Снег как индикатор загрязнения окружающей среды

1.

Исследовательская работа
по теме:
«Снег как индикатор
загрязнения окружающей
среды».
Выполнила: ученица 10л1 класса
МБОУ лицея№ 40 Гуркина Юлия
Научный руководитель:
Домащук Татьяна Николаевна
Орёл
2022

2.

Оглавление:
Основные разделы презентации
1. Теоретическая часть
2. Практическая часть
Введение
Результаты
Цели и задачи
Анализ
Снег как индикатор загрязнения
Вывод
Основные загрязнители снега
Список литературы
Влияние выхлопных газов на здоровье

3.

Введение
В настоящее время проблема загрязнения окружающей среды более
чем актуальна. Существует огромное количество методов выявления
различных загрязнителей, например, исследование атмосферных
явлений. Многие атмосферные осадки, в частности снег, являются
хорошими адсорбентами. Снежный покров
накапливает в своем составе практически все вещества, поступающие в
атмосферу. В связи с этим он обладает рядом свойств, делающих его
удобным индикатором загрязнения не только самих атмосферных
осадков, но и атмосферного воздуха, а также последующего
загрязнения почвы и воды.
Благодаря естественному процессу концентрирования, содержание
этих компонентов можно определять простыми методами с высокой
степенью достоверности результатов. Исследуя пробы снега,
собранного в разных местах можно получить достаточно полное
представление остепени и характере загрязнения территории, выявить
причины и источники загрязнения.

4.

Цели и задачи
Цель проекта - провести исследование
степени загрязнения снежного
покрова на разных участках территории 909
квартала города Орла; выяснить причины и
характер загрязнений снега.
Задачи:
1.Изучить различные источники информации по данной теме.
2. Взять пробы снега с разных участков снежного покрова
Орла(909 квартал).
3. Провести исследование степени загрязнения снежного
покрова на разных участках территории путем химического
анализа проб снега.
4.Сделать сравнительный анализ полученных результатов и
сформулировать выводы об экологическом состоянии снежного
покрова, сделать анализ загрязнителей по характеру
происхождения.
5. На основании полученных данных выработать
рекомендации по уменьшению загрязнения снега.

5.

Актуальность
Гипотеза
Охрана окружающей среды представляет собой
приоритетную экологическую проблему, которой уделяется
пристальное внимание во всех развитых странах. Сейчас в
связи о ухудшением экологической ситуации, данная тема
становится всё более актуальной, потому, что отражается на
экологии всего города , жизни и здоровье населения.
Автомобильный транспорт является одним из
источников загрязнения атмосферы тяжелыми
металлами и различными газами, что
приводит к загрязнению окружающей среды
города.

6.

Теоретическая основа
Снег как индикатор загрязнения окружающей среды.
Снег — форма атмосферных осадков, состоящая из
мелких кристаллов льда. Снег является хорошим
показателем чистоты атмосферного воздуха в зимний
период , так как все биоиндикаторы (растения, грибы,
водоросли, животные) в данное время находятся в
состоянии анабиоза и не могут выполнять данную функцию
(т.е. определение чистоты воздуха и воды).
Благодаря высокой сорбционной способности, снег
накапливает в своем составе практически все вещества,
поступающие в атмосферу. В связи с этим снег можно
рассматривать как своеобразный индикатор загрязнения
окружающей среды.
Охрана атмосферного воздуха представляет собой
приоритетную
экологическую проблему, которой уделяется пристальное
внимание во всех развитых странах. Активное воздействие
атмосферы на наземные экосистемы и гидросферу
проявляется через атмосферные осадки в виде дождя и
снега.
Поверхностные и подземные воды суши имеют главным
образом атмосферное питание и их химический состав в
значительной степени
зависит от состояния атмосферы.

7.

Основные загрязнители снега
В непромышленных районах основным источником загрязнения
атмосферы не зависимо от времени года является автотранспорт.
Количество
автомашин непрерывно растёт, а вместе с этим растёт валовой выброс
вредных продуктов в атмосферу. Токсическими выбросами двигателей
Внутреннего сгорания являются отработавшие и картерные газы, пары
топлива из карбюратора и топливного бака. При использовании в ДВС
дизельного топлива в отработавших газах содержится диоксид серы.
Во многих городах крупные промышленные предприятия находятся в
городской черте. Так, почти в каждом городе России расположены заводы,
крупные ТЭЦ и угольные котельные. Эксперты считают, что среди всех
предприятий больше всего загрязнений происходит от заводов черной и
цветной металлургии. В результате их деятельности в воздух поступают
выбросы вредных веществ. В водоемы металлургические предприятия
сбрасывают большое количество сточных вод.
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.

8.

Влияние выхлопных газов автомобилей
на здоровье населения
Двигатели внутреннего сгорания ежедневно оказывают негативное влияние
на здоровье миллионов людей. Люди страдают от участившихся случаев
кашля, приступов астмы, острых и хронических бронхитов, от заболеваний
сердца и системы кровообращения, более того, участился рак легких .
Самому высокому риску подвергаются профессиональные водители,
работники автосервиса, дорожные работники и др.
Химический состав выхлопных газов настолько опасен, что наносит вред не
только здоровью человека, животных, но и разрушает деревья и даже дома.
Совместное присутствие диоксида азота, углеводородов и кислорода
приводит к появлению очень вредных органических соединений –
пероксиацетил нитратов, образующих фотохимический смог.
Под его воздействием у людей воспаляются глаза, слизистые оболочки,
отмечаются симптомы удушья, обостряются легочные и нервные
заболевания, бронхиальная астма. Люди, долгое время подверженные
влиянию вредных веществ в воздухе их городов, гораздо чаще умирают от
инфарктов. Эта связь была особенно ярко выражена в местах с большой
транспортной загруженностью. Длительное воздействие побочных
продуктов загрязненного воздуха
приводит к перегрузке защитных систем человека. И в результате
развиваются болезни дыхательной системы: аллергическая астма, рак и
эмфизема легких, хронические бронхиты, в головном мозге начнутся
процессы, которые легко могут привести к параличу.

9.

Практические исследования.
Оценка чистоты снегового покрова
В данной работе проведены исследования
по химическому составу, а именно:
кислотность, жесткость, наличие хлорид
ионов, сульфат ионов, нитрат ионов, ионов
железа, используя найденные методики.
Для проведения данного эксперимента
были отобраны пробы снегового покрова с
различных участков 909 квартала.

10.

Методы
исследования
Анализ воды - единственный инструмент контроля ее
состояния и свойств. Анализом занимается такой раздел
химии, как аналитическая. Методы аналитической химии
позволяют обнаружить в воде различные соли,
органические вещества, газы, взвешенные вещества,
бактерии, вирусы.
Наблюдение - зрительный анализ состояния растаявшего
снега. Зрительно можно определить мутность воды, а
также стоит обратить внимание ее запах.

11.

Исследование
Этап 1: Сбор образцов
Обочина проезжей части
Дворовая
территорияу по
(ул.
Комсомольская)
Аэропорт
«Южный»
Стадион
лицея
«Южный»
№40
адресу ул. «Сквер
Кромская
д. 9
остановки
героев
десантников»

12.

Исследование
Водородный
показатель воды
Для определения кислотности раствора в лабораториях
чаще всего используют универсальный индикатор. По его
окраске можно определить не только наличие кислоты
или щелочи, но и значение рН раствора с точностью до
0,5. Для более точного измерения рН существуют
специальные приборы — рН-метры. Они позволяют
определить рН раствора с точностью до 0,001-0,01. (1)
Показатери pH среды
7,2
7
7
6,8
6,6
6,4
6,2
6
6
6
6
Стадион МБОУ
лицея №40
Стадион «Южный»
6
5,8
5,6
5,4
Вывод:
Все образцы воды имеют слабокислую среду, кроме
образца с обочины проезжей части (ул. Комсомольская),
он имеет нейтральную среду.
Место взятия Стадион
проб снегового МБОУ лицея
покрова №40
Анализ РН –
6
среды
Двор дома по ул. Аэропорт «Южный» Обочинапроезжей
Кромская д.9
части по ул.
Комсомольская
Стадион
«Южный»
6
Двор дома по
ул. Кромская
д.9
6
Аэропорт
«Южный»
6
Обочинапроезжей
части по ул.
Комсомольская
7

13.

Исследование
Показатели
Анализ
на
сульфаты
Главным естественным источником сульфатов являются
процессы химического выветривания и растворения
серосодержащих минералов, в основном гипса. В районе
деревни Гомзово нашего района действует завод по
производству гипсовой плиты. Повышенные содержания
сульфатов ухудшают органолептические свойства воды и
оказывают физиологическое воздействие на организм
человека – они обладают слабительными свойствами. При
наличии сульфатов в анализируемой воде, качественная
реакция с хлоридом бария дает белый осадок молочного
вида:Bа2+ + SО42- → BаSО4↓ (1)
Вывод:
В некоторых растворах есть выделение небольшого
количества осадка, что говорит о наличии в них солей
серной кислоты. Самый заметный осадок показала проба
5, в пробе 4 осадка не обнаружено.
Помутнение раствора слабое
Помутнение раствора слабое
Стадион МБОУ лицея №40
Стадион «Южный»
Нет осадка
Заметное помутнение
раствора
Двор дома по ул. Кромская д.9
Аэропорт «Южный»
Обочина проезжейчасти по ул.
Комсомольская
Помутнение раствора слабое
Место взятия Стадион
проб снегового МБОУ лицея
покрова №40
Анализ на
сульфаты
Помутнение
раствора
слабое
Стадион
«Южный»
Двор дома по
ул. Кромская
д.9
Аэропорт Обочина проезжей
«Южный» части по ул.
Комсомольская
Помутнение
раствора
слабое
Помутнение
Нет осадка
раствора слабое
Заметное
помутнение
раствора

14.

Исследование
Показатели
Анализ на хлориды
Почти все природные воды, дождевая вода, сточные
воды содержат хлорид-ионы. Присутствие хлоридов
объясняется присутствием в породах наиболее
распространенной на Земле соли – хлорида натрия. В
зимний период дороги посыпают песком с солью при
гололеде. Приблизительное содержание хлоридов
определяют по осадку, который образуется, если
провести качественную реакцию на хлорид ион: Сl- +
Аg+→ АgСl ↓ ( хлорид серебра, белый творожистый
осадок)
Заметное
помутнение раствора
Нет осадка
Стадион МБОУ лицея №40
Стадион «Южный»
Двор дома по ул. Кромская д.9
Нет осадка
Нет осадка
Аэропорт «Южный»
Обочина проезжейчасти по ул.
Комсомольская
Заметное
помутнение раствора
Вывод:
Выпадение осадка наблюдалось в образцах с обочины
проезжей части и со двора дома по ул. Кромской 9. Я
думаю это из-за того, что в гололед трассу посыпают
смесью песка с солью.
Место взятия Стадион
проб снегового МБОУ лицея
покрова №40
Анализ на
хлориды
Нет осадка
Стадион
«Южный»
Двор дома по
ул. Кромская
д.9
Аэропорт Обочина проезжей
«Южный» части по ул.
Комсомольская
Нет осадка
Заметное
помутнение
раствора
Нет осадка
Заметное
помутнение
раствора

15.

Исследование
Показатели
Анализ на ионы железа
На ионы железа существуют удобные качественные
реакции. Если к раствору соли железа(III) прибавить
разбавленный раствор роданида калия KСNS, то
образуется интенсивно-красное окрашивание,
вызванное образованием роданида железа(III):
FеСl3 + 3KSСN = Fе(SСN)3+ 3KСl
Нет осадка
Стадион МБОУ лицея №40
Нет осадка
Стадион «Южный»
Двор дома по ул. Кромская д.9
Нет осадка
Нет осадка
Обочина проезжейчасти по ул.
Комсомольская
Нет осадка
Вывод:
Отсутствие осадка говорит об отсутствии ионов железа.
Аэропорт «Южный»
Место взятия Стадион
проб снегового МБОУ лицея
покрова №40
Стадион
«Южный»
Двор дома по
ул. Кромская
д.9
Аэропорт Обочина проезжей
«Южный» части по ул.
Комсомольская
Анализ на ионы
железа
Нет осадка
Нет осадка
Нет осадка
Нет осадка
Нет осадка

16.

Исследование
Анализ на карбонат
ионы
Показатели
Выделение газа
При сгорании машинного топлива в атмосферу
выделяется углекислый газ, который вместе с
осадками может попасть в снеговой покров. Для
определения карбонатов и гидрокарбонатов в талой
воде используется соляная кислота. Если в воде
присутствуют карбонаты, протекает следующая
реакция с выделением углекислого газа: СО32- + 2H+ →
СО2 + H2О
Вывод:
Из-за того, что раствор в пробе 5 изменил цвет, можно
сделать следующий вывод: в ней в небольших количествах
содержатся карбонат ионы.
Стадион МБОУ лицея №40
Отсутствует
Стадион «Южный»
Двор дома по ул. Кромская д.9
Отсутствует
Отсутствует
Аэропорт «Южный»
Обочина проезжейчасти по ул.
Комсомольская
Отсутствует
Место взятия Стадион МБОУ
проб снегового лицея №40
покрова
Стадион
«Южный»
Двор дома по
ул. Кромская
д.9
Аэропорт
«Южный»
Обочина проезжей
части по ул.
Комсомольская
Анализ на
карбонат ионы
Отсутствует
Отсутствует
Отсутствует
Выделение газа
Отсутствует

17.

Исследование
Показатели
Анализ на ионы свинца
Раствор желтого
цвета
Определить наличие ионов свинца в снеговой воде
можно с помощью KI. Если таковые имеются
произойдет реакция с выпадением осадка:
Рb2+ + 2I- → РbI2 ↓
Нет
изменений
Стадион «Южный»
Двор дома по ул. Кромская д.9
Нет
изменений
Нет
изменений
Аэропорт «Южный»
Обочина проезжейчасти по ул.
Комсомольская
Нет
изменений
Вывод:
Во всех образцах кроме 5 выделения газа не наблюдалось,
следовательно, карбонаты и гидрокарбонаты не
содержаться в талой воде проб 1-4.
Стадион МБОУ лицея №40
Место взятия Стадион МБОУ
проб снегового лицея №40
покрова
Стадион
«Южный»
Двор дома по
ул. Кромская
д.9
Аэропорт
«Южный»
Обочина проезжей
части по ул.
Комсомольская
Анализ на ионы
свинца
Нет
изменений
Нет
изменений
Нет
изменений
Раствор желтого
цвета
Нет
изменений

18.

Исследование
Анализ на мутность
Сравнить внешний вид воды в каждой пробе.
Расставить их по возрастанию уровня мутности проб.
Мутность проб
6
5
5
4
4
3
2
3
2
1
1
0
Стадион МБОУ Стадион «Южный» Двор дома по ул.
лицея №40
Кромская д.9
Вывод:
Расставили пробы в порядке убывания мутности воды,
используя шкалу от 1 до 5 (исходя из количества проб).
Самый мутный образец-1, самый прозрачный-5
Место взятия Стадион МБОУ
проб снегового лицея №40
покрова
Анализ на
мутность
2
Аэропорт
«Южный»
Обочина
проезжейчасти по
ул. Комсомольская
Стадион
«Южный»
Двор дома по
ул. Кромская
д.9
Аэропорт
«Южный»
Обочина проезжей
части по ул.
Комсомольская
4
3
5
1

19.

Исследование
Показатели
Анализ на запах
Определить имеют ли пробы запах. Сравнить запах
проб. Проанализировать полученные результаты
Присутствует резкий
запах
Практически не
заметен
Стадион МБОУ лицея №40
Стадион «Южный»
Двор дома по ул. Кромская д.9
Практически не
заметен
Запах отсутствует
Вывод:
Запах ощущается только в пробе с обочины проезжей
части. Это очевидно, и вызвано тем, что именно эта
проба была взята с места с высоким трафиком и
огромным количеством прохожих.
Обочина проезжейчасти по ул.
Комсомольская
Практически не
заметен
Место взятия Стадион МБОУ
проб снегового лицея №40
покрова
Аэропорт «Южный»
Стадион
«Южный»
Двор дома по
ул. Кромская
д.9
Аэропорт
«Южный»
Обочина проезжей
части по ул.
Комсомольская
Анализ на запах Практически не Практически
заметен
не заметен
Практически
не заметен
Запах
отсутствует
Присутствует
резкий запах

20.

Заключение:
В результате проведенного исследования можно
сделать вывод, что снежный покров
действительно является индикатором
загрязнения окружающей природной среды.
Изучая химический состав воды, можно
определить экологическую безопасность
местности, где были отобраны пробы снега. Как
показал химический анализ, самая худшая проба,
взятая о обочины трассы. Этот участок подвержен
воздействию выхлопных газов как легковых так и
грузовых автомобилей. Самой чистой оказалась
проба о аэропорта «Южный», это можно
объяснить тем, что он удален от главного
источника загрязнения - выхлопов машин.
Проанализировав полученные результаты, мы
поняли, что главным источником загрязнения
является автотранспорт.

21.

Рекомендации
1.Уровень выбросов вредных веществ от автотранспорта
более низкий при средней скорости 60 км/ч
2.Жителям города, имеющим автомобили, необходимо
следить за их техническим состоянием. Если
автомобильные двигатели будут правильно
отрегулированы, выброс вредных веществ уменьшится
от 3 до 5 раз.
3.Проводить регулярное озеленение города.
4. Устраивать субботники по уборке дворовых
территорий и парковочных мест у жилых домов.
5. Чаще чистить дороги по городу и области.

22.

Обзор литературы
•О. С. Габриелян, Химия 8-9 класс, издательство «Дрофа», Москва 2005
год.
•К. М. Ольшанова, С. К. Пискарева. Аналитическая химия, Москва,
1980 год.
•С. Б. Шустов, Л. В. Шустова. Химия и экология, Нижний Новгород.
НГЦ, 1995 год.
•Н.М. Чернова, В.М. Галушин,В.М. Константинов, Основы экологии
10(11) класс ,издательство «Дрофа»,Москва 2005 год
•Материалы интернет-ресурса:
•httр://ru.wikiрediа.оrg
•httрs://vоstоk.mskоbr.ru
•httр://studорediа.su
•httр://рrоm-wаter.ru
•httрs://www.sites.gооgle.ооm