Исследовательская работа "Определение кислотности и токсичности осадков"

Муниципальное казенное общеобразовательное учреждение Турнаевская основная общеобразовательная школа

Болотнинского района Новосибирской области

Исследовательская работа

Тема: Определение кислотности и токсичности осадков

Выполнил

&&&&& &&&&&

ученик 7 класса

МОУ Турнаевская ООШ

Руководитель

Сетова Елена Васильевна

учитель биологии

Турнаево 2015 г.

Содержание

1. Введение……………………………………………………………3

2. Методика исследования…………………………………………...5

3. Определение рН осадков…………………………………………..7

4. Определение токсичности осадков……………………………….8

5. Вывод………………………………………………………………10

6. Заключение………………………………………………………...11

7. Уникальные осадки в Сибири…………………………………….12

8. Приложение………………………………………………………...14

Введение

Тема исследовательской работы: Определение кислотности и токсичности осадков.

Цель: определить кислотность и токсичность осадков, выпадающих в районе села Турнаево.

Задачи:

1. Сбор информации.

2. Сбор осадков во время дождя.

3. Исследование собранной дождевой воды на кислотность и токсичность.

4. Оценка результатов, выводы.

Объект исследования: дождевые осадки.

Предмет исследования: оценка кислотности и токсичности осадков.

Актуальность:

Хозяйственная деятельность человечества в течение последнего столетия привела к серьезному загрязнению нашей планеты разнообразными отходами производства. Воздушный бассейн в районах крупных промышленных центров часто содержит токсичные вещества, концентрация которых превышает предельно допустимую.

Список городов с катастрофическим уровнем загрязнения ат­мосферного воздуха в России увеличивается ежегодно, но многие годы в нем числятся Братск, Екатеринбург, Кемерово, Красно­ярск, Липецк, Магнитогорск, Москва, Нижний Тагил, Новокуз­нецк, Новосибирск, Ростов-на-Дону, Тольятти. Близость расположения некоторых промышленных городов к нашей местности может быть причиной выпадения кислотных и токсичных осадков, так как сформированные воздушные массы передвигаются на большие расстояния под влиянием ветров.

Я решил исследовать выпадающие в нашей местности осадки, так-так их состав влияет на растительность, качество воды в прудах. Также от этого зависит качество выращенных на приусадебном участке овощных и плодовых культур. Что в свою очередь влияет на здоровье людей.

Этапы работы

Методика исследования

Оборудование, материалы:

1. Сосуды для сбора и хранения воды;

2. Выпаревательные чашки;

3. Водяная баня;

4. Чашки Петри;

5. Фильтровальная бумага;

6. Пинцет;

7. Индикаторная бумага;

8. Семена салата/

Ход исследования Осадки собираются осадкомером (в случае наличия такового). Их можно собрать во время дождя в различных местах в широкие сосуды. Можно использовать свежевыпавший снег.

600 мл осадков упариваются в выпаривательных чашках на водной бане, постоянно подливая новые порции жидкости. В качестве замены испарительных чашек можно использовать небольшие блюдца, а вместо водяной бани – высокие консервные банки, на дно которых наливают воду. После выпаривания дождевой влаги в чашку добавляют по каплям дистилированую воду и тщательно растирают осадок стеклянной палочкой, сливая всё в пробирку. Новые капли воды (3 раза) очищают чашку полностью. Объём жидкости в пробирке должен составлять 6 мл (концентрация увеличивается в 100 раз).

Определение рН осадков.

Для этого используют 1мл жидкости из пробирки. рН определяют опусканием индикаторной бумажки в жидкость и сравнением изменившегося цвета со шкалой на коробочке индикаторной бумаги. Применяется следующая градация осадков, рН: сильно кислые(3-4), кислые(4-5), слабокислые(5-6), нейтральные (6-7), щелочные (8-9), сильнощелочные(9-10).

Определение токсичности осадков.

Сконцентрированная жидкость (около 5 мл) осадков используется для определения их токсичности. Чашки Петри стерилизуют, на их дно укладывают кружки фильтровальной бумаги, на которую наливают по 5 мл жидкости. На фильтры рассыпают 50 штук мелких семян: салата, мака, горчицы, редиса или другие мелкие семена.

Чашки Петри закрывают крышками и помещают в теплое место. Контроль - чашки с теми же семена, фильтры в которых увлажнены 5 мл дистиллированной воды. После прорастания семян в контроле на 50% производят их подсчет. Данные по всхожести в опытных вариантах выражают в процентах к контролю, который принимается за 100%. Применяют следующую градацию: 100%-нет токсичности, 80 - 90%- очень слабая токсичность, 60 - 80%-слабая, 40 - 60%- средняя, 20 - 40%- высокая токсичность,- 0 - 20%- очень высокая токсичность, близкая к летальной.

Определение рН осадков.

Кислотные осадки представляют собой различные виды атмосферных осадков (дождь, снег, туман, роса) с кислотностью выше нормы. Мерой кислотности является значение pH (водородный показатель). Дождевая вода в чистом воздухе имеет pH=5,6. Чем ниже значение pH, тем выше кислотность. Если кислотность воды ниже 5,5 pH, то осадки считаются кислотными. Основная причина образования и выпадения кислотных осадков — наличие в атмосфере оксидов серы и азота, хлористого водорода и иных кислотообразующих соединений. Эти газообразные продукты (диоксид серы и оксид азота) реагируют с атмосферной водой с образованием кислот (азотной и серной).

Для исследования были собраны 3 пробы дождевой воды.

Первая проба дождевой воды собрана 15.05.15 г. после продолжительной сухой погоды. (Приложение № 1)

Вторая проба собрана 26.05.15

Третья проба дождевой воды собрана 28.05.15

Для контроля используется проба с дистиллированной водой.

После выпаривания влаги был определен показатель кислотности (рН) получившихся проб, при помощи индикаторной бумаги. Изменившийся цвет индикаторной бумажки был сравнен со шкалой на коробочке. (Приложение № 2)

Проведенные исследования показали следующие результаты:

Таблица № 1 Уровень кислотности

Определение токсичности осадков.

Наиболее значимое влияние на состав атмосферы оказывают предприятия черной и цветной металлургии, химическая и нефте­химическая промышленность, стройиндустрия, энергетические предприятия, целлюлозно-бумажная промышленность, автотран­спорт. Черная металлургия. Процессы выплавки чугуна и переработки его на сталь сопровождаются выбросом в атмосферу различных газов. Выброс пыли в расчете на 1 т предельного чугуна составляет 4,5 кг, сернистого газа — 2,7 кг, марганца — 0,1—0,6 кг. Источником загрязнения воздуха сернистым газом являются агломерационные фабрики. Выброс сер­нистого газа при этом может составить до 190 кг на 1 т руды (т.е. работа одной ленточной машины дает около 700 т сернистого газа в сутки). Значительно загрязняют атмосферу выбросы мартеновских и конвертерных сталеплавильных цехов. В отходящих газах мартеновских печей при кислородном дутье со­держится до 60 кг окиси углерода и до 3 кг сернистого газа в рас­чете на 1 т выплавляемой стали. В основном предприятия цветной металлургии загрязняют атмосферный воз­дух сернистым ангидридом (SO₂)(75% суммарного выброса в атмосфе­ру), окисью углерода (10,5%) и пылью (10,4%). Разнообразием исходного сырья для производства определяет­ся состав загрязняющих веществ — в основном окись углерода (28% суммарного выброса в атмосферу), сернистый ангидрид (16,3%), окислы азота (6,8%) и др. В выбросах содержится аммиак (3,7%), бензин (3,3%), сероуглерод (2,5%), сероводород (0,6%), толуол (1,2%), ацетон (0,95%), бензол (0,7%), ксилол (0,3%), дихлор­этан (0,6%), этилацетат (0,5%), серная кислота (0,3%).

И все это не полный перечень химических и отравляющих веществ, которые составляют токсичность выпадающих осадков.

Для проведения исследования в чашки Петри с подготовленными пробами воды были помещены семена салата (по 50 штук) (Приложение № 3). После прорастания семян, данные были занесены в таблицу.

Таблица № 2 Уровень токсичности

Вывод

1. Анализируя таблицу № 1 «Уровень кислотности», можно сделать вывод, что проба дождевой воды № 2, собранная 26.05.15, имеющая показатель рН 5, является кислой. Большое количество дождевой воды с такой кислотностью может пагубно отразиться на растениях и водных обитателях.

2. Из анализа таблицы № 2 «Уровень токсичности» следует, что проба дождевой воды № 1, от 15.05.15, высокотоксичная, так как в данной среде проросло менее 40% семян.

3. Пробы № 2 и 3 слаботоксичные, соответственно ПДК содержания вредных примесей в этих пробах не превышает нормы.

Заключение

Обеспечение экологической безопасности – сложнейшая задача. Характер современного технологического и социально-экономического развития способствует росту экологических рисков, то есть ведет к загрязнению окружающей среды и негативно влияет на здоровье всего населения.

Успех в обеспечении экологической безопасности во многом определяется уровнем экологической культуры населения, мерами, направленными на образование и воспитание жителей Земли по вопросам охраны окружающей среды.

Кислотные и токсичные осадки могут уничтожить все живое на Земле, поэтому я считаю, что необходимо каждому человеку задуматься о своем будущем и о будущем следующих поколений. Только осознав всю значимость грозящей миру угрозы, человечество может найти выход из сложившейся ситуации. Необходимо обратить серьезное внимание на экологические проблемы нашего времени.

Энергосбережение, внедрение новых неэнергоемких технологий и безотходных и малоотходных технологий производственных процессов, применение альтернативных источников энергии, все меры экологического контроля способны решить проблему загрязнения атмосферного воздуха, оздоровить окружающую среду, снять угрозу необратимых отрицательных изменений в биосфере Земли.

Окружающая среда

нуждается в нашей помощи!!!

Уникальные осадки в Сибири

Снег, окрашенный в желтый и оранжевый цвета, выпал сначала в пяти районах Омской области на площади около полутора тысяч квадратных километров. Его следы отмечены в 49 населенных пунктах, где проживают более 27 тысяч человек. Аналогичный снег выпал в Томской и Тюменской областях. Необычные осадки немедленно начали проверять на содержание всех видов ядовитых и загрязняющих веществ, включая вредоносные бактерии. Анализы проводятся в Новосибирске, как столице федерального округа, объединяющего все области, в которых выпал оранжевый снег – несмотря на то, что в нашем регионе необычного снега никто не видел.

- Большинство версий склоняется к тому, что это перенос каких-то веществ естественного происхождения. На ряд токсичных элементов снег еще не проверен, но, судя по тому, как протекает опыт, вероятнее всего, что это все не токсично. Во всяком случае, острой токсичности нет. А так – высокое содержание железа, марганца – того, что есть в земле», – описал корреспонденту НГС НОВОСТИ результаты экспертизы заместитель руководителя по экологическому надзору сибирского управления Ростехнадзора Андрей Даниленко.

По словам замглавы Росприроднадзора, анализы проб показали, что в снеге «существует кислая среда», а также присутствуют следы фенола, этанола (этилового спирта) и нитрат-ионы. Любопытно, по заявлению Олега Митволя, вывод о неестественном происхождении снега был основан на первых результатах анализа, проведенного именно в Новосибирске.

Ученые пришли к выводу, что желтый снег — «это всего лишь глиняно-песчаная пыль, характерная для северных районов Казахстана и прилегающих к нему территорий». Другая версия – снег подкрашен песком, солями и грязью с Аральского моря. Однако пыльные бури для зимы нетипичны. Их причиной могла стать аномально теплая и бесснежная зима – вместо снега казахский ветер поднимает в воздух пыль.
Теперь цветной снег можно рассматривать не как прямую угрозу, а, скорее, как еще одно свидетельство грядущих климатических проблем. «Обычно снежный покров залегает в более южных широтах, а в этом году снежный покров располагается значительно севернее своего обычного положения – в этом плане эти осадки могут служить косвенным индикатором глобального потепления», – отмечает пресс-секретарь Новосибирского Центра по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды Ренад Ягудин.

Приложение

Приложение № 1

Приложение №2

Приложение №3

18