Работы учеников (часть 3)

Усанов М.М.
Лицей №17, г. Химки
Аннотация
Определение чистоты воздуха
по содержанию сульфатов в коре деревьев
Цель работы - изучение и сравнение загрязнения воздуха сернистым газом в
городах Химки и Ижевск по содержанию сульфатов в коре деревьев. Тема
представляет большой интерес, т.к. наряду с другими работами по изучению
загрязнения атмосферного воздуха приоритет изучения получили тяжёлые
металлы и мало работ посвящено изучению воздействия выхлопных газов. Для
достижения цели были выдвинуты следующие задачи: определить содержание pH
и концентрации коры деревьев и сравнить полученные результаты между
городами.
В ходе антропогенного загрязнения среды соединениями серы изменяются
компоненты экосистем. В частности, сульфаты могут накапливается в коре
деревьев в количествах, достаточных для определения их химическим методом.
Таким образом, изучив содержание сульфатов в коре деревьев, можно выявить
степень загрязнения атмосферного воздуха SO2.
В основе работы лежит качественная реакция на сульфат-анионы. Опыты
проводились в каждом городе одинаково, без изменяя методики и методов.
Методы исследования заключались в анализе литературы и материалов сети
Internet, анкетирование, физико-химические методы и сравнение полученных
данных.
Мы предполагаем, что в городе Ижевск существует какой-то источник
щелочного, а в городе Химки источник кислотного загрязнения. Самая высокая
концентрация сульфат - ионов обнаружена в образцах коры тополя, собранных в
каждом городе. Это может говорить о высоком содержании оксида серы в
атмосферном воздухе.
Данная работам может быть практически использована в оценке состояния
атмосферного воздуха.
Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение
Лицей № 17 г. Химки Московской области
ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА
ПО ЭКОЛОГИИ
«Определение чистоты воздуха по
содержанию сульфатов в коре деревьев »
Выполнил: ученик 10А класса
Усанов Мансур
Руководитель:
Гильмутдинова С.А.,
Можаева М.В.
Химки 2016
2
Оглавление
Введение
3
Глава 1. Обзор литературы
4
1.1. Загрязнение воздуха в городе
4
1.2. Накопление сульфат-ионов в коре деревьев
7
1.3. Кислотность коры деревьев
8
Глава 2. Физико-географическая характеристика района исследования
9
Глава 3. Методика исследования
11
Глава 4. Результаты исследования и их анализ
13
4.1. Значение pH исследуемых образцов коры
13
4.2. Содержание сульфат-ионов в исследуемых образцах коры
13
Выводы
15
Список литературы
16
Приложения
17
3
Введение
Современный
этап
развития
человечества
характеризуется
высокой
степенью урбанизации, в связи с этим растет количество промышленных
производств, активно развиваются различные способы добычи энергии, растет и
количество автотранспорта. Все это, конечно же, не может не влиять на
экологическое
окружающей
состояние
среды
нашей
оказывает
планеты.
огромное
Антропогенное
негативное
загрязнение
воздействие
на
жизнедеятельность всех организмов, будь то человек или самая крохотная
нематода. Промышленный выброс в атмосферу таких загрязняющих веществ, как
оксид серы, зачастую приводит
к таким последствиям, как выпадение так
называемых кислотных дождей – дождей с pH до 2,8. Кислотные дожди приносят
большой убыток в различных сферах деятельности человека. Они часто являются
причиной возникновения у человека болезней верхних дыхательных путей и
бронхита, а также других болезней.
Актуальность нашей работы заключается в том, что наряду с другими
работами по изучению загрязнения атмосферного воздуха приоритет изучения
получили тяжёлые металлы и мало работ посвящено изучению воздействия
выхлопных газов. В качестве фитоиндикатора была выбрана кора деревьев, так
как она обладает большими способностями к самоочищению и поэтому быстрее
реагирует на изменение химического состава атмосферного воздуха (время
мониторинга - несколько недель). Это свойство обуславливает достаточно
устойчивое равновесие концентрации загрязняющих веществ в ее пористой части
с их содержанием в атмосферном воздухе. К тому же кора может использоваться
в течение всего года и отражать сезонную динамику загрязнения [9]. Таким
образом, изучив содержание сульфатов в коре деревьев, можно выявить степень
загрязнения атмосферного воздуха в исследуемом районе, что поможет в
дальнейшем принять какие-либо меры для решения этой проблемы.
Целью нашей работы стало изучение и сравнение загрязнения воздуха
сернистым газом в городах Химки и Ижевск по содержанию сульфатов в коре
4
деревьев. Для достижения поставленной нами цели необходимо решить
следующие задачи:
1. Определить рH коры исследуемых деревьев.
2. Выявить содержание сульфатов в пробах коры.
3. Провести сравнение числовых данных между городами.
Объект исследования - кора деревьев берёзы и тополя.
Предмет исследования - содержание сульфатов в коре деревьев.
Гипотеза:
Допустим, что г. Ижевск, как промышленный город наиболее загрязнён, чем
г. Химки.
Глава 1. Обзор литературы
1.1. Загрязнение воздуха в городе
В городах ныне проживает 45-50% общей численности всего населения [2].
На сегодняшний день в мире насчитывается около 18000 тысяч городов из них
около 340 городов миллионеров [14]. Процесс роста городов, городского
населения, повышения роли городов, широкого распространения городского
образа жизни называется урбанизацией. Урбанизация, с одной стороны, улучшает
условия жизни населения, с другой - приводит к вытеснению природных,
естественных
систем
искусственными,
загрязнению
окружающей
среды,
повышению химической, физической и психической нагрузки на живые
организмы. Крупный город изменяет почти все компоненты природной среды атмосферу, растительность, почву, подземные воды, грунт и даже климат, а также
электрическое, магнитное и другие физические поля Земли. Температура,
относительная
окрестностями
влажность,
значительно
солнечная
радиация
отличаются.
между
Влияние
городом
города
на
и
его
недра
распространяется на глубины от 0,5 до 4 и даже 8 тыс. м. Значительно меняются
условия питания подземных вод и их химический состав. Так же стоит отметить,
что в городах степень распространённости многих заболеваний, причём не только
инфекционных, значительно выше. Например, в городах с населением более 1
млн. человек, рак лёгкого встречается почти вдвое чаще, чем в сельских
5
местностях. Но с некоторых сторон, такая высокая плотность людей имеет ряд
положительных признаков: способствует развитию определённой нервной
устойчивости, поддержанию профессионального и творческого тонуса [2].
Существует ряд факторов, загрязняющих урбосреду, таких как:
1. Шумовое загрязнение.
2. Пылевое загрязнение.
3. Радиационное загрязнение. Источники радиации делятся на два типа:
естественные и искусственные [2].
4. Электромагнитное загрязнение [13].
5. Промышленное и автотранспортное загрязнение.
Ижевск является крупным промышленным центром Западного Предуралья. В
большей степени в Ижевске развита машиностроительная, оружейная
промышленность и производство стали.
По данным Доклада об экологической обстановке в городе Ижевске [5],
объем выбросов загрязняющих веществ в городе за 2013 год увеличился на 18,189
тыс. тонн по сравнению с 2012 годом. Валовый объем выбросов загрязняющих
веществ в атмосферу от стационарных источников составил 14,699 тыс. тонн
(15,5% от общего валового выброса), в том числе: диоксида серы –1,074 тыс.тонн.
Объем выбросов загрязняющих веществ от всех стационарных источников
увеличился за счет перехода «Ижевской ТЭЦ-2» на твердое топливо. В результате
выбросы загрязняющих веществ в атмосферу увеличились на 3,648 тыс.тонн по
сравнению с 2012 годом. За период 2003-2013гг. в городе Ижевске отмечается
тенденция к снижению уровня загрязнения диоксидом серы, оксидом углерода,
диоксидом азота. Средняя за 2013 год и максимальная разовая концентрации
были значительно ниже ПДК. Наблюдения за содержанием в воздухе
растворимых
сульфатов
проводились
в
Октябрьском
районе
города.
Среднегодовая концентрация данной примеси составила менее 0,01 мг/куб.м,
максимальная разовая концентрация – 0,02 мг/куб.м.
6
Ленинский район находится на юго-западе г. Ижевска. По последним
данным, на территории района находятся 4585 предприятия, из них - 46 крупных,
86 средних и 4453 малых предприятий. Самыми крупными предприятиями
являются ОАО «Ижмаш», ОАО «Ижсталь», ТЭЦ-1, завод керамических
материалов, завод ячеистого бетона, завод минеральных вод. Выбросы всех этих
предприятий, включая и автотранспорт, вносят свой вклад в загрязнение воздуха
района.
В свою очередь, Химки один из крупнейших городов-спутников Москвы.
Город взял своё начало, в качестве железнодорожной станции на новой
Петербургско-Московской железной дороге [16]. С тех пор город неуклонно
растёт. Уже сейчас на территории города расположилось большое количество
промышленных предприятий, таких как:
—
НПО «Энергомаш» — разработка ракетных двигателей большой мощности
—
МКБ «Факел» — разработка зенитных ракетных систем
—
НПО им. Лавочкина — разработка непилотируемых средств и космических
аппаратов исследовательского и оборонного назначения
—
Центр высоких технологий ХИМРАР
—
НПО по производству древесных плит, по механизированному
строительству, выпуску инструмента и отделочных машин.
Помимо этого г. Химки располагается на краю крупных автомагистралей:
Ленинградского шоссе и МКАД.
Основная проблема загрязнения города определяется географическим
положением района: 80% загрязнений происходит за счёт выбросов
автотранспорта. [17]
В составе выбросов промышленности и выхлопных газов автомобилей
содержится множество вредных веществ. Одним из загрязняющих веществ
является SO2 - оксид серы (IV) или диоксид серы, сернистый газ. Оксид серы (IV)
SO2 - бесцветный, ядовитый газ, запах напоминает загорающуюся спичку,
тяжелее воздуха, хорошо растворим в воде. Это вредное вещество выделяется в
среду при сжигании содержащих серу топлив: каменного угля, горючих сланцев,
7
нефти. Во всем мире по выбросам сернистых соединений в атмосферу на первом
месте стоит металлургическая промышленность, предприятия по производству
серной кислоты и переработке нефти. Следует отметить ещё и то, что в воздухе
ряда крупных городов и промышленных центров содержание диоксида серы
превышает допустимые значения. В ряду основных загрязнителей атмосферы
диоксид находится на одном из первых мест. Экономический ущерб только от
закисления почв в результате выпадения кислотных дождей достаточно велик.
Приведем примерный процесс образования кислотных дождей:
1. Сжигание угля и нефтепродуктов;
2. Образование оксидов серы (SO2, SO3);
3. Окисление SO2 с образованием SO3;
4. SO3 + H2O = H2SO4 .
Выпадение кислотного дождя воздействует на ткани растений, вызывая
вымывание органических веществ из листьев, хвоинок и т.д.
Считается, что для растений предельно допустимой концентрацией SO2
является 0,2 мг/л [1]. Диоксид серы, прежде всего, воздействует на замыкающие
клетки эпидермиса листьев растений, которые регулируют открывание устьиц.
Степень их открытия в начальный период является основным параметром,
определяющим интенсивность воздействия загрязнителя. Даже при очень малых
концентрациях диоксид серы способен оказывать стимулирующее действие, в
результате которого устьица остаются постоянно открытыми. В тоже время при
высоких концентрациях диоксида серы устьица закрываются [12].
1.2. Накопление сульфат - ионов в коре деревьев
Древесная кора - комплекс клеток и тканей, располагающихся с внешней
стороны от камбия и выполняющих защитную и проводящую функции. В ходе
антропогенного
загрязнения
среды
соединениями
серы
изменяются
все
компоненты экосистем, в том числе и растения. В частности, сульфаты могут
накапливается в коре деревьев в количествах, достаточных для определения их
химическим методом. Таким образом, изучив содержание сульфатов в коре
деревьев, можно выявить степень загрязнения атмосферного воздуха SO2 [1].
8
Стоит отметить, что использование коры в качестве объекта исследования
имеет ряд преимуществ перед некоторыми другими методами биоиндикации.
Например, высокие индикационные свойства лишайников ограничиваются
возможностью их использования - в районах интенсивного загрязнения эти
растения как наиболее чувствительные исчезают первыми. К тому же лишайники
благодаря особенностям своего роста и строения медленно реагируют на
изменение среды. Время реагирования лишайников оценивается в несколько лет.
Кора деревьев, как фитоиндикатор, обладает большими способностями к
самоочищению и поэтому быстрее реагирует на изменение химического состава
атмосферного воздуха (время мониторинга - несколько недель). Это свойство
обуславливает достаточно устойчивое равновесие концентрации загрязняющих
веществ в её пористой части с их содержанием в атмосферном воздухе.
Физиологические и морфологические свойства строения ствола являются
сдерживающим фактором проникновения веществ древесины в пористую часть
коры. Этот индикатор мало контактирует с почвенным покровом и более всего
подвержен влиянию атмосферного, загрязнения [11].
1.3. Кислотность коры деревьев
Для изучения взаимодействия с субстратом эпифитных организмов
(лишайников, мхов, грибов, некоторых водорослей) необходимы знания о физикохимическом составе коры [6]. Кору деревьев можно подразделить на два типа:
бедную минеральными и питательными веществами и богатую ими. Бедная кора,
как правило, имеет более низкий показатель рН, и наоборот, богатая — более
высокий показатель рН. Такие породы как сосна, ель, берёза, ольха и дуб имеют
кислую кору рН=3,1-3,4. Богатая кора, имеет рН=4,7-7,1 и наблюдается у вяза,
клёна, ясеня, липы, тополя и осины. Свойства коры одной и той же породы могут
изменяться в зависимости от общего геохимического фона. Также кислотность
коры зависит от степени загрязнения атмосферного воздуха. Кислотное
загрязнение окружающей среды ведёт к подкислению коры. При щелочном
загрязнении, к которому относятся известковая пыль, зола, рН коры – повышается
[8].
В работе Иржигитовой Д.М., Каратаевой Е.И., Корчикова Е.С. [6]
9
упоминается, что pH коры одной и той же породы зависит от возраста деревьев. У
молодых
деревьев
наблюдается
повышенная
кислотность
коры,
затем
кислотность коры приближается к нейтральной, достигая максимума. Этот
эффект объясняется, тем что с возрастом из корки растений высвобождаются
органические кислоты.
Р. Шуберт в своих исследованиях [3] указывает, что рН коры дерева
является хорошим методом аккумулятивной биоиндикации. Он представил
данные, которые показывают, что под влиянием кислотных выбросов в атмосферу
повышается кислотность. Калеева М. в своей работе [7] считает, что
подщелачивание коры деревьев может быть связано с щелочным загрязнением
атмосферы, которое обуславливают катионы металлов, осаждающиеся на
растения из атмосферной пыли, вместе с осадками, с выхлопными газами
автотранспорта, содержащих большое количество свинца.
Глава 2. Физико-географическая характеристика района исследования
Ижевск, крупный индустриальный центр в Западном Предуралье с
населением 645,0 тыс. человек и площадью 333,2 км2, располагается в междуречье
рек Камы и Вятки. Его географические координаты — 56°50′ с.ш. и 53°10′ в.д. В
настоящее время в городе в разных частях встречаются промышленные и
лесопарковые зоны, частный сектор и районы с многоэтажной жилой застройкой,
садово-огородные массивы. В последнее время активизируется строительство
коттеджей на окраинах города [10].
Климат города умеренно континентальный, но во многом определяется
неоднородностью рельефа, наличием большого водохранилища, зеленых зон,
плотностью городской застройки, в том числе промышленной. Здесь четко
выражена сезонная зональность (4 времени года). Ветры в июле дуют в основном
с северо-запада, а ветры января - с юго-запада. Влияние воздушных масс с севера,
востока и северо-востока довольно ограничено [4]. Средняя температура января –
14,1 °С, июля +18,7 °С, продолжительность безморозного периода — 128 дней,
снежный покров держится в среднем 163 дня, среднее годовое количество осадков
— 508 мм.
10
По физико-географическому районированию город располагается на стыке
таежной и подтаежной ландшафтных зон, на подзональной границе южной тайги
и хвойно-широколиственных лесов. В целом уровень лесистости территории в
пределах городской черты составляет 26%, что соответствует экологическим
требованиям по соотношению естественных экосистем и преобразованных
участков для зоны южно-таежных лесов. Западная, северо-западная и северная
границы города проходят по зеленой зоне, представляющей из себя крупные
массивы различного типа лесов. Практически все лесные участки имеют
смешанный породный состав. В прибрежной зоне правого берега Ижевского
пруда на песчаных почвах размещаются сосновые леса борового типа.
Искусственные сосновые посадки отдельными фрагментами встречаются в
различных частях города.
Общая площадь зеленой зоны г. Ижевска составляет 70,4 тыс. га, в их
составе лесопарковая городская зона занимает около 8 тыс. га [10].
Химки — город (с 1939) областного подчинения в Московской области
России. Население — 225 678 человек, по данным на 2014 г. Химки — второй по
населению подмосковный город после Балашихи. Расположен на берегу канала
имени Москвы. Точные координаты центра города – 55°54′00″ северной широты
37°27′00″ восточной долготы [16]. Город Химки — единственный населённый
пункт, входящий в состав городского округа Химки.
Климат города умеренно-континентальный с хорошо выраженными
сезонами года: умеренно-тёплым и влажным летом и умеренно-холодной зимой с
устойчивым снежным покровом. Среднегодовая температура воздуха за
многолетний период составляет +5,6ºС. Среднемесячная температура июля
+16.9ºС, января –6.3ºС. Тёплый период с положительной средне-суточной
температурой длится в среднем 215-220 дней. Продолжительность безморозного
периода
135-145
дней.
Московская область находится в пределах лесной и лесостепной зон. Леса
занимают свыше 40 % территории региона. На севере Московской, а также в её
11
западной
части
наиболее
распространены
среднетаёжные хвойные
леса,
преимущественно ельники. Леса Мещёры состоят по преимуществу из таёжных
сосновых массивов; в заболоченных низинах встречаются отдельные ольховые
леса. Центральная и отчасти восточная части области принадлежат району
южнотаёжных хвойно-широколиственных лесов. Здесь основные древесные
породы — ель, сосна, берёза, осина. Среди подлеска господствует лещина (лесной
орех). Для этой зоны характерны травы как хвойных, так и широколиственных
лесов. Южнее располагается подзона широколиственных лесов, основные
древесные породы которой — дуб, липа, остролистный клён и вяз. МоскворецкоОкская возвышенность является переходной зоной, для неё характерны и крупные
массивы ели, как, например, в верховьях реки Лопасни. В долине Оки —
сосновые боры степного типа. Крайний юг области (Серебрянопрудский район)
находится в лесостепной зоне; все участки степи распаханы, они почти не
сохранились даже фрагментарно. В пределах лесостепной зоны изредка
встречаются
липовые
и
дубовые
рощи
[17].
Глава 3. Методика исследования
Работа проводилась осенью 2014 в г.Ижевск и осенью 2015 года в г.Химки.
Для определения содержания сульфат - ионов нами на трех участках в каждом
городе был произведен отбор проб коры с деревьев двух видов (березы и тополя)
приблизительно одного диаметра. Всего было отобрано 24 образца в г.Ижевск и
25 образцов в г.Химки.
Нами была взята методика, приведенная Александровой В.П. [1], хотя в
ходе проведения исследования в методику были внесены существенные поправки.
В основе методики лежит качественная реакция на сульфат-анионы – Ва2+ + SO42= BaSO4 (Белый мелкокристаллический осадок, нерастворимый в кислотах).
Опыты проводились в каждом городе одинаково, без изменяя методики и
методов.
Образцы коры, очищенной от пыли и лишайников, состругивались
толщиной 2-3 мм на высоте 1,0-1,5 м от уровня земли.
Отобранную кору
высушили и измельчили в кофемолке. Анализ образцов проводили в лаборатории
12
почвенной экологии биолого-химического факультета УдГУ (г. Ижевск) и в лицее
№1553 имени В.И.Вернадского (г.Химки). Этапы проведение опыта:
1. Навеску коры массой 2г залили 20 мл дистиллированной воды, размешали и
оставили на сутки (стаканчики накрыли стеклом).
2. По истечении суток измерили показатель рH раствора вытяжки на pHметре, предварительно размешав ее.
3. Содержимое стаканчика перелили в колбу.
Остатки коры смыли из
стаканчика 20 мл дистиллированной воды в ту же колбу. Добавили 3 капли
однонормальной соляной кислоты, заткнули пробкой и взбалтывали в
течение минуты. Вытяжку отфильтровали.
4. Приготовили шкалу стандартов (Прил.1, рис.1), то есть образцовых
растворов известной концентрации сульфат-ионов (раствор Na2SO4): 2мг/л,
4мг/л, 6мг/л, 8мг/л, 10мг/л в колбах по 50 мл из стандартного раствора
(100мг Na2SO4 на 1 литр H2O).
5. В каждую колбу добавили по 2 мл 5% раствора хлорида бария и взболтали.
Для получения 5% раствора хлорида бария 5г ВаСl2 растворили в 100 мл
дистиллированной воды. У полученных растворов с различной степенью
помутнения мы с помощью спектрометра измерили оптическую плотность.
По результатам измерения на миллиметровой бумаге был построен график
зависимости оптической плотности от концентрации сульфата бария.
6. По методике для анализа в мерную колбу объемом 50 мл необходимо было
добавить
5
мл
вытяжки.
Вытяжку
в
колбе
немного
разбавляли
дистиллированной водой, затем добавляли 2 мл BaCl2 и доводили
содержание колбы до метки дистиллированной водой. Взбалтывали и
измеряли оптическую плотность на спектрометре. Вытяжка коры имела
различную степень окрашивания, поэтому мы определили оптическую
плотность раствора без хлорида бария и вычли эти значения. Сравнив
полученные значения плотности с эталонной шкалой, мы нашли значение
концентрации сульфат - ионов. Для получения данных в международной
системе единиц (мг/кг), результаты нужно было умножить на 200.
13
Глава 4. Результаты исследования и их анализ
Полученные в процессе работы значения pH коры и концентрации сульфат
-ионов в городе Химки и Ижевск, были занесены в Таблицу 1 и Таблицу 2
соответственно. Как уже упоминалось ранее в методике, вытяжка из коры имела
различную степень окрашивания. Высокий показатель pH коры может говорить о
щелочном загрязнении воздуха. Стоит отметить, что на некоторых участках с
высокой концентрацией сульфат - ионов также наблюдается высокое значение pH.
Определив pH и концентрацию сульфат - ионов в каждом городе, мы
высчитали их средние значения по разным породам деревьев и в целом по
участкам (Прил. 1, Таблица 1, 2) .
4.1. Значение pH исследуемых образцов коры
Из приведённых данных мы видим, что значение pH в городе Химки ниже,
чем в Ижевске. В первом городе среднее значение pH изменяется от 5,3 до 5,7 , а
во втором среднее значение составило от 5,2 до 6,8. Но в каждом городе среднее
значение pH тополя, превышала среднее значение pH березы. Что говорит о том,
что кора березы в целом имеет более кислую реакцию, чем кора тополя. (Прил. 1,
Рис.2)
Исходя из полученных данных, можно предположить, что на третьем
участке в городе Ижевск имеется источник щелочного загрязнения, который
повышает значение кислотности коры, а в городе Химки наоборот, имеется
источник кислотного загрязнения.
4.2. Содержание сульфат-ионов в исследуемых образцах коры
По своим физическим свойствам кора березы более плотная, чем кора
тополя и возможно, именно это особенность строения влияет на аккумулятивные
свойства коры тополя. Причем самая высокая концентрация сульфат - ионов в
коре и у березы, и у тополя отмечена на третьем участке (Ул. Гагарина в р-не ж/д
14
больницы) в городе Ижевск, в г. Химки закономерность выявить не удалось. Для
большей наглядности данные представленны ввиде гистограмм (Прил. 1, Рис. 3)
Самая высокая концентрация сульфат - ионов обнаружена в образцах коры
тополя, собранных в каждом городе. В среднем концентрация сульфат – ионов
489,93 мг/кг (г. Ижевск, третий участок) и 334,4 мг/кг (г. Химки, второй участок) .
Это может говорить о высоком содержании оксида серы в атмосферном воздухе.
Концентрация сульфат - ионов в коре деревьев в городе Ижевск в целом
ниже, чем в городе Химки. Значения концентрации сульфат ионов варьируются от
200,5 мг/кг на первом участке и до 271,1 мг/кг на третьем участке. Это так же
говорит о высоком содержании оксида серы в атмосферном воздухе. Но
маленькая выборка не позволяет судить об этом с высокой
степенью
достоверности.
В своей диссертации Т.А. Пилипенко отмечает, что под действием двуокиси
серы и кислых осадков наблюдается подкисление среды [9], включая
значительное понижение рН коры деревьев. В нашей работе мы выяснили, что,
несмотря на значительное содержание сульфат - ионов, на третьем участке в
городе Ижевск наблюдается не снижение, а значительное повышение рН коры
деревьев. На основании этого мы предполагаем, что, кроме кислотного
загрязнения, в данном районе существует какой-то источник значительного
щелочного загрязнения. Причем его воздействие перекрывает влияние сульфат ионов на растения.
15
Выводы
1. Кора березы в целом имеет более кислую реакцию, чем кора тополя.
2. Концентрация сульфат - ионов в коре тополя выше, чем в коре березы.
Причем самая высокая концентрация сульфат - ионов в коре деревьев
отмечена на третьем участке в г. Ижевск и в г. Химки на втором участке.
3. Значение pH в коре деревьев в г. Ижевск выше, чем значения в г. Химки, но
концентрация сульфат - ионов в коре деревьев ниже.
4. Исходя из полученных данных, мы предполагаем, что в городе Ижевск
существует какой-то источник щелочного, а в городе Химки источник
кислотного загрязнения, гипотеза частично подтверждена.
16
Список литературы
1. Александрова В.П., А.Н. Гусейнов, Е.А. Нифантьева, И.В. Бологова, И.А.
Шапошникова. Изучаем экологию города на примере московского столичного
региона (пособие учителю по организации практических занятий) // М.:
Издательство Бином. - 2009. - 400стр., илл.
2. Алексеев С.В. Экология: Учебное пособие для учащихся 10-11 классов
общеобразовательных учреждений разных видов. СПб.: СМИО Пресс, 1997.320 с.; ил.
3. Биоиндикация загрязнений наземных экосистем /Под ред. Р. Шуберта. - М.:
Мир, 1988. — 248 с
4. География Удмуртии: учебник для 8-9 классов/ Под редакцией Козловой Н.Т.,
Рысиной И.И.- 3-е изд., испр. и доп.- Ижевск: Удмуртия, 2008.-224 стр.: ил.
5. Доклад об экологической обстановке в г. Ижевске в 2013 г. Ижевск: 2014.107
с.
6. Иржигитова Д.М., Каратаева Е.И., Корчиков Е.С. Кислотность коры основных
лесообразующих пород Красносамарского лесного массива и Жигулёвского
госзаповедника им. И.И. Спрыгина. Г. Самара, 2009.
7. Калеева М. /Лишайники - индикаторы загрязнения катионами свинца г.
Павлодара/ Павлодар Казахстан/2002-2003 г.
8. Мартин Л.Н. и Нильсон Э.М. Устойчивость эпифитных лишайников в
различных
условиях
загрязнения
/Биогеохимические
аспекты
криптоиндикации.-Таллин, 1982
9. Пилипенко Т.А./ Биоиндикация состояния урбанизированных территорий на
аридных условиях (На примере города Астрахани) Автореферат диссертации
на соискание учёной степени кандидата биологических наук Астрахань 2008
10.Птицы городов России. – СПб.; М.: Товарищество научных изданий КМК,
2012.— 513 с.
11.Слипенчук Михаил Викторович/Особенности накопления аэротехногенных
поллютантов в городской среде/Автореферат/ На правах рукописи/ Москва
1993г.
12.Бурда А.Е.Влияние диоксида серы на растения /
http://www.rusnauka.com/26_NII_2011/Biologia/9_92053.doc.htm
13.http://www.mageric.net/main.asp?WW_ID=916764
14.http://geo.koltyrin.ru/spisok_gorodov_mira.php?letter=О
15.https://ru.wikipedia.org/wiki/Ленинский_район_(Ижевск)#.D0.A2.D1.80.D0.B0.
D0.5D.D1.81.D0.BF.D0.BE.D1.80.D1.82
16.http://nesiditsa.ru/city/himki
17.http://clorc.ru/ecologicheskie-iziskaniya/ekologicheskie-izyskaniya-moskovskayaoblast/ekologicheskie-izyskaniya-g-ximki/
18
Приложение 1
Рисунок 1
№
1
2
3
4
5
концентрация 10 мг/л 8 мг/л 6 мг/л 4 мг/л 2 мг/л
V ст. р-ра
5 мл
4 мл
3 мл
2 мл
1мл
№ участка
порода pH
1. Ул.
Леваневского
(двор школы)
береза
2. Перекресток ул.
Новоажимова и
Азина (у п-ки
Ижсталь)
береза
тополь
3. Ул. Гагарина
(р-н ж/д
больницы)
береза
тополь
ср
ср
С,
pH
pH
мг/кг
5,5 5,2
5,2
5,3
5,3 0,19 0,19
2,0
5,3
48,0
5,1
16,0
5,0
16,0
6,06
5,2 5,64
23,3
5,5 0,40 0,68 48,0
5,4
86,7
5,9
0,0
6,2
30,0
6,0 6,48
86,7
6,5 0,66
442,0
6,0
30,0
6,3
80,0
7,6
178,7
6,8
7,7 6,5
915,0
6,3 0,81 0,81
2,0
6,3
0,0
5,8
126,0
5,6 7,0
5,3
7,8 0,83
1360,0
7,3
552,0
7,2
754,0
7,2
650,0
ср С,
мг/кг
17,46
18,18
ср С,
мг/кг
17,46
18,18
37,6
32,36
100,53
130,07
163,47
164,7
260,75
484,93
440,12 485,03
664,3
484,53
Таблица 2,
(г.Ижевск)
№ участка
1. Ул.
Молодёжная 44
(Двор школы)
пород
а
тополь
pH
4,5
5,1
береза
3. Ул.
Юбилейный
проспект 78
тополь
береза
тополь
ср
pH
5.34
0.30
С,
мг/кг
680
0
5,0
0
5,6
0
5,5
5.16

0.57
ср С,
ср С,
мг/кг
мг/кг
136
200.5
377.60 181.44
0
5,6
5,9
2. Сквер им.
Марии
Рубцовой
(вдоль
Ленинградского
шоссе)
ср
pH
5.44

0.48
136,0
(г. Химки)
265
254.04
526,0
5,7
374,0
5,0
289,0
5,5
0
5,1
5.56
5.56 396,0
334.4
334.4
0,66 0,66
207.14 207.14
324,0
5,0
5,8
102,0
5,7
561,0
6,3
289,0
4,4
5.22
5.69 348,0
253.8
271.1
0.87 0.50
309.46 131.16
0
5,2
6,3
0
5,3
348,0
4,9
573,0
6,4
6.16
0.34
406,0
6,5
286,0
5,9
324,0
6,0
324,0
6,0
102,0
20
Таблица 1,
664,3
484,53
Рис.2 Средняя pH образцов коры
Рис. 3. Средняя концентрация (С, мг/кг) сульфат - ионов в образцах коры
21
Приложение 2
Этапы работы
Фильтрование вытяжки
Отбор необходимого для определения объема
вытяжки
Определение оптической плотности раствора
проводили на фотоколориметре
За работой в лаборатории
22
23