Оценка воздушной среды г.о.г Выкса

Оценка воздушной среды г.о.г Выкса

Естественнонаучное отделение

Секция химическая

г. Выкса

2023г.

Содержание

Аннотация..........................................................................................................3стр

Введение.........................................................................................................4-5 стр

Обзор литературы..........................................................................................6-7 стр

Основные источники загрязнения атмосферного воздуха............................8 стр

Химические загрязнения атмосферы.........................................................9-10 стр

Способы очистки воздуха...............................................................................11 стр

Материалы и методы исследований..............................................................12 стр

1. Оценка запыленности воздуха..............................................................12-13 стр

2. Оценка загрязнения снега..........................................................................14 стр

Заключение......................................................................................................15 стр

Список литературы.........................................................................................16 стр

Приложение.....................................................................................................17 стр

Аннотация

Актуальность:

В наше время  очень актуальна эта тема, тем более для нашего промышленного города, воздушная среда которого загрязняется из года в год, и степень загрязнения увеличивается. Меня беспокоит то, в каком городе я живу, каким воздухом дышу я и окружающие люди.

Цель:

Оценка экологического состояния воздушной среды и выяснить, какие из загрязняющих веществ наиболее опасны для организма человека.

Задачи:

1. Собрать и проанализировать информацию о экологии нашего города.

2. Исследовать причины загрязнения окружающей среды.

3. Выяснить какие есть способы очистки воздуха.

4. Оценить запыленность города.

5. Проанализировать результаты опыта и сделать выводы.

Основные методы исследования:

1. Поиск информации по данной теме.

2. Изучить экологию города.

3. Провести опыт и сделать соответсвующие выводы

Введение

На всех стадиях своего развития человек был тесно связан с окружающим миром. Но с тех пор как появилось высокоиндустриальное общество, опасное вмешательство человека в природу резко увеличилось, расширился объем этого вмешательства, оно стало многообразнее и сейчас грозит стать глобальной опасностью для человека. Наиболее масштабным и значительным является химическое загрязнение среды несвойственными ей веществами химической природы. Среди них—аэрозольные и газообразные загрязнители промышленно-бытового происхождения.

Прогрессирует и накопление углекислого газа в атмосфере. Дальнейшее развитие этого процесса будет усиливать нежелательную тенденцию в сторону повышения среднегодовой температуры на планете. За последнее столетие произошло повышение средней температуры поверхности Земли не менее чем на 0,5°С. Как и было предсказано моделями так называемого парникового эффекта, зимние температуры увеличились более значительно, чем летние. Парниковый эффект возникает потому, что углекислый газ, метан и закись азота, попадая в атмосферу, действуют как стекло в теплице, затрудняя отдачу тепла с поверхности планеты. Длительными наблюдениями установлено, что количество метана увеличивается ежегодно на 1%, углекислого газа - на 0,4% и закиси азота - на 0,2%. углекислый газ ответственен примерно за половину парникового эффекта, считается, что основным источником углекислого газа, связанным с деятельностью человека, является сжигание ископаемого топлива.

Огромной экологической проблемой считаются кислотные осадки - увеличение кислотности дождей, снега, туманов в результате выброса в атмосферу окислов серы и азота от горения топлива. Кислые осадки снижают урожай, губят естественную растительность, разрушают здания, уничтожают жизнь в пресных водах.

Все загрязняющие атмосферный воздух вещества в большой или меньшей степени оказывают отрицательное воздействие на здоровье человека.

Проникающие в организм частицы вызывают токсический эффект, поскольку они: 1) ядовиты по своей химической или физической природе; 2) служат помехой для одного или нескольких механизмов, с помощью которых очищаются дыхательные пути; 3) служат носителем поглощенного организмом ядовитого вещества.

Обзор литературы

  Город Выкса издавна известен в Нижегородской области как металлургический центр. В городе расположено 17 промышленных предприятий, имеющих стационарные источники выбросов вредных веществ в воздушный бассейн города. Ежегодно выбрасывается вредных веществ более 25 тысяч тонн. Стационарными источниками промышленных предприятий выбрасывается около 18 тысяч тонн в год вредных веществ. Улавливается 1,7 тысяч тонн в год, или 18,6% от всего количества выброшенных веществ. Выбросы вредных веществ превышают норму на 19,3 тысяч тони в год.

  Выксунский металлургический завод ежегодно выбрасывает 14,28 тысяч тонн вредных веществ (79,1%), в том числе твердых веществ - 3,8 тысяч тонн в год; окиси углерода - 6,9 тысяч тонн в год; окислов азота - 3,1 тысяч тонн; сернистого ангидрида - 0,4 тысячи тони в год.

  Выбросы вредных веществ в атмосферный воздух автотранспортом составляют 7,7 тысяч тонн в год, в том числе (29,9%): окиси азота - 0,3 тысяч тонн в год; окиси углерода - 6,08 тысяч тонн в год; углеводородов - 1,2 тысяч тонн в год.

  Особую тревогу в городе вызывает состояние исторического 200-летнего парка и хвойного лесопаркового массива, составляющих зеленое ядро города Выксы общей площадью 43 га. Старинный парк - памятник садово-паркового искусства, гордость жителей города, находится под воздействием выбросов промышленных предприятий и автотранспорта.

  Основная доля выбросов (82%) приходится на металлургический, завод асфальтобетонный и завод ДРО. В атмосферный воздух выбрасывается до 45 ингредиентов, причем значительная часть их выбрасывается без очистки (окислы азота, марганца, фтористого водорода и многие другие). Экономический ущерб от выбросов составляет приблизительно 35 млн. рублей. Уровень загрязнений атмосферного воздуха по сравнению с другими городами области значительно повышен. Высокое загрязнение пылью создаётся от выбросов заводов керамзитового гравия и ДРО.                                                      

С каждым годом в нашем городе увеличивается количество промышленных предпиятий и если не контролировать все выбросы, которые попадают в атмосферу, то экологическая ситуация города Выксы станет на много хуже, чем на данный момент.

Основные источники загрязнения атмосферного воздуха

В основном существуют три источника загрязнения атмосферы: промышленность, бытовые котельные и транспорт. Доля каждого из этих источников в общем загрязнения воздуха сильно различается в зависимости от места. Сейчас общепризнанно, что наиболее сильно загрязняет воздух промышленное производство. Источники загрязнения- теплоэлектростанции, которые вместе с дымом выбрасывают в воздух сернистый и углекислый газ; металлургические предприятия, особенно цветной металлургии, которые выбрасывают в воздух окислы азота, сероводород, фтор, хлор, аммиак, соединения фосфора, частицы и соединения ртути и мышьяка; химические и цементные заводы. Вредные газы попадают в воздух в результате сжигания топлива для нужд промышленности, отопления жилищ, работы транспорта.

Автотранспорт- еще один источник загрязнения атмосферы. К основным веществам, загрязняющим атмосферу, которые выбрасывает транспорт, относятся оксид углерода, углеводороды и оксиды азота. Угарный газ и оксиды азота поступают в атмосферу только с выхлопными газами, тогда как не полностью сгоревшие углеводороды поступают как вместе с выхлопными газами, так и из картера, топливного бака и карбюратора; твердые примеси поступают в основном с выхлопными газами и из картера. Несмотря на то, что дизельные двигатели более экономичны, таких веществ как СО, углеводородов и оксидов азота выбрасывают не менее чем бензиновые, они существенно больше выбрасывают дыма, который к тому же обладает неприятным запахом. В сочетании же с создаваемым шумом дизельные двигатели не только сильнее загрязняют среду, но и воздействуют на здоровье человека гораздо в большей степени, чем бензиновые.

Химические загрязнения атмосферы

Основными вредными примесями пирогенного происхождения являются:

1. Углекислый газ

   Углекислый газ- газ, выделяемый в воздух всеми живыми существами. Кроме того, огромное количество этого газа выбрасывается в воздух при производстве цемента, сгорании топлива, при пожарах и т. п. Содержание СО2 в атмосфере непрерывно повышается в результате деятельности человека, что обусловливает потепление климата.

   Нормальное содержание углекислого газа в атмосфере составляет 0,03-0,04%. Оксид  углерода (4)  не оказывает токсического действия на живые организмы. Однако, находясь в избыточном количестве в воздухе классной комнаты, он вызывает у учащихся снижение активности на уроке. Повышенную утомляемость.

2. Оксиды углерода

   Получается при неполном сгорании углеродистых веществ. В воздух он попадает в результате сжигания твердых отходов, с выхлопными газами и выбросами промышленных предприятий. СО- исключительно агрессивный газ, легко соединяется с гемоглобином. При соединении образуется карбоксигемоглобин, повышение содержания которого в крови сопровождается:

   а) ухудшением остроты зрения

   б) нарушение некоторых психомоторных функций головного мозга

   в) изменение деятельности сердца и легких

   г) головными болями, сонливостью, нарушением дыхания и смертностью (при содержании 10-18%)

3. Сероводород и сероуглерод

   Поступают в атмосферу раздельно или вместе с другими соединениями серы. Основными источниками выброса являются предприятия по изготовлению искусственного волокна, сахара, коксохимические, нефтеперерабатывающие, а также нефтепромыслы.

В атмосфере при взаимодействии с другими загрязнителями подвергаются медленному окислению до серного ангидрида.  

4. Соединения фтора

   Источниками загрязнений являются предприятия по производству алюминия, стекла, керамики, стали, фосфорных удобрений. Фторосодержащие вещества поступают в атмосферу в виде газообразных соединений- фтороводорода или пыли фторида натрия и кальция. Соединения характеризуются токсическим эффектом. Производные фтора являются сильными инсектицидами.

5. Оксиды азота

  Основными источниками выброса являются предприятия, производящие; азотные удобрения, азотную кислоту и нитраты, анилиновые красители, нитросоединения, вискозный шелк, целлулоид. Количество оксидов азота, поступающих в атмосферу, составляет 20 млн. т. в год.

Способы очистки воздуха

   В настоящее время существует большое количество различных методов очистки воздуха от различных вредных загрязнений. К основным способам относятся:

1. Абсорбционный метод.

2.Термическое дожигание.

Абсорбционный метод. Абсорбция представляет собой процесс растворения газообразного компонента в жидком растворителе. Абсорбционные системы разделяют на водные и неводные. Во втором случае применяют обычно малолетучие органические жидкости. Жидкость используют для абсорбции только один раз или же проводят ее регенерацию, выделяя загрязнитель в чистом виде. Схемы с однократным использованием поглотителя применяют в тех случаях, когда абсорбция приводит непосредственно к получению готового продукта или полупродукта. В качестве примеров можно назвать:

1. o получение минеральных кислот (абсорбция SO3 в производстве серной кислоты, абсорбция оксидов азота в производстве азотной кислоты);

2)o получение солей (абсорбция оксидов азота щелочными растворами с получением нитрит-нитратных щелоков, абсорбция водными растворами извести или известняка с получением сульфата кальция);

3)o других веществ (абсорбция NH3 водой для получения аммиачной воды и др.).

Термическое дожигание. Дожигание представляет собой метод обезвреживания газов путем термического окисления различных вредных веществ, главным образом органических, в практически безвредных или менее вредных, преимущественно СО2 и Н2О. Обычные температуры дожигания для большинства соединений лежат в интервале 750-1200 °C. Применение термических методов дожигания позволяет достичь 99%-ной очистки газов.  

Материалы и методы исследований.

1. Оценка запыленности воздуха

Оборудование: вода дистиллированная, раствор соляной и азотной кислот (10%), весы аналитические, измеритель расхода воздуха, лопатка для взятия образцов отложенной пыли, микроскоп, насос, пипетка, покровные и предметные стекла для микроскопа, секундомер, бумажные фильтры.

Выполнение работы:

1.1. Нанесли 1 каплю воды на предметное стекло.

1.2. Установили предметное стекло в классе на 15 минут.

1.3. Накрыли каплю с осевшим на нее пылинками покровным стеклом, приготовив микропрепарат.

1.4. Поместили микропрепарат на предметный столик микроскопа. Количество пылинок в капле-25

1.5. Повторили эксперимент в разных классах, улицах, скверах.

2.1. Взяли образец отложения пыли.

2.2. Перенесли образец пыли с лопаткой на предметное стекло.

2.3. Приготовили микропрепарат сухой пыли.

2.4. Поместили микропрепарат на предметный столик микроскопа.

2.5. Рассмотрели микропрепарат, пыль состоит из крошечных волокон и волосков.

2.6. Смочили микропрепарат соляной кислотой, большинство частиц растворилось.

3.1. Взвесили фильтр на весах- 300000 мг.

3.2. Присоединили фильтр к установке, включили насос. Одновременно  включили секундомер, прокачивание продолжали 60 минут.

3.3. Взвесили извлеченный фильтр- 300001,74 мг.

3.4. Рассчитали массовую концентрацию пыли в мг/м3

Вывод: содержание пылевых частиц в атмосфере города Выксы не превышает ПДК.

2. Оценка загрязнения снега.

Оборудование: снег, бумажные фильтры.

Выполнение работы:

1. Собрать снег с разных участков города.

2. Положить снег на бумажные фильтры.

3. Дождаться пока снег расстает.

4. С помощью фильтровальной бумаги определить загрязненность участков.

Таким образом, наиболее загрязненными пробами являются пробы, взятые вблизи оживленной дороги. Вэтом месте основным исочником загрязнения снега является автотранспорт.

Заключение

   Охрана природы- задача нашего века, проблема, ставшая социальной. Снова и снова мы слышим об опасностях, грозящей окружающей среде, но до сих пор многие из нас считают их неприятным, но неизбежным порождение цивилизации и полагаю, что  мы еще успеем справиться со всеми выявившимися затруднениями.

   Однако воздействие человека на атмосферный воздух приняло угрожающие масштабны. Чтобы в корне улучшить положение, понадобятся целенаправленные и продуманные действия.

   Я рассмотрела состояние атмосферы нашего города. Выкса-металлургический центр. Поэтому самое большое количество загрязняющих веществ выбрасывается промышленными предприятиями. И, несмотря на общания владельцев оборудовать заводы новейшими установками очистки, концентрация вредных веществ значительно превышает ПДК, а ущерб, причиняемый выбросами, составляет миллионы.

   Автотранспорт- это один из источников загрязнения атмосферы. Мной были рассмотрены основные вещества, выбрасываемые транспортом, и их влияние на организм человека. Нельзя сказать, что вопросу загрязнения транспортом не уделяется никакого внимания. Правительство принимают решения против загрязнения планеты. Инспекторы ГИБДД уже наказывают водителей, чьи машины выбрасывают в атмосферу токсичных веществ больше нормы.

   На мой взгляд, нашему городу крайне необходима специализированная организация, которая не только контролирует, но и сама производит замеры выбросов, производимых предприятиями города Выксы.

   Я считаю, что окружающий нас мир и наше организм, это единое целое, и все выбросы и загрязнения, поступающие в атмосферу это урон нашему здоровью. Если же мы будем стараться сделать как можно больше положительного для окружающей среды, мы продлим свою жизнь и оздоровим своий организм.                                                                                                          

Список литературы

 1. Вольпер И.Н. Большая химия.-М: Молодая гвардия, 1980г., 160с.

 2. Гроссе Э., Вайсмантель Х. Химия для любознательных, 1987г, 392с.

 3. Кризмац  В.А. Книга для чтения по неорганической химии, 1983г., 388с.

 4. Кузнецов А.А. Экологическая обстановка в городах и районах Нижегородской области, 1999г., 32с.

5. Перекалин В.В., Зопис С.А. Ограническая химия, 1985г., 622с.

6. Хомченко Г.П. Химия для поступающих в вузы, 1985г., 367с.

Приложение