Тема: Снег как индикатор чистоты воздуха

Тема: Снег как индикатор чистоты воздуха

Авторы: Кукушкина Карина, Саркисян Лиана, 9 класс

МБОУ СОШ г. Пионерского

Руководитель: учитель физики

Содержание

Введение Что же такое снег? Образование снега Первооткрыватели Характеристики снега Необычная форма воды. Снег и экология Экспериментальная часть Выводы Список источников информации Введение

Вы знали, что каждую зиму выпадает 1 септильон кристаллов снега? А чтобы получилась снежинка, нужно 1 млн. маленьких капель? Хотя снег на первый взгляд и кажется обычным явлением, на самом деле это очень сложный вид осадков.

Кто из нас не пробовал в детстве снег!? Родители не разрешали нам этого. Правы ли были родители, запрещая, есть снег и пробовать на вкус сосульки? Ведь снег содержит в себе вещества, вредные для нашего организма. Давайте выясним!

Цель работы: Исследование общей химической токсичности снега методом биотестирования по проросткам растений индикаторов.

Задачи:

Изучить влияние химического состава талой воды, полученной из снега разных участков города, на развитие проростков кресс-салата. Определить параметры талой воды. Сопоставить результаты разных проб. Проанализировать результаты опыта и сделать вывод о степени токсичности снега на разных участках.

Методы исследования: эксперимент, наблюдение, сравнение, измерение. На основе исследований сделали вывод о степени токсичности снега разных участков нашего города.

Гипотеза.

Возле автотрассы в снеге больше токсичных веществ.

Что же такое снег?
Образование снега

Снег образуется, когда микроскопические капли воды в облаках притягиваются к пылевым частицам и замерзают. Появляющиеся при этом кристаллы льда, не превышающие поначалу 0,1мм в диаметре, падают вниз и растут в результате конденсации на них влаги из воздуха. При этом образуются шестиконечные кристаллические формы. Из-за структуры молекул воды между лучами кристалла возможны углы лишь в 60° и 120°. Основной кристалл воды имеет в плоскости форму правильного шестиугольника. На вершинах такого шестиугольника затем осаждаются новые кристаллы, на них - новые, и так получаются разнообразные формы звёздочек-снежинок.

Первооткрыватели

Немногие из вас знали, что снег исследовали и фотографировали. Один из первых известных фотографов снежинок Уилсон Алвин Бентли - прозванный «Снежинка» (англ. Wilson Alwyn «Snowflake» Bentley; 10 февраля 1865 - 23 декабря 1931). Он усовершенствовал процесс их ловли на чёрном бархате таким образом, что изображения могли быть получены, прежде чем объект растает.

Характеристики снега

По словам специалистов, снежинки – это скопление множества маленьких кристаллов льда. Большинство снежинок не больше 1см в ширину. Хотя изображения самой большой зафиксированной снежинки нет, однако согласно Книге Рекордов Гиннеса гигантская снежинка была найдена в Форт Киу, Монтана, 28 января 1887г. ее ширина составляла 38см, а толщина 20см.

Многие думают, что снег бывает белый или голубой, также его «цвета» варьируются от желтого и оранжевого до зеленого и даже фиолетового! Но… верьте или нет, снег на самом деле бесцветный! Удивленны? Согласно Государственному Центру информации о снеге и льде, «сложная структура снежных кристаллов преобразовывается в бесчисленное множество мельчайших поверхностей, от которых отражается свет».

При сдавливании снег издаёт звук, напоминающий скрип. Этот звук возникает при ходьбе по снегу, надавливании на свежий снег. Скрип снега слышен при температуре ниже  - 20С. Выше этой температуры скрип не слышен. Считается, что есть три основных причины возникновения звука:

Когда кристаллики снега ломаются При скольжении кристалликов снега друг о друга под давлением При деформации кристаллической решетки.

Снег не одинаков. Все зависит от влажности и температуры воздуха. Лыжники в начале 1900-х гг. придумали свою терминологию для описания различных видов снега. Например, «пиф-паф», «пюре», «снег-шампанское», «цветная капуста», «липкий снег», «пыль».

Необычная форма воды.

Зимой помимо снега можно увидеть сосульки.

Сосумлька - ледяной сталактит, который образуется у краёв нависающих предметов, Сосульки обычно имеют конусообразную форму с вершиной диаметром несколько миллиметров внизу. Сосульки образуются при низких температурах и при поступлении воды.

Снег и экология

Снежный покров накапливает в своём составе практически все вещества, поступающие в атмосферу и поэтому его можно рассматривать как своеобразный индикатор чистоты воздуха.

Главными загрязнителями снега являются сажа, которая выделяется из труб котельных вместе с прочими продуктами сгорания и соединения входящие в состав выхлопных газов автотранспорта.

Сажа, соединения свинца, оксиды серы, азота, углерода и другие соединения в составе выхлопных газов от автомобилей поднимаются в воздух, а затем оседают на поверхность снежного покрова.

Содержание основных токсичных веществ в отработавших газах бензиновых двигателей представлены в таблице

№ п/п	Токсичные вещества	Содержание, %
Окись углерода	до 10,0
Углеводороды	до 3,0
Окислы азота	до 0,5
Альдегиды	0,03
Двуокись серы	0,008
Сажа г/м3	до 0,04
Бенз(а)пирен мкг / м3	до 20

Этилированный  бензин, содержит в своём составе соединения свинца, которые вызывают загрязнение воздуха токсичными его соединениями.

Около 70% свинца, добавленного к бензину с этиловой жидкостью, попадает в атмосферу с отработавшими газами. Из них 30% оседает на снег сразу, а 40% остаётся в атмосфере и оседает постепенно. Один грузовой автомобиль средней грузоподъёмности выделяет 2,5 - 3 кг свинца в год.

Экспериментальная часть

Одним из видов анализа снежного покрова является биотестирование (процедура установления токсичности среды с помощью тест - объектов, сигнализирующих об опасности, независимо от того, какие вещества и в каком сочетании вызывают изменения жизненно важных функций у тест - объектов).

В качестве тест – объекта выбрали кресс-салат, т. к. его семена быстро прорастают. Сравнительная оценка показателей их роста и развития позволяет оценивать степень воздействия неблагоприятного фактора. В качестве показателей учитывали всхожесть семян и скорость роста.

Оборудование:

семена кресс-салата; чашки Петри; стерильная вата; пробы снега, взятые с различных участков города водопроводная вода – в качестве контрольной

Пробы снега, взятые с различных участков, растопили и у получившейся воды определили различные параметры. Результаты показателей по каждой пробе заносили в таблицы №1,2

       

Таблица №1

№ п/п	Место взятия образцов	Визуальные показатели
Сосулька с крыши киоска «Пресса»	Прозрачная
Поле за домами по улице Шаманова	Чистый снег
Клумба возле подъезда по	Грязный снег
Территория больницы	Чистый снег
Дорога к киоску «Пресса»	Грязный снег
Проезжая часть по ул. Гептнера	Грязный снег
Придомовая территория Гептнера 1а.	Грязный снег
Пришкольный участок (только что выпавший снег)	Чистый снег
Водопроводная вода (контрольная)	Чистая

       

Таблица №2

Источник образца	Цвет	Прозрачность (мутность)	Запах	Жесткость (рН)	Наличие примесей, осадка
–	Прозрачный	–	Меньше 6,5	Присутствуют
–	Прозрачный	–	6,8	Присутствуют
–	Мутный	–	7,1-7,4	Присутствуют
–	Прозрачный	–	6,5	Незначительны
–	Мутный	–	7,9	Присутствуют
–	Мутный	–	7,4	Присутствуют
–	Мутный	–	Меньше 6,5	Присутствуют
–	Прозрачный	–	Меньше 6,5	Незначительны
–	Прозрачный	–	7,7	Отсутствуют

Анализ полученных результатов.        

Вода, получившаяся из снега, взятого на пришкольном участке (Только что выпавший снег), территории больницы,  с поля за домами по улице Шаманова и из сосульки, прозрачная. Вода, получившаяся из снега, взятого с  клумбы возле подъезда по , на дороге к киоску «Пресса», на проезжей части по ул. Гептнера и на придомовой территории по улице Гептнера 1а.- мутная.

У всех образцов не обнаружено ни запаха, ни цвета. Во всех образцах присутствуют частицы сажи, земли, небольшие камушки, кусочки древесины. 

Наибольшей жесткостью обладает вода, получившаяся из снега, взятого на дороге к киоску «Пресса»-7,9. Вода, получившаяся из  сосульки, из снега с придомовой территории по а и с пришкольного участка, обладают наименьшей жесткостью-6,5.

Талую воду использовали для проращивания семян – по 50 шт. в каждую пробу. Наблюдали прорастание и рост в течение 14 дней, добавляя, по мере высыхания, талую воду, полученную из снега с тех же участков (в одинаковых объемах). Результаты наблюдений по каждой пробе заносили в таблицу №3

Таблица №3

Источник образца	Дата наблюдения и высота ростков (см)
28.01	29.01	01.02	03.02
1,5	3	6	6
1	3	Завял/3	Завял/3
1,3	3	6	7
1,5	3	3	4
0,5	1	Прекратил рост/1,5	Прекратил рост/1,5
0,8	1,5	Прекратил рост/2	Прекратил рост/2
1,3	2,5	4	5,5
0,9	3,2	4,5	5
1	2,5	6,5	6,5

Анализ полученных результатов.

Первые ростки появились 26 января, которые мы поливали водой из снега, взятого с поля за домами по улице Шаманова, с территории больницы, с пришкольного участка (Только что выпавший снег). А также у семян, которые поливали  водопроводной водой.

Несколько хуже прорастание семян наблюдалось в пробе, получившейся из снега, взятого на придомовой территории по а.

Хуже всего на прорастание зерен повлияла проба, получившаяся из снега, взятого на дороге к киоску «Пресса». На данном участке снежный покров скорее всего содержал большое количество вредных веществ, накапливаемых вследствие оживленности транспортного движения.

В воде, получившейся из снега, взятого на поле за домами по улице Шаманова, на дороге к киоску «Пресса», на проезжей части по ул. Гептнера, содержит в себе вещества, которые опасны для живых организмов, так как ростки, поливаемые этой водой завяли и прекратили рост.

Выводы

Проанализировав, сравнив и обобщив результаты эксперимента с семенами кресс-салата, мы сделали следующие выводы:

У автомобильных дорог экологическая ситуация наиболее неблагоприятна для растений. Наша гипотеза подтвердилась. Для предотвращения отравления человека химическими веществами через растительную продукцию необходимо выращивать ее вдали от автотрасс. Вдоль автомобильных дорог рекомендуем высаживать лесопосадки. Родители были правы, запрещая нам (детям) пробовать снег на вкус, так как снег и сосульки содержат в себе вещества не безопасные для нашего организма.
Список источников информации
http://www. zadumka. org/sosulki/ http://www. meteovesti. ru/news. n2?item=63398977255 http://funfacts. ru/interesnye-fakty-iz-zhizni/1932-10-udivitelnyh-faktov-pro-sneg. html http://bibliofond. ru/view. aspx? id=485062 https://ru. wikipedia. org/wiki/Бентли,_Уилсон https://ru. wikipedia. org/wiki/Снег