Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет 19 июля, печатный экземпляр отправим 23 июля
Опубликовать статью

Молодой учёный

Изучение химического состава снега города Темиртау

Научный руководитель
Химия
11.03.2025
21
Поделиться
Библиографическое описание
Самойленко, Д. А. Изучение химического состава снега города Темиртау / Д. А. Самойленко, И. М. Акмалова. — Текст : непосредственный // Юный ученый. — 2025. — № 4 (89). — С. 86-88. — URL: https://moluch.ru/young/archive/89/4754/.


Введение

Загрязнение окружающей среды является одной из наиболее актуальных проблем в условиях быстрого промышленного роста. Промышленные выбросы оказывают значительное воздействие на воздух, почву и водные ресурсы. Особую тревогу вызывает состояние атмосферных осадков, которые, являясь частью гидросферы, активно взаимодействуют с загрязняющими веществами.

Снег, выпадая на землю, поглощает из атмосферы загрязнители в виде газов, аэрозолей и мелкодисперсных частиц. Таким образом, он становится природным индикатором состояния окружающей среды. Анализ химического состава снега позволяет не только выявить источники загрязнения, но и оценить масштабы их воздействия.

Темиртау, крупный промышленный центр Казахстана, известен своей металлургической отраслью, характеризуется высокой степенью загрязнения атмосферного воздуха. Целью данного исследования является изучение химического состава снега, собранного в различных районах города, с целью оценки уровня загрязнения воздуха и влияния промышленных выбросов на экологическую ситуацию.

Задачи исследования:

  1. Провести сбор проб снега с территорий, различающихся по удаленности от промышленных объектов.
  2. Использовать химические методы для анализа содержания загрязняющих веществ (хлоридов, сульфатов и аммонийных соединений).
  3. Провести сравнительный анализ результатов.

Материалы и методы

Сбор и подготовка проб

Снег был собран в январе 2025 года в трех районах города Темиртау:

  1. Район Восток — промышленная зона, находящаяся вблизи металлургического завода.
  2. Район 7 — центральная часть города, представленная жилыми районами.
  3. Район 10 — окраина города, удаленная от промышленных объектов.

Для обеспечения чистоты эксперимента сбор проб проводился с глубины 10–15 см, чтобы исключить влияние поверхностного загрязнения. Снег помещали в стерильные пластиковые контейнеры и транспортировали в лабораторию.

После растапливания при комнатной температуре талая вода фильтровалась через бумажный фильтр для удаления крупных частиц.

Используемые реагенты

Анализ проводился с использованием следующих реагентов:

  1. Нитрат серебра (AgNO₃) — для обнаружения хлоридов (Cl⁻).
  2. Хлорид бария (BaCl₂) — для выявления сульфатов (SO₄²⁻).
  3. Гидроксид натрия (NaOH) — для определения азотистых соединений и кислотности среды.

Процедура эксперимента

Каждая проба талой воды подвергалась следующим тестам:

  1. На хлориды :

— К 10 мл талой воды добавляли 2 мл раствора AgNO₃. Появление белого творожистого осадка (AgCl) свидетельствовало о наличии Cl⁻.

  1. На сульфаты :

— К 10 мл воды добавляли 2 мл BaCl₂. Осадок BaSO₄ подтверждал наличие сульфатов.

  1. На азотистые соединения :

— К 10 мл воды добавляли 1 мл NaOH. Запах аммиака и изменение цвета индикаторной бумаги подтверждали присутствие аммонийных соединений.

Результаты

Район Восток (промышленная зона)

Хлориды (Cl⁻) : При добавлении AgNO₃ образовался обильный белый осадок, что указывает на высокую концентрацию хлоридов.

Сульфаты (SO₄²⁻) : Реакция с BaCl₂ вызвала выпадение густого белого осадка.

Азотистые соединения : При добавлении NaOH наблюдалось выделение запаха аммиака, что свидетельствует о наличии аммонийных соединений.

Район 7 (жилая зона)

Хлориды (Cl⁻) : Осадок с AgNO₃ был менее выражен, чем в промышленной зоне.

Сульфаты (SO₄²⁻) : Осадок BaSO₄ выпадал в умеренных количествах.

Азотистые соединения : При добавлении NaOH запах аммиака был слабым.

Район 10 (пригород)

Хлориды (Cl⁻) : Реакция с AgNO₃ не привела к образованию осадка.

Сульфаты (SO₄²⁻) : Реакция с BaCl₂ показала лишь слабое помутнение раствора.

Азотистые соединения : Реакция с NaOH не выявила наличия аммиака.

Обсуждение

Результаты эксперимента показали, что уровень загрязнения снега значительно варьируется в зависимости от расположения района относительно промышленных объектов.

  1. Промышленная зона (район Восток) :

— Высокая концентрация хлоридов связана с выбросами металлургического завода, где используются соединения хлора.

— Присутствие сульфатов свидетельствует о выбросах серных соединений, характерных для процессов сжигания топлива.

— Аммонийные соединения в талой воде указывают на значительное загрязнение воздуха продуктами азота.

  1. Жилая зона (район 7) :

— Концентрация загрязнителей снизилась по сравнению с промышленной зоной, что объясняется удаленностью района от источников выбросов.

— Умеренное содержание хлоридов и сульфатов подтверждает влияние промышленной деятельности, но в меньшей степени.

  1. Пригород (район 10) :

— Содержание загрязняющих веществ было минимальным, что указывает на естественный фон.

Эти результаты согласуются с данными предыдущих исследований [1; 2], указывающими на локализацию промышленного загрязнения вблизи его источников.

Заключение

Проведенный анализ подтвердил, что снег в городе Темиртау служит индикатором значительного атмосферного загрязнения. Наибольшие концентрации загрязняющих веществ обнаружены в районе А, где их содержание превышает показатели жилой и природной зон.

Полученные данные подчеркивают необходимость внедрения экологических мер:

— Контроль выбросов предприятий.

— Установка фильтрующих систем на производствах.

— Проведение регулярного мониторинга атмосферных осадков.

Литература:

  1. Гринберг А. Е. Анализ воды: руководство для химиков. — М.: Химия, 2020. — 277 с.
  2. Захаров В. И. Экология промышленных регионов. — М.: Техносфера, 2021. — 180 с.
  3. Кузнецова А. А. Химический состав осадков в промышленных районах. — Алматы: Наука, 2019. — 250 с.
  4. Higgins A. Modern Analytical Chemistry. — New York: McGraw-Hill, 2017. — 412 p.
  5. Сидорова Н. П., Иванов В. Л. Экологический мониторинг атмосферных осадков. — СПб: Наука, 2018. — 320 с.
Можно быстро и просто опубликовать свою научную статью в журнале «Молодой Ученый». Сразу предоставляем препринт и справку о публикации.
Опубликовать статью

Молодой учёный