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 районаТамбовской области

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.

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ИСТОЧНИКИ• Экологический мониторинг: Учебно-методическое пособие. Изд.

3-е, испр. и доп. / Под ред. Т.Я. Ашихминой. М.: Академический Проект, 2006. —416 с. —(«Gaudeamus»).

• Методы исследования качества воды водоемов / Новиков Ю.В., Ласточкина К.О. , Болдина З.Н. / Под ред. А.П. Шицковой. М.: Медицина, 1990

• Методические указания по санитарной охране водоемов от загрязнения нефтью. М.: Изд. Минздрава СССР, 1976.

• Химия в школе. Научно-теоретический и методический журнал Мин.обр-я РФ. Из-во «Школа-пресс» №1, 1994

• Химия в школе. Научно-методический журнал комитета СССР по народному образованию. Из-во «Педагогика» №4, 1990

• Исследовательская деятельность учащихся. Методическое пособие. Изд.2-е, стереотипное/Под ред. Е.В.Тяглова, М.:Глобус, 2008

• Лозановская И. Н. и др. Экология и охрана биосферы при химическом загрязнении. - М.: Высшая школа, 1998, стр. 143 - 144

• http://knowledge.allbest.ru/geology/• http://otherreferats.allbest.ru/ecology/• http://www.referatbank.ru/referat/info/• http://neftegaz.ru/analisis/view/