Тема: Снег как индикатор чистоты воздуха
Тема: Снег как индикатор чистоты воздуха
Авторы: Кукушкина Карина, Саркисян Лиана, 9 класс
МБОУ СОШ г. Пионерского
Руководитель: учитель физики
Введение Что же такое снег? Образование снега Первооткрыватели Характеристики снега Необычная форма воды. Снег и экология Экспериментальная часть Выводы Список источников информации Введение
Вы знали, что каждую зиму выпадает 1 септильон кристаллов снега? А чтобы получилась снежинка, нужно 1 млн. маленьких капель? Хотя снег на первый взгляд и кажется обычным явлением, на самом деле это очень сложный вид осадков.
Кто из нас не пробовал в детстве снег!? Родители не разрешали нам этого. Правы ли были родители, запрещая, есть снег и пробовать на вкус сосульки? Ведь снег содержит в себе вещества, вредные для нашего организма. Давайте выясним!
Цель работы: Исследование общей химической токсичности снега методом биотестирования по проросткам растений индикаторов.
Изучить влияние химического состава талой воды, полученной из снега разных участков города, на развитие проростков кресс-салата. Определить параметры талой воды. Сопоставить результаты разных проб. Проанализировать результаты опыта и сделать вывод о степени токсичности снега на разных участках.
Методы исследования: эксперимент, наблюдение, сравнение, измерение. На основе исследований сделали вывод о степени токсичности снега разных участков нашего города.
Возле автотрассы в снеге больше токсичных веществ.
Что же такое снег?
Образование снега
Снег образуется, когда микроскопические капли воды в облаках притягиваются к пылевым частицам и замерзают. Появляющиеся при этом кристаллы льда, не превышающие поначалу 0,1мм в диаметре, падают вниз и растут в результате конденсации на них влаги из воздуха. При этом образуются шестиконечные кристаллические формы. Из-за структуры молекул воды между лучами кристалла возможны углы лишь в 60° и 120°. Основной кристалл воды имеет в плоскости форму правильного шестиугольника. На вершинах такого шестиугольника затем осаждаются новые кристаллы, на них — новые, и так получаются разнообразные формы звёздочек-снежинок.
Немногие из вас знали, что снег исследовали и фотографировали. Один из первых известных фотографов снежинок Уилсон Алвин Бентли — прозванный «Снежинка» (англ. Wilson Alwyn «Snowflake» Bentley; 10 февраля 1865 — 23 декабря 1931). Он усовершенствовал процесс их ловли на чёрном бархате таким образом, что изображения могли быть получены, прежде чем объект растает.
По словам специалистов, снежинки – это скопление множества маленьких кристаллов льда. Большинство снежинок не больше 1см в ширину. Хотя изображения самой большой зафиксированной снежинки нет, однако согласно Книге Рекордов Гиннеса гигантская снежинка была найдена в Форт Киу, Монтана, 28 января 1887г. ее ширина составляла 38см, а толщина 20см.
Многие думают, что снег бывает белый или голубой, также его «цвета» варьируются от желтого и оранжевого до зеленого и даже фиолетового! Но… верьте или нет, снег на самом деле бесцветный! Удивленны? Согласно Государственному Центру информации о снеге и льде, «сложная структура снежных кристаллов преобразовывается в бесчисленное множество мельчайших поверхностей, от которых отражается свет».
При сдавливании снег издаёт звук, напоминающий скрип. Этот звук возникает при ходьбе по снегу, надавливании на свежий снег. Скрип снега слышен при температуре ниже — 20С. Выше этой температуры скрип не слышен. Считается, что есть три основных причины возникновения звука:
Когда кристаллики снега ломаются При скольжении кристалликов снега друг о друга под давлением При деформации кристаллической решетки.
Снег не одинаков. Все зависит от влажности и температуры воздуха. Лыжники в начале 1900-х гг. придумали свою терминологию для описания различных видов снега. Например, «пиф-паф», «пюре», «снег-шампанское», «цветная капуста», «липкий снег», «пыль».
Зимой помимо снега можно увидеть сосульки.
Сосумлька — ледяной сталактит, который образуется у краёв нависающих предметов, Сосульки обычно имеют конусообразную форму с вершиной диаметром несколько миллиметров внизу. Сосульки образуются при низких температурах и при поступлении воды.
Снег и экология
Снежный покров накапливает в своём составе практически все вещества, поступающие в атмосферу и поэтому его можно рассматривать как своеобразный индикатор чистоты воздуха.
Главными загрязнителями снега являются сажа, которая выделяется из труб котельных вместе с прочими продуктами сгорания и соединения входящие в состав выхлопных газов автотранспорта.
Сажа, соединения свинца, оксиды серы, азота, углерода и другие соединения в составе выхлопных газов от автомобилей поднимаются в воздух, а затем оседают на поверхность снежного покрова.
Содержание основных токсичных веществ в отработавших газах бензиновых двигателей представлены в таблице
Источник
Исследовательская работа «Снег, как индикатор чистоты воздуха»
Муниципальное общеобразовательное бюджетное учреждение
лицей с. Верхние Киги муниципального района Кигинский район
Снег, как индикатор
Выполнила: Мирсаева Дарина, 9 лет, 3 А класс
Руководитель: Закирова Зульфира Раяновна
учитель начальных классов,
высшая квалификационная категория
с. Верхние Киги 2013 год.
Что такое снег? Чем загрязняется воздух. 4
Какие заболевания возникают от загрязненного воздуха? ………………………………………………….…………. 5
2. Практическая часть…………………………………………………. 6 — 8
Белый снег, пушистый,
В воздухе кружится
И на землю тихо
И под утро снегом
Актуальность. С каждым годом в нашей стране ухудшается экология. Выбрасываемые в окружающую среду загрязнители переносятся в атмосферу, в почву и воду. Можно сказать, что котельными, автотранспортом, предприятиями и организациями в атмосферу ежедневно тоннами выбрасываются вредные вещества. Снеговой покров же накапливает в своем составе практически все вещества, поступающие в атмосферу. Поэтому снег можно рассматривать, как индикатор чистоты воздуха. В зависимости от источника загрязнения изменяется состав снегового покрова. Мы решили провести анализ талой воды, и определить в какой степени состав воздуха, и окружающая среда оказывают влияние на качество снега.
Цель: Выявление степени загрязненности снега в селе Верхние Киги.
Проанализировать степень загрязнения атмосферного воздуха зимой.
Взять пробы снега в разных местах села, пронаблюдать за снегом, провести сравнительный анализ.
Объект моего исследования: снежный покров в разных местах села Верхние Киги.
Предмет исследования: снег.
Методы : поиск информации, эксперимент, наблюдение, сравнение, анализ,
Гипотеза: Снег накапливает в себе атмосферные загрязнения и небезвреден для здоровья человека.
Снег – это твёрдые атмосферные осадки, выпадающие из облаков в виде снежинок — снежных (ледяных) кристаллов очень разнообразных по форме, но имеющих в основе шестиугольную пластинку или шестигранный столбик. Диаметр снежинок от долей мм до нескольких мм. При штиле и температуре воздуха около 0 °С снежинки могут при соударении соединяться в крупные хлопья диаметром до нескольких см. Средняя масса отдельных снежинок от 0,0001 до 0,003 г, крупных снежных хлопьев — до 0,2—0,5 г.
Снег является одним из непременных атрибутов зимы, я вляется типичным зимним видом осадков и образует снежный покров .
Несмотря на то, что возможны низкие зимние температуры и при отсутствии снега, одно из основных условий климатической зимы — наличие устойчивого (постоянного) снежного покрова, который лежит в течение всей зимы непрерывно или с небольшими перерывами.
В России постоянный снежный покров устанавливается почти на всей территории страны
Чем загрязняется воздух?
Снег, как губка, поглощает загрязняющие вещества.
Выпавший на землю снег формирует снежный покров – уникальный слой, способный характеризовать содержание загрязнителей в атмосферных осадках, накапливающихся в толще снега в течение зимнего периода.
В большинстве городов мира воздух загрязнён. То, чем он засорён, на ладони не ощутить, глазом не увидеть, но ежегодно на головы жителей городов падает до 100 кг загрязняющих веществ. Загрязнители могут быть естественного (природного) или искусственного происхождения. Естественные загрязнители — космические частицы, вулканический пепел и др., искусственные — отходы производственной деятельности, выбросы транспорта. Основные источники загрязнения — автотранспорт, отопление, промышленность, сжигание мусора.
Большой проблемой, особенно для жителей городов, становится запылённость — насыщенность воздуха твёрдыми частицами. Пылью считаются любые твёрдые частицы, взвешенные в воздухе. Безвредной пыли не существует. Экологическая опасность её для человека определяется природой и концентрацией в воздухе.
Какие заболевания возникают от загрязненного воздуха?
Постоянное, длительное и регулярное воздействие вредных веществ из вдыхаемого воздуха нарушает защитную систему человека. В результате чего возникают заболевания системы дыхания: аллергическая астма, хронические бронхиты, рак и эмфизема легких. Причем, люди, постоянно дышащие загрязненным воздухом, могут испытать все последствия этого не сразу, а в отдаленной перспективе.
Как установили ученые, грязный воздух в городах значительно увеличивает число обращений граждан к услугам скорой помощи и последующей госпитализацией в связи с заболеваниями легких, сердца и инсультами.
Основное загрязнение окружающей среды нам достается от выхлопных газов. Выбросы, которые попадают в атмосферу из автомобилей, составляют 90% общего количества загрязняющих веществ. В выхлопных газах содержится приблизительно 200 химических соединений. Среди них есть безвредные вещества, не влияющие негативно на здоровье человека (азот, водяные пары, кислород, углекислый газ). Однако не обходится без присутствия вредных, токсичных канцерогенов, повышающих вероятность возникновение злокачественных опухолей.
Угарный газ, это продукт неполного сгорания топлива автомобиля. Человек ощущает угарный газ по запаху или цвету. Оксид углерода опасный яд. Он создает дефицит кислорода (кислородное голодание в человеческом теле). Эффект от угарного газа вызывает головокружение, головные боли, тошноту, человек может потерять сознание и даже умереть. Диоксид азота, это газ буро-желтый, он ухудшает видимость, воздух, наполненный диоксидом азота, становится коричневатого оттенка. Организм человека под воздействием этого газа подвергается острым заболеваниям. Его очень пагубно воспринимают люди болеющие астмой, бронхитом, он негативно сказывается на детском организме. Углеводы — под солнечными лучами, в присутствии диоксида азота, окисляются, образовывая ядовитые соединения. Такие соединения, кислородосодержащие, они имеют резкий запах, так называемый – фотохимический смог. В смоге содержаться сильнейшие канцерогены. Некоторые углеводороды вызывают мутации. Формальдегид, это бесцветный газ, имеющий резкий запах, очень концентрированный. Формальдегид оказывает токсическое действие, вызывает поражение центральной нервной системы. Он является мутагенным, аллергенным, канцерогенным.
Практическая часть работы
Если растопим снег, то получим воду. Проверить воду дома в домашних условиях можно только на органолептику – цвет, вкус, запах, мутность. Также можно измерить показатель кислотности воды рН с помощью специальной лакмусовой бумажки. Остальные важные показатели должны проверяться специальными лабораториями.
Для проведения эксперимента мне понадобилось собрать снег, растопить его, пропустить через фильтр и по степени загрязнения фильтра оценить чистоту или загрязнение снега. Забор снега производился мерным сосудом, объем которого составлял 1л. Я опускала мерный сосуд вертикально в глубину снега, чтобы захватить как можно больше слоев. Было решено исследовать снег в пяти местах села.
Порядок выполнения практической работы:
1. Взять пробы снега на территории с.Верхние Киги в нескольких местах
(на ул. Цветочная, у обочины шоссе на улице Советская, у обочины шоссе на ул. Ибрагимова, на территории лицея и в парке культуры и отдыха)
2. Часть талого снега профильтровать, проверив на содержание в нем грязи, пыли и других веществ.
3. Другую часть талого снега, поставим отстаиваться, проверим, будет ли осадок, т.е. это говорит о большом содержании солей.
4.Определить запах талой воды и ее интенсивность.
5. Определить цвет талой воды.
6. Измерить показатель кислотности воды рН с помощью специальной индикаторной полоски.
7. Проанализировать результаты эксперимента.
Опыт 1. Проверить талую воду на содержание грязи и других веществ.
Мы взяли пробы снега у дороги на ул. Цветочной, растопили снег, отфильтровали часть талой воды.
Для того, чтобы отфильтровать воду, взяла фильтр, и опустила его в воронку. Аккуратно вылить часть воды в воронку и осмотреть фильтр, что на нем осталось . Мы увидели, что фон фильтра стал светло- серым и на нем незначительные вкрапления грязи. (Приложение 1)
Затем взяли пробы снега у дороги на улице Советская, часть растопленного снега отфильтровали и увидели, что фон фильтра стал темно-коричневым с частицами грязи на нем. (Приложение 2)
Следующим местом забора снега мы выбрали обочину шоссе ул. Ибрагимова, где очень интенсивное движение транспорта, отфильтровали часть талой воды. Фон фильтра стал темно-коричневым с частицами грязи на нем. (Приложение 3)
Затем решили узнать, каким будет снег на территории нашего лицея. После фильтрации талой воды фильтр стал светло-коричневым с кусочками семян и грязи. (Приложение 4). Наличие семян объясняется тем, что в лицее имеется пришкольный участок, где растут деревья, кустарники и цветы.
Известно, что где много деревьев, воздух чище. Мы взяли пробы снега в Парке культуры и отдыха, отфильтровали талую воду. Фон фильтра почти не изменился, на нем видны кусочки семян и незначительные вкрапления грязи. (Приложение 5).
Опыт 2. Определение цвета талой воды
Налили талую воду в емкости и визуально проанализировали цвет воды
Снег из парка культуры и отдыха самый чистый, так как талая вода самая прозрачная, чуть мутней талая вода из снега, взятого на территории лицея и на ул. Цветочная. Талая вода из снега, который взяли у дороги на ул. Советская и ул. Ибрагимова очень мутная. Результаты занесли в таблицу (Приложение 8)
Опыт 3. Определение осадка талой воды
Для того, чтобы проверить наш снег на содержание солей, т.е. посмотреть, есть ли осадок, нужно взять вторую часть снега (взятого в тех же местах)., налить в емкость и посмотреть виден ли осадок в виде «хлопьев».
В талой воде из парка культуры и отдыха нет осадков. В талой воде из снега, взятого на территории лицея и на ул. Цветочная незначительные осадки. В талой воде из снега, который взяли у дороги на ул. Советская и ул. Ибрагимова значительные осадки с частицами грязи, пыли. Результаты в таблице (Приложение 8)
Опыт 4. Определение запаха талой воды и ее интенсивности.
Для определения запаха снеговой воды взяли ее 100 мл при комнатной температуре, налили в колбу вместимостью 200 мл с широким горлом, накрыли стеклом и встряхнули вращательными движениями. Открыв стекло, быстро определить запах и его интенсивность. (Приложение 6) Талая вода из снега, взятого в Парке культуры и отдыха, на территории лицея и на ул. Цветочная запах неопределенный, а талая вода из снега, который взяли у дороги на ул. Советская и ул. Ибрагимова имеют запах нефтепродуктов. Запах талой воды с ул.Советская отчетливый, обращающий на себя внимание и делающий воду непригодной для питья, запах талой воды с обочины шоссе ул. Ибрагимова настолько сильный, что вода становится непригодной для питья. Результаты в таблице (Приложение 8)
Опыт 5. Определение кислотности
Измерим показатель кислотности воды рН с помощью специальной лакмусовой бумажки. (Приложение 7). Показатель кислотности воды рН — это число 0 до 14, которое говорит нам о кислотности или щелочности конкретного вещества. «Чистой» воде отвечает значение pH=7, оно и определяется как нейтральное. Все, что больше семи – щелочное, меньше – кислое. Кислотность талой воды с Парка культуры и отдыха, ул. Цветочная, с территории лицея 5,0 (слабокислотная). Кислотность талой воды с ул. Ибрагимова и с ул. Советская 4,0 (кислотная), что говорит о загрязнении выхлопными газами., попадают оксиды азота и серы, поэтому получается кислотная реакция. Результаты в таблице (Приложение 8)
Выдвинутая нами гипотеза подтвердилась. Снег накапливает в себе загрязнении воздуха и небезопасен для человека. В с. Верхних Кигах нет промышленных предприятий, отопление у большинства жителей газовое. Основными загрязнителем атмосферы является автотранспорт, которого становится все больше. Действительно самым грязным оказался снег, который взяли с обочины дороги по ул. Советская и ул. Ибрагимова, на которых очень интенсивное движение транспорта. От пыли и выхлопных газов никуда не деться, так как на ул. Советской нет пешеходной дорожки, отгороженных от основной дороги насаждениями. Да и ширина улицы не позволяет это сделать. Единственный выход, жителям домов по этой улице посадить у себя в саду деревья. По ул. Ибрагимова имеется тротуар, но он не отгорожен насаждениями.
По результатам опытов видно, что там, где движение транспорта меньше (ул. Цветочная) воздух чище, хотя насаждений вдоль дороги тоже нет. Воздух возле лицея незначительно загрязняет автотранспорт, более сильному загрязнению мешают насаждения. К сожалению, возле здания лицея много магазинов, что увеличивает и количество транспорта и при ветре в сторону здания лицея, воздух, загрязненный выхлопными газами будет перемещаться к зданию лицея.
Также из опытов видно, что самый чистый воздух в Парке культуры и отдыха. Действительно зеленые насаждения настоящие защитники воздуха.
Деревья и кустарники ежедневно и ежечасно проводят огромную работу: поглощают пыль и углекислый газ, вырабатывают кислород, выполняют санитарно–защитные, водоохранные и шумозащитные функции, формируют микроклимат и своеобразный облик села.
Полностью отказаться от транспорта в современном мире невозможно, а двигатели на солнечной энергии или на воде еще не придумали. Чтобы атмосфера не загрязнялась, водителям рекомендуют качественно проводить регулировку двигателя, использовать нейтрализаторы отработанных газов, выбирать рациональный режим двигателя. Не стоит много и часто ездить на автомобиле, если нет острой необходимости. Каждому человеку полезно больше бывать на природе, где нет автомобилей. Позаботьтесь о том, чтобы возле Вашего дома были насаждения деревьев и кустов. Если рядом с домом находится дорога, то старайтесь держать в квартире много цветов. По возможности, старайтесь гулять каждый вечер в парках.
Источник
