Тема проекта: « Исследование загрязнения воздуха городским транспортом»

МБОУ « Хиславичская СШ»

Тема проекта: « Исследование загрязнения воздуха городским транспортом»

Проект выполнил ученик 9 «А» класса

Кулаженков Данила

Руководитель: Лизункова Татьяна Васильевна

учитель - биологии

2020-2021гг.

Содержание

1.Обоснование выбора.

2.Актуальность проблемы

3. Цель работы.

4..Задачи проекта.

5. Гипотеза.

6. Проблемный вопрос.

7. Введение.
8. Проблемы экологии автомобильного транспорта.

9.Проведение исследования « Количество вредных выбросов

автотранспорта в п. Хиславичи и их влияние на здоровье человека»

- примерный расчет количества вредных выбросов автотранспорта;

-наличие свинца в растения;

-влияние вредных выбросов на здоровье человека;

10. Способы уменьшения вредного воздействия на окружающую среду. – Экологически чистый автомобиль 21века.

11.Рекомендации

12.Литература

Обоснование выбора. Проблемы экологии автомобильного транспорта.

Проблемы экологической безопасности автомобильного транспорта являются составной частью экологической безопасности страны. Значимость и острота этой проблемы растет с каждым годом. Вызывает тревогу тот факт, что выбросы загрязняющих веществ в атмосферу от автотранспортных средств увеличиваются в год в среднем на 3,1%. В результате величина ежегодного экологического ущерба от функционирования транспортного комплекса России составляет более 75 млрд. рублей и продолжает расти.

Актуальность.

Актуальность данной работы связана с все более возрастающим количеством автомобилей и антропогенными воздействиями на окружающую среду.

Цель: изучение воздействия транспорта на территории школы ,через исследование загрязнения воздуха городским транспортом, определение накопления свинца в растительных организмах и действие его на организм человека.

Задачи: определение интенсивности автомобильного движения на исследуемых участках дороги, расчёт количества вредных выбросов, проведение химического эксперимента по определению свинца в растениях, влияние свинца на организм человека; выработка мероприятий, связанных со снижением воздействия на окружающую среду,

Гипотеза.

При работе тепловых установок и двигателей в атмосферу выбрасываются вредные для человека, животных и растений оксиды азота, углерода, серы. При сгорании топлива с выхлопными газами в окружающую среду поступают свинец, кадмий, медь

Проблемный вопрос.

-Если выбросы токсичных веществ - это неизбежность в работе автотранспорта то, как их можно уменьшить?

-Возможно ли создание экологически чистого автомобиля?

Методы: литературный, статистический, натуральных наблюдений и эксперимент.

Объект исследования: процесс загрязнения воздуха выхлопными газами.

Предмет исследования: трасса протяженностью 1 км.

Введение

Один автомобиль ежегодно поглощает из атмосферы в среднем более 4 т кислорода, выбрасывая при этом с отработанными газами примерно 800 кг угарного газа, 40 кг оксидов азота и почти 200 кг различных углеродов. В результате по России от автотранспорта за год в атмосферу поступает огромное количество только канцерогенных веществ: 27 тыс. т бензола, 17,5 тыс. т формальдегида, 1,5 т бенз(а)пилена и 5 тыс. т свинца. В целом, общее количество вредных веществ, ежегодно выбрасываемых автомобилями, превышает цифру в 20 млн. т.

С точки зрения наносимого экологического ущерба, автотранспорт лидирует во всех видах негативного воздействия: загрязнение воздуха - 95%, шум - 49,5%, воздействие на климат - 68%.

Основная часть

Проблемы экологии автомобильного транспорта.

Автомобили на сегодняшний день в России - главная причина загрязнения воздуха в городах. Сейчас в мире их насчитывается более полумиллиарда. В России автомобиль имеет каждый десятый житель, а в больших городах - каждый пятый. Выбросы от автомобилей в городах особенно опасны тем, что загрязняют воздух в основном на уровне 60-90 см. от поверхности земли. Автомобили выбрасывают в атмосферу диоксид и оксид углерода, оксиды азота, формальдегид, бензол, бензопирен, сажу (всего около 300 различных токсичных веществ). Автомобиль расходует огромное количество кислорода. За неделю в среднем легковой автомобиль выжигает столько кислорода, сколько его четыре пассажира расходуют на дыхание в течение года. С ростом числа автомобилей уменьшается площадь, занятая растительностью, которая дает кислород и очищает атмосферу от пыли и газа. Автомобили загрязняют почву. Одна тонна бензина, сгорая, выделяет 500-800 кг. вредных веществ. Если двигатель машины работает на бензине, с добавлением свинца, то они загрязняют почву этим тяжелым металлом вдоль дороги в полосе шириной 50-100 м, а если дорога идет вверх, и двигатель работает с нагрузкой, и загрязненная полоса имеет ширину до 400 м! Свинец, загрязняющий почву, накапливается растениями, которыми питаются животные. С молоком и мясом металл попадает в организм человека и может стать причиной тяжелых болезней.

Проведение исследований

« Количество вредных выбросов автотранспорта в п. Хиславичи и их влияние на здоровье человека»

Примерный расчет количества вредных выбросов автотранспорта.

Исследования проводились в сентябре - декабре месяце 2016 года. Подсчет количества автомобилей проезжающих по улице. Мною было выбрано две улицы с разной интенсивностью движения, это ул. Советская и ул. Урицкого. Провел подсчет автомобилей поехавших по двум улицам.

1. ул. Советская - проехало 21единица автотранспорта за 15 минут.

2. ул.Урицкого - 69 единицы автотранспорта за 15 минут.

Ул. Советская

1).Посчитав, я выяснил, если за 15 мин проехало 21 единиц автотранспорта с бензиновыми двигателями, тогда за 1 ч проедет -84 автомобиля.

2).Выделение вредных веществ при сжигании топлива на 1км

3).По формуле S= N х100 - общий путь, можно высчитать путь пройденный всеми автомобилями: S = 84 x100 м = 8400 м (8,4 км).

4).Расход топлива для бензиновых двигателей на 1 км пути в литрах составляет 0,1л.Теперь можно высчитать количество топлива, сжигаемое всеми автомобилями.

Количество топлива, сжигаемое всеми автомобилями, — 0,1 л/км х 8,4 км == 0,84 л.

5).Рассчитаем суммарное количество газообразных вредных выбросов, выделяемых при сжигании 0,84 л топлива (0,6 + 0,1 + 0,04) = 0,62л.

6).Сколько же вредных веществ выделяют машины за день?

За 1час - 0,62л

за 12 часов - 0,62 х 12=7,44л

Ул. Урицкого

1).По ул. Красная площадь- 69 единицы автотранспорта за 15 минут.

За 1час проехало 279 автомобилей.

2).Общий путь S= 279 х100м=27900м (27.9 км)

3).Количество топлива, сжигаемое всеми автомобилями, —

0,1 л/км х 27.9 км == 2.79 л.

4). Рассчитаем суммарное количество газообразных вредных выбросов, выделяемых при сжигании 2.79 л топлива (0,6 + 0,1 + 0,04)=1.7+0.27+0.11=2.08

5).Сколько же вредных веществ выделяют машины за день?

2.08 л х 12=24.96 л

Из таблицы видно , что количество вредных веществ по двум улицам не одинаково. По ул. Урицкого машин проезжает в 3 раза больше. Движение машин на этих улицах интенсивное, а это значит, что воздух насыщен выхлопными газами содержащими оксид углерода, угарный газ, углеводороды, пыль.

Наличие свинца в растения

Из расчетов видно, что автомобили выбрасывают в атмосферу огромное количество газов и тяжелых металлов : свинец, кадмий. Наличие свинца, поступающего в окружающую среду из автомобильного топлива, можно определить, исследуя растения растущие поблизости от дорог.

Сбор растительных проб осуществлялся по обочинам дорог и в 100 метрах от них, что позволяет сравнить степень загрязнения растений, растущих поблизости от дорог на наличие свинца. Отбор проб проводился в районе поселка Хиславичи по ул. Советская

1. Мною были собраны 100г. растений растущих вдоль дороги по ул. Советская не далеко от школы. Пробы растений собирал на расстоянии 10, 25, 50, 100 метров от дороги.

2. Используя спиртовой раствор выделил свинец из растений (бромид свинца).

3. Отфильтровал раствор.

4. Упарил.

5. Добавил по каплям к 5% раствору сульфида натрия.

6. В пробирках появился черный осадок. Это указывает на наличие свинца в растворах. В пробирке № 1,2 осадок черный ( расстояние от дороги 10,25м); № 3серого цвета ( расстояние 50м); №4 раствор светлый. На расстоянии 100м свинец практически не обнаруживается.

На основании этого можно сделать вывод. Чем дальше от источника загрязнения, тем меньше ионов свинца. С увеличением числа единиц автотранспорта содержание свинца увеличивается. Растения, грибы, ягоды растущие вдоль автодорог собирать и употреблять в пищу нельзя.

Влияние вредных выбросов на здоровье человека

В год образуется 2,5-10 тонн СО, 7 млн. тонн СО₂. Угарный газ токсичен, образует с гемоглобином крови прочное соединение - карбоксигемоглобин, что препятствует поступлению достаточного количества О₂ в мозг и, как следствие, увеличивает число психических заболеваний. SO₂, NO являются мутагенами, тератогенами, образуют с туманом или дождем смог и кислотные дожди. Окиси серы с водой образуют серную кислоту, а оксид азота образует азотную и азотистую кислоты. У человека они вызывают поражения кожи, обструктивный рахит, отёк легких. У животных также наблюдаются нарушения жизнедеятельности, и даже гибель. У растений в первую очередь поражаются листья, а в дальнейшем гибнет все растение.

Свинец является тератогеном, вызывает у грудных детей нарушение ЦНС, костной системы, слуха, зрения - и в дальнейшем смерть. Попав в организм, свинец поступает в кровь, а затем откладывается в костях, почках, печени, мозге, волосах, ногтях, зубах. У взрослых он вызывает нарушение кровеносной, нервной, репродуктивной системы, вызывает анемию, задержку умственного и физического развития у детей, повышению давления, агрессию. Очень сильную угрозу здоровью людей представляет свинцовое загрязнение почвы.

Способы уменьшения вредного воздействия на окружающую среду.

Экологически чистый автомобиль 21века.

Среди альтернативных видов топлива в первую очередь следует отметить спирты, в частности метанол и этанол, которые можно применять не только как добавку к бензину, но и в чистом виде. Использование спиртов в качестве автомобильного топлива требует незначительной переделки двигателя.

В последнее время широкое распространение получила идея использования чистого водорода в качестве альтернативного топлива. Интерес к водородному топливу объясняется тем, что в отличие от других это самый распространённый в природе элемент. Водород - один из главных претендентов на звание топлива будущего. Для получения водорода могут быть применены различные термохимические, электрохимические и биохимические способы с использованием энергии Солнца, атомных и гидравлических электростанций и т.д. Экологические преимущества водорода доказаны в ходе различных испытаний.

Биологическое топливо. Биодизель - это топливо, полученное из растительного масла посредством его химического превращения так называемым процессом переэтерификации. В Европе оно изготавливается из подсолнечного и рапсового масла, в Соединенных Штатах - из соевого или из разновидности рапсового масла. Происходит химическая реакция масла с алкоголем, в основном с метиловым спиртом, для уменьшения вязкости и очищения масла. Этот химический процесс позволяет получить однородный, устойчивый и качественный продукт. Его свойства близки к дизельным маслам.

Биодизель - это источник возобновляемой энергии, решение будущего, приходящее на смену использования нефти. Биодизель позволяет предотвращать потепление на нашей планете, вызванной повышенным содержанием углекислого газа и серы в атмосфере: в отличие от горючих двигателей, он не увеличивает процент содержания СО₂ в атмосфере.

Человечество слишком медленно, но все же подходит к пониманию того, что необходимо поставить материальное потребление на подобающее ему место среди других источников личного удостоверения. От решения именно этой задачи в первую очередь зависит, сохраним ли мы биосферу Земли.

Вывод

Работая над поставленной проблемой, я пришел к выводу, что с ростом народонаселения, а именно в пос. Хиславичи, где постоянно возрастает количество автомобилей, загрязнение атмосферного воздуха выхлопными газами приобретает чрезвычайную актуальность.

Вместе с выхлопными газами от автомобилей в атмосферу попадает свинец, образующийся при сгорании этилированного бензина. В зависимости от интенсивности движения опасная зона вдоль автодорог может простираться от 10 до 500 м. В пределах этой зоны наблюдается повышенное содержание свинца в объектах окружающей среды, особенно в растениях. Он обладает способностью поражать центральную и периферическую нервную систему, костный мозг и кровь, сосуды, генетический аппарат, нарушает синтез белка, вызывает малокровие и параличи. Среднее содержание свинца в гумусовом слое почв равно 9 мг/кг, а в полосе, прилегающей к дороге, оно возрастает до 200 мг/кг. Хочется задать вопрос жителям , имеющим огороды, недалеко от дороги. Как вы считаете, следует ли употреблять в пищу зелёные растения, выращенные на ваших огородах?

Изучив техническую литературу, я пришел к выводу, что улучшить состояние окружающей среды можно, если использовать более экологически чистые виды транспорта. Например, велосипед.

Рекомендации.

Решение проблем экологической безопасности приобретает первостепенное значение. Интенсивность дорожного движения везде огромна. Оно дает такое загрязнение воздуха, что его не сравнить даже с выбросами промышленных объектов. Транспорт создаёт 45-50 % всего загрязнения.

Итак, есть два способа уменьшения загрязнения воздуха дорожно-транспортными средствами.

Первый - сократить количество вредных веществ, выбрасываемых в атмосферу каждым автомобилем.

Второй - использовать как можно больше те транспортные средства, которые потребляют меньше горючего и, следовательно, меньше загрязняют атмосферу. Чтобы остановить загрязнение, необходим более строгий всесторонний контроль за дорожно-транспортными средствами.

По-моему мнению автомобиль в жизни и деятельности современной цивилизации просто необходим. Но всякие недоработки научно-технического прогресса необходимо устранять своевременно с той целью, чтобы сохранить в чистоте окружающую среду. Человек должен понять, что жизнь на Земле зависит от его отношения к природе, от гармонии между ними.

Что же нужно сделать, что бы наши населенные пункты стали чистыми и красивыми?

1.Озеленение. Растения поглощают углекислый газ, выделяют кислород.

Снижение концентрации оксида углерода может быть достигнуто с помощью зеленых насаждений.

2.Проводить техосмотр автомобилей 2 раза в год, так как от состояния двигателя зависит количество вредных веществ, выбрасываемых автомобилем в атмосферу.

3.Сделать более доступным ремонт автомобиля.

4.Ужесточить санкции по отношению к нарушителям.

5.Равномерное движение машин на улицах, ликвидация заторов, сокращение

задержек транспорта на перекрестках.

6. Важен вывод из городской черты грузовых транзитных потоков.

7.Каждый водитель должен знать, что причины «дымления» автомобилей

следующие: неисправность двигателя, неотлаженность систем питания и

зажигания.

8.Если все автомобильные двигатели будут правильно отрегулированы, то

выброс вредных веществ в атмосферу уменьшиться в три-пять раз.

Нежелание лишний час покопаться в двигателе приводит к тому, что

автомобиль неделями, а то и месяцами «развозит» по улицам ядовитый чад.

9.Плохо накачанные шины не только быстрее изнашиваются, но и

увеличивают сопротивление движению, а значит, сжигается больше

горючего.

10.Неумелое поведение водителя за рулем: неправильный выбор скорости

движения, резкие разгоны и торможения, превышение установленной

скорости, увеличение частоты вращения на холостом ходу – все это приводит

к загрязнению атмосферы. Значит, нужна разъяснительная работа среди

водителей.

11.Для контроля за техническим состоянием автомобиля есть диагностические станции - сервисы.

ЛИТЕРАТУРА

1. Валова В.Д. Основы экологии: Учебное пособие. 2-е издание переработанное и дополненное, «Издательский дом Дашков и К^о»,2001

2.Куров Б.М. Как уменьшить загрязнение окружающей среды автотранспортом?// Россия в окружающем мире - Аналитический ежегодник,2000.

3. Высоцкая В.В. Экология. 9класс. Элективный курс. Издательство «Учитель» 2006г.

4.В.П. Александрова, И.В. Болгова, Е.А, Нифантьева Практикум с основами экологического проектирования 9класс.-М.: ВАКО,2015.-144с.

10