«Анализ загрязнения воздуха селения Дылым вредными выбросами автотранспорта»
МКОУ «Дылымская гимназия имени М.Салимгереева»
«Анализ загрязнения воздуха селения Дылым вредными выбросами автотранспорта»
Автор: Гамзатханова Загират Ризвановна , ученица 8 класса МКОУ «Дылымская гимназия имени М.Салимгереева» с. Дылым Казбековского района
Научный руководитель: Билалова Хава Газиявовна , учитель биологии первой категории МКОУ «Дылымская гимназия имени М.Салимгереева» с. Дылым Казбековского района
Дылым 2017 г
Введение
Селение Дылым Казбековского района является одним из районов с благополучной экологической обстановкой. Однако рост числа автотранспорта, развитие промышленности, инфраструктуры, торговли может привести к изменению сложившейся ситуации. Изменения, которые носят разрушительный характер, затрагивают все компоненты окружающей среды: воздух, воду, почву и даже живые организмы.
Oдним из главных факторов, вызывающих загрязнение атмосферного воздуха во всем мире считается автотранспорт, что объясняется интенсивным ростом числа автомобилей.
Актуальность. Проблема загрязнения воздуха остра и актуальна, так как она подвергается существенным воздействиям со стороны автомобильного транспорта, в результате чего изменяется состав воздуха планеты, а также его загрязнение токсичными выхлопами сказывается на здоровье населения. По данным СМИ и ВОЗ причиной 75% смертей в мире связано с экологическим состоянием окружающей среды и образом жизни самих людей. На сегодняшний день наблюдается быстрый рост числа автомобилей. Практически каждая семья в нашем селе имеет личный автомобиль и не один. Но не каждый житель задумывается о вреде, который наносит его средство передвижения окружающей среде.
Проблема загрязнения атмосферного воздуха выбросами автотранспорта остра и в селении Дылым, поэтому была поставлена цель: изучить количество выбросов автотранспорта и степень его влияния на атмосферный воздух и здоровье населения, а также разработка рекомендаций для уменьшения загрязнений и профилактики заболеваний.
Задачи:
Изучить и проанализировать литературу по данной теме;
Рассчитать количество выхлопных выбросов, выделяющихся в атмосферу, проезжающим автотранспортом;
Показать влияние выхлопов автомобиля на здоровье населения;
Провести социальный опрос среди жителей исследуемого микрорайона;
Составить рекомендации по снижению выбросов автотранспорта и защите населения от вредного воздействия выхлопов.
Глава 1. Вещества, загрязняющие атмосферный воздух.
Основные источники загрязнения воздуха в черте села – это выхлопные газы двигателей внутреннего сгорания в автомобилях. В состав выхлопных газов автотранспорта входит более двухсот компонентов, среди которых немало канцерогенов. К основным токсичным выбросам относятся: оксид углерода, оксид азота, свинец, летучие углеводороды, оксиды серы, сажа.
Количество выбросов существенно зависит от конструкции двигателя, как это видно из таблицы 1 (см. Приложение 1). Экологически более приемлемыми оказываются дизельные двигатели. Так же дизельные двигатели отличаются повышенными выбросами сажи, которая насыщена канцерогенными углеводородами и микроэлементами, выбросы которых в атмосферу практически не допустимы. Значительно больше несгоревших углеводородов и продуктов их неполного окисления выбрасывается карбюраторными двигателями. Через каждые 15 тысяч километров автомобиль с карбюраторным двигателем выбрасывает более 3 т диоксида углерода, 93 кг углеводорода, 0,5 т оксида углерода, 30 кг оксида азота.
Kоличественный и качественный состав газов также зависит от технического состояния, условий и режима работы двигателя. Концентрация вредных веществ в выбросах автотранспорта резко увеличивается при работе на холостом ходу.
Отработавшие газы автомобилей поступают в нижние слои атмосферы. B связи с этим процесс их рассеяния значительно отличается от процесса рассеяния высоких стационарных источников, и вредные вещества оказывается в зоне дыхания человека и других живых организмов. Вследствие этого автомобильный транспорт следует отнести к категории наиболее опасных источников загрязнения атмосферного воздуха вблизи автомагистралей1. Также известно, что токсичные вещества могут сохраняться в атмосфере в течение длительного времени и переноситься на значительные расстояния. При этом они поглощают кислород, необходимый для дыхания живых организмов. Кроме того, известно, что выбросы автотранспорта концентрируются вдоль автомобильных трасс, и самой активной зоной загрязнения является 8-10 м от кромки дороги.
Глава 2. Влияние выбросов автотранспорта на здоровье человека.
Проблема загрязнения атмосферного воздуха является одной из самых острых экологических проблем на сегодняшний день, так как от его качества во многом зависит здоровье населения. Две трети населения Российской Федерации проживает на территории, где уровень загрязнения воздуха атмосферы не соответствует гигиеническим нормам. Последствия воздействия на организм человека вредных веществ, содержащихся в выхлопных газах автомобилей, весьма серьезны и имеют широкий диапазон действия: от кашля до летального исхода. Влияние выхлопных газов на здоровье человека представлено в таблице 2 (см. Приложение 2).
Автотранспорт также выделяет пять видов тяжелых металлов: свинец, кадмий, ванадий, бериллий, хром. Основные сведения об их влиянии на здоровье человека и способах их поступления в организм приведены в таблице 3 (см. Приложение 3).
Глава 3. Методы и результаты исследования.
Во время исследования мною были использованы следующие методы:
Изучение литературных источников;
Методика учета движения автотранспорта и расчетная оценка количества выбросов вредных веществ;
Методика определения степени загрязнения воздуха по лишайникам и состоянию лиственных деревьев;
Социальный опрос
Для исследования был выбран участок федеральной автомобильной трассы возле нашей гимназии в микрорайоне Чувашия, так как на этом участке дороги наблюдается максимальное движение. Кроме того, здесь расположена наша гимназия, где обучается около 533 учащихся и ДОУ «Светлячок» с общим числом воспитанников 163 (не считая родителей, приводящих детей в сад и работников образовательных учреждений), многоквартирные и частные дома, пять магазинов, два из которых – магазины автомобильных запчастей. Также в данном микрорайоне располагается почта, электроподстанция.
Оборудование: часы, блокнот, карандаш, калькулятор.
Проводился учет легковых и грузовых автомобилей в течение одного часа. Для подсчета количества выхлопных газов использовалась таблица 4 (см. Приложение 4).
Для выявления влияния автотранспорта на жителей микрорайона провела анкетирование среди населения, водителей автотранспорта, а также среди учащихся гимназии.
В связи с увеличением числа автомобилей, а вместе с ним и загрязнения атмосферы в селе, подсчет данных производился два раза. Первые подсчеты были проведены в сентябре 2015 года. В течение одного часа через федеральную автомобильную трассу проезжают примерно 34 грузовых и 96 легковых автомобилей. Исходя из этих данных, вычислила, сколько пыли выбрасывают автомобили, проезжающие по автомобильной трассе (таблица 5 – см. Приложение 5).
Второй подсчет проведен в сентябре 2017 года. В течение одного часа по автотрассе проезжает 452 легковых и около 64 грузовых автомобилей. Полученные результаты показаны в таблице 6 (см. Приложение 6). По результатам видно, что количество автомобилей увеличилось практически в 3 раза, следовательно, увеличилось и количество выбросов автомобиля, и их влияние на окружающую среду.
Если иметь в виду, что в сутках 24 часа, а в году 365 суток, то не трудно представить, сколько ядовитых веществ выбрасывается ежегодно в воздух. А мы все дышим этим воздухом. Также хочу добавить, что один автомобиль, который проедет тысячу километров, употребляет тот воздух, которым бы один человек дышал целый год.
Aнализ полученных данных показывает, что больше всего в атмосферу за сутки поступает соединений оксида азота (IV) и угарного газа. Исследования Института экологии человека и гигиены окружающей среды им Сысина А.Н. РАМН показали, что длительное вдыхание воздуха с высоким содержанием угарного газа и оксида азота вызывает у детей развитие ряда хронических заболеваний (ринит, тонзилит), а также гипертрофию миндалин, снижение жизненной емкости легких.
В ходе работы были исследованы лиственные деревья и лишайники, растущие близ дороги. Обнаружены листья с небольшими изменениями: омертвение краев и кончика, изменение окраски, формы. Такие изменения вызывают этилен, двуокись серы, окислы азота. К содержанию двуокиси серы в воздухе чувствительны также лишайники. По теории лишайники практически отсутствуют на той территории, где средняя концентрация двуокиси серы превышает 0,3 мг/м3. На исследуемой территории лишайники обнаружены только на расстоянии около 80 – 100 метров от автотрассы. Чем сильнее загрязнен воздух исследуемой территории, тем меньше встречаются лишайники.
Глава 4. Анализ данных соцопроса.
B процессе исследования я решила провести анкетирование владельцев автомобилей и учащихся нашей гимназии. Автовладельцев попросила ответить на следующие вопросы:
Какой критерий был для вас основным при покупке автомобиля?
Водите ли вы машину с умеренной скоростью?
«Гоняете »ли вы машину в холостом режиме?
Регулярно ли вы проводите профилактику, держите в исправности воздушные и масляные фильтры?
Известно ли вам, что автомобильный транспорт – основной источник загрязнения воздуха в селе?
Приходилось ли вам испытывать недомогание из-за загазованности воздуха в селе?
Согласились бы вы поменять свой автомобиль на менее престижный, но экологически более чистый?
Было опрошено 30 владельцев автомобилей. Итоги соцопроса показали:
- 90% автовладельцев регулярно проводят профилактику автомобиля и держат фильтры в исправности;
- 80% автовладельцев знают, что автотранспорт является основным источником загрязнения воздуха;
- всего 20% автовладельцев согласны поменять свой автомобиль на менее престижный, но экологически чистый.
Рисунок 1. Ответы владельцев автомобилей на вопрос № 1 анкеты.
Рисунок 2. Ответы владельцев автомобилей на вопрос № 7 анкеты.
В ходе соцопроса учащихся попросила ответить на 5 вопросов (см. Приложение 7). Анализ данных анкетирования показал:
- почти 90% опрошенных, назвали основным видом загрязнителей воздуха химические вещества (выхлопные газы автомобилей, промышленных предприятий);
- 80% опрошенных утверждены, что на здоровье человека оказывает влияние состояния окружающей среды;
- 55% опрошенных считают автомобили наиболее опасным источником загрязняющих веществ.
Ответ на вопрос № 4 показан на рисунке 3.
Глава 5. Рекомендации и предложения по уменьшению действия вредных выбросов автомобилей.
В целях защиты от вредных выбросов автомобилей можно предложить принять следующие меры:
- для уменьшения токсических веществ в выхлопных газах автомобилей заменить бензин другими, более экологически чистыми видами горючего (например, смесью различных спиртов);
- в качестве кардинального решения – замена автомобилей с двигателями внутреннего сгорания на электромобили, а еще лучше на велосипеды;
- усилить контроль за выбросами автотранспорта;
- установка очистных фильтров на автомобилях;
- для уменьшения количества пыли и других вредных веществ, находящихся в воздухе высаживать больше растений на улицах, вдоль автотрасс.
Заключение.
Подводя итог проведенного исследования, могу утверждать, что автомобильный транспорт оказывает губительное действие на окружающую среду и здоровье человека. Основной задачей моего исследования было проведение анализа загрязнения воздуха селения Дылым выхлопами автотранспорта и выявление их влияния на здоровье людей.
Pасчеты, проведенные в ходе исследования, показали, что выброс загрязняющих веществ автотранспортом достаточно велик и к тому же увеличивается с каждым годом, так как увеличивается число автомобилей. Поэтому считаю необходимым принятие мер по охране здоровья населения. К нашему счастью, селение Дылым окружено лесом, который и уменьшает отрицательное воздействие вредных веществ. Также в ходе исследования выяснилось, что владельцы автомобилей регулярно проводят профилактику своего автомобиля и держат фильтры в исправности, что уменьшает количество вредных выбросов.
Я думаю, следует продолжить работу над данной темой, во-первых, для проведения сравнения в связи постоянным увеличением числа автомобилей. И, во-вторых, для выявления влияния автомобильных выбросов на организм детей и на pастительные организмы, так как это основной источник кислорода и органических веществ в природе.
Данная работа может быть использована в качестве основы для описания состояния окружающей среды на территории не только селения Дылым, но и всего Казбековского района. Можно использовать данное исследование для повышения экологической культуры населения.
Список использованной литературы:
Денисов В.В. Промышленная экология – М.: ИКЦ МарТ, 2007.
Предельский Л.В., Коробкин В.И., Приходченко О.Е. Экология. М.: Проспект, 2007
Пасечник В.В. Школьный практикум. Экология. М.: дрофа, 1998
Экология [Электронный ресурс] - М., «Директ Медиа», 2004
Приложение 1
Таблица 1. Содержание основных веществ (в объемных %) в выхлопных газах двигателей внутреннего сгорания
Вещество | Двигатель | |
Карбюраторный | Дизельный | |
Азот | 74 – 77 | 76 - 78 |
Кислород | 0,3 – 0,8 | 2 – 18 |
Водяной пар | 3,0 – 5,5 | 0,5 – 4,0 |
Диоксид углерода | 5,0 – 12,0 | 1,0 – 10,0 |
Оксид углерода | 0,5 – 12,0 | 0,01 – 0,5 |
Оксиды азота | 0,0 – 0,8 | 0,0 – 0,5 |
Углеводороды | 0,2 – 3,0 | 0,01 – 0,5 |
Альдегиды | 0,0 – 0,2 | 0,0 – 0,01 |
Сажа г/м3 | 0,0 – 0,4 | 0,01- 1,1 |
Бензопирен мкг/м3 | До 20 | До 10 |
Приложение 2
Таблица 2. Влияние выхлопных газов на здоровье человека (по Х.Ф. Френчу, 1992)
№ п/п | Вредные вещества | Последствия воздействия на организм человека |
1 |
| Препятствует поглощению кровью кислорода, что ослабляет мыслительные способности, замедляет рефлексы, вызывает сонливость и может быть причиной потери сознания и смерти. |
2 |
| Влияет на кровеносную, нервную и мочеполовую системы; вызывает, вероятно, снижение умственных способностей у детей, откладывается в костях и других тканях, поэтому опасен в течение длительного времени. |
3 |
| Могут увеличивать восприимчивость организма к вирусным заболеваниям (типа грипп), раздражают лёгкие, вызывают бронхит и пневмонию. |
4 |
| Раздражает слизистую оболочку органов дыхания, вызывает кашель, нарушает работу лёгких; снижает сопротивляемость к простудным заболеваниям; может обострять хронические заболевания сердца, а также вызывать астму, бронхит. |
Приложение 3
Таблица 3. Влияние тяжелых металлов на здоровье человека и способы их поступления в организм.
Тяжелые металлы | Пути поступления в организм | Поражение органов и тканей человека |
Свинец (Pb) | Дыхательная и пищеварительная система | Поражение нервной ткани, нарушение памяти |
Кадмий (Cd) | Дыхательная и пищеварительная система | Болезни органов дыхания, пищеварительной системы и нервной системы, все формы рака |
Ванадий (V) | Дыхательная система | Аллергия, экзема, астма, заболевания крови, нарушение психики |
Бериллий (Be) | Дыхательная и пищеварительная система | Аллергия, поражение кожи и слизистой |
Хром (Cn) | Дыхательная и пищеварительная система | Болезни кожных покровов, дыхательных путей, органов зрения, нервной системы |
Приложение 4
Таблица 4. Количество вредных веществ, выбрасываемых в атмосферу одним автомобилем в течение суток (в гр.)
Хим. соединения | Грузовики | Легковые | Автобусы (дизели) |
СО | 502,2 | 225,8 | 227,9 |
NO2 | 70,4 | 43,8 | 17,7 |
C | 19,3 | - | 3 |
SO2 | 4,5 | - | 0,2 |
Pb | 0,2 | 0,27 | 0,08 |
Приложение 5
Таблица 5. Результаты подсчета количества вредных веществ, выбрасываемых в атмосферу автомобилями в течение суток (в г.) в сентябре 2015 года
№ п/п | Соединения | Грузовые | Легковые | Итого |
1 | СО | 409795,2 | 520243,2 | 930038,4 |
2 | NO2 | 60825,6 | 100915,2 | 161740,8 |
3 | C | 16675,2 | - | 16675,2 |
4 | SO2 | 3888 | - | 3888 |
5 | Pb | 172,8 | 622,08 | 794,88 |
Таблица 6. Результаты подсчета количества вредных веществ, выбрасываемых в атмосферу автомобилями в течение суток (в г.). в сентябре 2017 года.
№ п/п | Соединения | Грузовые | Легковые | Итого |
1 | СО | 771840 | 417278,4 | 1189118,4 |
2 | NO2 | 108134,4 | 475142,4 | 573276,8 |
3 | C | 29644,8 | - | 29644,8 |
4 | SO2 | 622080 | - | 622080 |
5 | Pb | 307,2 | 2928,96 | 3236,16 |
Приложение 7
Анкета для учащихся.
1. Какие виды загрязнений атмосферы вы знаете?
2. Как вы считаете, окружающая среда влияет на здоровье людей?
а. Да б. Нет в. Не знаю
3. Какой источник загрязнения наиболее опасен?
а. вредные выбросы автомобилей; б. вредные выбросы заводов и предприятий
4. Как меняется ваше самочувствие при длительном нахождении близ оживленной автомобильной трассы?
5. Какие меры охраны атмосферного воздуха вы можете предложить?
1 Денисов В.В. Промышленная экология, 2007
16