Исследовательский проект "Влияние автомобилей на загрязнение окружающей среды"

СОДЕРЖАНИЕ

1. Введение ....................................................................................................... 3

2.  Основная часть............................................................................................. 4

      2.1. Транспортный комплекс Владимирской области ............................ 4

      2.2. Воздействие автотранспорта на окружающую среду.......................4

      2.3. Влияние выхлопных газов автомобилей на здоровье человека........... 5

      2.4. Наши  исследования ..................................................................... ......5

3. Заключение ................................................................................................. 13

4. Использованные  ресурсы ......................................................................... 14

5. Приложение .................................................................................................15

1. ВВЕДЕНИЕ

Белый снег, пушистый

В воздухе  кружится

И на землю тихо

Падает, ложится…

Я живу в д. Чудиново на улице Шоссейная. Каждый день я хожу  гулять, в школу и заметил, что снег возле  нашего дома  совсем  и не белый, и не пушистый, как отметил  в своём стихотворении  И. Суриков. Я спросил  у папы: «Почему снег около  нашего  дома  такой  грязный?»  Папа (Семенов Александр Валерьевич, работает старшим инспектором в ОГИБДД ММ ОМВД России «Вязниковский») мне ответил:

 « Одним из  загрязнителей окружающей среды является транспорт. Все виды современного транспорта  наносят большой ущерб атмосфере, но наиболее опасен для нее автомобиль. Сегодня в мире около 700 млн. автомобилей. В среднем каждый из них выбрасывает в сутки 3,5-4 кг угарного газа, значительное количество оксидов азота, серу, сажу и другие вредные вещества, которые загрязняют окружающую среду».

     Я заинтересовался этим ответом и решил спросить свою учительницу (Андрианову Н.В.)  об этих вредных веществах и как они загрязняют окружающую среду. Нина Викторовна предложила провести исследование на тему «Влияние автомобильного транспорта на загрязнение окружающей среды»

    Актуальность темы  исследования заключается в том, что автомобиль, воплотивший мечту человека о свободе  передвижения, являясь неотъемлемой частью современного общества, называют чумой 21 века. Завоевав планету, он стал главным  загрязнителем земли, воды и воздуха. Все больше и больше людей имеют свою собственную машину. Но многие совсем не задумываются о том, к чему все это приведет. 

      Цель работы: изучить влияние автомобильного транспорта на окружающую среду деревни  Чудиново  Вязниковского района

      Задачи:  

1. Изучить и систематизировать  литературу по теме проекта

2. Выявить основные загрязняющие вещества от автомобильного транспорта.

2. Рассмотреть специфику влияния автомобильного транспорта на окружающую среду.

3. Проанализировать уровень загрязнения окружающей среды д. Чудиново

4. Провести  анкетирование  «Автомобиль в жизни человека»

5. Предложить пути решения проблемы

6. Проанализировать и обобщить полученные результаты по данной   теме.  

 Методы исследования: аналитический , наглядный; эксперимент, анкетирование, беседа

Объектом  исследования  является загрязнение окружающей среды автомобильным транспортом

      Гипотеза нашего  исследования:  автомобильный транспорт оказывает большое отрицательное влияние на окружающую среду д. Чудиново

2. ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

2.1. Транспортный комплекс Владимирской области

   Транспортный комплекс  нашей  области обеспечивает разнообразные простран-ственные  связи  внутри  области  и  с  другими территориями. Без транспорта невозможно функционирование  хозяйства области, нарушаются  социально-культурные связи.

    На территории Владимирской области получили развитие  железнодорожный, автомобильный, водный (речной), трубопроводный, воздушный транспорт.

    Ведущим видом транспорта нашей области   является автомобильный. Общая протяжённость  автомобильных дорог Владимирской области - 12 650 км. Автотранспорт выполняет местные и межобластные перевозки.

    Из автомобильных дорог, проходящих через нашу область,  наиболее  значима автодорога  М7 «Волга». Она  проходит через такие крупные города области, как Покров, Петушки, Лакинск, Владимир, Вязники  и Гороховец. Именно на этой основной автомагистрали и расположена наша деревня Чудиново, через которую за день проходит множество грузовых и  легковых машин.

2.2. Воздействие автотранспорта на окружающую среду.

 Автомобиль, едва успев стать помощником человека, превращается в его врага. Автомобили насыщают воздух выхлопными газами. Ученые приводят впечатляю-щие цифры. Двигатель одного автомобиля потребляет в 45 раз больше кислорода, чем это необходимо для одного человека. Так же автомобиль является одним из главных загрязнителей атмосферного воздуха. Он лишает население воздуха.

Загрязнение воздуха автомобильным транспортом происходит в результате сжигания топлива. Химический состав выбросов зависит от вида и качества топлива, технологии производства, способа сжигания в двигателе и его технического состояния.

Наиболее неблагоприятными режимами работы являются малые скорости и «холостой ход» двигателя, когда в атмосферу выбрасываются загрязняющие вещества в количествах, значительно превышающих выброс на нагрузочных режимах. Отработавшие газы двигателя внутреннего сгорания содержат около 200 веществ.

Из рассмотренных источников мы узнали, что не сгоревшие или не полностью сгоревшие компоненты топлива - это углеводороды и угарный газ. Их доля резко возрастает в момент увеличения скорости при старте. Именно в момент нажатия на педаль газа или тормоза выделяется больше всего не сгоревших частиц. Также выхлопные газы содержат вещества, обладающие резким запахом и раздражающим действием, и  отравляющие вещества, которые могут вызывать рак и различные опухоли в организме человека.

В результате неполного сгорания топлива в двигателе автомашины часть углеводородов превращается в сажу, содержащую смолистые вещества. Особенно много сажи  и смол образуется при технической неисправности мотора. В этих случаях за машиной тянется видимый хвост дыма. Такой неисправный двигатель выделяет в воздух в 15-20 раз больше угарного газа, чем исправный.

При движении и особенно при торможении (т.е. при трении покрышек об асфальт) стираются тысячи тонн резины, которая затем в виде мельчайшей пыли поднимается в воздух.  

    Подсчитано, что в  среднем один легковой автомобиль ежегодно поглощает из атмосферы около 5 т кислорода, выбрасывая при этом с отработанными газами более 1 т  угарного газа  и других вредных веществ. Если это умножить на число автомобилей в мире, то можно представить себе степень угрозы для окружающей среды.

2.3.Влияние выхлопных газов автомобилей на здоровье человека

    У  учителя биологии (Суховой  Натальи Фёдоровны) мы узнали о вреде  некоторых вредных веществ  на организм человека:

-угарный  газ  препятствует поглощению  кровью  кислорода, что ослабляет мыслительные способности, вызывает сонливость и может быть причиной потери сознания и смерти

-свинец  влияет на кровеносную, нервную системы; вызывает снижение умственных способностей у детей, откладывается в костях и других тканях, поэтому опасен в течение длительного времени

- оксиды азота могут увеличивать восприимчивость организма к вирусным заболеваниям (типа гриппа), раздражают легкие

- сажа опасна для лёгких

2.4. Наши  исследования

 Изучение интенсивности движения      

- Выбрали  участок автотрассы длиной 1 км (д. Чудиново ул. Шоссейная). Этот участок характеризуется двусторонним движением и наличием светофора.

- Определили количество единиц автотранспорта, проходящего по данному участку дороги за 1 час.

Итого (в среднем) за 1 час: 1816 машин

     По данным  Семёнова Александра Валерьевича (папы), сотрудника  ОГИБДД ММ ОМВД России "Вязниковский",  в сутки по автодороге М7 в районе деревни Чудиново проходит  в среднем 23 000 автомашины.

Расчёт количества выбросов угарного газа  в воздух от автотранспорта

    Расчеты провели  по формуле:  М = m ∙ n

M – масса угарного газа, выбрасываемого автомобилями определенного типа на протяжении одного километра пути;

m – количество угарного газа, выбрасываемого одним автомобилем определенного типа ( г/км )

n – среднее количество автомобилей определенного типа, проехавших мимо наблюдателя за один час.

При расчетах использовали величину m (количество угарного газа), которая приводится ниже в таблице для каждого вида автотранспортного средства.

Количество угарного газа (m), выбрасываемого одним автомобилем определенного типа:

Показатели массы угарного газа (М), выбрасываемого автомобилем определенного типа на протяжении 1 км пути по трассе д. Чудиново (в среднем)

Итого, на 1 км от данных видов автотранспорта  выброс угарного газа составляет 40853 г, или 40 кг 853 г (3885+11926 г + 21508 г + 1734 г + 1800 г = 40853 г)

     Если бы грузовые автомобили (взятые из второй строки) работали  на сжатом природном газе, то выбросов угарного газа было бы намного меньше:

39 г/км * 134 грузовика = 5226г

Изучение снежного покрова

   Исследование проводилось в декабре 2014 года, поэтому одним из способов изучения чистоты воздуха является исследование снега. Снеговой покров накапливает в своем составе практически все вещества, поступающие в атмосферу. В связи с этим снег можно рассматривать как своеобразный индикатор чистоты воздуха.

      В зависимости от источника загрязнения  и его удаленности изменяется состав снегового покрова, поэтому нами были взяты 3 одинаковые по количеству пробы снега на анализ в различных местах  деревни Чудиново. А именно на  расстоянии 2 метров (проба 1), 60 метров (проба 2)  и 300  метров (проба 3) от автомагистрали М7. Пробу собирали в 5-литровые вёдра, а в помещении дали снегу растаять.

          Определение наличия нерастворимых веществ в снеговой воде

  Хорошим показателем чистоты воздуха, на наш взгляд, является определение наличия нерастворимых веществ в снеговой воде. Сразу после таяния провели анализ воды на цвет и мутность.

     Затем пробы профильтровали через предварительно взвешенный фильтр, который после высушивания также взвешивали. Разница в массе показала  загрязнение снега.

     Даже невооруженным взглядом было видно, что самый грязный снег находился  у дороги, здесь масса нерастворимых частиц превышала показатели других участков в несколько раз. Следующими по загрязненности шёл участок  на расстоянии  60 м . Чище  оказалась территория на расстоянии 300 м от дороги. 

Определение кислотности в пробах талой воды.

    Обратившись к учительнице  химии, Климовой Надежде Сергеевне, мы узнали, что информативным является показатель величины рН снеговых вод, т.е. её кислотность.

    В пробирки налили  воду  из 3х проб. В каждую пробирку опустили универсальную индикаторную бумагу. Окраску индикаторной бумаги сравнили с контрольной шкалой, выбирая ближайший по характеру окраски образец шкалы.

    Результаты говорят о том, что вблизи дороги (проба 1) снеговая вода имеет более  кислую  среду (рН). Из объяснений Надежды Сергеевны мы узнали, что это происходит  потому, что оксиды азота выхлопных газов, связываясь с водой, образуют кислоту. Это свидетельствует об экологическом загрязнении почвы, снега вблизи автострады. 

Определение содержания  свинца в снежном покрове.

Так же учительница химии объяснила нам, как можно определить наличие свинца в талой воде. В каждую из трёх пробирок мы налили одинаковое количество талой воды, принадлежащей  пробам 1, 2 и 3. В каждую пробу добавили раствор сульфида натрия. Количество выпавшего черного осадка говорило о наличии свинца в снеге.

В пробе 1 ( 2 м от дороги) наличие свинца в растворе снега было в большом количестве; на расстоянии 60 м (проба 2) и 300 м (проба 3) – не было обнаружено. 

 Значительным  источником  свинца  являются  автомобильные  выхлопные газы.

 Отравление  свинцом  чрезвычайно  опасно  для  маленьких  детей  -  он пагубно действует на развитие мозга и нервной системы. Дети дошкольного возраста наиболее восприимчивы к вредному  воздействию свинца, поскольку их нервная система находится в стадии  формирования.  Даже при низких дозах свинцовое отравление  вызывает  снижение  интеллектуального развития, внимания и умения сосредоточиться, ведет  к развитию агрессивности  в  поведении ребенка. Свинец оказывает отрицательное влияние на кровеносную систему; откладывается в костях, поэтому опасен долгое время.

Изучение мнения владельцев автомобилей

о  влиянии автомобильного транспорта на окружающую среду.

С целью изучения  отношения жителей д. Чудиново  к проблеме загрязнения атмосферы и роли автотранспорта  в  этом нами было проведено анкетирование. Мы опросили  20 человек. Были заданы следующие вопросы и получены результаты:                   

Результаты анкетирования: Важным критерием при покупке автомобиля является "потребность семьи". Большинство стараются ездить на умеренной скорости, регулярно проводят профилактику, держат в исправности масляные и воздушные фильтры. Но некоторые «гоняют» двигатель на холостом режиме и моют в летнее время машину в реке или пруду. Хотя почти все опрошенные владельцы автомобилей знают, что автомобильный транспорт – основной источник загрязнения воздуха и им приходилось испытывать недомогание из-за высокого уровня загазованности воздуха, отказаться от автомобиля могут ещё не все.

Вывод:

1.     На качество снега большое влияние оказывает автомобильный транспорт

2.     Качество снега зависит от удаленности источника загрязнения

3.     Самый  чистый снег в пробе №3

4.     Самый  грязный снег около автомобильной  дороги.

3. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Мы столь радикально изменили нашу среду,

что теперь для того, чтобы существовать

в этой среде, мы должны изменить себя.

  Норберт Винер , американский учёный

Проделав всю работу согласно поставленным целям, мы получили подтверждение своей гипотезы, что влияние автомобильного транспорта на атмосферный воздух нашей деревни является негативным, нарушающим экологию окружающей среды и здоровье человека.  Полученные результаты наблюдений оказались полезными для наших  друзей и знакомых. Многие их них не задумывались о том, как   автомобили  могут  загрязнять окружающую среду и как сохранить чистоту воздуха.

Мы выпустили  листовки (Приложение 1) и буклет (Приложение 2) для жителей д. Чудиново, выступили  с данной темой на родительском собрании в 3 четверти 2014-2015 уч. года.

Исследовательская  работа  доказывает, что проблема загрязнения нашего воздуха транспортом существует. Она касается каждого из нас.

Мы понимаем, что количество автотранспорта будет увеличиваться с каждым годом, ведь автомобиль – это не роскошь, а лишь средство передвижения. Но если человек не будет задумываться об ответственности за окружающую среду, то может наступить экологический кризис. И, может быть, чистый воздух будет продаваться так же, как и артезианская вода.

 Мы считаем, что необходимо делать все возможное для того, чтобы уменьшить негативное влияние, связанное с деятельностью человека на воздушную среду и предлагаем в качестве   первоочередных  мероприятий по сохранению чистоты атмосферного воздуха в д. Чудиново:

• Создание уличного защитного озеленения. (Высаживаемые на улицах зеленые насаждения помимо декоративной выполняют очень важную защитную и санитарно–гигиеническую роль. Листва деревьев активно улавливает пыль и снижает концентрацию вредных газов, причем эти свойства у разных пород проявляются в разной степени. Хорошо задерживает пыль листва вяза и сирени (лучше, чем листья тополя). Так, посадка из 400 молодых тополей за летний сезон улавливает до 340 кг пыли, а вяза — в 6 раз больше. Акация, неприхотливый быстрорастущий шиповник и ряд других растений тоже обладают подобными свойствами. Зелёные насаждения играют большую роль в борьбе с шумом.)
• Создание автоматизированной системы регистрации  уровня загрязнения с целью оповещения населения о качестве воздуха на светофоре
• Специалистам ГИБДД необходимо совместно с другими контролирующими службами проводить операции «Чистый воздух», делать замеры содержания оксида углерода и углеводородов в отработанных газах двигателей автомобилей, усилить контроль за выбросами
• Поддержание хорошего качества дорожного полотна
• Использование экологически чистого топлива (например, газообразного).
• Повышение качества автомобильного топлива
• Уважительное отношение населения  к окружающей среде

   Мы считаем, что данную работу нужно продолжить, так как количество выбросов зависит от времени года . Еще нам интересно узнать, как влияют выхлопы на растения,  ведь сады и огороды многих жителей деревни  расположены вблизи  автотрассы.

4. ИСПОЛЬЗОВАННЫЕ  РЕСУРСЫ

1. Алексеев С.В. Экология.- СПб.: СМИО ПРЕСС,1997

2. Габриелян О.С. Химия. учебник для 8 класса. - М.: Дрофа, 2002

3. Протасов В.Ф. Экология, здоровье и охрана окружающей среды. - М.,1999

4. http://pandia.org/text/77/306/23356.php

5. http://zebra-tv.ru/novosti/jizn/

6. http://www.seu.ru/members/bereginya/2006/05/15-1.htm

7.http://out-of-school.area7.ru/?m=4594

8.https://ru.wikipedia.org/wiki/Транспорт_во_Владимирской_области

9. http://www.gosthelp.ru/text/Metodikaopredeleniyavybro.html

10.http://dic.academic.ru/dic.nsf/ntes/4996/

11.http://www.medical-enc.ru/14/okis_ugleroda.shtml

             Приложение 1.

                       Уважаемые жители, владельцы  автотранспорта!

Каждый из Вас должен задуматься о том, какие серьёзные последствия несёт атмосфера, пропитанная вредными химическими веществами. Жизнь, данная нам однажды природой, не должна нарушаться искусственными факторами, которые негативно сказываются на здоровье человека.

Для уменьшения загрязнения атмосферного воздуха:

-  заправляйте свой автомобиль качественным топливом;

-  следите за техническим состоянием транспортного средства;

-  переходите, по возможности, на использование газобаллонных двигателей

-  используйте нейтрализаторы отработанных газов;

-  выбирайте рациональный режим работы двигателя;

-  используйте поездки на автомобиле только на дальние расстояния;

-  для передвижения на небольшие расстояния используйте велосипед или пройдитесь пешком.

Движение - это жизнь, а чистый воздух - здоровье каждого из нас. 
Подумайте об этом!