Проектно-исследовательская работа «Влияние автомагистрали М-5 «Урал» на экологию посёлка Зубова Поляна»

Государственное бюджетное учреждение

дополнительного профессионального образования

«Мордовский республиканский институт образования»

Управление по социальной работе администрации

Зубово-Полянского муниципального района

Республики Мордовия

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

«Зубово-Полянская гимназия»

Зубово-Полянского муниципального района

Республики Мордовия

II Республиканская

научно-практическая конференция исследовательских работ обучающихся

«Моя малая родина: природа, культура, этнос»

Номинация «Гуманитарно-экологические исследования»

Проектно - исследовательская работа

«Влияние автомагистрали М-5 «Урал»

на экологию посёлка Зубова Поляна»

Выполнила:

Сельманова Ксения Сергеевна,

ученица 7 класса

МБОУ «Зубово-Полянская гимназия»

Руководитель:

Ларикова Татьяна Георгиевна,

«Заслуженный учитель Республики Мордовия», ветеран педагогического труда

Левина Людмила Николаевна,

учитель русского языка и литературы

МБОУ «Зубово-Полянская гимназия»

Зубова Поляна, 2017

Оглавление

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

2. Влияние автомобильного транспорта на экологию придорожной полосы...5

3. Основные способы оценки экологического состояния окружающей среды………………………………………………………………………………7

4. Старые проблемы новой дороги………………………………………………8

5. Результаты исследования экологической ситуации посёлка Зубова Поляна…………………………………………………………………………….10

6. Заключение…………………………………………………………………….14

7. Приложение (таблицы, рисунки, план)……………………………………15

8. Список литературы…………………………………………………………..21

1. Введение

       Экология – один из серьёзных факторов общественного  бытия. Не случайно 2017 год объявлен в Российской Федерации годом экологии. Острота экологической проблемы на территории России в настоящее время проявляется по-разному. В крупных, экономически развитых регионах России экологических проблем гораздо больше, чем  у нас в Зубово-Полянском районе. Но проблемы есть и у нас. Одной из них является загрязнение территории посёлка, прилегающей к трассе М-5 «Урал».  

      Первоначально дорога называлась трассой федерального значения «Москва-Челябинск» и проходила в северо-восточной части посёлка. Дорога создавала массу проблем во время простоя автомобилей из-за закрытого железнодорожного переезда. Была построена новая объездная дорога, которая полукольцом охватила посёлок в северо-западной, западной и юго-западной части  посёлка.

       Решила ли новая дорога остроту экологической ситуации? Рассуждения по поводу данной проблемы и представлены в настоящей работе.

Цель работы: показать социальную значимость исследований для жителей посёлка Зубова Поляна.

Задачи: раскрыть научно-познавательный и ценностно-ориентационный характер.

Объект исследования: участок автодороги, проходящей через территорию посёлка Зубова Поляна.

Методы исследования: - работа с текстовыми материалами (литература экологического содержания, материалы периодической печати, архивные материалы, дневники краеведов, материалы интернета);

- работа с картографическим материалом, наблюдения, опрос, проведение опытов.

Назначение работы. Данные исследовательской  работы могут быть использованы на уроках географии, биологии, природоведения, классных часах, родительских собраниях и т.п. Возможно, она вызовет интерес руководителей района, которые могут помочь в решении проблем, связанных с трассой М-5 «Урал».

        Дорога проходит в той части посёлка, где проживает около 20% учащихся гимназии, которые  вынуждены её пересекать по пути в школу и обратно. Людям небезразлично знать о влиянии дороги на экологию посёлка.

        По уровню интеграции проект является монопредметным, то есть географическим. И пусть собранные материалы имеют частное, местное значение – роль работы от этого не уменьшается для жителей посёлка. Сбор материалов начат в 2002 году. Поэтому исследование можно считать долгосрочным.

2. Влияние автомобильного транспорта

на экологию придорожной полосы

       Транспорт – важнейшая сфера материального производства – связывает регионы в единую систему хозяйственной деятельности. Чем интенсивнее протекает производственная деятельность человека, тем сильнее она влияет на природу, в том числе и посредством транспорта.

       Воздействие транспорта на природную среду усиливается не только в связи с увеличением объёма и дальности перевозок, но и с появлением новых видов и возрастающей мощности транспортных средств. Увеличивается масса опасных грузов.

        Прямое и косвенное отрицательное воздействие на людей экологических факторов, связанных с транспортом (шум, вибрация, газы), многократно увеличилось.

        Шоссейные дороги постепенно трансформируют природные комплексы, расположенные вблизи них. Например, вдоль дорог возникают заболоченные участки, появление которых обусловлено подпруживанием склоновых поверхностных и грунтовых вод.

        Высокие насыпи могут воздействовать на микроклиматические условия.

 Вдоль многих шоссейных дорог посажены лесополосы или дороги проложены сквозь лес. В таких местах снижается скорость ветра, происходит накопление снега, сдуваемого с полотна дороги, уменьшается проветривание. Накапливаются отработанные газы.

        Частицы свинца, цинка и серы, выделяемые транспортными средствами, накапливаются в больших количествах в верхних слоях почвы. Отсюда они попадают в растения. Поэтому вблизи дорог нельзя заготавливать сено, собирать грибы и ягоды, пасти скот.

        Особенно опасна в геохимическом отношении придорожная полоса шириной до 200 метров вдоль наиболее напряжённых магистралей. Кроме того, воздух вблизи автодорог и, следовательно, почва и растения  загрязнены пылью, состоящей из                                                                                                             частиц асфальта, резины и металла.

        Частицы свинца и железа образуются при сжигании топлива и торможения автомобиля. Особенно велики концентрации всех этих вредных веществ в приземном (до 1 метра) слое воздуха, на уровне выхлопных труб.

Автомагистрали, проложенные через лесные массивы, часто служат местом гибели животных.

        Немаловажным фактором ухудшения экологической ситуации вблизи дорог стал шум.  При работе моторов в воздух попадает много окиси углерода, что может быть косвенной причиной многочисленных аварий на дорогах. Оксид углерода в небольших концентрациях действует на водителя, как алкоголь или сильное утомление.

         При работе автомобильных двигателей потребляется много кислорода. Все автомобили планеты сжигают в 4 раза больше кислорода, чем требуется всему человечеству для дыхания.

        Автомобили представляют собой прямую угрозу здоровью и жизни людей. Автомобильный транспорт наносит значительный экологический ущерб поверхностным водоёмам.

        Нефтепродукты, попадая в водоёмы, сокращают их способность к самоочистке, делают воду непригодной для питьевых и хозяйственных целей.

       Таким образом, отрицательное влияние автомобильного транспорта на все компоненты природного комплекса, на экологическую ситуацию в придорожной полосе бесспорно.

3. Основные способы оценки экологического состояния

окружающей среды

       Известны три основных способа оценки экологического состояния окружающей среды: ощущения человека, возникающие при контакте со средой обитания, биоиндикация, химический анализ проб различных компонентов природной среды.

        При проведении данной исследовательской работы мы применяли разнообразные методы. Это, прежде всего, работа с текстовыми материалами (литература экологического содержания, материалы периодической печати, архивные материалы, дневники краеведов, материалы интернета), а также работа с картографическим материалом, наблюдения, опрос, проведение опытов.

       В условиях поселковой школы проведение химических анализов затруднительно, а первые два способа вполне приемлемы.

4. Старые проблемы новой дороги

       Первоначальное название трассы – «Москва-Челябинск». Дорога проходила в северо-восточной части посёлка Зубова Поляна, пересекая железнодорожный переезд. Именно это место долгие годы было причиной ряда проблем экологического плана. С обеих сторон переезда, когда он закрывался при прохождении пассажирских и товарных поездов, останавливались десятки, а порой и сотни единиц автомобильного транспорта. Это огромные потери времени, это огромное количество выхлопных газов, так как машины чаще всего стояли с работающими двигателями, это шум и рёв моторов, это напряжённые нервы водителей и пассажиров автобусов, это загрязнение территории, примыкающей к переезду, это несчастные случаи на дороге.

       Зубовополянцы вздохнули свободнее, когда появился проект строительства объездной дороги. Цель проекта – улучшение экологической ситуации в черте посёлка, повышение безопасности пешеходов. Дорога строилась в два этапа. Строительство начато в 1982 году,  затем десятилетний хозяйственный кризис и вновь возобновление дорожных работ. Протяжённость нового участка дороги составила 7,2  километра, в черте посёлка её длина порядка 5 километров, она приобрела новое название и стала называться автомагистраль М-5 «Урал».                                                                                                                    

        Место прокладки  нового участка трассы было сложным. Это болотистые участки поймы рек Лундан и Кривуши, многочисленные коммуникации: газовые магистрали, электролинии, линии связи. Пришлось снести часть жилых строений и переселить людей на другое место, сделать транспортные развилки, построить мост-путепровод через железную дорогу между посёлком Зубова Поляна и посёлком Умёт.

       И, наконец, в августе 1996 года объездная дорога была открыта. Она опоясала посёлок с северо- западной, западной и юго-западной стороны.                              

       С момента открытия гострассы прошло более десяти лет. За это время посёлок разросся, и большое количество жилых домов вновь  вплотную подошло к трассе и перешагнуло её.

      Так убрала новая дорога старые проблемы или нет? Именно ответу на этот вопрос и посвящена данная исследовательская работа.

5. Результаты исследований экологической ситуации

посёлка Зубова Поляна

        Российская статистика говорит, что 55% от общего объёма выбросов вредных веществ в атмосферный воздух даёт именно автомобильный транспорт. При этом сохраняется тенденция увеличения выбросов, так как растёт численность автотранспортных средств. Передвижные источники дают около 90% поступления в воздушный бассейн оксида углерода, около 80% окислов азота и т.д.

       На сегодняшний момент в Зубово-Полянском районе большое количество транспортных единиц всех марок, плюс проходящий транспорт по трассе М-5 «Урал». Вот какова картина прохождения автомобилей по госдороге в районе посёлка. Данные собраны в разные годы и в разное время суток  (Таблица № 1).

       Из таблицы видно, что в среднем за один час по трассе проходило (в обоих направлениях) более 200 машин (2004 год) и порядка 300-350 машин в час (2009 год).  В 2016 году это количество многократно возросло: примерно 18- 20 тысяч единиц транспортной техники в сутки. В марте текущего года за один час в середине дня по дороге прошло 724 автомобиля. Это более 17 тысяч машин за сутки.

       Следует отметить, что в будние дни поток их более оживлённый, чем в выходные, а летом больше, чем в холодное время года.

       Отрицательное влияние дороги на жителей посёлка можно увидеть с помощью данных о направлении ветра (Таблица №2) и розы ветров (рис.№1-2). Многолетние наблюдения за погодой посёлка говорят о преобладании на территории района ветров северо-западных, юго-западных и западных, то есть ветров, дующих на посёлок со стороны объездной дороги.

       Таким образом, большую часть года жители райцентра получают вредные выбросы автомобилей в воздушную среду, грунтовые воды, почву, лес.

       Деревья, растущие вдоль трассы М-5 «Урал», подвержены вредному влиянию автотранспорта. Большой вред лесным насаждениям наносит пыль (распыляемый в воздухе асфальт, частицы резины автомобильных покрышек, сажа), которая сильно ослабляет газообмен, вызывает угнетение растений и замедляет их рост.

       Для исследования степени влияния трассы на растительность была проделана следующая работа. Была собрана хвоя с деревьев (сосна и ель) вблизи дороги, затем на расстоянии 100 метров от шоссе и на расстоянии 200 метров от дороги, а потом измерена длина хвоинок (средняя величина длины хвои приведена в таблице №3). Результаты говорят сами за себя, по мере удаления от дороги  увеличивается длина хвои.  Наблюдения также показали, что чем дальше от дороги, тем количество сухих хвоинок меньше. Таким образом, растительность одна из первых принимает «удар» автотранспорта по окружающей среде.

       Территория по обе стороны дороги сильно захламлена мусором из проезжающих машин. Он постепенно проникает в землю, долго разлагается, препятствует росту корневой системы. Счищаемый с дороги снег вместе с солью, которой посыпают дороги, попадает прямо под корни деревьев, нанося им огромный вред.

       В районе существует организация, следящая за состоянием трассы, в  том числе и за состоянием обочин – это ООО «Волго-Проект». Ширина полосы, очищаемая от мусора – 6-10 метров. Примерно 100 кубометров мусора убираются ежегодно, который отвозится на свалку. Контейнеры для мусора есть только на заправках. В составе мусора преобладает пластиковая тара и полиэтиленовые пакеты, которые, как мы знаем, разлагаются очень долго. А 6 человек названной организации не в силах справиться с обилием выбрасываемого мусора. Особенно велико загрязнение обочин в посёлке Умёт и Умляй.

      Тряска грунта, возникающая при прохождении тяжёлых автомобилей, вызывает уплотнение почвы. В таких почвах снижается количество полезных микроорганизмов, уменьшается водо- и воздухопроницаемость, увеличивается  глубина промерзания в холодное время года.

       Немаловажной составляющей влияния дороги на экологическую ситуацию посёлка является вредное воздействие на здоровье человека. Для дыхания человека в среднем нужно 12 кубометров чистого воздуха в день. Также установлено, что средний  автомобиль выбрасывает в год около 800 килограммов окиси углерода, около 40 килограммов окислов азота, почти 200 килограммов различных углеводородов, в том числе свинец и цинк. Следовательно, для разбавления до пределов допустимой концентрации только окиси углерода необходимо 800 млн. кубических метров воздуха в год. Этого количества хватило бы для дыхания 182 тысяч человек. Как известно, окислы углерода действуют на органы кровообращения, а окислы азота – на органы дыхания, поэтому заболеваемость населения по этой группе недугов в районе составляет 125,7 и 181,1 человек на тысячу жителей. Для сравнения в соседнем Торбеевском районе показатели соответственно 110,5 и 145,8 на тысячу человек.

       Дорога отрицательно влияет на грунтовые воды. Как видно из карты, вблизи дороги расположены четыре артезианских скважины, вода которых поступает в водопроводную сеть посёлка (рис. 2).

       По данным Генерального плана развития пгт. Зубова Поляна десять лет тому назад на указанной территории отмечено повышение содержания свинца в почве (более 3 мг/кг). Особенно высокое содержание свинца зафиксировано в толще снега вдоль дороги (590 мг/кг).

       Повышенное содержание ванадия отмечено в пойме реки Лундан вдоль трассы. Слабо аномальная концентрация галлия отмечена в 1/3 проб снега вдоль шоссе. В воздух около трассы попадают оксиды углерода и азота, а также химические элементы, относящиеся ко второму классу химически опасных веществ (медь, никель, хром). Цифровые показатели по содержанию этих веществ сильно меняются в зависимости от погоды, интенсивности движения, характера грузов, марок автомобилей и их технического состояния. Но как уже было сказано, в посёлке преобладают ветры, дующие со стороны трассы, а количество автомобилей не уменьшается, а растёт. Высокое содержание свинца, цинка, меди, приводит к интоксикации. Кроме того, свинец поражает центральную нервную систему, печень, почки, мозг, половые органы, а медь способствует развитию анемии, гепатита.

        Дети посёлка чаще болеют болезнями органов пищеварения, чем в целом по Мордовии. В посёлке выше процент заболеваний туберкулёзом, смертность в районе выше, в том числе и детская, чем в республике.

6. Заключение

      Таким образом, за годы наблюдения за влиянием дороги на экологическую ситуацию посёлка Зубова Поляна установлено, что ту проблему, которую была призвана решить новая объездная дорога, а именно – улучшение экологической ситуации и безопасности движения пешеходов – полностью решить не удалось.

       При проектировании дороги не была учтена  в полной мере роза ветров, не была продумана грамотная жилая застройка территории, примыкающей к трассе, не продуманы способы преодоления дороги пешеходами. Специальных исследований влияния автомагистрали «Урал» на здоровье человека не проводилось, но статистика говорит о том, что обращаемость населения наиболее высока по болезням органов дыхания, около 70% школьников имеют отклонения по состоянию здоровья. Конечно, нельзя все проблемы «валить» на дорогу, но существование её вредного влияния отрицать  нельзя. Травматизм в местах перехода остаётся по-прежнему высоким. По данным ГИБДД за прошедшие пять лет было зафиксировано  более 40 аварий, в них пострадало  более 100 человек, случаев со смертельным исходом -  более 20 (Таблица №4).

       Исследовательская работа по изучению влияния дороги на экологию посёлка Зубова Поляна должна продолжаться, так как территория посёлка продолжает расти, поток машин становится интенсивнее, и помимо экологических проблем дорога формирует также проблемы социального плана.

       Данные работы могут быть использованы на уроках географии, биологии, природоведения, классных часах, родительских собраниях и т.п.

Возможно, она вызовет интерес у руководителей района, которые могут помочь в решении проблем, связанных с трассой М-5 «Урал».

ПРИЛОЖЕНИЯ

Таблица 3. Длина хвои деревьев.

Таблица 4. Статистика ДТП в черте посёлка Зубова Поляна

на федеральной трассе М -5 «Урал»

Роза ветров

Рис. 1

План участка автомагистрали М5 «Урал»

в черте посёлка Зубова Поляна

Таблица 1. Количество автомобилей, проходящих по трассе за один час

(усреднённые данные)

Таблица 2. Данные о направлении ветра

Не учтены дни со слабым ветром или с ветром переменного направления

Рис. №2

Роза ветров (среднегодовые данные)

Масштаб: 1 деление – 5 дней

Литература

1. Интеллектуальное будущее Мордовии/ Под ред.В.И.Ивлева. Саранск, 2006.

2. Районная газета «Время и жизнь»: №62, 12 августа 1995 г.

                                                               №60, 14 августа 1996 г.

                                                               №62, 21 августа 1996 г.

                                                                №66, 7 сентября 1996 г.

                                                                № 69, 18 сентября 1996 г.

                                                                № 02-03, 11 января 2003 г.

3. Дневники краеведа народного учителя Мордовии А.А.Прохорова.

4. Муниципальная целевая программа социально-экономического развития Зубово-Полянского муниципального района РМ на период до 2011 г. и прогноза до 2020 г.

5. Основы экологии/ Под ред. В.И.Жидкина. Саранск.: Мордовское книжное издательство, 1994.