Исследовательская работа по экологии
МБОУ «Старотимошкинская средняя общеобразовательная школа» Аксубаевский муниципальный район
Автомобиль, снег, растения и почва
Работа Дмитриева Максима
Ученика 8 класса
Руководитель Николаева Надежда
Глава I. Теоретические сведения. Основная часть.
1.1 Актуальность. Цель исследования, средство и методы. 3
1.2.Методики исследования…. 5
1.3 Направление и этапы работы ……………. 7
Глава II. Практическая часть.
2.2.Измерение водородного показателя и проводимости проб талого снега в сравнении с дистиллированной водой……………………………8
Снеговой покров накапливает в своем составе практически все вещества, поступающие в атмосферу. Антропогенными источниками загрязнения среды в городе и в селе являются транспорт, промышленные предприятия, теплоэлектростанции. Вредные вещества, выбрасываемые промышленными предприятиями, автомобильные выхлопы накапливаются в снегу и с талыми водами поступают в открытые и подземные водоемы, загрязняя их. Изменяется состав снега. В связи с этим снег можно рассматривать как своеобразный индикатор загрязнения окружающей среды. Индикаторы- (от лат. indicator — указатель, англ. indicator; нем. Indikator.) — вещества, позволяющие следить за состоянием среды. В снеговом покрове могут накапливаться сера, тяжелые металлы.
Глава I. Теоретические сведения. Основная часть.
1.1. Основополагающий вопрос. Может ли снег быть индикатором определения среды ?
Актуальность: вопрос здоровья и долголетия волнует человека всегда.
Гипотеза: если исследовать общую токсичность снега, то можно представить степень загрязненности окружающей среды и оценить возможность воздействия его на здоровье человека.
В составе снега,вблизи автодорог, можно обнаружить свинец, некоторые соли.
Обоснованность: Для человека очень опасны отравления, вызванные органическим соединением свинца — тетраэтилсвинцом Pb(C2H5)4. Это маслянистая бесцветная жидкость с резким запахом, еще более токсичная, чем сам свинец. Это вещество было впервые найдено в 1921 г. Тетраэтилсвинец начали активно добавлять в бензин в количестве 0,1 % для повышения его октанового числа. Небольшая добавка тетраэтилсвинца повышает качество бензина, экономичность двигателей внутреннего сгорания, а присутствие специальных веществ обеспечивает связывание этого металла в легколетучие соединения и удаление их в атмосферу. Известно, что ежегодно автомобили всего мира выбрасывают в окружающую среду более 2 млн. тонн свинца. С выхлопными газами это вещество оседает вдоль дорог, накапливается в почве, легко попадает в воду, накапливается в растениях. Из почвы, воды и из воздуха свинец попадает в растения.
Цель: исследование химической токсичности снега в селе, вблизи автотрассы и вдали от нее.
Предмет исследования: пробы снега
Объект исследования: общая химическая токсичность снега и физические показатели талого снега- водородный показатель, проводимость.
Изучить научную, обучающую и информационную литературу в пределах исследуемой темы из основ экологии
Составить план исследования
изучить принцип работы с цифровым лабораторным оборудованием с применением датчиков измерения водородного показателя, электропроводимости;
провести анализ проб снега (талый снег) на значимость водородного показателя, проводимости, температуры;
Провести эксперимент «Химический состав снега»;
Сравнить результаты исследования образцов снега и дистиллированной воды, сформулировать выводы.
Частично-поисковые
1- сбор материала по теме/из источников научной, информационной, обучающей литературы и ее проработка./
2- химический анализ проб снега/ состав талой воды (на состав ионов хлора, сульфатов, свинца)./
3- физический анализ талой воды на проводимость и водородный показатель
1- проведение химического эксперимента;
2- наблюдение/записи наблюдений и изменений/
3- фотографирование на цифровой фотоаппарат;
4- оформление работы и презентации по теме исследования;
Научная новизна: использование снега в качестве индикатора состояния окружающей среды
Практическая значимость: полученные данные можно использовать в качестве материала для классных часов и конференций, посвященных здоровью и долголетию; для проведения предметных недель, для общего просвещения учащихся и населения о загрязненности атмосферы .
1.2. Измерение pH и проводимости
Электронное и цифровое школьное оборудование для исследования окружающей среды с помощью датчиков компании Vernier , позволяет исследовать водородный показатель и электропроводимость воды при определенной температуре.
Принцип работы: датчики подключаются к адаптеру VernierNXT , а он к компьютеру. В компьютер закачена программа, позволяющая исследовать показатели воды, или других веществ. К адаптеру так же подключается порт 1 блока NXT с помощью кабеля LEGONXT . Убедиться, что все кабели хорошо подсоединены. Включаем компьютер, затем включаем адаптер. Открываем на рабочем столе компьютера программу LoggerPro . Далее действуем по алгоритму: эксперимент, начать работу, сохранить файл, даем название файлу, сохранить. Так данные измерений оказываются в общей папке мои документы.
Исследование талого снега на наличие некоторых ионов.[ «Анализ воды из природных источников» Журнал Химия в школе №3, 1997г. с. 61-63 автор статьи Н.Л. Харьковская МПГУ им. В.И.ЛенинаЭ.Г.Асеева СШ №7 Москва ]
Опыт 1: Обнаружение катионов свинца
Реагент: хромат калия ( 10 г. K 2 CrO 4 растворить в 90мл. H 2 O )
Условия протекания реакции: p H =7, температура комнатная, осадок нерастворим в воде в уксусной кислоте и аммиаке
Выполнение анализа: В пробирку помещают 10 мл пробы воды, прибавляют 1 мл раствора реагента. Если выпадает желтый осадок. То содержание катионов свинца более 100мг/л
Pb 2+ + CrO 42- = PbCrO 4 желтый осадок
Если наблюдают помутнение раствора, то концентрация катионов свинца более 20 мл/л, а при опалесценции- 0,1 мг/л
Опыт 2: обнаружение хлорид- ионов
Реагенты: нитрат серебра (5г. AgNO 3 растворить в 95 мл воды) азотная кислота (1:4)
Условия проведения реакции: р Н
Выполнение анализа: к 10 мл пробы воды прибавляют 3-4 капли азотной кислоты и приливают 0,5 мл раствора нитрата серебра.. белый осадок выпадает при концентрации хлорид- ионов более 100мг/л:
Cl — + Ag + = AgCl белый осадок
Помутнение раствора наблюдается, если концентрация хлорид-ионов более 10мг/л, опалесценция- более 1 мг/л. При добавлении избытка аммиака раствор становится прозрачным.
Опыт 3: Обнаружение сульфат –ионов
Реагенты: хлоридбария (10г. BCl 2*2 H 2 O растворить в 90г. H 2 O ); Соляная кислота( 16 мл HC плотностью 1,19) растворить в воде и довести объем до 100 мл)
Условия проведения реакции: р Н
Выполнение анализа: к 10 мл пробы воды прибавить 2-3 капли соляной кислоты и прилить 0,5 мл хлорида бария. При концентрации сульфат ионов более 10 мг/л выпадает осадок
SO 42- + Ba 2+ = BaSO 4 белый осадок
Если наблюдается опалесценция, то концентрация сульфат- ионов более 1мг/л
Направление и этапы работы
1.3 .1этап – организационный:
Собрать литературный, научный и справочный материал по вышеуказанной теме.
Изучить имеющийся материал, составить план исследовательской совместной работы.
2 этап – исследовательский:( план работы ниже)
3 этап- оформление работы
Глава II. Практическая часть.
Собрать материал исследования- образцы снега, дистиллированную воду для сравнения.
Изучение физических показателей талой воды- проводимость и водородный показатель
Провести эксперимент «химический состав снега»
Сравнить результаты и заключить выводы.
2.1. Измерение водородного показателя и проводимости проб талого снега в сравнении с дистиллированной водой
2.4.Выводы и заключение исследования
В образце снега с автотрассы обнаружены ионы свинца. В атмосферу они попали из отработавших газов двигателей внутреннего сгорания. Судя по образовавшемуся осадку, содержание катионов свинца более 100мг/л
Ионы хлора обнаружены в обоих образцах снега, судя по признаку опалесценции, содержание хлорид-ионов более 1 мг/л.
Атмосферные осадки / талый снег чистый/ имеют нейтральную среду. Допустимо предполагать, что водородный показатель может быть на две единицы ниже, за счет имеющихся в атмосфере оксидов серы и углерода, тем более что рядом с селом нефтеочистительный завод. Исходя из этого, можно объяснить наличие проводимости талого снега в чистом образце снега.
По наличию проводимости можно судить о наличии свободных ионов в талом снеге, а число водородного показателя подтверждает, что талый снег является электролитом (проводник электричества).
Известно, что атмосферные осадки имеют нейтральную среду. Обнаруженные в составе (талого) снега ионы свинца, хлорид-ионы, проводимости и наличие водородного показателя, позволяют подтвердить, что снег может явиться индикатором состояния окружающей среды.
Снег можно назвать индикатором состояния окружающей среды, -на основе изучения его химического состава, проводимости, водородного показателя /талого снега/ можно сделать вывод о чистоте и экологическом состоянии атмосферного воздуха, поверхностного слоя почвы и близлежащих водоёмов, так как это компоненты природных экосистем. Они тесно взаимосвязаны между собой и нарушение в одном из них ведёт к нарушению деятельности всего биогеоценоза, что в свою очередь приводит к негативным последствиям, влияющим на здоровье самого человека.
Журнал «Химия в школе» №3, 1997 г. с.61-63. статья «Анализ воды из природных источников», авт. Н.Л.Харьковская.
Книга «Исследование окружающей среды с Vernier и LEGOMINDSTORMSNXT , перевод с английского ПКГ «Развитие образовательных систем» Москва 2012, научный редактор книги Суранов Александр Яковлевич
Макаров К.А. Химия и медицина – М.: Просвещение, 1981
Федоренко Н.В. Водородный показатель// Химия в школе №6 -1999.-с. 94-95
« Энциклопедический словарь юного химика» для среднего и старшего школьного возраста, издат. «Педагогика» 1982, сост В.А. Крицман, В.В. Станцо
Приложение 2.3.Эксперимент наблюдение
2.1. Измерение водородного показателя и проводимости проб талого снега в сравнении с дистиллированной водой
Обнаружение наличия ионов свинца в образце снега с автотрассы:
Источник
Темы проектных работ по Химии
«Кока-кола»: новые вопросы старой проблемы
2. Автомагистраль, снег, почва, растения
3. Автомобиль как источник химического загрязнения атмосферы
4. Автомобильное топливо и его применение
5. Агрономия. Эффект минеральных удобрений
6. Азот в пище, воде и организме человека
7. Азот и его соединения
8. Азот как биогенный элемент
9. Акварельные краски. Их состав и изготовление
10. Аквариум как химико-биологический объект исследования
11. Активированный угль. Явление адсорбции
12. Актиноиды: взгляд из прошлого в будущее
13. Актуальность педагогических взглядов Д.И. Менделеева в свете модернизации
современного российского образования
14. Актуальность экономических взглядов Д.И. Менделеева в свете современных
тенденций развития экономики России
15. Алмаз — аллотропная модификация углерода
16. Алмазы. Искусственный и естественный рост
17. Алхимия: мифы и реальность
19. Алюминий и его сварка
20. Алюминий на кухне: опасный враг или верный помощник?
21. Алюминий — металл XX века
22. Алюминий. Сплавы алюминия
23. Анализ лекарственных препаратов
24. Анализ прохладительных напитков
25. Анализ содержания аскорбиновой кислоты в некоторых сортах смородины
26. Анализ чипсов
27. Англия в жизни и деятельности Д.И. Менделеева
28. Аномалии воды
31. Антропогенное влияние сточных вод на воды родника
33. Аромат здоровья
35. Ароматизаторы на основе сложных эфиров
36. Ароматические масла — бесценный дар природы
37. Ароматические эфирные масла и их использование
38. Ароматы, запахи, флюиды
39. Аскорбиновая кислота: свойства, физиологическое действие, содержание и
динамика накопления в растениях
41. Аспирин как консервант
42. Аспирин — друг или враг?
43. Аспирин — польза или вред
44. Аспирин: за и против
45. Аэрозоли и их применение в медицинской практикеБелкиБелки и их значение в
46. Белки и их питательная ценность47. Белки как природные биополимеры
48. Белки — основа жизни
49. Бенз(а)пирен — химико-экологическая проблема современности
50. Береги зубы смолоду
51. Биогенная классификация химических элементов
52. Биологически активные вещества. Витамины
53. Биологически активные добавки: профанация или польза?
54. Биороль витаминов
55. Благородные газы
56. Боблово как сельскохозяйственная лаборатория Д.И. Менделеева
57. Бумага и ее свойства
58. Бутерброд с йодом, или Вся правда о соли
59. Была бы жизнь на Земле без существования железа?
60. Бытовые фильтры для очистки водопроводной воды и способ их регенерации
61. В мире кислот
62. В мире коррозии металлов
63. В мире полимеров
64. В удивительном мире кристаллов
65. В чём вкус хлеба?
66. Великая тайна воды
67. Великий ученый М.В. Ломоносов
68. Виды химической связи
69. Витамин С и его значение
70. Витамины в жизни человека
71. Витамины и витаминная недостаточность
72. Витамины и здоровье человека
73. Витамины как основа жизнедеятельности живых организмов
74. Вклад В.Г. Шухова в развитие нефтяной промышленности России
75. Вклад Д.И. Менделеева в развитие агрохимии, его значение для современного
76. Вклад Д.И. Менделеева в развитие науки
77. Вклад Д.И. Менделеева в развитие нефтяной промышленности России
78. Вклад Д.И. Менделеева в разработку таможенных тарифов и их влияние на
79. Вклад М.В. Ломоносова в развитие химии как науки
80. Влияние автомобильного транспорта на степень загрязнения воздуха
81. Вода удивительная и удивляющая
82. Вода удивляющая и удивительная
83. Вода – вещество номер один
84. Вода — вещество привычное и необычное
85. Вода — источник жизни
86. Вода — основа жизни
87. Водород в промышленности, получение и формы сбыта
88. Водородный показатель в нашей жизни
89. Воздух — природная смесь газов
90. Воздух, которым мы дышим
93. Все тайны янтаря
94. Газированная вода
95. Газированная вода — вред или польза
96. Газированные напитки97. Газированные напитки в жизни подростка
98. Газированные напитки – яд малыми дозами
99. Газированные напитки: польза или вред?
100. Газировка. Вкусно! Полезно?
101. Гигиенические средства профилактики кожных заболеваний
102. Глютамат натрия — причина пищевой наркомании
103. Горный хрусталь — символ скромности и чистоты помыслов
104. Да здравствует мыло душистое!
105. Декоративная косметика и ее влияние на кожу
106. Детское питание
107. Диетический заменитель сахара аспартам — токсичное вещество
108. Для чего нужен йод?
109. Добавки, красители и консерванты в пищевых продуктах
110. Домашняя аптечка
111. Дюжина пряностей глазами химика
112. Жевательная резинка. Миф и реальность
113. Жевательная резинка: польза или вред?
114. Железо и его соединения
115. Железо и здоровье человека
116. Железо и окружающая среда
117. Железо — элемент цивилизации и жизни
118. Жесткость воды: актуальные аспекты
119. Живопись и химия
120. Жидкие средства для мытья посуды
121. Жизненная ценность мёда
122. Жизнь без глютена
123. Жиры: вред и польза
124. Защитные свойства зубных паст
125. Знаки на пищевых упаковках
126. Знаменитые напитки. Плюсы и минусы напитков «Пепси» и «Кока-Кола»,
127. Зубные пасты
128. Из жизни полиэтиленового пакета
129. Из чего состоит одежда. Волокна
130. Изучаем силикаты
131. Изучение свойств шампуней
132. Изучение состава и свойств минеральной воды
133. Изучение состава мороженого
134. Изучение характеристик мороженого как продукта питания
135. Индексы пищевых добавок
137. Индикаторы в быту
138. Индикаторы вокруг нас
139. Индикаторы. Применение индикаторов. Природные индикаторы
140. Инертные газы
141. Искусственные жиры — угроза здоровью
142. Использование дрожжей в пищевой промышленности
143. Исследование pH-растворов некоторых сортов мыла, шампуней и
144. История возникновения шоколада
145. Йод в продуктах питания и влияние его на организм человека
146. Как определить качество мёда147. Какое мороженое вкуснее?
148. Кальций и его соединения в организме человека
149. Катализ и катализаторы
150. Каша — здоровье наше
151. Кварц и его применение
153. Кислотность рН-среды и здоровье человека
154. Кислотные дожди
155. Кислотный дождь и его влияние на экологию
156. Кислоты и щёлочи в быту
157. Колбаса — это вкусно и полезно?!
158. Коррозия металлов и способы ее предупреждения
159. Кофе в нашей жизни
160. Кофеин и его влияние на здоровье людей
161. Кремний и его свойства
162. Кумыс и его целебные свойства
163. Кумыс — национальный напиток казахов
164. Лекарственные растения
166. Майонез — знакомый незнакомец!
167. Металлы в жизни человека
168. Металлы в искусстве
169. Металлы в космосе
170. Металлы в периодической системе Д.И. Менделеева
171. Металлы древности
172. «Металлы жизни»
173. Металлы и сплавы, их свойства и применение в радиоэлектронной
174. Металлы на теле человека
175. Металлы периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева
176. Металлы – элементы жизни
178. Микроэлементы в организме
179. Микроэлементы: зло или благо?
180. Минеральные вещества
181. Мир воды. Тайны водопроводной, секреты минеральной
182. Мир пластмасс
184. Молоко: за и против
185. Молочные продукты
186. Мы живем в мире полимеров
187. Мыло: вчера, сегодня, завтра
188. Мыло: друг или враг?
189. Мыло: история и свойства
190. Мыльная история
191. Наркотики глазами биохимика
192. Нефть и нефтепродукты
193. Органические яды и противоядия
194. Осторожно — пиво!
195. От глины к изящному фарфору
196. Пектин и его влияние на организм человека
197. Перекись водорода198. Пиво — легальный наркотик, друг молодежи?
199. Пиво. Вред или польза
200. Поваренная соль – минерал необычайной важности
201. Поваренная соль — всего лишь приправа?
202. Поваренная соль — кристаллы жизни или белая смерть?
203. Проблемы большого города
204. Пряности глазами химика
205. Психоактивные вещества в повседневной жизни человека
206. Российский фарфор: вчера, сегодня, завтра
207. Сахар и сахарозаменители: за и против
208. Сера и ее соединения
210. «Серебряные» реакции
211. Серная кислота
212. Синтетические высокомолекулярные соединения (ВМС)
213. Синтетические моющие средства для стиральных автоматических машин
214. Синтетические моющие средства и их свойства
215. Сода: знакомая и незнакомая
216. Сок как источник аскорбиновой кислоты
218. Состав воздуха и его загрязненность
219. Состав и свойства зубных паст
220. Состав и свойства растительных масел
221. Состав моющих средств
223. Стиральные порошки: обзор и сравнительная характеристика
224. Фосфор, его свойства и аллотропные изменения
225. Химия красок
226. Химия кремния и его соединений
227. Химия марганца и его соединений
228. Химия меди и ее соединений
229. Хлорирование воды: прогнозы и факты
230. «Чернобыль. Это не должно повториться»
231. Чипсы: вред или польза?
232. Чипсы: лакомство или яд?
233. Что мы знаем о шампуне?
234. Что нужно знать о пищевых добавках
235. Что полезнее — чай или кофе?
236. Что скрывается за буквой «Е»?
237. Что такое кислотные дожди и как они образуются?
238. Что такое нефть и как она появилась на Земле?
239. Что такое сахар и откуда он берется
240. Что у нас в солонке и в сахарнице?
241. Чугун и его сварка
242. Чудеса из стекла
243. Шелк натуральный и искусственный
244. Шоколад: вред или польза?
245. Шоколад: лакомство или лекарство?
246. Экологическая безопасность в быту
247. Экологические проблемы космического пространства
248. Энергетические напитки — напитки нового поколения
Источник
