Муниципальное образовательное учреждение
«Сятракасинская средняя общеобразовательная школа» Моргаушского района Чувашской Республики
Исследовательская работа
Загрязнение окружающей среды
в деревне Сятракасы
выхлопными газами
Выполнили:
Димитриева Надежда, ученица 8 класса МОУ «Сятракасинская СОШ»;
Семенова Алена, ученица 8 класса
МОУ «Сятракасинская СОШ»;
Руководитель:
, ст. вожатая МОУ
«Сятракасинская СОШ»
2011 г.
Содержание:
1. Введение.
2. Теоретическая часть:
2.1. Автомобильный транспорт - один из основных загрязнителей окружающей среды.
2.2. Влияние выхлопных газов на здоровье человека.
3. Практическая часть. «Характеристика автотранспорта»
4. Заключение.
5. Список использованной литературы, адреса использованных сайтов.
Введение
Человек - не что иное, как сумма следующих факторов: родителей и кормилицы, места и времени, воздуха и погоды, света и звука, пищи и одеяния; воля же его есть необходимое следствие всех этих причин.
Я. Молешот
Актуальность:
На всех стадиях развития человек влиял на окружающую его природу, использовал ее богатства приспосабливал ее под себя, видоизменял. И если на ранних этапах воздействие носило незначительный характер, то с развитием науки и техники оно возросло до ужасающих пределов.
Наиболее масштабным и опасным является химическое загрязнение природной среды (изменение ее естественно – химических веществ, а также проникновение в природную среду, в ее отдельные сферы химических веществ, отсутствовавших ранее).
В природе все процессы взаимосвязаны, и в конечном счете, варварское отношение человека к природе является губительным для него самого. Из-за ухудшения экологической обстановки повышается уровень заболеваемости, ухудшается самочувствие и качество жизни человека, уменьшается продолжительность жизни, увеличивается смертность.
Тема нашей исследовательской работы – «Загрязнение окружающей среды в деревне Сятракасы выхлопными газами.
Территория нашей деревни Сятракасы подвергается загрязнению продуктами сгорания от выхлопных газов, а так же резиновой и асбестовой пыли. Загрязнение воздуха влияет на здоровье взрослых и детей. В запыленности воздуха главная роль принадлежит автотранспорту. Резиновая и асбестовая пыль представляет большую опасность для здоровья человека. Асбест плохо выводится из организма, поэтому процесс его воздействия на внутренние органы, лёгкие, слизистую оболочку очень длителен, может достигать 10-15 лет, и до конца ещё не изучен.
Объект исследования: процесс загрязнения воздуха выхлопными газами в деревне Сятракасы Моргаушского района ЧР за сутки
Предмет исследования: главная трасса Авданкасы-Козмодемьянск, проходящая через деревню Сятракасы с протяженностью 2 км.
Цель: исследование проблемы загрязнения воздуха вблизи деревни Сятракасы выхлопными газами.
Задачи:
1) Изучить вопрос экологической обстановки в деревне Сятракасы;
2) Выяснить влияние выхлопных газов на здоровье человека;
3) Проанализировать влияние роста автомобильной промышленности на состав
воздуха;
4) Изучить химический состав автомобильных выхлопных газов;
5) Обозначить способы снижения выбросов и токсичности выхлопных газов;
6) На основе изученных вопросов сделать вывод о негативном влиянии выхлопных газов на здоровье человека.
2. Теоретическая часть
2.1. Автомобильный транспорт – один из основных загрязнителей
окружающей среды
Первым виновником порчи атмосферного воздуха является детище научно-технического прогресса - автомобиль. Поглощая столь необходимый для жизни кислород, он интенсивно “обогащает” воздушную среду токсичными компонентами, наносящими вред всему живому и неживому.
В последние годы в нашем районе, как и по всей Чувашии и России, наблюдается стремительный рост числа автовладельцев. Всеобщая автомобилизация неизбежно сопровождается увеличением потребления жидкого нефтяного топлива и соответственно значительными выбросами выхлопных газов в окружающую среду.
Увеличение масштабов сжигания нефтепродуктов является важнейшей причиной загрязнения воздушной среды. В особенности это стало ощутимым с развитием с автомобильного транспорта. Бензин, израсходованный на приведение в действие двигателей внутреннего сгорания, никуда не исчезает. Отдавая заключённую в нём энергию химических связей, он разлагается на более простые вещества – оксиды углерода, сажу, углеводороды и др. Наибольшее количество загрязняющих атмосферу веществ выбрасывается с выхлопными газами автомобилей. Анализ выхлопных газов двигателей внутреннего сгорания показал, что в них содержится около двухсот различных веществ, большинство из которых токсично. Основные компоненты выхлопных газов приведены в таблице 1.
Таблица 1
Основные компоненты выхлопных газов
Компоненты | Содержание компонента, об. доли, % | Примечание | |
Карбюраторные | Дизельные | ||
N2 O2 H2O (Пары) СО2 Н2 СО NOx CnHm Альдегиды Сажа Бензапирен | 74-77 0,3 – 8 3,0 – 5,5 5,0 – 12,0 0 – 5,0 0,5 – 12,0 До 0,8 0,2 – 3,0 До 0,2 мг/л 0- 0,004 г/м3 10 – 20 мкг/м3 | 76- 78 2 – 18 0,5 – 4,0 1,0 – 10,0 - 0,01 – 0,50 0,0002 – 0,5 0,009 – 0,5 0,001–0,09 мг/л 0,01 – 1,1 г/м3 До 10 мкг/м3 | Нетоксичен Токсичен |
Из таблицы 1 видно, что количество выбросов существенно зависит от конструкции двигателя, при этом дизельные двигатели экологически оказываются более приемлемыми. Однако в не меньшей степени количественный и качественный состав выхлопных газов зависит от технического состояния, условий и режима работы двигателя. Особенно резко увеличивается концентрация вредных веществ в выбросах автомобилей при работе на холостом ходу.
Карбюраторные двигатели выбрасывают значительно больше несгоревших углеводородов и продуктов неполного окисления (альдегидов, оксида углерода). Пройдя 15 тыс. км, каждый автомобиль выбрасывает в атмосферу более 3 т диоксида углерода, 93 кг углеводородов, 0.5 т оксида углерода, около 30 кг оксидов азота.
несгоревших углеводородов и прочих газов, а также твердых частиц сажи и соединений свинца.
Автомобиль стал бы гораздо безвреднее для окружающей его среды, если бы в его двигателе углеводородное топливо превращалось исключительно в углекислый газ и водяные пары. Но… Температура горения топлива бывает или слишком высокой, или очень низкой, что приводит к его неполному сгоранию. Кроме того, не следует забывать о качестве самого горючего и примесях, содержащихся в нем. Все это, как известно, приводит к возникновению токсичных веществ: оксида углерода, оксидов азота и серы.
2.2. Влияние выхлопных газов на здоровье человека
Многообразие продуктов выхлопов автомобильных двигателей может быть классифицировано по группам, сходным по характеру воздействия на организмы или химической структуре и свойствам:
- нетоксичные вещества: азот, кислород, водород, водяной пар и углекислый газ, содержание которых в атмосфере в обычных условиях не достигает уровня, вредного для человека;
- монооксид углерода, наличие которого характерно для выхлопов бензиновых двигателей;
- оксиды азота, которые по мере пребывания в атмосфере соединяются с кислородом;
- углеводороды (алкаин, алкены, алкадиены, цикланы, ароматические соединения);
- альдегиды;
- сажа;
- соединения свинца;
- серистый ангидрид.
Чувствительность населения к действию загрязнения зависит от большого числа факторов, в том числе от возраста, пола, общего состояния здоровья, температуры, влажности и т. д. Лица пожилого возраста, дети, больные, курильщики, страдающие хроническим бронхитом, коронарной недостаточностью, астмой, считаются более уязвимыми.
Среди факторов прямого действия (все, кроме загрязнения окружающей среды) загрязнение воздуха занимает, безусловно, первое место, поскольку воздух - продукт непрерывного потребления организма.
Влияние загрязнения воздуха на здоровье населения состоит в следующем.
Сернистый ангидрид. Оказывает пагубное влияние на слизистую оболочку верхних дыхательных путей, вызывает бронхиальную закупорку.
Оксиды азота. Диоксид азота и фитохимические производные являются побочными продуктами нефтехимических
производств и рабочих процессов дизельных двигателей. Оказывают влияние на легкие и на органы зрения, при длительных воздействиях происходит нарушение дыхательных функций.
Озон. Повышение концентрации оксидов азота и углеводородов под действием солнечной радиации порождает фотохимический смог (озон, ПАН и др.)
Монооксид углерода. Соединяясь с гемоглобином, из вдыхаемого воздуха попадает в кровь, препятствуя насыщению крови кислородом, а следовательно, и тканей, мышц, мозга, что, в свою очередь вызывает ослабление зрения, ориентации в пространстве, реакций.
Основными представителями альдегидов, поступающих в атмосферный воздух с выбросами автомобилей, являются формальдегид и акролеин. Действие формальдегида характеризуется раздражающим эффектом по отношению к нервной системе. Он поражает внутренние органы и анактивирует ферменты, нарушает обменные процессы в клетке.
Биологическое действие фотооксидантов (смесь озона, диоксида азота и формальдегида) на клеточном уровне подобно действию радиации, вызывает цепную реакцию клеточных повреждений.
Таблица 2
Влияние отработанных газов автомобилей на организм человека.
Вредные вещества | Последствия воздействия на организм |
Оксид углерода СО | Препятствует адсорбированию кровью кислорода, что ослабляет мыслительные способности, замедляет рефлексы, вызывает сонливость и может быть причиной потери сознания и смерти. |
Свинец | Влияет на кровеносную, нервную и мочеполовую системы. Вызывает снижение умственных способностей у детей, откладывается в костях и других тканях, поэтому опасен в течении длительного времени. |
Оксиды азота NO, NO2, N2O4 | Могут увеличивать восприимчивость организма к вирусным заболеваниям, раздражают легкие, вызывают бронхит и пневмонию. |
Углеводороды | Приводят к росту легочных и бронхиальных заболеваний |
Альдегиды | Раздражают слизистые оболочки, дыхательные пути, поражают ЦНС. |
Сернистые соединения | Оказывают раздражительное действие на слизистые оболочки горла, носа и глаз человека. |
Пыльные частицы | Раздражают дыхательные пути. |
На основании статистики отработавшие газы (ОГ) содержат сложную смесь, насчитывающую более 280 соединений. В основном это газообразные вещества и небольшое количество твердых частиц, находящихся во взвешенном состоянии. Влияние этих веществ на здоровье человека показано в таблице 2
Около 70 болезней вызывается выхлопными газами автомобилей. Но самое страшное то, что в час пик вдыхание этого «коктейля» вызывает легочный шок...
Еще неблагоприятный фактор: летом на улицах с оживленным движением возникает особое атмосферное явление - фотосмог. Это когда ядовитые оксиды при ультрафиолетовом облучении в жару образуют летучие соединения в приземном слое - еще более опасный озон, дышать которым просто вредно.
Автомобильные выхлопы - один из самых важных факторов, способствующих развитию у склонных к бронхиальной астме детей тяжелых астматических приступов. К такому выводу пришли английские пульмонологи, изучавшие влияние различных факторов на течение этого заболевания.
Здоровье человека определяется не только наследственностью и образом жизни, но и качеством окружающей среды. На сегодняшний день ухудшение здоровья населения с точки зрения экологии является, прежде всего, следствием загрязнения атмосферного воздуха. Основными источниками загрязнения атмосферы являются автомобильный транспорт и промышленные зоны. При этом в атмосферу поступает множество вредных веществ, например, бенз (а)пирен, сажа, свинец, пары бензина, медь и другие.
3. Практическая часть. «Характеристика автотранспорта»
Я живу в деревне Сятракасы, и мне часто приходится ходить пешком по асфальтированной автодороге Авданкасы - Козмодемьянск. По этой дороге за день проходит очень много машин: легковых, грузовых, автобусов, газелей…
А ведь машины не только проезжают, они оставляют после себя вредные и ядовитые вещества, содержащиеся в выхлопных газах. Как они влияют на наше здоровье и на окружающую среду?
Сначала мы подсчитали, сколько автомобилей проехало через наше село утром. 10 ноября с 7:00 до 8:00 мы подсчитали:
-легковые автомобили -102 ;
-газели и автобусы - 74 ;
-грузовые машины - 15 ;
-тракторы - 9.
Интересно, сколько килограммов выхлопных газов поступает в атмосферу утром? А за весь день? А за сутки? А за неделю? А за год?
Известно, что один автомобиль в течении суток может выбрасывать до 1кг выхлопных газов, в состав которых входит около 0,03кг угарного газа, 0,006кг оксида азота. Предположим, что автомобили движутся со скоростью 40км/ч. Протяженность нашего села составляет около 2 км. Тогда нашу деревню они проезжают за 3 минуты.
По нашим расчетам, утром в воздух автомобили выбрасывают ~0,36кг выхлопных газов.
Посчитали днем, 10 ноября с 12:00 до 13:00. Тогда за 1 час проехало:
-легковые автомобили -40 ;
-газели и автобусы - 25 ;
-грузовые машины - 16 ;
-тракторы - 5.
За этот промежуток времени в деревне Сятракасы в атмосферу поступило ~0,15кг выхлопных газов.
12 ноября мы посчитали количество автомобилей, проезжающих через наше село вечером. Вечером с 17:00 до 18:00 через наше село проехало:
-легковые автомобили -117 ;
-газели и автобусы - 58 ;
-грузовые машины - 9 ;
-тракторы - 6.
Поступило в атмосферу ~0,34 кг выхлопных газов.
По моим расчетам, ночью тоже в воздух поступает огромное количество выхлопных газов. Мы считали 10 ноября в промежутке от 23:00 до 24:00. Тогда через наше село проезжало:
-легковые автомобили - 50 ;
-газели и автобусы - 16 ;
-грузовые машины - 0 ;
-тракторы - 0.
Значит, и ночью выхлопные газы поступают в воздух ни чуть ни меньше, чем днем - ~0,11 кг.
Таблица 3
Количество автотранспортных средств, проехавших по автотрассе
Авданкасы-Козмодемьянск за 4 часа
Автомобили время | легковые | газели и автобусы | грузовые | тракторы | всего |
7-8 | 102 | 74 | 15 | 9 | 200 |
12-13 | 40 | 25 | 16 | 5 | 86 |
17-18 | 117 | 58 | 9 | 6 | 190 |
23-24 | 50 | 16 | - | - | 66 |
Исходя из всех этих данных, которых мы посчитали, можно вычислить среднее число автотранспорта, проезжающего через нашу деревню. Среднее число автотранспорта за сутки составляет 3252 единиц, а за неделю – 22764 единиц, а за месяц – 97560 единиц, а за год – 1170720 единиц! Значит, за сутки в нашей деревне поступают в атмосферу ~5,87кг выхлопных газов, туда входят ~0,18 кг угарного газа и ~0,03 кг оксида азота! А за год ~2142,55 кг выхлопных газов, где ~65,7 кг составляет угарный газ и ~10,95 кг составляет оксид азота!
Таблица 4
Количество автотранспортных средств, проезжающих по автотрассе Авданкасы-Козмодемьянск за сутки, неделю, месяц, год (среднее значение)
легковые | Газели и автобусы | грузовики | тракторы | всего |
| |
В среднем за 4 часа | 309 | 173 | 40 | 20 | 542 |
|
В среднем за сутки | 1854 | 1038 | 240 | 120 | 3252 |
|
В среднем за неделю | 12978 | 7266 | 1680 | 840 | 22764 |
|
В среднем за месяц | 55620 | 31140 | 7200 | 3600 | 97560 |
|
В среднем за год | 667440 | 373680 | 86400 | 43200 | 1170720 |
|
Получились немаленькие цифры. Окружающая среда и воздух загрязняются. Воздух является одним из важнейших элементом среды. Воздушная среда необходима для дыхания человека. Человеческий организм постоянно испытывает потребность воздуха. Это обусловлено физиологическим значением дыхания. При вдохе в органы внешнего дыхания поступает воздух, в котором содержится необходимый для организма кислород. А вместе с кислородом в наш организм попадают и вредные вещества выхлопных газов.
Действительно, мы редко задумываемся над тем, что мы практически дышим «выхлопными газами». Ведь когда человек здоров, он хорошо себя чувствует, ходит пешком, ездит на автомобиле.… Наверно он думает, что когда он ходит пешком, то дышит свежим и чистым воздухом.… А когда человек едет на автомобиле, не задумывается, что он загрязняет окружающую среду и воздух, а потом сам же его вдыхает. Да, мы понимаем, что без автомобилей в настоящее время не обойтись. Для того, чтобы автомобили выделяли в окружающую среду меньше вредных веществ, надо на них поставить другие двигатели, которые не выделяли бы столько много выхлопных газов, сколько выделяют двигатели современных автомобилей.
Сколько таких деревень и сел, как наша деревня, да что там деревни и села, сколько больших районов да городов, которые помимо автомобилей загрязняются еще заводами, фабриками, промышленными предприятиями и т. д.
Заключение
Охрана природы - задача нашего века, проблема, ставшая социальной. Снова и снова мы слышим об опасности, грозящей окружающей среде, но до сих пор многие из нас считают их неприятным, но неизбежным порождением цивилизации и полагают, что мы ещё успеем справиться со всеми появившимися затруднениями.
Однако воздействие человека на окружающую среду приняло угрожающие масштабы.
Нельзя сказать, что вопросу загрязнения транспортом не уделяется никакого внимания. Все больше обычные поезда заменяются электровозами, разрабатываются и уже выпускаются автомобили на аккумуляторных батареях, при современных темпах прогресса можно надеяться на то что вскоре появятся и экологически чистые авиационные и ракетные двигатели.
Каждый человек должен задуматься о том, какие серьёзные последствия несёт атмосфера, пропитанная вредными химическими веществами. Жизнь, данная нам однажды природой не должна нарушаться искусственными факторами, которые негативно сказываются на здоровье человека.
Подумайте об этом!
Список использованной литературы, адреса использованных сайтов :
1. Экология. , В. - Рязань 2003, 24с
2. Автомобильные дороги и окружающая среда. , - Киев: Вища школа 1983, 247с.
3. Окружающая среда и транспорт. , - М.: Транспорт 1987, 186с.
4. Экология, окружающая среда и человек. - М.: ФАИР-ПРЕСС 1999, 317с.
5. В. Володин «Человек. Энциклопедия для детей».
6. www. *****/art/carandair. htm
7. www. *****/problemi_ekologii/15166.htm
8. revolution. *****›Экология›_0.html
9. www. priroda. su/item/61
