BADANIE STOPNIA ZANIECZYSZCZEŃ POWIETRZA DWUTLENKIEM SIARKI I ZAPYLENIA POWIETRZA NA TERENIE MIEJSCOWOŚCI ŁABĘDŹ

Transkrypt

1 BADANIE STOPNIA ZANIECZYSZCZEŃ POWIETRZA DWUTLENKIEM SIARKI I ZAPYLENIA POWIETRZA NA TERENIE MIEJSCOWOŚCI ŁABĘDŹ Toruń 2016

2 Hipoteza badawcza Przedmiot i cel badania

3 Przedmiotem badania jest stopień zanieczyszczeń powietrza dwutlenkiem siarki i zapylenie powietrza na terenie miejscowości Łabędź z wykorzystanie metod badawczych niezbędnych do oceny stanu ekologicznego najbliższego środowiska naturalnego. Celem jest zbadanie i określenie stopnia zanieczyszczenia powietrza na badanym terenie i uświadomienie zagrożeń środowiska przyrodniczego występujących w miejscu zamieszkania oraz rozwijanie wrażliwości na najbliższe środowisko przyrodnicze, piękno przyrody oraz budzenie szacunku dla niej.

4 Do zanieczyszczeń powietrza należą: gazy i pary związków chemicznych; cząstki stałe nieorganiczne i organiczne (pyły); mikroorganizmy; kropelki cieczy.

5

6 Zanieczyszczenia powietrza mogą szkodzić bezpośrednio lub pośrednio organizmom żywym.

7 Mogą przyczyniać się do niekorzystnych zmian w atmosferze takich jak: efekt cieplarniany; powstawanie dziury ozonowej; kwaśnych deszczów; smogu; odoru (niepożądane zapachy).

8 Teren badań

9 Teren badań

10

11

12

13

14 Miejsca badania: 1. Lasek przy drodze 548 Wąbrzeźno-Płużnica w którym znajduje się poniemiecki cmentarz z czasów II wojny światowej. 2. Kolonia Łabędź największe skupisko domków jednorodzinnych. 3. Kompleks leśny z rezerwatem Wronie. 4. Okolice byłej szkoły podstawowej w Łabędziu. 5. Łabędź 52

15

16

17

18

19

20 Metody badań Jak będę badał?

21 Do badania stopnia zanieczyszczeń powietrza dwutlenkiem siarki na terenie miejscowości Łabędź wykorzystane zostaną metody badawcze: określenie stężenia dwutlenku siarki metodą porostową; działanie dwutlenku siarki na rośliny zielone; badanie zielonego i brązowego igliwia świerka; badanie zapylenia powietrza.

22 Skala porostowa

23

24

25 Przebieg badania: Materiały: skale porostowe, plan terenu z naniesionymi punktami badawczymi, karta obserwacji. a) przy określonym stężeniu dwutlenku siarki w powietrzu atmosferycznym. Uważne zbadanie kory najstarszych drzew w rejonie punktów pomiarowych; b) Przy pomocy skali porostowej, określenie formy występujących tam porostów oraz stężenie dwutlenku siarki na danym terenie; c) Dane zapisać w karcie obserwacji.

26 Działanie dwutlenku siarki na rośliny zielone

27 Działanie dwutlenku siarki na rośliny zielone Materiały: kolba stożkowa, rozpylacz, gałązka drzewa iglastego drzew, uniwersalny papierek wskaźnikowy, woda, siarka, łyżka do spalań, palnik, korek. a) W kolbie stożkowej umieścić gałązkę sosny oraz papierek uniwersalny, aby potwierdzić kwaśny odczyn środowiska, po zwilżeniu zawartości kolby. b) Posługując się rozpylaczem z wodą zwilżyć zawartość kolby. c) Wprowadź do cylindra palącą się siarkę. Cylinder napełniony SO2 uszczelnić i pozostawić do następnego dnia; d) Zaobserwować zmiany na umieszczonych w atmosferze dwutlenku siarki częściach roślin i zapisać je.

28 Badanie zielonego i brązowego igliwia świerka

29 Badanie zielonego i brązowego igliwia świerka Materiały: woda utleniona ( 3% roztwór nadtlenku wodoru H2O2), piasek, moździerz, 2 zlewki (25 cm³). a) W moździerzu umieścić kilkadziesiąt igiełek zdrowego świerka i rozcierać je z niewielką ilością piasku. Otrzymany proszek przenieś do małej zlewki. Podobnie wykonać z brunatnymi igiełkami; b) Do obu zlewek dodać po ok. 3 cm³ wody utlenionej tj. 3% H2O2. Obserwuj wydzielanie się pęcherzyków gazu.

30 Badanie zapylenia powietrza

31 Badanie zapylenia powietrza Materiały: przezroczysta taśma klejąca, nożyczki, puszka blaszana, mapa punktów pomiarowych, karta ćwiczeniowa. Na otwór blaszanej puszki naciągnąć taśmę, klejem do góry, ustawić je w wyznaczonych punktach pomiarowych; Po dwóch tygodniach odkleić taśmę i przykleić na karcie ćwiczeniowej; Określenie źródła pochodzenia pyłu z jego zabarwienie: barwa czarna pyły węglowe, pyły jasne pyły cementowe, popioły, brunatna pyły metali.

32 Spodziewane wyniki badań Wyniki badań

33 Skala porostowa

34 Określenie stężenia dwutlenku siarki metodą porostową Stanowisko Gatunek drzewa Forma morfologiczna glony skorupiaste proszkowate listkowate krzaczkowate Stężenie SO2 wg skali porostowej [ug/m ³] Strefa wg skali porostowej Pokrycie pnia w % 1 Klon ** ** *** Brzoza ** ** *** Buk * ** ** ** *** > 50 4 Jesion * ** ** *** Dąb * ** ** ** *** > 50 Na stanowisku 1 i 2 występuje strefa 2 zanieczyszczenia powietrza dwutlenkiem siarki (na pniach drzew występują najodporniejsze porosty skorupiaste (proszkowate); Na stanowisku 4 - strefa 3 zanieczyszczenia powietrza dwutlenkiem siarki ( mogą tu rosnąć porosty listkowate, wraz z glonami i najodporniejszymi porostami skorupiastymi oraz proszkowatymi. Na stanowiskach 3 i 5 - strefa 5. Porosty listkowate zajmują znaczne powierzchnie na pniach drzew, spotyka się też Porosty krzaczkowate. Wnioski: Powietrze w pobliżu głównej drogi i miejsc zamieszkanych przez ludzi jest bardziej zanieczyszczone, a z dala od drogi średnio zanieczyszczone, mało zanieczyszczone w okolicach lasu.

35 Działanie dwutlenku siarki na rośliny zielone

36 inż. Obserwacje: Po paru dniach od rozpoczęcia doświadczenia, igły sosny zaczęły żółknąć, brązowieć i powoli opadać na dno naczynia. Wnioski: Dwutlenek siarki powoduje zniszczenie zielonych części rośliny. Roślina po pewnym czasie umiera. Zbyt duże stężenie dwutlenku siarki - głównego sprawcy kwaśnych deszczy - w naszym otoczeniu, tym większe ryzyko wymierania naszych lasów, szczególnie iglastych. Jak można przeciwdziałać zniszczeniu środowisko przez kwaśne deszcze? Należy znacznie ograniczyć emisję m.in. dwutlenku siarki do powietrza.

37 Badanie zielonego i brązowego igliwia świerka

38 Obserwacje: Pęcherzyki gazu wydzielają się intensywnie w mieszaninie zawierającej tylko zielone (zdrowe) igiełki sosny. W drugiej kolbie wydzielanie tlenu jest bardzo ograniczone. Wnioski: W igliwiu zdrowego drzewa zawarty jest enzym katalaza, który przyspiesza rozkład wody utlenionej. Enzym ten zostaje zniszczony przez SO2. Procesy życiowe w roślinie pozbawionej tego enzymu zostają zahamowane. Ponadto w igiełkach chorego (uszkodzonego) świerka zielony chlorofil pod wpływem SO2 uległ przemianie w brunatną feofitynę.

39 Badanie zapylenia powietrza

40 Przepuszczalne wyniki doświadczenia: najmniejsze zanieczyszczenie powietrza panuje w punktach pomiarowych 3, 5 (mało liczne pyły węglowe, popioły); nieco większe z dala od drogi (pyły węglowe, popioły) 4; największe natomiast zanieczyszczenie panuje przy drodze i terenie z zabudową domków jednorodzinnych (liczne pyły węglowe, pyły metali, popioły) punkt pomiarowy 1 i 2. Punkty pomiarowe Wygląd taśmy Źródło pochodzenia pyłu 1 duża ilość pyłów pyły węglowe, pyły metali, 2 duża ilość pyłów pyły węglowe, popioły, pyły metali 3 mała ilość pyłów pyły węglowe, popioły 4 średnia ilość pyłów pyły węglowe, popioły 5 mała ilość pyłów pyły węglowe, popioły

41 Wnioski ogólne

42 Wnioski Na badanym terenie zanieczyszczenie powietrza powoduje obecność w atmosferze substancji stałych, ciekłych i gazowych, obcych jej naturalnemu składowi. Występuje emisja naturalna (np. erozja gleb, procesy gnilne) i powodowaną działalnością człowieka (antropogeniczną). Mimo znacznej odległości od zakładów przemysłowych teren badany nie jest wolny od zanieczyszczeń powietrza na co mają wpływ: intensywny rozwój motoryzacji; emisje komunalne; chemizacja i mechanizacja rolnictwa; proces spalania paliw stałych, płynnych i gazowych w indywidualnych paleniskach.

43 Warunkiem zahamowania dalszego zanieczyszczania powietrza i dalszej degradacji flory porostów nadrzewnych jest: wyeliminowanie lokalnych źródeł emisji SO2, poprzez stosowanie do opału biomasy lub węgla z małą zawartością siarki; ograniczenie stosowania środków ochrony roślin poprzez rozwój rolnictwa ekologicznego.

44

45 DZIĘKUJĘ ZA UWAGĘ

46 Literatura: [1] Janowiec J. Zanieczyszczenia powietrza. [2] Rozbici T. Wpływ zanieczyszczeń powietrza na środowisko, Zakład Meteorologii i Klimatologii SGGW. [3] Bell J.N.B., Treshow M Zanieczyszczenie powietrza a życie roślin. WN-T. [4] Mikulski K. Czarnecki A., Historia Wąbrzeźna, Wąbrzeźno [5] Bylińska E., Sendecki P., Sendecka Z., Dajdok Z., Nawara Z. Skala porostowa, Instytut Botaniki Uniwersytetu Wrocławskiego. [6] Fałtynowicz W., Wykorzystanie porostów do oceny zanieczyszczeń powietrza. CEEW, Krosno [7] Łopata K., Chemia a środowisko. Zbiór ciekawych doświadczeń. WSiP, Warszawa [8] Wójciak H. Porosty mszaki paprotniki, MULTICO [9] Vockenhuber H., Bomba zegarowa: ozon, Oficyna Wydawnicza SPAR, Warszawa [10] Kłos A. Porosty - biowskaźniki i biomonitory zanieczyszczenia środowiska, Zakład Badań Fizykochemicznych Katedra Biotechnologii i Biologii Molekularnej Uniwersytet Opolski. [11] Bagieński Z., System ochrony powietrza, Fundacja na rzecz Rozwoju Politechniki Poznańskiej, [12] Konieczyński J., Ochrona powietrza przed szkodliwymi gazami metody, aparatura i instalacje, Wyd. I, [13] Kolwas M., Stacewicz T., Zwoździak A., Badania aerozolu miejskiego, Wyd.UW, [14] Kośmider J., Mazur-Chrzanowska B., Wyszyński B.,: Odory, Wyd. 1. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, [15] Kiszka J., Lichenoindykacja obszaru województwa krakowskiego. Studia Ośrodka Dokumentacji Fizjograficznej, , s [15] Bielczyk U. Skala porostowa. Instytut Botaniki im. W. Szafera PAN. Kraków 2001.