Исследовательская работа

Районная экологическая конференция «Природа встречает друзей»

 

 

 

 

 

 

Исследовательская работа по теме:

«Мониторинг экологического состояния района Хотьковской школы №4»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнили:  уч-ся9 класса

 МБОУ»ХООШ№4»  Можаева Анастасия

Учитель биологии: Макарова Е. А.

 

 

Содержание

 

1.    Введение.........................................................................................3-4

2.    Практическая часть.......................................................................5-7

3.    Заключение.....................................................................................8-9

4.    Используемая литература………………………………………..10

5.Приложение……………………………………………………11-12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                        Введение

 

Мы выбрали данную тему для исследования из-за ее актуальности в настоящее время. Загрязнение окружающей среды наносит непоправимый вред здоровью человека. Многочисленные исследования подтвердили связь широкого спектра заболеваний с загрязнением воздуха, воды и почвы. Самое раннее подтверждение того, что загрязнение воздуха пагубно влияет на здоровье человека, было получено в Лондоне, в 1952 году. В результате особой метеорологической обстановки в Лондоне погибли несколько тысяч человек. 

   Цель нашей работы заключается в том, чтобы проанализировать степень загрязненности территории микрорайона Горбуновки г. Хотьково.

Задачами работы являются:

1.     В ходе работы научиться определять основные загрязнители;

2.     Как снизить влияние вредных веществ на человека;

3.     Предложить меры по снижению влияния вредного воздействия на окружающую среду.

Практически все химические вещества и физические излучения в той или иной степени оказывают вредное воздействие на здоровье людей, причем важным здесь является уровень их присутствия в окружающей среде (концентрация вещества, доза полученной радиации и т.п.). При неблагоприятном воздействии первостепенное значение имеют мутагенный и канцерогенный эффекты. Представляет опасность влияние загрязнения на детородную функцию и здоровье детей. Для большого числа химических веществ характерно воздействие на метаболическую, имунную и другие системы, выполняющие защитные функции организма; их изменение содействует развитию неинфекционных заболеваний, большая доля которых приходится на сердечно-сосудистые и онкологические болезни.

Принято считать, что по степени опасности для здоровья человека среди химических загрязнителей первенство в настоящее время принадлежит тяжелым металлам, хлорированным углеводородам, нитратам, нитритам и нитросоединениям, асбесту, пестицидам. Очень опасными для здоровья являются радионуклиды, токсины микроорганизмов, лекарственные средства (антибиотики и другие, как правило, синтетические химические соединения), а также ряд загрязнителей биологического происхождения: бактерии, вирусы, грибковые, простейшие и паразиты.

Наиболее опасными и токсичными из тяжелых металлов являются кадмий, ртуть и свинец. Установлена связь между количеством обнаруженных в воде и почве кадмия, свинца, мышьяка и уровнями заболеваемости злокачественными новообразованиями различных форм среди населения экологически неблагополучных районов.

В современных условиях основным источником загрязнения окружающей среды соединениями свинца является использование этилированного бензина. Естественно, что наибольшие концентрации свинца обнаруживаются в атмосферном воздухе городов и вдоль крупных автострад. В дальнейшем при включении в пищевые цепи свинец может поступать в организм человека с продуктами как растительного, так и животного происхождения. Свинец способен накапливаться в организме, особенно в костной ткани.

Имеются сведения о влиянии свинца на рост заболеваний сердечно-сосудистой системы. Экспериментальные данные свидетельствуют, что для развития рака в присутствии свинца требуется в 5 раз меньшее количество канцерогенных углеводородов.

Школа находится всего в 85 м от оживленной трассы. Для более точного подсчета количества проезжающий автомобилей был проведен такой эксперимент: наблюдение в течении одного часа за автомобильной дорогой (с 13:00 до 14:00) и точное фиксирование всех проезжающих автомобилей. Вот данные которые нам удалось получить (для удобства все автомобили мы разбили на 4 группы).

В настоящее время в Хотьково действует несколько крупных предприятий. Самым крупным является «Электроизолит», химический завод, производивший изоляционные материалы и регулярно выдыхающий в хотьковское небо фенол, отчего оно окрашивается в розовый цвет и становится приторно-сладким на вкус.

Второй по размеру и причиняемому городу вреду так называемая «Лакокраска». Производство там тоже было связано с какой-то химией, но, в отличие от «Эзолита», «Лакокраска» специализируется на загрязнении воды, сбрасывая свои зловонные отходы в Подкову – запруду характерной дугообразной формы на реке Пажа. Рыбу, которая, заплыв по ошибке в Подкову, не успевала всплыть вверх пузом без посторонней помощи, невозможно было есть даже после предварительной выдержки в чистой воде на протяжении нескольких дней.

Совсем рядом со зданием школы находится несанкционировання свалка (фотографии вы можете увидеть в презентации).

 

 

 

 

 

 

 

Практическая часть

    Был проведен анализ степени загрязнения атмосферного воздуха в районе школы.  Для первого эксперимента был взят образец снега, лежащего около дороги.

      Снег – один из наиболее информативных и удобных индикаторов загрязнения воздушной среды. На его запыленность оказывают влияние природные факторы и особенно ветровой режим. Правильный отбор проб – залог успешного результата анализа. После появления устойчивого снежного покрова перевернутой литровой стеклянной банкой отбирал пробу по всей глубине снежной толщи. Пробу клал в полиэтиленовый пакет, а в помещении давал снегу растаять. Весь объем растаявшего снега фильтровал через предварительно взвешенный фильтр, который после высушивания также взвешивал. Разница в массе показала пылевое загрязнение снега.

Масса фильтра до опыта – 900 мг
Масса фильтра после опыта – 1070 мг
Масса загрязняющих веществ – 170 мг

     Кислотность измерял с помощью универсальной индикаторной бумаги по значению водородного показателя pH. Значение pH для чистых атмосферных осадков должно быть равно 7. Водородный показатель нашей пробы снега составляет pH=6. Это говорит о том, что среда слабокислая, за счет растворения углекислого газа, сернистого газа транспортных выбросов.

     Для более точного подсчета количества проезжающий автомобилей был проведен такой эксперимент: наблюдение в течении одного часа за автомобильной дорогой (с 13:00 до 14:00) и точное фиксирование всех проезжающих автомобилей. Вот данные которые нам удалось получить (для удобства все автомобили мы разбили на 4 группы) :

1.Грузовые автомобили с бензиновыми двигателями (ГАЗ, ЗИЛ) - 40
2. Грузовые автомобили с дизельными двигателями (МАЗ, КАМАЗ, большегрузные фургоны) - 10
3. Автобусы с бензиновыми двигателями (КАВЗ, ПАЗ, ЛАЗ, ГАЗель) - 8
4. Все остальные легковые машины и иномарки – 150

      Для точного определения химического состава загрязняющих воздух транспортных выхлопов нужна специальная аппаратура. Но можно сделать это проще, получив данные, которые затем использовать для целей сравнительно – статического анализа. Экспериментальным путем установлено, что масса выбрасываемого загрязняющего вещества зависит от типа автомобиля, марки автомобиля, вида топлива, технического состояния машины. Расчет ведется для каждого из основных типов автомобилей и вида загрязнителя отдельно по формуле M = m • k • r, где M – масса определяемого загрязняющего вещества (например CO), выброшенного одним автомобилем данного типа на протяжении 1 км; m – удельный выброс (г/км) определенного загрязнителя, установленный экспериментальным путем; k, r – коэффициент влияния факторов, определяющих техническое состояние каждого типа автомобилей на выброс определенного вида загрязнителя.

При сгорании 1 л горючего в двигателе автомобиля в воздух попадает 200—400 мг свинца.

Результаты исследований показали:

1)Ширина проезжей части автомагистрали улицы Горбуновской в районе школы составляет 7 м
2) Движение двустороннее
3) Интенсивность движения в среднем 208 транспортных ед/ч
4) Средняя скорость движения около 40 км/ч, светофоры отсутствуют, но имеются лежачие полицейские, которые замедляют движение.

      Выбросы при малых скоростях движения автомобилей и торможении в 3–5 раз больше, чем при больших скоростях. В связи с этим загрязнение воздуха в городах существенно зависит от ширины улиц, числа перекрестков, железнодорожных переездов и т. д. В несколько раз возрастают выбросы при неисправности двигателей, в связи с чем большое значение имеет контроль за состоянием двигателей при выходе автомобилей из автопарка.

Исследование почвы.
 1.На содержание в ней нитратов.

В пробирку поместили немного почвенной вытяжки и добавили в неё 5 - 10 капель гидроксида натрия, 30 мл цинковой пыли. Выделяющийся аммиак обнаруживают по покраснению фенолфталеиновой или покраснению красной лакмусовой бумаг, смоченных дистиллированной водой и внесенных в пары.

Результаты показали, что содержание нитратов в почве в норме. Аммиак не обнаружен.
 

2. Исследования почвы на содержание в ней остатков нефтепродуктов.

Пробы брались в местах стоянки большого количества транспорт. Была получена почвенная вытяжка, которую помещали в ёмкость с диаметром поверхности 10 см, наличие, или отсутствие четко-выраженной плёнки синевато фиолетового оттенка, свидетельствовало о наличии в поверхностных слоях почвы нефтепродуктов. Степень содержания нефтепродуктов выражали в %. Площадь всей поверхности ёмкости делили на площадь покрытую плёнкой.

Результаты показали о средней степени загрязненности.

Почему в качестве объектов были выбраны лишайники? Давно известно, что лишайники очень чувствительны к загрязнению воздуха и погибают при высоком содержании в нем угарного газа, серы, азота и других вредных веществ. Метод использования лишайников в качестве живых индикаторов чистоты окружающей среды называется лихеноиндикацией ( от греч. «лихен» - лишайник). Лишайники - это простые живые существа, состоящие из грибов и водорослей, растущих вместе. Появились они на Земле 100 млн. лет назад. Растут они между омертвевшими участками коры, расщепляя их на небольшие участки. Растут очень медленно - 1-2 мм в год, или перестают расти, если экология среды нарушается.

Эпифитные лишайники селятся на деревьях и кустарниках. Листоватые лишайники похожи на крупные чешуи или пластинки, которые довольно легко отделяются от коры.

У кустистых лишайников мелкие «веточки» с отростками - «кустики».

Листоватые лишайники растут в местах со среднем загрязнением, а кустистые - в чистых районах. В дальневосточной тайге, например, встречаются десятки видов лишайников. Можно увидеть на темных, осиновых стволах голубую пармелию, похожую на покоробившуюся эмалевую краску. По сухим еловым стволам ползут белые трубочки кладонии.

А расплющенное золото стенной золотнянки на стволах берез и осин! А кровавый кармин на стволах ольхи!

Первым доказательством ухудшения экологического состояния воздуха является уменьшение площади покрытия стволов деревьев некоторыми видами эпифитных лишайников в населенном пункте по сравнению с чистым лесным массивом.

Перед исследователями была поставлена учебно-исследовательская задача: оценить уровень загрязненности воздуха по методике наличия интенсивности роста и отсутствия эпифитов на различных участках территории.

Рядом с проезжей частью лишайники сухие, жесткие, местами сами отделились от коры, т.к. потеряли жизнеспособность, ориентированы на северо-восток

 

                                                              Заключение

Значительную роль в нейтрализации и ослаблении негативных воздействий промышленных зон города на людей и живую природу в целом играют зеленые насаждения. Высаживаемы на городских улицах зеленые насаждения помимо декоративно–планировочной и рекреационной выполняют очень важную защитную и санитарно–гигиеническую роль. Не все растения способны выжить в современных условиях города. Деревья и кустарники, высаживаемые на запыленных улицах, должны выдерживать мощный натиск цивилизации. Мы хотим, чтобы растения не только радовали наш глаз, дарили прохладу в знойный день, но и обогащали воздух живительным кислородом. Далеко не каждому растению это под силу.

Основными  породами в средней полосе являются липа, тополь, клен, каштан, береза, лиственница, ясень, рябина, ель, дуб, около 30 видов кустарников. Последние  часто используются для создания живых изгородей. Какова же роль зеленых насаждений в очистке воздуха? В листьях дерева хлорофилловые зерна поглощают углекислый газ и выделяют кислород. Деревья очищают от углекислого газа приземный слой воздуха толщиной приблизительно 45 м.

Среди разнообразных пород деревьев, используемых для озеленения городов, особыми свойствами отличается каштан. Одно взрослое дерево каштана очищает от поступающих выхлопных газов пространство объемом до 20 тыс. м³. При этом, в отличие от многих других деревьев, каштан разлагает ядовитые вещества почти без ущерба для своего здоровья.

Каштан как дерево мощного роста с шатровидной кроной, интересное во все времена года, каштан представляет большую ценность в садах и парках. Чувствителен к засухе, поскольку корни расположены близко к поверхности земли (из-за этого каштаны иногда сажают над винными и пивными погребами).

Листва деревьев активно улавливает пыль и снижает концентрацию вредных газов, причем эти свойства у разных пород проявляются в разной степени. Хорошо задерживает пыль листва вяза и сирени (лучше, чем листья тополя). Так, посадка из 400 молодых тополей за летний сезон улавливает до 340 кг пыли, а вяза — в 6 раз больше. Акация, неприхотливый быстрорастущий шиповник и ряд других растений тоже обладают подобными свойствами.

Деревья тяжело переносят свинцовое отравление. Верхний порог концентрации свинца для растений пока не установлен. Некоторые растения, например мхи и лиственница, поглощают его в относительно больших количествах, а береза, ива, осина — значительно меньше. Концентрируя свинец, растения тем самым очищают воздух. В течение вегетационного периода одно дерево может накопить столько свинца, сколько его содержится в 130 л бензина. Простой расчет показывает, что для нейтрализации вредного действия одного автомобиля необходимо не менее 10 деревьев.

Наилучшим стражем тишины считается ель. Даже у самой шумной магистрали можно жить спокойно, если защитить свой дом рядом зеленых елей. И неплохо бы посадить рядом каштаны.

Деревья с широкими кронами и кустарники, посаженные вдоль тротуаров, улучшают микроклимат улиц.

Деревья и кустарники, произрастающие в городе, 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 города.

Зеленые насаждения служат не только украшением, они — подлинные защитники здоровья людей.

В современном мире порой возникают ситуации, которые представляют реальную опасность для человечества. Чаще всего люди сами способствуют их возникновению: либо по недомыслию, либо из–за недостатка информации. В одиночку с такими ситуациями не справится, однако правильный выбор действий в критической обстановке обеспечивается наличием определенных знаний и умением их использовать. Поэтому на занятиях кружка обсуждаются вопросы экологии и безопасности человека.

Для большей защиты от загрязнений на территории школы необходимо обновить видовой состав деревьев и кустарников.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                             

 

 

                                       Используемая литература

   1) Б. Небел «Наука об окружающей среде», в 2-х томах, Москва, 1993

2) Научно-методический журнал «Химия в школе», № 2, 2008

3) Научно-методический журнал «Биология в школе», № 3, 2007 

Интернет ресурсы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Приложение