Примерный расчет вреда от выхлопных газов по Бик-Утеевскому Сельскому Поселению

МБОУ «Бик-Утеевская основная общеобразовательная школа Буинского муниципального района Республики Татарстан»

Примерный расчет

вреда от выхлопных газов

 по  Бик-Утеевскому Сельскому Поселению

Автор исследовательской работы:

 Хайруллин Данил Рифатович,

6. класс,

МБОУ «Бик-Утеевская ООШ  Буинского м.р. РТ»

Руководитель исследовательской работы:

Салаватуллина Фарида Фидаиловна,

учитель математики
МБОУ «Бик-Утеевская ООШ  Буинского м.р. РТ»

2013 год

Оглавление

1. Введение
2. Теоритическая часть.
3. Практическая часть.

3.1.Сбор и обработка информации.

3.2. Примерный расчёт выбросов вредных веществ автомобилями.

3.3. Примерный расчёт выбросов вредных веществ тракторным парком ООО СХП «Бола».

3.4. Примерный  расчет по возможному сокращению загрязнения атмосферы   при посадке деревьев.

   4. Заключение.

   5. Список литературы.

Введение

«Тот,  кто не знает математики,

не может узнать никакой другой науки

и даже не может обнаружить своего невежества»

Роджер Бэкон

   16 сентября 1987 года был принят Монреальский протокол по веществам, разрушающим озоновый слой.  Впоследствии по инициативе ООН этот день стал отмечаться как День защиты озонового слоя.  16 сентября этого учебного года в рамках Международного дня озонового слоя в нашей школе  прошла республиканская природоохранная акция «Урок чистоты».  Акция прошла в форме беседы, в ходе  которой мы в доступной форме познакомились с такими понятиями как  озон, озоновый слой, с информацией о значении озонового слоя, о причинах его разрушения и методах восстановления. Предполагается множество причин ослабления озонового щита. Во-первых – это запуски космических ракет, сгорающее топливо «выжигает» в озоновом слое большие дыры. Когда-то думали, что эти «дыры» затягиваются. Оказалось, нет. Они существуют довольно долго.

    Да, опасность необратимых изменений в природе  становится реальной. Ученые бьют тревогу: жизнь на Земле на гране экологической катастрофы.  По данным Всемирного союза охраны природы за последние 500 лет полностью вымерло 844 вида животных,  а 23 % млекопитающих и 16 % птиц в мире находятся под угрозой вымирания. Ежегодно сжигается 1 млрд тонн  топлива, выбрасываются в атмосферу сотни млн. тонн оксидов азота, серы, углерода, часть из них возвращается в виде кислотных дождей, сажи, золы и пыли. Почвы и воды загрязняются промышленными и бытовыми стоками и другими отходами.

      Полученные информации заставили меня задуматься:  Что же нас ожидает - новые проблемы или безоблачное будущее? Каким будет человечество через 100,  200 лет?  Сможет ли человек своим разумом и волей спасти себя самого и нашу планету от нависших над ней угроз? А что конкретно я могу сделать, чтобы спасти нашу  планету? 

     Ведь не только космические корабли и  фабричные трубы загрязняют воздух нашей планеты, еще есть автомобили, которые ежедневно выбрасывают в атмосферу по всему миру многочисленные тонны ядовитых газов и паров, продуктов сгорания химических веществ. Значит, автомобиль тоже источник загрязнения окружающей среды?  А в связи с увеличением количества автомобилей в  настоящее время, изучение  транспортного фактора загрязнения атмосферы становится актуальным.  

  Цель моей исследовательской работы -  методом простых математических вычислений доказать  проблему загрязнения воздуха выхлопными газами автотранспорта и сельхозмашин  Бик-Утеевского  сельского поселения.  

  Для решения поставленной цели я определил следующие задачи:

1.        Изучить литературу по данной проблеме.

2. Определить  влияния выхлопных газов автотранспорта на здоровье человека и животных.        

3. Рассчитать  примерное количество выбросов вредных веществ в воздух от транспорта в моем сельском поселении.  

4.  Провести примерный  расчет по возможному сокращению загрязнения атмосферы   при посадке деревьев.

   Методы моих исследований: опросы и анкетирование, математические вычисления при помощи микрокалькулятора, сопоставления данных.

     Теоритическая часть.

     Сегодня трудно представить себе человеческую цивилизацию без автомобиля.  Но то, что машина из блага цивилизации может превратиться в ее бич, человечество стало понимать сравнительно недавно. Автомобили сжигают огромное количество нефтепродуктов, нанося одновременно ощутимый вред окружающей среде, главным образом атмосфере.

     Из страницы Интернет-сайта Викепедия я узнал следующие  понятия. Выхлопные или отходящие газы являются продуктами окисления и неполного сгорания углеводородного топлива. Выбросы выхлопных газов — основная причина превышения допустимых концентраций токсичных веществ  в атмосфере и образования смога. В отношении суммарного объема выходящих из глушителя автомобиля выхлопных газов приблизительно можно ориентироваться на такую цифру — один килограмм сжигаемого бензина приводит к образованию примерно 16 килограммов смеси различных газов.

    Дальше я изучил  примерный состав автомобильных выхлопных газов, названия некоторых я еще не совсем понимаю, но я представляю их %-ное содержание (Таблица №1). В состав выхлопных газов входят и нетоксичные вещества, это - азот, кислород, водород, водяной пар, углекислый газ. А  токсичные вещества и канцерогены я выделил жирным цветом. Наибольшую опасность представляют оксиды азота, примерно в 10 раз более опасные, чем угарный газ (CO).  

Таблица №1

      Оказывается  длительный контакт со средой, отравленной выхлопными газами автомобилей, вызывает общее ослабление организма — иммунодефицит. Кроме того, газы сами по себе могут стать причиной различных заболеваний. Например, дыхательной недостаточности, гайморита, бронхита,  пневмонии, рака лёгких. Также выхлопные газы вызывают атеросклероз сосудов головного мозга, могут возникнуть различные нарушения сердечно-сосудистой системы. Учеными замечено, что собаки, кошки, другие мелкие животные подвержены больше риску, так  как выхлопные трубы автомобилей расположены на небольшом расстоянии от земли и первыми, кто получает свою долю выхлопа, становятся именно братья наши меньшие.

  Дальше я  попытался выяснить и рассчитать, чем же опасен выхлоп, и каково количество газов, вырывающихся из выхлопных труб автомобилей  и тракторов в моем сельском поселении.

3. Практическая часть. 

3.1.Сбор и обработка информации.

   Для достижения поставленной цели я обратился в Бик-Утеевский Сельский Совет с просьбой предоставить информацию о количестве жителей и  автотранспорта. По данным Сельского Совета на начало года в Бик-Утеевском  Сельском поселении  зарегистрировано 517 человек, в том числе дети дошкольного возраста 38,  132 пенсионера старше 70 лет;   72 легковых  автомобиля различных марок. Значит, каждый седьмой  житель имеет  личное транспортное средство.

  Во-вторых, я обратился в бухгалтерию ООО  СХП «Бола» с просьбой оказать содействие в расчёте содержания выхлопов отработанных газов при  сельхоз работах.  Полученные данные  я внес в таблицу№2.

Таблица №2

   В-третьих, я  провел опрос  своих сверстников и учителей школы,  которым задал следующие вопросы:

1. Есть ли у вас,  автомобиль?
2. Какой вид  топлива он использует?
3. Средний пробег автомобиля за год?

В опросе участвовали 20 человек. В результате я получил следующие данные:

Таблица № 3

Из 20 анкетированных   18 имеют автомобили.  Средний пробег одного автомобиля за один  год примерно  26600 км. Основной вид  топлива – бензин.

  Дальше я произвел математические расчеты.  При расчетах воспользовался методическими указаниями для выполнения расчетно-практических работ при расчете вредных выбросов. 

  К выбрасываемым автотранспортом вредным веществам относятся угарный газ, углеводороды и оксиды азота.

  Количество выбросов вредных веществ, поступающих от автотранспорта в атмосферу, может быть оценено расчётным методом. Исходными данными для расчёта  являются:

- общий пробег автотранспорта за год;

- нормы расхода топлива транспортом;

Таблица №4

- значение коэффициента, определяющий выброс вредных веществ от автотранспорта, в зависимости от вида горючего приведены в табл. 5.

Таблица №5

Коэффициент численно равен количеству вредных выбросов соответствующего компонента в литрах при сгорании в двигателе автомашины количества топлива ( в литрах), необходимого для проезда 1 км.

3.2 Расчёт выбросов вредных веществ автомобилями.

 Расчет расхода топлива я внес в таблицу №6.

   Затем я рассчитал количество выделившихся вредных веществ от автотранспорта  и внес  в таблицу №7 .

 Полученные цифры испугали меня, неужели так много?  Тут учительница мне  объяснила: « Давай  разберёмся, ни в коем случае нельзя путать. Для жидкости это довольно большое число. А для газа нет? В газах расстояние между молекулами много больше размеров самих молекул. Газ можно сжать так, что его объем уменьшится в несколько раз. Если представить что-то более плотное, то объём сократится в десятки и сотни раз. Постарайся рассеять  иллюзии».

3. Расчёт выбросов вредных веществ тракторным парком ООО СХП «Бола».

 В хозяйстве за один год всего отработано 3930 эталон гектар, потрачено 27510 кг  топлива.  При расчетах необходимо учитывать мощность двигателя и виды работы, поэтому я взял приблизительные величины.  

Итак, я рассчитал  примерное количество выбросов вредных веществ в воздух от  транспорта в моем сельском поселении за один год. Много это или мало. В масштабах моей деревни,  наверное,  мало, а если эти цифры перевести в крупные города, где кроме автотранспорта есть еще промышленные отходы, получится огромная цифра.

3.4. Примерный  расчет по возможному сокращению загрязнения атмосферы   при посадке деревьев.

  При своих расследованиях я обнаружил следующий факты: за лето одно взрослое дерево может очистить воздух от 20-30, а  некоторые породы  даже от 50 кг вредных веществ и пыли. Одним из самых лучших пород является тополь. Именно он лучше всех других деревьев справляется с выхлопными газами.  Я посчитал, вдоль дорог в моем сельском поселении  около 40 км лесопосадки, это 25000 деревьев.

    В сельском поселении всего работоспособного населения  517 - (38+132) = 347  человек.  Если каждый человек от 7 до 70 лет  посадит каждый год одно дерево, то мы поможем природе  очистится от 10 тонн вредных веществ и пыли.

Заключение

   В данной работе я постаралась путем математических расчетов раскрыть суть проблемы, связанный с загрязнением атмосферного воздуха, выяснить, почему эта проблема является для человечества угрозой номер один. В заключении хочу сказать, что в ходе работы я узнал много нового и могу сделать следующие выводы:  

1. Без математических знаний представить об угрожающих  масштабах воздействия человека на окружающую среду  нельзя представить.
2. Основными источниками загрязнения воздуха в моей деревне  является автомобильный транспорт и их выхлопные газы. Я думаю, как можно быстрее нужно придумать безвредные виды топлива, например, с использованием солнечной или водной энергии.
3. Каждый населенный пункт должен иметь зелёную зону,   которая должна служить «зелёными лёгкими». Мы знаем, что  деревья очищают воздух, поглощая углекислый газ, и выделяет кислород, задерживают пыль (например, тополь). Данная информация для меня является не маловажной.

. Своими выводами я поделился со своими сверстниками и учителями.

Список литературы:

1. Методические указания к выполнению расчетно-практической работы. Уч.-изд. Издательство Архангельского государственного технического университета, 2004г
2.  Методические указания  по расчету выброса вредных веществ автомобильным транспортом.  Москва. Гидрометиздат. 2005 г.
3.  http://ru.wikipedia.org/wiki/
4. Казанцева Л.К., Тагаева Т.О. Современная экологическая ситуация в России // ЭКО. – 2005.