - Желтовато-розовое от 0, 5 до 1, 0 мг/л

Пробирка №5 - Желтовато-розовое от 0, 5 до 1, 0 мг/л

Пробирка №8 - Желтовато-розовое от 0, 5 до 1, 0 мг/л

Пробирка №11 - Желтовато-розовое от 0, 5 до 1, 0 мг/л

Пробирка №16 - Желтовато-красное от 1, 0 до 2, 5 мг/л

Показатели пробирок № 4, 5, 8, 11, 14, 16 на результат присутствия ионов Fe³⁺ дали результат, превышающий нормы содержания ионов железа, так как санитарные нормы не должны превышать 0,3 мг/л/[4]

Показатели пробирки №10 - Ярко-красное более 2, 5 мг/л, дают результат содержания ионов железа, превышающий санитарные нормы в 8 раз.[3]

Ни в одной из 32 проб снега ионы Pb²⁺ не обнаружены.

Щелочная среда обнаружена в пробирках №1, №2, №4, №5, №17, №22, №23, №24, №32. Кислая среда обнаружена в пробирках №9, №13.

Влияние железа на организм человека. Железо организму человека просто необходимо. Оно принимает участие в механизме кровообращения, влияет на общее состояние кожи, улучшает работу эндокринной системы, влияет на процесс роста детей и иммунитет. Недостаток этого минерала негативно сказывается на состоянии организма и может вызвать определенные заболевания. [2]

 Но переизбыток этого минерала тоже пагубно влияет на здоровье. Для РФ предельным количеством является значение 0.3 миллиграмм железа на литр воды, нормой Евросоюза является число 0.2 миллиграмм на литр. Всемирная Организация Здравоохранения никаких рекомендаций по этому вопросу не дает, так как не имеет данных о воздействии железа на здоровье человека. [2]

 Норма общего потребления железа для взрослого человека - 25 миллиграмм в сутки. Оно попадает в организм с мясом, помидорами, гречневой крупой и т.п. Избыток микроэлемента откладывается в организме и становится причиной таких болезней, как инфаркт или инсульт. Самыми первыми от перенасыщения организма железом страдают почки и печень. Главной причиной появления мочекаменной болезни является вода, перенасыщенная железом. Плохие зубы, кишечные расстройства, заболевания желчного пузыря - совсем не полный список последствий использования "железной" воды.[5]

 Повышенная концентрация железа может стать причиной развития дерматитов и аллергических заболеваний. Если в доме есть маленький ребенок, это особенно опасно. Его чувствительная кожа сразу отреагирует на содержание примесей железа в воде. Конечно, можно отстаивать воду, но ведь это около тридцати литров ежедневно только для грудного малыша.[7]

Соединения кислорода и железа имеют канцерогенные свойства. Они являются причиной изменения ДНК-клеток и перерождения их в раковые. Железо подпитывает их, ведет к их росту. Увеличение содержания железа в крови увеличивает риск заболеть раком легких, толстой и тонкой кишки, мочевого пузыря и желудка.[7]

Заключение.

После проведения исследований снега, степень загрязнения снежного покрова на разных участках территории школьного двора МОАУ СОШ № 11 на сульфат-ионы, ионы железа, хлора, свинца мы можем сделать вывод о том, что загрязнение снежного покрова присутствует. Но оно находится в пределах санитарных норм, установленных РФ. По нормам СанПиН 2.1.4.559-96 содержание железа общего допускается не более 0,3 мг/л (содержание в питьевой воде). По нормам СанПиН 2.1.4.559-96 содержание хлоридов допускается не более 350 мг/л. По нормам СанПиН 2.1.4.559-96 содержание сульфат-ионов допускается не более 500 мг/л.[4]

Результаты исследований показали, что снеговая вода является опасной для здоровья людей в питьевом отношении. Прогресс человечества ведет к нежелательному загрязнению природы и воздуха в том числе. А снег является эффективным накопителем загрязняющих веществ. Сохранение чистоты воздуха для нашего и будущего поколений является не только задачей всего человечества в целом, но и каждого человека в отдельности. Это должен помнить каждый. У нас есть гражданская обязанность бороться за чистоту окружающей среды.  Таким образом, гипотеза, выдвинутая вначале, нашла своё подтверждение в процессе проделанной работы.

Список литературы и источников.

1. Соснина Н.А. Терехова Е.Л. Экология и охрана окружающей среды. Методическое пособие. – Хабаровск.: Издательство ДВГУПС, 2006, - 43 с.

3. Ашихмина Т.Я. Школьный экологический мониторинг. - М.: АГАР, 2000, – 245с.

4. http://www.nadegnost.kz/Sanpin.html

5. http://m9dom.narod.ru/woda.html

6. http://www.watermap.ru/blog_items

7. http://vodprom.com/vodprom/informacija/pokazateli-kachestva-vody

8. http://mapdata.ru/amurskaya-oblast/svobodniy

Приложение

Приложение № 1. Сбор проб снежного покрова школьного двора

Приложение № 2. Сбор проб снежного покрова школьного двора

Приложение № 3. Пробы снежного покрова № 1-15

Приложение № 4. Пробы снежного покрова № 16-32.

Приложение № 5. Определение сульфат ионов SO₄^2- 

Приложение № 5. Определение ионов хлора Cl-

Приложение № 6. Определение ионов железа Fe³⁺.

Приложение № 7. Определение кислотности.

Приложение № 8. Карта-снимок со спутника. Школьный двор МОАУ СОШ № 11.