Международный школьный научный вестник

Научный журнал для старшеклассников и учителей ISSN 2542-0372

ВВЕДЕНИЕ

Россия с 1996 года входит в состав международного Арктического совета, в приоритетах которого значится сохранение экологии региона. Ещё в 2022 году на специальном совещании по вопросам Арктической зоны президент Российской Федерации Владимир Владимирович Путин говорил об экологической обстановке в Арктике, о необходимости сохранения биоразнообразия и экосистем.

Но несмотря на это существует проблема загрязнения снежного покрова и льдов Северного Ледовитого океана тяжёлыми металлами, которые широко применяются в различных промышленных производствах, и несмотря на очистительные мероприятия, содержание соединений тяжёлых металлов в промышленных сточных водах довольно высокое. Они также поступают в окружающую среду с бытовыми стоками, с дымом и пылью промышленных предприятий. Многие металлы образуют стойкие органические соединения, хорошая растворимость этих комплексов способствует миграции тяжёлых металлов в природных водах. Помимо сточных вод, большие массы соединений тяжёлых металлов поступают в океан через атмосферу и с захоронением разнообразных отходов в Мировом океане.

На данный момент идёт активное освоение Арктики и мирового океана, но экологический мониторинг талого снега с географической точки Северного полюса до сих пор подробно не поводился.

Гипотеза исследования – органолептические и химические параметры талого снега с Северного полюса в течение 3 лет не изменились и соответствуют требованиям СанПиН 1.2.3685-21 (вода питьевая) и ГОСТ Р 58144-2018 (вода дистиллированная), талый снег на Северном полюсе не загрязнен тяжёлыми металлами.

Объект исследования - талый снег с Северного полюса.

Предмет исследования - органолептические и химические параметры талого снега с Северного полюса.

Цель исследования: изучить органолептические и химические параметры талого снега с Северного полюса в течение 3 лет (2023 – 2025 г.) и сравнить их с требованиями СанПиН 1.2.3685-21 (вода питьевая) и ГОСТ Р 58144-2018 (вода дистиллированная), сделать выводы о загрязнённости талого снега с Северного полюса тяжёлыми металлами.

Для достижения которой определены следующие задачи:

1.Собрать образцы снега с Северного полюса в августе 2023, 2024 и 2025 годов.

2.Изучить органолептические и химические параметры образцов за 3 года.

3.Сравнить полученные результаты с требованиями СанПиН 1.2.3685-21 (вода питьевая) и ГОСТ Р 58144-2018 (вода дистиллированная).

4.Сравнить образцы 2023, 2024, 2025 г. между собой и с результатами исследования проведённого в 2022 г. Ивановым Александром Болеславовичем, сотрудником Уральского университета, блогером – химиком.

5.Провести анализ полученных результатов исследований, сформулировать выводы.

анализ области исследования

Исследования экологической обстановки в Арктике проводилась и ранее. Их результаты описаны в научных работах: Мельникова И.А. [1], Алексеева Г.В. [2] и других. Но в общедоступных источниках отсутствуют данные по органолептическому и химическому анализам талого снега с Северного полюса. Также не в одной из научных работ (статей) не рассматривался вопрос соответствия талого снега требованиям СанПиН 1.2.3685-21 (вода питьевая) [4] и ГОСТ Р 58144-2018 (вода дистиллированная) [10], имеющиеся опубликованные исследования проводились уже давно, их данные уже не актуальны и не показывают реальную экологическую обстановку на поверхности Северного Ледовитого океана в географической точке Северного полюса.

Поэтому преимуществами нашего исследования являются: изученные органолептические и химические параметры талого снега с Северного полюса; доказанный вывод, что снежный покров на Северном полюсе в течение 3 лет не загрязнен тяжёлыми металлами, экологическая обстановка хорошая; данные нашего исследования свежие и актуальные. Конечно у него есть один недостаток – учебная лаборатория МИФИ Северска не имеет аккредитацию. Но, несмотря на это, преимуществ у моей работы гораздо больше.

Литературные источники, а также список использованной литературы представлен в конце работы.

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

В работе были использованы 2 основных метода исследования:

1.Атомно-эмиссионная спектрометрия с индуктивно связанной плазмой:

Подробное описание методики: Атомно-эмиссионная спектрометрия с индуктивно связанной плазмой (ICP-AES) представляет собой аналитический метод, используемый для обнаружения химических элементов. Это тип эмиссионной спектроскопии, который использует индуктивно связанную плазму для получения возбужденных атомов и ионов, испускающих электромагнитное излучение на длинах волн, характерных для конкретного элемента.

Метод предназначен для определения преимущественно металлов и металлоидов. Выделяется своей экспрессивностью, удобством и простотой использования. Отлично подходит для анализа воды на металлы в т.ч. и тяжелые.

Ссылка на публикацию применения данной методики: [5], [6], [7].

2.Методы определения органолептических показателей качества различных видов вод, кроме технической воды.

Подробное описание методики: Органолептическая оценка выполняется прямым методом распознавания запахов, вкусов и привкусов - по ощущению воспринимаемого вкуса. Данные показатели не поддаются формальному измерению - определение проводится экспертным путем. Для оценки интенсивности запаха и привкуса пользуются системой баллов.

Ссылка на публикацию применения данной методики: [8], [9].

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

Приводим результаты исследования талого снега с Северного полюса методами определения органолептических показателей качества различных видов вод, кроме технической воды (таблица 1).

Органолептические показатели качества талого снега с Северного полюса

Таблица 1

Из представленной таблицы 1 видно, что на протяжении 3 лет (2023 – 2025 годы) экологическая обстановка на поверхности Северного Ледовитого океана в географической точке Северного полюса остаётся не изменой, анализы талого снега одинаковые. Снежный покров на Северном полюсе не загрязнен тяжёлыми металлами. Талый снег соответствует требованиям СанПиН 1.2.3685-21 (вода питьевая) и ГОСТ Р 58144-2018 (вода дистиллированная).

Приводим результаты исследования талого снега с Северного полюса при помощи метода атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивно связанной плазмой, проводимого в учебной лаборатории СТИ НИЯУ МИФИ, и сравнение их с требованиями СанПиН 1.2.3685-21 к питьевой воде (таблица 2).

Результаты анализа талого снега с Северного полюса при помощи метода атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивно связанной плазмой и сравнение их с требованиями СанПиН 1.2.3685-21 к питьевой воде

Таблица 2

Из представленной таблицы 2 видно, что результаты анализа талого снега с Северного полюса на протяжении 3 лет (2023 – 2025 годы) полностью соответствуют требованиям СанПиН 1.2.3685-21 к питьевой воде, поверхность океана на Северном полюсе не загрязнена тяжёлыми металлами.

Приводим результаты исследования талого снега с Северного полюса при помощи метода атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивно связанной плазмой, проводимого в учебной лаборатории СТИ НИЯУ МИФИ, и сравнение их с требованиями ГОСТ Р 58144-2018 к дистиллированной воде (таблица 3, рисунок 1).

Результаты анализа талого снега с Северного полюса при помощи метода атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивно связанной плазмой и сравнение их с требованиями ГОСТ Р 58144-2018 к дистиллированной воде

Таблица 3

Рисунок 1. Результаты анализа талого снега с Северного полюса при помощи метода атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивно связанной плазмой и сравнение их с требованиями ГОСТ Р 58144-2018 к дистиллированной воде

Как известно свежий выпадающий снег является дистиллированной водой. Из представленных таблицы 3 и диаграммы (рис.1) видно, что результаты анализа талого снега с Северного полюса на протяжении 3 лет (2023 – 2025 годы) полностью соответствуют требованиям ГОСТ Р 58144-2018 к дистиллированной воде. На основании этого можно сделать вывод, что поверхность океана на Северном полюсе не загрязнена тяжёлыми металлами.

Приводим результаты сравнительного анализа образцов талого снега 2023, 2024, 2025 годов между собой и с результатами исследования, проведённого в 2022 году Ивановым А.Б., сотрудником Уральского университета, блогером – химиком. А также их сравнение с требованиями СанПиН 1.2.3685-21 к питьевой

Рисунок 2. Сравнительный анализ образцов талого снега 2023, 2024, 2025 гг. между собой и с результатами исследования, проведённого в 2022 г. Ивановым А.Б., сотрудником Уральского университета. А также их сравнение с требованиями СанПиН 1.2.3685-21 к питьевой воде и ГОСТ Р 58144-2018 к дистиллированной воде

Из представленных в графическом виде (рис.2) результатов, дополненных таблицей данных видно, что на протяжении 3 лет (2023-2025годы) экологическая обстановка на поверхности Северного Ледовитого океана в географической точке Северного полюса остаётся не изменой, анализы талого снега практически одинаковые. При сравнении их с результатами анализа 2022 г. – данные также фактические равные. При сравнении результатов анализов за 4 года можно сделать выводы:

- талый снег в течение 4 лет соответствует требованиям СанПиН 1.2.3685-21 (вода питьевая) и ГОСТ Р 58144-2018 (вода дистиллированная);

- на протяжение 4 лет снежный покров на Северном полюсе не загрязнен тяжёлыми металлами;

- на поверхности Северного Ледовитого океана в географической точке Северного полюса хорошая экологическая обстановка.

ВЫВОД

Выдвинутая в начале исследования гипотеза подтвердилась, органолептические и химические параметры талого снега с Северного полюса в течение 3 лет не изменились и соответствуют требованиям СанПиН 1.2.3685-21 (вода питьевая) и ГОСТ Р 58144-2018 (вода дистиллированная), талый снег на Северном полюсе не загрязнен тяжёлыми металлами.

В ходе реализации проекта мы выполнили все поставленные перед собой в начале проекта задачи:

1.Собрали образцы снега с Северного полюса в августе 2023, 2024 и 2025 годов.

2.Изучили органолептические и химические параметры образцов за 3 года.

3.Сравнили полученные результаты с требованиями СанПиН 1.2.3685-21 (вода питьевая) и ГОСТ Р 58144-2018 (вода дистиллированная).

4.Сравнили образцы 2023, 2024, 2025 годов между собой и с результатами исследования проведённого в 2022 году Ивановым А.Б., сотрудником Уральского университета, блогером – химиком.

5.Провели анализ полученных результатов исследований, сформулировали выводы.

Вывод – считаем, что цель нашего исследования достигнута, мы изучили органолептические и химические параметры талого снега с Северного полюса в течение 3 лет (2023 – 2025 г.) и сравнили их с требованиями СанПиН 1.2.3685-21 (вода питьевая) и ГОСТ Р 58144-2018 (вода дистиллированная), сделали выводы об отсутствии загрязнённости талого снега с Северного полюса тяжёлыми металлами, о том, что там хорошая экологическая обстановка.