Исследовательский проект "Экологическое состояние снежного покрова"
Снег зимой - что может быть привычнее и обыкновеннее для наших глаз. Снег – такой белый и чистый на первый взгляд, может таить опасность. В снегу присутствуют все загрязняющие вещества, которые находятся в воздухе. Именно по состоянию снежного покрова можно судить о наличии или отсутствии вредных веществ в окружающей нас среде. Чтобы провести исследования снега, мы выбрали несколько зон для наблюдения. Это внутренний двор школы 10 в 13 микрорайоне, а также двор школы №6 и МБОУ ДОД «ЦДОД» в 8 микрорайоне. Здесь всегда многолюдно. Дети, гуляя во дворе и посещая кружки, лаборатории, студии ,часто валяются в снегу, играют и даже берут его в рот. В связи с этим мы решили, как можно больше узнать о снеге, исследовать и оценить его экологическую безопасность.
Скачать:
| Вложение | Размер |
|---|---|
 issl._rabota_sostoyan._snezh._pokrova1.doc | 614.5 КБ |
Предварительный просмотр:
XII городская научная конференция молодых исследователей «Шаг в будущее» Тема: Экологическое состояние снежного покрова Россия, Ханты-мансийский автономный округ, Югра, город Нефтеюганск Авторы: Курилов Дмитрий Сергеевич 6 класс Григорьева Ольга Анатольевна 7 класс Муниципальное бюджетное образовательное учреждение дополнительного образования детей «Центр дополнительного образования для детей»
Руководитель: Гаврилова Татьяна Андреевна педагог дополнительного образования высшей категории Муниципальное бюджетное образовательное учреждение дополнительного образования детей «Центр дополнительного образования для детей» 2012 Экологическое состояние снежного покрова Курилов Дмитрий Сергеевич 6 класс, Григорьева Ольга Анатольевна 7 класс Россия, Ханты-Мансийский автономный округ - Югра, город Нефтеюганск, Муниципальное образовательное учреждение дополнительного образования детей «Центр дополнительного образования для детей» Аннотация Снег зимой - что может быть привычнее и обыкновеннее для наших глаз. Снег – такой белый и чистый на первый взгляд, может таить опасность. В снегу присутствуют все загрязняющие вещества, которые находятся в воздухе. Именно по состоянию снежного покрова можно судить о наличии или отсутствии вредных веществ в окружающей нас среде. Чтобы провести исследования снега, мы выбрали несколько зон для наблюдения. Это внутренний двор школы 10 в 13 микрорайоне, а также двор школы №6 и МБОУ ДОД «ЦДОД» в 8 микрорайоне. Здесь всегда многолюдно. Дети, гуляя во дворе и посещая кружки, лаборатории, студии ,часто валяются в снегу, играют и даже берут его в рот. В связи с этим мы решили, как можно больше узнать о снеге, исследовать и оценить его экологическую безопасность. Цель работы: оценка экологического состояние снежного покрова в исследуемых зонах наблюдения. Гипотеза1.Снег чистый, не содержит примесей, является безопасным для здоровья. Гипотеза 2.Снег содержит примеси, загрязнен различными веществами и представляет опасность для здоровья. Для достижения цели мы решали следующие задачи:
Работу выполнили обучающиеся химико-технического кружка в период с октября 2011 года по январь 2012 года. Образцы снега были взяты: № 1 и № 7 – на территории школы № 10; № 2 и № 3 – на территории школы № 6; образцы № 5 и № 4 взяты в 13 микрорайоне: № 4- возле домов, а № 5 – у дороги. Образцы № 6 и № 8 взяты в 8 микрорайоне: № 6 – у домов, а № 8 – у дороги. Выводы. Выполнена поставленная цель по исследованию снега. Оценка качества снега - ближе к удовлетворительной из-за содержания большого количества примесей. Хотя экологические показатели исследованного снега являются удовлетворительными, многочисленные примеси представляют опасность для здоровья, так как возможно наличие болезнетворных бактерий, неизвестных химических веществ. Исходя из этого, мы рекомендуем ограничить контакт снега с кожей, не брать снег в рот. Содержание
Экологическое состояние снежного покрова Курилов Дмитрий Сергеевич 6 класс, Григорьева Ольга Анатольевна 7 класс Россия, Ханты-Мансийский автономный округ - Югра, город Нефтеюганск, Муниципальное образовательное учреждение дополнительного образования детей «Центр дополнительного образования для детей» Научная статья Индикатором загрязнения окружающей среды является снег. Вредные вещества, выбрасываемые промышленными предприятиями, противогололедные реагенты, автомобильные выхлопы и др., накапливается в снегу и с талыми водами попадают в открытые подземные водоёмы, загрязняя их. Снег можно исследовать так же, как и воду. Для этого пробу снега вначале берут, потом растапливают, а затем проводят исследования по различным показателям. Если брать пробы снега в различных местах, то можно составить достаточно подробную картину о степени его загрязнения, а также выявить причину и источник загрязнений. Источником загрязнения снега в нашем городе могут быть, прежде всего автомобили, аварии и разлив канализации, дым из труб теплостанций, бытовые отходы. Например, фосфаты могут попасть в снег с коммунальными стоками при авариях, стоками с помоек, при мытье машин. Загрязнение нитратами обычно происходит вблизи сельскохозяйственных угодий. Это связано со смывом азотных удобрений с полей, а также с попаданием в воду отходов животноводства с ферм. В нашем городе можно не опасаться таких загрязнений. Если нитраты и фосфаты попадают с растаявшим снегом в речку, это приводит к «зацветанию» воды - увеличивается биомасса одноклеточных водорослей. «Цветение» воды уменьшает ее прозрачность и количество растворенного кислорода, поэтому может происходить замор рыб. Кислотность воды - важный показатель загрязнения. В норме pH-7-8; если показатели меньше 7, это свидетельствует о кислотном загрязнении ( кислотные дожди), если больше 8 то - щелочном загрязнении. К образованию кислотных дождей могут приводить газовые выбросы автомобилей, так как в состав этих газов входят оксиды азота и серы. Эти оксиды, легко растворяясь в воде, образуют кислоты. При таянии снега, такие кислоты попадают в реку,а при экстремальных значениях pH (выше 9 и ниже 4) вода становится непригодной для водных организмов. Мутность воды - мера содержания в ней взвешенных частиц, различных по происхождению. Содержание кислорода в воде зависит от температуры: чем ниже температура, тем интенсивнее растворяется кислород из атмосферы. Содержание колиформных бактерий. Почему этот показатель важен? Колиформные бактерии (кишечная палочка) способствуют перевариванию пищи. Влияния показателя на окружающую среду: вода – естественная и весьма благоприятная среда для жизни микроорганизмов. Особенно много микроорганизмов в тех реках, прудах, озерах, которые находятся вблизи человеческого жилья. Здесь они легко размножаются, используя в качестве подкормки продукты жизнедеятельности человека, по разным причинам попавшим в природные водоемы. Исследование природной воды на общую микробную загрязненность проводят для количественной оценки находящихся в ней микроорганизмов. Источниками такого загрязнения могут служить как испражнения птиц, млекопитающих, так и канализационные стоки. Если содержание микроорганизмов в воде велико (более 200 в 100 мл), вполне реально нахождение среди них и болезнетворных (например, бактерий, вирусов, паразитических червей), которые, попав в организм человека, могут вызвать различные его заболевания. В такой воде опасно купаться, т.к. микроорганизмы могут попасть в кишечник, дыхательные пути, кровь, глаза, уши. Возбудители гепатита, брюшного тифа, дизентерии распространяются именно таким путем. Важнейшим показателем качества воды является содержание в ней кишечной палочки. Её присутствие в воде свидетельствует о фекальном загрязнении. Вода, пригодная для купания, может содержать лишь минимальные количества колиформных бактерий. Итак, присутствие кишечной палочки свидетельствует о заражении волы фекалиями человека или животных, которые могли содержать опасные вирусы или бактерии. Заражение воды фекальными массами представляет угрозу здоровью людей, которые, так или иначе, используют эту воду. Загрязнение аэробными бактериями может изменить показатели содержания кислорода, уменьшив их. Исследование снега на общую химическую токсичность методом биотестирования не дает конкретного ответа на вопрос, «какой загрязнитель», но убедительно показывает общую степень химической токсичности.
Экологическое состояние снежного покрова Курилов Дмитрий Сергеевич 6 класс, Григорьева Ольга Анатольевна 7 класс Россия, Ханты-Мансийский автономный округ - Югра, город Нефтеюганск, Муниципальное образовательное учреждение дополнительного образования детей «Центр дополнительного образования для детей»
План исследований Исследования качества воды и снежного покрова проводятся в нашем кружке более 10 лет. Необходимые тест-таблетки, оборудование предоставлены компанией Шлюмберже в результате 12-летнего сотрудничества с некоммерческой образовательной программой для молодежи всего мира SEED. Методика исследований взята с сайта SEED (file:/C:\Documents and Settings\SEED water\ru\lab\water\water quail tycoldectinga.htm!) . Мы исследовали растаявший снег по следующим показателям: запах, кислотность (pH),содержание фосфатов, нитратов, кислорода, уровень мутности, фильтрация и микроскопическое исследование фильтра. Также провели исследования снега на общую химическую токсичность методом биотестирования . В норме pH воды составляет 6.5-8.5. Запах определяют эпитетами: 1.Землистый 2.Хлорный 3.Рыбный 4.Травяной 5.Болотный 6. Гнилостный Силу запаха выражают по 5-балльной шкале:
План анализа пробы снега:
Объектом исследования служат: 2 точки во дворе школы № 10, 2 точки во дворе школы № 6 , а также 2 точки в 8 микрорайоне - у домов и у дороги. Образцы снега в 13 микрорайоне тоже были взяты в разных местах - у домов и у дороги. Образцы снега были отобраны 23 октября, 13 ноября, 17 ноября t C воздуха в среднем составляла -10-13 градусов, атмосферное давление - 755 мм. рт. ст. Вторые заборы проводились в январе, 23.01 и 25.01 температура воздуха -18 градусов. Результаты исследования 1. Органолептические характеристики показали, что все пробы снега в оттаянном состоянии - без цвета и без запаха. 2. Параметры качества снега определяли с помощью тест набора для анализа воды (“Water monitoringkit” от фирмы “La Motte”), данные сведены в таблицу. Массу твердого остатка определяли после фильтрования, определяли с помощью лабораторных химических весов. Концентрация кислорода, фосфатов и нитратов измеряется в промилле, мутность измеряется в турбидиях, при отсутствии мутности показатели 0. 3. Пробу снега объёмом 1 литр (около 900 грамм) пропускали через фильтр. Структуру сухого остатка изучали с помощью цифрового компьютерного микроскопа, фотографии представлены в презентации. 4. Исследования снега на общую химическую токсичность методом биотестирования проводились по следующей методике: помещали по 50 семян в чашки Петри, наливая талую воду, взятую из исследуемых зон. В качестве контроля использовали бутилированную воду для питья. Наблюдение проводили в течение 8 дней, доливая воду по мере испарения. Результаты занесены в таблицу. |
Характеристика снега.
Таблица 1
Исследование | pH | Кислород (ppm) | Микроскоп | Содержание Нитратов (ppm) | Содержание Фосфатов (ppm) | Уровень Мутности (jtu) | дата | |
Фильтр \ Фильтрат | ||||||||
Проба №1 ШК.№10 | 5 | Кислорода в воде не обнаружено | Чёрная сажа, ворсинки, кора деревьев | Обнаружен объект размером 0.2 мм. | В воде нитратов нет | 1 | Вода не мутная, абсолютно прозрачная 0 | 23.10. 2011 |
Проба № 2 ШК.№6 | 6 | Кислорода в воде больше 4 | Останки насекомых, черные и коричневые налеты | Прозрачный, без видимых включений | В воде нитратов нет | 1ррм | Вода прозрачная, но не совсем 20 | 13.11 2011 |
Проба №3 ШК.№6 | 5 | 4 | Частички сажи, маслянистые пятна | Прозрачный, без видимых включений | В воде нитратов нет | 1 | Вода прозрачная 20 | 13.11 2011 |
Проба № 4 МКР. 13( у домов) | 8 | Кислород в воде не обнаружен | Различные интенсивные включения черного цвета | Прозрачный, без видимых включений | В воде нитратов нет. | 2 | Вода прозрачная 20 | 17.11 2011 |
Проба № 5 МКР.13 (у дороги) | Кислород в воде не обнаружен | Различные интенсивные включения черного цвета | Прозрачный, без видимых включений | В воде нитратов нет | 2 | Вода не прозрачная 100 | 17.11 2011 | |
Проба № 6 МКР.8 (у домов) | 2 ррм | Частички сажи, маслянистые пятна, крупные частицы почвы, волокна одежды | Прозрачный, без видимых включений | В воде нитратов нет | 1,5 ррм | Вода прозрачная.20 турбидий | 23.01.2012 | |
Проба№7 ШК.№10 | 2 ррм | Различные интенсивные включения черного цвета | Прозрачный, без видимых включений | В воде нитратов нет | 1 ррм | Вода прозрачная.20 турбидий | 23.01.2012 | |
Проба № 8 МКР.8 (у дороги) | 2 ррм | Крупные частицы почвы, волокна одежды, песок, крупицы сажи, маслянистые пятна | Прозрачный, без видимых включений | В воде нитратов нет | 2ррм | Вода не прозрачная.100 турбидий | 25.01.2012 | |
Масса сухого остатка на фильтре.
Таблица 2.
Дата | Масса сухого остатка (г) на фильтре |
23.10.11 | 0,550 |
13.11.11 (1) | 0,530 |
13.11.11 (2) | 0,580 |
17.11.11 (1) | 0,520 |
17.11.11 (2) | 0,550 |
Среднее значение | 0,546 |
Результаты и обсуждения
Полученные результаты мы систематизировали в таблицы. Фотографии с цифрового микроскопа «Digital Blue» представлены в презентации.
В наших исследованиях значение рН талой воды колебалось от 5,0 до 8. Среднее значение составило 6,5, что для большинства природных осадков является вполне приемлемым.
Содержание растворенного кислорода в талой воде не может быть признано достоверным, т.к. пробы снега в результате стояния в лаборатории, поглощали дополнительный кислород.
Что касается содержания нитратов — результаты вполне предсказуемы, нитратов не обнаружено, так как в нашем городе нет источника загрязнения нитратами - нет сельскохозяйственных угодий и ферм.
Содержание фосфатов колеблется от 1 до 2 промилле, причем в микрорайонах показатели выше, это может быть связано с бытовым загрязнением (растаявшие помойки, коммунальные стоки, при мытье машин).
Уровень мутности воды вполне приемлем, за исключением одной пробы снега, взятой около дороги.
Одновременно мы поливали оттаянной водой семена редиски. Это была, возникшая по ходу исследований, идея ещё раз проверить загрязненность снега и его влияние на живые клетки.
Проверка снега на общую степень химической токсичности показала, что неизвестные примеси в снеге незначительно угнетают развитие проростков. Во всех пробах, по сравнению с контрольным образцом, в среднем семена прорастали в снеговой воде позднее на 1,5 дня, количество проросших семян было на 10% меньше и общая длинна корней проростков короче на 35мм, чем у семян, прорастающих в питьевой воде из бутылки.
Среднее значение величины сухого остатка в наших опытах составило 0,546 сухого остатка на фильтре примерно на 1л талого снега, что свидетельствует о том, что исследуемые объекты загрязнены механическими примесями.
Содержание тяжелых металлов, в частности ионов свинца, не определялось в ходе наших опытов, что объясняется начальной ступенью исследовательской работы .
Исследования фильтров с помощью микроскопа МБС-10 и цифрового микроскопа показали достаточно большие загрязнения снега во всех пробах различного характера.
По таблице оценки качества воды, мы рассчитали индекс качества исследованных образцов.
Таблица 3.Оценка качества снега.
Составляющие теста | Результат ррm (промилле) | Оценка |
1.Содержание растворенного кислорода | 2-4 | 3 хорошо |
2.Содержание нитратов | 0 | 2 хорошо |
3.Содержание фосфатов | 1-2 | 3-удовлетворительно |
4. pH | 5-8 | 4 отлично |
5.Степень мутности | 20jtu (турбидий) | 3 хорошо |
Индекс качества снега равен 2,76
Таблица 4.
Зависимость прорастания семян от талой воды исследуемых зон.
Образцы. Количество семян 50шт Контрольный образец | Время начала прорастания (сутки) 3 | % поросших семян 90% | Общая длинна корней (мм) 160 |
№1 | 4 | 70% | 120 |
№2 | 4 | 85% | 140 |
№3 | 5 | 80% | 130 |
№4 | 4 | 78% | 130 |
№5 | 6 | 85% | 140 |
№6 | 5 | 70% | 120 |
№7 | 4 | 70% | 110 |
№8 | 5 | 80% | 120 |
Итог: в среднем, показания меньше 35мм по длине корней,
позднее по срокам прорастания на 1,5 суток, процент проросших семян по сравнению с контрольным образцом - 10.
Выводы.
Мы выполнили поставленную задачу по исследованию снега.
Оценка качества снега - ближе к удовлетворительной из-за содержания большого количества примесей.
Хотя экологические показатели исследованного снега являются удовлетворительными - индекс качества снега равен 2,76 - многочисленные примеси представляют опасность для здоровья так как возможно наличие болезнетворных бактерий, неизвестных химических веществ. Исходя из этого, мы рекомендуем ограничить контакт снега с кожей, не брать снег в рот.
Список литературы
1. Т.И. Ахмедова, Р.А. Фандора «Химия. 8 класс. Начало экспериментальной химии. Элективный курс». – М.: Илекса, 2006.
2. С.Е. Мансурова, Г.Н. Коковцева «Следим за окружающей средой нашего города» 9-11 кл.: Школьный практикум. – М.: Гуманит. изд. центр ВЛАДОС, 2001.
3. Г.А. Нечаева, Е.И. Федгерос «Экология в экспериментах». – М.: Вентана – Граф, 2006.
4. Энциклопедия для детей Т.2 Биология- 5-е изд., Глав. Ред. М. Д. Аксёнова
5. Универсальный справочник школьника. Биология: Ульянова А.А., канд. Психол. Наук Сомова Н. Л.
6. Журнал «Химия в школе» 2, 2001, с.77-80
7. И.Н. Рыжов, Г.И. Ягодин «Школьный экологический мониторинг городской среды», - М.: «Галактика», 2001г.
8. Журнал «Биология в школе» №11, 2006 с.9-25, №7, 2004 с.11-19.
Интернет сайт www.seed.seb.com.
9. Муравьев А.Г.- Руководство по определению показателей качества воды полевыми методами. - Спб: Крисмас+, 1999.
10. Новиков Ю.В. и др. – Методы исследования качества воды водоемов.- М.: Медицина, 1990.
11.Унифицированные методы анализа вод СССР. Вып.1.-Л.: Гидрометеоиздат, 1978.
Наводнение
Как выглядело бы наше небо, если вместо Луны были планеты Солнечной Системы?
Ледяная внучка
Муравьиная кухня
О падающих телах. Что падает быстрее: монетка или кусочек бумаги?