Снеговой покров как индикатор загрязнения окружающей среды

Снеговой покров – как индикатор загрязнения окружающей среды.

Цель: провести исследование талой воды и определить как окружающая среда влияет на качество снега.

Задачи: 1. Определить основные источники загрязнения снега.

  2. Обобщить собранный материал, полученный в результате исследования.

Гипотеза: Чем дальше источник загрязнения воздуха, тем чище снег.

Загрязнение воздуха оказывает влияние на климат и здоровье людей.             

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 и щелочные среды и в виде дождя или снега выпадает на землю. Дождевая и талая вода уже не являются чистыми.

Одним из способов изучения чистоты воздуха является исследование снега. Снеговой покров накапливает в своем составе практически все вещества, поступающие в атмосферу. В связи с этим снег можно рассматривать как своеобразный индикатор чистоты воздуха.

  Загрязнение снежного покрова происходит в 2 этапа. Во-первых, это загрязнение снежинок во время их образования в облаке и выпадения на местность - влажное выпадение загрязняющих веществ со снегом. Во-вторых, это загрязнение уже выпавшего снега в результате сухого выпадения загрязняющих веществ из атмосферы, а также их поступления из подстилающих почв и горных пород. Выброс загрязняющих веществ автотранспортом происходит практически на уровне земли.

Измерение загрязняющих веществ в снежном покрове позволяет оценить загрязнение атмосферного воздуха, воды и почвы.

Послойный отбор проб снежного покрова позволяет получить динамику загрязнения за зимний сезон, а всего лишь одна проба по всей толще снежного покрова дает представительные данные о загрязнении в период от образования устойчивого снежного покрова до момента отбора пробы.

Основными источниками загрязнения воздуха в г.Братске являются промышленные предприятия и автотранспорт. 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 растаял. Полученный раствор использовался для исследования. Были проведены исследования: снег – цвета снега, талая вода: - запах, цвет, наличие осадка и мутности, наличие углеводородной пленки, наличие нитратов, сульфатов, хлоридов, кислотность.

Порядок работы:

1.      Отбор проб снега.

2.      Подготовка талой воды к анализу.

3.      Проведение анализов.

4.      Изучение литературы.

5.      Изучение материалов Интернет-сайтов.

1.       Отбор образцов снега проводился в нескольких точках: в районе Телецентра, в поселке Порожский, в лесной зоне (п. Галачинский) и в районе БЛПК.

Отбор проводился на открытом участке небольшим по площади; брала квадратный участок размером 20*20 см и в глубину 15 см.

2.       Снег собирался и помещался к стеклянную чистую банку, которая закрывалась крышкой. По приходу домой снег ставился и оставался таять. Полученную талую воду использовала для анализов.

Органолептический анализ:

Цвет снега:

Для описания снега используют обычные названия: белый, серый, светло-серый. Для изучения цвета снега я его рассматривала при дневном свете.

I.        п. Порожский – светло-серый.

II.     Телецентр – светло-серый.

III.   БЛПК – серый.

IV.  Лесная зона – белый.

Запах:

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.

I. п. Порожский – заметный. Легко обнаруживается, вода неприятна.

II. Телецентр – отчетливый, привлекает внимание.

III.БЛПК – сильный, неприятный.

IV.Лесная зона – слабый.

Наличие углеводородной пленки:

Воду в колбе отстоять в течении суток и отметить есть или нет радужной пленки.

I.        п. Порожский – не обнаружено.

II.     Телецентр – не обнаружено.

III.   БЛПК – не обнаружено.

IV.  Лесная зона – не обнаружено.

Наличие осадка и мутности:

Для определения осадка воду отстоять в течение суток, определить, образуется ли осадок после отстаивания воды. Если осадок имеется – определяем его интенсивность.

Воду взболтать, профильтровать и сравнить фильтр на наличие примесей.

I.        п. Порожский – осадок есть, на фильтре малое количество примесей.

II.     Телецентр - осадок есть, на фильтре достаточное ???? количество примесей.

III.   БЛПК – осадок есть, на фильтре много примесей.

IV.  Лесная зона – осадок есть, на фильтре еле заметны примеси.

Кислотные осадки. Определение кислотности воды:

Опустить в воду листок индикаторной бумаги и сравнить цвет листа со стандартной шкалой:

I.        п. Порожский – pH4.

II.     Телецентр - pH4.

III.   БЛПК - pH4.

IV.  Лесная зона – pH5.

Обнаружение хлорид-ионов:

К 10 мл пробы воды прибавляют 3-4 капли азотной кислоты (1:4) и приливают 0,5 мл раствора нитрата серебра.

Белый осадок выпадает при концентрации хлорид-ионов более 100 мг/л:

Cl- + Ag+ = AgCl↓

Помутнение раствора наблюдается, если концентрация хлорид-ионов более 10 мг/л, опалесценция – более 1 мг/л.

При добавлении избытка аммиака раствор становится прозрачным.

I.        п. Порожский – опалесценция (более 1 мг/л).

II.     Телецентр – опалесценция (более 1 мг/л).

III.   БЛПК – опалесценция (более 1 мг/л).

IV.  Лесная зона – не обнаружено.

Обнаружение сульфат-ионов:

К 10 мл пробы воды прибавляют 2-3 капли соляной кислоты (16 мл соляной HCl (p=1,19), растворить в воде и довести объем до 100 мл) и прибавляют 0,5 мл раствора хлорида бария (10 г BaCl2 * 2H2O растворить в 90 г воды).

При концентрации сульфат-ионов более 10 мг/л выпадает осадок:

SO42- + Ba2+ = BaSO4↓

Если наблюдается опалесценция, то концентрация сульфат-ионов более 1 мг/л.

Осадок нерастворим в азотной и соляной кислоте.

I. п. Порожский – не обнаружено.

II.     Телецентр – не обнаружено.

III.   БЛПК – опалесценция (более 1 мг/л).

IV.  Лесная зона – не обнаружено.

Обнаружение катионов свинца:

В пробирку помещают 10 мл пробы воды, прибавляют 1 мл раствора реагента – хромата калия (10 г K2CrO4 растворить в 90 мл воды). Реакцию проводят в нейтральной среде при комнатной температуре. Если выпадает желтый осадок, то содержание катионов свинца более 100 мг/л:

Pb2+ + CrO42- = PbCrO4 (желтый)

Если наблюдается помутнение раствора, то концентрация ионов свинца более 20 мг/л, а при опалесценции – 0,1 мг/л. Осадок нерастворим в воде, уксусной кислоте и аммиаке.

I.        п. Порожский – концентрация ионов свинца более 20 мг/л.

II.     Телецентр – концентрация ионов свинца более 20 мг/л.

III.   БЛПК – концентрация ионов свинца более 20 мг/л.

IV.  Лесная зона – опалесценция (0,1 мг/л).

Выводы:

1.      Качество снега зависит от удаленности источника загрязнения.

2.      На качество снега большое влияние оказывают промышленные предприятия.

3.      Самый чистый снег оказался в образце, взятом в лесной зоне. Снег белый, талая вода имеет слабый запах, при фильтрации обнаружены слабозаметные примеси.

4.      Самый грязный оказался образец снега, взятый в районе «БЛПК»; снег серый, талая вода имеет неприятный запах, на фильтре осталось большое количество примесей.