Ишматов Динар Булатович

МОУ ДОД ЭБЦ Орджоникидзевского района ГО г. Уфа РБ.

Научный руководитель: Старухина Н.Н., руководитель МОУ ДОД ЭБЦ Орджоникидзевского района ГО г. Уфа РБ

ИЗУЧЕНИЕ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА СНЕЖНОГО ПОКРОВА ГОРОДА УФЫ

Снежный покров – прекрасная возможность для исследования загрязнений природной среды. Он обладает рядом свойств, делающих его удобным индикатором загрязнения не только самих атмосферных осадков, но и атмосферного воздуха, а так же последующего загрязнения вод и почв.

На территории города Уфы устойчивый снеговой покров сохраняется достаточно долго – в течение 4,5-5 месяцев. Поэтому выбор снежного покрова как объекта исследований при экологическом мониторинге можно считать оправданным.

Отбор проб снежного покрова прост, не требует сложного оборудования. Всего лишь одна проба по всей толще снежного покрова даёт представительные данные о загрязнении в период от образования устойчивого снежного покрова до момента отбора пробы. Снег может служить индикатором атмосферного загрязнения различными веществами: сульфатами, нитратами, аммонием, основаниями, тяжёлыми металлами и рядом других веществ.

Выбранная нами тема «Изучение химического состава снежного покрова города Уфы» позволила нам определить экологическую обстановку в данной местности.

Целью данной работы было исследование химического состава снежного покрова некоторых районов г. Уфы. Данная оценка необходима для определения примесей воздуха и тех веществ, которые снег накапливает за зиму.

Данная цель определила следующие задачи:

1. Отобрать пробы снега в различных местах города Уфы.

2. Определить физические свойства талой воды, полученной при таянии данных проб снега.

3. Выявить общую химическую токсичность талой воды с помощью биоидикации.

4. Исследовать пробы снежного покрова на содержание некоторых химических элементов и соединений.

5. На основе анализа данных, полученных в процессе исследований, сделать вывод о возможных источниках загрязнения снега в нашей местности.

В работе были использованы следующие методы: наблюдение, сравнение, математический, изучение литературы. Для исследования применяли методики: органолептического определения физических свойств образцов талой воды, качественный анализ химического состава и примесей в растопленном снеге, титриметрический метод анализа, исследование на общую химическую токсичность методом биоиндикации на примере семян пшеницы.

Материалом исследований являлись образцы снега, взятые в разных положениях по отношению дороги (у дороги, 15 метров от дороги) в разных районах города Уфы.

Исследования проводились в период с декабря по февраль 2013-2014 года.

Для отбора проб мы выбрали пять точек:

проба №1 – микрорайон Зеленая роща;

проба №2 – у дороги перед школой №69 г.Уфы

проба №3 – микрорайон  Сипайлово;

проба №4 – микрорайон Черниковка;

проба №5 – проспект Октября.

Отбор проб снега проводился пластмассовой трубкой, которую врезают на всю толщину снежного покрова до поверхности земли, после чего вытаскивают со снегом, поддерживая ее снизу полиэтиленовой лопаткой. Нижняя часть трубки тщательно очищается от частиц грунта.

При отборе на участке фиксируются следующие данные: место отбора пробы (название участка), средняя высота снега, наличие или отсутствие проталин или оголенных участков вблизи места отбора пробы.

Исследования проводились по определению следующих параметров: физические свойства талой воды, рН, хлориды, сульфаты, нитраты, некоторые металлы (железо, свинец, медь), а так же электропроводность.

Определение проводилось следующими методами: органолептическим анализом, рН – определяли потенциометрическим методом, хлориды – титриметрическим способом, остальные показатели качественным анализом.

Анализ физических свойств талой воды взятых проб снега показал, что наиболее близки к контролю – дистиллированной воде – по прозрачности и цвету проба №1; по запаху сильно отличаются от контроля пробы №4 и №5; механический осадок, присутствующий во всех пробах, особенно велик в пробе №4.

Наши исследования показали, что самый чистый снег оказался в образцах, взятых в «микрорайоне зеленая Роща» и в «школьном дворе». Снег белый, талая вода без запаха, бесцветна, в ней нет никаких посторонних примесей Самое большое загрязнение имеет снег в образцах, взятых около дороги на проспекте Октября, в микрорайоне Черниковка и  в них отмечается наличие сульфатов и хлоридов, этим объясняется слабокислая рН среда: (6,7). Цвет снега серый, обусловлен  наличием пыли, ощущается запах, при отстаивании образуется осадок. В образцах снега, взятых около «микрорайона Сипайлово», были отмечены посторонние примеси в виде большого количества пыли. Снег, взятый около нашей школы, оказался не достаточно чистым, возможно это связано с тем , что наша школа находиться возле грузовой дороги (улица Российская) .

Во всех образцах снега было отмечено наличие углеводородной пленки, реакция среды почти во всех пробах слабокислая, по показателю рН близка к норме.

Показатель рH близок к норме (для атмосферных осадков нормально (6,5-8,5) в пробе №5, №4 (рH=6,6) слабокислая среда, нейтральная среда наблюдается в пробах № 1 , наиболее высок рH в пробе №2 и №3 (рH=7,2 и рH=7,4).

По результатам биоиндикации лучшие показатели дали контрольные пункты № 1«зеленая роща» и № 2 «школьный двор»; контрольный пункт «лес» дал минимальное количество проросших семян, но большое количество проклюнувшихся. Исследования химического состава проб показали разную степень их загрязнения.

В отобранных пробах наблюдается изменение концентрации ионов. Наибольшее содержание катионов аммония отмечено в районе Сипайлово (рН=7,2) .Наименьшее содержание катионов аммония наблюдается в м-не Черниковка и Проспект Октября в отобранных пробах.

Содержание хлоридов в снежном покрове на данных объектах: наибольшее – проспект Октября (19,9 мг/л), наименьшее значение – поселок микрорайон Сипайлово (5,32 мг/л).

Относительно содержания сульфатов на объектах, данных анализов, показали, что наибольшее количество их обнаружено в районе Черниковки. Полное отсутствие значение сульфатов в снежном покрове в остальных районах.

Определение содержания некоторых металлов таких как – медь, свинец, железо не показало наличие их в снежном покрове во всех пробах. Тяжелые металлы не были обнаружены, возможно, это связано с малой чувствительностью качественного метода анализа. Можно предположить, что металлы в пробах есть, но в ничтожно малых количествах.

В результате обнаружения малого количества ионов электропроводность талой воды не высока.

Наибольший вклад в минерализацию, по нашим данным, вносят – сульфаты и хлориды. 

В целом во всех пробах снега не выявлено превышение уровня ПДК. Сопоставляя все результаты наблюдений, можно предположить, что потенциальный источник загрязнения снежного покрова в нашем городе – автотранспорт.

Наиболее загрезнен микрорайон Черниковка, в результате этого можно предположить , что источниками загрязнения снежного покрова могут быть близко расположенные нефтеперерабатывающие заводы.

Кроме того, степень загрязнённости проб снега, вероятно, можно объяснить разной удалённостью точек взятия проб снега от источника загрязнения.

Выводы:

1. На качество снега большое влияние оказывает автомобильный транспорт.

2. Качество снега зависит от удаленности источника загрязнения.

3. Самый чистый снег в микрорайоне Зеленая Роща.

4. Самый загрязнённый снег около дороги в районе Черниковка, Проспект Октября.

5. Снег в районе школы, недостаточно удаленный от источников загрязнения, не совсем чистый.

Список использованных источников

1. О.С. Аранская, И.В. Бурая. Проектная деятельность школьников в процессе обучения химии. М. «Вентана-Граф», 2007

2. Глинка  И.Л. Общая химия. М. Интегралпресс, 2002

3. Гроссе Э. Вайсмантель  Х. Химия для любознательных. Ленинград. «Химия»,1985