Тяжелые металлы в снегу

Обновлено: 19.05.2024

Снег – один из наиболее информативных и удобных индикаторов загрязнения окружающей среды. Различные загрязнители, попадающие в снег в результате хозяйственной деятельности человека, при таянии проникают в почву и накапливаются в ней, что не может не сказаться на растительных и животных объектах, на экологическом состоянии региона.

В работе роведены исследования свойств снега: плотности и температуры в зависимости от глубины покрова. Определены органолептические показатели талой воды (цвет, запах, прозрачность), наличие взвешенных частиц, кислотность на разных участках. Выполнен качественный анализ снега на наличие химических загрязнителей (хлорид-, сульфат- и сульфит-ионов), катионов тяжелых металлов. Установлено повышенное содержание механических примесей, хлорид – ионов, а также ионов свинца и железа в снеге близлежащей автодороги. Сравнительный анализ результатов проб снега позволил выявить зависимость чистоты снежного покрова от антропогенного действия человека на разных участках и разработать рекомендации по ограждению себя от негативных воздействий.

Вложение	Размер
rabota_baranova_a._bakshanskaya_e.issledovanie_snezhnogo_pokrova._opredelenie_mekhanicheskikh_i_khimicheskikh_zagryazniteley.1doc.doc	93 КБ

Предварительный просмотр:

ИССЛЕДОВАНИЕ СНЕЖНОГО ПОКРОВА. ОПРЕДЕЛЕНИЕ МЕХАНИЧЕСКИХ И ХИМИЧЕСКИХ ЗАГРЯЗНИТЕЛЕЙ

Баранова Анастасия, Бакшанская Екатерина

МОУ«СОШ № 289 с углубленным изучением отдельных предметов», г.Заозерск , Мурманская область, 8 класс

Руководитель: Кокорина С.Е., учитель химии

Снег оказывает огромное влияние на климат, рельеф, почвообразовательные процессы, жизнь растений и животных. Благодаря малой теплопроводности он предохраняет почву от сильного выхолаживания. Снег – один из наиболее информативных и удобных индикаторов загрязнения окружающей среды. Различные загрязнители, попадающие в снег в результате хозяйственной деятельности человека, при таянии проникают в почву и накапливаются в ней, что не может не сказаться на растительных и животных объектах, на экологическом состоянии района.

Цель работы : изучение свойств снежного покрова школьной территории и близлежащих окрестностей, исследование его состава на наличие механических и химических загрязнителей.

Для реализации поставленной цели были намечены задачи исследования :

изучить свойства снежного покрова: глубину, плотность, температуру;
определить наличие взвешенных частиц;
оценить кислотность снега;
определить наличие в снеге химических веществ загрязняющего характера;
сравнить исследуемые показатели в разных точках опытного участка;
сделать выводы об экологической обстановке в окрестностях школы.

Объект исследования: снежный покров пришкольного участка и близлежащей территории, предмет исследования : свойства и состав снега.

В работе использовались общенаучные методы исследований:

теоретический (анализ литературных и Интернет - источников);

эмпирические (сравнение, сопоставление, химический эксперимент);
математические (расчет и статистическая обработка результатов исследований);
метод визуализации данных (диаграммы, таблицы).

Для исследования была выбрана территория окрестностей школы. Определены цели и задачи исследования, изучена литература по данному вопросу и проведены собственные наблюдения для оценки загрязнения снега, сделаны выводы по экологическому состоянию микрорайона школы, разработаны рекомендации и предложения.

Исследования снега проводили в светлое время суток. Сначала измеряли глубину снега. Глубина снежного покрова в разных точках опытного участка составляла от 20см около дороги до 80см на заснеженной части склона сопки. Неодинаковая глубина снежного покрова на разных участках может быть связана с рельефом местности, и особенностями деятельности человека.

Для дальнейших исследований сделали срез снежного покрова и измеряли температуру на разной глубине. Результаты эксперимента показали, что температура снега в более глубоких слоях снежного покрова выше, чем у поверхности. Это связано с тем, что в слоях снега есть воздушные прослойки, которые задерживают тепло. При полном отсутствии снежного покрова, почва промерзла бы полностью. Это привело бы к абсолютному отсутствию какой-либо растительности. Таким образом, снежный покров - не только запас влаги, но и «гигантское одеяло», предохраняющее землю от переохлаждения.

Для изучения структуры, плотности и состава снега брали пробы по всей глубине среза. Образцы снега, взятые с опытного участка, поместили в сосуды. Оставили их до полного таяния снега при комнатной температуре . Из образцов снега, взятых на большей глубине, получили большее количество воды, что свидетельствует о том, что снег в нижних слоях плотнее. Плотность снега зависит от многих факторов: оседания под собственным весом (от толщины снегового покрова), уплотнения при ветре, изменений при оттепелях, выпадения жидких осадков, солнечной погоды, времени года и рельефа.

Поскольку снег не является абсолютно чистым (особенно у дорог), исследовали его состав на содержание механических и химических загрязнителей. Для этого по специальным методикам определяли: содержание взвешенных частиц [2]; цвет, прозрачность, запах[3]; кислотность; химические загрязнители, в том числе ионы тяжелых металлов[1] ;

Содержание взвешенных частиц(С) определяли путем фильтрования талой воды через бумажный фильтр, последующего высушивания на бумажном фильтре осадка до постоянной массы и взвешивания. Для анализа брали 1000мл воды каждой пробы. Содержание взвешенных веществ в мг/л в испытуемой воде определяем по формуле:

где m1- масса бумажного фильтра до опыта, мг

m2- масса бумажного фильтра с осадком взвешенных частиц , мг

V-объем воды для анализа в л.; ПДК = 10 мг/л.

Для достоверности эксперимента каждое взвешивание проводили трижды. Во всех пробах верхнего слоя снега нашего опытного участка осадка не обнаружили; небольшое содержание взвешенных частиц в нижнем слое связанно с попаданием в пробу частичек почвы и травы при её взятии. В пробе снега, взятого у дороги, обнаружили большое содержание механических примесей.

Результаты определения взвешенных частиц Таблица 1

Пробы с пришкольного участка

Для диагностики цветности [3] , как одного из показателей состояния воды, брали стеклянный стакан и лист белой бумаги. В сосуд наливали воду и на белом фоне бумаги определяли цвет воды (голубой, зеленый, серый, коричневый) - показатель определенного вида загрязнения. Установили разницу в цвете. В разных пробах цвет изменяется от светло-серого на школьном участке до грязно-бурого у дороги.

Для определения прозрачности воды [3] использовали стеклянный мерный цилиндр с плоским дном. По высоте столба читабельности оценивали прозрачность талой воды с разных участков. Показатель прозрачности снега взятого у дороги (14см) в три раза меньше, чем у проб, взятых с пришкольного участка(43см).

Запах определяли по методике [2]. Отсутствие запаха практически на всей глубине снежного покрова говорит о благоприятной экологической обстановке в окрестностях нашего опытного участка. Травянистый запах самого нижнего слоя обусловлен наличием сохранившейся прошлогодней растительности. У дороги запах неопределённый, он не подходит не под одно из приведенных в данной методике описаний.

Определение химических загрязнителей

Промышленные предприятия, автомобильный транспорт выбрасывают в атмосферу оксиды азота, серы, углерода, которые в атмосфере, соединяясь с водой, образуют кислоты. Они губительно действуют на живые организмы, строения, памятники. Кислотность определяли по изменению окраски универсальной индикаторной бумаги. Установили, что среда растворов во всех пробах школьного участка нейтральная. Участок у дороги показал слабокислую среду (рН=5,5). Повышение кислотности связано с выбросами автомобилей, поток которых по данному участку в течение зимы интенсивный.

Используя специальные методики можно выявить в снеге конкретные химические вещества, которые попадают в него в результате антропогенного воздействия. С помощью качественных реакций [1,3] определяли содержание хлорид-, сульфат- и сульфит-ионов в исследуемых пробах. Обнаружили, что во всех пробах снега, взятых с пришкольной сопки, содержание ионов Cl - , SO 4 2- , SO 3 2- менее 1 мг/л (см.таблицу 2). В пробе снега, взятой с участка у дороги, было обнаружено повышенное содержание хлорид-ионов (Cl - ), более 10мг/л (помутнение раствора в присутствии нитрата серебра). Возможно, это связано с тем, что для борьбы с гололедом дороги посыпают солью-хлоридом кальция , а участок школьной сопки лишен такого воздействия.

Такие металлы как железо, свинец и медь вредны для здоровья человека. Попадая в организм в огромных количествах, они влияют на обмен веществ, нервную систему и мозговую деятельность [4]. В результате качественного анализа [1,5] снежного покрова на содержание катионов этих металлов было обнаружено повышенное содержание Fe 3+ и Pb 2+ в снеге прилегающей к школьной территории автодороги, что обусловлено влиянием транспорта .

Обнаружение свинца (Pb 2+ ): в пробирку с пробой внесли 1мл 50% раствора уксусной кислоты, добавили 0.5мл 10% раствора хромата калия. При наличии в исследуемой пробе ионов свинца выпадает желтый осадок свинца, если содержание катионов свинца более 100мг/л. При помутнении раствора концентрация катионов более 20мг/л, а при опалесценции – 0,1мг/л.

Обнаружение катионов железа (Fe 3+ ): в пробирку добавили 10 мл пробы, 1 каплю концентрированной азотной кислоты, 2-3 капли пероксида водорода и 0,5 мл раствора роданида аммония. При содержании железа менее 0,1мг/л окраска отсутствует, при 0,5мг/л появляется слабое розовое окрашивание, при 10 мг/л –ярко-розовое, при более 100мг/л – красное (метод основан на использовании реакции взаимодействия ионов железа с роданид-ионами: Fe 3+ + 6CNS - = [Fe(CNS) 6 ] 3- , что приводит к красному окрашиванию.

Обнаружение катионов меди (Cu 2+ ): в фарфоровую чашку поместили 3-5мл пробы, осторожно выпарили досуха и нанесли на периферийную часть пятна каплю концентрированного раствора аммиака. Появление интенсивно-синей или фиолетовой окраски свидетельствует о присутствии ионов меди Cu 2+ : Cu 2+ + 4NH 4 OH→[Cu(NH 3 ) 4 ] 2+ + 4H 2 O (см. таблицу 2).

Тяжелые металлы в снегу

В статье представлены результаты работ, проведенных в 2019 г. по отбору проб снега вокруг Северодвинского промышленного района. Целью данной работы было провести комплексный анализ наличия тяжелых металлов в снежном покрове в их нерастворимой форме. Кроме того, была поставлена задача оценить водородный показатель, проводимость и минерализацию талой воды. Дополнительной задачей являлось измерить общую альфа-активность проб снега и оценить активность изотопов урана в объединенной пробе со всех участков. В результате обработки проб снега и анализа результатов обнаружены повышенные содержания таких элементов, как Mn и Pb, в пробах находящихся в непосредственной близости от промышленной зоны. Максимальные суммарные значения тяжелых металлов в нерастворимой форме, включая Ti и Fe, достигали в отдельных местах более 43 мг/кг. Напротив, были выявлены участки с достаточно благоприятной обстановкой, где значения большинства исследуемых элементов незначительны и приближаются к фоновым. Физико-химические показатели в основном коррелируют с высокими содержаниями тяжелых металлов. Полученные толстослойные образцы для определения общей альфа-активности в пробах показывают, что с повышением общего количественного содержания определяемых элементов увеличивается и значение общей альфа-активности снега. Объединенная проба всех отобранных талых снежных вод на изотопы урана показала низкое значение в 0,00025 до Бк/л (234U+238U), что соответствует средним значениям для этой территории. Несмотря на незначительно повышенные концентрации некоторых тяжелых металлов рядом с промышленной зоной, на расстоянии 7–10 км снежный покров является относительно чистым, особенно в местах на юго-западе от района, благодаря направлению преобладающих ветров.

1. Siudek P., Frankowski M., Siepak J. Trace element distribution in the snow cover from an urban area in central Poland. Environmental Monitoring and Assessment. 2015. Vol. 187. nо. 5. P. 225–235. DOI: 10.1007/s10661-015-4446-1.

2. Чагина Н.Б., Айвазова Е.А. Иванченко Н.Л., Варакин Е.А., Соболев Н.А. Исследование содержания тяжелых металлов в снеговом покрове г. Архангельска и их влияние на здоровье населения // Вестник Северного (Арктического) федерального университета. Серия: Естественные Науки. 2016. № 4. С. 57–68. DOI: 10.17238/issn2227-6572.2016.4.57.

3. Pilecka J., Grinfelde I., Valujeva K., Straupe I., Purmalis O. Heavy metal contamination and distribution in the urban environment of Jelgava. Rural And Environmental Engineering, Landscape Architecture. 2017. Vol. 1. P. 173–179. DOI: 10.5593/sgem2017/41/S19.058.

4. Предварительная оценка радиационной безопасности питьевой воды по удельной общей (суммарной) активности альфа и бета-излучающих (ЕРН) в счетных образцах, приготовленных выпариванием, в соответствии с пунктом 2.5 МИ 2707-2010. M.: НТЦ Амплитуда, 2010. 16 с.

5. Методика измерений объемной активности урана (238U, 234U, 235U) в пробах природных (пресных и минерализованных), технологических и сточных вод альфа спектрометрическим методом с радиохимической подготовкой. М.: ФГУП ВИМС, 2013. 16 с.

6. Зыкова Е.Н., Зыков С.Б., Яковлев Е.Ю., Ларионов Н.С. Сравнительно-временной анализ содержания тяжелых металлов в аномальных зонах почв Северодвинского промышленного района // Успехи современного естествознания. 2018. № 8. C. 130–135.

Загрязнение окружающей среды тяжелыми металлами и меры по его предотвращению являются неотъемлемой частью сегодняшнего мира. В г. Северодвинске Архангельской области располагается крупный техногенный объект – Северодвинский промышленный район. Данный район расположен на берегу Белого моря в северо-западной части Архангельской области. Его образование в конце 1930-х гг. было связано с планами советского правительства по строительству на этой территории крупнейшего в Евразии предприятия судостроения. Деятельность столь большого промышленного центра оказывает заметное влияние на окружающую среду. Основными составляющими комплекса являются предприятия металлургии, машиностроения, химии и энергетическая составляющая в виде электростанций, работающих на каменном угле и газе. Обращает на себя внимание и наличие в акватории комплекса судов с ядерными энергетическими установками. Все перечисленные факторы требуют качественного и продолжительного мониторинга окружающей среды вокруг Северодвинского промышленного района. Одним из объектов мониторинга, наряду с почвами, природными водами, донными отложениями, аэрозолями и растительностью являются осадки. В частности, снег очень удобен для мониторинга выпадений в период, когда отсутствует пыль, и позволяет определить в неизмененном виде выбросы предприятий.

Цель исследования: отобрать пробы снега в непосредственной близости и на удалении 5–10 км от такого крупного промышленного района, как Северодвинский, и провести комплексный анализ наличия тяжелых металлов в снежном покрове, в частности их нерастворимой формы. Была поставлена задача определить валовую концентрацию тяжелых металлов Ti и Fe, сравнить повышенные концентрации исследуемых элементов с их содержаниями на фоновых участках, поскольку данный аспект имеет важное значение и исследовался многими учеными [1, 2]. Кроме того преследовалась цель оценить такие физико-химические параметры, как водородный показатель, проводимость, окислительно-восстановительный потенциал и минерализацию талых проб снега, так как эти величины характеризуют свойства поллютантов [3]. Дополнительной задачей было определить общую альфа-активность проб снега при помощи радиометра с предварительной подготовкой толстослойных образцов и оценить активность изотопов урана в объединенной пробе из всех участков.

Материалы и методы исследования

Отбор проб снега проводился в середине марта 2019 г. в период наибольшего влагозапаса, чтобы отобрать наиболее представительные пробы. Мощность снежного покрова в лесу варьировала от 60 до 75 см. Всего было отобрано 14 проб снега, 13 из которых находились вокруг Северодвинского промышленного района (рис. 1). Одна проба С-95 была отобрана как фоновая на значительном удалении от промышленных объектов и находилась на территории Беломоро-Кулойского плато.

Отбор проб снега производился в новые пластиковые ведра с герметичной крышкой при помощи полипропиленового совка во избежание загрязнения металлами. Пробы были отобраны на глубину всего профиля до почвы. Все пробы были отобраны в лесу с таким расчетом, чтобы до близлежащей дороги расстояние составляло не менее 100 м. В лаборатории снег растапливали в емкостях, в которых он был отобран, при температуре от 18 до 23 °С. Сразу после этого в талой воде методом прямой потенциометрии измерялась минерализация, проводимость с помощью кондуктометра «Mettler Toledo FiveGo F3» и водородный показатель (pH) при помощи «HannaInstruments 9124». После этого пробы фильтровались через предварительно взвешенный и высушенный в сушильном шкафу фильтр «синяя лента» диаметром 90 мм на воронке Бюхнера. Далее фильтр с осадком высушивался в сушильном шкафу при 105 °C и после этого помещался в эксикатор для стабилизации массы. Затем фильтр взвешивали и вычисляли массу осадка. Анализ проб проводился в ЦКП НО «Арктика» Северного (Арктического) федерального университета имени М.В. Ломоносова с использованием метода ИСП-МС (прибор «Aurora Elite» фирмы Bruker Daltonics, Inc). Абсолютная погрешность данного метода измерения составляла ±0,005 мг/кг.

Определение общей альфа-активности проб снега проводили на радиометре «Абелия». Методика включала в себя получение толстослойного образца на подложке 10 см2 через выпаривание подкисленной НNО3 талой воды с введением в получившийся осадок 50 % Н2SО4. Полученный образец взвешивали и выдерживали в муфельной печи при температуре 400–500 °С до серого осадка, который переносили на подложку и измеряли на радиометре не ранее чем через 7 ч после приготовления. Значение общей удельной активности альфа-излучающих естественных радионуклидов в счетном образце в Бк/г проводили с учетом статистической составляющей неопределенности и погрешности измерений [4].

Рис. 1. Карта участков отбора проб снега вокруг Северодвинского промышленного района

Для альфа-спектрометрических измерений объединенной водной пробы была выбрана аттестованная радиохимическая методика подготовки проб для измерений объемной активности урана [5]. Концентрации подвижной формы изотопов урана в снеге очень малы и составляют от 2 до 4*10-9 г/л. Для обеспечения необходимой точности требовалось не менее 100 л растаявшей воды, а все отобранные пробы были объемом от 9 до 12 л. По этой причине сухие остатки после радиометрии объединялись в один. Затем его переносили в стакан объемом 1 л с дистиллированной водой и подкисляли с добавлением радиоизотопного индикатора 232U. Далее из раствора удаляли карбонаты с помощью кипячения, добавляли раствор хлорного железа (50 мг железа в 1 см3) и осаждали гидроокиси аммиаком. Отфильтрованные гидроокиси растворяли на фильтре 7М HNO3 и проводили экстракцию изотопов урана 30 % трибутилфосфатом. Реэкстракцию проводили дистиллированной водой 3 раза по 1 мин. Полученный реэкстракт выпаривали, обрабатывали HNO3 и заливали 2 % раствором соды. Полученный электролит переносили в электролитическую ячейку и проводили электролиз на диск из нержавеющей стали. Полученный образец измеряли на альфа спектрометре «Мультирад-АС». Определение и расчет объемной активности проводили относительно введенного трассера 232U в программе «Progress 5.10».

Результаты исследования и их обсуждение

Суммарные значения тяжелых металлов в точках отбора снега С-87 и С-88, находящихся в нескольких десятках метров от промышленных объектов варьируют в пределах от 0,259 до 0,312 мг/кг (рис. 2). Если к этим значениям добавить концентрации Ti и Fe, то суммарные показатели вырастут до 8,44 мг/кг для пробы С-88 и до 43,24 мг/кг для С-87. В удаленных от Северодвинского промышленного района пробах снега суммарные значения колеблются от 0,026 до 0,077 мг/кг (пробы С-89 и С-92 соответственно), что существенно ниже. С учетом Ti и Fe наименьшие суммарные значения имеет проба С-89 (0,037 мг/кг) и С-90 (0,058 мг/кг). Если посмотреть значения содержания отдельного элемента по всем точкам, то видны незначительные колебания. Только в пробах снега С-87 и С-88, которые ближе всего находятся к промышленным объектам, концентрации большинства элементов явно выше.

Проба, отобранная на значительном удалении от техногенных источников загрязнения, показывает, что некоторые точки вокруг изучаемого промышленного района имеют низкие концентрации исследуемых элементов и могут считаться фоновыми. Это также подтверждается низкими содержаниями тяжелых металлов и титана в растительности и почвах, полученных в этих точках ранее [6].

К сожалению, ГОСТа в России на наличие загрязнения в снеге не существует. Использование норм для поверхностных вод по отношению к растаявшему снегу не совсем корректно. По этой причине для правильного отражения загрязнения снежного покрова используется метод сравнения проб, отобранных вблизи промышленного района с пробами фоновых участков. Данное сравнение отражено в таблице.

Наиболее представительной по содержанию тяжелых металлов является проба С-87. На ее примере можно рассмотреть содержание конкретных элементов составляющих нерастворимую фазу (таблица). Анализируя состав и концентрацию измеренных химических элементов, можно сказать, что источником загрязнения здесь являются металлообработка, металлургия и энергетика. Из таблицы видно, что в целом ПДК не превышено ни в одной точке, за исключением С-87, где допустимый порог незначительно превышают марганец и свинец. Кроме того кадмий и мышьяк имеют в этом месте значения близкие к верхней границе рекомендуемых уровней для вод хозяйственно-питьевого водопользования. Следует также отметить большое осадконакопление за зимний период 2018–2019 г., что могло понизить содержания металлов в снеге. Если рассматривать разницу между концентрациями исследуемых элементов вблизи источника загрязнений и на удалении 10 км (проба С-89), то разница колеблется от 5,6 до 139 раз, что свидетельствует о загрязнении снега предприятиями Северодвинского промышленного района, несмотря на то, что пороги ПДК практически не превышены ни в одной точке, кроме С-87.

Параллельно проведенные исследования растворимой фазы данных проб показали, что концентрационные ряды во многом сходны. В связи с этим можно сказать, что вероятно исследованные тяжелые металлы выделяются из твердых частиц посредством растворения, выщелачивания и мигрируют далее по почвенному профилю, загрязняя окружающую среду.

Рис. 2. Содержание V, Cr, Mn, Co, Ni, Cu, Zn, As, Mo, Cd, Pb в точках отбора снега вокруг Северодвинского промышленного района, в фоновой точке С-95 и суммарные значения по точке отбора ∑, мкг/кг

Валовое содержание нерастворимой формы тяжелых металлов в пробе снега С-87 вокруг Северодвинского промышленного района, мкг/кг (март 2019 г.)

Тяжелые металлы в снегу

Материалы и методы исследования

Рис. 1. Карта участков отбора проб снега вокруг Северодвинского промышленного района

Результаты исследования и их обсуждение

Экологическая ситуация окружающей среды через снег

Снег – форма осадков, состоящая из мелких кристалликов льда. Весит около миллиграмма, редко – 23 миллиграмма. Снег оказывает влияние на Землю не только своим весом. В планетном масштабе он подобен громадному зеркалу, отражающему в космос почти 90 % лучистой энергии Солнца. Такой высокой отражательной способностью не обладает больше ни одно естественное тело. Свободная же от снега суша отражает только 1020 %. Отсюда понятно, что количество тепла, получаемое Землей от Солнца, сильно колеблется в зависимости от того, как изменяются площади снегов.

В условиях динамичной урбанизации, при стремительном увеличении антропогенного пресса сохранение экологического равновесия весьма проблематично, особенно когда речь идет о мегаполисе, со всеми присущими ему проблемами и противоречиями. Городская среда обитания - это совершенно особая экосистема. Известно, что в этих условиях практически невозможно поддержание такого состояния природной среды, при котором обеспечивается ее саморегуляция, воспроизводство основных компонентов.

Процентное содержание компонентов превышает стандартный уровень в 1000-и раз, что делает снег таким опасным, даже для здоровья человека, потому что человек дышит парами испарившейся воды отравленного снега. Так как снег сбрасывается в реки ( а собственно в Санкт-Петербурге - это Нева), то вся почва , которая находится на побережье рек - отравлена. А это говорит о том, что вся растительность, выращенная на этой земле, содержит ядовитые вещества и к тому же, сама эта зелень «больна».

Для борьбы с заносами и для расчистки путей в нашей стране ежегодно затрачиваются десятки миллионов рублей. Работают снегоуборочные машины различных конструкций, снег разметают, скалывают, счищают, вывозят. Однако искусственное перераспределение снежного покрова вдоль дорог имеет и свои отрицательные свойства. В непосредственной близости от полотна дороги скапливаются огромные массы снега, которые весной приводят к переувлажнению грунтов, к размыву полотна, к тому, что дорожные откосы оплывают, оседают, перекашиваются.

Цель работы: выявление степени загрязнения снега.

1. Провести химический анализ снега с помощью экспериментального набора «Крисмас+».

2. Изучить токсичность снега с помощью методов биотестирования.

3. На основании полученных данных провести сравнительный анализ проб снега, взятых из разных точек.

Свежевыпавший снег, проходя через верхние слои атмосферы, увлекает с собою различные пылевые частицы, содержащие неорганические и органические вещества, которые в условиях промышленного города имеют в своем составе тяжелые металлы и различные токсичные соединения.

Это в равной степени относится ко всем составляющим городской экосистемы, однако наиболее уязвимыми являются атмосферный воздух, вода, почва.

Воду, полученную из снега, только условно называют дистиллированной. В действительности снег содержит различные химические примеси. Химизм снега весьма разнообразен как по составу, так и по количественному содержанию. В работах академика В. И. Вернадского есть данные о концентрациях главнейших составляющих в снеге – хлоридов, сульфатов, гидрокарбонатов и соединений азота. Это 0,0010,005%. Снег приносит в почву и микроэлементы – необходимые стимуляторы роста и общего развития организмов.

Снег по своему составу в настоящее время сейчас является «ядом» для окружающей среды. Например, «наш» снег может проесть бетон. Процентное содержание ряда компонентов снега при усиленной антропогенной нагрузки превышает стандартный уровень в 1000-и раз, что делает снег таким опасным даже для человека, потому что человек дышит парами испарившейся воды отравленного снега.

Проблема засаливания почвы, накопления в ней тяжелых металлов во многом связаны с содержанием ионов Cl-, тяжелых металлов в снеге. При таянии снега токсичные вещества поступают в почву и частично в результате испарения в атмосферный воздух.

Концентрации растворенных в воде минеральных солей определяют, как правило, химическими методами – титриметрическим, колориметрическим. Концентрации некоторых компонентов в воде можно оценить расчетными методами, имея данные о значениях концентрации других катионов и анионов.

Ряд показателей воды, так или иначе, связан с определением концентрации растворенных в воде различных минеральных веществ. К таким веществам относятся растворимые соли – хлориды, сульфаты, карбонаты, гидрокарбонаты. Содержащиеся в воде минеральные соли вносят разный вклад в общее солесодержание, которое может быть рассчитано суммированием концентраций каждой из солей. Пресной считается вода, имеющая общее солесодержание, или минерализацию, не более 1 г/л. Соответствующими катионами для названных анионов являются калий, натрий, кальций, магний.

Водородный показатель (pH) представляет собой отрицательный логарифм концентрации водородных ионов в растворе.

Читайте также: