Экология воздуха в станице Советской

Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение Краснодарского края  Армавирский аграрно-технологический техникум

Экология воздуха

в станице Советской

                                                               Автор: Окунева Алёна Александровна,

                          Краснодарский край, г. Армавир

                                                     Государственное бюджетное профессиональное

                                                         образовательное учреждение Краснодарского края  

                                                       Армавирский аграрно-технологический техникум

        студентка 2-го курса                                                                  

                                                              Руководитель: Шутемова Елена Владимировна,  

                                   преподаватель истории и географии

ВВЕДЕНИЕ

Человек и природа всегда были тесно связаны. Однако с началом индустриализации, ростом технического развития и оснащенности, человек забыл свое место в природе.

Современный мир лишь отдаленно напоминает существование человека в былые времена. Еще столетие назад в городах было больше деревьев, человек всячески стремился наполнить жизнь зеленью, и тем самым пытался сохранить связь с природой.

Сейчас людей окружает мир только полезных и нужных вещей:

1. автомобили;
2. электронные гаджеты;
3. дома из кирпича и бетона;
4. металлоконструкции.

Прогресс подарил человечеству массу эффективных изобретений, но при этом отдалил людей от живой природы.

Человек – единственный представитель мира животных, который обладает способностью рисовать прямые линии.

Каждый из нас является частью функциональной системы планетарного масштаба. Современное общество всячески отдаляется от окружающего мира пластиком, сталью и бетоном. Искусственная изоляция под маской всевозможных благ и мнимого комфорта психологически угнетает человека и негативно влияет на здоровье и психику.

Человек на всех стадиях своего развития тесно связан с природой и окружающим его миром.

 Основой любой системы являются зеленые растения. В процессе фотосинтеза они выделяют в атмосферу кислород, чем и обеспечивают жизнь экосистемы в целом. Кроме этого растения   помогают очищать воздух от загрязнения, предотвращают эрозии почвы, способствуют снижению запыленности и загазованности воздуха. Кроме того растения оказывают влияние на тепловой режим и влажность воздуха.

Когда находишься в лесу, можно почувствовать, что воздух совсем другой, не такой, как на улицах станицы. Почему-то в тенистом лесу дышится легче. Дело в том, что поверхность листьев способна захватывать находящиеся в воздухе частицы и удалять их из воздуха. Микроскопические частицы, находящиеся в воздухе, могут попасть в легкие, что может привести к серьезным проблемам со здоровьем или к раздражению тканей. Поэтому необходимо снижать их концентрацию в воздухе. Деревья могут удалять как газообразные загрязняющие вещества, так и твердые частицы пыли. Пылевые частицы, не достигнув земли, оседают на листьях деревьев, и поэтому под деревьями дышится легко.[1]

Актуальность проекта:

Загрязнение атмосферы влияет на функционирование окружающей природы и здоровье человека. Выбросы промышленных предприятий и выхлопные газы, пыль и испарения раскаленного асфальта делают очень актуальной проблему очистки воздуха от загрязнений. Большую роль в ее решении играют деревья. Лиственные  деревья, которые хорошо справляются с очищением воздуха: каштан, липа, береза, вяз. А от вредных микробов, конечно, отлично спасают хвойные деревья. Это сосна, пихта, туя, можжевельник. Хвойные растения очищают воздух в течение всего года, а не только в теплое время [2].   Для того чтобы как можно меньше попадало вредных веществ в воздух, нужно привлекать большее количество людей, а сделать это можно через экологическое информирование населения.

Предмет исследования: атмосферное загрязнение в ст. Советской.

Объект исследования: хвоя   ели голубой, автомобильный транспорт.

Гипотеза: в воздухе на территории ст. Советской присутствуют вредные вещества антропогенного  происхождения.

Цель: выяснить наличие атмосферного загрязнения в ст. Советской и изучить пути его сокращения.

Задачи:

1. провести кабинетное исследование влияния загрязнения воздуха на человека;

2. организовать и провести анкетирование среди учащихся МОБУООШ № 27 им. Е.С. Рязанцева ст. Советской;

3. изучить влияние автомобильного транспорта на окружающую среду ст. Советской;

4. привлечь  внимание  учащихся учреждений образования г.Слуцк к проблеме атмосферного загрязнения.

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Здоровье человека и загрязнение воздуха

Медики давно выявили связь между атмосферой  городов с вредными веществами и увеличением количества болезней системы дыхания.

По данным ВОЗ грязным воздухом дышат 9/10. А ежегодные показатели смертности по причине загрязненности воздуха составляю около 7 миллиардов человек. Данная проблема носит глобальных характер, и оказывает негативное влияние на разные органы и системы органов человека. 

Дыхательная система. Подвержена риску более всего, так как именно через дыхательные пути поступает грязный воздух, который далее попадает в легкие и насыщает кислородом кровь. Вдыхание грязного воздуха приводит к развитию астмы, снижению иммунитета, нарушению дыхания.

Сердечно-сосудистая система. Ученые доказали, что высокая концентрация оксида азота вызывает инфаркт и нарушения работы сердца. Грязный воздух приводит к кислородному голоданию и повышению тромбоцитов в крови. Кроме этого, жители загрязненных районов страдают от сильных колебаний артериального давления.

Мозг. Американским ученым удалось доказать, что мелкодисперсные частицы, которые загрязняют воздух, способны вызывать деменцию. Эта болезнь еще носит название «приобретенное слабоумие», больной теряет уже усвоенные знания и не может приобрести новые.

         Населенные пункты озеленяются деревьями и кустарниками, так как зелёные насаждения способствуют поддержанию чистоты атмосферы – насыщают ее кислородом, очищают от пыли и твердых частиц (вредные вещества оседают на листьях) [4].

1.2. Воздействие автотранспорта на окружающую среду

        Автомобильный транспорт:  наша станица растянулась на 13 километров, поэтому  автомобильные дороги общего пользования имеют значительную протяженность.

На автомобильные дороги ложится основная нагрузка по перевозке товаров и пассажиров на близкое и среднее расстояние.

Автомобиль, едва успев стать помощником человека, превращается в его врага, который насыщает воздух выхлопными газами. Ученые приводят впечатляющие цифры: двигатель одного автомобиля потребляет в 45 раз больше кислорода, чем это необходимо для одного человека, так же он является одним из главных загрязнителей атмосферного 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. 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. Очень часто на дорогах станицы можно увидеть машину с черным шлейфом дыма.

При движении и, особенно при торможении стирается резина, частицы которой   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 тонны угарного газа и других вредных веществ. Из окна моей комнаты видны автомобили, стоящие около музыкальной школы. Их 9. Так вот, они за год выбрасывают 9 тонн вредных веществ в воздух, а поглощают 45 тонн кислорода. Человек недополучает кислород из-за его уменьшения по вине автомобилей. Выхлопные газы и сажа вызывают приступы удушья, астму, рак и другие болезни [11].

Можно рекомендовать следующие действия, направленные на сокращение загрязнений от автомобильного транспорта, а, следовательно, и уменьшение опасности заболевания людей, это:

- увеличение озеленения вдоль дорог;

- организация санитарно-защитных зон, отделяющих жилые кварталы от дороги;

- регулирование дорожного движения таким образом, чтобы реже создавались автомобильные пробки;

- усиление контроля руководителями автотранспортных предприятий за исправностью выпускаемых на линию машин.

1.3. Хвойные растения – биоиндикаторы

В растения токсичные вещества поступают различными способами. Установлено, что выбросы вредных веществ действуют как непосредственно на зеленые части растений, попадая через устьица в ткани, разрушая хлорофилл и структуру клеток, так и через почву на корневую систему. Так, например, загрязнение почвы пылью токсичных металлов, особенно в соединении с серной кислотой, губительно действует на корневую систему, а через нее и на все растение.

Загрязняющие газообразные вещества по-разному влияют на состояние растительности. Одни лишь слабо повреждают листья, хвоинки, побеги, другие действуют на растения губительно. Особенно опасен для растений диоксид серы, под воздействием которого гибнут многие деревья, и в первую очередь хвойные: сосны, ели, пихты, кедр.

Автомобиль загрязняет атмосферный воздух не только токсичными компонентами отработанных газов, парами топлива, но и продуктами износа шин, тормозных накладок. Загрязняющие вещества оседают как в непосредственной близости от дороги, так и на значительном расстоянии от нее и загрязняют придорожную почву, поверхностные воды и растительность. В атмосферный воздух постоянно поступают пары топлива из баков, которые более заметны в летний период в местах массовых стоянок автомобилей. Наибольшее количество вредных (загрязняющих) веществ выбрасывается в воздух при запуске и прогреве двигателя, а также на режимах холостого хода, набора скорости и торможения.

Известно, что на загрязнение среды наиболее сильно реагируют хвойные древесные растения. Характерными признаками неблагополучия окружающей среды и особенного газового состава атмосферы служат появления разного рода пятен на листьях, уменьшение размеров длины хвои, побегов текущего года и прошлых лет, их толщины, размера шишек. Последнее является предпосылкой уменьшения ветвления. Наблюдается утолщение самой хвои, уменьшается продолжительность ее жизни (1-3 года в загрязненной зоне и 6 -7 лет - в чистой). Влияние загрязнений вызывает также уменьшение всхожести семян. Все эти признаки не специфичны, однако в совокупности дают довольно объективную картину.

В качестве биоиндикаторов я в своей работе выбрала ель голубую (чужеродный вид), которая очень чувствительна к выхлопным газам автомобилей, и могут служить биоиндикаторами круглогодично [5].

1.4. Ель голубая

        Ель голубая — вечнозелёное хвойное дерево высотой 25—30 м, редко до 46 м. Диаметр ствола — до 1,5 м. Кора тонкая, чешуйчатая. Крона узкоконическая у молодых деревьев, у старых деревьев становится цилиндрической. Листья длиной 15—30 мм, ромбической формы в сечении [8], интенсивно окрашены в серо-голубой цвет, плотные, располагаются во все стороны вокруг побега почти под прямым углом, в верхней части ветки, более плотно прилегающие к побегу, несколько загнуты вперед и вверх. У первоначальной формы ели колючей хвоинки были темно-зеленые. Толстый восковой налет на хвоинках, придающий более светлый оттенок окраске хвои – специфическое приспособление растения к очень суровым зимам и засушливым летним периодам у себя на родине в скалистых горах Северной Америки. В благоприятных условиях иголки держатся на побеге до 7-9 лет, в городе 3-5 лет, с возрастом сизая окраска хвои тускнеет и утрачивается.

        Ель голубая - наиболее часто встречаемая в озеленении населенных пунктов хвойная порода. Среди многочисленных представителей своего рода она выделяется стройностью и красотой, нетребовательностью к условиям произрастания, морозостойкостью и устойчивостью к воздушным загрязнениям, превосходя по этому показателю большинство своих собратьев. Декоративна в любое время года. Для украшения ландшафта существует множество декоративных форм голубых елей, которые различаются окраской кроны, формой хвои, типам ветвления.

        Особенно привлекательна сизая форма, распространенная в культуре под названием голубой или серебристой ели. Пик декоративности в 30-40 лет, когда хвоя наиболее интенсивно окрашена. Как ни странно, темно-зеленая форма встречается в садах и лесничествах очень редко, в то время как голубо-зеленая встречается повсеместно, хотя первая не менее декоративна. И та и другая разновидность – это экотипы одной популяции деревьев, среди которых в исходном регионе обитания встречаются голубоватые, серо-зеленые и темно-зеленые экземпляры.

        В озеленении используется одиночно и группами, а так же для создания живых изгородей, так как хорошо переносит обрезку, после чего крона сильно загущается. Рекомендуется сажать в некотором отдалении от дорог и промышленных предприятий, на фоне газона, предпочтительно на освещенных местах. Обычно одиночные экземпляры или небольшие группы высаживают на парадных местах сада. Особенно хорошо смотрится в сочетании с елью сербской, пихтой одноцветной и т.д.[9].

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Материалы исследования: 

линейка, компьютер с доступом в Интернет, фотоаппарат, учебная и учебно-методическая литература, ручки, бумага, калькулятор, ветви ели европейской и ели голубой, произрастающей в различных местах ст. Советской.

Методы исследования

1. Анализ литературных источников

        Цель метода – представить объективный анализ имеющихся по конкретной проблеме литературных данных [12].

        В исследовании использовались следующая форма работы над литературными источниками – выборки и заметки, то есть извлечение из литературных материалов важной, по мнению исследователя, информации по теме исследования.

2. Метод опроса

        Опрос – это метод сбора информации путем социально-психологического взаимодействия между исследователем и опрашиваемым. Специфика метода состоит в том, что при его использовании источником социологической информации является человек (респондент) – непосредственный участник исследуемых социальных процессов и явлений.

        Основное назначение опроса — получить социальную информацию о состоянии мнения (массового, группового, индивидуального) об оценках, предпочтениях, интересах опрашиваемых, а также отраженную в их сознании информацию о событиях, фактах, оценках, связанных с их жизнедеятельностью и общественной жизнью [13].

        В нашем проекте мы использовали одну из разновидности метода опроса – анкетирование.

        Число  опрашиваемых составляло определенную часть учащихся МОБУООШ № 27 – 30%.

Систематизация опроса производилась по следующему основанию:

-  письменный опрос, то есть ответы на вопросы записывались самими респондентами.

3. Метод биоиндикации

В данной работе за основу была положена методика, взятая из сборника Алексеева С.В., Груздевой Н.В., Муравьева А.Г., Гущиной Э.В. «Практикум по экологии».  Согласно которой, достаточно собрать с побегов кроны ели примерно по 300 пар хвоинок первого, второго и третьего года жизни. Всю хвою разделить на три части (неповреждённая хвоя, хвоя с пятнами и хвоя с признаками усыхания) и  подсчитать количество хвоинок в каждой группе. На основании этих данных и делается вывод о степени загрязнённости атмосферы.

Мы делили листья ели на 2-е группы: без повреждений (здоровые) и с повреждениями, видимыми невооруженным глазом.

4. Мониторинг

        Мониторинг (от лат. monitor- предостерегающий) – продолжительные и многократные наблюдения, осуществляемые по однотипной методике для сбора, систематизации и анализа информации о соответствующих объектах и процессах [14].

        Для проведения мониторинга влияния автомобильного транспорта на атмосферу станицы выбрались две точки наблюдения с интенсивным движением транспорта: улица Ленина и Октябрьская.

ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Анкетирование

        Объект опроса — учащиеся МОБУООШ № 27 в возрасте от 12 лет до 15 лет.

        Предмет опроса — информация, которая выражает мнение респондентов по проблеме загрязнения воздуха в ст. Советской.

        При обработке анкеты «Чистый воздух» мы выяснили, что 70% опрошенных считают воздух в станице загрязнённым. Причину его загрязнения 90% респондентов видят в автомобилях.

        Экологическое состояние воздуха в Советской  53% оценили как удовлетворительное, 29% - как неудовлетворительное, 12% учащихся - как хорошее и только 6% - как отличное. Никто из опрашиваемых не считает состояние воздуха станицы очень плохим (рисунок 1).

        На вопрос «Что можно сделать, чтобы воздух в станице Советской стал чище?» 60% респондентов ответили – «увеличивать количество зеленых насаждений в станице». Уже сейчас эта акция проходит: в станице  каждый может посадить фамильное дерево в центральном парке. В этом году распустят свои листочки около 50 вновь посаженных деревьев.

        Согласно нашему анкетированию «Влияет ли автомобиль на экологию вохдуха» 100% опрошенных уверенны в том, что автомобили влияют на окружающую среду. 70 % уверенны в том, что по вине автомобильного транспорта можно заболеть, а 68 % считают, что уменьшить вредное влияние выхлопных газов автомобилей можно с помощью увеличения зеленых насаждений в станице (рисунок 3).

Рисунок 3. Результаты анкетирования «Автомобиль и окружающая среда»

Этап 3. Исследования

         Мы провели два исследования.

3.1. Первое исследование «Выбросы угарного газа автомобильным транспортом в станице Советской»

        Для изучения влияния автомобильного транспорта на загрязнение окружающей среды мы провели мониторинг количества автомобилей на улицах станицы.

        Для этого 1 раз в неделю проводили подсчет автомобильного транспорта на улице Ленина в районе магазина «Пятёрочка».

Затем подсчитали  среднее количество машин, проходящих по участку за 1 час в течение года и провели расчёт количества выбросов угарного газа в воздух от автотранспорта.

Количество выбросов угарного газа  в воздух от автотранспорта

Исходя из полученных результатов, можно сделать следующие выводы.

1. Количество автомобилей на точке наблюдения, расположенной на  улице Ленина, самый большой из исследуемых мест, и, как результат, здесь наибольшее загрязнение угарным газом.

2. Меньшая  загрузка автомобильным транспортом была на улице Октябрьской, и, как следствие, здесь наименьшее загрязнение угарным газом.

3. В среднем на изученных участках улиц выбросы угарного газа составили 12838,15 грамм за один час исследования.

3.2. Второе исследование «Ель – биоиндикатор загрязнения воздуха в
ст. Советской»

        Чтобы узнать влияет ли загрязнение воздуха на окружающую среду и здоровье человека мы использовали метод биоиндикации. Биоиндикатором послужила ель голубая.

        Исследовалась хвоя, срезанная на высоте 1,5 м, с 3-х ветвей с одного дерева каждого местопроизрастания. Исследуемые побеги брали одинаковой длины.

Для выявления степени повреждения хвои с ветвей собирались все листья, и визуально анализировалось их состояние. Степень повреждения хвои определялась по изменению окраски, в том числе наличию пятен.

Был проведен подсчет здоровых и поврежденных хвоинок с каждого дерева, результаты занесены в таблицы данных с расчетом процентного соотношения здоровых и поврежденных листьев.

        Мы увидели, что наибольшие повреждения хвои было выявлены у ели голубой по улице К. Либкнехта. Это можно объяснить тем, что в этих местах большой поток автомобильного транспорта.

Наименьшее повреждение листьев ели обыкновенной наблюдалось у деревьев в глубине станичного  парка, где влияние автомобильного загрязнения небольшое.

По результатам исследования сделали выводы:

1. Хвоя ели обладает большой способностью накапливать вредные вещества из воздуха. При накоплении в ней токсичных веществ проявляются внешние изменения, которые являются показателями загрязненности атмосферы.

2. Листья ели голубой в разной степени подвергаются загрязнению атмосферного воздуха.

Этап 4. Экологическое просвещение

        Чтобы экологическая ситуация на планете перестала ухудшаться, нужно перестать вырубать лесные массивы, осушать водоёмы и начать разумно использовать полезные ископаемые, правильно утилизировать мусор. Помнить, что зелёные насаждения в населенных пунктах способствуют очищению воздуха и обогащению его кислородом.        

        Результаты исследования показали, что атмосферное загрязнение в нашей станице есть и оно влияет на окружающую среду, а, следовательно, и на здоровье человека.

Необходимо  повышать информированность населения через выступления, распространение буклетов, листовок и т.д.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате исследования мы выяснили, что деревья ели с наиболее  поврежденной хвоей расположены вблизи источников антропогенных загрязнений (автомобильные дороги, стоянки автотранспорта), а с менее поврежденной – на удалении от дороги. Таким образом, наличие атмосферного загрязнения в ст. Советской подтвердилось.

ВЫВОДЫ: 

1. Большинство участвующих в анкетировании учащихся знают о существовании атмосферного загрязнения в станице.

2. Одним из основных загрязнителей атмосферного воздуха в станице Советской является транспорт, поэтому автовладельцам необходимо следить за исправностями своего транспорта.

3. При проведении исследования мы выяснили, что листья ели имеют повреждения, и там, где влияние автотранспорта больше, их тоже больше. Следовательно, в атмосфере станицы Советской есть токсичные вещества.

4. Листья ели голубой меньше подвергаются повреждениям атмосферными загрязнениями в отличии ели обыкновенной, поэтому в озеленении городов можно рекомендовать использовать ель голубую, посадки которой дольше будут украшать наши населенные пункты и очищать воздух от загрязнений.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Ашихмина, Т.Я. Экологический мониторинг [текст]/ Т.Я. Ашихмина. - М.: АГАР, 2002.

2. Босняцкий, Г.П. Методы биоиндикации для контроля состояния окружающей среды [текст] / Экология в газовой промышленности / Г.П. Босняцкий. – ВНИИгаз, 2004.

3. Горышина, Т.К. Растения в городе [текст] / Т.К. Горышина. – Л.: Изд-во Ленинградского университета, 1991.

4. Макеева, Т.И. Оценка антропогенной нагрузки на территории по показателям стабильности развития растений // Проблемы и пути их решения: научно-практическая конференция [текст] / Т.И. Макеева, Г.Н. Никонова. -Москва, 30-31 окт., 2002. Мат-лы конференции. М., 2002. - С. 201-207.

5. Собчак, Р.О., Папина, О.Н. Фитоиндикация окружающей среды [текст]/ Учебно-методическое пособие/ Р.О. Собчак, О. Н. Папина. – РИО ГАГУ, 2006. –С. 41 -45.