Влияние автотранспорта на окружающую среду на примере микрорайона " Мещерское озеро"

Муниципальное бюджетное образовательное учреждение

средняя общеобразовательная школа №41

Исследовательская работа

Влияние автотранспорта на окружающую среду

на примере микрорайона Мещерское озеро

                                                                                           Выполнил: ученик 11А класса

                                                                                           Ткачук Дмитрий Григорьевич

                                                                                           Руководитель:

                                                                                            Коробова Елена Анатольевна

                                                                                            учитель биологии

                                                     г. Нижний Новгород

                                                               2014 год

              Содержание

Введение……………………………………………………………………………………….3

1. Антропогенное воздействие…………………………………………………………….........5
2. Виды антропогенных загрязнений………………………………………………………......7
3. Нормативы загрязнений атмосферного воздуха……………………………………….……8

4. Факторы отрицательного влиянии  автотранспорта на человека и окружающую

среду………………………………………………………………………………………………10

 4.1 Основные виды топлива, использование в автотранспорте автомобильных бензинов…………………………………………………………………………………………………10

 4.2 Химический состав отработанных газов автотранспорта………………………………  ..11

  4.3 Влияние основных вредных веществ на природную среду и человека…………………………………………………………………………………………………...11

5. « Свинцовое загрязнение»…………………………………………………………………...13

6. Зеленые насаждения – наши друзья………………………………………………………   …18

7.Практическая часть…………………………………………………………………………...19

8.Заключение……………………………………………………………………………………28

9. Список литературы…………………………………………………………………………..29

10.Приложения………………………………………………………………………………….30

                                                               Введение

Природа - такой же уникум, как картина Рафаэля.

Уничтожить её легко, восстановить невозможно.

                                                                                         И.П. Бородин, российский ботаник

Загрязнение окружающей среды имеет почти такую же долгую историю, что и история самого человечества. Долгое время первобытный человек мало, чем отличался от других видов животных и в экологическом смысле находился в равновесии с окружающей средой. К тому же численность человечества была невелика.

С течением времени в результате развития биологической организации людей, их умственных способностей, человеческий род выделился среди других видов: возник первый вид живых существ, воздействие которых на все живое представляет собой потенциальную угрозу равновесию в природе.

Можно считать, что «вмешательство человека в природные процессы за это время выросло не менее чем в 5000 раз, если это вмешательство вообще можно оценить»^[1].

Антропогенное загрязнение окружающей среды оказывает выраженное воздействие на формирование популяционного здоровья населения, особенно в связи с изменением социально–экономических условий. Поэтому проблема неблагоприятного влияния факторов окружающей среды на состояние здоровья с каждым годом приобретает все большую актуальность.

Наибольшую опасность для человека и животных представляют экотоксиканты. Экотоксиканты — вредные химические вещества, загрязняющие окружающую среду и находящиеся в ней живые организмы. Основными источниками их поступления являются: предприятия химической, нефтеперерабатывающей, металлургической, деревообрабатывающей, топливной и других промышленных отраслей; различные виды транспорта (особенно автомобильный), ТЭЦ и другие энергетические установки, сельскохозяйственное производство, АЭС и предприятия, использующие атомную энергию и т. д.

Почему же автотранспорт является одним из основных загрязнителей? И почему же деревья, посаженные на улицах, не могут поглотить все выхлопные газы и пыль?

    Ежегодно с отработавшими газами в атмосферу поступают сотни миллионов тонн вредных веществ; автомобиль – один из главных факторов шумового загрязнения; дорожная сеть, особенно вблизи городских агломераций, «съедает» ценные сельскохозяйственные земли. Под влиянием вредного воздействия автомобильного транспорта ухудшается здоровье людей, отравляются почвы и водоемы, страдает растительный и животный мир.

             В то же время быстрый процесс развития автомобилизации сопровождается целым рядом острых социальных проблем. Наблюдаемая мировая тенденция увеличения количества автомобилей создает трудности в борьбе против загрязнения атмосферы, почвы, водоемов, уменьшения уровня шума, обеспечения безопасности движения. В современных городах, где количество автомобильного транспорта растет, изучение влияния автопарка является архитектурной проблемой.

Цель моей работы – рассмотрение степени влияния автомобильного транспорта на городскую окружающую среду.

 В ходе изучения данной проблемы были поставлены следующие задачи:

1. изучить информацию о выбросах автомобильного транспорта и их влиянии на здоровье человека;

2.по определенной методике определить количество антропогенных загрязнений, попадающих в окружающую среду в результате работы автотранспорта в летнее и зимнее на Мещерском бульваре города Нижний Новгорода.

3.обработать  полученные данные (составление таблиц, построение диаграмм)

   Методы исследования:

1.Метод изучения интенсивности транспортного потока.

2.Метод математических расчетов.

3.Анкетирование.

Этапы работы:

1 этап – подготовительный

2 этап – поисково-исследовательский

3 этап – трансляционно-оформительский

Продолжительность работы:

Начало работы: 02.08.2012г.

Завершение работы: 25.02.2013г.

                                                                            4       

                                      1.Антропогенное загрязнение

Загрязнение – привнесение в природную среду, а также возникновение и нарастание в ней исходно её не присущих химических, физических, информационных и биологических агентов. Загрязнение – все то, что выводит природные системы из состояния равновесия и отличается от наблюдаемой нормы.^[2]

Антропогенное загрязнение - загрязнение биосферы в результате биологического существования и хозяйственной деятельности людей, в том числе их прямого или косвенного влияния на интенсивность природного загрязнения.

Антропогенные факторы оказывают на человека не только непосредственное влияние, изменяя химический состав вдыхаемого воздуха и питьевой воды, но и опосредованное, вызывая нарушения экологического равновесия в природе. В свою очередь, перенос и рассеивание загрязнений в биосфере обусловлены не только абиотическими факторами (циркуляция атмосферы, течения в океане и др.), загрязнения поглощаются живыми организмами и, перемещаясь по пищевым цепям, увеличивают свою концентрацию. В трофических цепях экосистем химические вещества концентрируются. В современном обществе ежедневно используются сотни тысяч химических веществ. Среди десяти наиболее опасных веществ и факторов воздействия, следует назвать: тяжелые металлы (Hg, Со, Mo, Pb, Cd, As, Zn, Си, и др.), летучие органические соединения, формальдегид, пестициды, побочные продукты сгорании (СО, С02, N02, S02 и др.), ядовитые и канцерогенные вещества в продуктах питания, пыль, асбест, бактерии, радиацию. Невозможно контролировать множество химических реакций между этими веществами, их индивидуальные и комбинированные токсические эффекты.   Большинство вредных химических веществ из почвы и воды попадает в организм растений, а затем животных и, обладая низким периодом полувыведения, аккумулируются в них. Высокотоксичными в этих случаях могут стать зерновые культуры, продукты шельфовой зоны, мясо крупного рогатого скота. Высокий коэффициент кумуляции многих химических веществ, попадающих с продуктами питания в организм человека, способствует накоплению их в организме тех групп населения, которые проживают в химически загрязненных районах. Превышение максимально недействующих доз (МНД), к которым человеческий организм приспособился в ходе естественной эволюции, приводит к срыву защитных механизмов и развитию патологии.^[3] Последствия отрицательного воздействия на организм человека основных загрязнителей воздуха, попадающих в атмосферу из выхлопных газов, приведены в таблице. (Приложение 1)

В настоящее время автотранспорт является одним из основных загрязнителей атмосферы оксидами азота и угарным газом, содержащимися в выхлопных газах. Доля транспортного загрязнения воздуха составляет более 60% по СО (угарному газу) и более 50% no NOx (оксиду азота) от общего загрязнения атмосферы этими газами. В выхлопах двигателей внутреннего сгорания содержатся оксид углерода (II), оксид азота, углеводороды, альдегиды, сажа, бензапирен.

Наибольшую опасность представляют оксиды азота, примерно в 10 раз более опасные, чем угарный газ, доля токсичности альдегидов относительно невелика и составляет 4—5% от общей токсичности выхлопных газов. Токсичность различных углеводородов сильно отличается, однако особенно, что непредельные углеводороды в присутствии диоксида азота фотохимический окисляются, образуя ядовитые кислородсодержащие соединения — составляющие смогов.

                                                       6

                                      2. Виды антропогенных загрязнений

• Физические — использование атомной энергии, перемещение в поездах и самолётах, влияние шума и вибрации и др.
• Химические — использование минеральных удобрений и ядохимикатов, загрязнение оболочек Земли отходами промышленности и транспорта; курение, употребление алкоголя и наркотиков, чрезмерное использование лекарственных средств.
• Биологические — продукты питания; организмы, для которых человек может быть средой обитания или источником питания (вирусы, бактерии, другие паразиты).
• Социальные — связанные с отношениями людей и жизнью в обществе.

В последние десятилетия действие антропогенных факторов на природу резко возросло, что привело к возникновению глобальных экологических проблем: парникового эффекта, кислотных дождей, уничтожению лесов и опустыниванию территорий, загрязнению среды вредными веществами, сокращению биологического разнообразия планеты.

По данным ученых ежегодно в мире в результате деятельности человека в атмосферу поступает 25,5 млрд. т оксидов углерода, 190 млн. т. оксидов серы, 65 млн. т. оксидов азота, 1,4 млн. т. хлорфторуглеродов (фреонов), органические соединения свинца, углеводороды, в том числе канцерогенные (вызывающие заболевание раком)^[4].

                       3.Нормативы загрязнения атмосферного воздуха

Особенностью нормирования качества атмосферного воздуха является зависимость воздействия загрязняющих веществ, присутствующих в воздухе, на здоровье населения не только от значения их концентраций, но и от продолжительности временного интервала, в течение которого человек дышит данным воздухом. (Приложение 1)

 Поэтому в Российской Федерации, как и во всем мире, для загрязняющих веществ, как правило, установлены 2 норматива:

• норматив, рассчитанный на короткий период воздействия загрязняющих веществ. Данный норматив называется «предельно допустимые максимально–разовые концентрации».
• норматив, рассчитанный на более продолжительный период воздействия (8 часов, сутки, по некоторым веществам год). В Российской Федерации данный норматив устанавливается для 24 часов и называется «предельно допустимые среднесуточные концентрации».

ПДК - предельная допустимая концентрация загрязняющего вещества в атмосферном воздухе – концентрация, не оказывающая в течение всей жизни прямого или косвенного неблагоприятного действия на настоящее или будущее поколение, не снижающая работоспособности человека, не ухудшающая его самочувствия и санитарно-бытовых условий жизни. Величины ПДК приведены в мг/м3. (ГН 2.1.6.695-98)

ПДКМР – предельно допустимая максимальная разовая концентрация химического вещества в воздухе населенных мест, мг/м3. Эта концентрация при вдыхании в течение 20-30 мин не должна вызывать рефлекторных реакций в организме человека.

ПДКСС – предельно допустимая среднесуточная концентрация химического вещества в воздухе населенных мест, мг/м3. Эта концентрация не должна оказывать на человека прямого или косвенного вредного воздействия при неопределенно долгом (годы) вдыхании. (Приложение 2)

Критерии качества атмосферного воздуха в ЕС – уровень, установленный на основе научных знаний, с целью исключения, предотвращения или сокращения вредного воздействия на здоровье человека и окружающую среду в целом. В случае превышения установленных критериев качества атмосферного воздуха по каждому загрязняющему веществу он должен быть достигнут в течение заданного периода времени, после чего он не может быть превышен.

                                                              8

Стандарты качества воздуха ВОЗ – в основе требований ВОЗ лежит охрана здоровья человека. Различные периоды усреднения отражают потенциальное воздействие загрязнителей на здоровье человека; загрязнители, на которые установлены нормативы с краткосрочным базисным периодом, оказывают быстрое воздействие на состояние здоровья, а те из них, которые имеют долговременный (годичный), отчетный период, связаны с хроническим вредным воздействием. В целях охраны здоровья ни один из стандартов не должен быть превышен. Чем выше концентрация, тем более ограниченным должен быть период воздействия на объект. Напротив, при более низкой концентрации загрязняющего вещества период воздействия может продлеваться.

Класс опасности - показатель, характеризующий степень опасности для человека веществ, загрязняющих атмосферный воздух. Вещества делятся на следующие классы опасности:

1 класс - чрезвычайно опасные;

2 класс - высоко опасные;

3 класс - опасные;

4 класс - умеренно опасные.^[5]

4.Факторы отрицательного влияния автомобильного транспорта на человека и окружающую среду

        Наиболее значимые факторы отрицательного влияния автомобильного транспорта на человека и окружающую среду следующие:

• Загрязнение воздуха;
• Загрязнение окружающей среды;
• Шум, вибрация;
• Выделение тепла (рассеяние энергии).

4.1  Основные виды топлива, используемые в автотранспорте

автомобильные бензины

Автомобильные двигатели работают на бензине. По ГОСТу 20.84 - 77 выпускаются бензины следующих марок : А - 76,   А-80,          АИ - 93, АИ - 95, АИ - 98. Буква А означает, что бензин автомобильный, цифра - наименьшее октановое число, определенное по моторному методу; наличие буквы И указывает на то, что октановое число определено по исследовательскому методу. Автомобильные бензины, за исключением бензина АИ-98, разделены на летние и зимние. Зимние бензины содержат увеличенное количество легкоиспаряющихся фракций, что улучшает условие пуска двигателя. В автомобильные бензины А - 76, АИ - 93, АИ - 98 добавляют антидетонатор - тетраэтилсвинец (ТЭС) для повышения их антидетонационной стойкости. Этилированные бензины очень ядовиты, и попав в жидком виде и в виде паров на кожу или в дыхательные пути человека, могут вызвать тяжелые заболевания.

дизельное топливо

        Топливо, применяемое для автомобильных дизельных двигателей, представляет собой тяжелые нефтяные фракций. Дизельное топливо должно иметь определенную вязкость и возможно более низкую температуру застывания и воспламенения.

В настоящее время по ГОСТу 305 - 73 выпускаются сорта дизельного топлива: Л - летнее, З - зимнее, ЗС - зимнее северное, А - арктическое. Каждое из названных топлив делится на две подгруппы: 1. с содержанием серы не более 0.2 % и вторая содержание не превышает 0.5%.

                                                        10

                          4.2 Химический состав отработавших газов автотранспорта

Образование токсичных веществ – продуктов неполного сгорания и окислов азота в цилиндре двигателя в процессе сгорания происходит принципиально различными путями. Первая группа токсичных веществ связана с химическими реакциями окисления топлива, протекающими как в предпламенный период, так и в процессе сгорания – расширения. Вторая группа токсичных веществ образуется при соединении азота и избыточного кислорода в продуктах сгорания.

К основным токсичным выбросам автомобиля относятся: отработавшие газы (ОГ), картерные газы и топливные испарения. Отработавшие газы, выбрасываемые двигателем, содержат окись углерода (СО), углеводороды (СХHY), окислы азота (NOX), бензапирен, альдегиды и сажу. Картерные газы – это смесь части отработавших газов, проникшей через неплотности поршневых колец в картер двигателя, с парами моторного масла. Топливные испарения поступают в окружающую среду из системы питания двигателя: стыков, шлангов и т.д. Распределение основных компонентов выбросов у карбюраторного двигателя следующее: отработавшие газы содержат 95% СО, 55% СХHY и 98% NOX, картерные газы по – 5% СХHY, 2% NOX, а топливные испарения – до 40% СХHY.

Содержание токсичных выбросов в отработавших газах двигателей внутреннего сгорания представлена в табл.1 (приложение )

В общем случае в составе отработавших газов двигателей могут содержаться следующие нетоксичные и токсичные компоненты: О, О2, О3, С, СО, СО2, СН4, CnHm, CnHmО, NO, NO2, N, N2, NH3, HNO3, HCN, H, H2, OH, H2O.

Основными токсичными веществами – продуктами неполного сгорания являются сажа, окись углерода, углеводороды, альдегиды.

       4.3 Влияние основных вредных веществ на природную среду и человека

оксид углерода

Высоко токсичное вещество. Уже при концентрации СО в воздухе порядка 0,01 - 0,02 % при вдыхании в течении нескольких часов возможно отравление, а концентрация 2,4 мг/м3 через 30 мин. приводит к обморочному состоянию. Оксид углерода вступает в реакцию с гемоглобином крови, наступает кислородное голодание, поражающее кору головного мозга и вызывающее расстройство высшей нервной деятельности

                                                       11

твердые частицы

проникают в дыхательные пути человека вызывает их различные заболевания. Из неорганической пыли наиболее отрицательное воздействие оказывает пыль, содержащая большое количество диоксида кремния, которое может вызвать - селикоз. Попадая в глаза вызывает глазной травматизм и др. заболевания. Раздражает кожные покровы, подкожные нервы, засоряет кожные железы и бывает причиной гнойничковых заболеваний. Оседая на зеленой части растений неорганическая пыль и особенно сажа ухудшают условия дыхания, замедляет рост и развитие растений. Все виды пыли засоряют водоемы, а кроме того, сажа образует на поверхности пленку, препятствующую воздухообмену.

оксиды азота

Общий характер действия на теплокровных зависит от содержания в газовых смесях различных оксидов азота. При контакте с влажной поверхностью легких образуется азотная и азотистая кислоты, поражающие альвеолярную ткань, что приводит к отеку легких и сложным рефлекторным расстройствам. Действуя на кровеносную систему приводит к кислородной недостаточности, оказывает прямое действие на центральную нервную систему.

сернистый ангидрид

Оказывает многостороннее общетоксичное действие на теплокровных, вызывает острое и хронические отравления. Вызывает расстройство сердечно-сосудистой системы, легочно-сердечную недостаточность, нарушает деятельность почек.

сероводород

Сероводород разрушающий и удушливый газ, вызывает поражение нервной системы, дыхательных путей и глаз. Может вызвать острое и хроническое отравление с разного рода последствиями.

ароматические углеводороды

В условиях острого воздействия на теплокровных поражают центральную нервную систему, вызывая сонливость, вялость, судороги. В условиях хронической интоксикации оказывают политронное действие, поражая ряд органов и систем.

бензапирен _                        

Оказывает сильное канцерогенное, мутационное действие.

формальдегид

Оказывает общетоксичное (поражение центральной нервной системы, органов зрения, печени, почек) сильное раздражающее аллергенное, канцерогенное, мутагенное действие.

                                                      12

                                     5.  «Свинцовое» загрязнение.

Международная группа ученых, занимающихся изучением состояния окружающей среды, составила список особо опасных загрязнителей. В нем фигурируют три металла, находящиеся в состоянии рассеяния: свинец, кадмий и ртуть. Их распространение вызывает оправданное опасение и требует пристального наблюдения.

По данным Госкомстата России в связи с падением уровня производства динамика выбросов свинца и его соединений в атмосферный воздух от стационарных источников имеет устойчивую тенденцию к снижению. Так, в 1992 г. соединений свинца было выброшено 1404 т., что на 6.9% меньше уровня 1991 г. В 1993 г. снижение выбросов составило 13.8% по сравнению с 1992 г. при общем выбросе в 1070 т: в 1994 г.  18,1% (876 т) к уровню 1993 г и в 1995 г. 29,8% (616 т) к уровню 1994 г.    

По степени воздействия на живые организмы соединения свинца отнесены к классу высокоопасных веществ наряду с мышьяком, кадмием, ртутью, фтором и бензопиреном    (ГОСТ 17.4.1.02-83) Свинец - один из первых металлов, который человек научился добывать и использовать. Выплавка свинца производилась более чем за 2 тыс. лет до нашей эры в Индии и на Кипре. Конечно, добывалось свинца по современным понятиям немного: к концу XIX в. за все время было добыто всего около 5 млн. т. В XIX в. производство свинца быстро растет. В первое десятилетие было получено 22 тыс. т, а в середине века, с 1851 по 1855 г., - 139 тыс. т. В целом за XIX столетие было произведено в 5 раз больше, чем за всю предыдущую историю. В настоящее время ежегодно добывается около 3 млн. т свинца.

Однако для биосферы главное значение имеет не металлический свинец, а его рассеянные формы. Техногенное рассеяние металла происходит интенсивно. И эта тема складывается из нескольких аспектов.

       Первый аспект – это антифрикционные сплавы на основе свинца.

Наряду с общеизвестными баббитами и свинцовыми бронзами, антифрикционным сплавом часто служит свинцово-кальциевая лигатура (3...4% кальция). То же назначение имеют и некоторые припои, отличающиеся низким содержанием олова и, в отдельных случаях, добавкой сурьмы. Все более важную роль начинают играть сплавы свинца с таллием. Присутствие последнего повышает теплостойкость подшипников, уменьшает коррозию свинца органическими кислотами, образующимися при физико-химическом разрушении смазочных масел.

                                                                  13

  Второй аспект – борьба с детонацией в двигателях.

Процесс детонации сродни процессу горения, но скорость его слишком велика. В двигателях внутреннего сгорания он возникает из-за распада молекул еще не сгоревших углеводородов под влиянием растущих давления и температуры. Распадаясь, эти молекулы присоединяют кислород и образуют перекиси, устойчивые лишь в очень узком интервале температур. Они-то и вызывают детонацию, и топливо воспламеняется раньше, чем достигнуто необходимое сжатие смеси в цилиндре. В результате мотор начинает «барахлить», перегреваться, появляется черный выхлоп (признак неполного сгорания), ускоряется выгорание поршней, сильнее изнашивается шатунно-кривошипный механизм, теряется мощность...

     В 1921 г. было найдено вещество, которое сильно подавляет детонацию бензина и повышает мощность и экономичность двигателей внутреннего сгорания. Это вещество - тетраэтилсвинец, состав которого отвечает формуле РЬ (С2Н5)Н4. Тетраэтилсвинец представляет собой бесцветную, летучую, очень ядовитую жидкость. Действие ее (и других металлоорганических антидетонаторов) объясняется тем, что при температуре выше 200°C происходит распад молекул вещества-антидетонатора. Образуются активные свободные радикалы, которые, реагируя прежде всего с перекисями, уменьшают их концентрацию. Роль металла, образующегося при полном распаде тетраэтилсвинца, сводится к дезактивации активных частиц – продуктов взрывного распада тех же перекисей. Большинство сортов бензина содержат 0,41-0,82 г/л тетраэтилсвинца.

ПДК свинца для почв в нашей стране составляет 32 мг/кг

              Около 70% свинца, добавленного к бензину с этиловой жидкостью, попадает в атмосферу с отработавшими газами, из них 30% оседает на земле сразу, а 40% остается в атмосфере. Один грузовой автомобиль средней грузоподъемности выделяет 2,5 – 3 кг свинца в год. Концентрация свинца в воздухе зависит от содержания свинца в бензине:

Содержание свинца в бензине, г/л…………0,15        0,20        0,25        0,50

Концентрация свинца в воздухе, мкг/м3…..0,40        0,50        0,55        1,00

                                                                   14

 Несмотря на положительную тенденцию снижения выпуска этилированных бензинов, имеется ряд экономических и организационных причин, сдерживающих решение этой проблемы. Отказ от применения этиловой жидкости и использование альтернативных октаноповышающих добавок приводит к увеличению себестоимости автомобильных бензинов.

      Важная роль в изучении процессов детонации моторных топлив и механизма действия антидетонаторов принадлежит ученым Института химической физики АН СССР во главе с академиком Н.Н. Семеновым и профессором А.С. Соколиком.

         Однако главная опасность - это свинец, рассеянный в воздухе. Соединения этого металла через легкие поступают в кровь человека. В 100 см³ крови обычно содержится 15-35 мкг. Под влиянием загрязненного воздуха содержание этого металла в крови поднимается до 80 мкг и выше этого верхнего порога концентрации. Комиссия по загрязнению окружающей среды Великобритании сообщила, что сильное загрязнение воздуха городов свинцом отражается на интеллектуальном развитии детей. Аналогичное положение имеет место в других странах.

Для крупных автомагистралей с большим количеством полос движения, при отсутствии "пробок", загрязнение почв металлами проявляется слабее, чем для узких магистралей. Это объясняется тем, что на широких магистралях машины движутся с большей скоростью, расходуя бензина меньше и, тем самым, уменьшая выбросы в атмосферу. (В нашем случае магистраль узкая и около дома находится знак с ограничением скорости до 40 км/час.)

Японские ученые К. Минами и К. Араки обнаружили, что вдоль автомагистралей их страны тянутся полосы почвы, зараженной свинцом. Изучение его изотопного состава подтвердило предположение, что это тот самый свинец, который использовался для этилирования бензина. Содержание металла у дороги составляет в среднем 19 мг на 1 кг почвы, а на расстоянии 20 м и дальше - 3 мг/кг. В одном месте рядом с шоссе было обнаружено очень большое количество - 109 мг/кг.

Д. Дэвид и С. Вильяме, проводя исследования в Австралии, обнаружили аналогичное явление. У крупной автострады, проходящей из Мельбурна через Сидней на Канберру, на поверхности почвы в 7,5 м от края шоссе было 12,4 мг/кг свинца, в 15 м - 7,6 мг/кг, в 25 и 50 м - 4,1 - 4,2 мг/кг. В Швеции на расстоянии 5,5 м от края автомагистрали ученые нашли 9,9 мг свинца в составе легкорастворимых соединений в 1 кг почвы, а на удалении 20 м - только 2,7 мг/кг.

                                                         15

В странах с большим автомобильным парком и густой сетью автодорог установлено общее увеличение свинца в почвенном покрове. Например, в почвах Южной Калифорнии содержание этого металла возросло с 0,001-0,002% в середине 30-х гг. до 0,050-0,055% в 1967 г. Имеющиеся во всем мире автомобили могут поставлять в биосферу более 2 млн. т рассеянного свинца ежегодно. Этот высокоактивный, находящийся в состоянии рассеяния свинец обогащает почву вдоль дорог. Из почвы и частично непосредственно из воздуха он попадает в растения. В придорожной растительности содержание этого металла повышено. Ученые Германии установили, что трава около шоссе содержит от 35 до 50 мг свинца в 1 кг сухой массы, в то время как в чистой траве, удаленной от дорог, - 2-3 мг.

В литературе промелькнуло сообщение о том, что земляные черви, обитающие в почве у автодорог США, содержат так много свинца, что вызывают гибель птиц.

Причина летнего листопада – высокое содержание свинца в воздухе. Деревья тяжело переносят свинцовое отравление. Но, концентрируя свинец, они тем самым очищают воздух. В течение вегетационного периода одно дерево обезвреживает соединения свинца, содержащиеся в 130 л бензина.

Содержание его в растениях обычно незначительное: примерно 1-2 тысячных доли процента от веса золы. Австралийские исследователи считают, что если в течение достаточно длительного времени в кормах будет содержаться по 100 мг свинца на 1 кг сухого вещества, то такая концентрация, в конце концов, может оказаться гибельной для крупного рогатого скота. Правда, в разных растениях содержание свинца неодинаково и известны случаи его высокого содержания. В траве близ месторождения свинцовых руд на древнем горном пассиве Гарца (Германия) было обнаружено 3,5% свинца, верхний порог концентрации свинца для растений пока не установлен. Некоторые растения, например мхи и лиственница, поглощают его относительно большее количество, а береза, ива, осина - значительно меньшее. Из литературы мы узнали, что на загрязненных свинцом почвах безопаснее всего выращивать зерновые культуры. Возделывание в этих зонах овощей, кукурузы на силос, кормовых трав может оказаться рискованным, хотя в ничтожном количестве свинец необходим для живых организмов. Во всяком случае, растения поглощают этот металл даже из таких почв, в которых его очень мало. В Таджикистане подкормка посевов отходами рудников, которые содержали свинец, увеличила урожайность хлопка на 8-22%

                                                          16

Растительность суши вовлекает в биологический  круговорот ежегодно 70 -80 тыс. т свинца.

Повышенное содержание свинца в овощах и фруктах, выращенных вблизи автострад, а также в молоке коров, которым скармливалась загрязненная трава, представляет опасность для здоровья человека. Уличная пыль может содержать более 2000 частей свинца на 1 млн. достаточно поглощать вместе с пищей 40 мг такой пыли в день, и содержание металла в крови может превысить 0,40 частей на 1 млн.

      Поступающие в организм ионы РЬ2+  удерживаются белками эритроцитов, а затем поступают в плазму крови и наконец, достигают почек, печени и других органов. Ионы РЬ2+ способны замещать ионы Са2+ в межклеточном веществе костной ткани.

    Предполагают, что из-за систематического отравления малыми дозами свинца средняя продолжительность жизни римских патрициев не превышала 25 лет, так как в Древнем Риме пользовались водопроводом, трубы которого изготовлялись из свинца. Кроме того, в обиходе римской аристократии были токсичная свинцовая посуда и косметические краски. 

                                                                  17

                                 6. Зеленые насаждения – наши друзья

          Даже у самой насыщенной автомагистрали можно жить спокойно, если защитить свой дом рядом зеленых елок  и небесполезно будет узнать, что звуки поглощаются не листвой. Ударяясь о ствол, звуковые волны разбиваются, направляясь вниз, к почве, которой и поглощаются. И неплохо бы посадить рядом каштаны

               Одно взрослое каштановое дерево очищает от выхлопных газов автомобилей пространство высотой до 10, шириной до 20 и длиной до 100 м. При этом в отличие от многих других деревьев, каштан разлагает ядовитые вещества газов почти бей ущерба для своего "здоровья".

Устойчив к загрязнению воздуха и тополь. А по количеству поглощаемого углекислого газа и выделяемого кислорода двадцатипятилетний тополь превосходит ель в 7 раз, по степени увлажнения воздуха - почти в 10. Так что для оздоровления воздуха вместо семи елей (трех лип или четырех сосен) можно посадить один тополь, который к тому же хорошо улавливает пыль 

Следует иметь в виду, что полоса густых зеленых насаждений шириной 10 м и высотой 4-6 м обладает в 3 раза более эффектными, газозащитными свойствами, чем полоса такой же ширины и высоты, но с редкими посадками. Следовательно, между проезжей частью улицы и домом надо создавать плотную, не просматриваемую полосу зеленых насаждений.

                                                                           18

                                 Практическая чаcть

             В рамках моей  научной работы я провел следующие  исследования:

 1.Определение количества антропогенных загрязнений, попадающих в   окружающую среду в результате работы автотранспорта в зимнее и летнее время в микрорайоне « Мещерское озеро»

2. Анкетирование водителей ООО НПП « Прогресс»  г. Нижнего Новгорода.

Ход исследования.

1. Определение количества антропогенных загрязнений, попадающих в   окружающую среду в результате работы автотранспорта в зимнее и летнее время в микрорайоне  « Мещерское озеро»

Методика «Ознакомление с основными видами загрязнения  окружающей среды автомобильным транспортом и методом их экспрессного анализа» (Автор Н. А. Пугал)

Ход работы:

        1.  Выбрали  участок автотрассы длиной 1 км, который находился рядом с ключевыми участками и  имел хороший обзор

2. Определили количество единиц автотранспорта, проходящего по   участку в течение 15 минут, включая при подсчете автомобили и автобусы, работающие на дизельном топливе.

3. Заполнили  таблицу и произвели расчеты.

          4.Рассчитали общий путь, пройденный выявленным числом автомобилей каждого типа за 1 час (L, км) по формуле:

L = n * 4 * S, где

n – число автомобилей каждого типа за 15 минут

S – длина выбранного участка наблюдения, равная 1 км

Результаты занесите в таблицу.

6. Рассчитали количество топлива (Q, л) разного вида, сжигаемого при движении по исследуемому участку, двигателями автомашин по формуле:

Q = L*Y, где

Y – удельный расход топлива, л на 1 км

7.Рассчитали объем выделившихся вредных веществ в литрах при нормальных условиях по каждому виду топлива. Для расчета использовали данные таблицы "Коэффициенты выброса", в которой приведены значения эмпирических коэффициентов (К), определяющих выброс вредных веществ от автотранспорта в зависимости от вида горючего.            

19

Исследование проводилось на Мещерском бульваре г. Н.Новгорода на участке перекресток у торгового центра « Метро» - перекресток у магазина « Евро» в августе 2014 года и в феврале 2013 года.

Результаты исследований и их анализ  

При выполнении работы по определение количества антропогенных загрязнений, попадающих в окружающую среду в результате работы автотранспорта, я произвел

   следующие подсчеты:

1. Подсчитали число единиц автотранспорта, проходящего по участку дороги длиною 1 км за 15 минут.
2.  Рассчитали общий путь, пройденный выявленным числом автомобилей каждого типа за 1 час (L, км) по формуле:

L = n * 4 * S, где

n – число автомобилей каждого типа за 15 минут

S – длина выбранного участка наблюдения, равная 1 км

Результаты (приложение  диаграмма №1)

                                                          20

Таблица 1. Число единиц автотранспорта в августе на участке перекресток у торгового центра « Метро» - перекресток у магазина « Евро»

Таблица 2. Число единиц автотранспорта  в феврале    на участке перекресток у торгового центра « Метро» - перекресток у магазина « Евро»                                  

3. Рассчитали количество топлива (Q, л) разного вида, сжигаемого при движении по исследуемому участку, двигателями автомашин по формуле:

Q = L*Y, где

Y – удельный расход топлива, л на 1 км

                                                                      21

 Результаты

 Таблица 1.Расход топлива в августе на участке перекресток у торгового центра « Метро» - перекресток у магазина « Евро»

    Таблица 2.Расход топлива  в феврале на участке перекресток у торгового центра

 « Метро» - перекресток у магазина « Евро»

                                                                         22

4.Рассчитали объем выделившихся вредных веществ в литрах при нормальных условиях по каждому виду топлива. Для расчета использовали данные таблицы "Коэффициенты выброса", в которой приведены значения эмпирических коэффициентов (К), определяющих выброс вредных веществ от автотранспорта в зависимости от вида горючего.

Таблица 1. Коэффициенты выброса в августе на участке перекресток у торгового центра

« Метро» - перекресток у магазина « Евро»

     Таблица 2. Коэффициенты выброса  в феврале на участке перекресток у торгового центра « Метро» - перекресток у магазина « Евро»

  Таблица 3. Объем вредных выбросов в августе на участке перекресток у торгового центра « Метро» - перекресток у магазина « Евро»

23

         Таблица 4.Объем вредных выбросов  в феврале на участке перекресток у торгового центра « Метро» - перекресток у магазина « Евро»

Рассчитали количество чистого воздуха, необходимого для разбавления выделившихся вредных веществ с целью обеспечения санитарно допустимых условий окружающей среды (для этого делим количество в л на значение ПДК). Полученные данные занесли в таблицу.

Результаты (приложение диаграмма №2)

Таблица 5.  Объем воздуха для разбавления в августе

Итого:                                                                                                                               32370

                                                                                24

  Таблица 6.  Объем воздуха для разбавления  в феврале

Итого:                                                                                                                         28500

Вывод: Уровень загрязнения воздуха зависит от ряда причин. Так, дизельные двигатели расходуют на 25% меньше топлива, чем бензиновые; в дизельном топливе нет соединений свинца; при их работе выделяется  меньше угарного газа, но больше сажи и соединений серы. Чем больше расходуется топлива на единицу пробега, тем выше загрязнение: тяжелые грузовики расходуют его в несколько раз больше, чем легковые автомобили. Состав выхлопных газов зависит также и от того, насколько отрегулирован двигатель. На уровень загрязнения влияет и  время года. Согласно диаграмме в летнее время автотранспорта больше, особенно в выходные дни, когда выезжают на дачи  горожане. Соответственно мы  видим, что требуется воздуха больше для разбавления в летние месяцы.

2.Анкетирование

По данной анкете было опрошено 25 водителей ООО НПП « Прогресс»  

г. Нижний Новгород

                                                   Анкета

 «Изучение влияния автотранспорта на окружающую среду города»

1. Какой критерий был для вас основным при покупке автомобиля?

      А. Престижность марки   Б. Экономичность   В. Потребности семьи -

      Г.   Минимальная цена автомобиля

2. Пользуетесь ли вы общественным транспортом?

      А.Да – Б. Нет В. Иногда

3. Водите ли вы машину с умеренной скоростью?

       А.Да    Б.Нет    В.Иногда

                                                             25

4. «Гоняете» ли вы двигатель в холостом режиме?

       А. Да   Б.Нет   В.Иногда

5. Регулярно ли вы проводите профилактику, держите в исправности воздушные и масляные фильтры?

      А. Да  Б.Нет   В.Иногда

6. Моете ли вы в летнее время машину в реке или пруду?

      А. Да   Б.Нет

7. Какая из причин, заставляющих вас следить за уровнем СО в автомобильных выхлопах, является наиболее веской?

      А. Вероятность быть оштрафованным ГИБДД    Б.Ответственность за   состояние воздуха в нашем городе    В.Иные причины

8. Известно ли вам, что автомобильный транспорт – основной источник загрязнения воздуха в городе?

       А. Да  Б. Нет    В. Для меня это не  имеет значения

9. Приходилось ли вам испытывать недомогание из-за высокого уровня загазованности воздуха в городе? (головная боль , резь в глазах, кашель и т.п.)

      А. Да   Б.Очень редко   В.Никогда   Г.Затрудняюсь ответить

10. Автомобиль - друг или враг?

       А. Друг    Б.Враг

Результаты анкетирования

                 ( приложение 3 « Результаты анкетирования»)

Анализируя анкеты водителей можно сделать следующие выводы:

1.44% опрошенных приобретая автомобиль учитывали потребности семьи, меньше всего ( 8%)  -  учитывалась экономичность автомобиля.

2.32% - пользуются общественным транспортом, 36% - пользуются собственными автомобилями.

3.Водят машину с умеренной скоростью - 60%,  с повышенной - 12%  водителей.

4. «Гоняют» двигатель в холостом режиме – 28% водителей.

5.Регулярно проводят профилактику, держат в исправности воздушные и масляные фильтры – 68% водителей

6. Моют в летнее время машину в реке или пруду – 8% водителей

                                                                 26

 7.   Для 96% водителей  автомобильный транспорт  является основным источником  загрязнения воздуха в городе.

8. 32% водителей  приходилось  испытывать недомогание из-за высокого уровня загазованности воздуха в городе? (головная боль , резь в глазах, кашель и т.п.)

9. Для 84% водителей автомобиль является другом.

                                                                      27

                                                     Заключение

        На основании проведенных исследований, можно сделать вывод о том, что автомобиль является неотъемлемой частью жизни современного человека и без использования автотранспортной техники жизнь города может прекратиться.  И тем не менее транспорт является одним из основных источников загрязнения окружающей среды, возникновений различных заболеваний.

Часто фантасты рисуют картины, на которых изображают движущиеся по автострадам и улицам городов потоки ультрамодных автомобилей. Хочется верить, что картина будет совсем иной. Грядущее поколение людей вернёт Земле её первозданную красоту и чистоту. Улицы городов окажутся всецело во власти пешеходов, исчезнут клубы отработавших газов автомобилей. Коренным образом удастся усовершенствовать автотранспорт, который в полной мере сумеет удовлетворить постоянно возрастающие потребности в перевозках грузов и пассажиров, не угрожая при этом окружающей среде.  

Ограничение загрязнения атмосферы при использовании автотранспортных  средств,  сводится к выполнению трех основных положений:

1.совершенствование автомобиля и его техническое состояние (применение новых типов топлива и поддержание технического состояния автомобиля – строгий контроль со стороны инспекторов ГИБДД);

2.рациональная организация перевозок и движения (совершенствование дорог,  выбора парка подвижного состава и его структуры, оптимальная маршрутизация автомобильных перевозок, организация и регулирование дорожного движения);

3.строительство новой объездной дороги в микрорайоне Мещерское озеро, которая снизит интенсивность движения автомобилей по  Мещерскому бульвару,  ограничение распространения загрязнения от источника к человеку (увеличение расстояния между автомобильной дорогой и жилым комплексом, максимальное озеленение территорий микрорайона  и разделительных полос (тополь, вяз)

                                                          28

                               Список литературы

1. Амбарцумян В. В., Носов В.Б., Тагасов В. И.. Экологическая безопасность автомобильного транспорта. – М.: ООО Издательство «Научтехлитиздат», 1999 г.,43-45с

2.Большой справочник школьника. 5-11 классов, Дрофа, 2004, 843с

3..Высоцкая М.В.Экология. Элективные курсы. 9класс.-Волгоград:Учитель,2007.-127с.

4.. ГубареваЛ.И., О. М. и др. Экология Человека 2003 год М.Владос., 23с

5.Защита атмосферы от промышленных загрязнений. /Под ред. С. Калверта и Г. Инглунда. – М.: «Металлургия», 1991., 7с

6.Комплексная экологическая практика школьников и студентов. Под редакцией проф. Коробейниковой Л.А.Санкт-Петербург 2002г.,65с

7.Куров Б.М. Как уменьшить загрязнение окружающей среды автотранспортом? Россия в окружающем мире. - Аналитический ежегодник. 2000 г, 79с

8. Миркин Б.М, Наумова Л.Г.Экология России. -М.:АО МДС,1996.

9.Монин А. С.. Шишков Ю. А. Глобальные экологические проблемы. — М.: Знание,

1991. — 3с

10. Руководство по применению комплекта-лаборатории «Пчелка-У» и его модификаций при учебных экологических исследованиях. Муравьев А.Г., Данилова В.В., Смолев Б.В., Лавриненко А.А. Санкт-Петербург 2000.,79-83с

11.Следим за окружающей средой нашего города. Мансурова С.Е., Кокуев Г.Н.. Москва 2001г., 54с

12.Сайт РиаНовости (http://eco.rian.ru/)

                                                                      29

ПРИЛОЖЕНИЯ

Таблица 1. Содержание токсичных выбросов в отработавших газах двигателей.

31

                                                                                                                        Диаграмма 1

                          Изменение количества автотранспорта в разное время года

32

Диаграмма 2

Подсчет  единиц автотранспорта, проходящего по участку дороги от торгового центра

« Метро» вдоль Мещерского бульвара.

                                                                       33

3.Результаты анкетирования

1. Какой критерий был для вас основным при покупке автомобиля?

 А. Престижность марки – 8 Б. Экономичность – 2  В. Потребности семьи -11 Г.Минимальная цена автомобиля - 4  

2. Пользуетесь ли вы общественным транспортом?

      А. Да -8  Б. Нет-9 В.Иногда -8

                                                               34

3. Водите ли вы машину с умеренной скоростью?

А. Да -15  Б. Нет-3     В.Иногда -7

4. «Гоняете» ли вы двигатель в холостом режиме?

А. Да -7    Б. Нет-6     В.Иногда -12

                                                                    35

5. Регулярно ли вы проводите профилактику, держите в исправности воздушные и масляные фильтры?

А. Да-17 Б.Нет -1 В. Иногда-1

6. Моете ли вы в летнее время машину в реке или пруду?

      А. Да -3  Б.Нет -23

                                                            36

7. Какая из причин, заставляющих вас следить за уровнем СО в автомобильных выхлопах, является наиболее веской?

      А. Вероятность быть оштрафованным ГИБДД  -4   Б.Ответственность за   состояние воздуха в нашем городе -9   В.Иные причины -12

8. Известно ли вам, что автомобильный транспорт – основной источник загрязнения воздуха в городе?

       А. Да -24 Б.Нет – 0  В.Для меня это не имеет значения -1

                                                                 37

9. Приходилось ли вам испытывать недомогание из-за высокого уровня загазованности воздуха в городе? (головная боль , резь в глазах, кашель и т.п.)

      А. Да -8    Б. Очень редко -5    В.Никогда – 3  Г. Затрудняюсь ответить -9

10. Автомобиль - друг или враг?

       А. Друг  21   Б.Враг -4

                                                                     38