Исследовательская работа по теме «Загрязнение атмосферы автотранспортом»

МКОУ Остяцкая ОШ

Исследовательская работа по теме «Загрязнение атмосферы автотранспортом»

                                                                            Автор: Сурков Данил

Ученик   7 класса.

Руководитель: Веселова А.Н.

 Учитель  географии.

                                                    2013 год.                                                                                                                                                              

Введение

Без здоровой окружающей среды не может быть ни здорового общества, ни социально  активных граждан. К сожалению, в настоящее время в России экологическая ситуация характеризующая прогрессирующей деградацией окружающей природной среды, и ухудшение здоровья нации свидетельствуют о том, что в стране не обеспечивается экологическая безопасность, которая составляет часть (наряду с государственной, военной, личной) национальной безопасностью.

Экологическая обстановка в России, как и во всём мире, превращается из неблагоприятной в кризисную. Кризисная экологическая ситуация обостряется ещё и тем, что страна переживает смену общественно – экономических отношений. России досталось тяжёлое наследие: до 1990х гг. антропогенное воздействие на окружающую среду в СССР непрерывно возрастало за счёт освоения всё более обширных новых территорий, роста затрат природных ресурсов на промышленное и сельскохозяйственное производство и увеличения потока загрязняющих веществ.

 Актуальность  выбранной темы.

 Наша территория  подвергается загрязнению продуктами сгорания от выхлопных газов, а так же резиновой и асбестовой пылью. Загрязнение воздуха влияет на здоровье взрослых и детей. В нашей стране с каждым годом растёт количество детей с хроническими заболеваниями дыхательных путей, снижается иммунитет.

В запыленности воздуха главная роль принадлежит автотранспорту. Резиновая и асбестовая пыль представляет большую опасность для здоровья человека. Резиновая пыль является продуктом износа автомобильных шин. Асбестовая пыль является следствием износа фрикционных накладок, дисков, сцепления тормозных колодок. Асбест плохо выводится из организма, поэтому процесс его воздействия на внутренние органы, лёгкие, слизистую оболочку очень длителен, может достигать 10-15 лет, и до конца ещё не изучен.

 В содержании работы рассматриваются следующие вопросы:

 1. Актуальность рассматриваемой проблемы.
2.Влияние выхлопных газов на здоровье человека.
3.      Влияние роста автомобильной  промышленности на состав воздуха.
4.      Выхлопные газы - причина появления канцерогенных веществ в воздухе.
5.      Химический состав автомобильных выхлопных газов.
6.      Пути  снижения выбросов и токсичности выхлопных газов.  Цель: исследование проблемы загрязнения воздуха выхлопными газами

 Объект исследования: процесс загрязнения воздуха выхлопными газами в России за сутки

 Гипотеза исследования: загрязнение воздуха отрицательно влияет на здоровье человека

 Задачи исследования:

 1) Изучить вопрос  экологической обстановки в России
2) Выяснить влияние выхлопных газов на здоровье человека.
3) Проанализировать влияние роста автомобильной  промышленности на состав  воздуха.

4) Обосновать  причину появления канцерогенных веществ в воздухе.
5) Изучить химический состав автомобильных выхлопных газов.
6) Обозначить способы снижения выбросов и токсичности выхлопных газов.
7) Привести  примеры типичных случаев отравления выхлопными газами  в замкнутом пространстве.
8) На основе изученных вопросов сделать вывод о негативном влиянии выхлопных газов на здоровье человека.

   Автомобильный транспорт - один из основных загрязнителей окружающей среды. 
          Автомобиль стал бы гораздо безвреднее для окружающей его среды, если бы в его двигателе углеводородное топливо превращалось исключительно в углекислый газ и водяные пары. Но… Температура горения топлива бывает или слишком высокой, или очень низкой, что приводит к его неполному сгоранию. Кроме того, не следует забывать о качестве самого горючего и примесях, содержащихся в нем. Все это, как известно, приводит к возникновению токсичных веществ: оксида углерода, оксидов азота и серы, несгоревших углеводородов и прочих газов, а также твердых частиц сажи и соединений свинца.

Влияние выхлопных  газов на здоровье человека.

 Увеличение масштабов сжигания нефтепродуктов является причиной загрязнения воздушной среды. В особенности это стало ощутимым с развитием с автомобильного транспорта. Бензин, израсходованный на приведение в действие двигателей внутреннего сгорания, никуда не исчезает. Отдавая заключённую в нём энергию химических связей, он разлагается на более простые вещества – оксиды углерода, сажу, углеводороды и др. Наибольшее количество загрязняющих атмосферу веществ выбрасывается с выхлопными газами автомобилей. Анализ выхлопных газов двигателей внутреннего сгорания показал, что в них содержится около двухсот различных веществ, большинство из которых токсично. Основные компоненты выхлопных газов приведены в таблице 1.

Из таблицы видно, что количество выбросов существенно зависит от конструкции двигателя, при этом дизельные двигатели экологически оказываются более приемлемыми. Однако в не меньшей степени количественный  и качественный состав  выхлопных газов зависит от технического состояния, условий и режима работы двигателя. Особенно резко увеличивается концентрация вредных веществ в выбросах автомобилей при работе на холостом ходу.

Карбюраторные двигатели выбрасывают значительно больше несгоревших углеводородов и продуктов неполного окисления (альдегидов, оксида углерода). Пройдя 15 тыс. км, каждый автомобиль выбрасывает в атмосферу более 3 т диоксида углерода, 93 кг углеводородов,  0.5  т оксида углерода, около 30 кг оксидов азота.

Само по себе попадание в окружающую среду с выхлопными газами токсичных веществ является весьма нежелательным, так как они представляют реальную опасность для здоровья людей. Так, оксид углерода инактивирует гемоглобин, обуславливая кислородную недостаточность тканей, вызывая расстройство нервной и сердечно – сосудистой систем, а так же способствует развитию атеросклероза. Оксиды азота  резко раздражают лёгкие и дыхательные пути, способствуя возникновению воспалительных процессов в них. Под влиянием оксидов азота образуется метгемоглобин, понижается кровяное давление, возникает головокружение, сонливость, расстройство дыхания и кровообращения.

Выхлопные газы

 Выхлопные газы – причина образования канцерогенных веществ в воздухе.

Химический состав автомобильных выхлопных газов.

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 различныхуглеводородов сильно отличается, однако особенно, что непредельные углеводороды в присутствии диоксида азота фотохимически окисляются образуя ядовитые кислородсодержащие соединения — составляющие смогов.

Обнаруженные в газах полициклические ароматические углеводороды — сильные канцерогены. Среди них наиболее изучен бензпирен, кроме него обнаружены производные антрацена:

·  1,2—бензантрацен

·  1,2,6,7—дибензантрацен

·  5,10—диметил—1,2—бензантрацен

Кроме того при использовании сернистых бензинов в отходящие газы могут входит оксиды серы, при применении этилированных бензинов — свинец (Тетраэтилсвинец),бром, хлор, их соединения. Считается, что аэрозоли галоидных соединений свинца могут подвергаться каталитическим и фотохимическим превращениям, участвуя в образованиисмога.

                                                          Исследовательская работа
Двигатели внутреннего сгорания ежедневно оказывают отрицательное влияние на здоровье миллионов россиян. Люди страдают от участившихся случаев кашля, приступов астмы, острых и хронических бронхитов, а также от заболеваний сердца и системы кровообращения. Самому высокому риску подвергаются профессиональные водители,   работники автосервиса, дорожные работники и др.

   Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) еще в 1998 году выступила с заявлением о связи между канцерогенными веществами, обнаруженными в выхлопах автомобилей, работающих на дизельном топливе, и заболеваниями раком легких. Новый тип веществ, обнаруженный в выхлопах автомобилей, работающих на дизельном топливе, по мнению ученых, вызывает мутации в организме человека, и являются основными факторами, вызывающими рак легких.

   Химический состав выхлопных газов настолько опасен, что наносит вред не только здоровью человека, животных, но и разрушает деревья и даже дома.

Здоровье человека определяется не только наследственностью и образом жизни, но и качеством окружающей среды. На сегодняшний день ухудшение здоровья населения с точки зрения экологии является, прежде всего, следствием загрязнения атмосферного воздуха. Основными источниками загрязнения атмосферы являются автомобильный    транспорт и промышленные зоны.

    Чувствительность населения к действию загрязнения зависит от большого числа факторов, в том числе от возраста, пола, общего состояния здоровья, температуры, влажности и т.д. Лица пожилого возраста, дети, больные, курильщики, страдающие хроническим бронхитом, коронарной недостаточностью, астмой, считаются более уязвимыми.

    Среди факторов прямого действия (все, кроме загрязнения окружающей среды) загрязнение воздуха занимает, безусловно, первое место, поскольку воздух - продукт непрерывного потребления организма.

    Дыхательная система человека имеет ряд механизмов, помогающих защитить организм от воздействия загрязнителей воздуха. Волоски в носу отфильтровывают крупные частицы. Липкая слизистая оболочка в верхней части дыхательного тракта захватывает мелкие частицы и растворяет некоторые газовые загрязнители. Механизм непроизвольного чихания и кашля удаляет загрязненные воздух и слизь при раздражении дыхательной системы.

   Тонкие частицы представляют наибольшую опасность для здоровья человека, так как способны пройти через естественную защитную оболочку в легкие. Вдыхание озона вызывает кашель, одышку, повреждает легочные ткани и ослабляет иммунную систему.

   Состояние здоровья населения в известной мере является индикатором экологической обстановки. Наиболее чувствительны иммунная и эндокринная системы, под контролем которых, наряду с нервной системой, находится организм в целом и его отдельные    структуры.

   Воздействие атмосферных загрязнений на здоровье можно подразделить на два вида в зависимости от времени проявления эффекта: острое, сказывающееся в период или непосредственно вслед за повышением концентрации токсичного вещества, и хроническое воздействие, результат которого проявляется не сразу, а через некоторое время, иногда через годы.

   Около 70 болезней вызывается  выхлопными   газами   автомобилей. Влияние этих веществ на здоровье человека показано в таблице 2.

    Влияние загрязнения воздуха на здоровье населения состоит в следующем:

   Окись углерода, например, попадая в кровь, так действует на красные кровяные шарики – эритроциты, что они теряют способность транспортировать кислород. В результате наступает кислородное голодание организма, что прежде всего сказывается на центральной нервной системе.

   Когда мы вдыхаем окислы азота, они в дыхательных путях соединяются с водой и образуют азотную и азотистую кислоты. В результате возникает не только раздражение слизистых оболочек, но и весьма тяжелые заболевания. Считается, что окислы азота в 10 раз опаснее для организма, чем окись углерода.

   Типичным представителем канцерогенных веществ, то есть веществ, способствующих возникновению раковых опухолей, является бенз(а)пирен. 

   Сернистый ангидрид. Оказывает пагубное влияние на слизистую оболочку верхних дыхательных путей, вызывает бронхиальную закупорку.

   Оксиды азота. Диоксид азота и фитохимические производные являются побочными продуктами нефтехимических производств и рабочих процессов дизельных двигателей.     Оказывают влияние на легкие и на органы зрения, при длительных воздействиях происходит нарушение дыхательных функций.

   Озон. Повышение концентрации оксидов азота и углеводородов под действием солнечной радиации порождает фотохимический смог (озон, ПАН и др.)

Монооксид углерода. Соединяясь с гемоглобином, из вдыхаемого воздуха попадает в кровь, препятствуя насыщению крови кислородом, а, следовательно, и тканей, мышц, мозга, что, в свою очередь вызывает ослабление зрения, ориентации в пространстве, реакций.

   Оксиды свинца накапливаются в организме человека, попадая в него через животную и растительную пищу. Свинец и его соединения относятся к классу высокотоксичных веществ, способных причинить ощутимый вред здоровью человека. Свинец влияет на нервную систему, что приводит к снижению интеллекта, а также вызывает изменения физической активности, координации, слуха, воздействует на сердечно-сосудистую систему, приводя к заболеваниям сердца. Свинцовое отравление (сатурнизм) занимает первое место среди профессиональных интоксикаций.

    Основными представителями альдегидов, поступающих в атмосферный воздух с выбросами автомобилей, являются формальдегид и акролеин. Действие формальдегида характеризуется раздражающим эффектом по отношению к нервной системе. Он поражает внутренние органы и инактивирует ферменты, нарушает обменные процессы в клетке.

   Биологическое действие фотооксидантов (смесь озона, диоксида азота и формальдегида) на клеточном уровне подобно действию радиации, вызывает цепную реакцию клеточных повреждений.

   Но самое страшное то, что в час пик вдыхание этого «коктейля» вызывает легочный шок...

   Именно в развитии автотранспорта и, стало быть, все в большем засорении атмосферного воздуха многие ученые видят главную причину смертности от рака легких. Ведь при истирании шин об асфальт атмосфера загрязняется резиновой пылью.

    К факторам, оказывающим неблагоприятное влияние на организм, относятся также соединения свинца, содержащиеся в выхлопных газах автотранспорта. В атмосферном воздухе свинец содержится почти исключительно в виде неорганических соединений. Количество свинца в крови человека возрастает пропорционально с увеличением его содержания в воздухе. Последнее ведет к снижению активности ферментов, участвующих в насыщении крови кислородом, и, следовательно, к нарушению обменных процессов в организме.

    Автомобильные выхлопы - один из самых важных факторов, способствующих развитию у склонных к бронхиальной астме детей тяжелых астматических приступов. К такому выводу пришли английские пульмонологи, изучавшие влияние различных факторов на течение этого заболевания.

   Как в первом, так и во втором случаях атмосферные загрязнения могут быть непосредственной причиной развития заболевания или оказывать не специфическое отягощающее воздействие.

   Проникновение различных вредных веществ повышенной концентрации через органы дыхания в наши дни привело к существенному изменению состояния организма. Развилось патологическая повышенная чувствительность организма. Ощутимыми темпами происходит накопление наследственных пороков. Широкое распространение получили хронический бронхит, а также прежде формы легочной патологии, такие как аллергические воспаления альвеол. Увеличилось число больных бронхиальной астмой, относящейся к наиболее тяжелым проявлениям аллергии. Особую тревогу вызывает увеличение количества больных раком легкого, который по своей распространительности у мужчин вышел на первое место среди онкологических заболеваний. Потому как остро стоит проблема защиты воздушной среды от всех видов загрязнений.

Использованная литература:

1) «Аванта+» Москва 2002г.
2) Аликберова Л.Ю. Книга по химии для домашнего чтения. – 2-е изд. – М.:
3) Химия, 1995.
4) В. Володин «Человек. Энциклопедия для детей»
5) Н.Л.Глинка «Общая химия»