Исследовательская работа Химические элементы окружающей среды Угличского муниципального района




Скачать 482.41 Kb.
НазваниеИсследовательская работа Химические элементы окружающей среды Угличского муниципального района
страница1/5
Дата22.09.2012
Размер482.41 Kb.
ТипИсследовательская работа
  1   2   3   4   5


Муниципальное общеобразовательное учреждение

Угличский физико-математический лицей


Исследовательская работа


Химические элементы окружающей среды Угличского муниципального района


Выполнили: Чурилкина Владислава ученица 10 класса


Руководители работы: Кукушкина Наталья Александровна

учитель биологии


г. Углич

2008 год


Содержание






Введение…………………………………………………………

3 – 4

Глава 1

Химический состав среды обитания…………………………..

4 – 15

1.1.

Геохимия как наука. …………………………………………...

4 – 8

1.2.

Атмосфера и её состав…………………………………………

8 – 9

1.3.

Почва и ее состав…………………………………………...…...

10 – 12

1.4.

Гидросфера и её состав………………………………………....

12 – 15

Глава 2

«Химические элементы окружающей среды Угличского МР»– дистанционный проект по исследованию природной территории Угличского муниципального района………….....



15 – 17

2.1.

Этапы реализации проекта……………………………………..

16

2.2.

Реализация первого этапа проекта……………………….........

16 – 17

Глава 3

Исследования окружающей среды Угличского муниципального района. ………………………………………


17 – 20

3.1.

Исследование воды города Углича учащимися физико-математического лицея ………………………………………..


17 – 18

3.1.1.

Состав гидросферы……………………………………………..

18 – 19

3.1.2.

Характеристика источников воды г. Углича………………….

19 – 23

3.1.3.

Исследование воды различных источников…………………..

23– 27

3.2.

Особенности содержания некоторых тяжелых металлов в почве города Углича …………………………………………..


27 – 29

3.3.

Свинцовые загрязнения атмосферы и снежного покрова г. Углича…………………………………………………………..


29 – 30

Глава 4.

Выводы и перспективы работы………………………………..

30 – 31




Заключение………………………………………………………

31 – 32




Список литературы……………………………………………..

32 – 33



Приложения:

№ 1 Таблицы

№ 2. Методики исследования воды.

№ 3. Таблица предельно допустимых концентраций химических элементов в воде.

№ 4. Карта исследований.

№ 5. Буклет.

№ 6. Компакт-диск ─ web-сайт проекта «Химические элементы окружающей среды Угличскаго муниципального района».


Введение.

Экологические проблемы современных городов – это одни из основных проблем человечества, ибо город формирует совершенно особую среду, лишь внешне похожую на природную. Искусственная среда, искусственная экосистема воздействует на все стороны жизни человека: его организм, психику; определяет трудовую деятельность любого индивида, его экономический и социальный статус.

В соответствии с 72 статьей Конституции РФ природопользование, охрана окружающей среды (ООС) и обеспечение экологической безопасности относятся к предметам совместного ведения Российской Федерации и ее субъектов. Земля и другие природные ресурсы используются и охраняются как основа жизни и деятельности народов, проживающих на соответствующей территории.

Экологические проблемы Ярославской области связаны с антропогенным загрязнением окружающей среды, количественным и качественным изменением (истощением) ее компонентов - воздуха, воды, ландшафта, почвы и недр, а также последствиями нерационального природопользования и обращения вторичных ресурсов - отходов производства и потребления. Все это отрицательно сказывается как на состоянии здоровья населения, так и на состоянии экосистем, ведет к снижению их биоразнообразия и к деградации.

Актуальность исследовательской работы: В воздухе, в земной коре, в почве, в растениях встречаются многие химические элементы. В результате деятельности человека уже на протяжении многих десятков и сотен лет содержание элементов в окружающей среде изменяется. Происходит поступление тяжелых металлов в биосферу, что приводит к их значительному увеличению. И в результате своих исследований, мы и определим, какие элементы находятся в окружающей среде нашего города и района. Этим в данное время не занимаются специальные организации в виду отсутствия финансирования. Проблема наиболее актуальна для всей страны, в том числе и нашего города.

Новизна работы: Учащиеся многих школ города и района выполняют небольшие исследования воды, воздуха, почвы. Мы попытаемся, наряду со своими исследованиями, создать дистанционный проект, в процессе которого, соберем все имеющиеся исследования окружающей среды на содержание химических элементов.

Цель исследовательской работы:

вовлечение учащихся Угличского муниципального района в исследование природной территории нашего города и района.

Задачи:

1. Обобщить все имеющиеся исследования окружающей среды нашего региона.

2. Определить наличие химических элементов в гидросфере, атмосфере, почве и живом веществе на территории Угличского МР.

3. Создать электронную таблицу содержания химических элементов в окружающей среде Угличского муниципального района - «Энциклопедия химических элементов Угличского муниципального района».

Таким образом, в результате нашего проекта мы должны составить картину состояния окружающей среды нашего района.

Глава I. Химический состав среды обитания

1.1 Геохимия как наука.

«Геохимия научно изучает химические элементы, т. е. атомы коры, и, насколько возможно, всей планеты. Она изучает историю, их распределение и движение в пространстве». Так расшифровал ее содержание в 1927 году выдающийся русский и советский ученый В. И. Вернадский. Он по праву считается одним из главных основателей современной геохимии.

Впервые термин геохимия употребил один из первых профессиональных геохимиков — американский ученый. Ф. Кларк. Кларк рассуждал так: каждая горная порода, любой минерал является своеобразной химической системой. Под действием различных воздействий в ней происходят различные химические изменения. В результате возникает новая система, более устойчивая. Геохимии изучает это изменение.

Современная геохимия изучает историю атомов химических элементов Земли, точнее сказать, земной коры. Одна из важнейших задач геохимии — определение распространенности химических элементов в земной коре.

Впервые попытался оценить средний химический состав земной коры в 1815 г. английский минералог В. Филлипс на примере 10 элементов. Он правильно определил, что в неорганической природе резко преобладают кислород и оксиды кремния, алюминия и железа, подобно тому, как в живой природе «царствует» четверка элементов-органогенов: кислород, водород, углерод и азот. Затем наступило время обработки полученной информации. И здесь мы снова назовем имя Фрэнсиса Кларка. Современное название величин, характеризующих распространенность элементов, — кларки. Американский геохимик проделал титаническую работу. Он проанализировал данные по химическому составу большого количества минералов и горных пород; этих данных было более 5000. В 1889 г. Кларк опубликовал первую сводную таблицу среднего химического состава земной коры. Спустя 20 лет появился гораздо более весомый труд, в котором Кларк обобщил работы почти 1000 исследователей. В этом справочнике можно было найти данные о составе горных пород, почв и вод. Вскоре Кларк с помощью геолога Г. Вашингтона произвел классический расчет среднего содержания химических элементов в условном слое земной коры толщиной 16 км. Данные Кларка и Вашингтона для наиболее распространенных элементов с тех пор изменялись в незначительной степени. Вот для примера небольшая табличка:

Элемент

Содержание в земной коре

(в % от массы земной коры)

Элемент

Содержание в земной коре

(в % от массы земной коры)

Кислород

47,2

Алюминий

8,80

Кальций

3,6

Калий

2,6

Кремний

27,6

Железо

5,10

Натрий

2,64

Магний

2,10

В сумме эти числа дают около 98%. Следовательно, на долю всех остальных элементов, существующих на Земле, приходится немногим более 2%.

Одна из попыток рассчитать средний химический состав земного шара принадлежит американскому исследователю Б. Мэйсону.

Вот предложенная им последовательность химических элементов - (в % от массы): железо — 38,8, кислород — 27,17, кремний — 13,84, магний — 11,25, сера — 2,74, никель — 2,70, алюминий— 1,07, кальций—1,07, натрий — 0,51, кобальт — 0,20. Такова первая десятка наиболее распространенных элементов земного шара. Если выписать величины кларков химических элементов в соответствии с их порядковыми номерами в периодической системе, то обнаруживаются любопытные закономерности. Все наиболее распространенные элементы располагаются в верхней части менделеевской таблицы: все те, что приведены в табличке, имеют сравнительно небольшие порядковые номера. Кларки элементов, расположенных за железом, колеблются в интервале 10~2 — 10~16%. В общем и целом среднее содержание элементов изменяется по мере увеличения зарядов ядер их атомов.
Когда говорят о значении периодического закона Д. И. Менделеева, обязательно упоминают, что он имел и имеет важное значение для развития геохимии. В самом деле, современная геохимия, коль скоро она призвана изучать историю атомов химических элементов, немыслима без периодической системы и теоретических представлений о строении атомов.
Еще в середине 20-х годов крупнейший геохимик из Норвегии В. Гольдшмидт предложил геохимическую классификацию элементов, опирающуюся на менделеевскую таблицу. Он связал ее также с закономерностями построения внешних электронных оболочек атомов и ионов. В основных чертах эта классификация сохранилась и в наши дни.
В соответствии с ней все химические элементы разбиваются на четыре геохимические группы.
Первая, самая многочисленная, включающая 54 элемента, т. е. более половины элементов, существующих в природе. Они называются литофильными, т. е. дословно в переводе с греческого это слово означает «камнелюбивые». Они составляют основу большинства горных пород и легко образуют кислородсодержащие минералы. С точки зрения строения атомов литофильные элементы имеют характерный общий признак: на внешней электронной оболочке их ионов содержится 8 электронов. Эти элементы в свободном состоянии в земной коре существовать не могут. Около 95% земной коры состоит из соединений литофильных элементов. К ним относятся щелочные и щелочноземельные металлы, галогены, алюминий, кремний, углерод, титан, редкоземельные элементы, торий, уран и др.

Следующая по численности — группа халькофильных элементов («меднолюбивых» в переводе с греческого). Их девятнадцать, и свое название они получили в связи с определенными свойствами меди, на которую они похожи в своем геохимическом поведении. Эти элементы отчетливо проявляют склонность образовывать природные соединения с серой и ее аналогами по группе менделеевской таблицы — селеном и теллуром. На внешней оболочке катионов халькофильных элементов содержится 18 электронов. К халькофилам принадлежат такие элементы, как медь, серебро, золото, цинк, ртуть, германий, свинец, сера; некоторые из них встречаются в природе в свободном виде.

Сидерофильных (или «железолюбивых») элементов одиннадцать. Многие из них встречаются в самородном состоянии. Это элементы VIII группы периодической системы Д. И. Менделеева: семейство железа и семейство платиновых металлов, а также молибден и рений. На внешней оболочке их ионов содержится от 9 до 17 электронов.

Всего 8 простых веществ, составляющих земную атмосферу, относятся к атмофильным элементам (водород, азот, кислород и благородные газы). Их атомы или ионы содержат на внешней оболочке 2 - 8 электронов.

Мы видим, что происходит как бы отчетливое разделение элементов на четыре геохимические группы. Наверху—газовая фаза (атмофилы), ниже—шлаки, скопление разных оксидов (литофилы), еще ниже — сульфиды (халькофилы) и, наконец, в самом низу — металлическое железо (сидерофилы). Данная геохимическая классификация элементов помогает при изучении сложнейших процессов химической дифференциации различных веществ и соединений в толще земной коры и в метеоритах. Она объясняет распределение отдельных элементов по различным слоям Земли.

В двадцатом столетии возникла еще одна научная дисциплина на стыке наук — биогеохимия. Основателем ее был В. И. Вернадский. Она изучает геохимические процессы, связанные с живым веществом. Живые организмы играют огромную роль в миграции атомов. Результатом деятельности живых организмов является образование еще одной оболочки Земли — биосферы. И наконец, назовем еще гидрохимию — химию гидросферы: - она тоже ведь составная часть геохимии. Каждая из этих геохимических «ветвей» своими методами изучает историю атомов химических элементов.

1.2.Атмосфера и её состав.

Атмосфера — внешняя оболочка биосферы, ее масса ничтожна — всего лишь одна миллионная массы Земли, но роль во всех природных процессах огромна. Наличие вокруг земного шара атмосферы определяет общий тепловой режим поверхности планеты, защищает ее от вредного космического излучения и ультрафиолетового излучения Солнца. Циркуляция в атмосфере влияет на местные климатические условия, а через них — на режим рек, почвеннорастительный покров и на процесс рельефообразования.

Современный газовый состав атмосферы — результат длительного исторического развития природы. Воздух, как известно, состоит из азота (78,09%), кислорода (20,95%), аргона (0,93%), углекислого газа (0,03%), неона, других газов и паров воды. Кроме того, он содержит различные вещества, выделяемые природными источниками: пыль как растительного, вулканического и космического происхождения, так и возникающую при эрозии почв, капельножидкую воду (туман), частицы морской соли, газы, образующиеся во время лесных и степных пожаров, различные продукты растительного, животного или микробиологического происхождения.

Нижняя, преобладающая по массе, часть атмосферы называется тропосферой. Она простирается в среднем до высот 8—10 км в полярных широтах, до 10—12 км — в умеренных, до 16—20 — в тропических. Над тропосферой располагается стратосфера, от которой тропосфера отделена сравнительно тонким переходным слоем — тропопаузой. В стратосфере доля азота и кислорода снижается и увеличивается процентное содержание водорода, гелия и других газов. Именно между тропосферой и стратосферой находится озоновый слой, который поглощает большую часть ультрафиолетовой солнечной радиации, предохраняя живую природу планеты.

Выше стратосферы, продолжающейся до высоты 55— 95 км, простирается ионосфера (примерно до высоты 1000 км). Этот слой способен отражать радиоволны, что позволяет осуществлять дальнюю радиосвязь по всему земному шару (это явление обязано наличию здесь положительных и отрицательных ионов, а также свободных электронов). И наконец, ионосфера переходит в экзосферу — зону утечки легких газов атмосферы в космическое пространство.
Для жизнедеятельности человека наиболее важной частью воздуха является кислород. Через легкие он поступает в кровь, которая доставляет его вместе с питательными веществами в клетки организма. При повторном соединении кислорода с углеродом выделяется первоначальная энергия, стимулирующая работу мускулов, согревающая организм, обеспечивающая работу нервной системы, деятельность мозга, прохождения метаболических (т. е. обменных) процессов.

  1   2   3   4   5

Похожие:

Исследовательская работа Химические элементы окружающей среды Угличского муниципального района iconИсследовательская работа «Красная книга Угличского муниципального района»
Список литературы
Исследовательская работа Химические элементы окружающей среды Угличского муниципального района iconДипломная работа работа тест-системы для индикации ионов тяжёлых металлов в объектах окружающей среды
Характеристика, классификация и химические основы тест-систем
Исследовательская работа Химические элементы окружающей среды Угличского муниципального района iconУрок химии в 8 классе по теме "Основания"
Давайте с вами вспомним химические элементы, перед вами рисунок с изображением животного, а вот какого, вы узнаете, если правильно...
Исследовательская работа Химические элементы окружающей среды Угличского муниципального района iconБиоиндикаторы загрязненности окружающей среды вашего района
Цель урока: дать учащимся общее понятие "биоиндикация". Рассмотреть животных и растения, являющихся биоиндикаторами загрязненности...
Исследовательская работа Химические элементы окружающей среды Угличского муниципального района iconХимические основы экологии
Целями освоения дисциплины (модуля) «Химические основы экологии» являются: знание базовых общепрофессиональных теоретических основ...
Исследовательская работа Химические элементы окружающей среды Угличского муниципального района iconУчебно-исследовательская работа обучающихся
Муниципальное учреждение «Методический центр» Романовского муниципального района Саратовской области
Исследовательская работа Химические элементы окружающей среды Угличского муниципального района iconБюллетень новых поступлений январь 2010 года
Инженерная защита окружающей среды" напр подготовки "Защита окружающей среды" / А. Г. Ветошкин. Москва : Высшая школа, 2008. 397...
Исследовательская работа Химические элементы окружающей среды Угличского муниципального района iconИсследовательская работа на тему: «Приспособленность растений к жёстким условиям среды (на примере растительности тундры и лесотундры)»
Муниципального образовательного учреждения средней общеобразовательной школы №2 р п. Беково
Исследовательская работа Химические элементы окружающей среды Угличского муниципального района iconПрограмма учебной дисциплины «Геохимия окружающей среды и ландшафтоведение»
Целью дисциплины «Геохимия окружающей среды и ландшафтоведение» является формирование у студентов понимания целостности биосферы...
Исследовательская работа Химические элементы окружающей среды Угличского муниципального района iconИсследовательская работа Построение графиков функций, содержащих знак модуля
Хисматуллина Лейля Ильдаровна, ученица IX класса Исенбаевской средней общеобразовательной школы Агрызского муниципального района...
Разместите кнопку на своём сайте:
Библиотека


База данных защищена авторским правом ©lib.znate.ru 2014
обратиться к администрации
Библиотека
Главная страница