Презентация исследовательской работы "Влияние веществ, содержащихся в выхлопных газах автомобилей, на живые организмы"

Региональный тур всероссийской олимпиады

школьников по экологии

Тема: Влияние веществ, содержащихся в выхлопных газах автомобилей, на живые организмы

Автор работы:

Руководитель:

Горякина Татьяна Сергеевна, учащаяся 11в класса, Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение «Средняя общеобразовательная школа №7» муниципального образования г. Ноябрьск

Разуменко Оксана Евгеньевна,

учитель биологии МБОУ СОШ №7

Актуальность

В мире есть множество экологических проблем, большинство из которых возникло по вине человека. Одной из важнейших является загрязнение компонентов биосферы вредными выбросами отработанных газов автомобилей. Загрязняющие вещества таят в себе потенциальную угрозу для здоровья, так как способны накапливаться в организме и вызывают различные заболевания

Объект исследования: выхлопные газы автомобилей

Предмет исследования : влияние выхлопных газов на составляющие биосферы

База исследования: МБОУ СОШ №7, Санитарно-эпидемиологическая лаборатория г. Ноябрьск

Цель работы: оценить воздействие веществ, образующихся при сгорании топлива, на живые организмы

Гипотеза исследования:

основным источником загрязнения окружающей среды является автомобильный транспорт

Задачи исследования :

• Изучить информацию о составе автомобильных выбросов, о характере их воздействия на организмы.
• Определить загруженность улиц автотранспортом и оценить уровень загрязнения атмосферного воздуха, снега и почв отработанными газами автотранспорта.
• Доказать, что выхлопные газы автомобилей являются одним из источников загрязнения окружающей среды.
• Определить кислотность почвы и осадков, в области антропогенной нагрузки на среду.
• Определить целлюлозолитическую активность почв.
• Провести биоиндикацию при помощи сосны обыкновенной и дождевых червей.
• Провести практическую часть исследования в соответствии с разработанной методикой.
• Проанализировать полученные результаты, сформировать выводы

Методы исследования:

• Изучение и анализ источников информации;
• Эксперимент;
• Наблюдение;
• Анализ;
• Сравнение;
• Биоиндикация.

Определение загруженности улиц автотранспортом и оценка уровня загрязнения атмосферного воздуха отработанными газами автотранспорта

В среднем по улице Дзержинского в сутки проезжает 13 368 машин.

Вредные вещества

CO

Бензин и дизель, г/км

CH

211,9

Газ, г/км

21,19

NO 2

20,04

Всего загрязняющих веществ на данном участке за 1 час:

6,68

21,632

10,816

253,572

38,686

Использование газомоторного топлива сокращает вредные выбросы в 6,5 раз

Выхлопные газы автомобилей – источники загрязнения окружающей среды

Салфетка на расстоянии от выхлопной трубы

Салфетка у выхлопной трубы автомобиля

Фильтрат талой воды.

Фильтрат талой воды.

Снег, собранный вдали от автодороги

Снег, собранный у дороги

Обнаружение ионов свинца, цинка в почвенной вытяжке

Приготовили водную вытяжку почвы, собранной вблизи автомобильной дороги. Для обнаружения свинца использовали хромат, при взаимодействии с которым образуется раствор интенсивно-желтого цвета:

Pb 2+ + CrО 4 2–  PbCrО 4 ¯

Также, обнаружить ионы свинца можно добавив сульфид-ион. Образуется черный осадок:

Pb 2+ + S 2 –  PbS

Для обнаружения цинка использовали щелочь. Получается белый осадок:

Zn 2+ + 2OH ¯  Zn(OH) 2

Слева и справа реакции, которые происходят при наличии свинца. В середине – реакция не идет (с почвенной вытяжкой)

Слева реакция, происходящая при наличии цинка. Справа – реакция в почвенной вытяжке не идет.

Влияние выхлопных газов на уровень водородного показателя

Уровень рН снеговой воды

Уровень рН снеговой воды

вблизи автодороги - 7,24

вдали от автодороги - 7,22

Уровень рН почвенной вытяжки вдали от автодороги - 6,98

Уровень рН почвенной вытяжки

вблизи автодороги - 5,68

Выявление токсического действия осадков на проростки семян гороха

Потемневший корень гороха, политого снеговой водой, взятой у дороги

Контрольный(слева) и опытный(справа) образцы после проведения опыта. Можно заметить отмирание главного корня опытного образца.

Здоровый корень с корневыми волосками контрольного проростка

Определение состояния окружающей среды по признакам хвои у сосны обыкновенной

Ветка сосны, взятая в лесопарковой зоне

Ветка сосны, собранная у дороги

Микрофотография хвои сосны, взятой в лесопарковой зоне

Микрофотография хвои сосны, взятой у дороги

Определение биологической активности почвы в условиях городской среды

Почва, взятая рядом с дорогой

Разложение частичное (меньше, чем в почве из лесопарковой зоны

Почва, взятая из лесопарковой зоны

Разложение частичное

Почва, политая ацетатом свинца

Нет разложения

Определение влияния загрязнения от выхлопов на концентрацию почвенной биоты, на примере дождевых червей

Начало опыта (слева почва, взятая вдали

от дороги, справа – вблизи нее)

После подсчета червей в обеих почвах. Слева – 19, справа – 9

Червь, живший в почве, взятой вблизи автодороги (без видимых повреждений)

Червь, помещенный в почву с ацетатом свинца

Определение наличия металлов в ветках деревьев и талой снеговой воде методом атомно-абсорбционной спектрометрии

Исследуемое вещество в ветках деревьев

Концентрация, мг/кг

Cd

0,88

Pb

Исследуемое вещество в снеговой воде

Значение ПДК, мг/кг

4,8

Концентрация, мг/кг

1,0

Pb

У дороги

6,0

Значение ПДК, мг/кг

Вдали от дороги

0,03

Zn

0,01

0,07

0,01

0,004

1

Заключение

• На улице Дзержинского, прилегающей к территории школы №7, определена интенсивность движения автотранспорта - средняя.

• Вещества, входящие в состав выхлопных газов, загрязняют окружающую среду. Снег и почва являются индикаторами загрязнения.

• В состав автомобильных выбросов входят вещества, которые являются токсичными для живых организмов.

• Показатели рН снеговой воды, свидетельствую о том, что вода имеет щелочную среду, а значит, в ней растворены оксиды металлов, входящие в состав автомобильных выхлопов. Показатели кислотности почвы близки к нейтральной, но в местах прилегающих к автодороге, почва имеет меньший рН.

• Целлюлозолитическая активность почвы зависти от уровня ее загрязнения. Микроорганизмы являются тест-объектами биоиндикации.

• Сосна обыкновенная и дождевые черви чувствительны к повышению уровня антропогенной нагрузки на окружающую среду.

• Разработаны методики для определения загрязнения среды: «Расчет количества загрязняющих веществ, входящих в состав автомобильных выхлопов за единицу времени в зависимости от типа топлива»; сокращение времени при проведении исследования «Целлюлозолитическая активность почвы», «Определение предпочтительной среды при биоиндикации с помощью дождевых червей».

Практические рекомендации

Владельцам автомобилей:

• переходить на более чистый вид топлива – природный газ,
• уменьшить количество и токсичность отработавших газов путем качественной регулировки двигателя,
• использовать нейтрализаторы отработавших газов для бензиновых и дизельных двигателей,
• выбирать рациональный режим работы двигателя, глушить его при продолжительных остановках, воздерживаться от движения в не отведенных для этого местах.
• выключать работающий без необходимости кондиционер, ехать размеренно, без резких торможений – это позволит снизить расход топлива.
• использовать автоматизированные системы регулирования движения с целью сокращения времени работы двигателей в режиме холостого хода и набора скорости.

• Населению города не собирать лекарственные растения, грибы, ягоды, не пасти скот, не разбивать приусадебные участки вблизи автодорог.
• При проектировании новых микрорайонов учитывать интенсивность движения в жилой зоне и грамотно ее распределять.
• Регулировать, перенаправить поток автотранспорта возле школы №7.
• Рассмотреть возможность строительства виадука для организации безостановочного движения транспорта.
• Коммунальным службам производить посадку растений устойчивых к действию продуктов сгорания автомобильного топлива.
• Продолжить проведение субботников по посадке деревьев и кустарников вокруг школы.
• В рамках предметной недели по теме исследования провести с учащимися школы беседы, классные часы.