Изучение снежного покрова в селе Мурзицы

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение
Мурзицкая основная общеобразовательная школа
Исследовательская работа по географии и экологии
Изучение снежного покрова в селе Мурзицы
Авторы работы: Цуцкова Эльвира,
Дубова Варвара, ученицы 7 класса
Руководитель: Новичкова Екатерина
Вячеславовна, учитель географии
с. Мурзицы 2014г
Оглавление
1.Введение
1.1. Актуальность исследования.
стр 3
1.2. Гипотезы.
стр 3
1.3. Цели и задачи исследования.
стр 3
2. Основная часть
2.1. Этапы и методы работы.
стр 4
2.2. Методика проведения исследования.
стр 5
2.3. Результаты исследований.
стр 7
2.4 Измерение снежного покрова
стр 8
3. Заключение
3.1 Выводы и рекомендации
стр 10
Список использованной литературы.
стр. 11
Приложение
стр.12
1. ВВЕДЕНИЕ
1.1 Актуальность исследования.
Представляемая работа – это исследование образцов снега, взятых из леса, со
школьного двора и с обочины конечной остановки села Мурзицы. Сбор образцов
снега проводился 13 февраля 2014 года.
Снег – что в нем? Говоря сухим научным языком снег – это форма атмосферных
осадков, состоящая из мелких кристаллов льда. Снег является одним из важнейших
объектов окружающей среды, играет немало важную роль в природе и в жизни
человека. Снег служит индикатором загрязнения окружающей среды. Снеговой
покров накапливает в своем составе практически все вещества, поступающие в
атмосферу. Особенно велика его роль в защите от низких температур. Мы
заметили, что снег бывает разный по цвету и плотности и не всегда белый и
пушистый. Нам захотелось не только созерцать снег, но и изучить его некоторые
химические и физические показатели, провести мониторинг состава и высоты
снежного покрова, что жизненно важно для всех жителей села, так как может
существенно влиять на качество питьевой воды, на флору и фауну нашего региона.
Однако, мы не нашли ни одного источника информации, в котором бы были
сведения о изучении данного экологического аспекта в нашем районе.
1.2 Гипотезы:
Выпавший за зиму снег удерживает многие загрязняющие вещества.
В зависимости от источника загрязнения и его удаленности изменяется состав
снегового покрова
Объект исследования: снежный покров и талая вода.
Предмет исследования: органолептические и химические свойства талого
снега.
1.3 Цель исследования: Измерение высоты снежного покрова и выявление
уровня загрязнения снежного покрова от передвижных и стационарных
источников загрязнения.
Задачи исследования:

изучить специальную литературу по теме исследования;

провести анализ талого снега по органолептическим и химическим
показателям;

наблюдение за ходом высоты снежного покрова и построение графика;

выявить уровень загрязнения среды от источников загрязнения.
2. ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ
2.1 Этапы работы
Этап
Подготовительный
Деятельностный
Аналитический
Содержание деятельности
1. Выявление и анализ проблемы.
2. Определение цели и задач работы.
3. Составление плана работы.
4. Выбор методов работы.
1. Сбор информации о талом снеге.
2. Изучение специальной литературы, связанной с
темой исследовательской работы.
3. Выбор методик, которые возможно применить в
условиях школьной лаборатории.
4. Проведение исследований по определению
органолептических и химических свойств талого снега..
5. Определение основных источников загрязнения на
территории села.
6. Наблюдение за высотой снежного покрова
7. Участие в школьной научно-практической
конференции.
1. Анализ и оценка собственной деятельности.
2. Планирование работы на будущее.
Методы исследования:
В процессе работы нами использованы следующие методы исследования:
1.Теоретический (изучение и анализ литературы, постановка целей и задач).
2.Экспериментальный (постановка опытов, проведение химического анализа
проб снега)
3.Эмпирический (наблюдения, описания и объяснения результатов
исследований снежного покрова)
Время проведения: ноябрь2013- март 2014 года.
2.2 Методика проведения исследования
Материалы исследования
В зависимости от источника загрязнения и его удаленности изменяется
состав снежного покрова, поэтому были взяты пробы снега на анализ с разных
участков территории села Мурзицы:
Площадка № 1 – в 4 метрах от школьного крыльца;
Площадка № 2 – участок конечной автобусной остановки, в 100 метрах от школы;
Площадка № 3 – участок в лесу, в 600 метрах от школы.
Методика определения органолептических показателей талого снега /воды/
Прозрачность воды
Для определения прозрачности проб талой воды в стеклянный цилиндр
диаметром 3 см высотой 30 см наливается определенное количество воды, через
которую просматривается шрифт (печатный текст). Вода может быть прозрачной,
слабо мутной, сильно мутной. Перед замером воду необходимо взболтать.
Прозрачность зависит от количества взвешенных частиц органического и
неорганического происхождения и определяется высотой столба воды в цилиндре,
сквозь который начинают читаться буквы.
Запах воды
Для определения запаха в чистую широкогорлую колбу объемом 100 мл
наливают исследуемую воду на 2/3 объема, прикрывают стеклышком, осторожно
взбалтывают. Затем, сдвинув с колбы стеклышко, определяют запах воды.
Интенсивность запаха воды (при 20° С не должна превышать двух баллов)
определяем по пятибалльной системе таблицу 1, 2.
Наличие углеводородной пленки
Воду в колбе отстоять в течении суток и отметить есть или нет радужная пленка.
Цвет воды
Для описания цвета воды используют обычные ее названия: бесцветная,
светло-желтая, зеленая, светло-зеленая, бурая и т.д.
Пробу воды наливают в цилиндр до отметки 20 см. В качестве контроля
используют цилиндр, заполненный на ту же высоту дистиллированной водой.
Затем оба цилиндра рассматривают сверху на белом фоне при рассеянном дневном
освещении.
Наличие осадка и мутности
Для определения осадка воду отстоять в течение суток, определить,
образуется ли осадок после отстаивания воды. Если осадок образуется, то его
интенсивность, чем обусловлен осадок, цвет осадка. Воду взболтать,
профильтровать и сравнить фильтр на цвет и наличие примесей на фильтре.
Мутность воды - мера содержания в ней взвешенных частиц, различных по
происхождению. Это могут быть частицы глины, ила.
Методика определения химических свойств талого снега
Определение кислотности.
Для определения реакции водной среды талого снега необходим универсальный
индикатор, полоску которого нужно смочить в пробе и сравнить цвет со
стандартной шкалой pH. Снег может иметь, как кислую, так и щелочную реакцию,
в зависимости от преобладания тех или иных загрязняющих веществ. Если в снег
попадают основания различных кислот, он приобретает кислотную реакцию.
Присутствие соединений металлов, ароматических углеводородов защелачивает
снег.
Определение ионов
1. SO42-. К 10 мл пробы прибавить 1мл хлорида бария. При содержании
SO42возникает помутнение.
2. SO32- . К 10 мл пробы прибавить слабый раствор марганцовокислого калия. При
содержании сульфит ионов розовый цвет исчезает.
3 .NH4-. К 10 мл пробы добавить р-р щелочи сильной концентрации и подогреть.
При наличии ионов аммония появится запах аммиака.
Таблица 1. Анализ снега
№
Характеристика
Место отбора образцов снега
школьный
двор
1
2
Цвет снега
Чем обусловлен цвет
снега
3
4
Запах воды
Интенсивность запаха
5
около
конечной
автобусной
остановки
с. Мурзицы
на
ближайшей
площадки в
лесу
без запаха
6
7
Наличие
углеводородной
пленки
Прозрачность
Цвет воды
белый
светло -серый
пыль,
грязь от
машин
песок
+
+
слабый запах
заметный
запах
нет
есть, но слабо
заметная
23,5см
светло-серый
41 см
бесцветная
8
9
10
11
12
13
Наличие осадка
Мутность
Кислотность
Ионы SO42Ионы SO32Ионы NH4+
нет
+
5
есть
нет
нет
21 см
светлозеленый
есть
++
6
есть
есть
есть
белый
-
нет
нет
0
7
нет
нет
нет
2.3 Результаты исследования
Данные таблицы показывают, что самый чистый снег оказался в образцах,
взятых в лесу. Снег белый, талая вода без запаха, бесцветна, в ней нет никаких
посторонних примесей. Самым грязным оказался снег в образце, взятом около
автобусной остановки. Цвет снега светло-серый, ощущается запах, цвет талой воды
– светло-зеленый, при отстаивании образуется осадок, отмечается наличие
сульфатов, сульфидов, хлоридов, имеет слабокислую реакцию. Менее
загрязненным был образец снега, взятый около школы, но и в нем были, отмечены
посторонние примеси, наличие радужной пленки, сульфат- ионов, накопление
которых произошло вследствие борьбы дворника школы с гололедом (посыпка
крыльца солью и обработка дороги песчанно - солевой смесью). Показатель рН
5,что несколько кислее нормы, вероятнее это происходит потому, что рядом со
школой расположена угольная котельная, которая выбрасывает в воздух легко
растворимый в воде углекислый газ, а он, соединяясь с водой, образует угольную
кислоту, которая и подкисляет атмосферные осадки.
2.4. Измерение снежного покрова
Зима 2013-2014гг. выдалась довольно непостоянной. Началась зима 28 ноября,
с первым выпавшим снегом, который тут же растаял. Постоянный снежный покров
установился только лишь с середины декабря, и, судя по измерениям, оказался не
столь мощным, в сравнении с предыдущей зимой. Температурный режим данного
зимнего периода имел колебания, средняя температура воздуха составила -9 0С,
максимально низкая температура была зафиксирована в конце января, которая
опустилась до отметки -290С.
Для измерения высоты снежного покрова нами была выбрана небольшая 1,5
на 1,5 метров площадка на школьном дворе, на открытом участке. Для измерения
мощности снега мы использовали деревянную рейку с насечками через сантиметр.
Показатели фиксировали в тетрадь в дни выпадения осадков, или в периоды
оттепелей. В результате мы построили следующий график:
16
15
14
13
12
11
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
10/12/ 13/12/ 17/12/ 28/12/ 10/01/ 23/01/ 30/01/ 13/02/ 15/02/ 19/02/ 28/02/ 06/03/ 09/03/ 16/03/ 17/03/
2013 2013 2013 2013 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014
см
1
6
10
15
15
15
16
13
10
7
7
5
0
0.5
0.5
График 1. График хода высоты снежного покрова в зимний период
2013-2014 года
Проанализировав данный график, нами была составлена таблица, в которой
мы отметили среднею мощность снежного покрова за каждый месяц. Данные
таблицы показывают, что максимальные отметки мощности снега были
зафиксированы в январе.
Месяц
декабрь
Среднемесячная высота
снежного покрова, см
8
январь
15,3
февраль
9,2
март
1,5
Таблица 2. Среднемесячная высота снежного покрова
Зимой 2009-2010 года проводились такие же измерения снежного покрова,
показатели отметок снега, в сравнении с этой зимой, достаточно велики, так как
максимальная отметка снежного покрова была 58 сантиметров, это можно
проследить на графике 2.
70
60
50
40
30
20
10
0
см
10/12 13/12 17/12 29/12 09/01 25/01 26/01 28/01 02/02 17/02 21/02 22/02 03/03 05/03 07/03 11/03 13/03
/2009 /2009 /2009 /2009 /2010 /2010 /2010 /2010 /2010 /2010 /2010 /2010 /2010 /2010 /2010 /2010 /2010
1
2
6
17
25
26
30
39
41
45
52
58
47
39
23
7
2
График 2. График хода высоты снежного покрова в зимний период 2009-2010 года
Рассмотрев два графика за разные зимние периоды, можно говорить о том, что
с каждым годом, уровень снежного покрова постепенно сокращается, возможно,
это связано с изменением нашего климата, или даже проявление глобального
потепления.
3. Заключение
3.1. Выводы и рекомендации
На основании результатов, полученных в ходе исследования, можно сделать
следующие выводы:
1. Изучена специальная литература по теме исследования;
2. Исследованы собранные образцы талого снега по органолептическим и
химическим показателям;
3. Выявлены основные источники загрязнения снежного покрова на территории
села:
 по показателю качества талого снега наибольшее загрязнение выявлено у
таких источников как обочина конечной остановки села, частично школьный
двор, наименьшее загрязнение происходит в лесу на расстоянии 600 метров
от села;
 наибольший уровень загрязнения происходит от передвижных источников, а
именно автобусов, грузовых и легковых автомобилей;
4. Проведены измерения мощности снежного покрова, построен график.
Большинство выбросов химических веществ концентрируется в атмосфере, а затем
в верхних слоях почвы. Значит чистота выпавшего снега - это здоровье всех живых
организмов и человека. Именно качество снежного покрова ярко демонстрирует
влияние различных источников загрязнения атмосферного воздуха на поверхности
земли. Проведя анализ проб талого снега с разных участков села Мурзицы, был
определен наиболее загрязненный – обочина конечной автобусной остановки. В
таком месте нельзя собирать в пищу ягоды, грибы и лекарственные растения - это
может привести к аллергическим реакциям, пищевым отравлениям. Основываясь
на результатах анализа, можно утверждать, что в целом атмосфера в селе
благоприятная, особенно чистый воздух на расстоянии 600 метров от села, где
расположена лесополоса.
Гипотеза исследования - выпавший за зиму снег удерживает многие
загрязняющие вещества - подтверждена. Поставленные цели и задачи достигнуты.
Во время проведения данного исследования мы очень многому научились,
отбирать пробы, проводить химические эксперименты, анализировать результаты.
Также мы познакомились с неизвестными нам ранее методами исследования воды.
Данная работа только начало наших исследований, которые мы будем продолжать.
Список литературы
1. Дядюн Т.В. Практикум «Мир воздуха». Ж. «Биология в школе», № 1, 2001.
2. Кузьменко Н.Е. Химия. Для школьников ст. классов и поступающих в вузы /
Н.Е.Кузьменко, В.В.Еремин, В.А.Попков. – М.: ООО «Издательский дом
«ОНИКС 21 век» : ООО «Издательство « Мир и Образование», 2002.
3. Мосиенко Н.А. Мязитов К.У «Спутник эколога». Справочник по экологии и
природопользованию.
4. Простейшие методы статистической обработки результатов экологических
исследований /Сост. А.С.Боголюбов - М.: Экосистема, 2001.-17 с.
5. Школьный экологический мониторинг. Учебно-методическое пособие/Под
ред. Т. Я. Ашихминой.-М.: АГАР,2000.-385 c.
6. Дядюн Т.В. Практикум «Мир воздуха». Ж. «Биология в школе», № 1, 2001.
7. Кузьменко Н.Е. Химия. Для школьников ст. классов и поступающих в вузы /
Н.Е.Кузьменко, В.В.Еремин, В.А.Попков. – М.: ООО «Издательский дом
«ОНИКС 21 век» : ООО «Издательство « Мир и Образование», 2002.
8. Мосиенко Н.А. Мязитов К.У «Спутник эколога». Справочник по экологии и
природопользованию.
9. Простейшие методы статистической обработки результатов экологических
исследований /Сост. А.С.Боголюбов - М.: Экосистема, 2001.-17 с.
10.Школьный экологический мониторинг. Учебно-методическое пособие/Под
ред. Т. Я. Ашихминой.-М.: АГАР,2000.-385 c.