Техногенное воздействие промышленных предприятий города Павлодара на зольность травянистых растений

Техногенное воздействие промышленных предприятий города Павлодара на зольность травянистых растений.

Авторы: ученица 9 «Б» класса, ГУ «Школа-лицей № 8 для одаренных детей» г. Павлодара, Тимошенко Анастасия,

Титченко Анжелика Петровна, учитель математики, педагог-мастер ГУ «Школа-лицей № 8 для одаренных детей» г. Павлодара

В  результате научных исследований дикорастущих и культивируемых  листьев древесных  растений было установлено, что определение уровня зольности имеет не малое значение, так как дает возможность получить совершенно  новую информацию о биоэкологических особенностях растений. Если изучать зольность  растений различных видов, то с её помощью возможно определяется с видовой и сортовой принадлежностью, условиями окружающей среды (почвенные условия, гидротермический режим, техногенное загрязнение) и внутренними структурными особенностями, подвержена сезонной динамике. Это наиболее отчетливо прослеживается как в начальном, так  и завершающем этапах вегетационного периода. При этом, по показателю зольности  коры и хвои деревьев можно установить степень приживаемоти растений и адаптации их к конкретным условиям произрастания. Таким образом, можно сделать вывод, что чем выше зольность, тем лучше приспособлено растение к окружающей среде.

Изучая показатель содержания золы в листьях, приходим и к другому выводу, что он  важен для понимания перспектив практического использования этого источника биомассы,  в качестве индикатора атмосферного загрязнения.

Исследовании качества водной среды по величине зольности дали возможность выяснили что,  судить о роли растительности в осадконакоплении и освобождении воды от взвесей. Таким образом, выяснили что, в научной литературе имеются результаты исследования специфики накопления зольных элементов древесными растениями, однако изучению зольности травянистых дикорастущих  растений внимание практически не уделяется. Так и появилась цель нашего исследования  определение зольности травянистых растений, произрастающих на территории промышленных зон города Павлодара, как биоиндикатора атмосферного загрязнения, что актуально для данного региона.

Гипотезой стала, выдвинутая нами версия, что по показателю зольности травянистых дикорастущих растений можно оценить степень адаптации и приспособленности растений к конкретным условиям произрастания. При этом, чем выше зольность исследуемы травянистых растений, тем лучше его приспособленность  к окружающей среде.

Актуальность нашей научно-исследовательской работы заключается еще и в том, что по исследованию зольности культивируемых и дикорастущих травянистых растений, возможно установить уровень техногенного воздействия промышленных зон на окружающую среду.

Изучив показатели заводов нашего города, можно заметить, что стоит определить состав выбросов, которые повлияют на нашу жизнь.

За последние пять лет уровень загрязнения атмосферного воздуха в январе 2017-2021 г.изменялся следующим образом:

График уровня загрязнения

Как видно из диаграммы, уровень загрязнения в январе за последние пять лет имеет тенденцию повышения и в 2021г. является повышенным. По сравнению с январем 2020 года качество воздуха города Павлодар изменилось не значительно.

По данным сети наблюдений города Павлодара, уровень загрязнения атмосферного воздуха оценивался как повышенный, он определялся значением стандартного индекса (СИ) = 3 (повышенный уровень) и наибольшей повторяемостью (НП)  = 4% (повышенный уровень) по взвешенным частицам РМ-10 (от англ, particulate matter — «взвешенные частицы») в районе поста № 3.

Наибольшее количество превышений максимально-разовых ПДК было отмечено по взвешенным частицам РМ-10 (135).

Превышения нормативов среднесуточных концентраций не наблюдалось.

Многолетнее увеличение показателя «наибольшая повторяемость» отмечено в основном за счет взвешенных частиц РМ-10, взвешенных частиц РМ-2,5, диоксида азота, что свидетельствует о загрязнении воздуха города пылью, как природного происхождения от почвы, не прикрытой растительностью, так и антропогенного происхождения: выбросы с котельных, печное отопление частного сектора, автотранспорт, истирание дорожного полотна и т.д.

Для решения данных проблем и определения веществ, загрязняющих атмосфер мы обосновали использовать фактор зольности у растений.

Зольность – количество золы (твердый негорючий остаток), образующийся после полного сжигания топлива и определяемое в процентах к общему его весу до сжигания.

Суть нашего эксперимента заключается в том, чтобы определить какие классы диких растений более зольны и как с помощью них можно определить состав выбросов заводов.

Наиболее часто встречающиеся представители растительного сообщества на территории изучаемых промышленных зон города — семейства Астровые и Бобовые. Также они будут наиболее зольны, чем остальные

Для проведения экспериментов по определению зольности нам понадобилась муфельная печь, пирометр и образцы, высушенных растений. Образцами являются представители бобовых и астровых, произрастающие возле рассматриваемых промышленных зон, так и выращенные нами травянистые растения этих семейств.

Посадка гороха и фасоли

Муфельная печь — нагревательное устройство, предназначенное для нагрева чего-либо до заданной, обычно высокой температуры. Название произошло от позднелатинского слова muffla — муфта, глиняный ящик

Главной особенностью этой печи является наличие так называемого муфеля — оболочки, защищающей нагреваемый материал или изделие при

нагреве и являющегося главным рабочим пространством муфельной печи. Назначение муфеля — изолировать материал или изделие от контакта с топливом и продуктами его сгорания, в том числе газообразными.

Работа смуфельной печью

Пирометр — прибор для бесконтактного измерения температуры тел. Принцип действия основан на измерении мощности теплового излучения объекта преимущественно в диапазонах инфракрасного излучения и видимого света.

Применение пирометра в работе

План действий, который мы использовали при выполнении эксперимента:

Определение зольности1. Взвесить 1 - 2 г образца пробы в чашке.

2. В течение 30 минут повышаем температуру до 250С, в течение следующих 30 мин повышаем температуру с 250 до 500 С, затем в течении 60 мин с 500 до (815±10)С и выдерживаем при этой температуре.

3. После прокаливания чашку вынимаем из печи, накрываем крышкой и охлаждаем.

Результаты сжигания бобовых в муфельной печи.

При выполнении эксперимента было установлено, что зола белого цвета, из чего могу сделать вывод, что в ней нет примесей металлов. Масса изменилась не более чем на 1 грамм (повторность — не менее трехкратной для суммарных проб из данной точки наблюдений) .

Математическую обработку цифрового материала выполняли в программе Statistica.

Результат эксперимента

Таким образом, в результате практических исследований была подтверждена ранее выдвинутая гипотеза  и установлено, что экологическая ситуация на территории промышленных зон города Павлодар удовлетворительная, но над ней нужно работать.

В заключение нашей научно-исследовательской работы мы сделали доказательные выводы:

ü В качестве доминирующих представителей на исследуемой территории промышленных зон города отмечены растения семейств Астровые и Бобовые.

ü Величина наиболее часто встречающейся зольности в западной промышленной зоне превышает аналогичный показатель в северной зоне, что, возможно является результатом влияния более интенсивного техногенного воздействия на эту область.

ü С использованием дисперсионного анализа установлено, что значения зольности бобовых статистически достоверно различаются при действии различной величины техногенного загрязнения,

ü Многократно проведенные эксперименты по определению зольности травянистых дикорастущих растений на территории промышленных зон города дают возможность использования данного критерия этих растений для экономичной индикации загрязнения атмосферного воздуха  города Павлодара.

Список литературы

1.     https://ppt-online.org/318818 «Энергосиловое оборудование промышленных предприятий».

2.     Р. И. Бок «Методы разложения в аналитической химии» с 132.

3.     Е. Г. Тюлькова «Зольность растений в условиях городской среды» с 4.

4.     Е. Г. Тюлькова «Зольность растений в условиях городской среды» с 4-5.

5.     Е. Г. Тюлькова «Зольность растений в условиях городской среды» с 6.

6.     Иванов Станислав «Древесная зола: удобрение и не только».

7.     Справочник химика 21 «Определение химического состава золы» с 416.

8.     Иванов Станислав «Древесная зола: удобрение и не только».

9.     «Информационный бюллетень о состоянии Павлодарской области» с 5-6.

10.  «Экологическая стратегия ERG Павлодарская область» с 1, с 3.

Скачано с www.znanio.ru