Учителю
Исследовательская работа по химии снеговой покров-как индикатор загрязнения окружающей среды

Исследовательская работа по химии снеговой покров-как индикатор загрязнения окружающей среды

Автор публикации: Москвитина М.А.

Дата публикации: 14.09.2016

Краткое описание:

предварительный просмотр материала

Муниципальное общеобразовательное учреждение

«Средняя общеобразовательная школа №3»

Исследовательская работа по теме:

«Снеговой покров - как индикатор загрязнения окружающей среды

в городе Братске».

Выполнила работу: ученица 10 «А» кл.

Куркотова Анастасия

Руководители: учитель биологии

Викторова Е.Л.

Учитель химии: Москвитина М.А

г. Братск 2015 год

Содержание:

Цели и задачи ……………………………………………………………… 2
Гипотеза…………………………………………………………………….. 2
Введение……………………………………………………………………. 3-4
Порядок работы…………………………………………………………….. 5
Исследование талой воды………………………………………………….5-7
Выводы. ……………………………………………………………………. 8
Список используемой литературы………………………………………….9

Цель: провести исследование талой воды и определить, как окружающая среда влияет на качество снега.

Задачи: 1. Определить основные источники загрязнения снега.

2. обобщить собранный материал, полученный в результате исследования.

Гипотеза: Чем дальше источник загрязнения воздуха, тем чище снег.

Введение

Загрязнение воздуха оказывает влияние на климат и здоровье людей.

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 и щелочные среды и в виде дождя или снега выпадает на землю. Дождевая и талая вода уже не являются чистыми.

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 индикатор чистоты воздуха.

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. Выброс загрязняющих веществ автотранспортом происходит практически на уровне земли.

Измерение загрязняющих веществ в снежном покрове позволяет оценить загрязнение атмосферного воздуха, воды и почв. Послойный отбор проб снежного покрова позволяет получить динамику загрязнения за зимний сезон, а всего лишь одна проба по всей толще снежного покрова дает представительные данные о загрязнении в период от образования устойчивого снежного покрова до момента отбора пробы.

Среднее время пребывания в атмосфере антропогенных и природных веществ тесно связано с высотой выброса и физико-химическими свойствами. Время пребывания, как правило, растет с высотой выброса и увеличением дисперсности аэрозольных частиц и составляет от нескольких минут до года и более.

Характерная высота поступления загрязняющих веществ от крупных промышленных предприятий и тепловых электростанций составляет 150 м. Эта оценка учитывает высоту труб, начальный подъем газопьыевого факела, распределение мощности выброса по отдельным типам источника. Реальная высота выброса может колебаться в широких пределах, от десятков до сотен метров.

Выброс загрязняющих веществ автотранспортом происходит практически на уровне земли. Поступление в атмосферу природных веществ (продуктов ветровой эрозии, летучих соединений, морских брызг) происходит непосредственно с поверхности Земли.

При образовании и выпадении снега в результате процессов сухого и влажного вымывания концентрация загрязняющих веществ в нем оказывается обычно на 2-3 порядка величины выше, чем в атмосферном воздухе. Поэтому измерения содержания этих веществ могут производиться достаточно простыми методами и с высокой степенью надежности.

Снежный покров является эффективным накопителем аэрозольных загрязняющих веществ, выпадающих из атмосферного воздуха. При снеготаянии эти вещества поступают в природные среды, главньм образом в воду, загрязняя их. Измерение загрязняющих веществ в снежном покрове позволяет оценить загрязнение атмосферного воздуха, воды и почв.

Основными источниками загрязнения воздуха в городе Братске являются промышленные предприятия и автотранспорт. В зависимости от источника загрязнения и его удаленности изменяется и состав снегового покрова, поэтому мной были взяты пробы снега на анализ в различных местах. Собранный снег растаял, полученный раствор использовался для органолептического анализа: исследовали цвет снега, талую воду исследовали на запах, цвет, наличие осадка и мутности, наличие углеводородной пленки, наличие нитратов, сульфатов, хлоридов, кислотность.

Порядок работы:

Отбор проб снега.
Подготовка талой воды к анализу.
Проведение анализов.
Изучение литературы.
Изучение материалов Интернет-сайтов.

Отбор образцов снега проводился в нескольких точках: в районе Телецентра, в поселке Порожский, в лесной зоне (п. Галачинский) и в районе БЛПК.

Отбор проводился на открытом участке небольшим по площади; брала квадратный участок размером 20*20 см и в глубину 15 см.

Снег собирался и помещался к стеклянную чистую банку, которая закрывалась крышкой. По приходу домой снег ставился и оставался таять. Полученную талую воду использовала для анализов.

Органолептический анализ:

Цвет снега:

Для описания снега используют обычные названия: белый, серый, светло-серый. Для изучения цвета снега я его рассматривала его при дневном свете.

п. Порожский - светло-серый.
Телецентр - светло-серый.
БЛПК - серый.
Лесная зона - белый.

Запах:

Для определения запаха нужно взять 200 мл талой воды, налить в колбу с широким горлом, накрыть стеклом и встряхивать вращательными движениями. Открыв стекло, быстро определить запах. Для определения интенсивности запаха, колбу накрыть стеклом, нагреть на водяной бане до температуры 60 градусов и определить интенсивность запаха.

I. п. Порожский - заметный. Легко обнаруживается, вода неприятна.

II. Телецентр - отчетливый, привлекает внимание.

III.БЛПК - сильный, неприятный.

IV.Лесная зона - слабый.

Наличие углеводородной пленки:

Воду в колбе отстоять в течении суток и отметить есть или нет радужной пленки.

п. Порожский - не обнаружено.
Телецентр - не обнаружено.
БЛПК - не обнаружено.
Лесная зона - не обнаружено.

Наличие осадка и мутности:

Для определения осадка воду отстоять в течение суток, определить, образуется ли осадок после отстаивания воды. Если осадок имеется - определяем его интенсивность.

Воду взболтать, профильтровать и сравнить фильтр на наличие примесей.

п. Порожский - осадок есть, на фильтре достаточное количество примесей.
Телецентр - осадок есть, на фильтре достаточное количество примесей.
БЛПК - осадок есть, на фильтре много примесей.
Лесная зона - осадок есть, на фильтре еле заметны примеси.

Определение кислотности воды:

Опустить в воду листок индикаторной бумаги и сравнить цвет листа со стандартной шкалой. Во всех образцах обнаружена кислотная среда.

п. Порожский - pH4.
Телецентр - pH4.
БЛПК - pH4.
Лесная зона - pH5.

Обнаружение хлорид-ионов:

К 10 мл пробы воды прибавляют 3-4 капли азотной кислоты (1:4) и приливают 0,5 мл раствора нитрата серебра.

Белый осадок выпадает при концентрации хлорид-ионов более 100 мг/л:

Cl^- + Ag⁺ = AgCl↓

Помутнение раствора наблюдается, если концентрация хлорид-ионов более 10 мг/л, опалесценция - более 1мг/л. При добавлении избытка аммиака раствор становится прозрачным.

п. Порожский - опалесценция (более 1 мг/л).
Телецентр - опалесценция (более 1 мг/л).
БЛПК - опалесценция (более 1 мг/л).
Лесная зона - не обнаружено.

Обнаружение сульфат-ионов:

К 10 мл пробы воды прибавляют 2-3 капли соляной кислоты (16 мл соляной HCl (p=1,19), растворить в воде и довести объем до 100 мл) и прибавляют 0,5 мл раствора хлорида бария (10 г BaCl₂ * 2H₂O растворить в 90 г воды).

При концентрации сульфат-ионов более 10 мг/л выпадает осадок:

SO₄^2- + Ba²⁺ = BaSO₄↓

Если наблюдается опалесценция, то концентрация сульфат-ионов более 1 мг/л.

Осадок нерастворим в азотной и соляной кислоте.

п. Порожский - не обнаружено.
Телецентр - не обнаружено.
БЛПК - опалесценция (более 1 мг/л).
Лесная зона - не обнаружено.

Обнаружение катионов свинца:

В пробирку помещают 10 мл пробы воды, прибавляют 1 мл раствора реагента - хромата калия (10 г K₂CrO₄ растворить в 90 мл воды). Реакцию проводят в нейтральной среде при комнатной температуре. Если выпадает желтый осадок, то содержание катионов свинца более 100 мг/л:

Pb²⁺ + CrO₄^2- = PbCrO₄ (желтый)

Если наблюдается помутнение раствора, то концентрация ионов свинца более 20 мг/л, а при опалесценции - 0,1 мг/л. Осадок нерастворим в воде, уксусной кислоте и аммиаке.

п. Порожский - концентрация ионов свинца более 20 мг/л.
Телецентр - концентрация ионов свинца более 20 мг/л.
БЛПК - концентрация ионов свинца более 20 мг/л.
Лесная зона - опалесценция (0,1 мг/л).

Выводы:

Качество снега зависит от удаленности источника загрязнения.
На качество снега большое влияние оказывают промышленные предприятия.
Самый чистый снег оказался в образце, взятом в лесной зоне. Снег белый, талая вода имеет слабый запах, при фильтрации обнаружены слабозаметные примеси.
Самый грязный оказался образец снега, взятый в районе «БЛПК»; снег серый, талая вода имеет неприятный запах, на фильтре осталось большое количество примесей.

Список используемой литературы:

М.З. Федорова, В.С.Кучменко, Г.А.Воронина «Экология человека», Москва, «Вентана-Граф», 2010год.
В.М.Суворова «Опыт экологической работы со школьниками», Волгоград, 2009 год.
Г.А. Фадеева «Международные экологические акции в школе», Волгоград, 2006 год.
Н.Н. Юшков, М.Р. Ерофеева, В.А. Рубцова «Непрерывное экологическое образование(программно-методические материалы)», Братск, 200о год.
В.Л. Горохов, Л.М. Кузнецов, А.Ю.Шмыков «Экология», учебное пособие, Москва-Санкт-Петербург, «Издательский дом Герда», 2005год.

⇧

⇩

скачать материал