«PRO - автомобиль. Исследование влияния выхлопных газов на окружающую среду»

МУНИЦИПАЛЬНАЯ НАУЧНО – ПРАКТИЧЕСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ УЧАЩИХСЯ

«КАЧЕСТВО ЖИЗНИ В ГОРОДЕ УСТЬ-ИЛИМСКЕ»

Направление: Раздел 2. Экология

«PRO - автомобиль. Исследование влияния выхлопных газов на окружающую среду»

                                    Автор: Лещинский Богдан Романович,

                             учащийся 3 класса МАОУ СОШ № 5

                                                        г. Усть- Илимск

                                          Руководитель: Белоносова Валентина Васильевна,

                                         учитель начальных классов МАОУ СОШ № 5

                                                       г. Усть- Илимск

г. Усть-Илимск

2023 год

Содержание

Введение

Когда   на уроке окружающего мира  изучали тему «Откуда в снежках грязь?», я узнал, что снег бывает грязным от дыма заводов и от выхлопных газов автомобилей. Автомобиль как транспортное средство прочно занял свою нишу в современном развивающемся обществе, он во многом упрощает жизнь человека. Без автомобиля человек не будет успевать за тем ритмом, в котором развивается современная жизнь. Сегодня, даже трудно представить, как прежде люди обходились без автомобиля. Он почти превратился в часть человека, стал членом его семьи. С его помощью мы преодолеваем огромные расстояния, в любое время суток выезжаем туда, куда нам необходимо: на работу, навещаем родных, друзей или поездка за покупками, на отдых всей семьей. Он необходим человеку, делает нашу жизнь комфортнее, когда мы живем в быстром ритме, необходимо все дела решать быстрее, а мы сами каждый день торопимся, кружимся в водовороте событий нерешенных дел. Человек с автомобилем всегда чувствует себя свободно, а главное независимо.

Из книги Бориса Михайловича Миркина (Приложение 1) я узнал: «Один легковой автомобиль ежегодно поглощает из атмосферы в среднем более 4 т кислорода, выбрасывая с отработавшими газами примерно 800 кг углерода,  около 40 кг оксидов азота и почти 200 кг различных углеводородов». Если умножить эти цифры на млн. единиц мирового парка автомобилей, можно представить степень угрозы, таящейся в чрезмерной автомобилизации. Проблема усугубляется тем, что выхлопные газы выбрасываются в атмосферу в приземном слое, что затрудняет их рассеивание. Отработавшие газы автомобильных двигателей оказывают вредное воздействие на весь организм человека, воздействует на органы обоняния, вызывает раздражение глаз, верхних дыхательных путей и могут привести к серьёзным отравлениям.

 Я решил исследовать, сказывается  ли на окружающей среде  нашего микрорайона и на здоровье человека  увеличение количества автомобилей?  В нашем микрорайоне есть жилые массивы, 3 детских сада, нашу школу окружают 4 дороги, автостоянки, парковки и  две автобусные остановки.

Цель - исследовать  один из видов загрязнения окружающей среды (выхлопы автотранспорта) и влияние их на здоровье человека.

Задачи:

- Изучение литературы и ресурсов интернет о влиянии загрязнения воздуха выхлопными газами автомобилей на здоровье человека.

- Выявить наиболее загрязненный участок в микрорайоне.

- Познакомиться с данными от учителя биологии.

- Провести исследования автостоянок и парковки автомобилей около домов

Объект исследования: процесс загрязнения воздуха выхлопными газами  микрорайона

Предмет исследования: автомобиль, как предмет загрязнения воздуха выхлопными газами.

Гипотеза: загрязнение воздуха выхлопными газами отрицательно влияет на здоровье человека.

Методы исследования:

- Наблюдение

 - Опрос

 - Анкетирование

-  Экологические опыты

-  Беседа

Основная часть.

Глава I. Теоретическая.  Изучение литературы о влиянии выхлопных газов автомобилей на загрязнение воздуха  и  здоровье человека.

1. Что такое выхлопные газы?

Своё исследование я решил начать с изучения литературы о выхлопных газах автомобилей и их влиянии на загрязнение воздуха и здоровье человека. Что же такое выхлопные газы?  Из экологического словаря  я узнал,  что выхлопные газы  (отходящие газы) — отработавшее в двигателе рабочее тело, продукты окисления и неполного сгорания топлива. Выбросы выхлопных газов — основная причина превышения допустимых концентраций токсичных веществ и канцерогенов в атмосфере крупных городов, образования смогов, являющихся частой причиной отравления. Это дым из выхлопных труб дизельного грузовика и легкового автомобиля.  (Приложение 2)

1.2 Воздействие автотранспорта на окружающую среду.

Автомобиль, едва успев стать помощником человека, превращается в его врага. Автомобили насыщают воздух выхлопными газами. Двигатель автомобиля потребляет в 45 раз больше кислорода, чем 1 человек. 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 энциклопедии мы с мамой  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.

1.3.Причины заболеваний взрослых и детей.

К настоящему времени накопилось много данных, что загрязнение атмосферы в городах отрицательно влияет на здоровье людей. «Взвешенные вещества дыма и сажи сильно поглощают солнечный свет, уменьшая освещенность городов и жилищ: повышается облачность; уменьшается количество солнечных дней; увеличивается количество пасмурных дней с туманами. Частицы сильно задерживают ультрафиолетовую часть солнечных лучей на 50%, что становится причиной заболеваний рахитом и авитаминозом».2

Наиболее чувствительны к загрязнению воздуха дети. В районах с неблагоприятной воздушной средой у школьников возрастает число хронических заболеваний дыхательной системы, острых респираторных болезней, хронических пневмоний, бронхитов, астм. Загрязнение воздуха окисью углерода, не вызывает массовых отравлений, но люди страдают анемией и сердечнососудистыми заболеваниями, появляются головные боли, тошнота, чувство слабости, снижается и теряется работоспособность. Воздействие высокой концентрации загрязняющих веществ в воздухе (дым и копоть), может вызвать тяжёлое отравлении. А неприятные запахи, снижение освещённости влияет на отрицательное психологическое воздействие. По сравнению с другими источниками химического загрязнения (пища, вода) атмосферный воздух представляет особую опасность, поскольку на его пути нет химического заслона  (печени), при проникновении через желудочно-кишечный тракт.

1.4. Характеристика вредных для человека компонентов.

«Оксид углерода (СО) – сильнодействующее на организм вещество, содержащееся в отработавших газах в сравнительно больших количествах. Постоянное воздействие даже небольших концентраций СО вызывает сердечнососудистые заболевания, стенокардию и действует на нервную систему.

Оксиды азота. Весьма опасны для людей, животных и растений даже при малых дозировках. Наблюдаются воспаление слизистой желудочно-кишечного тракта, расстройства обмена веществ, мышечная и сердечная слабость.

Углеводороды бензинового ряда нарушают центральную нервную систему. Приводят к неврастении, раздражительности и вспыльчивости.

Свинец поступает в организм не только в виде паров, но и через овощи, фрукты, молоко, создавая угрозу свинцового отравления. Крайне неприятной составной частью отработавших газов автомашин являются пахучие альдегиды (акролеин и формальдегид) – это яды, вызывающие сердцебиение, повышенное потоотделение, расстройство кожной, болевой и температурной чувствительности».

- сажа опасна для лёгких.

Глава II. Исследование химического загрязнения атмосферы в микрорайоне школы.

Для достижения поставленной цели мною  была проведена следующая работа.

2.1. Наблюдения за интенсивностью транспортных потоков.

В первую очередь мы с ребятами нашего класса (6 человек) провели учёт интенсивности транспортных потоков. Для этого выбрали участки, удобные для подсчёта и безопасные для наблюдения.  Это улица Булгакова, улица Ленина, остановка Энергетиков.  

Цель: Определить количество единиц автотранспорта, проходящего по данному участку дороги за 1 час.  (Приложение 3)

Вывод:  микрорайон школы № 5  подвергается загрязнению продуктами сгорания от выхлопных газов автомобилей, а так же резиновой и асбестовой пылью. Загрязнение воздуха влияет на здоровье взрослых и детей.

2.2. Определение наличия нерастворимых веществ в снеговой воде

  Хорошим показателем чистоты воздуха, на наш взгляд, является определение наличия нерастворимых веществ в снеговой воде. Мы с мамой  провели анализ воды на цвет и мутность. Для этого набрали снега в разных частях микрорайона. Поместили в трёхлитровые банки. 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. (Приложение 4)

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. 

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.

2.3. Изучение мнения владельцев автомобилей  о  влиянии автомобильного транспорта на окружающую среду.

С целью изучения  отношения жителей микрорайона к проблеме загрязнения атмосферы и роли автотранспорта  в  этом мною было проведено анкетирование. Я опросил 20 человек. Были заданы следующие вопросы и получены результаты (Приложение 5)         

Вывод: важным критерием при покупке автомобиля является "потребность семьи". 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.

2.4.Беседа «Влияние выхлопных газов автомобилей на здоровье человека (из рассказа учителя биологии Петровой Елены Александровны)

 Для подтверждения гипотезы, что автомобильный транспорт оказывает большое отрицательное  влияние на здоровье человека, я обратился к учителю  биологии  Петровой   Елене   Александровне.   От учителя я узнал  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.

2.5. Характеристика автостоянок и парковок автомобилей  (Приложение 6)

Автостоянка «Альбатрос» находится на улице имени  И. Наймушина, 36. Площадь автостоянки – 0,2 га. Основана в 2002 году. Вмещает 68 автомобиля: 59 легковых, как отечественных, так и зарубежных марок, и 3 служебных легковых, 4 грузовые машины.

«+» - удобно для автовладельцев, живущих в близстоящих домах.

«-» - рядом с автостоянкой расположены детский городок, жилые дома. Каждый день на территории автостоянки сжигается мусор и выбрасывается в атмосферу значительное количество сажи. С выхлопными газами выбрасываются: СО – 2004 г/ км;  NO – 118,5 г/км; углеводороды – 291 г/ км.

Автостоянка «Ветеран» находится на улице Ленина, 3 А. Площадь автостоянки – 0,92 га. Основана в 1993 году. Вмещает 50 автомобилей: 10 служебных легковых, 2 грузовых, 38 легковых как отечественных, так и зарубежных.

«+» - удобно для автовладельцев, живущих в близстоящих домах. Мусор вывозят за пределы города там и сжигают.

«-» - расположена около спортивного комплекса «Олимпиец», стадиона «Юбилейный», рынка, магазина «Абсолют», рядом расположены детский сад, школа и жилые дома.

На улицах микрорайона припарковываются машины каждый день, в количестве 15-20 машин на каждой улице.

Таким образом,  мною  сделан вывод, что автостоянки и парковки размещены неправильно: их размещение удобно для автовладельцев, но отрицательно сказывается на уровне загрязнения атмосферы в жилых участках микрорайона и на уровне заболеваемости населения. Наиболее загрязнённым участком является местность вокруг стоянки «Ветеран», так как эта стоянка находится в окружении жилых домов, детского сада, школы, спортивно-оздоровительного комплекса «Олимпиец», стадиона «Юбилейный», рынка.

Заключение

Проделав всю работу согласно поставленным целям, я получил подтверждение своей гипотезы, что влияние автомобильного транспорта на атмосферный воздух нашего микрорайона 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.

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

Люди  понимают, 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.

 Я считаю, что необходимо делать все возможное для того, чтобы уменьшить негативное влияние, связанное с деятельностью человека на воздушную среду и предлагаю в качестве   первоочередных  мероприятий по сохранению чистоты атмосферного воздуха в микрорайоне.

По итогам выполненной исследовательской работы, для сокращения выброса выхлопных газов, можно предложить:

- Придумать и использовать для поездок такие машины, которые будут как можно меньше выбрасывать в воздух вредных выхлопных газов.

- Так как на холостом ходу машины выбрасывают больше выхлопных газов, чем при движении, то хранение автомобиля желательно в гараже.

- Переводить машины на газовое топливо, что позволит снизить выбросы в атмосферу вредных веществ.

- При вождении автомобиля, помнить о том, что превышение допустимой скорости увеличивает выброс выхлопных газов в воздух.

- Поддержание хорошего качества дорожного полотна на улицах Крупской, Наймушина, Булгакова.

-Уважительное отношение населения  к окружающей среде.  

Я считаю, что данную работу нужно продолжить, так как количество выбросов зависит от времени года. Ещё мне  интересно узнать, как влияют выхлопы на растения,  ведь сады и огороды многих жителей  города  расположены вблизи  автотрассы.  

Результатом исследовательской работы стали  листовки  для жителей  микрорайона.  

Список литературы:

1.Миркин Б.М., Наумова Л.Г. Экология России. Учебник из федерального комплекса для 9-11 классов общеобразовательной школы. Изд. 2., перераб. И доп. – М.: АО МДС, 2014г.

2.Саутин Е.А., Ахмадиев Г.Н., и др. Концепция непрерывного экологического образования и воспитания (программно-методические материалы). – Казань, 2013 г.

3.Энциклопедия для детей. Дополнительный том. Личная безопасность. Меры предосторожности в повседневной жизни. Поведение в экстремальных ситуациях/ Глав.ред. В.А.Володин. – М.: Аванта+, 2010г.

Приложение 1

Борис Михайлович Миркин  (1937-2017)

Советский и российский эколог, фитоценолог, доктор биологических наук, профессор. Заслуженный деятель науки Российской Федерации, член-корреспондент Академии наук Республики Башкортостан.

Приложение 2

Выхлопные газы

   Дым из выхлопных труб дизельного грузовика

Выхлопные газы (отходящие газы)  отработавшее в двигателе рабочее тело.

 Являются продуктами окисления и неполного сгорания углеводородного топлива. 

  Выхлопная труба легкового автомобиля

Выхлопные газы - (отходящие газы) отработавшее в двигателе рабочее тело. Являются продуктами 

окисления и неполного сгорания углеводородного топлива.  

Приложение 3

Наблюдения за интенсивностью транспортных потоков

Улица Булгакова:

Улица Ленина:

Остановка Энергетиков:

Приложение 4

Определение наличия нерастворимых веществ в снеговой воде

Приложение 5

Изучение мнения владельцев автомобилей  о  влиянии автомобильного транспорта на окружающую среду.            

Приложение 6

Характеристика автостоянок и парковок автомобилей.

Автостоянка «Альбатрос»

        Остановка Энергетиков

              Улица Ленина

Автостоянка «Ветеран»