Мадиева Айгуль Шамильевна учитель биологии и химии высшей категории моу «Варваринская сош» 2011год Содержание Аннотация научная статья
| Вид материала | Статья |
СодержаниеНаучная статья. |
- Использование икт на уроках биологии и химии, 83.16kb.
- Анализ работы городского методического объединения учителей биологии г. Боготола, 171.67kb.
- Химия «Необычные свойства обычных металлов», 133.16kb.
- Выполнила Е. А. Тихонова учитель высшей категории моу сош №5г, 161.31kb.
- Хуснутдинова Накия Гараевна, учитель географии и биологии высшей квалификационной категории, 231.92kb.
- Классен Светлана Викторовна, учитель математики высшей категории моу «Красногвардейская, 226.21kb.
- Кряжева Лариса Александровна, учитель географии высшей квалификационной категории моу, 41.61kb.
- Исследовательский проект чипсы: лакомство или яд? Разработчики: ученики 9-11 классов, 159.99kb.
- Урок литературного чтения 3 класс (традиционная система обучения), 85.81kb.
- Лисун Наталья Михайловна к п. н., доцент кафедры химии и мпх, учитель биологии моу, 225kb.
V межрайонная научно-практическая конференция молодых исследователей
«Творчество юных - шаг в будущее»
Исследовательская работа
«Содержание тяжелых металлов в почвах
д. Варвара»
Выполнила:
Шакирова Лиана Мунировна
Ученица 10 класса
МОУ «Варваринская СОШ»
Ярковского района
Руководитель:
Мадиева Айгуль Шамильевна
учитель биологии и химии
высшей категории
МОУ «Варваринская СОШ»
2011год
Содержание
Аннотация ………………………………………………………………………………….3
Научная статья
1.Почва и ее загрязнение…………………………………………………………………..4
2.Методика выполнения исследования…………………………………………………..4
3.Значение тяжелых металлов для живых организмов…………………………………8
4.Источники загрязнения почв тяжелыми металлами………………………………….9
5 Снижение воздействия тяжелых металлов…………………………………………….10
Заключение………………………………………………………………………………...11
Список использованной литературы……………………………………………………..12
Аннотация
Цель:
Определить содержание тяжелых металлов (железа, меди, свинца) в различных пробах почвы.
Задачи:
1.Провести отбор проб почвы и получить почвенный раствор.
2. Освоить методику определения тяжелых металлов в почве.
3. Определить содержание тяжелых металлов с помощью качественного анализа.
4.Изучить и проанализировать литературу о влиянии на живые организмы тяжелых металлов.
5.По итогам работы сделать выводы.
Методы:
1) Работа с литературой.
2) Сбор материалов.
3) Химический эксперимент.
4) Использование фотографий и рисунков.
5) Научно – исследовательская работа.
Гипотеза: я считаю, что не все участки почв в деревне благополучны по содержанию тяжелых металлов.
Для выполнения данной работы провела химические эксперименты на предмет содержания тяжелых металлов (железа, свинца и меди) почв с разных территорий деревни. По результатам исследований сделала вывод: что на тех участках, где есть автомобильный транспорт содержится свинец и медь.
Научная статья.
§1. Почва и ее загрязнение.
Почвенный покров является важнейшим природным образованием. главный источник пищи и одежды. Мы по ней ходим и всегда будем находится в тесном контакте с ней
Тяжелые металлы относятся к приоритетным загрязняющим веществам. Формально определению тяжелые металлы соответствует большое число элементов. Прежде всего представляют интерес те металлы, которые в наибольшей степени загрязняют атмосферу в виду использования их в значительных количествах в производственной деятельности и в результате накопления во внешней среде представляют серьезную опасность с точки зрения их биологической активности и токсических свойств.
§2. Методика выполнения исследования.
1.Отбор проб почвы и подготовка к химическому анализу.
Отобрала почвы на следующих территориях:
1.- на пришкольном участке
2 - в парковой зоне
3 – на территории гаража
4 – у дороги
Отбор почвы произвела с глубины 10 см, так как именно в верхнем слое горизонта накапливаются тяжелые металлы. Затем почву высушила и измельчила, удалила посторонние примеси и частицы.
Почвенный раствор приготовила за два дня до начала исследований следующим образом: сухую измельченную почву залила 1 молярным раствором азотной кислоты (10 г почвы на 50 г кислоты) и оставила на сутки, затем раствор профильтровала и выпарила до необходимого объема.
2. качественное обнаружение ионов железа Fe3+.
А) Раствор содержащий ионы железа Fe3+., образует с раствором гексацианоферрата (ΙΙ) калия
K4[Fe(CN)6]3 (желтая кровяная соль) темно-синий осадок берлинской лазури:
Fe3+ +3 Fe(CN)6]4-= Fe4[Fe(CN)6]3
В) Ионы железа Fe3+ образуют с растворами роданида калия или аммония окрашенный в в кроваво-красный цвет роданид железа (ΙΙΙ) Fe(SCN)3
В две пробирки внесла по 2 мл вытяжки. В первую налила 1 мл раствора желтой кровяной соли, во вторую – 10% раствор роданида калия. Появившееся синее окрашивание в первой и красное во второй свидетельствуют о наличие в почве соединений железа. Все образцы почвы показали положительный результат на наличие ионов железа. Это и не удивительно так как железо по распространенности в природе занимает четвертое место после кислорода, кремния и алюминия, поэтому его содержание в почвах особенно велико.
3. Качественное обнаружение ионов свинца Pb2+.
А)При взаимодействии ионов свинца с раствором иодида калия образется желтый осадок иодида свинца
Pb2+ +2 KJ = PbJ
В) Растворы едких щелочей осаждают из растворов, содержащих ионы свинца, белый осадок гидроксида свинца Pb(OH)2
В две пробы по 2 мл добавляют 3% раствор иодида калия, а во вторую щелочь гидроксид калия. Если в первой выпал желтый осадок, а во второй – белый, то в растворе присутствуют соединения свинца.
Свинец обнаружен в образцах почв с территории гаража и у дороги.
4. Качественное обнаружение ионов меди Cu2+
А) При добавлении аммиака к растворам солей меди выпадает зеленый осадок, растворимый в избытке аммиака с образованием ионов [Cu(NH3)4]2+, окрашенных в интенсивно-синий цвет.
В) При добавление щелочи в раствор с ионами меди образуется нерастворимое основание гидроксид меди окрашенный в синий цвет
В две пробирки налила по 2 мл фильтрата. В первую добавила раствор аммиака NH3•H2O, а во вторую – щелочь. Появление синего окрашивания в обоих пробирка свидетельствует о наличии ионов меди.
Медь как и свинец обнаружен в почвах №3 и №4.
Все данные по проведенным экспериментам занесла в таблицу 1.
Таблица 1
| | Железо | Медь | Свинец | |||
| Желтая кровяная сольK4[Fe(CN)6]3 | Роданид калия КSCN | Раствор аммиака NH3•H2O | Щелочь КОН | Иодид калия KJ | Щелочь KOH | |
| Пришкольный участок | Образование темно-синего осадка берлинской лазури | Образование Кроваво-красного роданида железа | - | - | - | - |
| Парковая зона | Образование темно-синего осадка берлинской лазури | Образование Кроваво-красного роданида железа | - | - | - | - |
| Территория гаража | Образование темно-синего осадка берлинской лазури | Образование Кроваво-красного роданида железа | Зеленый осадок в избытке аммиака растворился с образованием синего раствора | Синий осадок | Желтый осадок | Белый осадок |
| У дороги | Образование темно-синего осадка берлинской лазури | Образование Кроваво-красного роданида железа | Зеленый осадок в избытке аммиака растворился с образованием синего раствора | Синий осадок | Желтый осадок | Белый осадок |
§ 3. Значение тяжелых металлов для живых организмов.
Железо по распространенности в природе занимает четвертое место после кислорода, кремния и алюминия, поэтому его содержание в почвах особенно велико.
Зеленым растениям железо необходимо для образования хлорофилла, синтеза углеводов (фотосинтез).
Человек получает железо в основном с продуктами питания. Суточная потребность организма в железе медицинскими нормами определена для взрослого человека 10 мг. В одной капсуле известного железосодержащего препарата содержится 34,5 мг двухвалентного железа. Рекомендуемая доза - до 3-х капсул в день, что составляет 103,5 мг железа или в 10 раз больше суточной потребности человека.
Между тем устранить избыток железа, накопленного в организме гораздо труднее, чем его недостаток. Организм имеет склонность накапливать железо, провоцируя быстро распространяющееся заболевание -гемохроматоз. При этом организм накапливает железо в жизненно важных органах, таких, как печень, поджелудочная железа и сердце, что является потенциально опасным фактором. К симптомам гемохроматоза относятся снижение веса, слабость, изменение оттенка кожи, боль в желудке, вспышки диабета. Исследователи установили, что люди с повышенным содержанием железа в организме более подвержены риску инфекций, некоторых видов рака и сердечных заболеваний.
Являясь окислителем, железо в виде свободного радикала может нанести ущерб тканям и увеличить риск атеросклероза.
Медь занимает особое место в жизни растений. Она играет значительную роль в некоторых физиологических процессах – фотосинтезе, дыхании, перераспределении углеводов, восстановлении и фиксации азота, метаболизме протеинов и клеточных стенок. Однако в избыточных дозах медь – сильнейший оксидант.
Чрезмерное поглощение меди человеком приводит к болезни Вильсона, при которой избыток элемента откладывается в мозговой ткани, коже, печени, поджелудочной железе и миокарде. Медь относят к группе высокотоксичных металлов. Ионы меди способны блокировать ферменты и нарушать их каталитическую функцию. Медь в организме играет важную роль в поддержании нормального состава крови, т.к. активизирует железо печени для образования гемоглобина.
При отравлении медью появляются симптомы: соли меди вызывают расстройство ЦНС, печени и почек, поражение зубов и слизистой рта, вызывают гастриты, язвенную болезнь желудка, снижение иммунобиологической реактивности, разрушают эритроциты. При малых концентрациях возможны анемия и заболевания костной ткани. Избыток меди может вызвать желтуху.
Свинец. Все растворимые соединения этого элемента ядовиты. Поступая даже в малых порциях в организм, свинец задерживается в нём и постепенно замещает кальций, который входит в состав костей. Это приводит к хроническим заболеваниям. Испанский художник Ф. Гойя часто использовал в живописи свинцовые белила для получения любимых серых тонов. И он тяжело болел. Его изнуряли припадки, галлюцинации, был разбит параличом.
При отравлении свинцом появляются симптомы: поражения дёсен, заболевания почек, сосудов и ЦНС, головные боли, головокружение, повышение внутричерепного давления, блокируется синтез гемоглобина.
§ 4. Источники загрязнения почвы тяжелыми металлами
Данные таблицы 2 показывают источники загрязнения тяжелыми металлами почвы.
Таблица 2
| Железо | Медь | Свинец |
| Промышленные выбросы, отходы, стоки предприятий черной металлургии, выхлопные газы автотранспорта, ржавление железных изделий. | Промышленные выбросы, отходы, стоки предприятий цветной металлургии, выхлопные газы автотранспорта, медьсодержащие удобрения и пестициды, сжигание топлива | Промышленные и бытовые сточные воды, выбросы автотранспорта(главным образом этилированный бензин-тетраэтилсвинец), производство фотоматериалов, спичек. красок, аккумуляторов |
§5. Снижение воздействия тяжёлых металлов
Пектиновые вещества, содержащиеся в лимоне, обладают способностью выводить из организма тяжелые металлы. Пектин обладает уникальными свойствами – способностью образовывать комплексы с тяжелыми и радиоактивными элементами и выводить их из организма. Свежая кожица лимона, благодаря содержащейся горечи, считается хорошим антисептиком и очистителем кишечника и крови.
Пектиновые вещества, содержащиеся в плодах яблок и корнеплодах красной свеклы, защищают организм от воздействия радиоактивных и тяжёлых металлов (свинца, стронция и др.) Сок красной свёклы способствует оздоровлению крови. Такие лакомства, как мармелад и фруктовое желе, содержат пектин, вещество, являющееся желеобразным углеводом, способным выводить из организма свинец. Причем действие пектина сильнее действия лигнина, кристаллической целлюлозы или активированного угля.
Противоядием от тяжёлых металлов и их солей является яичный белок.
Вдоль дорог следует сажать только декоративные и лесные породы деревьев, а не пищевые и кормовые, так как тяжелые металлы поглощаются растениями, и употреблять их в пищу нельзя.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
Из проведенного исследования убедилась, что подвергаться воздействию тяжёлых металлов мы можем, вдыхая вещества, загрязняющие воздух, контактируя с загрязнёнными почвами или промышленными отходами и употребляя загрязнённые пищевые продукты и питьевую воду. В малых количествах они могут быть необходимы для организма, а взятые в больших дозах они являются токсичными. Познакомилась через разнообразные источники с влиянием тяжелых металлов на живую природу. Основными источниками загрязнения в нашей местности является автотранспорт. Поэтому места где, оживленное транспортное движение, или стоянки автомобилей - как гаражный двор не соответствуют по показателям содержания для сельскохозяйственной деятельности по содержанию свинца и меди. Поэтому нужно убедить учащихся и население, что нельзя собирать у дороги лекарственные растения, грибы, ягоды, заготавливать веники. Желательно иметь лесополосы (ель, сосна) вдоль автомобильных дорог. Не вырубать у дороги лес. С данной работой познакомила учащихся школы через классные часы.
Хотелось эту работу продолжить и научиться определять количественное содержание тяжелых металлов в почве и сравнить полученные данные с ПДК. Остается надеяться, что здравый смысл возобладает над индустриальным азартом, и удастся остановить массовое загрязнение окружающей среды свинцом, негативно влияющим на биохимические процессы живых организмов.
Вывод: Будьте внимательны к тому, что вас окружает, учитесь бережному и безопасному обращению с незнакомыми веществами.
“Ваше здоровье в ваших руках – и в этом ключ к здоровью. Берегите себя и своих близких!”
Список использованной литературы:
1. Научно-методический журнал «Химия в школе»
2.Девяткин В.В., Ляхова Ю.М. Химия для любознательных, или О чём не узнаешь на уроке – Ярославль: Академия развития: Академия, К?: Академия Холдинг, 2000. (Серия: “Это мы не проходили”)
3.Савина Л.А. Я познаю мир: Детская энциклопедия: Химия. М.:АСТ, 1996. стр. 119 (Медь), стр.169 (свинец), стр. 155 (ртуть).
4.Трифонов Д.И., Трифонов В.Д. Как были открыты химические элементы: Пособие для учащихся. М.: Просвещение, 1980. стр.22 (медь), стр. 24 (свинец), стр.26
5. Основы экологии Н.М. Москва 2001
6.Тяжелые металлы” Орлов Д.С. Москва “Металлургия” 1990