Научно-исследовательская работа на тему «Загрязнение атмосферы автомобильным транспортом»

Государственное бюджетное общеобразовательное учреждение кадетская школа­­ – интернат

«Курганинский казачий кадетский корпус»

«Загрязнение атмосферы автомобильным транспортом».

Исследовательская работа

по экологии ученика 9 Б класса

ГБОУКШИ «Курганинский казачий

кадетский корпус»

Литвинова Данила.

Научный руководитель:

Дейко Татьяна Васильевна – учитель биологии

Курганинск,

2015 год

Содержание

Введение……………………………………………………………………. 3

Материал и методика……………………………………………………… 6

Характеристика района исследования…………………………………… 7

Результаты исследований…………………………………………………. 9

Выводы……………………………………………………………………… 10

Список используемой литературы…………………………………………11

Приложения………………………………………………………………….12

Введение

Чистый, свежий воздух - это не что иное, как смесь газов, содержащая мельчайшие взвешенные частицы. Около 78% составляет азот и 21% - кислород. В небольшом количестве присутствуют углекислый газ и аргон, отмечаются следы других газов. Содержание водяного пара сильно колеблется в зависимости от температуры и условий образования воздушных масс. Ветер несет пыль – мельчайшие частицы почвы, пыльцу и споры растений, множество минеральных и органических веществ. Эти твердые и газообразные примеси в основном не приносят вреда ни растениями, ни животными, да и человек приспосабливается к ним. Над городами и промышленными районами в воздухе возрастает концентрация газов, которые в атмосфере содержаться в небольших количествах либо отсутствуют вообще. Загрязненным воздухом не только неприятно дышать, он зачастую вреден для всякого живого существа. Человек страдает от этого непосредственно.

Основная причина загрязнения воздуха – сжигание природного топлива. На смену продуктам сгорания угля в настоящее время воздух загрязняется продуктами сгорания жидкого топлива. Из топок и цилиндров автомобилей выбрасывается удушливый дым, содержащий окислы азота: растворяется в воде, они образуют кислый раствор. Под действием солнечных лучей окислы азота образуют фотохимический смог. Частички сажи и пепла в больших количествах попадают в атмосферу. Они служат ядрами конденсации для водяного пара, что приводит к образованию дымки и тумана, а также оставляют черный, жирный налет на строение и тканях. Печально известный смог – это плотный, устойчивый туман, который не может подняться слоями воздуха. Смог смертельно опасен для людей.

Иногда возникают аварийные ситуации, которые существенно влияют на изменение атмосферного воздуха. В 2003 году в г. Курганинске случился пожар на нефтебазе (фото 1-3). Часто после уборки урожая сжигается стерня, уничтожается плодородный слой земли и загрязняется атмосферный воздух. (Фото 4)

При сжигании костров, которые имеют у нас особую популярность с середины и до поздней осени, выделяются опасные вещества такие как: углекислый газ (СО2), угарный газ (СО), пары воды, а так же азот(N2) который не только не поддерживает дыхания, но и содержит алкалоиды. Познакомимся с ними более подробно:

Углекислый газ (СО2)-газ без цвета, запаха, тяжелее воздуха и при вдыхании человеком очень вреден для легких и всего организма в целом.

Угарный газ (СО)- газ без цвета, запаха, малорастворим в воде, очень ядовит, при вдыхании попадает в кровь, легко соединяется с гемоглобином, это не дает нормально переносить кислород по организму, из-за чего и происходит кислородное голодание.

Пары воды, по сравнению с этими ядами в газообразном виде, безопаснее всего, от них могут быть лишь ожоги.

Азот и алкалоиды- сам газ не сильно ядовит, но из-за алкалоидов, которые входят в состав хлорофилла, он страшный враг.

Поясню, что такое алкалоид- азотистое органическое вещество, которое вредно для здоровья. Примером могут быть табачные изделия. Алкалоид парализует нервную и дыхательную системы. Признакам может служить: затруднение в дыхании. В редких случаях это приводит к инсульту и параличу, также может произойти заражение мозга, что повлечет за собой смерть человека.

Бензин, используемый автомобильным транспортом, содержит летучие соединения, которые в огромных количествах попадают в атмосферу с выхлопными газами. Вместе с окисью углерода – угарным газом, образующимся при сгорании углеводородного топлива, эти соединения достигают порой таких угрожающих концентраций, что представляют опасность для жизни. Кроме того, автомобиль выбрасывает асбестовые волокна от тормозных колодок. Они проникают в легкие, вызывая хроническое раздражение – первый шаг к раку и другим серьезным заболеваниям органов дыхания.

Считаю, что загрязнение атмосферы – важнейшая экологическая проблема для современного человека. Тема моей работы «Загрязнение атмосферы автомобильным транспортом» очень актуальна.

Цели и задачи:

Изучить теоретический материал об экологическом состоянии атмосферы в современном мире.

Провести исследования по загрязнению атмосферного воздуха автомобильным транспортом в районах школ города.

Изучить и найти пути решения важнейшей проблемы по охране атмосферы.

Материал и методика

Исследование экологической обстановки, в частности, загрязненности воздуха продуктами выхлопа автомобильных двигателей, проводились мною на участке трассы Краснодар – Упорная, протяженностью 1, 2 км. Данный отрезок автомобильной трассы федерального значения проходит через промышленную зону и жилые районы города Курганинска.

Справка: г. Курганинск, Краснодарского края, районный центр, Курганинского района, население 48 тыс. чел. По данным переписи 2010 г. Основным промышленные предприятия: кондитерская фабрика «Галан», птицекомбинат, птицефабрика «Кубанский бройлер». В черте города находятся шесть школ, две из которых расположены в непосредственной близости от трасы Краснодар – Упорная.

Для определения загрязненности воздуха продуктами сгорания жидкого топлива применялась упрощенная методика.

В часы, когда движение по дороге достигает пика интенсивности, производились замеры количества проезжающих автомобилей. Содержание угарного газа (СО) и оксидов азота приняты в качестве основного показателя загрязненности атмосферы в районе школ. Расчеты произведены, исходя из предположения, что содержание СО в автомобильных выхлопах не превышает принятой санитарной нормы. Точность измерений – до первого знака после запятой. В качестве инструмента исследования использовался секундомер.

Характеристика района исследования

Районом исследования избрана территория, прилегающая к средним общеобразовательным школам №2, №3, ГБОУКШИ . На плане местности (рис. 1) хорошо видно, что здание СОШ №3 расположено на границе промышленной и жилой зон г. Курганинска, в самом центре транспортного узла. С северо-запада на расстоянии 300м от школы проходят железнодорожные пути и линии высокого напряжения. Окна практически всех кабинетов школы выходят на оживленную автотрассу, которая в этом месте проходит по мосту через железнодорожное полотно на высоте второго этажа школьного здания. Расстояние от стен школы до виадука – 20м. Высота зеленых насаждений – не более 3м. Таким образом, они не только не справляются с обеспечением кислородом, но не могут служить защитным экраном от пыли. Следует отметить, что по другую сторону моста располагается птицекомбинат, производящий мясокостную муку. Газообразные отходы производства имеют резкий, стойкий, специфический запах, что, конечно, усугубляет и без того неблагоприятную экологическую обстановку в районе школы.

При сжигании бензина в атмосферу попадают диоксид и оксид углерода, оксиды азота, формальдегид, бензол, сажа – около 300 токсических веществ. В школьных кабинетах отсутствует система воздухоочистки, поэтому все вредные для здоровья вещества беспрепятственно проникают в помещения, учащиеся вынуждены дышать этой опасной газово-пылевой смесью каждый день в течение всех лет обучения. За неделю в среднем легковой автомобиль выжигает столько кислорода, сколько четыре человека расходуют на дыхание в течение года. Запомним эту цифру и используем ее в дальнейших расчетах.

Средняя школа №2 расположена в одном из лучших районов г. Курганинска. Основное здание школы удалено от дорог с интенсивным движением. Исключение составляет двухэтажный корпус начальной школы, окна которого обращены на трассу Краснодар – Упорная. Расстояние от стен школы до дороги – 22м. В результате такого соседства через распахнутые окна классов входит не чистый воздух, а насыщенная оксидами углерода и азота, резиновой пылью смесь. В школе отсутствует система очистки воздуха, а это значит, что страдают органы дыхания и нервная система учащихся.

ГБОУКШИ «Курганинский казачий кадетский корпус» удален от автотрассы на 750м. Здание корпуса, где проходят занятия было построено 15 лет назад. Одна из новых школ Краснодарского края. Здание имеет два этажа. На территории школы много деревьев и кустарников. Рядом расположен парк, в котором растут липы, ясень, грецкий орех, туи, можжевельник, калина и другие растения. Автомобильное движение по прилегающим дорогам небольшое.

Результаты исследований

Анализ загрязненности воздуха угарным газом и оксидами азота, содержащимися в выхлопах автомобилей за час (г).

а) Район средней школы №3.

По экологическим нормам интенсивность движения не должна превышать

200 а/м в час. Один легковой автомобиль в течение часа выделяет 1 кг выхлопных газов, где содержится 1, 25г СО и 0,25г оксидов азота. По участку дороги, прилегающей к территории СОШ№3, превышение содержания загрязняющих веществ составляет от 3,8 до 18,7раза (табл. 1).

Помня о том, что один автомобиль потребляет за неделю столько кислорода, сколько необходимо на год 4 человекам, получаем неутешительный результат (табл. 2). 9906 человек, проживающих в этом районе или обучающихся в школе, испытывают постоянный кислородный голод.

б) Район средней школы №2.

По участку дороги в районе СОШ№2 превышение содержания загрязняющих веществ составляет от 3,4 до 14,6 раза. Более 12297 (табл. 3) человек, проживающих в этом престижном районе, испытывают дефицит кислорода.

в) Район кадетского корпуса.

Из таблиц №5, 6, видно, что наиболее благоприятным является район, где находится наш кадетский корпус. Интенсивность автомобильного движения в этом районе снижена. Загрязнение атмосферного воздуха минимальное.

Выводы

Неполный анализ загрязненности атмосферы вблизи детских учреждений образования раскрывает картину опасной экологической обстановки. Результаты исследований заставляют обратить пристальное внимание на эту проблему, которая напрямую связана с вопросом здоровья и обучения детей и подростков.

Молекулы угарного газа в 210 раз быстрее кислорода связываются с гемоглобином крови, вызывая головные боли, заторможенность и сонливость. Возможно, с повышенным содержанием угарного газа связаны некоторые проблемы неуспеваемости и поведения школьников. Оксид азота раздражает органы дыхания и нарушает деятельность сердечнососудистой системы. Превышение допустимой концентрации опасных для здоровья веществ более чем в 10 раз – серьезный повод для дальнейших исследований и поисков пути решения проблемы.

Реконструкция в автомобильном транспорте – установка фильтров дожигающих устройств, замена содержащих свинец добавок, четкая организация движения, замена двигателей внутреннего сгорания иными (газотурбинными, роторными и даже паровыми). Наиболее перспективными считаются аккумуляторные электромобили, которые прекрасно выполняли функцию перевоза спортсменов и туристов на олимпиаде в г. Сочи.

Веками испытанный метод очищения воздуха – насаждения парков, садов, рощ, разбивка газонов. Листья очищают воздух от пыли. Лучше всего задерживают пыль вязы, сирень, на их листьях великое множество мельчайших ворсинок. Многие растения обладают способностью выделять вещества убивающие бактерии. Дизентерийные бактерии погибают соприкоснувшись с листьями тополя. Летучие вещества выделяемые черемухой и лавровишней, в лабораториях убивают муху, комара, клеща за 10-15 сек. Один гектар можжевельника вырабатывает столько летучих веществ, что их хватило бы для обеззараживания воздуха в небольшом городе.

В дальнейшей своей работе хочу подробнее изучить влияние зеленой растительной зоны на состояние атмосферного воздуха.

Список используемой литературы:

 Российская Федерация. Федеральный закон от 4 мая 1999 г. № 96-ФЗ. «Об охране атмосферного воздуха». – М., 1999 г.

Охрана природы. Атмосфера. Источники и метеорологические факторы загрязнения, промышленные выбросы. Термины и определения. Издание с Изменением N 1, утвержденным в июне 1983 г. (ИУС 10-83). // В сб. «Охрана природы. Атмосфера» - М., ИПК Издательство стандартов, 2000.

Белов С.В. Охрана окружающей среды. М.: Высшая школа, 1991. – с.

Сметанин В.И. Защита окружающей среды от отходов производства и потребления. – М.: Колос, 2000. – 230 с.

Большая Советская энциклопедия.

Приложения

Таблица 1.

Таблица 2.

Таблица 3.

Таблица 4.

Таблица №5.

Таблица №6.

Фото 1

Фото 2

Фото 3

Фото 4

Фото 5

Фото 6

Фото 7

Адрес публикации: https://www.prodlenka.org/metodicheskie-razrabotki/156502-nauchno-issledovatelskaja-rabota-na-temu-zagr