Определение концентрации угарного газа вблизи автомобильных дорог Кронштадтского района Санкт-Петербурга

Государственное бюджетное общеобразовательное учреждение

средняя общеобразовательная школа № 422

Кронштадтского района Санкт-Петербурга

Проект-исследование

«Сравнение концентрации угарного газа в различное время года вблизи автомобильных дорог в Кронштадте. Составление практических рекомендаций по совершенствованию городской среды»

Санкт-Петербург

2020

Содержание:

1. ВВЕДЕНИЕ.

В современном мире зоной экологического бедствия становятся города в результате интенсивной автомобилизации: увеличивается парк эксплуатируемых автомобилей, уплотняются автотранспортные потоки.  

В РФ ежегодные экологические потери составляют 10%, при этом 3% приходится на автотранспорт. Однако, затраты на природоохранные мероприятия составляют всего 1%. Основная доля ущерба от автотранспорта связана с загрязнением атмосферного воздуха, что объясняется низким качеством отечественных топлив в сравнении с европейскими, а также с последствиями шумового воздействия транспорта на человека.

Цель: определить уровень монооксида углерода в воздухе в различное время года в Кронштадте и сравнить показатели. Узнать, как сократить объём вредных автомобильных выбросов в атмосферу.

Задачи:

1. Изучить литературуо CO и его вредном воздействии на окружающую среду и здоровье человека. Узнать, каким образом он влияет на нас и как можно уменьшить содержание угарного газа в атмосфере.

2. Провести исследование:

- определить концентрацию CO в воздухе;

- составить рекомендации по уменьшению негативного влияния угарного газа.                                                                                                                              

3. Сделать выводы (подтвердить или опровергнуть гипотезу).

4. Выступить с результатами работы.

Объект исследования: угарный газ (CO).

Предмет исследования: взаимосвязь концентрации монооксида углеродаи состояния окружающей среды.

Методы реализации исследования:

1. Научный: изучение и анализ литературы по данному вопросу для более полного понимания темы.

2.  Сравнительно-описательный: сопоставление теоретической информации и фактических данных.

3. Измерение: вычисление концентрации угарного газа вблизи дорог по методике Рябикова, сравнение количества COв разных местах.

4. Моделирование: поиск вариантов решения проблемы.

5. Обобщение и формулировка выводов: объединение информации в один проект.

6. Рефлексия.

Актуальность:

С одной стороны, достигнутый уровень автомобилизации удовлетворял растущие социальные потребности населения, но с другой негативно воздействовал на окружающую среду. Так возникла реальная угроза для многогранной жизнедеятельности человека и его личных интересов.

Актуальность данной темы обусловлена возрастающим количеством автомобильного транспорта и необходимостью решения проблемы его воздействия на качество городской среды и здоровье населения.

Гипотеза:

На улицах Кронштадта автомобили выделяют чрезмерное количество окиси углерода.

Этапы работы:

• изучение литературы по данной теме;
• исследование свойствCO и его воздействия на человека;
• составление практических рекомендаций.  

2. ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

2.1 Вступительное слово

Монооксид углерода (CO) — продукт неполного сгорания нефтяных видов топлива, он не имеет цвета и запаха, легче воздуха, горит голубоватым пламенем, выделяя много теплоты и превращаясь в углекислый газ:

2CO + O2=2CO2 (уравнение реакции горения угарного газа)

С5H12 + 8O2 = 5CO2 + 6H2O (уравнение горения одного из входящих в состав нефтяного топлива алкана)

Монооксид углерода обладает выраженным отравляющим действием. Оно обусловлено его способностью реагировать с гемоглобином крови, приводя к образованию карбоксигемоглобина, который не связывает кислород. Вследствие этого нарушается газообмен в организме, появляется кислородное голодание и нарушается функционирование всех систем организма. Кроме того, угарный газ влияет на работу ионных каналов в мембране клеток сердца. Это приводит к изменению концентрации натрия и кальция в миокарде, в результате чего развивается аритмия.

Концентрация СО может быть рассчитана по методике Рябикова, которую я и использовала.

2.2. Исследование

Методика Рябикова включает в себя следующую формулу:

СО = (7,33+0,026 ∙ N) ∙К1 ∙К2, где

СО – концентрация оксида углерода у проезжей части дороги, мг/м3;

N – интенсивность движения автомашин, авто/час (определяется путём непосредственного подсчёта);

К1 – коэффициент учёта состава транспортного потока и его средней скорости (К1=0.8);

К2 – коэффициент учета продольного уклона дороги (при малом уклоне К2=1).

Среднесуточная концентрация не должна превышать 3 мг/м3

Результаты исследования я представила в виде таблицы и отразила в графиках.

Табл. 1. Концентрация угарного газа на улицах г. Кронштадта.

Вывод:

Можно отметить, что максимальное количество автомобилей было зафиксировано летом и минимальное зимой.

Также необходимо обратить внимание на то, что условия, при которых проходит исследование, должны быть максимально приближены к равноценным, поэтому я проводила измерения в один и ту же неделю (вторую из месяца), день недели (среда) и в одно время (8:00-9:00).

Естественно, что на центральных улицах города загазованность выше в связи с большим потоком автомобилей.

Концентрация CO на улицах Кронштадта превышает норму. Возникает вопрос: «Как сократить объём вредных автомобильных выбросов в атмосферу?»

2.3. Как сократить объём вредных автомобильных выбросов в атмосферу?

Уменьшить содержание угарного газа в воздухе можно следующими мерами:

1.   Совершенствовать модели двигателей и уменьшать корпуса автомобилей с целью минимизации потребления ими топлива.

2. Использовать «зеленые» виды топлива (на основе природного газа, жидкого водорода, этилового спирта) и безвредные для окружающей среды виды транспорта; вводить акции «День без автомобиля».

3. Снабжать выхлопные трубы автомобилей нейтрализаторами для очистки выхлопных газов.

4. Внедрять автоматизированные системы регулирования движения с целью сокращения времени работы автомобильных двигателей в режиме холостого хода и набора скорости.

5. Создавать зоны зелёных насаждений вдоль дорог. Данная мера позволяет вполовину уменьшить вредное воздействие автомобильных выбросов на окружающую среду. Одно дерево за год поглощает объём выхлопных газов, выделяемый среднестатистической машиной за 25 000 км пробега.

Данный способ можно применить на территориях вблизи Кронштадтского, Цитадельского шоссе.

3. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

3.1 Выводы

• теоретический материал по данной теме подготовлен;
• гипотеза о том, что в Кронштадте автомобили выделяют чрезмерное количество угарного газа подтверждена исследованием;
• практические рекомендации о сокращении объема вредных автомобильных выбросов в атмосферу составлены. Они и являются продуктом проекта.

4. СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ И ИНТЕРНЕТ-РЕСУРСОВ

• Луканин В. Н., Буслаев А. П., Трофименко Ю. В. Автотранспортные потоки и окружающая среда. — М.: ИНФРА-М, 1998. — 408 с.
• Юрина С. В. Геоэкология и природопользование: методические указания. Оренбург: Изд-во ОГПУ, 2001. — 28c.
• https: //1travmpunkt.com
• https: //medaboutme.ru
• https: //ru.wikipedia.org

Отзыв

        на проект Шинкаренко Алины, ученицы 10 «М» класса,

        ГБОУ СОШ №422 Кронштадтского района Санкт-Петербурга.

Тема исследовательского проекта: «Определение концентрации угарного газа вблизи автомобильных дорог Кронштадтского района Санкт-Петербурга».

Алина Шинкаренко, автор исследовательского проекта,  выбрала очень актуальную для нашего района тему. С одной стороны, достигнутый уровень автомобилизации удовлетворял растущие социальные потребности населения, но с другой негативно воздействовал на окружающую среду. Так возникла реальная угроза для многогранной жизнедеятельности человека и его личных интересов.

Актуальность данной темы обусловлена возрастающим количеством автомобильного транспорта и необходимостью решения проблемы его воздействия на качество городской среды и здоровье населения.

Алина предположила, что на улицах Кронштадта автомобили выделяют чрезмерное количество окиси углерода. И для решения данной гипотезы Алина поставила цель: определить уровень монооксида углерода в воздухе в различное время года в Кронштадте, сравнить показатели содержания его по времени года и по различным пунктам города. А так же узнать, как сократить объём вредных автомобильных выбросов в атмосферу.

Ученица выделила основные этапы реализации проекта. Одним из методов стало исследование содержания угарного газа на улица города в разное время года.

Алина  использовала несколько источников информации, показав умения работать с теоретическим материалом, анализировать его, отбирать нужную информацию, обобщать и делать выводы.

    Руководитель проекта: ______ Яковлева Н.В., учитель химии и биологии ГБОУ СОШ № 422 Кронштадтского района Санкт-Петербурга.