Научно-исследовательская работа "Определение загрязнения воздуха по содержанию сульфатов в коре деревьев пришкольного участка МБОУ СОШ № 10."

ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА  НА ТЕМУ: «ОПРЕДЕЛЕНИЕ  ЗАГРЯЗНЕНИЯ ВОЗДУХА ПО  СОДЕРЖАНИЮ СУЛЬФАТОВ  В КОРЕ ДЕРЕВЬЕВ  ПРИШКОЛЬНОГО УЧАСТКА  МБОУ СОШ №10 СТАНИЦЫ  АХТАНИЗОВСКОЙ»

Актуальность исследования: Всё живое дышит благодаря  атмосфере. В норме состав атмосферы: N2­78­79%, O2­21%, CO2­ 0.03% и  др. газы. В городах в атмосфере содержатся вещества, не пригодные для  дыхания. Основными источниками загрязнения атмосферы в городе являются  автотранспорт и промышленность, частный сектор. В составе выхлопных  газов автомобиля, содержится около 300 вредных веществ. Одним из  загрязняющих атмосферу веществом является SO2 ­ оксид серы (IV) или  диоксид серы, сернистый газ.  SO2­ бесцветный ядовитый газ, с резким запахом, тяжелее воздуха, хорошо  растворим в воде. Это вредное вещество выделяется в окружающую среду  главным образом при сжигании содержащих серу топлив: каменного угля,  кокса, сернистой нефти, при сгорании топлива в двигателе. Кора деревьев активно и пассивно аккумулирует эти вещества в количествах,  достаточных для определения их химическим методом. Таким образом,  изучив содержание сульфатов в коре деревьев можно выявить степень  загрязнения атмосферного воздуха SO2. Поэтому я считаю, что моя исследовательская работа актуальна.

Объект исследования­ кора деревьев пришкольного  участка. Предмет  исследования­ состояние воздуха по  содержанию сульфатов в коре деревьев, растущих возле  проезжей части. Цель работы:    1.Определить степень загрязнения  атмосферного воздуха диоксидом серы.   2. Выявить влияние проезжей части  улицы Красной  на  чистоту воздушной среды  пришкольного участка МБОУ  СОШ №10.

Задачи: 1.Определить содержание сульфат­ ионов в коре  древесных растений  пришкольного участка. 2.Предложить рекомендации по   улучшению  экологического  состояния  пришкольного участка.

Методика исследования:                    За основу методики исследования состояния экосистемы была  взята практическая   работа «Определение загрязнения воздуха по  содержанию сульфатов в коре деревьев»  Теоретическая значимость исследовательской работы:     Теоретическая значимость моей исследовательской работы заключается  в том, что результаты исследования могут быть использованы для   улучшения экологического и   эстетического состояния пришкольного  участка. Практическая  значимость исследовательской работы:     Практическая значимость моей исследовательской работы заключается в  составлении рекомендаций  по уходу за деревьями и кустарниками для  учащихся школы, а так же для жителей ,проживающих  в частном секторе.

Зелёные насаждения играют разностороннюю роль в  жизни городов  и посёлков. Они принимают самое  активное и радикальное участие в химической очистке  воздуха от углекислоты и других вредных газов,  механической очистке от пыли и копоти, в регулировании  температурных условий в населённых пунктах, в  увлажнении воздуха. Растения поглощают из воздуха  сернистый газ, хлор, фенол, азотистые соединения,   другие вредные вещества, превращая их в безвредные  соединения, вследствие чего воздух становится белее  чистым, свободным от пыли и вредных веществ, более  прохладным, чем на открытых, лишенных растительности  местах.

Что такое воздух?   Вещество Обозначение Азот Кислород Аргон Углекислый газ Неон Метан Гелий Криптон Водород Ксенон N₂ O₂ Ar CO₂ Ne CH₄ He Kr H₂ Xe По объёму, % По массе, % 78,084 20,9476 0,934 0,0314 0,001818 0,0002 0,000524 0,000114 0,00005 0,0000087 75,50 23,15 1,292 0,046 0,0014 0,000084 0,000073 0,003 0,00008 0,00004

Что такое «кислотный дождь»? "Кислотный дождь" – это научный  термин, который сейчас используют  для обозначения  различных видов осадков, содержащих растворенные в  воде  мельчайшие частицы оксида азота(IV) и оксида серы(IV) в  концентрациях, превышающих нормальный природный фон( норму).  Причинами выпадения  кислотных дождей могут быть  и природные  катаклизмы (вулканическая деятельность), гниение растительных  остатков, и деятельность человека(переработка и выплавка металлов на  заводах, сгорание топлива в котельных, сжигание мусора, огромное число  автомобилей). В  первую очередь – это выбросы сернистого газа (SO2) и  оксидов азота (NO, NO2, N2O3)  при сжигании ископаемого и моторного  топлива. Все­ таки, кислотные дожди – не природное явление, а результат  хозяйственной деятельности человечества.  Кислотные дожди происходят тогда, когда вредные газообразные примеси   в атмосфере взаимодействуют  с водой, кислородом с образованием  кислот. Преимущественно в результате таких реакций получаются слабые  растворы серной и азотной кислоты.

Схема образования и воздействия кислотных дождей. Сжигание угля и нефтепродуктов    Образование оксидов серы (SO2, SO3)     Окисление SO2 с образованием SO3 Захват SO3 частицами дождя, растворение SO3 в воде, образование серной  кислоты H2SO4 Выпадение кислотного дождя, воздействие на ткани растений, вымывание  веществ из листьев, хвоинок и т.д. Подкисление почвы, водоемов.

Последствия кислотных дождей. В чем же заключается опасность кислотных дождей? Дело в том, что  повышенная кислотность осадков вызывает ряд негативных  последствий, разрушающих биосферу и пагубно влияющих на  здоровье человека. Более всего страдают от кислотных дождей растения. При этом  кислота не повреждает деревья напрямую. Кислотные осадки  вызывают болезни листьев, закисляют почву, вымывая из нее  питательные вещества и насыщая ядовитыми соединениями. Воздействие кислотных дождей на человека также носит не только  прямой характер.Микрочастицы сульфатов и нитратов, содержащиеся  в воздухе повышают риск приступа астмы, заболевания бронхитом,  вредят сердечно­сосудистой системе. Но не менее опасны для  человека уничтожение посевов и пастбищ, гибель промысловых рыб,  вызванные кислотными осадками.

Методика  исследования. 1.Произвела  отбор  проб коры с деревьев  одного вида и  приблизительно  одного возраста.  Кора, очищенная от  пыли и лишайников,  состругивается  толщиной 2 ­ 3 мм на  высоте 1 ­ 1.5 м..

2.Отобранную  кору  высушила и  измельчила на  кофемолке до  размера  частиц 0.25  мм.

3.Взяла  навеску коры 2 г, залила 20 мл дистиллированной воды, размешала и оставила на  сутки (стаканчики прикрыла стеклом).

4.Перелила  содержимое  стаканчика в  колбу. Вытяжку  отфильтровала .

5.  Приготовила   шкалу  стандартов.

Для анализа в мерную  колбу налила 5 мл   вытяжки коры, немного  разбавила  дистиллированной   водой, затем добавила  2  мл BaCl2 и довела  содержание колбы до  метки дистиллированной   водой. Взболтала и  сравнила  со шкалой.

Результаты исследования.  Таблица №1 «Определение сульфатов в коре деревьев». № пробы. Дерево/ место нахождения 1 2. 2 3 4 5 6 7 Грецкий орех. Западная сторона, перед входом в школу. Грецкий орех.     Западная сторона. У главной дороги,  перед фасадом  школы. Грецкий орех. Северная сторона. (Старое дерево) Грецкий орех. В центре пришкольного участка Грецкий орех. Восточная  сторона, возле школы, в глубине участка. Грецкий орех. Восточная   сторона. Грецкий орех. Южная  сторона. Грецкий орех. Южная  сторона. Признак  реакции Легкое  помутнение Легкое  помутнение Легкое  помутнение Без  изменений Без  изменений Без  изменений Без  изменений Без Содержание  сульфатов мг/л Не более 2 Не более 2 Не более 2 Не обнаружены Не обнаружены Не  обнаружены Не  обнаружены.   Не   изменений обнаружены

Выводы:  Содержание сульфатов в исследуемых  растворах не превышает 2 мг /л. ПДК сульфатов  составляет 0,02 г/ л.  В пересчете на сернистый газ это  составляет 0, 0018 г/л Кора рассмотренных образцов не опасна для человека.  ПДК сернистого газа составляет 0,5мг/л.  Загрязненность воздуха не превышает ПДК.

Мои  личные наблюдения:  Таким образом, исследуя территорию   пришкольного участка и проведя соответствующие  лабораторные опыты с корой деревьев,  я  обнаружила, что старые деревья и деревья, растущие  вдоль  школьной ограды, содержат в коре  больше  сульфат­ионов, чем деревья, растущие в глубине  пришкольного участка.                                ЗАКЛЮЧЕНИЕ.     Большую роль в смягчении влияния антропогенных факторов  на человека играют растения. Необходимо самое широкое  использование возможностей биологической очистки  атмосферного воздуха, т.е. озеленение детских учреждений,   населённых пунктов. Зелёные насаждения улучшают  микроклимат, улавливают пыль и газы, благотворно влияют на  психическое состояние людей.

Вывод. 1.Цель достигнута, проведена оценка загрязнения  воздуха  на пришкольной территории. 2.Задачи выполнены:  • Определено содержание сульфат­ионов в коре   древесных растений пришкольного участка. • Предложены  рекомендации по  улучшению   экологического состояния  пришкольного  участка.

Практические рекомендации: ­в связи с вышеизложенным, предлагаю посадить больше  деревьев вдоль школьной ограды для защиты воздуха  пришкольного участка от вредного воздействия  выхлопных  газов автомобилей. ­ в  Дни защиты от экологической опасности организовать  силами   школьников и их родителей мероприятия по  благоустройству территории пришкольного участка; В перспективе: ­ продолжить изучение древесно­кустарниковой растительности  пришкольного участка, наблюдать  за динамикой жизненного  состояния растений в течение трех лет.