Исследовательская работа: "Состояние воздуха в г. Черемхово"

Государственное бюджетное профессиональное общеобразовательное учреждение Иркутской области
«Черемховский педагогический колледж»

Огородникова Вика, студентка 2 курса
Руководитель: Скибо Наталья Владимировна

Цель:
изучить химический состав снега – наиболее информативного и удобного индикатора загрязнений природной среды.

Задачи:
1.Выявить наиболее загрязненные районы города Черемхово.
2.Подобрать и освоить методы проведения опытов по выявлению уровня загрязнения снега.
3.Изучить причины загрязнения окружающей среды города Черемхово.
4.Выявить влияние загрязнения воздуха на здоровье человека.

Объект исследования:
чистота воздуха

Предмет исследования:
снег - как индикатор чистоты воздуха

Актуальность:
Атмосферный воздух является жизненно важным компонентом окружающей природной среды, неотъемлемой частью среды обитания человека, растений и животных. В нашей стране экологическая обстановка во многих регионах оказалась катастрофической. Выбрасываемые в окружающую среду загрязнители переносятся в атмосферу, в почву и воду, постепенно рассеиваются в биосфере. При этом загрязнители могут поглощаться живыми организмами, оказывая на них вредное воздействие. Загрязнение воздушной среды оказывает непосредственное и косвенное влияние на человека, живую и неживую природу. Атмосферу загрязняют выбросы химических веществ, транспортные выбросы, выбросы водяного пара, большого количества нагретых воздушных масс. Наиболее приемлемым для выявления состояния окружающей среды является климатический мониторинг – система наблюдений за переносом и рассеиванием загрязняющих веществ в воздухе. Эти явления зависят от метеорологических условий. О чистоте воздуха можно судить прямым путём – провести химический анализ воздуха и косвенным: с помощью осадков, растений.

Снег – это твердые атмосферные осадки, состоящие из ледяных кристаллов разной формы — снежинок, в основном шестиугольных пластинок и шестилучевых звездочек; выпадает из облаков при температуре воздуха ниже 0 °С.
Снежный покров накапливает в своем составе практически все вещества, поступающие в атмосферу. В связи с этим он обладает рядом свойств, делающих его удобным индикатором загрязнения не только самих атмосферных осадков, но и атмосферного воздуха, а также последующего загрязнения почвы и воды. При образовании снежного покрова из-за процессов сухого и влажного выпадения примесей концентрация загрязняющих веществ в снегу оказывается на 2-3 порядка выше, чем в атмосферном воздухе. Поэтому измерения их содержания могут производиться более простыми методами с высокой степенью надёжности. Средняя продолжительность снежного покрова в нашей местности составляет около 4-5 месяцев. Он появляется преимущественно в начале – середине ноября, а начинает разрушаться в середине марта. Загрязнение снежного покрова нитратами и сульфатами представляет особый интерес в связи с тем, что эти компоненты могут быть причиной “кислотных выпадений”.

Методы определения загрязнения снежного покрова

Метод 1. Определение величины рН воды.
Величина рН талых вод определяется при помощи универсальной индикаторной бумаги. Полоску индикаторной бумаги мы опустили в пробу и сравнили окраску намоченного участка со шкалой, которая прилагается к набору полосок. На шкале обозначены значения рН растворов, соответствующих возникшей окраске.
Информативным является показатель величины рН снеговых вод. В обычном незагрязненном состоянии он изменяется от 5,5 до 5,8. вблизи ТЭЦ, котельных, как правило, рН слегка имеет более высокие значения, т.е. обозначает слабощелочную или щелочную среду, что связано с выпадением зольных частиц, содержащих соединения гидрокарбонатов калия, кальция, магния, повышающих рН снеговой воды.
Вдоль автомобильных трасс, в местах выбросов промпредприятия продуктов сгорания с преобладанием оксидов серы, азота, углерода рН снегового покрова уменьшается, свидетельствуя о кислотности осадков.

Результаты исследования

ПДК для сульфатов составляет 20-30 мг/л.
ПДК для хлоридов -5-10 мг/л.

Метод 2. Экспресс-метод определения сульфатов в воде.
Для проведения этого опыта в пробирку наливается 5 мл исследуемой воды, добавляется три капли 25%-ного раствора соляной кислоты. Пробирку при этом не взбалтывают. По объему выпавшего осадка оценивается содержание сульфатов: слабая муть через несколько минут-1-10 мг/л, слабая муть сразу-10-100 мг/л, сильная муть-100-150 мг/л, большой осадок, который быстро оседает на дно,-500 мг/л. ПДК для сульфатов составляет 20-30 мг/л.

Результаты исследования

ПДК для сульфатов составляет 20-30 мг/л.
ПДК для хлоридов -5-10 мг/л.

Метод 3. Экспресс-метод определения хлоридов в воде.
Для проведения данного опыта необходимо к 5 мл исследуемой воды добавить 2-3 капли 30%-ной азотной кислоты и три капли 10%-ного раствора нитрата серебра. Слабая муть указывает на то, что хлоридов в воде содержится 1-10 мг/л, сильная муть-10-50 мг/л, хлопья, оседающие не сразу,-50-100 мг/л, большой объемистый осадок - более 100 мг/л. ПДК для хлоридов -5-10 мг/л.

Метод 4. Определение количества пыли в талой воде.
Наличие нерастворимых веществ определяется путём фильтрования, высушивания осадка на фильтре и взвешивания. Общее солесодержание талой воды находят путём прибавления к 500 мл профильтрованной талой воды 5мл 10%-ного раствора соляной кислоты с последующим выпариванием до сухого остатка и взвешиванием.

Результаты исследования

ПДК для сульфатов составляет 20-30 мг/л.
ПДК для хлоридов -5-10 мг/л.

Источники
загрязнения воздуха

Автомобильный транспорт – главный
поставщик в лёгкие оксида
углерода. Автомобильные выхлопные
газы – смесь примерно 200 веществ. В них
содержатся углеводороды – не сгоревшие
компоненты топлива, доля которых резко
возрастает, если двигатель работает на
малых оборотах или в момент увеличения
скорости на старте. Один легковой
автомобиль поглощает ежегодно из
атмосферы в среднем больше 4 т кислорода,
выбрасывая с выхлопными газами
примерно 800 кг окиси углерода.

В Черемхово

Нежилой и жилой сектор, промышленные
предприятия(ТЭЦ, железная дорога,
завод им.Карла Макса) – для отопления
помещений в городе используется каменный
уголь. При его сгорании образуется сажа,
пыль, зола и тепловые выбросы, которые
загрязняют атмосферу нашего города.

Возможные нарушения
здоровья человека

Источник загрязнения

Тепловые электростанции

Автомобильный транспорт

Пыль, зола - уменьшение вентиляционной
способности и ёмкости лёгких, повреждение
слизистых оболочек глаза и верхних
дыхательных путей, заболевания кожи

Сажа, являющаяся носителем смолистых
веществ – повышение заболеваемости
раком легких, кожи, крови

Двуокись серы – общее отравление
организма, проявляющееся
в изменении состава крови,
поражения органов дыхания, повышении
восприимчивости к инфекциям,
нарушениям обмена веществ

Углеводороды – раздражение дыхательных
путей, появление тошноты, головокружение,
сонливость. Понижение иммунологической
активности организма

Окись углерода – блокирование гемоглобина
крови и снижение способности крови к
переносу кислорода из легких к тканям

Озон – раздражение слизистой оболочки
глаз, хронические изменения в легких,
воспалительные процессы в них

Аэрозоль свинца – свинцовая интоксикация,
вплоть до летального исхода.
Неврологические расстройства

Причины наибольшего
загрязнения
воздуха в районе улиц
Плеханова и Декабрьских
Событий

Особенности форм рельефа. Данная
территория находится в низине. В
безветренную погоду воздух «скатывается»
вниз, образуется смог, который куполом
накрывает район.

2. Большое количество котельных
непромышленной зоны, жилой частный
фонд.

3. Автомобильный транспорт.

Количество автомобилей, проходящих по ул.Плеханова за 1 час

Влияние окружающей среды города на здоровье студентов

В результате проведенного опроса мы выявили, что состояние воздушной среды города отрицательно сказывается на здоровье большинства студентов

Таким образом, в результате проведенного исследования мы увидели, что атмосферный воздух в зимней период в городе Черемхово сильно загрязнен. Это вызвано наличием в его составе сажи, сульфатов, хлоридов, количество которых превышает предельно допустимую концентрацию в несколько раз.
В ходе исследования мы также установили, что наиболее загрязненным экологическим районом города являются улицы Плеханова и Декабрьских Событий.
Загрязнение воздушной среды города зависит от многих факторов, в том числе и от количества автотранспортных средств и выбросов, которые образуются в результате сжигания каменного угля.
Снеговой покров накапливает в своём составе практически все вещества, поступающие в атмосферу и поэтому его можно рассматривать как своеобразный индикатор чистоты воздуха.

Спасибо за внимание!