Физико-химический анализ воздуха

Содержание

стр.

Введение. 3

1. Описание Соснового бора. 3

2. Физико-химический анализ воздуха

2.1 Контроль концентраций вредных веществ в атмосферном воздухе

2.2 Хроматографический анализ

2.3 Определение массовой концентрации пыли воздуха

3. Биоиндикация.

4. Физико-химический анализ воды озера «Светлое»

4.1 Органолептические показатели воды;

4.2 Определение водородного показателя;

4.3 Определение хлоридов, фосфатов, нитратов, ионов аммония

4. Источники антропогенного и природного загрязнения 11

5. Природоохранные мероприятия 11

Выводы и предложения по улучшению состояния и сохранению

Соснового леса 14

Литература 16

Приложения 17

Введение

Никто не возьмется перечислить, что стоит за словом «Отечество». Но все же можно сказать, что понятие Родины – это память обо всем, что дорого нам. Наша малая Родина – город Нефтекамск. Вдоль окраин Нефтекамска протянулся красивый сосновый бор – достопримечательность, украшение города.

В 1912 году на Марьинских песках впервые посеяли сосну. Посев продолжался вплоть до первой мировой войны. С началом войны посадки были прекращены и возобновились лишь в 1924 году. Так были ликвидированы Марьинские сыпучие пески. На их месте вырос прекрасный лес, который занимает площадь 71 гектар.

Сосновый лес являетсячудесным творением природы нашего края, включающих популяции разнообразных видов растений, птиц, животных.

Это не только любимое место отдыха горожан, но и место проведения различных спортивных мероприятий городского и республиканского уровня (легкая атлетика, лыжные гонки, спортивная ходьба, спортивное ориентирование и др.). В лесу располагается лыжная база, спортивный комплекс «Медведь», «Тропа здоровья», детский санаторий «Сосновый бор».

В спешке и суете будничной жизни мы не замечаем окружающую нас природу и не всегда отвечаем ей добрыми и хорошими делами. Из средств массовой информации, социального опроса, проведенного среди населения, выявили, что горожане обеспокоены состоянием соснового леса и это побудило меня избрать объектом исследования экологическое состояние соснового бора.

Данная исследовательская работа является проявлением интеграции теоретических знаний и практических навыков, полученных при изучении учебных дисциплин химии, биологии, экологии и информатики.

Актуальность темы обусловлена современным уровнем экологического состояния соснового бора, определена требованиями к сохранению окружающей природы города – леса прилегающего к нему озера «Светлое», важностью формирования экологического сознания, экологической культуры.

Цели:

1) оценить экологическое состояние соснового леса города Нефтекамска;

2) оценить состояние соснового леса как экосистемы посредством физико–химических, и биоиндикационных методов, выявить причины изменения этих показателей;

3) выявить существование взаимосвязи между антропогенным нарушением в балансе экосистемы и качественными показателями воздуха, а также состоянием соснового леса;

4) определить меры по исправлению негативных последствий влияния антропогенных факторов, предложить проект мероприятия по улучшению и сохранению леса.

Задачи

- провести наблюдения за состоянием соснового леса (весна, лето, осень, зима);

- провести физико-химический анализ воздуха, воды озера «Светлое»;

- провести качественную и количественную оценку влияния антропогенных факторов на состояние хвойного леса и городскую экосистему;

- оценить фактическое состояние воздушной среды по внешним признакам хвои сосны обыкновенной, накипных лишайников;

- изучить флору и фауну соснового леса;

- предложить практические рекомендации по улучшению и сохранению соснового леса на исследуемой территории.

Объект исследования:экологическоесостояние соснового леса города Нефтекамска.

Методы исследования: физико-химический анализ, хромотографический анализ, биоиндикация (лихеоиндикация, исследование состояния хвои сосны), социальный опрос, наблюдение за антропогенными и природными воздействиями, опытно-экспериментальная работа в лаборатории Центра гигиены и эпидемиологи г.Нефтекамска, анализ и обобщение.

Практическая значимость: проведение природоохранных мероприятий, заботливое и рациональное использование соснового леса как бесценного национального сокровища, украшения города и места отдыха горожан.

Биоиндикация

Для изучения экологического состояния Соснового бора использовали упрощенную методику оценки экологического состояния леса по состоянию хвои сосны обыкновенной и по лишайникам – эпифитам сосны.

При изучении степени загрязнения окружающей среды промышленными объектами важна реакция биологических объектов на поллютанты (загрязняющие вещества).

Система наблюдений за реакцией биологических объектов на воздействие поллютантов называется биологическим мониторингом.

Биологический мониторинг включает в себя наблюдение, оценку и прогноз изменений состояния экосистем и их элементов, вызываемых антропогенным воздействием.

Одним из основных объектов биологического мониторинга Сонового бора выбраны лишайники. Лишайники представляют собой весьма своеобразную группу споровых растений, состоящих из двух компонентов - гриба и одноклеточной, реже нитчатой, водоросли, которые живут совместно как целостный организм. При этом функция основного размножения и питания за счет субстрата принадлежит грибу, а функция фотосинтеза - водоросли.

Из всех экологических групп лишайников наибольшей чувствительностью обладают эпифитные лишайники (или эпифиты), т.е. лишайники, растущие на коре деревьев.

На лишайники самое отрицательное влияние оказывает двуокись серы (SO₂). Экспериментально установлено, что это вещество в концентрации 0,03 - 0,1 мг/м³ (30-100 микрограмм/м3) начинает действовать на многие виды лишайников. В хлоропластах клеток водорослей появляются бурые пятна, начинается деградация хлорофилла. Концентрация двуокиси серы в 0,5 мг/м3 губительна для всех видов лишайников, произрастающих в естественных ландшафтах.

Помимо двуокиси серы на лишайники губительно действуют и другие загрязнители - окислы азота (NO, NO₂), окись углерода (СО, СО₂), соединения фтора и другие.

Кроме того, в городах сильно изменены и микроклиматические условия: города "суше" по сравнению с естественными ландшафтами (примерно на 5%), теплее на 1-3°, беднее светом.

Объектам для проведения мониторинга выбрана сосна обыкновенная.

При этом, жестко придерживались двух следующих правил:

1) структура и состав фитоценозов на удаленных друг от друга пробных площадках схожими (сравниваются пробные площадки только в одновозрастных сосновых посадках.);

2) модельные деревья, измеряемые на нескольких удаленных друг от друга площадках одной породы и примерно одного возраста.

Методика измерения относительной численности лишайников способом "линейных пересечений (более точный и универсальный метод).

Все измерения производят на постоянной высоте – примерно 150 см от земли (главное - везде одинаково). Перед началом измерений заготавливают специальные таблицы, в которые вносят основные сведения о месте проведения измерений и собственно результаты подсчетов:

Характеристика пробной площадки:

1. Дата:

2. Номер:

3. Местоположение:

4. Экспозиция и угол склона:

5. Описание фитоценоза:

6. Фамилии исследователей:

Характеристики модельных деревьев и результаты измерений:

Определение проективного покрытия лишайников способом «линейных пересечений», в отличие от способа «палетки», основано на измерении не площадных, а линейных показателей. Способ заключается в наложении на окружность ствола мерной ленты с фиксированием всех пересечений ее со слоевищами лишайников. В качестве ленты можно использовать простой «портняжный метр» (с миллиметровыми делениями).

Измерение лишайников этим способом производится следующим образом.

После выбора модельного дерева исследователь определяет на стволе точку, находящуюся на высоте 150 см от комля с северной стороны (использовать компас).

Затем на ствол накладывается мерная лента с делениями таким образом, чтобы ноль шкалы ленты совпадал с выбранной точкой, а возрастание чисел на шкале соответствовало движению по часовой стрелке (с севера на восток).

После полного оборота вокруг ствола лента закрепляется на стволе булавкой в нулевой точке. Совмещая последнее деление и ноль ленты определяют длину окружности ствола. Ее при дальнейших расчетах принимают за 100 %.

После этого начинают измерения, двигаясь взглядом по ленте и фиксируя начало и конец каждого пересечения ленты с талломами лишайников (чтобы не сбиться – удобно использовать указатель – карандаш, ручку, спичку и т.п.). Измерения проводятся с точностью до 1 мм.

Удобнее всего вести измерения вдвоем - один отсчитывает расстояния на ленте и диктует, другой записывает значения в полевой дневник (не забывая отметить в нем «общую» информацию о площадке и учетном дереве – см. таблицу).

По данным полевых измерений в домашних условиях производят расчет проективного покрытия лишайников, т.е. определяют отношение покрытой лишайниками части ствола к его общей поверхности.

Вначале подсчитывается общая (суммарная) длина (протяженность) талломов лишайников. Затем, зная общую длину окружности ствола и принимая ее за 100%, рассчитывается проективное покрытие лишайников (в %).

Оценка уровня загрязнения атмосферы выражается через концентрацию примеси путем сравнения ее с гигиеническими нормативами.(приложение)

Физико-химический анализ воздуха

Контроль концентраций вредных веществ в атмосферном воздухе проводился с помощью газоанализатора «ГАНК 4» (КПГУ 413322002 РЭ) (далее газоанализатор).

Прибор работает следующим образом. Он содержит сменные химкассеты с бумажной лентой, с нанесённым на неё газочувствительным слоем. Через ленту с газочувствительным слоем, с помощью встроенного насоса, прокачивается воздух. Оптоэлектронный считыватель определяет скорость потемнения ленты и передаёт информацию на микропроцессор. Результаты расчётов через доли секунды появляются на цифровом экране в мг/м³ в соответствии с требованиями стандартов. При превышении предельно допустимой концентрации (ПДК) автоматически включаются световая и звуковая сигнализации. (приложение)

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: