Участники исследования: команда «Безумные информатики» Баранова Настя, Бельтюкова Ира, Корабейников Саша, Стромило Дима, Алешин Сергей, Анисимова Света, Бакшанская Катя.

В день зимнего равноденствия г наша дружная команда, снарядившись всем необходимым оборудованием, отправилась на опытный участок.

Предварительно на уроках труда наши мальчишки заготовили снегомерную рейку с отметками, она понадобилась нам для измерений глубины снега в разных точках опытного участка. С собой мы взяли лопату, сантиметровую ленту, мерные химические стаканы для взятия проб. Время работы на опытном участке ограничено светлым временем суток (1,5-2 часа в полярную ночь. Мы выбрали самое светлое время суток.

Дата проведения исследований : 22 декабря 2010года Самое светлое время суток по московскому времени Облачно небо покрывают слоисто- перистые облака, сквозь которые пробивается солнечный свет Температура воздуха: -15 С Безветренно.

Измерение глубины снега производили в 14 точках нашего опытного участка 1 2 (более подробный отчет о полученных измерениях можно посмотреть в загруженном документе «Отчет о результатах исследования снега 22.12»)

Глубина снежного покрова в разных точках опытного участка от 20см около дороги (т.5 - смотрите план опытного участка в загруженном документе «Отчет о результатах исследования снега 22.12») до 80 см на заснеженной части склона сопки (т.2 на фото предыдущего слайда) 60см 80см

Неодинаковая глубина снежного покрова на разных участках может быть связана с рельефом местности, и особенностями деятельности человека На ровных плоских участках глубина снега небольшая от 30 до 50 см. На склонах сопок, в «нехоженных» человеком местах достигает 80 см. 80см Вблизи дорог, тропинок, в тех местах, где возможна расчистка снежного покрова человеком толщина его около 20 см.

Яму выкапывали до тех пор, пока лопата не соприкоснулась с почвой Срез снежного покрова Под толщей снега мы обнаружили прошлогоднюю траву

Температуру снега измеряли с помощью термометра на разной глубине через каждые 10 см. Для этого палочкой диаметром с термометр пробивали отверстия в стенке ямы и вставляли в отверстия термометр.

Слой снега, см t°C ,5-7,5-5,5-3-0,5 Температура снега в более глубоких слоях снежного покрова выше, чем у поверхности. На поверхности снега температура может значительно повышаться и понижаться. В нижних слоях (даже в разгар снеготаяния) она остается неизменной – близкой к нулю или несколько ниже. Поскольку с слоях снега есть воздушные прослойки, то слои препятствуют отдаче тепла землей.

Снег был пушистый и достаточно сыпучий, поэтому пробы снега брали с помощью химических мерных стаканов. Снег старались зачерпывать из каждого слоя на разной глубине

Фиксируем результаты Вносим данные в рабочий журнал исследований

Структура снега на разной глубине немного различается: На поверхности снег сухой пушистый, рассыпчатый, пескообразный, светло-голубого оттенка. В верхних слоях среза - сухой, зернистый, ноздреватый. В самой нижней части более плотный, сырой, слежавшийся, желтоватого оттенка. Серо-желтый оттенок снега, взятого с глубины можно объяснить тем, что в него попали частички почвы и лежалой травы. А снег на поверхности - более свежий и чистый. Более подробное описание снега на разной глубине можно посмотреть в загруженном файле «Отчет о результатах исследования снега 22.12».

Взятые пробы снега мы отнесли в наш школьный кабинет химии, пометили, в каком из сосудов из какого слоя брали снег). Оставили сосуды со снегом при комнатной температуре для растаивания. Измерение плотности снега

Слой снега, см Объём талой воды из пробы, мл Из образцов снега, взятых на большой глубине, получили большее количество воды, что свидетельствует о том, что снег в нижних слоях плотнее. В среднем слое (на глубине 40см) была обнаружена снежная корка, поэтому, возможно, объем талой этого слоя больше, ведь снег там плотнее и тяжелее. Измерение плотности снега Когда снег с сосудах растаял, измерили объём талой воды в каждом из сосудов с помощью мерного цилиндра.

Проводя исследования снега, которые предложила нам Global Lab, нас заинтересовал вопрос о том, содержат ли пробы снега нашего опытного участка какие-либо загрязнители. Мы решили провести несложные химические исследования по определению: содержания механических примесей, цвета, прозрачности, запаха; кислотности; выявлению химических загрязнителей, в том числе ионов тяжелых металлов

Определение содержания взвешенных частиц Массу взвешенных веществ рассчитывали по формуле: (m2-m1)*1000/V, где где m1- масса бумажного фильтра до опыта, m2- масса бумажного фильтра с осадком взвешенных частиц, V- объем воды для анализа в л. ПДК = 10мг/л. Результат: в пробах 1,2,3,4 осадка не обнаружили ( в пробах 5 и 6 – есть небольшой осадок в пределах ПДК (наличие взвешенных частиц в пробе снега с самого нижнего слоя связано с попаданием в пробу частичек почвы и травы ) Методику и подробные результаты анализа снега можно посмотреть в загруженном файле «Химические исследования снега ». Содержание взвешенных частиц определяли фильтрованием определенного объема талой воды через бумажный фильтр и последующим высушиванием на фильтре осадка до постоянной массы

Определение цвета Для определения цветности талой воды брали стеклянные стаканы с пробами и лист белой бумаги. На белом фоне бумаги определяли цвет воды (голубой, зеленый, серый, коричневый) - показатель определенного вида загрязнения. Проба 1Проба 2Проба 3Проба 4Проба 5Проба 6 цвет Светло-серый желтоватыйСветло-желтый

Для определения прозрачности воды использовали стеклянный мерный цилиндр с плоским дном, в который наливали воду. По высоте столба читабельности стандартного печатного текста определяли прозрачность. Определение прозрачности талой воды В результате опыта установили - степень прозрачность талой воды в образцах: 1,2,3,4 – 45см; см; 6 – 38см Методику и подробные результаты опытов можно посмотреть в загруженном файле «Химические исследования снега ». 1 6

Определение прозрачности талой воды

Запах воды обусловлен наличием в ней пахнущих веществ, которые попадают в нее естественным путем и со сточными водами. Характер и интенсивность запаха определяли по предлагаемой методике (см. загруженный файл «Химические исследования снега») Определение запаха Проба 1Проба 2Проба 3Проба 4Проба 5Проба 6 Характер, интенсивность запаха 0 Запаха нет 0 Запаха нет 0 Запаха нет 0 Запаха нет 0 Запаха нет 1 травянистый Результаты опыта: 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.

Кислотность определяли с помощью универсальной индикаторной бумаги : Определение кислотности снега Установили, что среда растворов во всех пробах одной точки (т.2 – на всей глубине) нейтральная, т.к. универсальный индикатор окрашивался в жёлтый цвет. Участок (т.5) у дороги более загрязнен, среда талой воды - слабокислая. Понижение показателя рН (повышение кислотности) связано с выбросами автомобилей, поток которых по данному участку в течение зимы интенсивный.

Приготовление к опытам В стаканы с талой водой поместили полоски фильтровальной бумаги, извлекли их через 20 минут и высушили. Приготовление растворов

Приготовление реактивов для химических исследований взвешивание фильтрование Растворение

Возможно, это связано с выбросами автомобилей, поток которых по данному участку в течение зимы интенсивный. По методике определяли содержание хлорид-, сульфат- и сульфит-ионов в исследуемых пробах. Результат: Обнаружили, что во всех пробах снега, взятых с пришкольной сопки (точка.2), содержание ионов Cl -, SO 4 2-, SO 3 2- менее 1 мг/л. В пробе снега, взятой с участка (точка 5) у дороги было обнаружено повышенное содержание хлорид- ионов (Cl - ), более 10мг/л (помутнение раствора в присутствии нитрата серебра)

обнаружение сульфит-ионов Обнаружение хлорид-ионов

В пробирки с пробами добавляли по капле концентрированной азотной кислоты, 2-3 капли пероксида водорода и 0,5 мл раствора роданида калия Обнаружение катионов железа Fe 3+ Результат: Изменение окраски раствора, которое свидетельствует о повышенном содержании ионов трехвалентного железа наблюдалось в пробе снега, взятой у дороги.

Обнаружение катионов свинца Pb 2+ В исследуемые образцы проб талого снега вносили по 1мл 50% раствора уксусной кислоты и по 0.5мл 10% раствора дихромата калия. Наличие ионов свинца было обнаружено в пробе снега, взятого у дороги (точка 5) по выпадению желтого осадка нерастворимой соли свинца. Содержание катионов свинца там более 10мг/л. В пробах снега, взятых с пришкольного участка (точка 2 ) по всей глубине снежного покрова, катионов свинца не обнаружено.

Обнаружение катионов меди Cu 2+ В фарфоровую чашку помещали 3-5мл каждой пробы, осторожно выпаривали досуха и наносили на периферийную часть пятна каплю концентрированного раствора аммиака. Результат: Ни в одной из проб мы не обнаружили изменения окраски растворов. Это говорит о том, что в снежном покрове пришкольной сопки и придорожной части (т.5 на плане местности) содержание меди за пределами чувствительности используемого нами метода, т.е. значительно не превышено.

Ионы загрязните ля Путь выявления в растворе Результаты в пробе Точка 2 опытного участка Результаты в пробе точка 5 (около дороги) Fe 3+ проба+1мл HNO 3 +H 2 O 2 + 1мл KCNS= Fe(CNS) 3 красный осадок нет Розовый раствор, [ Fe 3+ ] около 10мг/л Cu 2+ проба+ NH 4 OH =[Cu(NH 3 ) 4 ] раствор синего цвета нет Pb 2+ проба+K 2 СrO 4 =PbСrO 4 Желтый осадок нет Да, [ Pb 2+ ] Более 10мг/л

Капельный анализ проб снега также показал наличие в снежной пробе (около дороги) повышенное содержание ионов свинца и железа. Результаты капельного анализа Капельный анализ проб снега также показал наличие в снежной пробе (около дороги) повышенное содержание ионов свинца и железа.

Анисимова Света Бакшанская Катя Баранова Настя Команда «Безумные информатики» МОУ СОШ 289 г.Заозерск Мурманской области

Стромило Дима, Бельтюкова Ира, Баранова Настя, Алешин Сергей, Корабейников Саша Команда «Безумные информатики» МОУ СОШ 289 г.Заозерск Мурманской области