Проектно-исследовательская работа по теме: " Оценка загрязнения окружающей среды по физико-химическим характеристикам снега"

Оценка загрязнения окружающей среды по физико-химическим характеристикам снега

Пахомов Юрий, ученик 11Б класса,

учитель географии Ржаных Е.Л.

С развитием промышленности, интенсификацией сельского хозяйства остро встала проблема взаимодействия человека с окружающей средой. В воду атмосферный воздух, почву стали поступать химические вещества, резко изменяющие их состав. Появилась необходимость охраны природной среды от загрязнения, для чего требовалась информация о ее состоянии. Оценка загрязнения окружающей среды по физико-химическим характеристикам снега это часто используемый прием для определения экологического состояния воздуха, почвы и растительного покрова.

Для выполнения данной работы нужно решить следующие практические задачи:

1. Установление количества механических примесей в снеге (запылённость).

2. Определение рН талого снега.

3. Определение степени бактериального загрязнения.

4. Определение токсичности снега.

5. Составление схемы распределения загрязнения на территории и оценка степени экологического риска.

№ 1 была взята на опушке Сеймского леса. Проба № 2 школа 53, Пробу № 3 мы взяли на ул. Черняховского. № 4 школа 29, № 5 взята на проспекте Кулакова. № 6 озеро Ермошкино.

Определение запыленности территории.

Растаявший снег фильтруем через предварительно взвешенный фильтр. Осадок остается на фильтре. Измеряем объем талого снега в пробах. Бумажные фильтры сушим при комнатной температуре сутки. После высыхания взвешиваем фильтры и определяем массу осадка. Количество пыли высчитываем по формуле:

1 кг снега = Масса осадка Х 1000/ Объем талого снега.

Проба 1 = 0.2

Проба 2 = 0.4

Проба 3 = 0.5

Проба 4 = 0.6

Проба 5 = 0.4

Проба 6 = 0.8

Проба 7 = 1.0

Проба 8 = 1.1

Определение Ph талого снега.

Для определения кислотности талого снега используют бумажный индикатор. Осадки делятся на сильнокислые (3-4), кислые (4-5), слабокислые (5-6), нейтральные (6-7), слабощелочные (7-8), щелочные (8-9), сильнощелочные (9-10).

Проба 1 7 нейтральная

Проба 2 7 нейтральная

Проба 3 5 слабокислая

Проба 4 6 слабокислая

Проба 5 5 слабокислая

Проба 6 8 слабощелочная

Там, где среда слабокислая предположим наличие сульфат-Иона. Мы провели исследование талого снега на наличие сульфат-Иона. Для этого взяли 5 мл талой воды из проб 3 5 6, добавили каплю серной кислоты и 20%ый раствор хлорида бария. О наличии сульфат-Иона в воде можно судить по белому осадку.

SO₄ ²⁺ + Ba²⁺ = BaSO₄ . Когда мы провели исследование, не было никаких изменений. Мы провели опыты по нахождению свинца и железа.

Pb²⁺ + H₂S = PbS.

4FeCl₃ + 3K[Fe(CN)₆] = Fe₄[Fe(CN)₆] + 12KCl.

Свинец и железо не были обнаружены только в лесу. Это говорит о том что лес лишен антропогенного воздействия (выхлопы, выбросы).

Исследование снега на общую химическую токсичность.

Снежный покров является накопителем аэрозольных загрязняющих веществ, выпадающих из атмосферного воздуха. Мы решили исследовать состояние снежного покрова нашего города и по нему оценить состояние атмосферного воздуха в зимний период и качество талых вод. А также определить интенсивность движения транспортных средств и их влияние на экологическую безопасность. В своей работе использовали методы: математический, наблюдение, сравнение, топографический, изучение литературы. Для исследования применяли методики: исследование химического состава и примесей в растопленном снеге; исследование на общую химическую токсичность методом биотестирования на примере семян фасоли; определение количества загрязняющих веществ. На основании проведенных исследований можно сделать выводы о том, что степень загрязненности снегового покрова напрямую зависит от состояния атмосферного воздуха, показатели которых, также зависят от экологического состояния автодорог и транспорта.

Растопим две столовые ложки снега из разных проб. Поместим по 10 семян фасоли в стеклянные банки и нальем на дно каждой банки талую воду из разных проб снега. Пронаблюдаем 7 дней за прорастанием семян в каждой пробе.

Определение бактериального загрязнения снега.

В воздухе содержится большое количество микробов. Очень важно своевременно выявить наиболее опасные участки и предотвратить дальнейшее загрязнение.

О количестве микроорганизмов в воздухе можно узнать, подсчитав число колоний, выросших в чашках Петри на питательной среде. Питательная среда – агар-агар. При этом посеве учитываем только микробы оседающей пыли. На твёрдой почве агар-агара прорастают только анаэробные формы. Этим методом можно определить до 50% микробов и спор, содержащихся в воздухе. Для определения количества микробов в воздухе необходимо знать площадь чашки Петри. Данные результата исследования можно поделить на 3 группы: сильное (300-150 микробов), относительно небольшое (150-50 микробов) и слабое загрязнение (50-10 микробов).

Вывод: Анализ бактериального загрязнения воздуха показал уровень бактериальной обсемененности исследуемых территорий. Количество бактерий и их разнообразия зависят от микрофлоры почвы или воды, над которыми расположены слои воздуха, а так же от погодных, климатических условий, скопления людей и близкого расположения различных учреждений.

Всё вышеперечисленное свидетельствует о необходимости дальнейшей работы и подробного исследования микробных колоний в специализированных лабораториях.

Составление схемы распределения загрязнения на территории и оценка степени экологического риска.

Исследуемый район является местом скопления промышленных предприятий. На этой территории так же находится большое скопление автомобилей, которые выделяют в воздух большое количество выхлопных газов. В зимнее время эта территория подвергается воздействию противогололёдных реагентов, которые не лучшим образом влияют на состояние нижнего слоя атмосферы. Индикатором загрязнения является снег. Мы брали пробы снега объемом 2 литра и поливали семена фасоли талой водой. Меня заинтересовало, почему не проросли семена фасоли в некоторых пробах.

Не проросли пробы Черняховского, Ермошкино, Кулакова. С чем это связано?

Ермошкино: негативное влияние оказывают промышленных предприятий. Загрязняющие вещества – сажа, свинец.

Черняховского и Кулакова: соли, железо, свинец, выхлопные газы, реагенты против гололеда.

Литература

1. Руководство к организации деятельности школьников по выполнению долгосрочного образовательного проекта «Роль человека в сохранении устойчивости городских и сельских поселений». Лукашова Ольга Павловна. канд. пед. наук, доцент, зав. кафедрой физической географии и геоэкологии КГУ.