Проект по биологии "О чём молчит снег. Экологическое состояние снежного покрова поселка Солнечный – 2".

АДМИНИСТРАЦИЯ ЛЕНИНСКОГО РАЙОНА

МУНИЦИПАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «ГОРОД САРАТОВ»

МУНИЦИПАЛЬНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

«СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА № 63 с УИП»

ЛЕНИНСКОГО РАЙОНА ГОРОДА САРАТОВА

О чём молчит снег. Экологическое состояние снежного покрова поселка Солнечный – 2.

Работу подготовила:

К….

ученица 9 «Г» класса

МОУ «СОШ №63 с УИП»

г. Саратова

Руководители проекта: Кузнецова

Татьяна Александровна,

учитель биологии и экологии.

Карпухина Елена Васильевна,

учитель химии

г.Саратов

2018-2019 уч.год

Содержание

1.Введение ………………………………………………………….. …… 3 стр.

2.Что такое снег?......................................................................................... 4 стр.

3.Снег в городе ……………....................................................................... 4 стр.

4.Физико-географическая характеристика посёлка «Солнечный-2»…..4 стр.

5.Определение степени озеленения площадок исследования………….5 стр.

6.Понятие экологической безопасности дорог и транспортного

средства……................................................................................................ 5 стр.

7.Источники загрязнения снегового покрова на территории поселка Солнечный - 2…….......................................................................................6 стр.

8. Опрос учащихся моего класса………………………………………….7 стр.

9.Исследование снежного покрова в посёлке Солнечный-2……………7 стр.

10. Исследование химического состава и примесей в талой воде…...…9 стр.

11. Выводы и рекомендации по результатам проведенной работы…... 9 стр.

12.Источники информации…………………………………..………….. 10 стр.

13.Приложение

Цели и задачи проекта.

Цель проекта: изучить экологическое состояние снежного покрова на территории микрорайона «Солнечный-2»

Задачи проекта:

1.Изучить литературу, Интернет-ресурсы связанные с исследовательской работой

2.Исследовать свойства снега: цвет, прозрачность, запах, чистота, скрип, липкость, защита от холода.

3. Провести анализ химический снега и его исследование.

4. С помощью биотестирования узнать о степени загрязнения снежного покрова на разных участках территории поселка Солнечный-2.

5.  Провести опрос среди обучающихся и жителей поселка Солнечный-2 с целью выявления их знаний о снеге и его свойствах и степени загрязнения.

6. Сделать вывод о проделанной

Объект исследования: снег.

Актуальность проекта.

Известно, что снежный покров накапливает в своем составе практически все вещества, поступающие в атмосферу. В связи с этим снег можно рассматривать как своеобразный индикатор чистоты воздуха. Запасы подземных вод в значительной степени пополняются за счет перемещения снега. Поэтому состав снежного покрова может существенно влиять на качество грунтовых вод, а следовательно на флору и фауну нашей местности.

Введение.

Каждый из нас вдыхает огромное количество воздуха, с которым в организм попадают вредные вещества. Мы давно привыкли очищать или кипятить воду которую пьем, но, к сожалению, редко задумываемся о воздухе, которым постоянно дышим. С точки зрения здоровья человека в этом плане особую роль играет атмосфера. Среди веществ, вызывающих химическое загрязнение воздуха, наиболее распространены и опасны оксиды азота, серы, угарный газ, углеводороды, тяжелые металлы, сажа – продукт неполного сгорания топлива. Загрязнение воздуха в первую очередь отрицательно сказывается на состоянии здоровья человека и животных, а также на растениях. Именно благодаря растениям можно наверняка узнать о негативном влиянии загрязнённой атмосферы.

Своё исследование я начала с поиска полезной информации в литературе. Проанализировав снег на определённой территории можно сделать вывод о чистоте и экологическом состоянии атмосферного воздуха, поверхностного слоя почвы и близлежащих водоёмов, так как это компоненты природных экосистем. Они тесно взаимосвязаны между собой и нарушение в одном из них ведёт к нарушению деятельности всего биогеоценоза. Что в свою очередь приводит к негативным последствиям, влияющим на здоровье самого человека. Исходя из вышеизложенного, можно сделать вывод, что изучение снежного покрова может дать точную оценку экологического состояния данной территории и сделать прогноз о возможном заражении окружающей среды токсичными веществами. Снег можно исследовать так же, как и воду. Для этого пробу снега растапливают, а затем проводят исследование. Исследуя пробы снега, собранного в разных местах можно получить достаточно полное представление о степени и характере загрязнения территории, выявить причины и источники загрязнения.

Что такое снег?

Зима – это не только период похолодания, но и время выпадения
обильных осадков в виде снега. Белые снежинки, падающие с неба, на земле
образуют снежный покров. Каждый человек любит наблюдать это явление, но не каждый задается вопросом: «Что собою представляет снег?». Меня заинтересовало это природное явление и я захотела как можно больше узнать о снеге.

Поработав над литературой о снеге, я узнала много нового и
интересного. Снег – это твёрдые атмосферные осадки в виде белых хлопьев, представляющих собою кристаллики, а также сплошная масса этих осадков, покрывающая землю зимой (определение из толкового словаря Ожегова). Вода в атмосфере – это пар, она замерзает, и образуются прозрачные
кристаллики. От движения воздуха кристаллы свободно перемещаются то
вверх, то вниз. В этом хаотичном движении кристаллы соединяются друг с
другом. И когда, наконец, собирается слишком много кристаллов вместе, тогда они начинают падать на землю уже в виде привычных нам снежинок.
Снежинка – это скопление маленьких кристаллов льда, которые
отражаются друг от друга, потому у снега белый цвет. Снежинки — одно из
самых красивых, сложных и абсолютно уникальных творений природы.
Размеры снежинок могут быть от маленькой точки до 7 миллиметров.

Снег в городе

Снег в Саратове – далеко не редкость для зимы, особенно для декабря и января. Каждую зиму в норме выпадает около 160 мм осадков, это около 50 см. снега. Снегопады в регион приходят с воздушными массами, образующимися над Атлантикой. Снег в Саратове белый, но из-за загрязнения воздуха возле автомобильных дорог приобретает светло-коричневый и коричневый цвет.

Физико-географическая характеристика площадок исследования.

Рельеф местности представляет собой равнину.

Окружающая среда непрерывно воздействует на человека и, подчас, не самым благоприятным образом. Состояние окружающей среды обладает определенными характеристиками, которые оказывают самое прямое влияние на самочувствие и здоровье человека.

К показателям географическое характеристики так же следует отнести микроклимат: химический состав воздуха, насыщенность воздуха механическими частицами (пылью), наличие источников излучения, уровень шума, биологические или химические загрязнения воздуха 7 и еще множество сопутствующих факторов. Совокупность таких факторов называется параметрами микроклимата.

Определение степени озеленения улицы

Плотность зелёных насаждений территории застройки определяется отношением общей площади всех видов озеленения территории к площади территории застройки. Строительными нормами и правилами (СНиП 2.07.01-89) предусматривается озеленённость городов в среднем - 45-50%. Плотность озеленённости застройки не может быть одинаковой в центрах исторически сложившихся городов и в районах их новостроек; в малых городах с усадебной застройкой и крупнейших городах.

Рекомендуется следующий процент плотности зелёных насаждений в микрорайона или жилых группах города – 50-55.

К сожалению, на территории 7-го микрорайона процент плотности зелёных насаждений меньше нормы.

Понятие экологической безопасности дорог и транспортного средства

Разрушительное влияние на биосферу и здоровье человека оказывает любой вид транспорта, но автомобильный особенно. Наиболее остро результаты его воздействия ощущаются в городах, где концентрация автотранспортных средств особенно велика. Вследствие быстрого роста автотранспортных средств возрастает изъятие кислорода из атмосферного воздуха. Это уже сегодня приводит к нарушению состава атмосферы, является причиной возникновения устойчивого кислородного голодания.

Экологическая безопасность – это свойство автомобиля, позволяющее уменьшать вред, наносимый участникам движения и окружающей среде в процессе его нормальной эксплуатации.

Основными мероприятиями по предотвращению и уменьшению вредного воздействия автомобилей на окружающую среду следует считать:

1. Разработку таких конструкций автомобилей, которые меньше загрязняли бы атмосферный воздух токсичными компонентами отработавших газов.

1. Совершенствование методов ремонта, обслуживания и эксплуатации автомобилей с целью снижения концентрации токсичных компонентов в отработавших газа и загрязнения окружающей среды эксплуатационными материалами.

Источники загрязнения снежного покрова на территории посёлка Солнечный-2

Основными источниками загрязнения снегового покрова являются автомобильный транспорт, промышленность и жизнедеятельность человека. Автомобильный транспорт оказывает комплексное влияние на снеговой покров. В качестве основных продуктов-загрязнителей, поступающих от автомобильного транспорта, можно выделить: продукты сгорания топлива, протечки горюче-смазочных материалов (ГСМ) и постоянное поддержание в воздухе дорожной пыли.

Перечень негативных факторов дополняется чрезвычайной плотностью застройки на территории посёлка «Солнечный-2, нехваткой экологически благоприятных выделов для жилой застройки, неразвитостью рекреационной инфраструктуры пригородной территории.

Загрязнение снежного покрова происходит в 2 этапа. Во — первых это загрязнение снежинок во время их образования в облаке и выпадения на местность — влажное выпадение загрязняющих веществ со снегом. Во-вторых, это загрязнение уже выпавшего снега в результате сухого выпадения загрязняющих веществ из атмосферы, а также их поступления из подстилающих почв и горных пород.

Почему снег белый?

Оказывается, все цвета, воспринимаемые нами, зависят от солнечных
лучей. Черные предметы полностью поглощают солнечный свет, поэтому и
воспринимаются нами черными. А если предмет полностью отражает лучик
солнца, то цвет нам будет казаться белым.
Из Интернета я узнала, что снежинки на 95% состоят из воздуха. Кристаллики снежинок не гладкие, а имеют грани. Отражение света от граней этих кристаллов делает снег белым. Лед остается бесцветным, так как пропускает через себя весь солнечный луч. Но снежинки обычно падают друг на друга в беспорядочном движении. А уже вместе они становятся непрозрачными, а белыми.

Снег образуется из снежинок, а снежинки ­ из огромного количества
кристаллов. Эти кристаллики не гладкие, а с гранями. В этом то и кроется
ответ на наш вопрос, почему снег белый. Именно от граней отражается
солнечный свет.
Получается, цвет снега белый, потому что и свет солнца, который он
отражает гранями снежинок, является белым. Если бы луч солнца стал зеленым или желтым, тогда и снег стал бы таким же.

Знаете ли вы, что снег не всегда бывает белым?

Во многих регионах мира людям приходилось видеть его красным, зеленым, голубым и даже черным! Причиной подобного разнообразия цветов являются крошечные бактерии, грибки, а также пыль, содержащиеся в воздухе и поглощаемые снежинками, когда те опускаются на земную поверхность.
Поскольку в снегу между отдельными снежинками имеются большие
промежутки воздуха, он плохо проводит тепло. Вот почему снежное "одеяло"
может защищать корни растений от морозов.

Практическая часть.

Описание площадок исследования.

Для исследования снежного покрова я взяла пробы снега из трёх разных мест. Первая выбранная площадка – бульвар им. К. Мюфке. Визуально снег там был белым, иногда светло-коричневым, почти без загрязнений. Это не могло не радовать.

Второй площадкой я выбрала двор жилых домов на территории посёлка «Солнечный-2». Снег во дворе выглядит практически чистым, а вот снег возле дорог уже загрязнён.

Тем не менее, двор оказался не самой загрязнённой площадкой.

Последняя и самая загрязнённая площадка - местность вокруг улицы Тархова. Снег возле дороги не выглядит чистым, некоторые участки снега (и соответственно воздуха) сильно загрязнены из-за постоянного автомобильного движения на дороге.

Опрос среди учащихся на выявление знаний о снеге.

Для того чтобы выяснить, что обучающиеся знают о снеге и снежинках,

я провела анкетирование. Анкета содержала три вопроса:

1. Что такое снег?

2. Какие свойства снега вы знаете?

3) Чем полезен снег?

В результате опроса выяснилось, что 80% учеников считают снег твёрдым агрегатным состоянием воды, а остальные 20% думают, что снег – это атмосферный осадок, состоящий из кристалликов льда.

Свойства снега, которые назвали ученики: белый цвет, непрозрачность, отсутствие запаха у снега, скрипучесть (хруст) снега, способность снега удерживать тепло.

Многие ученики назвали полезные свойства снега: снег укрывает поверхность земли как одеяло, сохраняя тепло, а также очищает воздух от пыли и гари.

Результаты исследования свойств снега
Опыт №1: исследование снега на прозрачность/непрозрачность
Я взяла теннисный шарик, закатала его в снег. Сквозь снег шарик был
невидим.

Вывод: Снег – непрозрачный, так как через него не видны другие предметы.
Опыт №2: исследование цвета снега 
Сравнила цвет снега с цветом бумажных полосок: синей, белой, красной. Можно ли назвать снег синим, белым, красным? 
Вывод о цвете снега: Снег белый.
Опыт №3: исследование снега на запах
Сравнила запах мандарина и снега. Что почувствовала?

Вывод: Снег не имеет запаха.
Опыт №4: исследование, что снег обладает таким свойством, как скрип
(хруст)
По дороге в школу по свежевыпавшему снегу при морозе ­15°C я услышала
под ногами хруст снега. На следующий день температура резко поднялась до
2°C, никакого хруста я не услышала. Скрип снега – не что иное, как шум от
раздавливаемых мельчайших кристалликов снега.
Вывод: снег скрипит в мороз, и чем крепче мороз, тем выше тон скрипа.
Опыт №5: исследование снега на липкость
Выходя на улицу несколько дней подряд при температуре воздуха от ­16ºС до
18ºС я пробовала лепить снежки, снег вообще рассыпался в ладошках. Я
стала ждать тёплой погоды. Обнаружилось, что только температура от 0 до
7˚С позволила мне поиграть в снежки и вылепить снежную фигуру.
Вывод: температура воздуха влияет на состояние снега. В тепле состояние
снежинок изменяется. Под действием теплого воздуха, который проникает в
пространство между снежинками, они начинают подтаивать и становятся
влажными. Таким образом, они скрепляются между собой, снег становится
липким.
Опыт №6: исследование снега на такое свойство как удерживание тепла
На улице температура воздуха ­16°C. Перед прогулкой я налила в две
одинаковые бутылки воду и закупорила их. Затем бутылку №1 поставила на
поверхность сугроба, бутылку №2 закопала в снег на глубину 30-­35 см
Через три часа вода в бутылке №1 полностью замерзла. Выкопав из снега бутылку №2, я увидела, что вода даже и не начинала замерзать.
Раскопав снег лопаткой, увидела маленькие ростки травы. Снежное одеяло 
защищает растения от морозов.

Вывод: снег хранит тепло. Поэтому животным и растениям не страшен лютый мороз под теплым снежным одеялом.

Опыт №7: исследование экологического состояния снега на разных участках поселка Солнечный -2.
Набрала снег на трёх участках посёлка Солнечный -2: во дворе жилых домов, на бульваре имени К. Мюфке и на проезжей части дороги улицы Тархова.

Растаявший снег профильтровала, проверив на содержание в нем грязи, сажи и других веществ. Больше всего грязи было на фильтре, через который пропустили пробу снега, взятого на улице Тархова. Чуть меньше было грязи на фильтре, через который пропустила пробу снега с бульвара им. Мюфке, еще меньше с улицы Мысникова – двора жилых домов. Но частички пыли, грязи, сажи – присутствовали во всех пробах снега, правда, в разных количествах.
Вывод: снег, как и любые осадки, накопитель загрязняющих веществ, содержит слишком много вредных примесей. Нельзя облизывать сосульки, пить талую воду, есть снег. Он белый, но не чистый!

Исследование химического состава и примесей в талой воде.

Опыт №1: Определение соединений свинца в талой воде:

К раствору талой воды прилить раствор гидроксид калия КОН. При наличии соединений свинца появляется осадок белого цвета.

При проведении опыта ни в одной из проб осадок не выпал, соответственно, в талой воде отсутствуют соединения свинца.

Опыт №2: Определение ионов хлора (Cl^-) :

К раствору талой воды приливаю раствор нитрата серебра AgNO₃. Появляется осадок белого цвета. При этом выпадение осадка обильнее в пробе талой воды, взятой рядом с проезжей частью на улице Тархова. Белый осадок означает наличие ионов хлора в талой воде. Вероятнее всего, химическая реакция произошла из-за соединения поваренной соли (NaCl), которая используется как реагент.

Опыт №3: Обнаружение катионов железа (Fe³⁺):

В пробирку добавили 10 мл пробы, 1 каплю концентрированной азотной кислоты, 2-3 капли пероксида водорода и 0,5 мл раствора роданида аммония. При наличии катионов железа раствор приобрёл бы красноватый оттенок, но, к счастью, красный оттенок не был выявлен. Это значит, что содержание катионов железа менее 0,1мг/л.

Опыт №4: Обнаружение катионов меди (Cu²⁺):

В фарфоровую чашку поместила 3-5мл пробы, осторожно выпарила досуха и нанесла на периферийную часть пятна каплю концентрированного раствора аммиака. Отсутствие интенсивно-синей или фиолетовой окраски свидетельствует о том, что в талой воде не присутствуют ионы меди.

Опыт №5: Определение уровня pH в талой воде:

Измерила уровень рН с помощью прибора. Все показатели были близки к 8,3 (нейтральный рН – 7). Это значит, что среда в воде слабощелочная, а это является не очень хорошим результатом.

Выводы и рекомендации по результатам проведённой работы.

Загрязнение воздуха оказывает вредное воздействие на живые организмы, доставляя ядовитые вещества в дыхательную систему человека. Хотя дыхательная система имеет ряд защитных механизмов, предохраняющих от воздействия загрязняющих веществ, содержащихся в воздухе, постоянное длительное воздействие вредных веществ приводит к перегрузке и переполнению защитных систем человека, в результате развиваются болезни дыхательной системы: аллергическая астма, рак легких, хронические бронхит. Проведя свое исследование, мы пришли к следующим выводам:

• На территории посёлка «Солнечной-2» воздух загрязнен, загрязнение различно, поэтому необходимо произвести посадку растений, обладающих хорошей очищающей способностью.

• Основным источником загрязнения является автомобильный транспорт, вторым источником загрязнения является плотность застройки жилых домов;

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

• Загрязненность снега оказывает влияние на рост и развитие растений.

• Химические примеси в снеге приводят к ухудшению состояния здоровья людей.

Источники информации

Литература:

Соловьева Н. Е., Олькова Е. А., Алябьева А. А., Краева О. В. Исследование талой воды (снега) как показатель загрязнения атмосферы урбанизированной среды // Молодой ученый. — 2015. — №14. — С.

Астафуров В.И. Основы химического анализа.- М.: Просвещение, 1982г.-160с.

Асеева З.Г., Харьковская Н.Л. Анализ воды из природных источников. //Химия в школе.- 1997- №3-с.62

Габриелян О.С. Химия 8 класс //Учебник.- М.: Дрофа, 2010г.- с.183

Мартин Р. Бионеорганическая химия токсичных ионов металлов // Некоторые вопросы токсичности ионов металлов. - М.: Мир, 1993.- 368

ГН 2.2.5.1313-03 Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны. – М.: Российский регистр потенциально опасных химических и биологических веществ Минздрава России, 2003. - /Гигиенические нормативы/.

Интернет-ресурсы:

http://www.mosgorzdrav.ru/mgz/komzdravsite.nsf/fa_MainForm?OpenForm&type=ka_homepage

http://real-usi.ru/node/137

Приложение.

1. Диаграмма ответов учащихся на вопрос «Что такое снег?»:

Количество учеников, считающих, что снег – атмосферный осадок, состоящий и кристалликов льда

Количество учеников, считающих, что снег – твёрдое агрегатное состояние воды

1. Бульвар К. Мюфке 2. Двор жилых домов 3. Улица Тархова

2.Сбор проб снега с различных участков посёлка «Солнечный-2»:

3
.Определение соединений свинца:

4
. Определение ионов хлора (Cl^-)

5. Определение катионов железа (Fe³⁺):

6
. Определение катионов меди (Сu²⁺):

7. Определение уровня рН:

11