Загрязнение окружающей среды котельной

Тема:

 «Влияние деятельности котельных на окружающую среду»

Содержание работы

Введение

1.Актуальность темы

2.Цели и задачи

3. Объект исследования. Материалы и методы исследования

I.Понятие сажи  

 1.1. Как сажа попадает в атмосферу

II. Мои исследования

2.1. Исследование  толщины  снежного покрова

2.2.Загрязнение снега сажей и угольной пылью вокруг

школьной котельной в радиусе 300 метров.  

2.3. Нахождение количества сажи  в 10  куб. см снега  

2.4. Определение соотношения количества сжигаемого

угля и  вредных веществ

2.5.Ассоциативные ощущения  

2.6. Вред, причиняемый сажей

2.7. Какую  пользу  можно извлечь из сажи  

2.8.  Можно ли помочь котельной

III. Вывод

Используемая литература

Введение.

Актуальность исследования

Я живу в  красивом небольшом селе  Еремеевка, где нет крупных промышленных предприятий, но, тем не менее, проблемы с чистотой воздуха есть. Летом это пыльные дороги, зимой воздух загрязнён  сажей.

Мой одноклассник живёт на улице 50 лет Октября, его дом    находится возле котельной.  Это твёрдотопливная котельная.  Продукты сжигания топлива (шлак и зола)   собираются в большие кучи, которые лежат возле котельной. В зимнее время, когда я был у него в гостях, (мы играли в снежки),  я заметил, что мои белые рукавички стали просто чёрными. Я очень удивился этому. Ведь играя в снежки на своей улице, мои рукавицы были чистыми. Территория  котельной, снег во дворе моего друга, снег, лежащих на крышах домов, расположенные  возле котельной, тоже был серый.

Мне стало интересно,  а  влияет ли сажа на здоровье человека, на растения, на животных?  

Гипотеза: Выбросы   котельной    оказывают вредное воздействие на здоровье человека и его окружающую среду.

Цель работы:

 Выяснить,   влияет ли на загрязнение воздуха в посёлке сажа, выделяемая котельной.

Задачи:

   - узнать, что такое сажа и из чего она образуется;

   -анализ   котельной, как источника загрязнения и выявление мест загрязнения;

   -узнать, сколько тонн угля сжигается в сутки кочегаркой для определения выбросов  сажи в атмосферу;

   -определить загрязнённость снега пылью вокруг кочегарки в радиусе 300 метров;

   -выяснить  какую пользу и вред  приносит  сажа;

   -провести социологический опрос среди жителей, живущих рядом с  котельной, жителей, работающие в учреждениях, находящиеся возле котельной  с целью выяснения ощущений, которые возникают у них, живя и работая  рядом с котельной;

  -проанализировать собранные результаты и сделать выводы по проделанной работе;

  -найти пути решения данной проблемы.

Место и время исследования:

Ноябрь- февраль, 2018-2019г.  

Объект исследования:

 Котельная МУП « Полтавский тепловик» Еремеевского поселения

Методы исследования:

  - наблюдение;

  - изучение понятия сажи по научно- популярной литературе;

  - исследование проб снега

  - фотографирование;

  -  социологический опрос жителей

Для сбора данных потребовались стаканчики под снег, фильтры,  метровая линейка.  

Была составлена карта местности, куда были занесены: котельная, школа, детский сад, пекарня, детская площадка, близлежащие дороги, растительность. Радиус от начальной точки 300 м.  

 Были намечены места для взятия проб снега.  Их оказалось пять.          

Собрана информация о количестве сжигаемого угля в сутки, месяц и отопительный сезон.  

1.1.Понятие  сажи  

 Сажа, продукт неполного сгорания углеводорода, состоящий из  частиц чёрного цвета. Частицы сажи имеют форму шестиугольников.  Поверхность частиц  сажи  может быть шероховатой или гладкой.    Сырьём для производства  сажи служат природный газ,   а также остатки от перегонки нефти и каменноугольные смолы. 

1.2. Как сажа попадает в атмосферу?

  Сажа, образующаяся при горении в печах, а также при работе двигателей машин,  выбрасывается вместе с продуктами горения в атмосферу в виде вредных дымов. Сажевые частицы не взаимодействуют с кислородом воздуха и поэтому удаляются только за счёт осаждения, которое происходит  очень медленно. При сжигании угля  выброс вредных веществ составляет    2% от массы топлива.

2.  Мои исследования.

2.1. Исследование  толщины  снежного покрова

Я решил  узнать, как работает котельная нашего посёлка,  какое количество угля сжигают за 1 год,  и сколько вредных веществ  выпадает на наши головы ежедневно. Вначале я проводил  ежедневные наблюдения за природой.  И выяснил, какое количество осадков выпало в течение года. В 2018  году   осадки в виде снега выпадали несколько раз с ноября по февраль. Толщина снега менялась от 4 см. до 15 см. Производя замеры, я выяснил такой факт -  толщина снега была неоднородна, то есть,  в ямках было снега больше и больше было сажи. На открытых участках снега было меньше. Это произошло потому, что  снег и сажу сдувает ветер и переносит в  другое место .

2.2.Загрязнение снега сажей и угольной пылью вокруг  котельной в радиусе 300 метров.

На следующем этапе своей работы я взял  пробы снега на 5 участках (проба №1- котельная, №2- двор Коба Д.В.,№3- детская площадка возле Дома Культуры, №4- детский сад, проба №5- школьный двор).  Снег разложил в пронумерованные сосуды.  Снег оставил  таять в своём классе.

  На следующий день  отфильтровал  воду от твёрдых частиц и вот, что я выяснил. Все исследованные мною участки загрязнены сажей. Пробы оценил по степени загрязнённости по 10- бальной шкале.

 Взвешенные частицы сажи и угольной золы, выделяемые из трубы котельной, вначале находятся некоторое время в воздухе. При их вдыхании обостряются сердечнососудистые  заболевания и заболевания органов дыхания. Через некоторое время частицы оседают на снег.   Оставшуюся сажу высушил  на батарее и выяснил, что  в 100 кубических сантиметрах  снега находится 1022 крупных  частицы сажи и сотни мелких, как пыль.

Следовательно, воздух сильно загрязнён сажей.  

Результаты фильтрования я свёл  в таблицу.

 Отчётная таблица  

 «Результаты проб снега вокруг   котельной в радиусе 300 м»

2.3. Нахождение количества сажи  в 10  куб. см снега  

Исследовательским путём я выяснил, что в двух горстях    снега находится очень большое  количество сажи. Для этого я взял  две горсти снега, и растопил  их  в микроволновой печи.    Снег  растаял,   в тарелке появилась вода и огромное количество сажи.  

Затем я выяснил, что возле котельной  лежит самое большое количество сажи, возле нашей школы сажи гораздо меньше, а  на моей улице Молодёжная (от котельной 1,5 км)   снег практически белый. Следовательно, чем дальше от котельной мы находимся, тем меньше вредных веществ  находится в атмосфере. Вот почему играя дома, мои рукавицы чистые, на них практически нет сажи.

2.4. Определение соотношения количества сжигаемого угля и  вредных веществ

 Я обратился  к руководству  котельной и выяснил, что ежедневно наша котельная  в отопительный сезон сжигает в сутки около 8-10 тонн, в месяц около 200 тонн, а за отопительный сезон- 750 тонн.

Зная, что при сжигании угля  выброс вредных веществ составляет    2% от массы топлива, я  с родителями подсчитал  и  узнал, что       в 1 час в атмосферу выбрасывается  от 110 до 160 кг вредных веществ,

в 1 сутки на наши головы выпадает от 3-х до- 4-х тонн вредных веществ,  

в 1 месяц от 90 до 120 тонн вредных веществ.  Но ведь котельная работает в течение года, поэтому ежедневно на наши головы падает сажа. Приблизительно в   год около  800 тонн  вредных веществ.      Учёные полагают,  что угольная теплоэнергетика ответственна примерно за 20% случаев гибели от рака легких. А ущерб, причиняемый  мелкими котельными  в 5 раз выше, чем от теплоэлектростанций. Труд кочегаров очень   тяжёлый    и опасен для здоровья. Им, конечно, выдают респираторы, но они ими большинство пренебрегают. А мы дышим этим загрязнённым воздухом.  

2.5.Влияние направления ветра и высоты трубы котельной на загрязнение

Чтобы предотвратить попадание в воздух взвешенных частиц, которые образуются в результате сгорания угля, необходимо использовать высокие дымовые трубы или очистительные сооружения. Затраты на установку очистительных сооружений мы думаем не по карману нашему руководству поселения, а  вот насчёт трубы у нас есть рекомендации. При высоте трубы 100 метров газообразные вещества рассеиваются на расстояние 20 км. Труба нашей котельной 25 м. Газообразные вещества рассеиваются с нашей трубы на расстояние 2, 6 км. При любом направлении ветра сажа и газы попадают на территорию села. Если нарастить трубу, хотя бы на несколько метров выше, многие вредные вещества будут рассеиваться за селом. На исследуемых нами участках больше всего сажи вокруг котельной и это понятно. Здесь много не только сажи, но и углевой пыли. Тревогу вызывает загрязнённость снега на территории детского сада и школы. Детей выводят на прогулки, и им приходится дышать выбросами из котельной.  Изменить сейчас что - либо невозможно, нужно было при планировании места под детский сад, школу  учесть нахождение рядом котельной.  

2.5.Ассоциативные ощущения

Я  решил  так же исследовать ощущение человека в районе нашей кочегарки. Я отобрал  8   признаков,  описывающие как качественный, так и эмоциональные характеристики изучаемого объекта.

Привлекательный – отталкивающий. Интересный – скучный. Живописный – обыденный. Спокойный  - оживлённый. Уютный – унылый. Светлый – тёмный. Чистый – грязный. Уникальный – типичный. Уродливый – красивый.

Опрос вёл среди жителей живущих рядом с котельной и работающих в учреждениях, находящиеся возле неё.

Я опросил  35 человек(5 семей, живущих на улице 50 лет Октября, 6 работников Дома культуры, 5 пекарей и 2 продавца социального магазина,6 учителей, 2 воспитателя,3 ребёнка, играющих на детской площадке).  

Таблица ассоциативных ощущений

По данным опроса я  составил  таблицу и график. На графике видно, что вид на нашу котельную вызывает в основном отрицательные ощущения

(от 91 % до 94%). И только 15 человек (42%) решили, что место возле котельной, скорее всего спокойное, чем оживлённое.  Хозяйки  домов, находящиеся возле котельной  так же  высказали возмущение о том, что они в течение отопительного сезона (октябрь- март) не вывешивают сушить бельё. Иначе оно будет всё в саже.  Поэтому работникам ЖКХ необходимо позаботиться о территории вокруг котельной.

2.6. Вред, причиняемый сажей

Продолжая исследования, я посетил  больницу и узнал, какой  вред наносит сажа   организму человека. Встретившись с офтальмологом  Кондратенко Евгением Леонидовичем,  я узнал, что сажа, попадая в глаза,  раздражает и поражает слизистую оболочку глаза, вызывая сильную боль. Возможны и различные заболевания  органа  зрения, и человек  даже может частично потерять зрение. А при попадании сажи на поражённые участки кожи, могут возникнуть  воспалительные, гнойные  процессы.

     2.7. Какую  пользу  можно извлечь из сажи.   Но сажа приносит не только вред человеку. Она приносит и пользу. Так, например, сажа широко применяется во многих отраслях техники. Более 90% всей производимой сажи потребляет резиновая и, прежде всего, шинная промышленность (введение  сажи в резину значительно повышает её сопротивление разрыву и истиранию). В крупных масштабах  сажа  используется в производстве чёрных лаков и эмалей и чёрных печатных красок для полиграфии. Сажа употребляется также как наполнитель для получения различных изделий из пластмасс, для изготовления копировальной бумаги, лент для пишущих машин, крема для обуви, грима, косметических красок.

   В технике для нагрева многих печей, в частности мартеновских,  специально увеличивают количество сажи, для того чтобы было больше тепла и света.  

Я также провел  опыт. Сажа, полученная при таянии снега и высушенная на батарее, горит, как бенгальский огонь.     Но,  к сожалению, вреда от сажи пока больше, чем пользы.

     2.8.  Можно ли помочь котельной?

          Прочитав статьи в  энциклопедии, я узнал, что во многих странах  воздух всегда чистый.  

Так, например,   в  маленькой стране Дании, в которой работают 15000 мелких   и 40 крупных котельных снег  кристально – белый и воздух чистый.  Потому что все котельные в этой стране   оборудованы золоулавливателями. И работают они  на высококачественных   бездымных  марках  угля.

А в нашей стране, к сожалению,  свыше 60% котельных не оборудованы системами пылегазоочистки. Котельные работают на низкосортных  марках угля. Это хорошо видно на примере работы нашей котельной. Ведь  чем мельче  частицы топлива, тем более тёмный дым из трубы котельной, тем больше вредных веществ выносится из топки котельной. Наблюдая за дымом, я сделал  вывод,  что наша котельная не всегда работает на низкокачественных марках угля, это видно по количеству  и по цвету выделяемого дыма. Если дым светлый, значит,  котельная работает на высококачественном угле. Но это бывает очень  редко.

А ведь значение правильного выбора угля трудно переоценить.

Правильно подобранное топливо обеспечивает следующее:

1. Оборудование работает дольше и  реже ремонтируется;

2. Уменьшается стоимость пара и воды;

3. Уменьшается загрязнение окружающей среды.

3. Вывод

      Решив все поставленные мною задачи, я  пришел  к выводу, что сажа влияет на загрязнение  окружающей среды. Принимая во внимание близость исследованного объекта  рядом со школой и детским садом, выяснил, что загрязнённость среды в этом районе села по сравнению с другими выше. Социологический анализ показывает, что восприятие жителями села   территории котельной в основном с отрицательными ощущениями. Таким образом, в черте села, особенно в районе   котельной, наблюдаются места скопления выбросов дыма. Особое беспокойство в момент проведения исследования вызывает факт нахождения в контурах этих мест загрязнения детских учреждений. Ведь они  могут стать очагами заболеваниями детей болезнями органов дыхания. Конечно,  в ближайшем будущем все котельные не закроются, их сразу не заменят на  современные тепловые электростанции,   да и перевод всех котельных на работу на природном газе также маловероятен. Известно, что для того, чтобы жить,  нам необходим воздух. Ведь недаром говорят, «необходим, как воздух». Если без пищи человек  может прожить 30 дней, без воды – 10 дней, то  без воздуха, лишь считанные минуты. А для того, чтобы человек был ещё и здоров – нужен чистый воздух, которого  нам так не хватает. В главном законе нашей страны – Конституции РФ - в статье  42 говорится о том, что каждый  житель имеет право на благоприятную окружающую среду, а это чистая почва, чистая вода и, конечно же, чистый воздух. Если  человек загрязняет окружающую среду, он совершает экологическое преступление.

Рекомендации

Сказанное требует разработки мероприятий по снижению выбросов   котельной  рассчитанных на ближайшую и дальнюю перспективы. Эффективным методом может являться    применение высоких труб. Данный метод не уменьшает воздействия на окружающую среду, но увеличивает эффективность перемешивания загрязняющих веществ в более высоких слоях атмосферы, что приводит к выпадению кислотных осадков на более удаленных территориях от источника загрязнения. Данный метод уменьшает воздействие загрязнений на данную местность, но увеличивает опасность кислотных дождей в более удалённых регионах. Кроме того,  данный метод является очень безнравственным, так как страна, в которой происходят эти выбросы, переносит часть последствий на другие страны.

Заканчивая свою исследовательскую работу я узнал из местной районной газеты «Заря», что в 2019-2020 году  котельная МУП « Полтавский тепловик» Еремеевского поселения  будет переведена на газовое отопление.