ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ НА ЖИВЫЕ ОРГАНИЗМЫ Автор: Воронина Татьяна Витальевна, обучающаяся 10 класса Руководитель: Кузнецова Инна Николаевна учитель химии Образовательное учреждение: МБОУ Новоникольская СОШ Мичуринского района Тамбовской области
В работе представлено исследование о влиянии нефти и нефтепродуктов на живые организмы: водоросли, растения, рыб, моллюсков. Рассмотрено действие нефти и нефтепродуктов на перо птицы. Подробно дается химический анализ почвенной вытяжки и фильтратов. Рассмотрены крупнейшие в мире катастрофы по утечки нефти.
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ НА
ЖИВЫЕ ОРГАНИЗМЫ
Автор: Воронина Татьяна Витальевна, обучающаяся 10 класса
Руководитель: Кузнецова Инна Николаевна учитель химии
Экология стала самым громким словом на Земле, громче войны и стихии... Звучащее на всех языках одинаково, оно выражает собой
одно и то же понятие вселенской беды, никогда прежде не существовавшей в
подобных масштабах и тяжести...
В. Г. Распутин (1989)
Актуальность
• Нефть и нефтепродукты оказывают пагубное воздействие на многие живые организмы, а, следовательно и на все звенья биологической цепи.
• Растворимые компоненты нефти очень ядовиты. Их присутствие приводит к гибели морских организмов, прежде всего рыб. Нефть отрицательно влияет на физиологические процессы, вызывающие патологические изменения в тканях и органах, нарушает работу ферментативного аппарата.
Цель:изучить воздействие нефти и нефтепродуктов на живые организмы.
ЗАДАЧИ:• Изучить состав, свойства и
значение нефти; показать отрицательное влияние нефти и нефтепродуктов (дизельное топливо, бензин) на живые организмы.
• Провести химический анализ воды и почвы.
Объект исследования:
нефть, дизельное топливо, бензин, аквариумные рыбы и водоросли.
Предмет исследования:
влияние нефти и нефтепродуктов на живые организмы.
Методы исследования:
эмпирические
эксперимент
качественный анализ
Гипотеза:
если учитывать, что нефть приносит только выгоду, то это
может привести к глобальной экологической катастрофе.
• Теоретическая значимость результатов исследования состоит в том, что оно вносит вклад в дальнейшее развитие теории использования химических знаний для экологического мониторинга окружающей среды.
• Практическая значимость работы связана с возможностью использования разработанных методических рекомендаций и результатов исследования для формирования экологической культуры школьников.
Исторические сведения о нефти.
Исторические сведения о нефти.
Нефть известна человечеству с древнейших времён. Раскопками на берегу Евфрата установленосуществование нефтяного промысла за 6000—4000 летдо н. э. В то время её применяли в качестве топлива, анефтяные битумы — в строительном и дорожном
деле.Нефть известна была и Древнему Египту, где онаиспользовалась для бальзамирования покойников. На нефть было обращено большое внимание только после того, как было доказано в России заводской практикой братьев Дубининых (с 1823), а в Америке химиком Б. Силлиманом (1855), что из неё можно выделить керосин — осветительное масло
Химический состав нефти
Сырая нефть является смесью химических веществ, содержащей сотни компонентов. Более 75%, общего состава нефти приходится на углеводороды: парафины, циклопарафины, ароматические и нафтеноароматические углеводороды.
Кроме них в нефти в наибольших количествах содержатся сера, азот и кислород: до 4% серы, 1 % азота и несколько меньше кислорода.
Область применения. В связи с быстрым развитием в мире химической
и нефтехимической промышленности потребность в нефти увеличивается не только с целью повышения выработки топлив и масел, но и как источника ценного сырья для производства синтетических каучуков и волокон, пластмасс, ПАВ, моющих средств, пластификаторов, присадок, красителей и др. (более 8 % от объема мировой добычи).
Крупнейшие катастрофы В январе 1976 г. в залив Бантри по вине
компании «Галф ойл» из танкера «Афран зодиак» водоизмещением 210 тыс. т вылилось 450 т нефти.
В феврале 1976 г. на танкере «Сан-Петер», совершавшем под либерийским флагом плавание из Перу в Колумбию с 33 тыс. т нефти на борту, вспыхнул пожар и судно затонуло у побережья Колумбии, выпустив в море нефть.
3 июня 1979г. - авария на нефтяной платформе "Иксток-1" на юге Мексиканского залива, произошёл выброс в море 600 тыс. тонн нефти.
24 января 1991г. - Ирак начал сливать сырую нефть из кувейтских нефтяных скважин в море.
20 апреля 2010 года в 80 километрах от побережья штата Луизиана в Мексиканском заливе взрыв нефтяной платформы «Глубоководный горизонт» компании BP.
Экологические последствия нефтяныхкатастроф
Все компоненты нефти - токсичны для морских организмов. Нефть влияет на структуру экосистемы морских животных. При нефтяном загрязнении изменяется соотношение видов и уменьшается их разнообразие. Хорошо развиваются микроорганизмы, питающиеся нефтяными углеводородами, но ядовитые для многих морских животных. Углеводороды нефти способны растворять в себе ряд других загрязняющих веществ, например, пестициды, тяжелые металлы, которые вместе с нефтью концентрируются в верхнем слое воды. Поверхностные нефтяные пленки нарушают процессы газообмена между атмосферой и океаном.
Воздействие нефти инефтепродуктов на окружающую среду
Наличие 2г нефти и нефтепродуктов в 1кг почвы делают ее непригодной для жизни растений и почвенной микрофлоры; 1л нефти и нефтепродуктов лишает кислорода 40 тыс. л воды; 1т нефти и нефтепродуктов загрязняет 12 км2 водной поверхности.
Воздействие нефти инефтепродуктов на окружающую среду.Чувствительность водных организмов в виде концентрации
ароматических соединений, вызывающих отравления (по Стокеру и Сигеру)
Наименование организмов Концентрация Сх104, %
Растения 10-1000
Рыба 5-50
Личинки (все виды) 0,1-1,0
Обитатели морского дна (креветки и т.д.)
1-10
Брюхоногие (улитки и т.д.) 10-100
Двустворчатые моллюски 5-50
Морские ракообразные 1-10
Др. морские беспозвоночные 1-10
Эксперимент
Развитие зародышей фасоли
Изучение фильтратов
Наблюдение за водными организмами
Изучение пера птицы
Исследование почвы
Изучили• органолептические показатели• воздействие на зародыши фасоли веществ,
содержащихся в почве.
Приготовили водяную почвенную вытяжку и определили содержание
• хлорид-ионов• сульфат-ионов.
Образец почвы рассмотрели под микроскопом.
Результаты исследования.
№ рас-садника
Время всхожести семян, развитие.
1. Почва с ЛПДС «Никольс-кое»
На 10 день появление первых ростков, на 11-й день появление 3 ростков фасоли. Ростки бледно зеленого цвета, худосочные, замедленный рост
2. Плодородная почва
На 8 день появление первых ростков, на 9-й день появление всех ростков фасоли, насыщенный зеленый цвет, скорость роста в 1,5 раз выше
Результаты качественного и количественного анализа фильтрата почвенной вытяжки.
рН Концентрация хлоридов, мг/л
Сульфат-ионы
7,5 1-10 Слабое помутнение, заметное лишь на черном фоне, бывает при незначительном содержании сульфатов — тысячные доли процента
Результаты исследования
Нефтеперерабатывающие бактерии
Действие нефти и нефтепродуктов на живые организмы: РЫБЫ
Подвижность, стремлениевыпрыгнуть из воды, нарушениеориентации в воде, учащениедыхания. Затем наступилпаралич и гибель на 2-й деньэксперимента.При осмотре трупов погибшихрыб наблюдали изменениевнешней окраски, появлениеслизи и очагов дерматита на поверхности трупов, изменениецвета роговицы глаз. Во всехслучаях погибшие рыбки имелисильный «нефтяной» запах.
Действие нефти и нефтепродуктов на живые организмы: ВОДОРОСЛИ
На 6-7 день — загнивание воды и гибель растений.механическое повреждение у 80% растения, а именно: разрушение хлорофилла (80%), изменение окраски в желтый цвет; разрушение, клеточных оболочек (70%); сжатие протопласта (50%).
Также наблюдали токсическое действие нефти и нефтепродуктов на растения: прекращение роста (100%), изменение внешнего вида (70%) гибель (100%).
Действие нефти и нефтепродуктов на живые организмы: МОЛЛЮСКИ
На третий день — гибель моллюсков. Появлениеслизи и изменениецвета, неприятный запах.
Исследование фильтратов
Изучение органолептических показателей фильтратов:
Определение запаха
Определение прозрачности и цвета воды
Качественный анализ
Определение водородного показателя
Определение хлорид-ионов
Определение сульфат-ионов
Обнаружение ионов свинца
Определение общего железа
Обнаружение непредельных углеводородов
Результаты исследования
Номер пробы Цвет Запах Прозрачность
№1(нефть)
Слабая муть 5 18см
№2(диз.топливо)
Мутная 5 6,5см
№3(бензин)
Мутная, буроватого
цвета
5 8 см
№4(контрольная)
бесцветная 1 25см
Результаты исследования№ пробы рН хлорид-
ионысульфат-ионы
ионы свинца
железо Непредельные УВ
№1 (нефть) 7 Более 100
Слабое помутнение
- Розовое окрашивание(0,1 мг/л)
Розовый цвет, осадок
№2 (диз.топливо)
7 Более 100
Слабое помутнение
+ Розовое окрашивание(0,1 мг/л)
-
№3 (бензин) 7 Более 100
Слабое помутнение
+ Розовое окрашивание(0,1 мг/л)
обецвечивание
Определение микроорганизмов
№ пробы Результаты наблюдения
№1 (нефть) Живых организмов нет, эмульсионная среда
№2 (диз.топливо)
Присутствие простейших живых организмов класса инфузории, преимущественно прикрепленные формы
№3 (бензин) Присутствие простейших живых организмов класса инфузории, различных форм формы
№4 (чистая вода)
Единичные мелкие инфузории
Исследование пера птицы.
№ пробы Результаты наблюдения Возможные последствия
№1 (нефть) Сильное слипание бородок и перьев между собой
Птица лишается способности к полету, нарушается теплообмен с окружающей средой, что приводит к гибели животного
№2 (диз.топливо) Слипание бородок В результате чего в большей степени страдают пуховые перья, что приводит к нарушению терморегуляции
№3 (бензин) Расщепление жирового слоя и рассоединение бороздок второго порядка между собой, что привело к распушению опахало и исчезновению плотной поверхности.
В результате перо становится проницаемым для ветра и воды, что ухудшает сохранения тепла, водоотталкивающие свойства, ухудшает аэродинамику (оптекаемость формы тела), приводит к исчезновению летательной поверхности пера
Исследование пера птицы.
ВЫВОДЫ
• Сырая нефть является смесью химических веществ, содержащей сотни компонентов.
• Нефть и нефтепродукты являются наиболее распространенными загрязняющими веществами в Мировом океане.
• Общее воздействие нефтепродуктов на окружающую среду можно разделить на 5 категорий: непосредственное отравление с летальным исходом, серьезные нарушения физиологической активности, эффект прямого обволакивания живого организма нефтепродуктами, болезненные изменения, вызванные внедрением углеводородов в организм, а также изменения в биологических особенностях среды обитания.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ Выход из глобального
экологического кризиса — важнейшая научная и практическая проблема современности.
Преодоление экологического кризиса возможно лишь при условии гармоничного развития природы и человека, снятии антагонизма между ними. Это достижимо лишь на основе реализации триединства естественной природы, общества и природы очеловеченной, на путях устойчивого развития общества, комплексного подхода к решению природоохранных проблем.