Снег - индикатор чистоты воздуха
Российский
государственный социальный университет
Филиал в г.
Чебоксары
Кафедра
социальной экологии
Реферат
по
дисциплине: Мониторинг социально-экологических систем
на тему: Снег
– индикатор чистоты воздуха
Выполнила:
студентка 3 курса
гр. ДЭ – 1 – 07
Луц Д. В
Проверил:
Кольцов Н. И.
Чебоксары, 2010
Содержание
Введение
1.
Снег – твердые
атмосферные осадки
2.
Методы
определения загрязнения снежного покрова
2.1.
Определение
содержания сажи
2.2.
Определение
содержания нитрит- и нитрат-ионов
2.3.
Определение
наличия хлорид-ионов
2.5.
Определение
аммиака и ионов аммония
2.6.
Определение
гидрокарбонатов
2.7.
Определение
кислотности рН
2.8.
Определение
взвешенных частиц и сухого остатка
Заключение
Литература
Введение
Атмосферный воздух
является жизненно важным компонентом окружающей природной среды, неотъемлемой
частью среды обитания человека, растений и животных.
Глобальное потепление связывают
с возрастающим содержанием в атмосфере парниковых газов, а также аэрозолей. Правда,
большинство аэрозолей охлаждают атмосферу, увеличивая ее способность отражать солнечное
излечение в космос. Но те, что содержат сажу, наоборот, повышают температуру Земли,
поглощая солнечные лучи. Полагают, что вклад сажи в глобальное потепление уступает
лишь вкладу СО2.
Климатический эффект сажи
несколько иной, чем у большинства парниковых газов: она сохраняется в атмосфере
недолго, а значит ее концентрации отличаются на порядки от очень высокой над промышленными
центрами, до незначительных в удаленной сельской местности. Следовательно, ее воздействие
на климат сильно зависит от географии.
Сажа в атмосфере возникает
вследствие неполного сгорания биомассы, угля или дизельного топлива. В отличие от
СО2 сажа вырабатывается преимущественно на территории развивающихся
стран.
В нашей стране экологическая
обстановка во многих регионах оказалась катастрофической. Выбрасываемые в окружающую
среду загрязнители переносятся в атмосферу, в почву и воду, постепенно рассеиваются
в биосфере. При этом загрязнители могут поглощаться живыми организмами,
оказывая на них вредное воздействие.
Загрязняя биосферу,
человек, занимающий по отношению к другим живым организмам место супер-хищника,
сталкивается с эффектом бумеранга. Находясь в самом конце пищевых цепей, он становится
потребителем наиболее загрязненной пищевой продукции.
Загрязнение воздушной
среды оказывает непосредственное и косвенное влияние на человека, живую и
неживую природу. Атмосферу загрязняют выбросы химических веществ, транспортные
выбросы, выбросы водяного пара, большого количества нагретых воздушных масс.
Наиболее приемлемым для выявления состояния окружающей среды является
климатический мониторинг – система наблюдений за переносом и рассеиванием
загрязняющих веществ в воздухе. Эти явления зависят от метеорологических
условий. О чистоте воздуха можно судить прямым путём – провести химический
анализ воздуха и косвенным: с помощью осадков, растений.
1. Снег – твердые атмосферные осадки
Снег
– это твердые атмосферные осадки, состоящие из ледяных кристаллов разной формы
— снежинок, в основном шестиугольных пластинок и шестилучевых звездочек;
выпадает из облаков при температуре воздуха ниже 0 °С.
Снежный покров
накапливает в своем составе практически все вещества, поступающие в атмосферу.
В связи с этим он обладает рядом свойств, делающих его удобным индикатором
загрязнения не только самих атмосферных осадков, но и атмосферного воздуха, а
также последующего загрязнения почвы и воды. При образовании снежного покрова
из-за процессов сухого и влажного выпадения примесей концентрация загрязняющих
веществ в снегу оказывается на 2-3 порядка выше, чем в атмосферном воздухе.
Поэтому измерения их содержания могут производиться более простыми методами с
высокой степенью надёжности. Средняя продолжительность снежного покрова в нашей
местности составляет около 4-5 месяцев. Он появляется преимущественно в начале
– середине ноября, а начинает разрушаться в середине марта. Загрязнение
снежного покрова нитратами и сульфатами представляет особый интерес в связи с
тем, что эти компоненты могут быть причиной “кислотных выпадений”.
2. Методы определения загрязнения
снежного покрова
2.1
Определение
содержания сажи
Главным загрязнителем снега,
а, следовательно, и воздуха является сажа, которая выделяется из труб котельных
вместе с прочими продуктами сгорания.
2.2 Определение
содержания нитрит- и нитрат-ионов
Нитрит и нитрат – ионы определяются
антипириновой реакцией. Для этого 1 мл воды смешивают с 1 мл физиологического раствора,
1 мл раствора антипирина и быстро прибавляют 2 капли 1% раствора дихромата калия.
Смесь нагревают до кипения. Если не наблюдается бледно-розового окрашивания,
значит в воде, полученной из снега, нет нитрит- и нитрат-ионов.
В фарфоровую чашку
помещают 10 мл пробы, прибавляют 1 мл раствора салицилата натрия и выпаривают
на водяной бане досуха. После охлаждения сухой остаток увлажняют 1 мл серной
кислоты и оставляют на 10 минут. Содержимое чашки разбавляют дистиллированной
водой, переносят количественно в мерную колбу объёмом 50 мл, прибавляют 7 мл
10Н раствора NaOH, доводят дистиллированной водой до метки и тщательно
перемешивают. После охлаждения до комнатной температуры вновь доводят до метки
и окрашенный раствор колориметрируют при l =400 нм. По значению оптической
плотности из калибровочного графика находят концентрацию нитрат иона.
2.4
Определение
наличия хлорид-ионов
Определение хлорид ионов
основано на реакции осаждения хлоридов нитратом серебра:
Ag+ + С1¯
-> AgC1
При малых концентрация
хлорид ионов выпадение осадка не происходит, а возникает помутнение раствора.
В мерную колбу на 50 мл
приливают объем пробы, затем приливают 5 мл 2н Н2SO4 + 5
мл 0,05 М AgNO3 через 10 минут измеряют значение оптической
плотности при l=400 нм. По значению оптической плотности из калибровочного
графика находят концентрацию хлорид иона.
2.5
Определение
сульфат-ионов
Определение сульфат ионов
основано на реакции осаждения их хлоридом бария:
SО42 ¯
+ Bа2+ = BaSО4¯
В определенных пределах
концентрации сульфатов образуется белая муть. В мерную колбу на 50 мл приливают
объем пробы, затем приливают 0.5 мл 1М НС1 и 5 мл 10% BaCl2, через
10 минут измеряют значение оптической плотности при l=400 нм. По значению
оптической плотности из калибровочного графика находят концентрацию сульфат
ионов.
В пробирку наливают 10 мл
снеговой воды, 0,5 мл раствора НСl концентрации 1:5 и
добавляли 2 мл 5 % раствора ВаСl2. Если обнаружено слабое помутнение в
воде, то это значит, что в 1 л воды содержится от 5 – 10 млг (SO4)2¯, что составляет небольшое количество.
2.6
Определение
аммиака и ионов аммония
В пробирку объемом 14 мл наливают
10 мл исследуемой воды, 0,3 мл 30% раствора сегнетовой соли и 0,2 мл реактива Несслера.
Через 10 минут смотрят пробу сверху и сбоку. Если окрашивания не наблюдалось,
значит аммиак и ионы аммония отсутствуют.
2.7
Определение
гидрокарбонатов
В коническую колбу
наливают 50мл воды приливают 5 капель метилоранжа и титруют 0,1н HCI, до
перехода окраски от желтой до оранжевой, по объему HCI рассчитывают
концентрацию НСО3¯.
2.8
Определение
рН
Кислотностью называется содержание
в воде веществ, вступивших в реакцию с гидроксид – ионами. Расход гидроксида выражает
общую кислотность воды. Кислотность воды определяли титрованием раствором едкого
натра.
Снеготалую воду наливают
в стаканчик и проводят измерение рН на иономере ЭВ-74, предварительно
прокалиброванного по стандарт-титрам.
Об = , где
Об – общая кислотность
В – объем 0,1 М (Моль – экв/л) раствора
едкого натра, израсходованного на титрование по универсальному индикатору
К – поправочный коэффициент к 0,1 М раствору
едкого натра
V – объем пробы воды в мл
2.9
Определение
взвешенных веществ и сухого остатка
Наличие нерастворимых
веществ определяют путём фильтрования, высушивания осадка на фильтре и
взвешивания. Общее солесодержание талой воды находят путём прибавления к 500 мл
профильтрованной талой воды 5мл 10%-ного раствора соляной кислоты с последующим
выпариванием до сухого остатка и взвешиванием.
Заключение
Загрязнение воздушной
среды зависит от количества автотранспортных средств и влияет на здоровье
населения. Снеговой покров накапливает в своём составе практически все
вещества, поступающие в атмосферу и поэтому его можно рассматривать как
своеобразный индикатор чистоты воздуха.
Для улучшения качества
воздушной среды необходимо озеленять населённые пункты: разбивать парки,
палисадники, облагораживать зону вокруг жилых домов и учреждений, так как
уровень загрязнения в лесопарках намного меньше, чем на территориях где нет
зелёных насаждений.
Литература
1.
Об охране
атмосферного воздуха: ФЗ от 4 мая 1999 г. №96 – ФЗ // СЗРФ.
2.
Ашихмина Т.Я.
Школьный экологический мониторинг / Т.Я.
Ашихмина. –
М.: Агар, Рандеву-АМ, 2002. – 386с;
3.
Захаров В.М.
Здоровье среды: практика, оценки / В.М. Захаров, А.Т. Чубинишвили, С.Г.
Дмитриев. – 2000;
4.
Коробейникова
Л.А. Комплексная экологическая практика школьников и студентов. Программы.
Методики. Оснащение. Учебно-методическое пособие. 3-е исправленное и
дополненное / Л.А. Коробейникова. – СПб, 2002. – 266с;
5.
Лурье Ю.Ю.
Химический анализ производственных сточных вод / Ю.Ю. Лурье. – М.: Химия, 1974;
6.
Экологический
мониторинг / под ред. Т.Я. Ашихминой. – М.: Академический проект, 2006. – 416с;
7.
www.ecjsystema.ru.