Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение
«Средняя общеобразовательная школа №3»
пгт. Жешарт Усть-Вымского района Республики Коми
Оценка загрязненности атмосферного воздуха выбросами автотранспорта
Работу выполнила - ученица 8 класса
Козлова Валентина
Руководитель – учитель биологии
Жешарт, 2013
Содержание
1. Введение…………………………………………………………………………………….3
2. Основная часть……………………….……………………………..………………………5
3. Методика расчета выбросов вредных веществ в воздух от автотранспорта……………………………………………………………….....................................6
4. Результаты и их обсуждение………………………………………………………………7
5. Выводы и рекомендации………………………………………..…………………..…….10
6. Список литературы……………………………………………………………...……..….11
7. Приложения……………………………………………………………………………….12
Введение
Актуальность проблемы. В Российской Федерации сложилась сложная и неблагоприятная, а в некоторых районах даже острая экологическая обстановка. Около 109 млн. человек, или 73 % всего населения, проживают в неблагоприятной санитарно-гигиенической обстановке.
В настоящее время одним из мощных источников загрязнения городской воздушной среды является автомобильный транспорт, увеличение численности которого привело к резкому ухудшению санитарных условий проживания в крупных городах России.
Автотранспорт загрязняет воздушную среду токсичными компонентами отработавших газов, парами топлива, продуктами износа шин, тормозных накладок, создает шум и вибрацию. Выбросы от автотранспортных средств отрицательно воздействуют на физиологическое состояние человека и животных, загрязняют воды, разрушают почвы, растительный покров, строительные материалы, архитектурные и скульптурные памятники, вызывают коррозию металлов и т. д.
Я живу и учусь в п. Жешарт. Загрязнение воздуха в нашем поселке вызвано не только выбросами фанерного комбината, но и выхлопными газами автотранспорта и другими факторами.
В связи с этим я поставила следующую цель – оценить степень загрязненности автотранспортом атмосферного воздуха вблизи школы и около моего дома и провести мониторинг загрязненности по сравнению с 2009 годом. Объект исследования – атмосферный воздух.
Для этого необходимо решить следующие задачи:
- проанализировать теоретическую литературу по данной проблеме и результаты проведенного в 2009м году исследования Кривцовой Валерии, выпускницы нашей школы;
- выяснить количество единиц автотранспорта разных типов, проезжающих по выделенному участку автотрассы в единицу времени вблизи школы и около дома;
- выяснить нормы расхода топлива автотранспортом;
- рассчитать количество выбросов вредных веществ, поступающих от автотранспорта в атмосферу;
- проанализировать состояние здоровья школьников и жителей поселка;
- выработать рекомендации по улучшению экологического состояния атмосферы вблизи домов и детских учреждений.
Новизна моей работы состоит в том, что впервые проводится мониторинг состояния атмосферы в п. Жешарт.
Мною выдвинута гипотеза – уровень загазованности атмосферы вырос по сравнению с 2009 годом.
Основная часть
Исследования, проведенные в различных регионах России, свидетельствуют о значительном загрязнении воздуха населенных мест.
В современном городе бесспорное лидерство в деле ухудшения экологической ситуации - за автомобильным транспортом. Вот несколько причин, которые обуславливают неблагоприятное воздействие транспорта на окружающую среду:
1) отсутствие четких экологических ориентиров при принятии решений в
области развития и обеспечения функционирования транспорта;
2) неудовлетворительные экологические характеристики производимой
транспортной техники;
3) недостаточный уровень технического содержания парка машин;
4) недостаточное развитие дорог и их низкое качество, а также недостатки в организации перевозок и движения транспортных средств.
При обсуждении негативных последствий автомобилизации чаще затрагивают наиболее явную проблему - дорожно-транспортные происшествия (ДТП), представляющие непосредственную опасность для жизни людей. Ежегодно в результате ДТП в мире гибнут сотни тысяч человек, а несколько миллионов человек получают увечья и травмы. Только в Усть-Вымском районе за 10 месяцев текущего года зарегистрировано 513 дорожно-транспортных происшествий (за 10 месяцев 2012г. – 472), в которых три человека погибло (за 10 месяцев 2012г. – 7), 67 человек получили различные телесные повреждения (10 месяцев 2012г. – 72), из них восемь детей (10 месяцев 2012 года – 8).
На фоне трагических последствий ДТП, как правило, отступают на второй план потери, которые не так явно заметны и замедлены во времени, но они не менее опасны. Систематическое отравление токсичными и ядовитыми веществами, воздействие шумов убивает не сразу. Изменения в организме человека происходят постепенно и становятся причиной болезней, которые иногда невозможно вылечить. По статистике, такой человек считается погибшим от конкретного заболевания.
Огромную роль в формировании загрязнения атмосферного воздуха играют выбросы примесей, образующихся в процессе сгорания топлива автотранспортом.
Уровень загрязнения воздуха оценивается по значениям интегрального показателя загрязнения и средним за сутки концентрациям оксида углерода и диоксида азота.
Формальдегид оказывает раздражающее действие на организм человека, обладает общей токсичностью. При концентрациях выше предельных, формальдегид действует на центральную нервную систему, особенно на зрение и сетчатку глаз. При острых отравлениях характерно раздражение слизистых оболочек глаз и верхних дыхательных путей, резь в глазах, першение в горле, кашель, боль и чувство давления в груди.
Диоксид азота и оксид углерода при проникновении в органы дыхания человека приводят к нарушению системы дыхания и кровообращения. Вдыхаемые частицы влияют как непосредственно на респираторный тракт, так и на другие органы.
При повышенных концентрациях оксида углерода, уменьшается приток кислорода к тканям и к сердцу, повышается количество сахара в крови.
Таким образом, подтверждается увеличение угрозы для здоровья населения от воздействия выбрасываемых токсичных газовых компонентов в атмосферу транспортными средствами, количество которых непрерывно возрастает.
Методика расчета выбросов вредных веществ в воздух от автотранспорта
Исходными данными для расчета количества выбросов являются:
- количество единиц автотранспорта, проезжающего по выделенному участку автотрассы в единицу времени;
- нормы расхода топлива автотранспортом (табл.1);
Таблица 1.
Тип автотранспорта | Средние нормы расхода топлива (л на 100 км) | Удельный расход топлива Yi (л на 1 км) |
Легковой автомобиль | 11-13 | 0.11-0.13 |
Грузовой автомобиль | 29-33 | 0.29-0.33 |
Автобус | 41-44 | 0.41-0.44 |
Дизельный грузовой автомобиль | 31-34 | 0.31-0.34 |
- значения эмпирических коэффициентов, определяющих выброс вредных веществ от автотранспорта в зависимости от вида горючего (табл.2)
Таблица 2.
Вид топлива | Значение коэффициента (К) | ||
Угарный газ | Углеводороды | Диоксид азота | |
Бензин | 0.6 | 0.1 | 0.04 |
Дизельное топливо | 0.1 | 0.03 | 0.04 |
Коэффициент К численно равен количеству вредных выбросов соответствующего компонента в литрах при сгорании в двигателе автомашины количества топлива (также в литрах), необходимого для проезда 1 км (т. е. равного удельному расходу).
Ход работы:
1. Выбираю участок автотрассы вблизи школы и около дома длиной 1 км, имеющий хороший обзор.
2. Определяем количество единиц автотранспорта, проходящего по участку в течение 20 минут каждого часа. Подсчеты проводятся не менее 4-6 раз в часы пик в разные дни. Количество автотранспорта за 1 час рассчитываем, умножая на 3 количество, полученное за 20 минут. Средние данные вносим в таблицу.
3. Рассчитываем общий путь, пройденный выявленным количеством автомобилей каждого типа за 1 час по формуле:
Li = Ni * l
Где Ni – количество автомобилей каждого типа за 1 час.
i - обозначение типа автотранспорта.
l - длина участка, км.
Полученный результат заносим в таблицу.
4. Рассчитаем количество топлива (Qi, л) разного вида, сжигаемого при этом двигателями автомашин, по формуле:
Qi = Li * Yi
Полученный результат заносим в таблицу.
5. Определим общее количество сожженного топлива каждого вида (EQ).
Полученный результат заносим в таблицу.
Рассчитаем количество выделившихся вредных веществ в литрах при нормальных условиях по каждому виду топлива и всего.
Полученный результат заносим в таблицу.
6. Рассчитаем массу выделившихся вредных веществ (m, г) по формуле - 
7. Рассчитаем количество чистого воздуха, необходимое для разбавления выделившихся вредных веществ для обеспечения санитарно-допустимых условий окружающей среды.
Результаты и их обсуждения
Улицы современного поселка представляют собой сложные инженерные сооружения. Они определяют лицо поселка, степень его благоустройства. Все улицы связывают в единую транспортную сеть жилые, промышленные, административные районы и служат для движения городского транспорта и пешеходов, а также размещения зданий и других элементов оборудования и благоустройства. Проезжая часть, тротуары, полосы зеленых насаждений - все, что расположено между границами застройки, образует улицу.
Наша поселковая школа, как и мой дом, является частью инфраструктуры промышленного пункта, возникшем вокруг крупного фанерного комбината. Здесь сосредоточено большое количество транспортных единиц. Через Жешарт проходит основная автомагистраль, расположенная вблизи школы. Мой дом находится вблизи самого фанерного комбината.
Диаграмма 1. Количество единиц автотранспорта на единицу времени
Как видно из диаграммы 1, среди транспортных средств преобладают легковые автомобили. По сравнению с 2009 годом количество транспортных единиц на улицах нашего поселка возросло, но «исчезли» дизельные грузовые автомобили. Интересно, что территория окрестностей моего дома более загружена транспортными средствами, чем окрестности школы. Это можно объяснить тем, что дом мой расположен в центре поселка, где движение наиболее интенсивное, чем около школы, которая расположена на окраине. К тому же в моем доме живут автовладельцы легковых автомобилей, а рядом расположены торговые точки, куда подвозят товар на разных транспортных средствах. Вдоль дома и около школы проходит автобусный маршрут.
Определив интенсивность движения автотранспорта, я рассчитала количество вредных выбросов в атмосферу (табл.5,6,9,10 в приложении). Основными отходами при сгорании топлива являются СО, NO2 и углеводороды.
Диаграмма 2. Количество выбросов вредных веществ (г/ч)
Согласно диаграмме 2, количество вредных выбросов от автотранспорта по сравнению с 2009 годом возрастает в среднем в 4-5 раз, причем наибольшая доля загрязнений приходится на углеводороды и угарный газ. Около моего дома вредных выбросов в атмосферу примерно на 20% больше. Причем, в данном эксперименте не учтены автомобили, которые «паркуются» во дворе дома. В данный период (осень) хозяева автомобилей часто оставляют включенным двигатель на 3-5 минут для прогрева автомобиля, что также усугубляет ситуацию.
Выбросы вредных газов от автотранспорта в сотни раз превышает ПДК (табл.6,10 в приложении).
Атмосферный воздух занимает особое место среди других компонентов биосферы, значение его для всего живого на Земле трудно переоценить. Потребность человека в воздухе зависит от его состояния, условий работы и колеблется от 15 до 150 тыс. м3 в сутки.
Диоксид азота и оксид углерода при проникновении в органы дыхания человека приводят к нарушению системы дыхания и кровообращения. Вдыхаемые частицы влияют как непосредственно на респираторный тракт, так и на другие органы. При повышенных концентрациях оксида углерода, уменьшается приток кислорода к тканям и к сердцу. По словам медиков, анализ здоровья школьников и жителей поселка показывает рост уровня заболеваний органов дыхания и сердечно-сосудистой системы. Часты респираторные заболевания.
Хочу отметить, что около школы в часы пик довольно высок уровень шума от проходящего автотранспорта из-за отсутствия древесно-кустарниковой зоны вокруг школы. Около моего дома ситуация несколько лучше, так как высаженные по периметру тополя и другие лиственные деревья снижают уровень шума.
По сравнению с 2009 годом степень изношенности дорог в самом поселке уменьшилась за счет произведенного в 2011-2012 годах ремонта. А вот автомагистраль, расположенная недалеко от школы, не ремонтирована, в связи с чем изношенность увеличилась в среднем с 30 до 50%. Неровности трассы приводят к тому, что автомобили часто буксуют, в результате чего количество вредных выбросов возрастает, которые трудно учесть. Ситуацию спасает близость леса, который берет основную нагрузку по поглощению вредных газов, выделяющихся при сгорании топлива автотранспорта. Но из-за постоянного механического воздействия трасса частично разрушена и представляет собой пылевидный материал, способный при малейших воздушных потоках переходить во взвешенное состояние. Пыль оседает на подоконниках и служит местом обитания туберкулезной палочки.
Заключение
Накопление вредных веществ в воздухе промышленного центра находится в зависимости от интенсивности движения автомобильного транспорта. В структуре движения преобладает транспорт легковой. Результаты исследований показали возрастание транспортного потока по сравнению с 2009 годом. Гипотеза подтвердилась.
На здоровье людей влияет шум от движущегося транспорта, пыль, а также отходы, образующиеся при сгорании топлива. Всё это увеличивает вероятность заболеваний дыхательных путей и сердечно-сосудистых заболеваний. Запретить движение автотранспорта по поселку невозможно, поэтому предлагаю следующие рекомендации:
1. Увеличить количество зелёных насаждений, наряду с деревьями высадить «зелёные изгороди» из кустарников вокруг школы и около домов.
2. Чаще поливать проезжую часть, тротуары и делать влажную уборку в классных кабинетах и квартирах.
3. Водителям автомобилей следить за состоянием автотранспорта, так как неисправные двигатели выбрасывают в окружающую среду больше отходов.
4. Проводить разъяснительную работу с автолюбителями по поводу «холостой» работы двигателя.
5. Администрации поселка рекомендовать осуществлять жесткий контроль за качеством производимого ремонта дорог.
Список литературы
1. Зверев : учебник для 10-11 кл. общеобразовательных учреждений. – М.: Оникс, 2005
2. , Буралев транспорта. – М.: Транспорт, 1998.
3. Федеральный закон от 10 января 2002 г. N 7-ФЗ "Об охране окружающей среды" (с изм. и доп. от 26 июня 2007 г.)
4. Чалышева экологический мониторинг: учебно-методическое пособие. – Сыктывкар, 2001.
5. Школьный экологический мониторинг. Учебно-методическое пособие /под редакцией . – М.: АГАР, 2000.
6. Оценка экологического состояния атмосферы вблизи школы. Реферат. – Жешарт, 2010.
7. http://vperedgazeta. ru/
Приложения
Вблизи школы
Таблица № 3. Количество единиц автотранспорта на единицу времени.
Тип автотранспорта | Всего за 20 мин. | За 1 час, Ni, шт. | Общий путь за 1 час, L, км. |
Легковые автомобили | 34 | 102 | 102 |
Грузовые автомобили | 4 | 12 | 12 |
Автобусы | 2 | 6 | 6 |
Дизельные грузовые автомобили | - | - | - |
Таблица № 4. Количество сожженного топлива каждого вида.
Тип автотранспорта | Ni, шт | Qi, в том числе | |
бензин | дизельное топливо | ||
Легковые автомобили | 102 | 12,24 | |
Грузовые автомобили | 12 | 3,72 | |
Автобусы | 6 | 2,55 | |
Дизельные грузовые автомобили | - | - | - |
Всего ΣQ 18,51 л |
Таблица № 5. Количество вредных веществ по каждому виду топлива.
Вид топлива | EQ, л | Количество вредных веществ, л | ||
CO | Углеводороды | NO2 | ||
Бензин | 18,51 | 11,11 | 1,85 | 0,74 |
Дизельное топливо | - | - | - | - |
Всего (V), л 11,11 л 1,85 л 0,74 л |
Таблица № 6. Количество выбросов вредных веществ.
Вид вредного вещества | Количество, л | Масса, г | Количество воздуха для разбавления, м3 | Значение ПДК, мг/м3 |
CO | 11,11 | 13,89 | 694.5 | 20 |
Углеводороды | 1,85 | 15,03 | 150,3 | 100 |
NO2 | 0,74 | 1,59 | 795 | 2 |
Около дома
Таблица № 7. Количество единиц автотранспорта на единицу времени.
Тип автотранспорта | Всего за 20 мин. | За 1 час, Ni, шт. | Общий путь за 1 час, L, км. |
Легковые автомобили | 41 | 123 | 123 |
Грузовые автомобили | 5 | 15 | 15 |
Автобусы | 3 | 9 | 9 |
Дизельные грузовые автомобили | - | - | - |
Таблица № 8. Количество сожженного топлива каждого вида.
Тип автотранспорта | Ni, шт | Qi, в том числе | |
бензин | дизельное топливо | ||
Легковые автомобили | 123 | 14,76 л | |
Грузовые автомобили | 15 | 4,65 л | |
Автобусы | 9 | 3,83 л | |
Дизельные грузовые автомобили | - | ||
Всего ΣQ 23,24 л |
Таблица № 9. Количество вредных веществ по каждому виду топлива.
Вид топлива | EQ, л | Количество вредных веществ, л | ||
CO | Углеводороды | NO2 | ||
Бензин | 23,24 | 13,94 | 2,32 | 0,93 |
Дизельное топливо | ||||
Всего (V), л 13,94 2,32 0,93 |
Таблица № 10. Количество выбросов вредных веществ.
Вид вредного вещества | Количество, л | Масса, г | Количество воздуха для разбавления, м3 | Значение ПДК, мг/м3 |
CO | 13,94 | 17,43 | 871,25 | 20 |
Углеводороды | 2,32 | 18,85 | 188,5 | 100 |
NO2 | 0,93 | 1.99 | 996,4 | 2 |
