Влияние автомобильного транспорта на окружающую среду села Новая Кармала.

Научно-практическая конференция учащихся

Влияние автомобильного транспорта на      окружающую среду села Новая Кармала

Выполнил: ученик 9 класса

Иванов Кирилл

Руководитель: учитель географии

Люлина Виктория Николаевна

с. Новая Кармала

2014г.

Оглавление

                                                                                                           Стр.

Введение …………………………………………………………   3-4

Глава 1

1. Общий обзор вопроса ……………………………………   5-10
2. Характеристика района исследования ………………….     11

Глава 2

2.1. Материал и методика ………………………………………     12

2.2. Результаты исследования ………………………………….  13-15

Заключение ……………………………………………………… 16-17

Список литературы ………………………………………………   18

Приложение ……………………………………………………… 19-20

Введение

В настоящее время автомобильный транспорт является главным источником загрязнения атмосферного воздуха. Атмосферный воздух является жизненно важным компонентом окружающей среды. Многие вещества, выбрасываемые в воздух, имеют токсичные или потенциально токсичные вещества, а также канцерогенные вещества. Количество автомобильного транспорта ежегодно растет, а следовательно, и увеличиваются вредные выбросы в атмосферный воздух.

Цель:

Выявить степень воздействия автомобильного транспорта на животный мир, почвы и здоровье людей, проживающих на территории поселения Новая Кармала.

Задачи:

- определить количество движения транспорта на определенном участке автодороги;

- рассчитать количество выбросов вредных веществ в воздух от автотранспорта;

- определить  качественные и количественные показатели  экологического состояния среды;

- получить данные для прогнозирования дальнейших изменений и поиска путей решения экологической проблемы данной территории;

- изучить данные, полученные в офисе врача общей практики, по заболеванию дыхательной системы у населения села.

Актуальность данной проблемы заключается в том, что около села Новая Кармала расположена автодорога протяженность 1,5 км., а следовательно происходят вредные выбросы в атмосферный воздух, который оказывает пагубное влияние на окружающую среду.

Глава 1.

1.1 Общий обзор вопроса

Рост автопарка усиливает воздействие автотранспорта на окружающую природную среду. Автомобильный транспорт по-прежнему сохраняет лидерство в загрязнении атмосферы.

Специфика подвижных источников загрязнения (автомобилей) проявляется:

• в высоких темпах роста численности автомобилей по сравнению с ростом количества стационарных источников;
• в их пространственной рассредоточенности (автомобили распределяются по территории и создают общий повышенный фон загрязнения);
• в непосредственной близости к жилым районам (автомобили заполняют все местные проезды и дворы жилой застройки);
• в более высокой токсичности выбросов автотранспорта по сравнению с выбросами стационарных источников;
• в сложности технической реализации средств защиты от загрязнений на подвижных источниках;
• в низком расположении источника загрязнения от земной поверхности, в результате чего отработавшие газы автомобилей скапливаются в зоне дыхания людей и слабее рассеиваются ветром по сравнению с промышленными выбросами и выбросами стационарных источников транспорта, которые, как правило, имеют дымовые и вентиляционные трубы значительной высоты.

Перечисленные особенности передвижных источников приводят к тому, что автотранспорт создает в населенных пунктах обширные зоны с устойчивым превышением санитарно-гигиенических нормативов загрязнения воздуха.

Высокий удельный вес автомобилей с карбюраторными двигателями наряду с широким применением этилированного бензина на большей части территории России обусловили загрязнение атмосферы соединениями свинца.

Загрязнение атмосферы передвижными источниками автотранспорта происходит в большей степени отработавшими газами через выпускную систему автомобильного двигателя, и в меньшей степени, катерными газами через систему вентиляции картера двигателя и углеводородными испарениями бензина из системы питания двигателя (бак, карбюратор, фильтр, трубопроводы) при заправке и в процессе эксплуатации.

Испарения бензина имеют место при работе двигателя и в нерабочем состоянии. Внутренняя полость бензобака автомобиля всегда сообщается с атмосферой для поддержания давления внутри бака на уровне атмосферного по мере выработки бензина, что необходимо для нормальной работы всей системы питания двигателя, но в то же время создает условия для испарения легких фракций бензина и загрязнения ими воздуха.

Испарения бензина в атмосферу возникают не только в передвижных источниках, но и в стационарных, к которым, в первую очередь, следует отнести автозаправочные станции (АЗС). Они получают, хранят и реализуют бензин и другие нефтепродукты в больших количествах. Эти потери являются серьезным каналом загрязнения окружающей среды, как в результате испарений топлива, так и в результате разливов.

Автодороги являются одним из источников образования пыли в приземном воздушном слое. При движении автомобилей происходит истирание дорожных покрытий и автомобильных шин, продукты износа которых смешиваются с твердыми частицами отработавших газов, добавляется грязь, занесенная на проезжую часть с прилегающего к дороге почвенного слоя. В результате образуется пыль, в сухую погоду поднимающаяся над дорогой воздух. Она может переносится ветром на расстояния от нескольких километров до сотен километров.

Химический состав и количество пыли зависят от материалов дорожного покрытия. Наибольшее количество пыли создается на грунтовых и гравийных дорогах. На дорогах с асфальтобетонным покрытием в состав пыли дополнительно входят продукты износа вяжущих битумасодержащих материалов, частицы краски или пластмассы от линий разметки дороги на полосы.[3]

Экологические последствия запыленности отражаются на людях, находящихся вблизи дороги, водителях и пассажирах транспортных средств, которые вместе с воздухом вдыхают огромное количество пылевидных частиц, нанося вред организму.

Пыль оседает также на растительности и обитателях придорожной полосы. Леса и лесопосадки вдоль дорог угнетаются. Сельскохозяйственные культуры, посаженные вблизи дорог, концентрируют вредные вещества, содержащиеся в пылевых выбросах и отработавших газах.

Загрязняются и прилегающие водоемы, действуя отрицательно на растительность, рыб и других обитателей, накапливаясь в донных отложениях. Туда же попадает поверхностный сток с автодорог, содержащих хлориды и другие противогололедные реагенты.

Под автодороги отчуждаются значительные земельные площади. Так, на строительство 1 км современной автомагистрали требуется до 10-12 га площади. Кроме того, дополнительные площади отводятся для технологических целей: устройства складов хранения строительных материалов, мест стоянок транспортной техники, размещения снятого с дороги грунта, постройки временных сооружений и подъездов и т.д. особенно большие площади занимают транспортные развязки: от 15 га при пересечении двухполосных дорог до 35 га при пересечении магистралей с шестью полосами движения.[4]

Усиление экологической напряженности связано с шумовым воздействием автомобильного транспорта. Шум особенно беспокоит жителей, проживающих вдоль автомагистралей.

Изменение качества окружающей среды – это угроза осуществлению биосферой своей самоочистительной функции, создание предпосылок для нарушения гармоничной связи живого организма со средой обитания.

Легковому автомобилю для сгорания 1 кг бензина требуется 2,5 кг кислорода. В среднем автомобиль проезжает в год 10 тыс. км и сжигает 10 т бензина, расходуя 35 т кислорода и выбрасывает в атмосферу 160 т выхлопных газов, в которых обнаружено около 200 различных веществ, в том числе 100 кг окиси углерода, 40 кг окиси азота, 200кг углеводородов. Если бензин этилированный, то еще и 3,5 кг ядовитого свинца. Кроме того, каждый автомобиль, стирая шины, поставляет в атмосферу 5-8 кг резиновой пыли ежегодно. Выхлопные газы автомобилей дают основную массу свинца и кадмия, при износе шин в воздух попадает цинк. Эти тяжелые металлы являются токсикатами. Пожилые люди и дети, которые являются основными жителями, в летний период чувствительны даже к низким дозам таких веществ.[4]

По информационным данным, тяжелые металлы уже сейчас занимают второе место по степени опасности, уступая пестицидам и значительно опережая такие широко известные загрязнители, как диоксиды углерода и серы. Основная масса свинца и кадмия поступает в воздух с выхлопными газами автомобилей, а цинка с продуктами износа шин. Особый вред окружающей среде наносят автомобили, технические параметры которых не соответствуют нормам.

В атмосферном воздухе тяжелые металлы присутствуют  в форме органических и неорганических соединений, входящих в состав пыли и аэрозолей.

Из 12 распространенных и вредных для здоровья человека тяжелых металлов автотранспорт обычно выделяет в воздух пять: свинец, кадмий, ванадий, бериллий, хром. Основные сведения о влиянии тяжелых металлов на здоровье человека и способах поступления их в организм приведены в таблице 1 (см. приложение).[1]

Автотранспорт оказывает губительное воздействие и на зеленые насаждения. У хвойных деревьев, растущих вблизи дорог, появляются характерные темные верхушечные некрозы хвои, причем наиболее чувствительной оказывается ель. У сосен уменьшается диаметр ствола, уменьшается крона, ветви истончаются и выглядят сухими.

Страдают от близости дорог, выбросов автомобилей и лиственные деревья. У них появляются точечный пятнистый некроз листьев, омертвление кроев и кончика листа, изменение формы листа и окраски, асимметрия и другие нарушения. Виновниками этого являются: этилен, действие которого приводит к хлорозу и деформации листьев, двуокись серы и окислы азота, приводящие к межжилковому и верхушечному некрозу листьев и изменению их окраски.

Отрицательное влияние транспорта на среду обитания живых организмов можно оценить по количеству животных, обитающих в почве, поскольку они очень чувствительны к загрязнителям – как к химическим (веществам), так и к физическим (звуку, свету, ударной волне).

Органическое вещество почвы играет важную роль в росте и развитии растений. Оно состоит из продуктов гумификации растительных остатков и трупов почвенных животных. Перегной, или гумус, для всех почвенных животных является основным источником необходимых для жизни минеральных соединений и энергии. Он обуславливает плодородие почв и их структуру. Гумус служит источников физиологически активных соединений (витамины, органические кислоты, полифенолы и другие), которые стимулируют рост растений. В целом процесс гумусообразования начинается разрушением и измельчением растительной массы и мертвого животного вещества. Этот процесс осуществляется позвоночными и беспозвоночными животными при обязательном участие грибов и бактерий.

К таким животным относятся: фитофаги, питающиеся трупами животных; потребляющие гниющие остатки организмов; некрофаги, питающиеся трупами животных; копрофаги, уничтожающие экскременты животных. Весь ход этих естественных процессов в почве нарушается при прокладывании через экосистему автомагистрали и при ее чрезвычайно интенсивной эксплуатации.

Таким образом, имеющая информация позволяет сделать вывод о том, что вопрос изучения воздействия транспортных средств на окружающую среду достаточно актуален.

1.2 Характеристика района исследования.

Поселение Новая Кармала относится к Кошкинскому району Самарской области. Село находится в 30 км от самого района. В состав поселения входят: с. Старое Юреево, с. Новая Кармала, с. Старая Кармала, п. Моховое, п. Ульяновка, п. Юмратка. Количество человек проживающих в данном поселении – 2096, в том числе в с. Новая Кармала – 465 человек. Общая площадь поселения составляет – 131,2 га. В селе Новая Кармала работает одна средняя школа. Медицинское обслуживание представлено офисом врача общей практики (ФАП). Имеется частное предприятие с ограниченной ответственностью «СИНКО», которое занимается полеводством, выращиванием технические и зерновые культуры.

Торговля представлена двумя точками: 1 магазин Кошкинского РАЙПО и 1 частный магазин. В селе одно почтовое отделение связи и узел связи, детский сад, школа, СДК. Связь с. Новая Кармала с райцентром осуществляется по асфальтированной автотрассе. По улицам асфальтированная дорога отсутствует.

Водой, канализацией, газоснабжением обеспечена лишь часть жилых домов. Большая часть не обеспечена центральным водоснабжением, население пользуется водой из водозаборных колонок и колодцев.

Село Новая Кармала расположено на правом берегу реки Кармалка. По строению поверхности поселение представляет собой равнину, изрезанную протоками, озерами. Лесные массивы, площадью 13148 га, в основном располагаются с западной стороны и представлены следующим основным составом: береза, ель, сосна, дуб.

Глава 2

2.1.  Материал и методика

В проекте использовались известные методики, применяемые для школьного экологического мониторинга:

Методика учета движения автотранспорта и расчетная оценка количества выбросов вредных веществ в воздух от автотранспорта;

Методика учета представителей почвенной фауны и определение влияния на нее близости автотрассы;

Результаты исследования степени загрязнённости окружающей среды автомобильными выбросами обрабатывались в виде таблиц, схем, диаграмм.

2.2. Результаты исследования

Учет автотранспорта

См. диаграмму 1 в приложении.

Вывод: по сравнению с данными 2012 г., возросло количество всех видов автотранспорта на выбранном участке, следовательно, увеличилось и количество вредных газов от них, выброшенных в атмосферу. Преобладающим видом транспорта являются легковые автомобили.

Количество топлива, сжигаемого автомобилями

См. диаграмму 2 в приложении.

Таким образом, за период с июня 2012 г. по июнь 2013 г. возросло количество автомашин, проходящих по исследованному участку, и как следствие, увеличилось общее количество сожжённого топлива с 14,43 л за час до 23,97 л, что привело к увеличению выброса вредных веществ в окружающую среду. Первое место по количеству израсходованного топлива также занимают легковые автомобили, что объясняется их большим числом.

Учет вредных выбросов в атмосферу

См. диаграмму 3 в приложении.

Вывод: количество вредных веществ, выбрасываемых в атмосферу за период с июня 2012 г. по июнь 2013 г., значительно возросло: СО – на 5,7; углеводородов – на 1; NO – на 0,39. В выбросах вредных веществ всех видов транспорта преобладает CO, затем идут углеводороды, а на третьем месте NO2.

СО – это бесцветный ядовитый газ без запаха, обладающий кумулятивным эффектом, то есть он способен накапливаться в организме, вследствие чего происходит усиление токсичного действия. Время жизни его в атмосфере 2-4 минуты. 4 класс опасности.

NO2 – желтовато-бурый газ с характерным запахом, раздражает дыхательные пути. Активно взаимодействует с другими загрязнителями воздуха. 3 класс опасности.

Углеводороды – бесцветные пары со слабым запахом, обладающие наркотическим эффектом. 4 класс опасности.

В ходе работы были получены данные в офисе врача общей практики о количестве людей, у которых выявлены заболевания дыхательной системы (бронхит, бронхиальная астма). Больных, поставленных на учет по данному заболеванию, насчитывается 7 человек. Данные не изменялись с 2008 года.

Вывод: данные  позволяют с уверенностью сказать о том, что рост числа заболеваний верхних дыхательных путей у жителей села не выявлен.

Изучение влияния близости автотрассы на представителей почвенной фауны показало, что отрицательное влияние автотранспортных нагрузок можно оценить по количеству живых организмов, обитающих в почве, поскольку именно они очень чувствительны к загрязнению, как к химическому (вещества), так и физическому (звук, свет, ударная волна). Если в почвенных слоях недостаточное количество позвоночных и беспозвоночных животных, то нарушается процесс гумусообразования, угнетается рост растений. По данным наших исследований, количество живых организмов в почвенных слоях, особенно у дороги, колеблется. В период влажного лета – незначительно увеличивается, а сухой, жаркий климат, пагубное воздействие автомобильной трассы угнетают животный мир почв, а с ним исчезает и придорожная растительность.

Заключение

Все виды современного транспорта наносят большой ущерб биосфере, но наиболее опасен для нее автомобильный транспорт. Рост автомобильного парка в последние годы неизбежно влечет за собой возрастание объема валового выброса вредных веществ в атмосферу. Даже легковому автомобилю для сгорания 1 кг бензина, требуется 2,5 кг кислорода. В среднем автомобиль проезжает в год 10 тыс. км и сжигает 10 т бензина, расходуя 35 т различных веществ, в том числе 800 кг оксида углерода, 40 кг оксидов азота, 200 кг углеводородов. Если бензин этилированный, то еще и 3,5 кг ядовитого свинца. Пожилые люди и дети, которые являются основными жителями территории поселения Новая Кармала чувствительны даже к низким дозам таких веществ.

За период с июня 2012 по июнь 2013 возросло количество автомобилей, проходящих, проходящих по исследуемому участку, и, как следствие этого, увеличилось общее количество сожженного топлива с 14,43 л за час до 23,97 л. А это повлекло, в свою очередь, увеличение выброса в  атмосферу СО – на 5,7 л, углеводородов – на 1 л, NO – на 0,39л. Все эти ядовитые вещества 4-го и 3-го классов опасности вредно отражаются на здоровье людей.

Так, отрицательное влияние автотранспортных нагрузок можно оценить по количеству живых организмов, обитающих в почве. По данным наших исследований, количество живых организмов в почвенных слоях, особенно у дороги, за период с июня 2012 по июнь 2013 колеблется, незначительно уменьшается. Пагубное воздействие автомобильной трассы угнетает животный мир почвы, а вместе с ним исчезают и придорожная растительность.

Таким образом, локальный мониторинг состояния почвенной фауны, наблюдение за динамикой движения автотранспорта и количества выбросов вредных веществ в атмосферу заставляют задуматься о растущих нагрузок на экосистему, которые могут привести к нарушению экологического равновесия в ней, а в дальнейшем повлиять на здоровье проживающих в селе.

Данная тема нуждается в дальнейшем наблюдении и исследовании изменения окружающей среды под влиянием автомобильного транспорта.

Список литературы

1. Высоцкая М.В. Биология и экология. Проектная деятельность учащихся. – Волгоград, 2008

2. Гибсон Г. Экологическая среда зрительного восприятия. – М.: Прогресс, 1988

3. Миллер Т. Жизнь в окружающей среде. Т.1. – М.: Прогресс, 1993

4. Энциклопедический словарь юного географа-краеведа. – М.:Педагогика, 1990

Приложение

Таблица 1

Влияние некоторых тяжелых металлов на организм человека

Диаграмма1
Учет автотранспорта

Диаграмма 2
Количество топлива, сжигаемого автомобилями

Диаграмма 3
Учет вредных выбросов в атмосферу