Исследовательская работа «Влияние автомобильного транспорта на экологическое состояние атмосферного воздуха».

МОУ «СОШ №10 с. Солдато-Александровского»

НОУ «ЭВРИКА»

XIII научно-практическая конференция

«В НОГУ СО ВРЕМЕНЕМ»

Тема исследовательской работы

«Влияние автомобильного транспорта на экологическое состояние атмосферного воздуха».

Авторы:

Шелудько Юрий

Шелудько Любовь

Научный руководитель:

Борисова Светлана Петровна

Учитель биологии

Март 2017 года

Содержание.

I Вступление

II. Основная часть.

1. .Автомобильные выбросы

2. Загрязнение атмосферы выхлопными газами автотранспорта

3. Значение озеленения улиц

III.Заключение

IV.Литература

V.Приложения

Введение.

Автомобили на сегодняшний день в России – главная причина загрязнения воздуха в городах и селах. Сейчас в мире их насчитывается более полумиллиарда. Выбросы от автомобилей в городах особенно опасны тем, что загрязняют воздух в основном на уровне 60-90 см от поверхности Земли, и особенно – на участках автотрасс, где стоят светофоры, пешеходные переходы.

 Особенно много канцерогенных веществ выделяется во время разгона, торможения, при работе двигателя на холостом ходу, а также при езде по ямам и колдобинам.

Число автомобилей в мире превышает 600 млн. Если учесть, что один автомобиль поглощает ежегодно из атмосферы в среднем 4т. кислорода, выбрасывая с выхлопными газами примерно 800 кг окиси углерода, около 40 кг окислов азота и почти 200кг различных углеводородов ,можно сделать выводы о его роли в ухудшении экологической ситуации на планете. На долю автомобилей в крупных городах РФ приходится в среднем 50-60% загрязнения атмосферы. Основная причина загрязнения воздуха заключается в неполном и неравномерном сжигании топлива. Всего 15% его расходуется на движение автомобиля, а 85% «летит на воздух». Учитывая, что на территории нашего села нет промышленных предприятий, значит, основным загрязнителем будет автомобильный транспорт.

Исходя из этого цель нашей работы:

Оценить и вычислить уровень токсичных продуктов от работы транспорта, провести оценку характера их действия на живые организмы и окружающую среду.

Для достижения данной цели мы поставили следующие задачи:

• проанализировать плотность транспортных потоков в микрорайоне СОШ №10.

• Определить выброс токсичных продуктов бензиновых двигателей

• определить степень влияния автомобильного транспорта на загрязнение воздуха.

Предмет исследования: экологическая ситуация в селе;

Объект исследования: автомобильный транспорт;

Методы:

• статистический

• сравнительно-аналитический

• практичекие исследования.

Гипотеза:

С каждым годом количество автотранспорта растет, значит, растет и его влияние на окружающую среду. На основании этого мы выдвигаем гипотезу, что автомобильный транспорт-причина экологических проблем не только больших городов, но и сел.

Актуальность данной темы обусловлена возрастающим количеством автомобильного транспорта и необходимостью решения проблемы его воздействия на качество среды и здоровье населения.

Наиболее токсичными компонентами отработанных газов бензиновых двигателей являются оксид углерода (СО), оксиды азота (NOx), углеводороды (CnHn), а в случае этилированного бензина – свинец, который в больших количествах поступает именно в результате сжигания топлива автомобилями. Поэтому в своей работе мы рассмотрим влияние на окружающую среду и здоровье человека именно этих компонентов. Учитывая сложность расчетов компонентов автомобильных выбросов, мы использовали данные: «Аналитического ежегодника», «Автотранспортные потоки и окружающая среда» (пособие для вузов).

ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ.

1.Автомобильные выбросы.

По оценкам специалистов ежегодные суммарные автомобильные выбросы в РФ и странах Ближнего Зарубежья составляют 400 млн т., среди которых: 27 млн т. оксидов углерода, 25 млн т. углеводородов, 9 млн т. окислов азота, около 230 млн т. углекислого газа. Кроме того это еще и шумовое воздействие, тепловые выбросы, бросовый металлолом. Как же эти вредные компоненты воздействуют на человека и окружающую среду? В обычных условиях СО- бесцветный газ без запаха, он легче воздуха и поэтому может легко распространятся в атмосфере. При действии на человека СО вызывает головную боль, головокружение, быструю утомляемость, раздражительность, сонливость, боли в области сердца. Оксид азота NO - бесцветный газ, диоксид азота NO2- газ красно-бурого цвета с характерным запахом. Оксиды азота при попадании в организм человека соединяются с водой. При этом они образуют в дыхательных путях соединения азотной и азотистой кислоты. Оксиды азота раздражающе действуют на слизистые оболочки глаз, носа, рта. Воздействие NO₂ cпособствует развитию заболеваний легких. Некоторые углеводороды СН являются сильнейшими канцерогенными веществами (например, бензапирен), переносчиками которых могут быть частички сажи, содержащиеся в отработавших газах. В скопившихся над асфальтом облаках СН и NO₂ под воздействием света происходят химические реакции. Разложение оксидов азота приводит к образованию озона. Вообще-то озон не стоек и быстро распадается, но только не в присутствии углеводородов (СН) - они замедляют процесс распада озона, и он активно вступает в реакции с частичками влаги и другими соединениями. Образуется стойкое облако мутного смога. Озон разъедает глаза и легкие, а выбросы NО₂ участвуют в формировании кислотных дождей.

2.Загрязнение атмосферы выхлопными газами автотранспорта ( эксперимент№1)

Для определения загрязнения воздуха автомобильными выбросами проводился учет автотранспорта по ул. Пролетарская микрорайон школы №10 в утреннее время. В результате было определено, что за 10минут по дороге проезжает в среднем 33 единицы автотранспортных средств, большую часть из которых составляют легковые автомобили.

Используя данные о количестве выхлопных газов за 1мин, определили количество выбросов на данном участке дорог (табл.№1).

В среднем автомобиль выбрасывает в атмосферу: монооксида углерода (СО) – 135 кг/г, оксидов азота - 25 кг/г, углеводородов – 20 кг/г, оксидов серы – 4 кг/г, твердых частиц – 1,2 кг/г.

Таблица Состав выхлопных газов бензиновых и дизельных двигателей (г/мин)

Ход работы:

1. Зафиксируйте время - t = 10 мин.

2. Определите число машин, останавливающихся у светофора - п.

3. Определите количество переключений:

торможение

набор скорости k

холостой ход

4. Результаты запишем в таблицу

Таблица Результаты исследований

Вычисляем суммарное загрязнение по формуле:

М=t*n*k(m_co+m_co2+m_no2+m_сажи)

 10*33*23*(0,035 +0,217 +0,002 +0,04)=6000*0,294=2231,46=2кг 231 гр.

Эти данные характеризуют работу автомобильного двигателя в течение 10 минут. Путем расчетов мы определили, что за один час автотранспортный поток выделяет 13388, 76 граммов вредных веществ(13 кг388гр), из которых 60% поступает в атмосферу и 40% оседает на почвенный покров . Реальная цифра выбросов может быть меньше, так как мы брали данные , характеризующие выбросы при скорости автомобилей 20 км/час. Наличие на улице пешеходного перехода и знака предписывает снижать скорость движения автотранспортного потока, а при малых скоростях автомобильные выбросы увеличиваются в 3-5 раз. Следует учитывать тот факт, что такое количество транспорта можно наблюдать в районе школы только в утренние время, то есть, количественный расчет транспортных загрязнителей воздуха носит относительный характер.

Решение проблемы - озеленение улиц нашего села.

Решению экологических проблем могут помочь зеленые насаждения, однако нужно учитывать, что деревья тяжело переносят свинцовое отравление. Верхний порог концентрации свинца для растений пока не установлен. Некоторые растения, например мхи и лиственница поглощают

его в относительно больших количествах, а береза, ива, осина - значительно меньше. Концентрируя свинец, растения тем самым выступают в роли фильтров. В течение вегетационного периода одно дерево может накопить столько свинца, сколько его содержится в 130 литрах бензина.(2) Простой расчет показывает, что для нейтрализации одного автомобиля необходимо не менее 10 деревьев, т.е. на улицах нашего села должно быть много деревьев (! ). А сколько их сегодня на наших улицах. Пройдя по ул. Пролетарская - одна из самых длинных улиц нашего села - мы насчитали всего около 400 деревьев. Мы выяснили, какие растения высажены на улицах - это тополь, акация, фруктовые деревья и кустарники. Кроме того, в последние годы в селе уменьшается количество тополя. А именно это дерево, наряду с каштаном, особо устойчив к загрязнению воздуха. По количеству поглощаемого углекислого газа и выделяемого кислорода 25-летний тополь превосходит ель в 7 раз.

Зеленые насаждения так же играют большую роль в борьбе с шумом. Высаженные между источником шума и домами деревья снижаю уровень шума на 5-10%. Учитывая близость жилых домов к проезжей части для нашего села это очень актуально. На основании сопоставления плотности зеленых насаждений и уровня загрязненности автомобильными выбросами, мы приходим к выводу о недостаточном количестве деревьев в селе для решения экологической проблемы.

III. Заключение.

В ходе выполнения нашей работы мы познакомились с автопарком с. Солдато - Александровского и его влиянием на экологическую ситуацию. В результате мы выяснили:

- самая высокая плотность транспортных потоков на улице Пролетарской в утреннее время

-уровень загрязненности автомобильными выбросами около 13 кг388гр за 1 час

-недостаточность зеленых насаждений для улучшения экологической ситуации

Решая поставленные перед началом работы задачи мы пришли к подтверждению выдвинутой гипотезы: степень влияния автомобильного транспорта на экологию с. Солдато - Александровского так же значительна, как и в городах.

IV. Литература.

1.В.В. Амбарцумян, В.Б. Носов .”Экологическая безопасность автомобильного транспорта” -М. : Научтехлитиздат, 1999г., с.34-46

2.И.Я. Аксенов, В.И. Аксенов .Транспорт и охрана окружающей среды.-М. : Транспорт,1996, с.176.

3. Евгеньев И.Е., Каримов Б.Р. Автомобильные дороги и окружающая среда. Учеб. - Москва, 1997г.,с.6-18, с.42-48.

4.В.Н. Луканин и др. Автотранспортные потоки и окружающая среда: Учебное пособие для вузов. М.: Инфра-М, 1998, с.408.

5.Аналитический сборник.-М.: Статиздат,2001.

6.”Экологическая безопасность транспортных потоков” под редакцией А.Б. Дьякова Москва Транспорт - 1990г.

7.Интернетресурсы.

Приложения

Приложение № 1. Учет движения автотранспорта по ул. Пролетарская.

Приложение №2. Состав выхлопных газов бензиновых и дизельных двигателей (г/мин)

Приложение №3.Количество вредных веществ, выбрасываемых одним автомобилем за сутки.

Приложение №4. Влияние автомобилей на окружающую среду.

Приложение №5. Поступление свинца в атмосферу

Приложение№6. Влияние автомобильных выбросов на здоровье человека.