Исследовательская работа по экологии на тему "Загрязнение атмосферного воздуха выхлопными газами автомобилей"

Диченко Даниил

9 класс

ГКООУ «Санаторная школа-интернат №4» г. Оренбург

Руководитель: учитель биологии Чердинцева Т.М.

Содержание.

1. Введение …………………………………………………………………2

2. Влияние автотранспорта на городскую среду……………………… …3

3. Изучение загрязнения атмосферного воздуха окисью углерода г. Оренбурга…………………………………………………………… …..6

4. Заключение …………………………………………………………… ..9

5. Список использованных источников…………………………………. 10

6. Приложение ……………………………………………………………..11

Введение.

Одной из основных черт развития современного общества является ускоренный темп роста городов и увеличение числа проживающих в них людей. Современный человек не только активный преобразователь окружающей его среды, в том числе и городской, но и потребитель всех благ цивилизации. В погоне за комфортными условиями для жизни и работы он часто потребляет больше, чем требуется, не заботясь о социальных и экологических последствиях такого поведения. Развитие удобной городской инфраструктуры приводит не только повышению качество жизни населения, но и к серьезным нарушениям в состоянии окружающей среды, в результате постоянно растущего антропогенного воздействия на все компоненты среды.

Одним из ключевых факторов, влияющих на состояние атмосферы городской среды, является автомобильный транспорт. Уверенный рост числа автомобилей, перегруженность дорог, нехватка парковочных мест – привод к значительным воздействиям состояние городской среды, в том числе и атмосферы. Что в свою очередь негативно сказывается на соматическом и психоэмоциональном состоянии людей. Поскольку отказ от автотранспортных средств не возможен, следует искать другие пути выхода из складывающейся ситуации. А значит, изучение проблемы загрязнения атмосферы городской среды выхлопными газами автотранспорта и поиск рационального выхода из складывающейся проблемы на определенной территории является актуальным и требующим изучения вопросом.

Объекты исследования: атмосферный воздух города Оренбурга.

Предмет исследования: вредные выбросы автотранспорта.

Цель исследования: изучить интенсивность потока автотранспорта в г. Оренбурге и определить уровень загрязнения атмосферного воздуха выхлопными газами.

Задачи исследования:

1. Изучить литературу по проблеме исследования.

2. Отследить интенсивность движения автотранспорта в выбранном районе.

3. Рассчитать количество выбросов вредных веществ.

4. Разработать рекомендации, направленные уменьшение негативного воздействия вредных выбросов автотранспорта на состояние атмосферы г. Оренбурга.

Методы исследования:

1. Метод теоретического анализа и обобщения литературных данных по теме исследования с выделением актуальных вопросов, позволяющих обосновать цели и задачи исследования.

2. Экспериментальный метод.

Влияние автотранспорта на городскую среду.

В современном мире загрязнение городской среды может быть вызвано разными причинами. К ним относятся и промышленных предприятий , коммунального хозяйства, бытовой мусор и автотранспорт. В глобальном балансе загрязнения атмосферы доля автотранспорта составляет 13,3%.

Даже если не брать в расчет, что на производство современного автомобиля затрачивается значительное количество энергии и ресурсов, в том числе не возобновимых, а для их передвижения необходимы специально оборудованные дороги, они приносят значительный урок состоянию окружающей среды. Автомобиль выбрасывает в атмосферу значительное количество диоксида углерода в замен на выжигаемый кислород. Всоставе выхлопных газов содержится около 300 вредных веществ (Табл. 1). Оксиды углерода, углеводороды, оксиды азота, сажа, свинец, диоксид серы являются основными загрязняющими атмосферу веществами. Среди углеводородов наиболее опасны бензо(а)пирен, формальдегид, бензол. Также в атмосферу попадает резиновая пыль, образующаяся вследствие стирания покрышек, а почвы загрязняются соединениями свинца. Автомобили являются одним из основных источников постоянного шумового загрязнения городской среды.

При перерасчете загрязнения среды на одного пассажира наибольший урон приносят среде личные автомобили, чем пассажирские автобусы[2;8;9].

Табл. 1. Основные загрязняющие вещества, выделяемы при сгорание автомобильного топлива.

А.П. Константинов определил 3 основные причины повышенного загрязнения автотранспортом крупнейших городов России:

1. Крайне низкое качество автомобильного топлива. С 2003 г.  этилированный бензин  находится в России под запретом, очистить атмосферу от последствий его использования до сих пор не удаётся. Данный бензин содержал сильно токсичное вещество первого класса опасности - тетраэтилсвинец - он в 8 раз токсичнее обычного металлургического свинца. Чтобы очистить атмосферу городов от накопленных свинцовых загрязнений, необходимо проведение специальных мероприятий. В данный момент это токсичное вещество добавляется в так называемый прямогонный бензин для повышения октанового числа.

1. Старые отечественные машины - выбросы таких автомобилей значительно токсичнее зарубежный машин,оснащённых нейтрализаторами выхлопных газов.

3.Дороги. Так как они слишком узкие, с множеством перекрёстков и светофоров, автомобилям приходится часто останавливаться, часами стоять в пробках. В каждом месте затора, пробки, остановки автомобиля с не заглушенным мотором выбросы в атмосферу значительно увеличиваются, поскольку при режимах холостого хода и набора скорости в атмосферу выделяются максимальные объёмы выхлопных газов [2;3;4;9].

Исходя из этого, снижение отрицательного влияния автомобиля на окружающую среду – важная задача городской экологии. При невозможности полного отказа от автомобилей и постоянном росте их числа наиболее реальным вариантом решения проблемы является уменьшение вреда от автомобиля за счет снижения затрат горючего. К примеру, японская компания «Toyota» уже выпускает автомобили с расходом всего 4 л., при условии, что средний легковой автомобиль потребляет 6–10 л бензина на 100 км пути.Загрязнение атмосферы автомобилем уменьшается также при замене бензина на сжиженный газ илииспользовании специальных добавок-катализаторов к жидкому топливу, что увеличивает полноту его сгорания, бензин без свинцовых добавок. В Австралии апробировано экологически чистое топливо, в составе которого 85% дизельного топлива, 14% этилового спирта и 1% специального эмульгатора, повышающего полноту сгорания горючего[7].

Создание объездных дорог, подземных и надземных транспортныхмагистралей в значительной степени может снизить количества пробок на территории города, а значить и загрязнения среды.

Хороших результатов можно добиться при оптимизации работы общественного автотранспорта и уменьшении доли горожан постоянно использующих личные автомобили. Повышение цен на автомобили, и их оборудование электронными средствами контроля влияния на окружающую среду, так же может изменить ситуацию к лучшему.

Особенно актуальной для России задачей является уменьшение числа устаревших автомобилей, которые продолжают использоваться и загрязняют среду больше, чем новые, а также утилизация автомобилей, поступающих на свалки[7;10].

Изучение загрязнения атмосферного воздуха окисью углерода г. Оренбурга.

Для изучения загрязнения атмосферного воздуха окисью углерода г. Оренбурга нами были выбраны 3 точки исследования, высокой интенсивностью движения автотранспорта, возле крупных торговых комплексов. Сбор экспериментальных данных производился в каждой из точек в 8.00 ч., 15.00 ч., 18.00ч., в течении 15 минут. Перерасчет производился на 1 час времени (табл. 2). Расчет выбросов окиси углерода производился по стандартной методике и формуле Рябикова.

Описание точек исследования:

1. Участок дороги по ул. Пролетарская возле торгового комплекса «Гулливер». Высокая интенсивность движения, регулируемого светофором. В округе жилые многоэтажные здания, торговый комплекс.

2. Участок дороги по ул. Театральная возле торгового комплекса «Север».Высокая интенсивность движения, регулируемого светофором. В округе жилые многоэтажные здания, торговый комплекс.

3. Участок дороги по пр. Гагарина возле торгового комплекса «Три мартышки».Высокая интенсивность движения, регулируемого светофором. В округе жилые многоэтажные здания, торговый комплекс.

При расчете выбросов окиси углерода по стандартной формуле Рябикова принимаем, что скорость движения автомобилей составляет 60 км/ч (скорость движения автомобилей, установленная ППД для движения по территории города). Уклон дороги малы, значит коэффициент учета продольного наклона дороги принимаем за 1. Полученные результаты приведены в таблице 3.

Табл. 3. Концентрация окиси углерода у проезжей части дороги в местах исследования.

Кратность превышения содержания окиси углерода в воздухе определялось путем сравнения с ПДК для атмосферы жилого массива для г. Оренбург 2,4 мг/куб.метр (табл. 4) [1;6].

Табл. 4. Кратность превышения ПДК содержания окиси углерода в атмосфере г. Оренбурга.

Исходя из полученных данных, мы видим, что все три крупных торговых комплекса расположены на улицах с интенсивным потоком автомашин и районах транспортных развязок и остановок общественного транспорта. С одной стороны это места комфортного проживания людей (наличие торговых площадей, автобусных остановок, парковок), с другой стороны такой интенсивный транспортный поток наносит значительный ущерб психоэмоционального состояния людей, проживающих в ближайших домах (постоянный шум, поток машин, загрязнения окружающей среды). На каждой из точек сбора отмечено значительное превышение ПДК окиси углерода от 2,53 мг/куб.метр в утреннее время в районе торгового комплекса «Гулливер» до 4,9 мг/куб.метр в вечернее время в районе торгового комплекса «Три мартышки». Причем, во всех точках концентрация окиси углерода в атмосфере повышается к вечернему времени. Что, скорее всего, связанно, с повышением количества грузовых автомобилей в этот период суток. Такое превышение выбросов окиси углерода в атмосферу города наносит не поправимый ущерб состоянию окружающее среды, а следовательно и здоровью людей. Складывающаяся ситуация является не благоприятной и требует предприятие мер, направленных на уменьшение негативного воздействия на среду.

Проанализировав литературу по данной проблеме, нами разработан ряд рекомендаций, направленный на решение сложившейся на территории г. Оренбурга ситуации:

1. Поскольку все три улицы являются ключевыми транспортными развязками как для движения личных автомобилей так и общественного транспорта – необходимо более равномерное перераспределение транспортного потока.

2. Создание санитарно-защитных зон с высадкой пыле и газоустойчивых видов деревьев и кустарников (Береза пушистая, Вяз шершавый, Клен остролистный, Ясень обыкновенный, Рябина обыкновенная, Калина обыкновенная, Смородина золотистая, Шиповник (роза) морщинистый, Ель обыкновенная, Сосна обыкновенная).

3. При возможности перенесение тротуаров на более удаленное расстояние от автомобильных дорог и парковок.

4. Повысить качество работы общественного транспорта, сделать его более выгодным и привлекательным для населения, с целью повышения количества жителей города пользующегося городскими автобусными маршрутами, а не личными автомобилями.

5. Переход на современные, экологически чистые виды транспорта. такие как электромобиль, автомобили с водородным двигателем, воздухомобили (пневмомобили).

6. Переход на автомобильное топливо класса Евро-5.

7. Жителям ближайших домой – не открывать окна, выходящие на данные участки дороги в час пик.

8. Стараться избегать прогулок вблизи автодорог, выбирать для этого более подходящие места.

Заключение.

1. Изучив литературу по проблеме исследования, нами было выяснено, что автотранспорт наносит значительный ущерб состоянию всех основных сред, в том числе и атмосфере. Загрязнение атмосферы происходит за счет выбросов, содержащихся в выхлопных газах, токсичных веществ, в том числе и окиси углерода. Основные причины чрезмерного выделения токсичных веществ в атмосферу: устаревшие автомобили, не качественное топливо, работа автомобилей «на холостых».

2. Крупные торговые комплексы («Гулливер», «Север», «Три мартышки») располагаются на улицах с интенсивным автомобильным движением, в районах ключевых транспортных развязок городского общественного транспорта, что делает их более привлекательными для потенциальных покупателей, тем самым еще сильнее осложняет складывающуюся «авто ситуацию».

3. Расчет выбрасываемой с выхлопными газами окиси углерода показал постоянное превышение ПДК по данному веществу для городских территорий в 2-4 раза. Эти данные свидетельствуют о складывающийся неблагоприятной ситуации на территории города. Постоянно наблюдаемое превышение ПДК по изучаемому веществу оказывает значительное влияние на общее состояние здоровья людей, приводит к кислородному голодание, головным болям.

4. Разработан ряд общих рекомендаций, включающих перераспределите автопотока, создание экологически правильных парковочных мест, организация «зеленых» санитарно-защитных территорий вдоль автодорог, привлечение людей к использованию городского автотранспорта. А так же ряд рекомендаций непосредственно для населения близлежащих домой.

Список использованных источников.

1. ГОСТ Р ИСО 6879-2005 Качество воздуха. Характеристики и соответствующие им понятия, относящиеся к методам измерений качества воздуха.

2. Жанабекова Е.И., Васильева Л.Н. Автомобилизация как фактор ухудшения качества среды обитания человека (на примере г. Саратова)// Материалы III Международной научно-практической конференции «Человек и общество: проблемы взаимодействия». Саратов, 2010, с.21-29.

3. Кириллов Н.Г. А воз и ныне там - проблема экологизации автомобильного транспорта Санкт-Петербурга // Промышленность Сегодня. № 11. 2011. - С.13.

4. Константинов А.П. Экология и здоровье: опасности мифические и реальные // Экология и жизнь № 8, 2012 г., с. 90 - 91.

5. Криницкий Е. Экологичность автотранспорта должен определять Федеральный закон // Автомобильный транспорт. №9. 2010. - С. 34-37

6. СанПиН 2.1.6.1032-01 «Гигиенические требования к обеспечению качества атмосферного воздуха населенных мест»

7. http://texts.news/obschaya-ekologiya/vliyanie-avtotransporta-gorodskuyu-22343.html

8. http://www.dishisvobodno.ru/avto_zagryaznenie.html

9. http://min.usaca.ru/uploads/article/attachment/251

10. http://www.medical-enc.ru/gigiena-o/harakteristika-vrednyh-primesei.shtml

14