2. Химический анализ талой воды

МБОУ Тогучинского района Сурковская СОШ
Выполнила: ученица 9 класса
Короткова Любовь
Руководитель: Шерстобоева С. М
.
Сурково 2012
Содержание
•Введение
•Литературный обзор и методика
проведения исследований
1. Действие автотранспорта на
окружающую среду
2.Правила отбора проб
3. Химический анализ талой воды
•Результаты опыта и их обсуждение
•Выводы
•Список литературы
Введение
В эпоху научно-технической революции деятельность
человека
приобретает
масштаб
геоэкологических
процессов, приводит к изменению естественных
биогеохимических циклов на земле, нарушению
экологического равновесия в биосфере, что, в свою
очередь, сказывается на самом человеке. Уровень
здоровья человека в значительной степени зависит от
качества среды его обитания. По мнению многих ученых
факторы окружающей среды в 18-20% определяют
состояние здоровья человека.
Доля влияния загрязнения атмосферного воздуха в
формировании заболеваемости системы органов дыхания
составляет 20%, системы кровообращения – 9%.
Автотранспорт
является
одним
из
основных
загрязнителей атмосферы.
Цель работы: Определить
долю загрязнений
окружающей среды от
автотранспорта
Задачи работы: 1.Определить виды и
количество автотранспорта по трассе
Тогучин – Болотное и их загрязняющий
выброс в атмосферу.
•Сделать химический анализ образцов
снеговой воды вдоль автотрассы и в
чистом поле
•Сделать вывод о доле загрязняющего
действия автотранспорта
Обзор литературы и методика проведения
исследований
1 Действие автотранспорта на окружающую среду
Автотранспорт является одним из основных загрязнителей атмосферы оксидами
азота N0^ (смесью оксидов азота N0 и N02) и угарным газом (оксидом углерода (II),
СО), содержащихся в выхлопных газах. Доля транспортного загрязнения воздуха
составляет более 60% по СО и более 50% по N0^ от общего загрязнения атмосферы
этими газами. Повышенное содержание СО и N0^ можно обнаружить в выхлопных
газах неотрегулированного двигателя, а также двигателя в режиме прогрева.
Выбросы вредных веществ от автотранспорта характеризуются количеством
основных загрязнителей воздуха, попадающих в атмосферу из выхлопных
(отработанных) газов, за определенный промежуток времени.
К выбрасываемым вредным веществам относятся угарный газ (концентрация в
выхлопных газах 0,3—10% об.), углеводороды — несгоревшее топливо (до 3% об.) и
оксиды азота (до 0,8%), сажа.
Количество выбросов вредных веществ, поступающих от автотранспорта в
атмосферу, может быть оценено расчётным методом. Исходными данными для
расчета количества выбросов являются: количество единиц автотранспорта разных
типов, проезжающих по выделенному участку автотрассы в единицу времени;
нормы расхода топлива автотранспортом (средние нормы расхода топлива
автотранспортом при движении в условиях города приведены в табл. 1);
Таблица .1
Тип автотранспорта
Средние нормы
Удельный расход топлива
расхода топлива (л на
1л (л на 1 км)
100 км)
Легковой автомобиль
11-13
0,11-0,13
Грузовой автомобиль
29-33
0,29-0,33
Автобус
41-44
0,41-0,44
Дизельный грузовой
31-34
0,31-0,34
автомобиль
Таблица 2
Вид
Значение коэффициента (К)
топлива
Угарный газ
Углево-
Диоксид
дороды
азота
Бензин
0,6
0,1
0,04
Дизельное
0,1
0,03
0,04
топливо
2. Правила отбора проб
Отбор проб производится один раз в год в период максимального
накопления влагозапаса в снеге – I-II декаде марта
Для отбора снега используются следующие
вспомогательные устройства и материалы: снегомерная рейка,
полиэтиленовое ведро с крышкой для проб снега;
полиэтиленовая пленка – подкладка под крышку ведра
размером 50х50 см. Необходимо выбирать точки отбора так,
чтобы пробы приблизительно характеризовали среднюю
высоту снежного покрова на данном участке. Каждый образец
снега вырезается на полную глубину снежного покрова.
Следует избегать захвата снегомером частиц грунта. Перед
ссыпанием снега в полиэтиленовое ведро или пакет
необходимо очищать снег грунта и растительных включений.
Разрешается уплотнение снега в ведре или пакете руками
через полиэтиленовую пленку.
2. Химический анализ талой воды
-Сульфаты – метод основан на определении сульфатов в виде BaSO4,
образующегося при взаимодействии сульфатных ионов с хлоридом бария:
Ba +SO4 =BaSO4 - мелкий зернистый осадок в виде взвеси. Добавить
слабый раствор марганцовокислого калия. При наличии сульфат-ионов
розовый окрас исчезает.
- Хлориды – добавляли нитрат серебра. При наличии в пробе хлоридионов выпадает осадок белого цвета.
-Ионы меди - добавить сульфид натрия или калия. Зелено-бурый осадок
говорит о присутствии ионов меди (II).
-Опустить в стакан индикаторную бумагу и определить рН
-Ионы кальция - прилить к снеговой пробы карбонат аммония. При
наличии ионов кальция появится помутнение, а при добавлении еще
концентрированной кислоты начнется бурное выделение газа
-Ионы свинца - дихромат ионы образуют с ионами свинца
малорастворимый хромат свинца желтого цвета. К упаренному образцу
добавили дихромат калия. При наличии ионов свинца выпадает желтый
осадок.
Результаты
исследований
1 этап работы – наблюдение за
автотранспортом и подсчеты. Было проведено наблюдение
за автомобильной трассой Тогучин – Болотное. Были зафиксированы виды
машин и их количество.
• Выбрали участок автотрассы Тогучин – Болотное и проводился подсчет
проезжающего автотранспорта. Наблюдение проводилось с 18 января по 10
февраля на отрезке длиной 1 километр. Данные в приложении (таблица №1).
В среднем за 24 дня было подсчитано количество проезжающего транспорта
за 1 час. Это около 5 легковых автомобилей
и 1,3 камаз
• Был рассчитан общий путь, пройденный выявленным количеством
автомобилей каждого типа за 1 час в километрах: автомашины – 5 км,
камазы – 1,3км (приложение -таблица № 2)
• Рассчитала количество топлива разного вида, сжигаемого при этом
двигателями автомашин (взяла максимальные цифры из справочных
данных, наше топливо очень некачественное). На 5 километров легковым
автомобилем будет затрачено 0,65 литров бензина, а камазом – 0,44 литра
дизельного топлива (приложение – таблица № 3)
• Рассчитала количество выделившихся вредных веществ в
литрах при нормальных условиях по каждому виду топлива.
По бензину: 0,39 литров угарного газа, 0,065 л углеводородов и
0,026 литров оксида азота (4). По дизельному топливу: 0,044 л,0,013 и 0,026 литров соответственно. В сумме по двум видам
выбросов получилось: угарного газа – 0,4 литров;
углеводородов – 0,08 и оксида азота (4) 0,05 литра расчеты в
приложении – таблица № 4
• Рассчитала количество чистого воздуха, необходимое для
разбавления выделившихся вредных веществ для обеспечения
санитарно-допустимых условий окружающей среды. Для
разбавления угарного газа нужно – 166 кубометров чистого
воздуха, для разбавления углеводородов – 10,4 м 3, оксида азота
(4) – 2500 м3 (Приложение – таблица №5) Можно сделать
вывод об экологической обстановке в районе исследованного
нами участка автомагистрали –не очень напряженная
ситуация
2 этап – отбор снеговых проб
Отбор проб снега произвели 21 февраля 2012. Для отбора снега
использовали следующие вспомогательные устройства и материалы: снегомерная
рейка, полиэтиленовое ведро с крышкой для проб снега; полиэтиленовая пленка –
подкладка под крышку ведра размером 50х50 см. Выбирали точки отбора так,
чтобы пробы приблизительно характеризовали среднюю высоту снежного покрова
на данном участке. Каждый образец снега вырезается на полную глубину
снежного покрова. Избегали захвата частиц грунта. Перед ссыпанием снега в
полиэтиленовое ведро очищали снег от грунта и растительных включений.
Уплотняли снег в ведре руками (что разрешается).
При отборе на участке фиксировали
следующие данные: место отбора пробы
(название участка), средняя высота снега.
Образцы были следующие: 3 м от дороги
по правую и левую стороны, 10 метров и
50 метров. Контроль – середина поля
между автодорогой и селом. Примерно по
500 метров с каждой стороны. Сделали
органолептический анализ: определили
визуально загрязненность снега.
Пятеро смелых
Таблица № 7 Органолептический анализ образца снега
Образец
Загрязненност Высота
ь
снега снежного
(визуально)
покрова в см
№1 – 5 метров от дороги слева
Белый
30
№2 – 5 метров от дороги справа
Белый
40
№3 -10 метров справа
Белый
30
№4 – 10 метров слева
Белый
40
№5 – 50 метров справа
Белый
40
№6 – 50 метров слева
Белый
30
№7 – контроль – середина поля
Белый
40
При отборе на участке фиксируются следующие данные:
место отбора пробы (название участка), средняя высота
снега.
Удача нам улыбнулась!
Затем образцы принесли в школу, снег
растаяли, немного испарили,талую воду
профильтровали, убрали все лишние
частицы (веточки, корешки и др )
Фильтрованную воду разлили в
пронумерованные колбы и приступили
к анализу. Нынешней зимой снега было
мало, талой воды получилось мало, для
анализа брали по 250 миллилитров.
Ведра со снегом
Фильтрование
Ведра с талой водой
Вода после фильтрования
3.Химический анализ
талой воды
•Сульфаты ––мелкий зернистый осадок в виде
взвеси не обнаружен.
Сульфаты отсутствуют
•Кислотность среды–Опустили в стакан
универсальную индикаторную бумагу и определи
рН = 7
•Ионы кальция – при приливании карбоната аммония помутнениия
нет, а при добавлении концентрированной кислоты бурное
выделение газа отсутствует Ионы кальция отсутствуют
Хлориды – добавляли нитрат серебра. При наличии в пробе
хлорид-ионов выпадает осадок белого цвета, у нас осадка
нет, хлориды отсутствуют
•Ионы меди - добавить сульфид натрия или калия.
Отсутствие зелено-бурого осадок говорит о том, что ионов
меди (II) нет
Ионы свинца - дихромат ионы образуют с ионами
свинца малорастворимый хромат свинца желтого
цвета. К упаренному образцу добавили дихромат
калия. Желтого осадка нет, ионов свинца нет
Результаты занесли в таблицу № 7
№ Характер
истика
5 метров
1 правее
5 метров
2 левее
10
метров
3 правее
10
метров
4 левее
50
метров
5 правее
50
метров
6 левее
чистое
7 поле
Суль
фаты
Хлориды
-
-
-
-
-
Ионы Водородный Ионы
Ионы
меди показатель
кальция свинца
нейтральная
среда
нейтральная
среда
нейтральная
среда
-
-
-
нейтральная
среда
-
-
-
нейтральная
среда
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
нейтральная
среда
нейтральная
среда
-
-
-
-
-
-
Выводы:
Долю загрязнений окружающей среды от
автотранспорта в нашей местности была
определена как минимальная, так как
количество автотранспорта по трассе Тогучин –
Болотное не очень большое за час исследуемого
времени, хотя загрязняющий выброс в атмосферу
от них есть: угарного газа – 0,4 литра;
углеводородов – 0,08 и оксида азота (4) 0,05литров
Химический анализ образцов снеговой воды
вдоль автотрассы и в чистом поле не показал
никаких загрязняющих реагентов
Список литературы
•Ашихмина Т. Я., Школьный экологический
мониторинг: Учебно – методическое пособие.
Издательство «Агар», 2000 год
•Алексеев С. В., Груздева Н. В., Муравьев А. Г.,
Гущина Э. В. Практикум по экологии: Учебное
пособие/ Под редакцией С. В. Алексеева – Мю: АО
МДС, 1996 год
•Ресурсы Интернет