Министерство образования и науки Республики Тыва МБОУ

Министерство образования и науки Республики Тыва
МБОУ Сукпакская СОШ им. Б.И. Араптана
Кызылского района РТ
Исследовательская работа
Тема: Сравнительный анализ снежного покрова из разных
источников с. Сукпак.
Автор: Ондар Аржаан Мергеновна
МБОУ Сукпакская СОШ
ученик 10 «б» класса
Руководитель: Биче-оол Чодураа
Сарыг-ооловна
Сукпак – 2013 г.
Научно – исследовательская работа
Тема: Сравнительный анализ снежного покрова из разных источников с. Сукпак.
Цель исследования: Провести сравнительный органолептический и химический анализ снега.
Предмет исследования: Снежный покров из разных источников с. Сукпак.
Задачи:
1. Обобщить собранный материал, полученный в результате исследования.
2. Определить, возможные источники загрязнения снега в нашей местности.
Методы исследования:
1. Изучение литературы.
2. Отбор пробы снега.
3. Подготовка талой воды к анализу.
4. Проведение анализов.
Актуальность: Снежный покров – прекрасная возможность для исследования загрязнений
природной среды нашей местности. Он обладает рядом свойств, делающих его удобным
индикатором загрязнения не только самих атмосферных осадков, но и атмосферного воздуха, а так
же последующего загрязнения вод и почв. При образовании и выпадении снега концентрация
загрязняющих веществ в нём оказывается на 2-3 порядка выше, чем в атмосферном воздухе.
Поэтому мы считаем, что экологическая проблема всегда стоит на первом месте в любой
местности.
Гипотеза: Чем дальше источник искусственного загрязнения воздуха, тем чище снег.
2
Содержание.
1. Введение ______________________________________________________4 стр.
2. Этапы работы научно – исследовательской работы. _______________ 5 стр.
3. Теоретическая часть____________________________________________6 стр.
4. Практическая часть._____________________________________________7 стр.
5. Выводы. _______________________________________________________ 9 стр.
6. Предложение. ___________________________________________________ 9 стр.
7. Библиография. __________________________________________________ 10 стр.
8. Приложение.____________________________________________________11 стр.
3
1. Введение:
Осадки могут выпадать в разных формах. Одним из них является снег. Снег в результате таяния,
превращается в воду.
Снег может служить индикатором атмосферного загрязнения веществами: сульфатами,
нитратами, аммонием, основаниями, тяжёлыми металлами и рядом других веществ.
Являясь накопителем различных загрязнений, снег при таянии может стать источником
загрязнения вод (в том числе и подземных) и почв.
Снежный покров – прекрасная возможность для исследования загрязнений природной среды
нашей местности. Так как подземные воды в нашем селе – это основной источник водоснабжения.
4
2. Этапы проекта.
№
Источник
I
Сбор и изучение информации
1.
Домашняя библиотека.
Срок
1) Касаткина Ю.Н, Щигеля Д.С. «Гигантская детская
энциклопедия» Москва 2008г.
2) Алексеева С.В, Беккера А.М. «Изучаем экологию –
Сентябрь 2012г
экспериментально» Москва 2009г.
2.
Библиотека им. А.С. Пушкина
1) Гроссе Э. « Химия для любознательных» Ленинград. 1985 год.
2) Фелленберг Г. «Введение в экологическую химию». Москва
1998 год.
Октябрь 2012г
3) Василенко В.Н. и др. Мониторинг загрязнения снежного
покрова. – Л., Гидромет., 1985г.
4) Журнал «Химия в школе» №5 2005 год.
5) Некрасов Б.В. «Основы общей химии» Москва 1997 год
3.
Школьный Интернет
II
Практическая часть № 1
1.
Отбор проб снега из разных источников с.Сукпак
2.
Приготовление необходимого оборудования и реактивов.
3.
Проведение органолептического и химического анализа
Ноябрь 2012г
Декабрь 2012г
снега.
III
Практическая часть № 2
1.
Отбор проб снега из разных источников с. Сукпак
2.
Приготовление необходимого оборудования и реактивов.
3.
Проведение органолептического и химического анализа
Декабрь 2012г.
снега.
III
Оформление научно – исследовательской работы
1.
Сделать выводы и рекомендации.
2.
Приготовить доклад и электронную презентацию
Декабрь, январь
5
3. Теоретическая часть.
Осадки могут выпадать в разных формах. Одним из них является снег. Снег образуется, если
нулевая изотерма находиться ниже 300м над поверхностью земли, кристаллики льда в этом случае
не успевают растаять. Снег выпадает из низких и очень холодных облаков при температуре
воздуха, близкой к температуре замерзания, при которой ледяные кристаллы достигают
поверхности земли, не тая. Снег в результате таяния, превращается в воду. [4, 2].
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 или щелочные среды. Потом в виде
дождя или снега выпадает на землю.
Снежный покров – прекрасная возможность для исследования загрязнений природной среды.
Он обладает рядом свойств, делающих его удобным индикатором загрязнения не только самих
атмосферных осадков, но и атмосферного воздуха, а так же последующего загрязнения вод и почв.
При образовании и выпадении снега концентрация загрязняющих веществ в нём оказывается на 23 порядка выше, чем в атмосферном воздухе.
Отбор проб снежного покрова прост, не требует сложного оборудования. Всего лишь одна
проба по всей толще снежного покрова даёт представительные данные о загрязнении в период от
образования устойчивого снежного покрова до момента отбора пробы. Снег может служить
индикатором атмосферного загрязнения веществами: сульфатами, нитратами, аммонием,
основаниями, тяжёлыми металлами и рядом других веществ.
Являясь накопителем различных загрязнений, снег при таянии может стать источником
загрязнения вод (в том числе и подземных) и почв.
Подземные воды в нашем селе – это основной источник водоснабжения.
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
надо растаять. Полученный раствор использовался для исследования. Были проведены следующие
исследования: снег – цвет снега. Талая вода: - запах, прозрачность, наличие осадка, наличие
углеводородной пленки, наличие растворенных солей, определение содержания различных
катионов, анионов и кислотности. [2, 89].
Данная работа представляет для нас двойной интерес: помимо выявления степени загрязнения
снежного покрова, мы планируем проанализировать влияние талых вод на химический состав
подземных вод.
6
4. Практическая часть
Отбор образцов снега
Отбор образцов снега проводился в нескольких точках с. Сукпак: около котельной школы, около
автодороги, возле моего дома, в лесу (см. приложение стр. 12)
Отбор проводился на открытом участке по площади. Снег брался и помещался в банку с
этикеткой, которая закрывалась крышкой, снег оттаяли. Полученную талую воду использовали
для анализа.
Органолептический анализ
Для анализа талой воды мы пользовались методикой, взятой из сборника Алексеева С.В. и Беккера
А.М. “Изучаем экологию – экспериментально”.
Определение внешнего вида снега
Перед отбором образца снега поверхность снежного покрова осматривалась на определение
внешнего вида снега. Цвет может быть - белый, светло серый, серый, грязный или другой. Так же
определялось, чем обусловлен цвет снега – пыль, песок, гарь, копоть …
Запах воды
Для определения запаха талой воды взять 500 мл при комнатной температуре, 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.
Наличие углеводородной пленки
Воду в колбе отстоять в течение суток и отметить есть или нет радужная пленка.
Цвет воды
Для описания цвета воды используют обычные ее названия: бесцветная, светло-желтая, зеленая,
светло-зеленая, бурая, черная и т.д.
Пробу воды наливают в цилиндр. В качестве контроля используют цилиндр, заполненный на ту же
высоту дистиллированной водой. Затем оба цилиндра рассматривают сверху на белом фоне при
рассеянном дневном освещении.
7
Наличие осадка.
Для определения осадка воду отстоять в течение суток, определить, образуется ли осадок после
отстаивания воды. Если осадок образуется, то его интенсивность, чем обусловлен осадок, цвет
осадка. (см. приложение стр.12)
б) Воду взболтать, профильтровать и сравнить фильтр на цвет и наличие примесей на фильтре.
[1, 23]. (см. приложение стр.13)
Химический анализ
Определение кислотности снега
Опустить в воду листок индикаторной бумаги и сравнить цвет листа со стандартной шкалой.
Для определения сульфатов (SO42- ) использовать хлорид бария. При наличии сульфатов возникает
помутнение.
Для определения сульфитов (SO32-) использовать слабый раствор марганцовокислого калия. При
содержании сульфит ионов розовый цвет исчезает.
Для определения сульфидов (S2-) использовать нитрат серебра. Если есть сульфид ионы, то
появиться слабое помутнение.
Для определения хлоридов использовать ацетат свинца. При наличии хлорид ионов выпадает
осадок черного цвета.
Для определения аммония (NH 4+) добавить раствор щелочи и подогреть. При наличии ионов
аммония появится запах аммиака.
Данные исследований представлены в таблице: см. Приложение стр. 15.
Данные в таблице показывает, что самый чистый снег оказался в образцах, взятых в лесу. Снег
белый, талая вода без запаха, бесцветна, в ней нет никаких посторонних примесей. Самым
грязным оказался снег в образцах, взятых около котельной нашей школы. Цвет снега серый,
обусловлен пылью и сажей, ощущается запах, цвет талой воды – черный, при отстаивании
образуется осадок, отмечается наличие сульфатов, сульфидов, хлоридов. Менее загрязненными
были образцы снега, взятые около автодороги, но и в них были отмечены посторонние примеси. В
образцах снега №1 и №2 было отмечено наличие углеводородной пленки. Реакция среды
слабокислая. Поэтому моя гипотеза «Чем дальше источник искусственного загрязнения
воздуха, тем чище снег» подтвержден.
8
5. Выводы
1.
На качество снега большое влияние оказывает котельные и автомобильный транспорт.
2.
Качество снега зависит от удаленности источника загрязнения.
3.
Самый чистый снег в лесу.
4.
Самый грязный снег около котельной школы.
6. Предложение:
1.
Большие и малые котельни переводить на газ.
2.
На автомобильный транспорт в качестве топлива использовать газ.
3.
Крупные автодороги располагать вдали от жилых домов.
4.
Проводить лесовосстановление.
5.
Проводить озеленение населенных пунктов.
6.
Населению уважительно относиться к окружающей среде
9
7. Библиография:
1. Алексеева С.В, Беккера А.М. Изучаем экологию – экспериментально.- Москва: 2009г.
2. Василенко В.Н. и др. Мониторинг загрязнения снежного покрова. – Л: Гидромет., 1985г.
3. Гроссе Э Химия для любознательных.- Ленинград: 1985 г.
4. Касаткина Ю.Н, Щигеля Д.С. Гигантская детская энциклопедия.- Москва: 2008г.
5. Некрасов Б.В. Основы общей химии Москва: 1997г.
6. Фелленберг Г. Введение в экологическую химию.- Москва: 1998 г.
7. Журнал «Химия в школе» №5 2005 год.
10
8. Приложение.
11
12
13
Таблица 1. Анализ снега
№
Характеристика
Место отбора образцов снега
Образец №1
Образец №2
Образец №3
Образец №4
около
котельной
нашей школы
около
автодороги
в
лесу
около моего
дома
1
Цвет снега
серый
светло-серый
белый
светло-серый
2
Чем обусловлен
цвет снега
Запах воды
Пыль, сажа
пыль,
песок
без запаха
-
сажа
без запаха
без запаха
-
-
-
есть
нет
нет
6
Интенсивность запаха
Наличие
есть
углеводородной
пленки
Цвет воды
черная
серая
бесцветная
светло-серая
7
Наличие осадка
есть
есть
нет
есть
9
Кислотность
6
6
6
6
есть
есть
слабо
нет
нет
Ионы SO32-
есть
есть
слабо
нет
нет
12
Ионы S2-
есть
нет
нет
13
Ионы CL-
есть
слабо
есть
слабо
есть
слабо
нет
нет
14
Ионы NH 4+
нет
нет
нет
нет
3
4
5
10
Неопределенны
й
Ионы SO42-
11
14
15