Исследовательская работа по теме: "Изучение загрязнения атмосферного воздуха в районе озера Якты-куль"

1.  Исследовательская работа по теме: «Изучение загрязнения атмосферного воздуха в районе озера Якты-куль».

Выполнил ученик 11 Б класса: Атауллин Загир

Руководитель: Атауллина И.И.

Цель работы: Провести исследовательскую работу по изучению состава атмосферного воздуха в районе озера «Якты-куль» всеми доступными методами исследования, установить причины загрязненности.

ЗАДАЧИ РАБОТЫ:

1.   Провести исследовательскую работу по изучению количества оксида углерода (II), оксидов азота, углеводородов, сажи, пыли в атмосферном воздухе на территории озера Якты-куль.

       2.   Организовывать самостоятельную поисковую работу с различными источниками информации.

       3. По данным результатов загрязнения атмосферного воздуха 1988 года сделать сравнительный анализ с результатами 2010 года и составить статистическую обработку данных показателей загрязнения.

       4. Провести количественный расчет транспортного загрязнителя, учитывая интенсивность транспортного потока.

       5. Сделать вывод о степени загрязненности атмосферного воздуха в исследуемом районе.

МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ

I. Ознакомление с марками автомобильного транспорта. 

  Определение машин с бензиновым двигателем  и двигателем для дизельного топлива.

       I.    Для этого можно принять следующее условное разделение на 7 групп:

       Грузовые автомобили с бензиновыми двигателями (ГАЗ, ЗИЛ) группа Г1

       Грузовые автомобили с дизельными двигателями (МАЗ, КАМАЗ,             большегрузные фургоны и трайлеры) – группа Г2

       Грузовые автомобили с газовыми двигателями ( у них  между  кузовом и кабиной расположены   баллоны голубого цвета с сжиженным газом) – группа Г3

       Автобусы с бензиновыми двигателями  (КАВЗ,ПАЗ, ЛАЗ) группа А1

       Автобусы с дизельными двигателями (рейсовые и экскурсионные «Икарусы») – группа А2

       Легковые служебные машины (служба безопасности, техническая служба, «Скорая помощь», различные «Рафики» - группа Л1

       Все остальные легковые машины отечественных и зарубежных марок.

II.Определение запыленности воздуха по снегу.

      Методика определения запыленности воздуха по снегу зимой.

        Снег – один из наиболее информативных и удобных индикаторов загрязнения окружающей воздушной среды. На его запыленность оказывают влияние природные факторы и особенно ветровой режим.  Правильный отбор проб – залог успешного результата анализа. Для этого после появления устойчивого снежного покрова каждый месяц перевернутой стеклянной банкой отбираем пробу снега по всей глубине  снежной толщи в разных районах населенного пункта. Пробу кладем в полиэтиленовый мешок, а потом в помещении даем снегу растаять. Весь объем  растаявшего снега фильтруем через предварительно взвешенный фильтр, который после высушивания также взвешиваем. Разница в массе показывает пылевое загрязнение снега в определенный зимний месяц.  

5

 точка - ГЛЦ

точка - ДО «Юбилейное

точка - д.Ташбулатово

точка - сан.«Якты-куль»

Схема исследований и этапы работы:

I этап. 1-3 дней:

  Изучение  марки автомашин  и составление таблицы условного разделения автомобилей на группы

  За три дня изучали автомобили, проезжающие по исследуемой территории. Это необходимо, так как экспериментальным путем установлено, что масса выбрасываемого загрязняющего вещества зависит от типа автомобиля, марки двигателя, вида топлива, технического состояния машины.  (приложение 2)

Приложение 2

6

Приложение 3

II этап. 1-7 дней

 Выбор времени для исследования и точек наблюдений. Подсчет автомобилей и общего пути.

 В течении недели в летнее время мы считали автомобили, проезжающие по исследуемым точкам.

Результаты подсчета:

        В среднем за один день мы подсчитали по исследуемой  территории:      

        Г1 -60 машин

        Г2 - 50 машин

        А1 -30 машин

        А2 - 10 машин

        Л1 -35 машин

        Л2 - 650 машин.

   В точках исследования мы определили количество автомобилей, проезжающих по этим участкам за 60 минут. Затем вычислили, сколько единиц транспорта проезжает за это время, т. е. за 1 час. Полученные данные внесли в таблицу. (приложение 3). Всего по исследуемой территории за 1 час проехало 67 автомобилей. Мы рассчитали их общий путь, считая, что каждый автомобиль проезжает 15 км. Значит, все автомобили вместе проехали 1005 км

III этап . 1-3 дня

Расчет нормы топлива на каждый вид автомобиля. Из данных ГИББД мы нашли норму топлива на путь длиной 100 км, в литрах и условный расход топлива на 1 км. (приложение 4). Затем рассчитали, сколько топлива расходует автомобиль каждого вида для того, чтобы проехать 1 км. (приложение 6)

         Исходя  из табличных данных покажем значение коэффициента численно  равного количеству вредных выбросов при сгорании 1 литра топлива в двигателях автомобилей. (приложение5)

        Обратим внимание на то, что при сгорании дизельного топлива выделяется меньше токсичных веществ. Рассчитаем количество топлива расходуемого на 1 км пути всеми автомобилями. Для этого необходимо умножить длину пути на условный расход топлива. (приложение 6)

7

 Получаем, что по исследуемой дороге проехало   около 200 автомобилей. Зная количество автомобилей можно рассчитать объем загрязняющих веществ. Для этого необходимо умножить количество автомобилей на коэффициент вредных выбросов. (приложение 7)

Получаем, что выбрасывается  очень много токсичных веществ.  Исследования проводили в течении недели с 9 до 10 часов и с 16 до 17 часов по 20 минут. Для этого мы выбрали участки с наиболее интенсивным движением транспорта, и чтобы одну и ту же машину не считать несколько раз, мы учет вели в 4 точках автодороги с общей протяженностью 15 км.   (Показать по карте участки - пункты наблюдения за движением автотранспорта:

        1  точка наблюдения - Магнитогорск - горнолыжный центр;

        2 точка - Магнитогорск - Яктыкуль;

        3 точка - Магнитогорск - дом отдыха «Юбилейное»

        4 точка - Магнитогорск - дом отдыха Кусимово.)

Приложение 4

Норма топлива на путь длиной 100 км, в литрах

Приложение 5

Значение коэффициента численно равного количеству вредных выбросов при сгорании

1 литра топлива в двигателях автомобилей

8

Приложение 6

Количество топлива на 1 км пути всеми автомобилями 

Приложение 7

Объем загрязняющих веществ

IV этап. 1 день

Расчеты по формулам

       По подсчитанным данным проводили расчеты  по выяснению содержания количества  вредных веществ в атмосфере, также по запыленности воздуха. Проводили сравнения  с данными по составу атмосферного воздуха  по территории озера Якты-куль в 1988 году. По сравнению с 1988 годом запыленности воздуха меньше, это связано с улучшением дорог. Но выделение токсичных газов больше, это связано увеличением количества автомобилей.

9

Выводы:

I. Статистическая обработка данных 1988 года и 2010 года

         По данным 1988 года были сделаны следующие выводы:

        1.  Контрольные санитарные анализы свидетельствуют в целом о благоприятном состоянии атмосферного воздуха на территории озера «Якты-куль»

        2. Предел обнаружения оксида азота 0,0024 мг/м³

        3. Во всех точках исследования обнаружена большая запыленность воздуха.

        4. Предел обнаружения пыли 0,07 мг/м³, предел обнаружения сажи составил 0,01 мг/м³.

        5. Источником загрязнения пылью атмосферного воздуха являются проезжие дороги, состояние которых необходимо улучшить.

         Повышенное содержание пыли в атмосферном воздухе свидетельствует о том, покрытия проезжих дорог в 1988 годы  требовало в те времена  серьезного внимания. Так как  тогда не везде  было асфальтированных дорог. Также значительное содержание пыли в воздухе возможно связано и со строительными работами, которые проводились в период отбора контрольных проб. Восьмидесятые годы на территории санатория велись крупные строительные работы.

         После санитарных анализов был принято решение улучшить состояние проезжих дорог, что в действительности было сделано.  

         Отборы по определению запыленности воздуха  проводили в феврале- январе 2010 года.   Содержание пыли в атмосферном воздухе  в настоящее время не превышает ПДК.

        Содержание в атмосфере продуктов сгорания автомобильного топлива в настоящее время больше, чем в восьмидесятые годы. Это, наверное, связано с увеличением количества автомобилей.

        Сделанные выводы по исследованию выделения вредных веществ в атмосферу занесли в таблицу.        (Приложение 8)

Результаты исследований загрязненности воздуха угарным газом, углеводородами, оксидом азота

в  исследуемой территории в зависимости от вида топлива транспорта и за определенное время

(за 60 минут)

Приложение 8

 Выделение вредных веществ в атмосферу по данным 2010 года

Приложение 9

Описание токсического воздействия вредных веществ

Оксид углерода СO.

      Бесцветный газ без запаха, практически нерастворим в воде и ядовит. Токсичность  угарного газа  объясняется тем, что и кислород вступают в конкуренцию за захват атома железа. Токсичность его зависит от времени экспозиции. Так, при концентрации этого вещества в воздухе 7 мг/л смерть может наступить через 1- мин, а при концентрации 1,8 мг/л – через 2 часа.

Оксид азота NO.

      Четвертый класс опасности. Кровяной яд, переводит оксигемоглобин в метгемоглобин и оказывает прямое воздействие на центральную нервную систему. Отличительные особенности отравления NO от отравления NO₂: быстрота, с которой развивается отравление, синюха (образование метгемоглобина), паралич и судорога как результат поражения головного мозга.

 Диоксид азота NO₂.

      Третий класс опасности. Бурый газ с удушливым запахом. Предельные концентрации: 0,14 мг/м³ – порог по изменению цветовой чувствительности глаз, 14 мг/м³ – раздражение глаз, носа и дыхательных путей, 95 мг/м³ – уменьшение диффузии СО₂, отек легких.

11

Углеводороды С_mH_n.

      Четвертый класс опасности. Сильные наркотики индифферентного действия и смогообразующие реагенты. Экспозиция 300 мг/м³ в течение нескольких часов приводит к неустойчивости реакций нервной системы, аналогично наркотическому воздействию.

Список использованной литературы:

1. Журнал «Химия в школе»  №4 1998 г;  №1, №2, №3 2000г; №10 2007 

2. Комплексная гидрогеологическая партия. Москва – 1989г.

3. Сборник  «Санаторий Якты-куль».2005 г.

4. Экология России, хрестоматия. М.АО»МДС»,1995

5. Экология России. Б.М.Миркин, Г.Наумова М. АО «МДС» Юнисам, 1995

6. Ежегодный мониторинг загрязнения воздуха городов России, Санкт-Петербург,2000

7. Краткий справочник химика .изд.Химия,1964

8. Экология Башкортостана, Уфа «Китап», 1995г.