Экологическое исследование состава воздуха атмосферы, загрязненного выхлопными газами транспорта экосистемы г.Лесной

Министерство общего и профессионального образования Свердловской области

Научно-практическая конференция «НАУКА, ТВОРЧЕСТВО, МОЛОДЁЖЬ - СПО 2016».

ГАПОУ СО «Полипрофильный техникум им. О.В.Терёшкина»

Направление: экологическое исследование

Тема: «Экологическое исследование состава воздуха атмосферы, загрязненного выхлопными газами транспорта экосистемы г.Лесной».

Выполнили:

Джанбекова Анастасия Владиславовна Широких Арина Андреевна

Студентки 1 курса.

Руководитель: Токалова Наталья Валерьевна.

г.Лесной.

Содержание:

1. Введение Стр.3-4

2. Актуальность выбранной темы Стр.4

3. Объект исследования Стр.5

4. Предмет исследования Стр.5

5. Цель проекта Стр.5

6. Задачи Стр.5

7. Методы реализации Стр.5

8. Планируемый результат Стр.6

9. Источник загрязнения атмосферного воздуха Стр.6-7

10. Экологическое исследование Стр.7-9

11. Воздушные «пылесосы» Стр.10

12. Пути решения Стр.11

13. Вывод Стр.11

14. Заключение Стр.12

15. Литература, интернет- ресурсы Стр.13

«В природе всё одно с другим связано, и нет в ней ничего случайного.

И если выйдет случайное явление - ищи в нём руку человека.»

Михаил Пришвин.

Введение

Без здоровой окружающей среды не может быть ни здорового общества, ни социально активных граждан. К сожалению, в настоящее время в России экологическая ситуация, характеризующая прогрессирующей деградацией окружающей природной среды, и ухудшение здоровья нации свидетельствует о том, что в стране не обеспечивается экологическая безопасность, которая составляет часть(наряду с государственной, военной, личной) национальной безопасностью. Антропогенное воздействие на окружающую среду в XX веке непрерывно возрастало за счет освоения все более обширных новых территорий, роста затрат природных ресурсов на промышленное и сельскохозяйственное производство и увеличение потока загрязняющих веществ. Одна из величайших трагедий городов в том, что, будучи высшим достижением человеческой цивилизации, они становятся не только неудобными, но и в значительной степени опасными для жизни, даже для жизни будущих поколений. Экологическое неблагополучие городов стало острейшей глобальной проблемой, требующей скорейшего решения. Город выбрасывает в атмосферу ядовитые газы, пыль, концентрирует на свалках токсичные отходы, которые с потоками весенней воды попадает в водные экосистемы. В атмосфере высокое содержание аэрозолей и газов, коренным образом меняется почвенный покров городских территорий. Все процессы регулирования потоков вещества и энергии осуществляет человек. Город потребляет огромное количество минеральных ресурсов. Основной объем расходуется на производственные процессы и бытовые нужды. Личное потребление воды в городах составляет от 150 до 500 л в сутки, а с учетом промышленности на одного горожанина приходится до 1000 л в сутки. Использованная городами вода возвращается в природу в загрязненном состоянии: она насыщена тяжелыми металлами, останками нефтепродуктов, сложными органическими веществами, подобными фенолу. В ней могут содержаться болезнетворные микроорганизмы. Чтобы накормить одного горожанина, потребуется не менее 1 Га сельскохозяйственных угодий. Воздух является одним из важнейших элементов среды. Воздушная среда необходима для дыхания человека. Рассеивание в воздушной среде промышленных и автомобильных выбросов изменяет химический состав атмосферы. В воздухе городов часто обнаруживаются вредные вещества. Накопление в окружающей среде отходов токсичных для здоровья человека вызывают угнетения здоровья, изменение структуры природных экосистем. Таким образом, воздействие человека на природу, на индустриальную эру действительно стало фактором, превосходящим все природные силы, которые когда-либо, влияли на развитие жизни, родных циклов подрывает существование не только различных биологических видов, но и его самого.

Актуальность выбранной темы.

Экосистема г.Лесной подвергается загрязнению продуктами сгорания от выхлопных газов, а также резиновой и асбестовой пылью. Загрязнение воздуха влияет на здоровье взрослых и детей. В запыленности воздуха главная роль принадлежит автотранспорту. Резиновая и асбестовая пыль представляет собой большую опасность для здоровья человека. Резиновая пыль является продуктом износа автомобильных шин. Асбестовая пыль является следствием износа фрикционных накладок, дисков, сцепления тормозных колодок.

Асбест плохо выводится из организма, поэтому процесс его воздействия на внутренние органы, легкие, слизистую оболочку очень длителен, может достигать 10-15 лет и до конца еще не изучен. (Приложение 1)

Объект исследования:

Экологическая система г.Лесной.

Предмет исследования:

Изменение химического состава атмосферного воздуха г.Лесной.

Цель проекта:

1. Проведение экологического исследования по загрязнению воздуха атмосферы транспортом в экосистеме г. Лесной,

2. Приобретение экологических знаний и навыков самостоятельной работы,

3. Умение ориентироваться в информационном пространстве и конструировать полученные знания.

Задачи:

1. Работать с информационным материалом.

2.Экологический поиск объектов для исследовательской работы.

3.Произвести фотосъёмки.

4.Встретиться с инспектором ГИБДД ОМВД России по городскому округу(г.Лесной)

Методы реализации:

1. Научно-практическая студенческая конференция на тему: «Наука, творчество, молодежь-СПО 2016».

2.Применение исследовательской деятельности в ходе внеклассных мероприятий и занятий по экологии с целью экологического воспитания и культуры студентов, расширение знаний по экологии.

Планируемый результат:

Улучшить экологическую обстановку по загрязнению атмосферного воздуха на территории г.Лесной, участвуя в различных мероприятиях.

Источник загрязнения атмосферного воздуха.

Автомобиль-это один из главных источников загрязнения воздуха. Бензин, израсходованный на приведение в действие двигателей внутреннего сгорания, никуда не исчезает. Отдавая заключённую в нём энергию химических связей, он разлагается на более простые вещества-оксида углерода, азота, саж, углеводороды и др. Ежегодно в России на долю автомобильного газа приходится свыше 20 млн. т вредных выбросов в атмосферу. Отработанные газы двигателя внутреннего сгорания содержит 200 наименований вредных веществ, в том числе канцерогенных. Исследованиями было установлено, что 50% атмосферы загрязняется выхлопными газами. Основные компоненты выхлопных газов двигателей внутреннего сгорания приведены в таблице №1. (Приложение 2). Из таблицы видно, что количество выбросов зависит от конструкции двигателя, при этом дизельные двигатели являются более экологически приемлемыми. Количественный и качественный состав выхлопных газов зависит от технического состояния, условий и режима работы двигателя. Особенно резко увеличивается концентрация вредных веществ в выбросах автомобилей при работе на холостом ходу.

Карбюраторные двигатели выбрасывают значительно больше несгоревших углеводородов и продуктов неполного окисления (альдегидов, оксида углерода). Пройдя 15 000 километров каждый автомобиль выбрасывает в атмосферу более 3 тонн диоксида углерода, 93 кг углеводородов, 0,5 тонн оксида углерода, около 30 кг оксида азота.

Попадание в окружающую среду с выхлопными газами токсичных веществ является нежелательным, так как они представляют опасность для здоровья людей. (Приложение 3)

Экологическое исследование:

Мы провели экологическое исследование по загрязнению воздуха атмосферы автомобилями, проезжающими по улице Орджоникидзе, с протяженностью в 1 км.

Посчитали количество автомобилей проезжающих по улице: утром с 8:00 до 9:00-42 единицы, днём с 13:00 до 14:00 29 единиц, вечером с 17:00 до 18:00-63 единицы.

В среднем за 3 часа по улице проезжает 134 единицы

В среднем за сутки (с 6:00 до 24:00-активное движение транспорта- 18 часов)

3часа-134 ед.

18час-Х ед.

Х=18час∙134 ед.꞉3

Х=804ед.

В среднем за неделю проезжает: 804 ед.∙7=5 628ед.

В среднем за месяц проезжает: 5 628ед.∙4=22 512 ед.

Специалисты установили, что один автомобиль в сутки выбрасывает до 1 кг выхлопных газов в состав, которых входят 0,03кг (3%) угарного газа и 0,006кг (0,6%) оксида азота.

Но т.к. один автомобиль минует дом (2-х подъездный) за 1 секунду, то необходимо посчитать массу(кг) выбросов одного автомобиля в секунду.

24часа=1 400мин.=86 400сек.

86 400сек.-1кг выбросов.

1сек.-Х кг

Х=1сек.∙1кг꞉86 400сек.

Х=0,000012кг

Определяем количество(кг)выброса в атмосферу угарного газа в 1сек. одним автомобилем

0,000012кг-100%

Хкг-3%
Х=0,00000036кг

Определяем количество(кг) выброса в атмосферу оксида азота в 1 сек. одним автомобилем.

0,000012кг-100%

Хкг-0,6%

Х=0,000000072кг

Находим массу(кг) всех выхлопных газов, которые выбрасывают 22 512ед. в месяц

0,000012кг∙22 512=0,00027кг

Определяем массу(кг)оксида азота и угарного газа, выбрасываемых всеми автомобилями в месяц за 1 сек.

22 512∙(0,00000036+0,000000072) =22 512∙0,000000432= 0,0000097кг

Вывод:

Из данных, которые мы посчитали видно, что количество газов выбрасываемые незначительные, но эти расчёты были сделаны только с одной улицы, а в городе свыше 10 улиц. И тогда получится огромное количество выхлопных газов, а это вред не только для окружающей нас среды воздуха, но главную очередь-для нашего здоровья.

У нас состоялась встреча с инспектором ГИБДД ОМВД России по городскому округу (г.Лесной) старшим лейтенантом полиции Жужговой Ириной Викторовной. (Приложение 4)

Мы задали Ирине Викторовне вопросы по состоянию экологической обстановки в нашем городе и из беседы мы узнали, что

1. Население города 52 000 человек.

2.Личного транспорта 25 804.

3.У каждого второго жителя есть автомобиль, включая малолетних детей.

4.Пробки в городе: с 7⁰⁰ до 8⁰⁰, с 16³⁰ до 17³⁰

На улицах: Ленина, объездная по ул. Свердлова, на перекрёстках улиц.

5.Большой выброс выхлопных газов происходит при приостановке транспортного средства.

6.Во дворах не устанавливается знак «Жилая зона» и знак «Парковка».

Воздушные «пылесосы».

Выхлопные газы оказывают вредное воздействие не только на здоровье горожан, но на рост, развития зелёного массива, животных и изменения структуры почвы.

Зелёные насаждения играют большую роль в нормализации экологической обстановке города. Они обеспечивают комфортность проживания людей, регулируют газовый состав воздуха и степень его загрязнённости, снижают влияние шумового фактора и являются объектом эстетического восприятия.

Деревья и кусты могут удалять как газообразные загрязняющие вещества (диоксид серы, диоксид азота, оксид углерода), так и твёрдые частицы пыли, сажи.

Берёза, осина, ива и лиственница поглощают свинец. Летом у деревьев наблюдается листопад, причиной является высокое содержание свинца в воздухе (по ул. Карла-Маркса, Мамина-Сибиряка).

Простой расчёт показывает: 1 взрослое дерево может накапливать столько свинца, сколько его может содержаться в 130 л бензина. Чтобы нейтрализовать вредное действие одного автомобиля нужно не менее 10 деревьев.

Тополь за 1 год очищает воздух от пыли и выхлопных газов 20м³ воздуха. Многих жителей нашего города раздражает тополиный пух, который является раздражителем слизистых оболочек глаз и носа. Проблему тополиного пуха можно решить, высаживать на улицах города только мужские экземпляры и гибридные не имеющие женских особей, один раз в 5 лет делать омолаживание деревьев, высаживать пирамидальные тополя или высаживать 400 молодых, красивых тополей, которые за летнее время улавливают 340 кг вредных веществ.

Сирень, жёлтая акация, так же являются воздушными «пылесосами».

Пути решения:

1. Прилечь внимание волонтерского движения, которое работает у нас в техникуме с 2010г., к проведению акций по экологической проблеме.

2. Со своими исследованиями выступить перед студентами нашего техникума с целью получения экологических знаний, экологического воспитания и культуры. (На сегодняшний день мы выступили перед студентами первого курса).

3. Совершенствование средства транспорта-это использование экологически чистого бензина, акции «Один день без автомобиля».

4. Мероприятия по совершенствованию управления автомобильными потоками «Зеленая волна».

5. Больше деревьев сажать вдоль дорог.

6. Осуществить посадку растений, разбить газоны на улицах:

Мамина-Сибиряка, Ленина, Победы и Белинского. (Приложение 5)

Вывод:

Антропогенные выбросы загрязняющих веществ в больших концентрациях в течение длительного времени наносят большой вред не только человеку, но и отрицательно влияют на животных, птиц, состояние растений и экосистем в целом. В экологической литературе описаны случаи массового отравления диких животных, птиц, насекомых при выбросах веществ большой концентрации.

Выбрасываемые в атмосферу загрязняющие вещества рассеиваются в атмосфере. На их рассеивание оказывают влияние климатические факторы: температура воздуха, скорость и направление ветра, влажность воздуха, осадки и др., и производственно-технологические факторы: вид топлива, высота заводских труб, состав и температура газовых выбросов, объём и масса загрязняющих веществ и др. Именно поэтому производители автомобилей с каждым годом усовершенствуют конструкции моторов и выхлопных систем с той целью, чтобы они выбрасывали как можно меньше вредных веществ. Кроме того бурными темпами развиваются технологии производства электромобилей, которые совершенно не выбрасывают вредные вещества в атмосферу.

Каждый человек должен задуматься о том, какие серьёзные последствия несёт атмосфера, пропитанная вредными химическими веществами. Жизнь, данная нам однажды природой не должна нарушаться искусственными факторами, которые негативно сказываются на здоровье человека.

Подумайте об этом!

Заключение

В заключении мы хотим сказать, что при создании этого проекта нам потребовалось не мало времени, чтобы провести экологическое исследование в нашем городе, сделать математический расчет, найти дополнительную информацию, произвести фотосъемки, выбранных объектов. Полученная информация для нас является не маловажной.

Литература и интернет-ресурсы:

1.Б.М.Миркин

Л.Г.Наумова.

С.В.Суматохин.

«Экология» М.Издательский центр

«Вентана-Граф» 2011г

2.Е.А.Криксунов, В.В.Палочник.

«Экология»-10-11кл.

Дрофа М. 2007г.

3.»Экологические основы природопользования»

Горно-Алтайск. РИО Горно-Алтайского университета 2009г.

4.(http://www.studiplom.ru/)

5.(http://www.agro-biz.ru/)

Приложение 1

г.Лесной, ул.Мира

Приложение 2

Содержание основных веществ выхлопных газов двигателей внутреннего сгорания.

Приложение 3

Химический состав автомобильных выхлопных газов.

Pb-нарушает синтез гемоглобина, возникают заболевания дыхательных мочеполовых органов, нервной системы.

Приложение 4

Встреча с инспектором ГИБДД ОМВД России по городскому округу (г.Лесной)

Приложение 5

г. Лесной, ул. Белинского.