4655

Экологическое исследование. Проба №1.

Место отбора: Дата:

Пробу отобрали:

Выполняя задание практической работы заполняйте таблицу.

Задание 1. Определение прозрачности воды.

Оборудование и реактивы: - колба 15-20 мл с исследуемой водой. Рекомендации: Для оценки прозрачности используйте следующие характеристики: прозрачная вода; слабо «опалесцирующая» вода (от слова «опал»- молочно-белый минерал с радужным оттенком, здесь имеется в виду именно этот отлив); слабо мутная; мутная; очень мутная. Более точным методом оценки можно определить если рассчитать степень прозрачности столба жидкости в см. Прозрачностью не менее 30см должны обладать воды, пригодные для питья. Речные воды 2-5 см. Уменьшение прозрачности – свидетельство загрязнения.

В цилиндр налейте воду (15-20 мл.), на расстояние 4 см от дна положите шрифт. Сливайте воду до тех пор, пока буквы не будут читаться. Высоту столба замеряйте линейкой.

Задание 2. Определение цвета воды.

Оборудование : - 2 стеклянных цилиндра высотой 10 см, - бумажный фильтр с воронкой химической; -линейка; -дистиллированная и исследуемая вода ; -лист белой бумаги.

Рекомендации: 1.Профильтруйте через бумажный фильтр исследуемую воду.

2.Налейте её в цилиндр.

21

3.В другой цилиндр налейте дистиллированную воду.

4.Сравните цилиндры перед белой бумагой. Определите цвет исследуемой воды по сравнению с дистиллированной.

Если окраска при сравнении отсутствует при высоте воды более 10 см ,то вода пригодна для питья.

Если окраска видна уже до 4 см, то воду можно применять только в технических целях.

Задание 3. Определение запаха воды.

Оборудование: - колба 15-20 мл; стекло для накрытия колбы; горелка; шкала интенсивности запаха.

Рекомендации:

1.Определите характер и интенсивность запаха воды при 20 градусах. В питьевой воде при 20 градусах допустимо наличие запаха не более 2 баллов.

2.Для определения запаха при 60 градусах 15 мл исследуемой воды налейте

вколбу 20 мл, закройте стеклом и нагрейте до 50-60 градусов.

3.После этого колбу встряхните, воду перемешайте вращательными движениями, снимите стекло и определите характер и интенсивность запаха по шкале.

Шкала интенсивности запаха.

Задание 4. Определение вида загрязняющих веществ по запаху воды.

22

Вывод. Определить пригодность воды для питья. Узнать водопроводная вода или речная. Предложить методы очистки воды.

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №5

«Очистка загрязнённой воды».

Загрязненную воду можно очистить. При благоприятных условиях это происходит естественным путем в процессе природного круговорота воды. Но загрязненным бассейнам-рекам, озерам и т. п.- для восстановления требуется значительно больше времени. Чтобы природные системы сумели восстановиться, необходимо прежде всего прекратить дальнейшее поступление отходов в реки. Промышленные выбросы не только засоряют, но и отравляют сточные воды. А эффективность дорогостоящих приспособлений для очистки таких вод пока еще недостаточно изучена. Несмотря ни на что, некоторые городские хозяйства и промышленные предприятия все еще предпочитают сбрасывать отходы в соседние реки и весьма неохотно отказываются от этого только тогда, когда вода становится совсем непригодной или даже опасной.

Порядок работы:

1.Получите у учителя образец грязной воды. Мерным цилиндром измерьте объём, запишите объём в тетрадь.

2.Внимательно изучите внешний вид образца воды: цвет, запах, прозрачность, наличие твёрдых частиц или пятен и занесите наблюдения в таблицу.

Отделение воды от масла.

Если оставить стоять смесь воды и масла, то она разделится на два слоя, причём масло окажется сверху.

1.С помощью бумажного и ватного фильтра.

2.Изучите внешний вид и измерьте объём оставшегося водного слоя. Сохраните его для следующих опытов.

Фильтрование через песок.

23

Песочный фильтр захватывает твёрдые частицы, загрязняющие воду, которые слишком велики, для того чтобы пройти между песчинками.

1.Распрямите скрепку для бумаги и с её помощью сделайте небольшие отверстия в донышке пластмассового стакана.

2.Насыпьте в этот стакан слоями гравий, песок и снова гравий. Нижний слой гравия предотвращает вымывание песка через отверстия. Верхний - чтобы песок не взмучивался при переливании воды.

3.Осторожно налейте фильтруемый раствор в стакан. Соберите отфильтрованную воду в отдельный стакан.

4.Рассмотрите внешний вид и измерьте объём воды. Сохраните её для последующих опытов.

Адсорбция / фильтрование на древесном угле.

Древесный уголь адсорбирует (поглощает, задерживает на своей

поверхности) многие вещества, которые могут придавать воде мутный вид, а так же неприятный запах и вкус.

1.Сверните бумажный фильтр.

2.Поместите свёрнутый фильтр в воронку, слегка смочив водой.

3.Воронку опустите в пустой стакан.

4.Поместите древесный уголь в другой стакан объёмом 100 мл слоем 1 см.

5.Добавьте образец воды к древесному углю в стакан, перемешайте смесь и осторожно пропустите её через бумажный фильтр. Следите, чтобы жидкость не протекала между фильтровальной бумагой и воронкой.

6.Если фильтрат содержит небольшие тёмные частички древесного угля, то профильтруйте ещё раз, используя чистую фильтровальную бумагу.

7.После того как вы останетесь довольны внешним видом и запахом очищенной воды, слейте её в мерный цилиндр. Запишите конечный объём очищенного образца.

Расчёты: % «чистой» воды = V «чистой» воды/V грязной воды · 100% Вопросы: сколько процентов жидкости теряется в результате очистки и

какой объём грязной воды был потерян?

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №6.

Экологические проблемы при химическом загрязнении окружающей среды.

Под загрязнением окружающей среды понимают нежелательное изменение ее свойств в результате антропогенного поступления различных веществ и соединений. Это загрязнение приводит к вредному воздействию на литосферу, гидросферу, атмосферу, на биосферу, на здания, конструкции и материалы, а в конечном итоге и на самого человека. Главным источником

24

такого загрязнения является возвращение в природу огромной массы отходов, которые образуются в процессе производства и потребления человеческого общества. По подсчетам ученых в 1970 г. они составляли 40 млн. т, а к концу XX в. их объем может достигнуть 100 млрд. т. Особенно опасно поступление в окружающую среду химических веществ, синтезированных человечеством и ранее не существовавших в природе.

Задание 1. Исследование уровня загрязнения воздуха автомобильным транспортом.

Автотранспорт является одним из основных загрязнителей атмосферы оксидами азота (NO, NO2) и угарным газом (СО), содержащихся в выхлопных газах. Доля транспортного загрязнения воздуха составляет более 60% по угарному газу и более 50% по оксидам азота от общего загрязнения атмосферы этими газами.

Количество выбросов вредных веществ, поступающих от автотранспорта в атмосферу, может быть оценено расчетным методом. Исходными данными для расчета количества выбросов являются:

- количество единиц автотранспорта разных типов, проезжающих по выделенному участку автотрассы в единицу времени;

-нормы расхода топлива автотранспортом ( средние нормы расхода топлива автотранспортом приведены в табл. 1)

- значения эмпирических коэффициентов, определяющих выброс вредных веществ от 1автотранспорта в зависимости от вида горючего (приведены в табл. 2)

25

автомашины количества топлива (также в литрах), необходимого для проезда 1 км (то есть равного удельному расходу).

Задание. 1.Выберите участок автотрассы вблизи школы (места жительства, отдыха) длиной 0,5-1 км, имеющий хороший обзор.

2.Измерьте шагами длину участка (l м), предварительно определив длину своего шага.

3.Определите количество единиц автотранспорта, проходящего по участку в какой-либо период времени, например в течении 20 минут. При этом заполняйте табл. 3

Количество единиц автотранспорта за 1 час рассчитывают, умножая на 3 количество, полученное за 20 минут.

4.Рассчитайте общий путь, пройденный выявленным количеством

автомобилей каждого типа за 1 час (L, км) по формуле: Li = Ni*L, где Ni– количество автомобилей каждого типа за час.

I - обозначение типа автотранспорта; L – длина участка, км.

Полученный результат занесите в таблицу 3.

5. Рассчитайте количество топлива (Qi , л) разного вида, сжигаемого при

этом двигателями автомашин, по формуле: Qi = Li * Yi . Значение Yi возьмите из табл.1. Полученный результат занесите в таблицу 4. Определите общее количество сожженного топлива каждого вида Qи занесите результат в таблицу 4.

26

6. Рассчитайте количество выделившихся вредных веществ в литрах при нормальных условиях по каждому виду топлива и всего по таблице 5.

Обработка результатов и выводы. 1.Рассчитайте:

а) массу выделившихся вредных веществ (m, г) по формуле: m= V*М / 22,4 б) количество чистого воздуха, необходимое для разбавления выделившихся вредных веществ для обеспечения санитарно-допустимых норм загрязнения окружающей среды. Результаты запишите в таблицу 6.

2. Принимая во внимание близость к автомагистрали жилых и общественных зданий, сделайте вывод об экологической обстановке в районе исследованного вами участка автомагистрали. Сравните результаты по различным участкам автодорог прилегающей территории, выясните какие улицы имеют наибольшую загазованность.

Задание 2.Исследование состава и качества питьевой воды.

Суточный обмен воды в организме человека составляет 2,5 л. Поэтому от ее качества сильно зависит состояние человека, его здоровье и работоспособность. Различные вещества, присутствующие в воде, придают ей запах и вкус.

В последнее время к экологическим проблемам многих населенных пунктов прибавилась проблема чистой питьевой воды. Ухудшилось ее качество, вкусовые свойства, появился специфический запах, повысилась жесткость. Цвет воды определяется содержащимся в ней общим количеством минеральных и органических примесей и загрязнений. Обычно на цвет

27

влияют соли железа и гуминовые кислоты, которые образуются при перегнивании растительности и окрашивают воду в желтый, желто-бурый, коричневый цвета. Зеленоватую окраску воде придают бурно размножающиеся микроскопические водоросли и животные. Это свидетельствует о перенасыщении воды питательными веществами. Единицей цветности служат особые градусы. Цвет питьевой воды не должен превышать 400 по данной шкале.

Задание. 1. Изучение запаха воды.

Воду из-под крана (из колодца, колонки) налейте в пробирку чуть больше половины, закройте пробкой, энергично взболтайте и сразу понюхайте. Запах может отсутствовать или быть слабо ощутимым. Может ощущаться болотный, землистый, рыбный, аммиачный запахи. По интенсивности запах может быть сильно отчетливым, слабым и очень слабым.

2. Изучение прозрачности.

Мерный цилиндр со стеклянным дном наполните водой до верхней отметки, поставьте на печатный текст газеты, на который смотрите через толщу воды. В зависимости от видимости текста газеты прозрачность воды можно оценить как:

-прозрачная; -слегка замутненная; -мутная -очень мутная.

3. Изучение мутности воды (то есть определение взвешенных частиц).

Соберите установку для фильтрования, размешайте воду в цилиндре стеклянной палочкой и вылейте в воронку с фильтром. После полного прохождения воды через фильтр, рассмотрите, что осталось на фильтре: песок, мелкие механические частицы глины и др. Сделайте вывод о качестве питьевой воды в вашем населенном пункте.

28

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №7

«Моделирование этапов очистки воды».

Эффективность метода очистки воды зависит от того, насколько правильно будет определен тип загрязнения. С целью больше узнать о типе и концентрации посторонних веществ в воде проводится химический, физикохимический и биологический анализы.

1. В лабораторный стакан емкостью 500 мл налейте 400 мл водопроводной воды и внесите в нее перечисленные ниже загрязняющие вещества:

-столовая ложка почвы;

-несколько капель или кристалликов пищевого красителя;

-около 1мл прокисшего молока или мясного бульона, содержащего бактерии.

Ккаким типам загрязнителей относятся названные вещества? Присутствие в воде этих веществ заметно по ее относительной

мутности. Исследуйте эффективность различных способов очистки для устранения загрязнителей.

2. Отстаивание.

Налейте 50 мл загрязненной воды в мерный цилиндр. Наблюдайте за происходящими изменениями в течение 0,5-1 ч. Какие из загрязняющих веществ можно удалить отстаиванием? Исследуйте верхний слой воды на загрязнение следующими способами:

- присутствие в воде взвесей определяется ее относительной мутностью

(прозрачная вода взвесей практически не содержит);

-присутствие растворенных веществ в данном случае определяется визуально, т.к. нами был использован пищевой краситель;

- присутствие бактерий проверяется с помощью стерильной проволочной петли: петлю простерилизуйте в пламени; перенесите каплю исследуемой воды из стакана в чашку Петри с заранее приготовленной питательной средой - эта среда обеспечивает рост бактерий, так что их присутствие будет заметно по появлению колоний через несколько дней.

3. Фильтрование.

Отфильтруйте с помощью воронки и фильтровальной бумаги 20-30 мл загрязненной воды в чистый лабораторный стакан. Проверьте отфильтрованную воду на загрязнение описанными выше способами.

Удаляются ли в результате фильтрования взвеси? Растворенные вещества? Бактерии? Сравните эффективность отстаивания и фильтрования.

29

4. Хлорирование.

Налейте 30-40мл загрязненной воды в лабораторный стакан емкостью 100 мл. Добавьте несколько капель раствора хлорки, тщательно перемещайте и дайте отстояться в течение 10 мин. Проверьте воду на загрязнения.

Удаляются ли в результате хлорирования взвеси? Растворенные вещества? Бактерии? Почему в настоящее время особую актуальность приобретают разработки технологий обеззараживания воды без применения хлора?

5. Дистилляция.

Соберите установку для дистилляции воды. Пронаблюдайте за этим процессом. Удаляются ли в результате дистилляции взвеси? Растворенные вещества? Бактерии? Почему дистилляцию не используют как единственный способ надежной очистки питьевой воды?

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №8

«Исследование ежесуточного объема бытовых объемов».

Настоящее время на каждого жителя нашей планеты приходится около 1 т мусора в год. Если весь накапливающийся за год мусор не уничтожать и не перерабатывать , а ссыпать в одну кучу , то образовалась бы гора высотой с Эльбрус –высочайшую горную вершину Европы. В 1992 г. международный форум в Рио-де-Жанейро назвал утилизацию отходов одной из главных проблем человечества.

Задание. В течение недели фиксируйте количество выброшенного бытового мусора в таблице:

Каких отходов набирается за день больше всего?

Как вы думаете, почему во многих странах во дворе ставят, как правило, несколько мусорных баков с надписями « Пищевые отходы», «Стекло», «Пластмасса» и др. Что вы можете предложить, чтобы отходов стало меньше?

30