Введение

Атмосферный воздух – один из важнейших компонентов среды, которая окружает человека.

Кислород необходим для дыхания всем живым организмам. Жителям городов не безразлично,

каким воздухом они дышат, много ли вредных веществ в нём содержится? Загрязняющие

вещества, содержащиеся в атмосфере, могут вызывать различные заболевания людей.

Воздействие человека на атмосферу увеличивается с каждым годом, особенно в городах.

Основными загрязнителями воздуха являются:

· автомобильный транспорт;

· авиация;

· котельные;

· промышленные предприятия;

· лесные пожары, основное количество которых возникает по вине человека.

В городах огромное количество автомобилей, число которых с каждым годом всё

увеличивается. Автомобили обрушивают на всё живое свои выхлопные газы, содержащие более

200 загрязняющих веществ, среди них наиболее токсичные оксиды азота, оксиды серы, угарный

газ, углеводороды и тяжёлые металлы. Загрязнение воздуха отрицательно сказывается на

здоровье людей, на животных и растениях. Ежегодно на головы горожан падает в среднем до

100 кг загрязняющих веществ. Это – твёрдые частицы (пыль, зола, сажа), аэрозоли, выхлопные

газы, пары, дым и т. д. Многие вещества в атмосфере вступают в химические реакции между

собой, образуя новые, часто ещё более токсичные соединения.

Снег является эффективным накопителем аэрозольных загрязняющих веществ, выпадающих из

атмосферного воздуха. При таянии снега все эти вещества попадают в окружающую среду.

Актуальность проекта. Атмосферный воздух городов содержит очень большое количество

загрязняющих веществ. Этот факт общеизвестный. Зимой это загрязнение больше, т. к. на

полную мощность работают котельные, дым из их труб виден издалека. При этом загрязнение

распространяется на очень большое расстояние от источника загрязнения, в зависимости от

направления ветра. Снег – это индикатор чистоты воздуха. 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?

Цель работы: Определение и сравнение физических свойств и степени загрязнённости снега

твёрдыми примесями на разных участках.

Задачи работы:

· Определить количество твёрдых примесей в снегу в четырёх точках, отличающихся по

степени загрязнения.

· Сравнить количество твёрдых примесей, накопленных в снегу с ноября по февраль.

· Проанализировать степень загрязнения атмосферного воздуха зимой.

Методы: Наблюдение, сравнение, анализ.

Время выполнения: март

Место выполнения: г. Нерюнгри

Методика выполнения работы

Для проведения исследования выбираются места для отбора проб снега с разной степенью

загрязнённости. Проба снега берётся на всю глубину его залегания, размер пробы –1 м на 1 м. Снег

складывается в пакеты, затем при комнатной температуре его растаивают и снеговую воду сливают в

банки.

Изучение физических свойств снеговой воды:

1. Цвет. Это один из показателей состояния воды. для определения цвета воды берётся

стеклянный цилиндр и лист белой бумаги. В сосуд наливается исследуемая вода и на белом

фоне определяется цвет воды (голубоватый, отсутствие цвета, серый, коричневый и т. д.). в

норме воды должна быть бесцветной, наличие цвета показывает, что вода загрязнена какими-

либо примесями.

2. Прозрачность. Для определения прозрачности проба талой воды наливается в стеклянный

цилиндр, диаметром 3 см и высотой 30 см и через этот цилиндр просматривается печатный

шрифт на листе бумаги. Регулируя высоту воды в цилиндре определяется, через какой слой

воды хорошо виден шрифт. Для контроля делается проба с дистиллированной водой.

Исследуемая вода может быть прозрачной, слабо мутной, сильно мутной. Перед исследованием

воду необходимо взболтать. Прозрачность зависит от количества взвешенных частиц в воде и

определяется высотой столба воды в цилиндре в сантиметрах, через которую начинают

читаться буквы.

3. Запах. Для определения запаха талая вода наливается в коническую колбу (объём 250 мл),

колба закрывается пробкой, встряхивается, затем колба открывается и быстро определяется

характер запаха. Интенсивность запаха оценивается по пятибалльной системе: 0 – нет запаха; 1

– очень слабый; 2 – слабый; 3 – заметный; 4 – отчётливый; 5 – очень сильный.

Таблица 1.

Интенсивность запаха воды.

Балл

Интенсивность

запаха

Качественная характеристика запаха

0

-

Отсутствует запах

1

Очень слабая

Запах можно обнаружить только лабораторным исследованием

2

Слабая

Запах, не привлекающий внимание, едва ощутимый

3

Заметная

Запах, легко определяемый человеком

4

Отчётливая

Запах, на который невозможно не обратить внимание, чувствуется сразу

5

Очень сильная

Запах, раздражающий дыхательные пути человека, чётко определяется.

4. Осадок. Наличие осадка определяется суточным отстаиванием воды. если осадок образуется,

то он может быть хлопьевидным, плотным, в виде песка, глинистым, похожим на землю,

кристаллическим и т. д.

5. Определение кислотности талой воды (рН). 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.

6. Определение взвешенных частиц (твёрдых примесей).

· Для определения взвешенных частиц необходимо взять одинаковый объём снеговой воды – 1

литр.

· Взвесить сухие бумажные фильтры (mф).

· Профильтровать снеговую воду, объёмом 1л. Выведение остатков из ёмкости проводится

ополаскиванием её фильтратом и резким опрокидыванием.

· Фильтры высушить при комнатной температуре в течение суток, взвесить их, результаты

записать (mс).

· Рассчитать величину атмосферных выпадений по фильтрам:

m= mс - mф, где m - масса осадка, m с - масса фильтра с осадком, mф - масса фильтра.

· Заполнить таблицу. Выявить наиболее запылённый участок.

№

пробы

mф (г)

mс (г)

mос

(г/л)

Степень загрязнённости

Выполнение работы и её результаты

Для исследования снега я отобрал четыре пробы из мест с разной степенью загрязнённости

снегового покрова:

· проба № 1 –_________________________________высота снежного покрова______

проба № 2 – __________________________________ высота снежного покрова______

· проба № 3 - _____________________________________ высота снежного покрова______

· проба № 4 – _______________________________________ высота снежного покрова______

· контрольная проба _________________________________________________(фоновая)

В среднем количество выпавшего снега за 2016 года достигала _______________см. Пробы

снега я отбирал один раза - в марте, чтобы проследить накопляемость загрязняющих веществ в

снегу в течение зимних месяцев.

Анализ проб снега, взятых

_ «____»______2016года_

Таблица 2. Результаты определения физических свойств талой воды.

№ пробы

Цвет

Запах

Прозрачность

(см)

Осадок

Светло-серый ,Тёмно-серый с чёрными вкраплениями, Тёмно-серый ,Бесцветный

Таблица 3. Определение кислотности снеговой воды

Пробы воды

№ 1

№ 2

№ 3

№ 4

Контрольная проба

рН

Реакция среды

Определение взвешенных частиц (твёрдых примесей) в снеговой воде

После таяния пробы со снеговой водой я перелил в банки, при этом у меня получились

следующие объёмы воды:

· проба № 1 – ___ л,· проба № 2 – ___ л,· проба № 3 – ____,· проба № 4 – ____.

Для определения взвешенных частиц я взял одинаковый объём талой воды – 1 л. Воду брал

после взбалтывания содержимого банок. Отмеренный объём воды из каждой пробы я

отфильтровал через плотный фильтр. Фильтры предварительно взвесил на аналитических весах.

После фильтрования проб воды, фильтры я высушил при комнатной температуре в течение

суток и взвесил повторно, затем по формуле рассчитал массу осадка. Результаты занёс в

таблицу.

Таблица 4. Определение взвешенных частиц

№ пробы

mф (г)

mс (г)

mос (взвешенных частиц

г/л)

Степень загрязнённости

№ 1

№ 2

№ 3

№ 4

Классификация степени загрязнённости



Слабая до 2.0



Средняя от 2 до 4



Сильная от 5 до 6



Очень сильная от 7 и выше

Практическое значение работы

В разных районах города зимой мы наблюдаем снежный покров и визуально можем определить

степень его загрязнения. Грязный снег всем бросается в глаза, особенно вдоль дорог и около

котельных. Данная работа позволяет достаточно точно определить практическим путём

физические свойства разных по загрязнённости проб снега, определить кислотность и

содержание взвешенных частиц в снеговой воде и получить конкретные цифры. Использование

этой методики возможно в разные промежутки времени, что позволяет сравнить все показатели

по мере их изменения по месяцам и даже провести мониторинг по разным зимним сезонам.

Весной снег растает, попадёт в почву, в грунтовые воды, в водоёмы. Загрязняющие вещества

будут действовать на живые организмы и можно уже сейчас спрогнозировать, что снег,

который вывезут с дорог в естественные экосистемы, за территорию города, будет оказывать

сильное отрицательное воздействие на живые организмы из-за своей токсичности и

загрязнённости. В больших городах, таких как Москва, снег с городских улиц и дорог вывозят и

плавят на специальных снегоплавильных заводах и не загрязняют пригородные территории.

Перспективы работы

Данная методика исследования снега и талой воды может быть использована и в последующие

годы, что позволит провести мониторинг загрязнения снега в одних и тех же местах (в местах

взятия проб), а, следовательно, и мониторинг загрязнения атмосферного воздуха города. Таким

образом, можно определить, растёт или убывает степень загрязнения снега и атмосферного

воздуха зимой в нашем микрорайоне.

Приложение