Направление 5. «Качество атмосферного воздуха»

Цель: Изучить степень загрязнения атмосферного воздуха методами биоиндикации в микрорайоне учреждения образования.

Задачи:

1.Научиться определять степень загрязнения атмосферного воздуха в микрорайоне школы.

2. Изучить механизмы минимизации загрязнения атмосферного воздуха в микрорайоне школы.

Задание 5.2 Определить степень загрязнения воздуха посредством изучения снежного покрова и атмосферных осадков в микрорайоне учреждения образования

Дата выполнения: январь – март 2021 г.

Целевая группа: 8 «А» класс

Количество участников: 16

               Список участников:

               Этапы выполнения заданий и результаты:

Целевая группа занималась изучением атмосферных осадков в виде дождя и снега.

Косвенным показателем уровня загрязнения атмосферного воздуха могут служить данные о химическом составе атмосферных осадков.

               Определение места и продолжительности отбора проб

Отбор проб атмосферных осадков  производили на пришкольной территории, в месте, представляющем собой  открытую ровной  площадку, удаленную от деревьев,  зданий, линий электропередачи, локальных источников загрязнения атмосферного воздуха.  Для того чтобы проба не была загрязнена почвой во время ливня и снегопада, ёмкость для отбора проб атмосферных осадков установили  на высоте  1,5 м от поверхности земли. Продолжительность отбора проб составляла 24 часа. Пробы  отбирали в  одно и то же время – 09:00.

                 Основное оборудование и вспомогательные материалы

В условиях отсутствия профессионального оборудования – осадкосборника - отбор проб дождевой воды  производили в сборную ёмкость диаметром в 25 см через  полиэтиленовую воронку с надетым на горловину защитным приспособлением, препятствующим попаданию сухих атмосферных выпадений.  Для отбора проб твердых осадков (снег) в холодный период года применяли пластмассовую ванночку диаметром 30  см и  высотой 40 см.

             Отбор проб атмосферных осадков

 Процедура отбора проб, проводимая нами, состояла  из следующих шагов:

взяли сборный сосуд, необходимый для переливания пробы осадков;

заменили сборный сосуд осадкосборника;

занесли сборный сосуд внутрь помещения,  в химический кабинет школы;

измерили объем осадков градуированным цилиндром;

пробу твердых осадков (снега) предварительно растопили при комнатной температуре в закрытой крышкой  ёмкости;  производили измерение объема полученной жидкости после таяния;

профильтровали пробу;

отлили необходимый объем пробы для измерения водородного показателя  в специальные стаканчики;

произвели измерения;

ополоснули сборный сосуд дистиллированной водой и поместили его вверх дном в чистое место для сушки; промыли проточной водой и ополоснули дистиллированной водой градуированный цилиндр, который использовались для измерения объема пробы.

        Определение водородного показателя (рН)

Химический состав проб атмосферных осадков изменяется со временем в результате химических, физических или биологических процессов. В связи с этим производили измерение водородного показателя рН после отбора проб атмосферных осадков не позднее 2 часов.

Для измерения величины рН в пробах атмосферных осадков и снежного  покрова используют потенциометрический метод с применением соответствующего прибора – рН-метра. рН-метры бывают портативного или стационарного типа.  Водородный показатель (рН) измеряется в так называемых единицах рН.

Средства измерений, вспомогательные устройства, материалы, растворы

При выполнении измерений применяют следующие средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы и материалы:

рН-метр с погрешностью измерений не более 0,05 рН;

комбинированный стеклянный рН-электрод;

колбы мерные;

магнитная мешалка и перемешивающий стержень с тефлоновым покрытием;

стаканы химические полимерные;

воронка лабораторная;

промывалка;

сосуды полипропиленовые для хранения растворов и проб;

фильтры обеззоленные «белая, красная, синяя лента»;

стандарт-титры для приготовления образцовых буферных растворов:

буферный раствор гидрофталат калия с величиной рН = 4,01 при температуре 25ºС;

буферный раствор дигидрофосфат калия и гидрофосфат натрия с величиной рН = 6,86 при температуре 25ºС;

буферный раствор тетраборат натрия 10-водный с величиной рН = 9,18 при температуре 25ºС;

вода бидистиллированная;

электролиты для хранения электродов и их чистки (следует использовать растворы электролитов, рекомендованные производителем).

Выполнение измерения величины рН

тщательно промыли химический полимерный стакан бидистиллированной водой и ополоснули небольшим количеством анализируемой пробы;

наполнили стакан анализируемой пробой и опустили в него перемешивающий стержень с тефлоновым покрытием;

поставили стакан с анализируемой  пробой на магнитную мешалку;

тщательно ополоснули электрод и температурный датчик (щуп)  бидистиллированной водой и небольшим количеством  исследуемых осадков;

погрузили одновременно электрод и температурный датчик (щуп) в стакан с анализируемой пробой примерно на 4 см;

включили электромагнитную мешалку, но не на полные обороты (перемешивание пробы необходимо для того, чтобы измерение было подлинным для целой пробы, а не только для той части, где расположен электрод);

записали показания прибора через 1-2 минуты (после установления постоянного значения);

повторили измерения через 3-5 минут;

тщательно ополоснули электрод и температурный датчик (щуп) дистиллированной водой и удалили остатки воды фильтровальной бумагой;

выключили рН-метр;

электрод поместили в раствор электролита.

Таблица 1. Результаты измерений pH в суточных пробах атмосферных осадков

Анализ полученных результатов

Полученные данные мы сравнили их с Нормативами качества атмосферного воздуха, утвержденными  Министерством здравоохранения Республики Беларусь по согласованию с Министерством природных ресурсов и охраны окружающей среды Республики Беларусь, иными государственными органами в соответствии с законодательством Республики Беларусь.

Согласно литературным источникам по величине рН атмосферные осадки, в том числе и снежный покров, подразделяются на 4 группы:

рН  ≤ 4,0 – кислые;

4,0 <   рН < 5,0 – слабокислые;

5,0  <  рН  < 7,0 – нейтральные;

рН  >7,0 – слабощелочные.

Полученные в результате исследования данные позволяют сделать следующий вывод: пробы атмосферных осадков в виде снега и дождя, собранные на пришкольной территории, по pH показателю относятся к нейтральным. Твердые частицы – результат выброса в атмосферу продуктов сгорания.

Изучение качества воздуха и воды