Хайруллина Арина Ильвировна
МБОУ ДОД ДЭБЦ г. Уфа Дёмский район РБ
Научный руководитель: К.., педагог ДО МБОУ ДОД ДЭБЦ
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРЫ ПО СНЕГУ
Атмосферный воздух является самой важной жизнеобеспечивающей природной средой и представляет собой смесь газов и аэрозолей приземного слоя атмосферы, сложившуюся в ходе эволюции Земли, деятельности человека. Загрязнение атмосферы – это привнесение в атмосферный воздух новых нехарактерных для него физических, химических и биологических веществ или изменение их естественной концентрации. [1]. Актуальность: загрязнение приземной атмосферы - самый мощный, постоянно действующий фактор воздействия на человека, пищевую цепь и окружающую среду. Загрязнителями атмосферы могут быть вещества в твердом, жидком и газообразном состоянии. Так как аэрозоли и газообразные примеси улавливаются атмосферной влагой, то атмосферные осадки могут быть использованы для изучения степени загрязнения атмосферы на данной территории.
Гипотеза: в снеге накапливаются разнообразные соединения естественного и антропогенного происхождения. Это свойство снегового покрова позволяет нам определить степень загрязненности воздуха в зимний период.
В связи с этим целью нашей работы является: Определить загрязнение атмосферного воздуха Демского района по снежному покрову, сравнить с исследованиями за 2008 г. и составить геохимическую карту.
Задачи: 1.Определить запыленность атмосферы по снегу и сравнить с данными за 2008 г;
2. Определить химический состав талого снега;
3. Оценить токсичность снежного покрова.
Практическая значимость: наша работа может быть использована на уроках биологии, географии и химии в школах, а также может найти применение при прогнозировании экологической ситуации в Демском районе г. Уфы.
Объект исследования: талая вода.
Предмет исследования: запыленность атмосферы по снегу, токсичность талой воды, химический состав.
Методы исследований:
1. Определение запыленности атмосферы; (Е. Ю. Колбовский «Изучаем природу в городе». Ярославль Академия развития 2006. – с.120). [3];
2. Определение рН, количественное определение хлорид-, сульфат-, нитрат-ионов, катионов железа и свинца; (А. Г. Муравьев, Н. А. Пугал, В. Н. Лаврова «Экологический практикум.” Крисмас+ Санкт-Петербург – 2003г) [5];
3. «Исследование токсичности воды с помощью биотестирования»; ( Р. Альготестирование и альгоиндикация. – Уфа, 1995. – с. 5-18, 23-26.) [2];
4. Морфометрический метод, методы статистической обработки результатов исследования (Б. М. Миркин, А. Г. Наумова «Экология растений Башкортостана» - Уфа, 2000. – с. 233-237) [4];.
Работа проводилась с 15 по 30 марта 2015 года. Для сравнения использовались данные исследований, проведённых в марте 2008 года
Результаты собственных исследований:
Для отбора снега мы разбили территорию на квадраты с шагом 250м улицы Ухтомского и Мусы Джалиля в 9 точках. (Рис. №1)
Отбор проб снега производился в точках:
1 - проба – конец улицы Ухтомского (у ДЭБЦ);
2 – конец улицы М. Джалиля;
3 - улица М. Джалиля
4 – перекресток улиц Ухтомского и Магистрльной улица;
5 – перекресток Ухтомского и Левитана;
6 –– перекресток Ухтомского и Центральной;
7 – перекресток Центральной и М. Джалиля;
8 – перекресток М. Джалиля и Левитана;
9 – парк;
1. Данные о запыленности атмосферы по снегу за 2008 и 2015 г. г. на диаграмме №1.
Диаграмма №1
Рис. №1. карта-схема отбора снега
В 2008 году наиболее запыленный участки: №3 – улица М. Джалиля,, №8 - перекресток М. Джалиля и Левитана, №9 – парк, и №6– перекресток Ухтомского и Центральной, где масса пыли составило 100, 90, 90 и 80 мг соответственно. Запыленность атмосферы в 2015 году уменьшилось во всех точках, на улице М. Джалиля, и парк КиО на 85 мг. Запыленность атмосферного воздуха в 2008 году можно объяснить тем, что в этой части Дёмского района шло активное строительство жилых домов. Данные запыленности атмосферы за 2015 год по снегу занесены в геохимическую карту-схнму №3. Причем красным цветом (от 100 до 130); оранжевым - (70-90); желтым – (40 -60); зеленым – (10 – 30).
Рис.№2.Геохимическая Рис. №3.Геохимическая карта
карта-схема за 2008 г. карта-схема за 2015 г.
2. Химический анализ
В 2008 году был проведен химический анализ по кислотности, хлорид-ионам и по присутствию ионов свинца. Рb(II) были определены в точках №5, 6 и 7 (перекресток Ухтомского и Левитана, перекресток Ухтомского и Центральной, перекресток Центральной и М. Джалиля соответственно). В 2015 году проводился химический анализ по определению рН, катионов свинца(II), и железа (III), хлорид-, сульфат - и нитрат - ионов. (Химический анализ талой воды проводился с использованием набора для экологического практикума (класс – комплект лаборатория ЭХБ): рН во всех пробах талой воды равно 5, нитрат-ионов более 0,001 мг/л, сульфат-ионов более 1 мг/л, катионы свинца(II) и железа (III)не обнаружили. Содержание хлорид – ионов в талой воде в 2015 увеличилось по сравнению с 2008 годом. Сравнение концентраций хлорид – ионов по годам в талой воде на диаграмме №2
Диаграмма №2 
Из диаграммы можно видеть, что концентрация хлорид-ионов увеличилась значительно, в №1 и №5 в 4,6 раз, в №2, №3 и №8– в 3 раз, №7 и №9 в 2 раз. Увеличение количества хлорид - ионов за 2015 год связано с обработкой дорог антигололёдной - песчано-солевой смесью. Зима 2015 года выдалась теплой с большим количеством осадков и периодическими оттепелями, которые приводили к гололедице.
3. Определение токсичности талой воды методом биотестирования
Нами выбраны в качестве тест - объекта семена пшеницы. Для получения сопоставимых результатов по итогам тестирования был рассчитан индекс токсичности фактора по формуле: ИТФ = А/В, где ИТФ – индекс токсичности фактора, оцениваемого в опыте, А – значение в опыте, В – значение в контроле.
Данные оценки токсичности снега по всхожести и длине проростков за 2008 и 2015 гг. представлены на диаграммах №3,4, 5. В качестве контроля применяли дистиллированную воду. Определение ИТФ по всхожести семян. Всхожесть семян в контроле – 75%.
Диаграмма №3
Из диаграммы видно, что ИТФ по всхожести семян на участках 1,5,6 не изменился. Токсичность снега увеличилась в точках 2,3,8, (средняя – снижение ИТФ), №4 (полная гибель объекта), а уменьшилась в точках 7 и 9. Определение ИТФ по длине корня. Длина корней в контроле – 8,54 см.
Диаграмма №4
Из диаграммы видно, что ИТФ по длине корня в точках 7, 9 остался прежним. Токсичность увеличилась на участках 4,5 - ( 3, средняя – снижение ИТФ). Определение ИТФ по длине стебля. Длина стебля в контроле 11,29 см.
Диаграмма №5
Из диаграммы видно, ИТФ по длине стебля в точке №1 не изменился; токсичность увеличилась на участках 3,4,5,6 (3 средняя – снижение ИТФ)
Сопоставив диаграммы №2, 3, 4, можно сделать вывод, что наиболее токсичный снег на участках №3 - улица М. Джалиля, №4 – перекресток улиц Ухтомского и Магистральной улица, №5 – перекресток Ухтомского и Левитана. Статистическая обработка результатов длины стебля и корня показала, что: 1) вариативность по длине стебля изменяется в пределах 19,8 – 68,3; 2) вариативность по длине корня изменяется в пределах 29,5 – 71,7. Наибольшую изменчивость имеют: длина стебля на участках №4 и №5 – 68; и длина корня на участках №4 и №5 – 66 и 72 соответственно, возможно, это связано с присутствием в талой воде веществ, которые приводят к изменчивости признаков. Мы предполагаем, что загрязнение атмосферного воздуха увеличилось в связи с обработкой дорог антигололёдной смесью.
Выводы: 1. В 2015 году запыленность снега уменьшилась на всех участках;
2. Концентрация хлорид-ионов увеличилась, рН во всех пробах талой воды равно 5, нитрат-ионов более 0,001 мг/л, сульфат-ионов более 1 мг/л. Катионы свинца и железа не обнаружены;
3. Токсичность атмосферного воздуха в 2015 году увеличилась.
Наиболее загрязнённый снег на участках №3 - улица М. Джалиля, №4 – перекресток улиц Ухтомского и Магистральной, №5 – перекресток Ухтомского и Левитана. Все вещества, попавшие в снег, весной попадут в почву, поэтому мы рекомендуем своевременный вывоз снега в специально отведенные места для его складирования и выделения соли, или закупку новых веществ, которые будут оказывать менее пагубное воздействие на окружающую среду. Список использованных источников
1. В. Прикладная экология. - Ростов н/Д.: «Феникс», 1996.
2. Р. Альготестирование и альгоиндикация. – Уфа, 1995. – с. 5-18, 23-26.
3. Ю. «Изучаем природу в городе». Ярославль Академия развития 2006. – с.120.
4. Б. М. Миркин, А. Г. Наумова «Экология растений Башкортостана» - Уфа, 2000. – с. 233-237.
5.А. Г. Муравьев, Н. А. Пугал, В. Н. Лаврова «Экологический практикум” Крисмас+ Санкт-Петербург – 2003. – с. 110-115.
Основные порталы (построено редакторами)