МОНИТОРИНГ АТМОСФЕРНЫХ ОСАДКОВ В ЦЕНТРАЛЬНОМ РАЙОНЕ ГОРОДА САНКТ-ПЕТЕРБУРГА

Авторы: Саенко Екатерина, Чайка Екатерина, 10 класс

ГБОУ гимназия №157 им. принцессы Евгении Максимилиановны Ольденбургской, г. Санкт-Петербург

Руководитель: Кондратьева М.В.

В наши дни в крупных городах-мегаполисах, в том числе и Санкт-Петербурге, появляется все больше и больше транспортных средств, выбрасывающих в атмосферу огромное количество вредных веществ. А ведь рядом с крупными проспектами очень часто располагаются различные детские учреждения, сотни детей вынуждены дышать выхлопными газами, что не может не отразиться на их здоровье. Не является исключением и Центральный район нашего города.

Наша исследовательская работа посвящена сбору проб атмосферных осадков зимой, определению физико-химических характеристик собранного материала. Итогом работы должно стать сравнение проб почвы на содержание хлорид-ионов в выбранном нами месте и почвы из рекреационной зоны.

Цель работы: Мониторинг атмосферных осадков на протяжении нескольких месяцев и выявление закономерностей влияния погодных и иных условий на их химический состав и уровень загрязненности.

Задачи:

1. Сбор проб выпадающих атмосферных осадков на протяжении 3-4 месяцев.

2. Фиксирование физических показателей снега (напр.: рыхлость, пушистость), времени сбора и погодных условий.

3. Анализ гидрохимических показателей собранных проб.

4. Обобщение и структурирование полученных сведений, окончательные выводы.

Объект исследования: выпадающие атмосферные осадки (снег)

Методы исследования. Анализ собранных проб проводился по следующим физико-химическим показателям: pH, электропроводность, хлорид-ионы, железо, сульфат-ионы, пылезагрязненность. Также была проведена фильтрация проб и сравнение характеристики осадка на фильтре.

Место исследования. Угол Суворовского проспекта и улицы Моисеенко (сквер Галины Старовойтовой)

В декабре 2012 года наш научный руководитель предложила нам провести исследовательскую работу, связанную с экологическим состоянием окружающей среды. После непродолжительных дискуссий, мы решили провести мониторинг снега и попытаться установить взаимосвязи между его химическим составом и уровнем загрязненности. Ведь снег, лежащий на улицах, прекрасно отражает состояние атмосферы, и его исследование помогло бы понять, насколько сильно загазован воздух в городе и как может влиять на это погода.

Первые две пробы были взяты нами на высоте пятого этажа на довольно большом расстоянии от основных транспортных магистралей Центрального района (рис.1). Исследовав их, мы поняли, что на такой высоте в воздухе не могут содержаться многие загрязнители, так как они достаточно тяжелые и обычно скапливаются на уровне земли (1-2 этажей жилых домов). Тогда мы решили место сбора проб, и все последующие были взяты в сквере Галины Старовойтовой (угол Суворовского проспекта и улицы Моисеенко, рис.1).

Рис.1 Основная точка сбора проб и точка сбора первых двух проб

Во время сбора проб мы фиксировали погодные условия, при которых проводился сбор (направление ветра, температура, давление, влажность воздуха), а также физическое состояние снега (рыхлый, слипшийся, пушистый, мокрый и т.д.).

Каждая проба была исследована по следующим физико-химическим показателям:

· Уровень pH

· Наличие хлорид-ионов

· Наличие ионов железа

· Наличие сульфат-ионов

· Электропроводность

· Пылезагрязненность

Для определения показателя кислотности фильтрата и электропроводности, полученных в результате таяния снега растворов нами были использованы pH-метр и кондуктометр. Наличие хлорид-, сульфат-ионов и катионов железа происходило путем проведения качественных реакций. Количественное определение пылезагрязненности фиксировалось по массе осадка, оставшегося на фильтре, в соответствии с методикой.

Также мы профильтровали каждую пробу и изучили характеристику осадка на фильтрах. Данные лабораторных анализов представлены в таблице 1. Значения электропроводности каждой пробы представлены на диаграмме (рис.2).

Таблица 1

Результаты лабораторных анализов

Таблица показывает, что свежевыпавший снег содержит в гораздо меньшей степени хлорид-ионы и частицы пыли. В лежалом снеге наблюдается накопление загрязняющих веществ. Это отражается в том, что резко возрастает содержание хлорид-ионов, частиц пыли и увеличивается общее солесодержание в фильтратах проб. Обращает на себя внимание полное отсутствие хлорид-ионов в первой пробе и наблюдается лишь опалесцирующий раствор во второй. Первый и второй отбор пробы производились в декабре месяце, когда на улицах города еще не использовались антиобледенители, в частности хлорид натрия.

Электропроводность фильтратов проб представлена на рис.2. Наблюдается абсолютное соответствие между накоплением загрязняющих веществ в пробе снега и удельной электропроводностью растворов. В случае анализа свежевыпавшего снега электропроводность составляет 150-200 мкСм/л, для лежалого снега показатель возрастает до 1500 мкСм/л.

Рис.2 Электропроводность взятых проб

Итогом исследования предполагается анализ почвы в месте отбора проб снега, определение общей солености почвы и других физико-химических характеристик. Предполагается также сравнить данную почву с почвой, взятой из рекреационной зоны Санкт-Петербурга.

См. также

Учебное оборудование производства ЗАО «Крисмас+» для исследования атмосферного воздуха и газов

Путеводитель по выбору оборудования для учебно-исследовательских работ

Этот материал опубликован в Сборнике тезисов участников VIII Международного конкурса «Инструментальные исследования окружающей среды»