Когда говорят, нужен как воздух, сразу ясно – речь идет о чем- то жизненно важном. Без него человек не проживет и несколько минут. Дышим всегда и везде. Но – чем? И почему так радуемся, когда выезжаем на природу, на свежий воздух? Качество атмосферного воздуха – важнейший фактор, влияющий на здоровье, на санитарную и эпидемиологическую ситуацию. Но две трети населения (!) нашей Федерации проживает на территориях, где уровень загрязнения атмосферного воздуха не соответствует гигиеническим нормам. В данной работе опробирована методика по определению концентрации свинца.
Вложение | Размер |
---|---|
issledovat._rabota.doc | 175.5 КБ |
Районная
научно – практическая конференция школьников
« Первые шаги в науку»
Направление: Х и м и я
Название работы: Исследование загрязнения воздуха автотранспортом
Автор работы: Московцов Иван Александрович
Место выполнения работы: с. Яшалта
Муниципальное образовательное
учреждение «Яшалтинская
средняя школа»
Руководитель: Московцова И.А., учитель химии и биологии
2008г.
Оглавление:
1. Введение 1
2. Загрязнение атмосферного воздуха
автотранспортом. 2
3. Чем вредны выбросы автотранспорта 2
3.1. Влияние свинца на организм животных 3
3.2 Влияние свинца на организм человека 4
4. Методика исследования загрязнения воздуха автотранспортом: 5
5. Методика определения свинца в окружающей среде 5
6. Результаты исследования 6-9
7. Выводы 10
8. Список литературы 11
9. Приложения
1.Введение.
Когда говорят, нужен как воздух, сразу ясно – речь идет о чем- то жизненно важном. Без него человек не проживет и несколько минут. Дышим всегда и везде. Но – чем? И почему так радуемся, когда выезжаем на природу, на свежий воздух?
Качество атмосферного воздуха – важнейший фактор, влияющий на здоровье, на санитарную и эпидемиологическую ситуацию. Но две трети населения (!) нашей Федерации проживает на территориях, где уровень загрязнения атмосферного воздуха не соответствует гигиеническим нормам.
Цель исследования: изучение теоретического материала по проблеме загрязнения атмосферного воздуха автотранспортом и проведение химического анализа окружающей среды с. Яшалта.
Научно – практическая работа приурочена к 130-летию села.
Данная работа опирается на знания и умения, полученные при изучении основ экологии, биологии и химии, а также изучение дополнительной литературы по биохимии и аналитической химии.
Задачи исследования:
1.Освоить методику исследования загрязнения воздуха автотранспортом.
2. Выявить закономерность между концентрацией свинца и расстоянием до дороги.
3. Провести сравнительный анализ полученных результатов за три месяца.
2.Загрязнение атмосферного воздуха автотранспортом.
Состояние окружающей природной среды – одна из наиболее острых социально – экономических проблем, прямо или косвенно затрагивающие интересы каждого человека
Где же наиболее загрязненный воздух? Именно там, где мы живем и проводим большую часть времени – в зоне жилой застройки, если там проходят автомагистрали.
В 2000 году проверка проводилась в 253 городах России, и выяснилось, что в 202 из них вредных веществ в воздухе больше нормы. А проживает там 64,5 млн. человек, то есть половина населения России. И все же существуют регионы, где дышать становиться просто опасно для здоровья, потому что воздух там загрязнен в 10, а то и более раз выше нормы. Как правило, воздух загрязнен диоксидом азота, сероуглеродом и формальдегидом. Сероуглерод чаще всего выбрасывают в атмосферу предприятия, а диоксид азота – автотранспорт.
Выбросы вредных веществ в атмосферу в Калмыкии увеличиваются в основном за счет увеличения выбросов от автотранспортных средств - 77,04 тыс. т, значительная часть приходится на газообразные вещества.
Из общего количества образовавшихся загрязняющих веществ уловлено 3,266 тыс. т (29,6%). Очистке подверглись выбросы, содержащие пыль.
Таблица №1.
Загрязняющие вещества в атмосфере на территории Калмыкии за 5 лет (тыс.т)
Выбросы загрязняющих веществ, года | 1997 | 1998 | 1999 | 2000 | 2001 |
Всего | 8,674 | 6,525 | 7,253 | 7,424 | 7,753 |
УВ | 3,813 | 2,105 | 3,356 | 3,690 | 3,638 |
Окись углерода СО | 2,417 | 2,477 | 2,187 | 2,043 | 2,534 |
Сернистый газ SO2 | 0,393 | 0,487 | 0,398 | 0,371 | 0,246 |
Окислы азота NO2 | 0,432 | 0,241 | 0.339 | 0,504 | 0,396 |
Наверное, каждый знает о том, какую роль в загрязнении воздуха играют выхлопные газы автомобилей. Они содержат более 200 наименований вредных и канцерогенных веществ. Многие из них обладают способностью накапливаться в организме. Длительное время вредное воздействие этих веществ незаметно, а затем оно может резко проявиться. Надо отметить, что при скорости автомобиля 40-80 км ч в выхлопных газах содержится наименьшее количество вредных веществ. Таким образом, наиболее опасны прогулки вдоль высокоскоростных магистралей и в местах, где автомобили стоят в пробках.
Ежегодные всероссийские акции «Чистый воздух» показывают, что экологическим нормам не соответствует 6-8 % автомобилей, а в Калмыкии зарегистрировано 55.342 единицы автотранспорта.
Токсичные вещества могут сохраняться в атмосфере в течение длительного времени и переноситься на значительные расстояния, поглощая столь необходимый для жизни кислород, интенсивно «обогащая» воздушную среду токсичными компонентами, наносящими вред всему живому и неживому.
Таблица №2. Динамика выбросов загрязняющих веществ в атмосферу
Яшалтинский район | Года | ||||
1997 | 1998 | 1999 | 2000 | 2001 | |
4,207 | 4,508 | 3,019 | 3,095 | 3,200 |
Из приведенной таблицы видно, что пик выбросов пришелся на 1998, 1997 года.
3.Чем вредны выбросы автотранспорта?
Двигатель, работающий на бензине, является источником загрязнения воздуха оксидом углерода (образуется в результате неполного сгорания топлива в цилиндрах), газообразными углеводородами парафинового ряда, продуктами неполного окисления топлива (альдегиды), галогеносодержащими углеводородами, тяжелыми металлами (свинец) и др.
Дизельный двигатель выделяет сажи на порядок больше, но зато его
выхлопной газ не содержит свинца.
Какой же вред наносят перечисленные вещества?
Оксид углерода препятствует поглощению кровью кислорода; свинец влияет на кровеносную и нервную системы (способен накапливаться и откладываться в различных органах); оксиды азота раздражают легкие, вызывают различные легочные заболевания, увеличивают восприимчивость организма к вирусным заболеваниям.
3.1 Влияние свинца на организм животных.
Животные реагируют на загрязнение гораздо раньше, чем человек!
Замечено, что собаки, кошки, другие мелкие животные (высота в холке до 0,5м) и, конечно, дети более подвержены риску тяжело ( или даже неизлечимо) заболеть из-за воздействия загрязнителей, чем взрослые люди. Это, скорее всего, происходит по двум причинам: во-первых, разная чувствительность человека и животных к вредным веществам обусловлена некоторыми различиями в механизмах регуляции физиологических функций, в течении обменных процессов, в массе тела, продолжительности жизни и др.; во-вторых, выхлопные трубы автомобилей расположены на небольшом расстоянии от земли и первыми, кто получает свою долю выхлопа, становятся именно братья наши меньшие. Данные ветеринарной службы свидетельствуют о том, что участились случаи онкологических заболеваний у собак (каждая 3-4) и кошек (2-3 из 10); одна из причин – неблагоприятная экологическая обстановка.
3.2.Влияние свинца на организм человека
В человеческом организме содержится около 0,1 мг свинца, на 100 г веса тела. Биологическая роль его до сих пор не выяснена.
Человек ежедневно потребляет около 0,29 мг свинца с пищевыми продуктами животного и растительного происхождения.
Как металлический свинец, так и его соли очень ядовиты и вызывают хроническое отравление. При свинцовом отравлении поражается, прежде всего, центральная нервная система: возникают галлюцинации, судороги, атрофия зрительного нерва. Кроме этого возникают различные заболевания желудочно-кишечного тракта.
Особенно коварен свинец для детей. Для оценки риска здоровья детей от повышенного содержания свинца в крови, являются исходные данные о концентрации его в почве, питьевой воде и атмосферном воздухе.
В городах с высоким содержанием свинца в окружающей среде этот норматив может быть превышен почти вдвое и составляет 18,9 мкг.дл.
Результаты расчетов риска повышенного содержания свинца в крови детей свидетельствует о том, что почти у 2 млн. детей в городах России могут возникать проблемы в поведении и обучении, обусловленные воздействием свинца. Почти 400 тыс. детей нуждаются в медицинском обследовании и повторном определении свинца в крови, 10 тыс. детей, возможно, нуждаются в специальной терапии.
4. Методика исследования загрязнения воздуха автотранспортом.
Были выбраны три улицы с разной интенсивностью автомобильного движения (Кольцо, ул. Петровского, Школьный парк)
На каждой из них определен участок дороги протяженностью примерно в 100 м.
Подсчитали число единиц транспорта, проходящего по участку за 15 минут.
Умножив полученное число на 4, мы узнали их численность за час(N)
Рассчитали общий путь ( S), пройденный всеми машинами за 1 час.
S=N*100 м.
Рассчитали количество топлива, сжигаемое двигателями автомашин
R = S *K , где К –расход топлива на 1 км пути в литрах.
Для бензиновых двигателей он примерно составляет 0,1л, для дизельных – 0.4 л.
Рассчитали по бензину количество образованных вредных веществ на выбранных нами участках.
Для этого воспользовались такими данными: при сгорании топлива, необходимого для пробега 1 км, образуется 0,6 л угарного газа, 0,1 л углеводородов, 0,04 л оксида азота. При сгорании дизельного топлива вредных веществ образуется в 4(!) раза меньше.
4.Методика определения свинца в окружающей среде.
Наличие свинца, поступающего в окружающую среду, можно определить, проведя изучение растений, растущих поблизости от дорог.
Оборудование и реактивы: пипетка, колба коническая (2 шт.); химический стакан, фильтровальная бумага, воронка, фарфоровая чашка для выпаривания, спиртовка, спички, штатив, ножницы, этиловый спирт, раствор сульфида натрия (5%).
Ход работы:
Черный осадок сульфида свинца(2) указал на наличие в экстракте ионов свинца.
5. Результаты исследования:
В течение трех месяцев каждый четверг в одно и тоже время с 8-00 до 8-15 считали число проехавших машин, определили их среднее количество.
Кольцо
июнь | июль | август | ||||||||||
5 | 12 | 19 | 26 | 3 | 10 | 17 | 24 | 31 | 7 | 14 | 21 | 28 |
8 | 12 | 15 | 12 | 11 | 14 | 13 | 17 | 15 | 16 | 19 | 23 | 28 |
12 | 14 | 21 |
Ул. Петровского
июнь | июль | август | ||||||||||
5 | 12 | 19 | 26 | 3 | 10 | 17 | 24 | 31 | 7 | 14 | 21 | 28 |
6 | 5 | 9 | 8 | 10 | 9 | 7 | 11 | 9 | 8 | 11 | 12 | 13 |
7 | 9 | 11 |
Школьный парк
июнь | июль | август | ||||||||||
5 | 12 | 19 | 26 | 3 | 10 | 17 | 24 | 31 | 7 | 14 | 21 | 28 |
3 | 4 | 6 | 4 | 4 | 7 | 5 | 3 | 7 | 7 | 9 | 8 | 12 |
4 | 5 | 9 |
И ю н ь
Участок дороги | Количество машин за 15 минут. | Количество машин за 1 час (N*4) | Общий путь, S=N*100,км. | Количество сжигаемого топлива R=S*K, л | Вредные вещества | Итого | |||
СО 0,6л | УВ 0,1л | NО 2 0,04л | |||||||
Кольцо | Б 12 Д | 6 | 24 | 2,4 | 0,24 | 0,14 | 0,02 | 0,01 | 0,17 |
6 | 24 | 2,4 | 0,96 | В 4 раза меньше | 0,04 | ||||
улица Петровского | Б 7 Д | 5
| 20
| 2 | 0,2 | 0,12 | 0,02 | 0,01 | 0,15 |
2
| 8
| 0,8
| 0,32
| В 4 раза меньше | 0,04 | ||||
Школьный парк | Б 4 Д | 3
| 12
| 1,2 | 0,12 | 0,07 | 0,01 | 0,005 | 0,09 |
1 | 4 | 0,4 | 0,16 | В 4 раза меньше | 0,02 |
И ю л ь
Участок дороги | Количество машин за 15 минут. | Количество машин за 1 час (N*4) | Общий путь, S=N*100,км. | Количество сжигаемого топлива R=S*K, л | Вредные вещества | Итого | |||
СО 0,6 л | УВ 0,1 л | N О2 0,04л | |||||||
Кольцо | Б 14 Д | 8 | 32 | 3,2 | 0,32 | 0,19 | 0,032 | 0,013 | 0,24 |
6 | 24 | 2,4 | 0,96 | В 4 раза меньше | 0,06 | ||||
улица Петровского | Б 9 Д | 5
| 20
| 2 | 0,2 | 0,12 | 0,02 | 0,008 | 0,15 |
4
| 16
| 1,6
| 0,64
| В 4 раза меньше | 0,04 | ||||
Школьный парк | Б 5 Д | 4
| 16
| 1,6 | 0,16 | 0,1 | 0,02 | 0,01 | 0,13 |
1 | 4 | 0,4 | 0,16 | В 4 раза меньше | 0,03 |
А в г у с т
Участок дороги | Количество машин за 15 минут. | Количество машин за 1 час (N*4) | Общий путь, S=N*100,км. | Количество сжигаемого топлива R=S*K, л | Вредные вещества | Итого | |||
СО 0,6 л | УВ 0,1 л | N О 2 0,04 л | |||||||
Кольцо | Б 21 Д | 8 | 32 | 3,2 | 0,32 | 0,19 | 0,032 | 0,013 | 0,24 |
13 | 54 | 5,2 | 2,08 | В 4 раза меньше | 0,06 | ||||
улица Петровского | Б 11 Д | 7
| 28
| 2,8 | 0,28 | 0,17 | 0,03 | 0,01 | 0,21 |
4
| 16
| 1,6
| 0,64
| В 4 раза меньше | 0,05 | ||||
Школьный парк | Б 9 Д | 6
| 24
| 2,4 | 0,24 | 0,14 | 0,02 | 0,01 | 0,17 |
3 | 12 | 1,2 | 0,48 | В 4 раза меньше | 0,04 |
Расстояние, Участок дороги | 10м | 25м | 50м | 80м | 100м | |
1. | Кольцо | + | + | + | + | + |
2. | Школьный парк | + | + | + | - | - |
Наличие свинца, поступающего в окружающую среду из автомобильного топлива
Выводы:
1.Самым загрязненным участком села является район Кольца.
2.Максимальное число выбросов вредных веществ в воздух автотранспортом приходится на август месяц.
3.Концентрация свинца закономерно уменьшается в зависимости от расстояния до дороги и количеством выбросов вредных веществ автотранспортом:
3.1. На расстоянии 80м от дороги в районе школьного парка соединения свинца практически отсутствуют.
3.2. В районе Кольца соединения свинца обнаруживаются даже на расстоянии 100 м. от дороги, что свидетельствует о высокой степени загрязнения этого участка.
4. Продолжить исследования в этой области в течении следующих двух лет с целью проведения сравнительного анализа.
Список литературы
1. Боровский Е.Г. Промышленные и бытовые отходы: Проблемы экологии – М,: Чистые пруды, 2007. – 32с. : ил.-(Библиотечка «Первого сентября», серия «Химия». Вып. (17)).
2. Государственный доклад «О состоянии окружающей среды Республики Калмыкия 2001 год». – Элиста, 2002.
3. Ревич Б.А и др. Методика оценки экономического ущерба здоровью населения от загрязнения атмосферного воздуха. М., Акрополь, ЦЭПР, 2006.
4. Справочник по химии (пособие для учащихся).- Издание 4, переработка. М., Просвещение, 1988.-287с.
5. Шипарева Г.А. Программы элективных курсов. Химия. Предпрофильное обучение. – М. : Дрофа, 2006. -78,(2)с.
6. Штремплер Г.И. Школьный словарь химических понятий и терминов.- М., Дрофа, 2007. – 416с.
Как Снегурочке раскатать тесто?
Как я избавился от обидчивости
Ах эта снежная зима
А теперь — мультфильм
Рисуем белые грибы пастелью