Оценка степени загрязнения воздуха по снегу и лишайникам

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Отчет по практике

Оценка степени загрязнения воздуха по снегу и лишайникам

Введение

Плохое качество воздуха обусловлено выбросами в атмосферу различных загрязняющих веществ. К таким веществам можно отнести сернистый ангидрид, оксиды азота и углерода, оксиды серы, летучие органические соединения, соединения фтора, нитрозные газы, твердые вещества, хлористые соединения, сероводород и пр.

О плохом влиянии данных веществ можно найти немало информации. Например, есть определенная зависимость между загрязнением воздуха и рядом заболеваний. К такой зависимости можно отнести длительность респираторных заболеваний и степень загрязненности места проживания человека.

Особую опасность для человека представляют собой стойкие экотоксиканты диоксины, которые приводят к развитию диоксиновой патологии. Основными источниками поступления экотоксикантов в окружающую среду являются: предприятия химической, металлургической., нефтедобывающей и др. промышленных отраслей, недостаточно использующие методы безотходной технологии и средства очистки газообразных отходов и сточных вод от вредных примесей; автомобильный, воздушный, морской и др. виды транспорта, работающие на жидком, твердом и газообразном топливе; применение в сельском хозяйстве химических средств борьбы (пестицидов) с вредителями растений, сорняками, химических удобрений; теплоэлектроцентрали и др. крупные энергетические установки, выбрасывающие в атмосферу окись углерода, двуокись серы, окислы азота, тяжелые смолистые продукты.

Отдельные растения обладают способностью накапливать большое количество чрезвычайно опасных экотоксикантов - тяжелых металлов. К таким растениям относят клевер, полынь, вьюнок, подорожник, листья тополя и ивы.

Актуальность проекта.

Атмосферный воздух городов содержит большое количество загрязняющих веществ. Исследуя снег, мы можем наглядно проследить уровень загрязнения атмосферного воздуха в городе. Снег очень удобен для исследования, причём можно проследить степень его загрязнения по месяцам, начиная с ноября по март и узнать, сколько твёрдых примесей он накопил за зиму.

Исследуя лишайники также можно оценить степень загрязненности атмосферного воздуха по площади занимаемой данным растением на поверхности деревьев.

Цель работы: оценить степень загрязненности воздуха по снежному покрову и лишайникам в городе Тавда Свердловской области

Задачи:

Определить влияние степени загрязненности атмосферного воздуха на снежный покров

Определить влияние степени загрязненности атмосферного воздуха на состояние лишайников

Разработать методику и план проведения исследований

Сделать выводы

1. Влияние степени загрязненности воздуха на снежный покров

загрязнение атмосферный воздух лишайник

О том, что происходит накопление загрязняющих веществ в снежном покрове, можно узнать, изучив физические и химические характеристики взятых проб с различных территорий в разные месяцы, например с декабря по февраль. Проба, которая была взята возле автомобильных дорог, промышленных предприятий, заводов будет показывать впечатляющие результаты по сравнению с пробами, взятых с территорий, отдаленных от источников загрязнения.

Методика определения степени загрязненности воздуха по снежному покрову

Физические свойства

Цвет

Для определения цвета берут цилиндр и лист белой бумаги. Исследуемую пробу (в виде воды) наливают в сосуд и на белом фоне определяют цвет воды (голубоватый, коричневатый, серый, прозрачный). В норме вода должна быть прозрачная. Если же в ней присутствуют примеси, она имеет определенный цвет.

Прозрачность

Для определения прозрачности необходимо взять цилиндр диаметром 3 см и высотой 30 см. Через цилиндр смотрят на шрифт, напечатанный на листе бумаги. Регулируя высоту в цилиндре, определяют, через какой слой виден шрифт. В качестве контроля проводят опыт с дистиллированной водой. Исследуемая проба может быть мутной, прозрачной, слабо мутной. Перед оценкой воду необходимо взболтать, чтобы взвешенные частицы распределились по всему объему.

Запах

Для определения запаха талая вода наливается в коническую колбу объемом 250 мл. Колбу закрывают пробкой и встряхивают. Колбу открывают и определяют запах. Интенсивность запаха оценивается следующим образом: 0 - нет запаха, 1 - очень слабый, 2 - слабый, 3 - заметный, 4 - отчетливый, 5 - очень сильный.

Химические свойства

Кислотность воды (pH)

Оксиды неметаллов, содержащиеся в атмосфере, такие как оксиды серы, азота, углекислый газ, соединяясь с водой, образуют кислоты. Поэтому выпадающие осадки часто бывают кислотными. Они губительно действуют на все живое. Используя универсальную индикаторную бумагу, можно определить кислотность снеговой воды. для определения кислотности исследуемая вода наливается в пробирку, туда опускается индикаторная бумага. Затем окраска этой бумаги сравнивается со шкалой универсального индикатора. Таким образом определяется кислотность снеговой воды.

Обнаружение органических веществ

Для обнаружения органических веществ в одну пробирку наливают 5 мл дистиллированной воды, в другую - исследуемую воду. В каждую пробирку прибавляют по капле 5% перманганата калия КМnО4. В пробирке с дистиллированной водой окраска сохранится. Исчезновение окраски в исследуемой воде указывает на присутствие в ней органических веществ (иногда неорганических восстановителей).

Определение содержания ионов железа

Для определения ионов железа Fe3+ к 10 мл исследуемого талого снега прибавляют 1-2 капли соляной кислоты HCl, несколько капель пероксида водорода и 0,2 мл (4 капли) 50%-го раствора тиоцианата калия KNCS. Перемешивают и наблюдают за развитием окраски. Примерное содержание железа находят по таблице 1.

Таблица 1. Примерное определение ионов Fe3+ в пробах снег

Определение ионов свинца (качественное)

Для определения ионов свинца Pb2+ (качественное) исследования производятся следующим образом. К 5 мл испытуемого раствора прибавить немного KI, после чего, добавив уксусной кислоты CH3COOH, нагреть содержимое пробирки до полного растворения первоначально выпавшего мало характерного желтого осадка PbI2. Охладить полученный раствор под краном, при этом PbI2 выпадет снова, но уже в виде красивых золотистых кристаллов.

Иодид калия (KI) дает в растворе с ионами свинца характерный осадок йодида свинца PbI2.

Определение ионов меди Cu2+ (качественное)

Для определения ионов меди Cu²⁺ (качественное) в фарфоровую чашку поместить 3-5 мл исследуемого талого снега, выпарить досуха, затем прибавить 1 каплю концентрированного раствора аммиака NH₃. Появление интенсивно синего цвета свидетельствует о появлении меди.

Определение ионов хлора Cl^- (качественное)

Для определение ионов хлора Cl^- (качественное) к 5 мл талого снега добавить 3 капли 10% раствора нитрата серебра AgNO₃, подкисленного азотной кислотой HNO₃. Образуется осадок или муть:

слабая муть - 1-10 мг/л,

сильная муть - 10-50 мг/л,

хлопья - 50-100 мг/л,

белый творожистый осадок > 100 мг/л.

Определение сульфат ионов SO₄^2- (качественное)

Для определение сульфат ионов SO₄^2- (качественное) к 5 мл талого снега добавить 4 капли 10% раствора соляной кислоты HCl и 4 капли 5% раствора хлорида бария BaCl₂. Образуется осадок или муть:

слабая муть - 1-10 мг/л,

сильная муть - 10-50 мг/л,

хлопья - 50-100 мг/л,

белый творожистый осадок > 100 мг/л.

2. Влияние степени загрязненности атмосферного воздуха на состояние лишайников

Большее количество химически элементов лишайники получают из атмосферы с осадками и пылью. Особенно много минеральных и органических веществ попадает в тело эпифитных лишайников, растущих на стволах деревьев. Эти растения используются для наблюдения за распространением в атмосфере более 30 элементов. методы оценки загрязненности атмосферы по встречаемости лишайников основаны на следующих закономерностях.

Чем сильнее загрязнен воздух города, тем меньше встречается в нем видов лишайников (вместо десятков может быть один-два вида).

Чем сильнее загрязнен воздух, тем меньшую площадь покрывают лишайники на стволах деревьев.

При повышении загрязненности воздуха исчезают первыми кустистые лишайники (растения в виде кустиков с широким плоским основанием); за ними - листоватые (растут в виде чешуек, отделяющихся от коры); последними - накипные (имеют слоевище в виде корочки, сросшейся с корой).

Методика определения степени загрязненности атмосферного воздуха по состоянию лишайников

Для начала необходимо изучаемую территорию разбить на площадки 10м х 10м. Для этого необходимо придерживаться определенных правил:

структура и состав фитоценозов на пробных площадках должны быть примерно схожими

учетные площадки на коре деревьев выбирают на расстоянии 30-150см от основания ствола дерева

выбирают примерно 10 отдельностоящих, здоровых, растущих вертикально деревьев с диаметром ствола 25-40 см

на каждом дереве подсчитывается количество видов лишайников, которые затем разделяют на группы (кустистые, листовые, накипные)

оценка степени покрытия ствола лишайниками проводится по методике измерения проективного покрытия, для этого для этого на высоте 30 - 150 см на наиболее заросшую лишайниками часть коры накладывается прозрачная палетка размером 10x10 см (палетку расчерчивают на квадраты размером 1x1 см).

Образец палетки

Перед началом исследований заготавливают таблицы, в которые затем заносят результаты

Для определения степени покрытия древесного ствола лишайниками проводят визуальную оценку занимаемой площади одного квадрата палетки. Если лишайник занимает больше половины площади квадрата, ему приписывают покрытие 100%, менее половины - 50%. Общее покрытие (R) вычисляют по формуле: R = , где С - общее количество квадратов в сеточке.

Степень загрязненности атмосферного воздуха устанавливается по таблице 3 в соответствии с полученными данными.

Таблица 2. Состояние лишайникового покроя

3. Результаты и обсуждения

Определение степени загрязненности атмосферного воздуха по снегу в городе Тавда Свердловская область.

Работа проводилась с 1 февраля по 16 февраля 2018 года. Для проведения работы были отобраны пробы снега в 12 точках города. Места взятия проб отмечены на карте № 1

Карта № 1. Места взятия проб снега, г. Тавда

.

Физические свойства

Таблица 3. Цвет проб снега

Вывод: пробы 1, 2 не имеют цвет. Остальные имеют.

Таблица 4. Прозрачность проб снега

Вывод: пробы 1, 2 прозрачные. Остальные пробы имеют примеси

Таблица 5. Запах проб снега

Вывод: проба № 1, 2, 5, 8, 9 не имели запаха. Остальные имеют запах.

Химические свойства

Таблица 6. Наличие органических веществ

Вывод: пробы № 4, 5, 10 подтвердили наличие органических веществ.

Определение степени загрязненности атмосферы по лишайникам.

Исследования проводились в парке г. Тавда.

Таблица 7. Подсчет лишайников

Выводы

Из всех взятых проб наиболее загрязненными оказались пробы № 5, 6, 7.

Но для полной картины необходимо провести дополнительные исследования.

Степень покрытия лишайниками древостоя говорит нам о достаточно чистом воздухе в данной местности. Но количество видов лишайников дает нам понять, что небольшая загрязненность атмосферы присутствует.

Список использованных источников

1. Социальная сеть работников образования «Наша сеть» // [Электронный ресурс]. - 2018. Режим доступа: https://nsportal.ru/shkola/ekologiya/library/2014/11/24/issledovatelskaya-rabota-opredelenie-zagryazneniya-vozdukha-po. - Дата доступа: 16.02.2018.

2. «Алые паруса» - проект для одаренных детей // [Электронный ресурс]. - 2018. Режим доступа: https://nsportal.ru/ap/library/drugoe/2013/05/06/opredelenie-chistoty-vozdukha-po-lishaynikam. - Дата доступа: 16.02.2018.

3. Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся «Старт в науке» // [Электронный ресурс]. - 2018. - Режим доступа: https://www.school-science.ru/1017/. - Дата доступа: 16.02.2018.

4. Химические элементы окружающей среды Угличского муниципального района // Муниципальное общеобразовательное учреждение Угличский физико-математический лицей // [Электронный ресурс]. - 2018. - Режим доступа: http://www.76204s009.edusite.ru/Ecology/p15aa1.html. - Дата доступа: 16.02.2018.

5. Научно-практические конференции ученых и студентов. Публикации Scopus и WebofScience.Авторские и коллективные монографии.// Определение загрязнения атмосферы по снегу // Ниверчук Дмитрий // [Электронный ресурс]. - 2018. - Режим доступа: https://sibac.info/shcoolconf/hum/ix/33995. - Дата доступа: 16.02.2018.

Размещено на Allbest.ru