Муниципальное общеобразовательное бюджетное учреждение
«Средняя общеобразовательная школа №7
пгт Прогресс Амурская область»
Тема работы: Влияние автотранспорта на экологическую обстановку
пгт. Прогресс
Выполнила: ученица 10А класса
Руководитель:
учитель химии.
пгт. Прогресс
2013 год
СОДЕРЖАНИЕ:
Введение…………………………………………………………………3 Предмет исследования…………………………………………………..3 Цель исследования………………………………………………………3 Задачи……………………………………………………………………..4 Виды мойки машин и расход воды…………………………………………4 Результаты исследования………………………………………………...5 Способы очистки сточных вод автомоек Экологический контроль ……………….7 Образование Загрязнение гидросферы сточных вод на автомойках и их состав…………………………………..9 Расчетная оценка выбросов в воздух вредных веществ от автотранспорта.………………………………………………….10 Анализ снежного покрова, вдоль улиц: Заводская, Ленинградская, Набережная; Заключение…………………………………………………………………11 Литература………………………………………………………………….13Все владельцы автомобилей любят, когда их транспортное средство чистое, красивое и блестит в лучах солнца. Для достижения такого эффекта регулярно необходимо мыть машину. Поэтому не только в нашем посёлке, но и по всему миру разбросанно огромное количество автомоек. Однако возникает резонный вопрос: как очищаются сточные воды с автомоек, и не страдает ли при этом окружающая среда? Изучению этого вопроса посвящена моя научно-практическая работа.
Посёлок-это живой постоянно растущий организм, сложная экологическая система с целым комплексом проблем, одной из которых является загрязнение окружающей среды, в частности воды.
Для сохранения жизнеобеспечивающих функций поселковой экосистемы необходимо рациональное использование природных ресурсов.
Одним из мощнейших источников загрязнения природной среды является автомобильный транспорт. Существенное увеличение автомобилей в нашей стране в ХХ веке привело к резкому ухудшению санитарного состояния городов, в том числе и нашего посёлка: автотранспорт негативно влияет не только на экологическую среду, но и на гидросферу и воздух.
Многие десятилетия машины мыли прямо у обочины дороги или во дворах, где рядом была колонка. Грязные ручьи текли куда придётся, а прохожие перепрыгивали через них. К счастью прошли те времена и появились цивилизованные, неплохо оборудованные предприятия для мытья автотранспорта, но решилась ли проблема загрязнения воды? Этому вопросу посвящено моё исследование.
Предмет исследования: автомобильный транспорт как источник загрязнения окружающей среды.
Цель исследования: оценить влияние автомобильного транспорта на экологическую обстановку пгт Прогресс.
Задачи:оценить расход воды на автомойках, выяснить способы очистки сточных вод и соблюдение работниками автомоек Федерального закона №7-ФЗ от 01.01.2001; оценить выброс в воздух вредных веществ от автотранспорта, и провести анализ снежного покрова, вдоль улиц: Заводская, Ленинградская, Набережная;
Тип проекта: исследовательский, межпредметный.
За минувший год количество автомобилей пгт Прогресс увеличилось на 10% и достигло почти 7000.
Кроме того ежедневно въезжают около 10-15 иногородних машин. В настоящее время на такое количество автомобилей в поселке находится две действующие автомойки. В настоящее время предъявляют очень высокие требования к строящимся автомойкам. Для введения автомойки в эксплуатацию необходимо заключение государственных экологических, санитарно-эпидемических служб. Тем, не менее, множество проблем остаются нерешёнными. О некоторых из них пойдёт речь в моём исследовании.
Я изучила виды мойки машин и расход воды:
Ручная контактная мойка - это мойка, на которой автомобиль моют вручную при помощи шампуня и губки. Достоинство таких моек – высокое качество помывки, недостаток – низкая производительность и высокая трудоемкость, а также такой способ мытья машины вреден для покрытия, т. к. уличная грязь все-таки царапает автомобиль. Я оценила расход воды при ручной контактной мойке:
Число легковых автомобилей | Количество потребляемой воды, л | Время промывки, мин. | Количество сточных вод, л |
1 | 50 | 25-30 | 50 |
При ручной контактной мойке машин автовладельцы моют свои автотранспорт во дворах жилых помещений, в районе своих гаражей, на берегах водоемах. В настоящее время ужесточился контроль по охране водных ресурсов, и автовладельцы, моющие свое транспортное средство на побережьях наказываются штрафом. Это вынужденная мера введена в связи с ухудшением экологической обстановки водных ресурсов.
Ручная бесконтактная мойка называется мойкой высокого давления. В этом случае, как и при контактной мойке, кузов вначале омывается водой под высоким давлением, затем машину покрывают специальным химическим составом, который расщепляет грязь, и через несколько минут опять обмывают водой под высоким давлением. Достоинство этого способа – достаточно высокая производительность. Недостаток – возможность отслоения лака или краски под воздействием сильной струи воды, если на лакокрасочном покрытии машины имелись микротрещины, незаметные для невооруженного взгляда. Я оценила расход воды при ручной бесконтактной мойке:
Число легковых автомобилей | Количество потребляемой воды, л | Время промывки, мин. | Количество сточных вод, л |
1 | до 100, минимум 15 | 10-15, мойка машины с салоном занимает 60 – 80 | до 100 |
На автомойке, расположенной в районе центральной остановке, в среднем в день моют от 8 до 12 машин. Аналогичные результаты на автомойке в районе ЖБИ.
Расчеты показывают, что затрачивается огромной количество воды на работу автомоек. Сточные воды с автомоек пгт Прогресс собирает предприятие, отвечающее за водоотведение и сбрасывает их в канализационный колодец. Затем сточные воды попадаю на КНС (канализационно - насосная станция), на которой с помощью насоса перекачиваются в бывшие очистные сооружения.
Образование сточных вод на автомойках и их состав
На автомойке, расположенной в районе центральной остановке и ЖБИ используется моющее средство «Розовая суперпена для бесконтактной мойки», «Шампунь для мойки машин». В состав моющих средств входит: вода, неиогенные, анионные, амфотерные ПАВ, гидроксид натрия, активные добавки, смесь комплексообразователей, краситель.
Сточные воды образуются на специализированных автомойках в черте посёлка. Сточные воды аналогичного состава могут образоваться при мойке гаражей, автостоянок, заправочных станций, помещений автотранспортного сервиса.
Чаще всего сточные воды представляют собой сложные системы, содержащие смеси различных веществ. Основные загрязнители сточных вод, образующихся при мойке автомобилей, - механические примеси и нефтепродукты. Сточные воды содержат смазочно-охлаждающие жидкости, моторные масла, асфальт, песок, соли тяжелых металлов, различные виды топлива, а также использованные моющие средства. Обязательным компонентом моющих средств, в том числе используемых на автомойках являются ПАВ (поверхностно-активные вещества) – это химические соединения органической природы, обладающие способностью уменьшать поверхностное натяжение воды.
Главные загрязнители воды на автомойках:
Химические загрязнители | Физические загрязнители |
Кислоты | Взвешенные твердые частицы |
Щелочи | Песок |
Соли | Глина |
Нефтепродукты | Цвет |
Тяжелые металлы | Запах |
ПАВ |
Таким образом, сточные воды автомоек способствуют химическому загрязнению поверхностных вод. Химическое загрязнение стойкое и далеко распространяющееся. Химическое загрязнение: органическое (нефтепродукты, ПАВ) и неорганическое(соли, щелочи), токсичное (соединения свинца) и нетоксичным.
Попадание ПАВ в естественную среду в результате некачественной работы установок по очистке воды нежелательно, так как, накапливаясь в водоемах, они оказывают сильное воздействие на флору и фауну и препятствуют процессам самоочищения водных объектов. Это относится и к очистным сооружениям пгт Прогресс, которые не функционируют в настоящее время.
Степень вредности сточных вод зависит от токсичности загрязняющих ее веществ. Такие примеси, как соли тяжелых металлов, сероводород обуславливают высокую токсичность. Сточные воды могут содержать пожаро - и взрывоопасные вещества. Наличие большого количества взвешенных веществ, способных полимеризоваться в водном растворе может приводить к засорению трубопроводов и коллекторов. Часто сточные воды содержат вещества, обладающие резким неприятным запахом (сульфиды, сероводород). Сточные воды окрашены вследствие загрязнения красителями и другими веществами, имеющими окраску.
Способы очистки сточных вод автомоек
Для систем очистки сточных вод автомойки от нефтепродуктов применяются различные методы первичной очистки, которые также применяются в промышленных очистных сооружениях:
- механические методы очистки сточных вод автомойки; статические и динамические отстойники, фильтрация сточных вод
- физико-химические методы очистки сточных вод автомойки: флотация, коагуляция и пр., которые позволяют провести очистку воды от железа, ржавчины, краски
- биологические способы очистки воды на автомойке с использованием систем биологической очистки воды. В настоящее время практически ни один город не обходится без очистных сооружений, причем все указанные способы применяются в комплексе.
Сточные воды на автомойках пгт Прогресс после мытья машины собираются в специальный резервуар, через решетку. На автомойках не отфильтровывается песок, грязь, земля, которые попадают в воду с поверхности транспортных средств. Таким образом, попадание крупнодисперсных частиц, не использование активного угля в качестве сорбента приводит к тому, что ПАВ попадают в канализацию.
Попадание ПАВ в естественную среду в результате некачественной работы установки очистки воды на автомойке крайне нежелательно по нескольким причинам: во-первых, ПАВ сами по себе являются мощным загрязняющим агентом. Во-вторых, в результате неправильной или некачественной очистки сточных вод на автомойке, ПАВ, попав в естественный водоем, могут многократно затруднить естественное разложение загрязняющих веществ.
По результатам исследования я пришла к выводу: расход воды и объем сточных вод в ручной контактной мойке гораздо меньше, чем в бесконтактной, но помывка одного автомобиля в бесконтактной мойке происходит в два раза быстрее;
- вода, используемая при ручной контактной мойке попадает в почву, грунтовые воды и как следствие приводит к загрязнению. Вода, используемая на автомойках пгт Прогресс, не очищается, используется однократно.
Экологический контроль
Согласно Федеральному закону №7-ФЗ от 01.01.2001 статьи 67 части первой: осуществляется производственный контроль в области охраны окружающей среды в целях обеспечения выполнения в процессе хозяйственной по охране окружающей среды, рациональному использованию и восстановлению природных ресурсов, а также в целях соблюдения требований в области охраны окружающей среды, установленных законодательством в области охраны окружающей среды.
Вторая часть закона гласит о том, что субъекты хозяйственной деятельности обязаны представлять сведения о лицах, ответственных за проведение производственного экологического контроля, об организации экологических служб на объектах хозяйственной деятельности, а также результаты производственного экологического контроля в соответствующий орган государственного надзора.
Таким образом: не очищенная вода с автомоек пгт Прогресс попадает в реку Кивда и в дальнейшем реку Бурея; на всех автомойках необходимо установить очистные сооружения с замкнутым водоворотом, обеспечивающие высокое качество воды; механизировать операции удаления и сбора грязевых осадков; автоматизировать процессы очистки воды.
Действительно, мы редко задумываемся над тем, что мы практически дышим «выхлопными газами». Когда человек едет на автомобиле, он не задумывается, что он загрязняет окружающую среду и воздух, а потом сам же его вдыхает.
Для изучения загрязнения автомобильным транспортом я провела оценку выбросов в воздух вредных веществ от автотранспорта по улицам: Набережная, Ленинградская, Заводская. Исходными данными для расчёта количества вредных веществ от автотранспорта являются: а) Количество единиц автотранспорта разных типов, проезжающих по выделенному участку автотрассы в единицу времени; б)Нормы расхода топлива автотранспорта (табл. 1).
Таблица 1. Нормы расхода топлива автотранспорта
Значение эмпирических коэффициентов, определяющих выброс вредных веществ от автотранспорта в зависимости от горючего, приведены в (табл. 2).
Таблица 2. Значение эмпирических коэффициентов.
Вид топлива | Значение коэффициента (К)* | ||
СО | углеводороды | NO2 | |
Бензин | 0.6 | 0.1 | 0.04 |
Дизельное топливо | 0.1 | 0.03 | 0.04 |
*Коэффициент (К) числено, равен количеству вредных выбросов соответствующего компонента в литрах при сгорании в двигателе автомобиля количества топлива (в л), необходимого для проезда 1 км (т. е., равного Ui)
Ход работы:
Выбрала участок дороги длинной примерно от 0.5 до 1 км, имеющих хороший обзор. Измерила шагами длину участка (L, м), предварительно определив длину своего шага. Определила количество единиц автотранспорта, проходящего по участку в течении 20 минут. Рассчитала общий путь, пройденный выявленным количеством автомобилей за час (Li, км) по формуле:где Ni - количество автомобилей каждого типа за час; I-обозначение типа автотранспорта;
L-длина участка, км.
5.Полученный результат занесла в таблицу 3.
Таблица 3. Расчет пути, пройденный выявленными автомобилями:
Тип транспорта | Количество штук | Всего за 20 мин. | Общий путь за1час, Li, штук | |
Заводская | Легковой автом | 45 | 15 | 22.5 км |
Грузовой автом | 9 | 3 | 4.5 км | |
Автобус | 6 | 2 | 3 км | |
Ленинградская | Легковой автом | 48 | 12 | 24км |
Грузовой автом | 4 | 2 | 2км | |
Автобус | 0 | 0 | 0км | |
Набережная | Легковой автом | 54 | 18 | 27км |
Грузовой автом | 21 | 7 | 3.5км | |
Автобус | 9 | 3 | 4.5км |
*Количество единиц автотранспорта за 1 час рассчитайте, умножив на 3 количество, полученное за 20 минут.
6. Рассчитала количество топлива (Qi, л) сжигаемого при этом двигателями автомобилей, по формуле: Значение Qi взяла в таблице1.
7. Определила общее количество топлива каждого вида (сумма Q)
Полученный результат занесла в таблицу 4.
Таблица 4. Общее количество топлива:
тип топлива | Qi | ||
бензин | дизельное топливо | ||
Заводская | Легковой автом | 11 | 13 |
Грузовой автом | 15 | 18 | |
Автобус | 6 | 12 | |
Ленинградская | Легковой автом | 12 | 13 |
Грузовой автом | 17 | 24 | |
Автобус | 21 | 42 | |
Набережная | Легковой автом | 22 | 44 |
Грузовой автом | 18 | 32 | |
Автобус | 36 | 50 |
8. Рассчитала количество выделившихся вредных веществ (в литрах при н. у): 1)по каждому виду топлива; 2)всего
9. Заполнила таблицу 5.
Таблица 5. Количество выделяющихся вредных веществ:
Вид топлива | Количество вредных веществ, в л. | |||
сумма Q | СО | углеводороды | NO2 | |
Бензин | 55 | 1515 | 227 | 3434 |
Диз. топливо | 77 | 25 | 55 | 20 |
Набережная | ||||
Бензин | 33 | 15 | 14 | 31 |
Диз. топливо | 5 | 25 | 22 | 30 |
Ленинградская | ||||
Бензин | 44 | 16 | 24 | 22 |
Диз. топливо | 6 | 26 | 21 | 32 |
Заводская |
Я решила исследовать снеговой покров, т. к. он накапливает в своем составе практически все вещества, поступающие в атмосферу. В связи с этим снег можно рассматривать как своеобразный индикатор загрязнения окружающей среды. Вредные вещества, выбрасываемые автомобильными выхлопами, накапливаются в снегу и с талыми водами поступают в открытые и подземные водоемы, загрязняя их.
Я взяла пробы снега в тех местах, где проводила оценку количества выбросов вредных веществ от автотранспорта. Затем они были помещены в теплое место, чтобы снег растаял. Эталон: дистиллированная вода.
Результаты органолептического анализа
запах | наличие углеводородной пленки | цвет | осадок | |
Заводская | - | - | светло-серый | - |
Ленинградская | + | + | Прозрачный | + |
Набережная | - | + | Темно-серый | + |
Я исследовала химические показатели:
Определение pH универсальным индикатором Определение концентрации катионов железа Определение ионов свинца Определение ионов меди Определение сульфатов Определение сульфид-ионов Определение ионов аммония Определение органических веществ в водеХимический анализ:
1. Водородный показатель рН: опускала в воду листок индикаторной бумаги и сравнивала цвет листа со стандартной шкалой.
2. Определение ионов железа: для определения, использовала кровяные соли (гексацианоферраты калия) и роданид калия.
3. Определение ионов свинца: определяла при помощи йодида кальция и уксусной кислоты;
4. Определение ионов меди: определяла используя гидроксид натрия;
5.Определение сульфатов: для определения сульфатов использовала хлорид бария. Если есть сульфаты, выпадает белый осадок.
7. определение сульфид-ионов: для определения сульфидов (S2- ) использовала ацетат свинца. Если есть сульфид ионы, то выпадет осадок черного цвета.
8. Определение ионов аммония в воде: для определения аммония (NH4+) добавила раствор щелочи и подогрела. При наличии ионов аммония появится запах аммиака.
9. Определение органических веществ в воде: для определения органических веществ готовила розовый раствор KMnO4 и добавляла его по каплям. В присутствии органических веществ KMnO4 будет обесцвечиваться.
Данные исследований представлены в таблице:
рН | Fe2+ | S2- | Cu2+ | Pb2+ | SO4 2- | NH4 - | органические вещества | |
Заводская | около5 | - | - | Есть | - | - | - | Есть |
Ленинградская | около8 | - | - | Есть | - | - | - | - |
Набережная | около7 | - | - | Есть | - | - | - | Есть |
Исходя из результатов исследования, мы можем сделать следующие выводы:
Наиболее загрязненная улица Набережная, это связано с наибольшим потоком автотранспорта и близким расположением завода; В районе улицы Набережной содержание вредных веществ является наиболее высоким. В центре поселка основным источником загрязнения является автотранспорт, так как количество машин в поселке большое, а скорость движения низкаяВывод: таким образом изучив состав сточных вод образующихся на автомойках пгт Прогресс оценив влияние автотранспорта на атмосферу и на снежный покров на улицах: Ленинградская, Заводская, Набережная пришла к выводу, что автотранспорт пгт Прогресс является существенным источником загрязнения окружающей среды.
Литература:
http://redir. /speeddials/yandex1/ Охрана природы: Учеб. пособие для студ. высш. пед. учеб. заведений. – М.: Издательский центр «Академия», 2000. – 240 с. , Экология. – Ростов н/Д:издательство «Феникс», 2001 – 576 с. http:///images/foto_avto_moyka_avto. jpg Экологическое состояние территории России: Учеб. пособие для студ. высш. пед. уче. Заведений /Под ред. , . – М.: Издательский цент «Академия», 2002. – 128 с., 12 л. ил.: ил Пособие водителю автомобиля. – М.: ДОСААФ, 1984.- 111 с., ил Экология: Учебник для учащихся 10 класса средних общеобразовательных учреждений.- Благовещенск: Изд-во БГПУ, 2000,-256с. Лабораторные опыты и практические работы по химии./Учебное пособие,8-11 классы.- М.: Аквариум,-1997, 256с