ИССЛЕДОВАНИЕ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА В ГОРОДЕ МИНУСИНСКЕ

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ КРАСНОЯРСКОГО КРАЯ

УПРАВЛЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ г. МИНУСИНСКА

Городская научно-практическая конференция «СТАРТ В НАУКУ»

ИССЛЕДОВАНИЕ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА В ГОРОДЕ МИНУСИНСКЕ

е-mail.gavrilova@yandex.ru

тел. 89131944342

                  КГБОУ Минусинский кадетский корпус»        

8  А класс,

Тарачков Александр Станиславович

Офицер-воспитатель

е-mail. gavrilova@yandex.ru

тел. 89504129341

\

г. Минусинск, 2019

Горченко Захар Евгеньевич

ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА В ГОРОДЕ МИНУСИНСКЕ.

     О проблемах экологии говорят уже давно, но на данный момент эта проблема актуальна как никогда. Данная проблема появилась вместе с появление автотранспорта и промышленности, которые работают на угле и нефти.

    Проанализировав литературу, я понял, что хочу исследовать атмосферный воздух своего родного города.

    Цель: определить уровень загрязняющих веществ в разное время суток.

    Методы исследования : прямые измерения загрязнения атмосферного воздуха при помощи универсального газоанализатора  ГАНГ- 4.

    Для проведения измерения мы обратились к экологической лаборатории ЦЛАТИ по Республике Хакасия.

Исследование производилось 17 ноября 2018 года по адресу ул. Ванеева

    Мы использовали прямые методы измерения таких веществ как: CO, SO2, No2, Бензин. Замер уровня загрязнения атмосферного воздуха осуществлялся при помощи универсального газоанализатора ГАНГ- 4. Замер производился согласно методике РД 52.04.186-89. Согласно методике исследования замеры необходимо производить в 7 раз в течение дня через равные промежутки времени.

   NO2 и SO2 величины очень малые и они практически стабильны. Малые величины этих загрязняющих веществ обусловлено отсутствием источников загрязнения с подобными выбросами.

   СО на протяжении всего времени замера  превышало уроветь Предельно- допустимой концентрации.Наивысшее значение загрязнениябыло зафиксировано в утреннее время.В середине дня  данное значение уменьшилось в 2 раза, но всеровно превышало Предельно- допустимую концентрацию.Начиная с 16:00 уровень содержания СО в атмосфере вновь стал увеличиваться.

 В течении дня уровень Предельно- допустимой концентрации загрязнения Бензина максимально близко приближался к, но не превышал ее.

Оглавление

Актуальность        2

Глава 1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ        3

            1.2 Экология в г. Минусинске        3

            1.3 Автотранспорт - как один из источников загрязнения        7

Глава 2 Результаты иследования и их обсуждение        8

             2.1 Результаты замера загрязнения атмосферного воздуха        8

             2.2 Результаты социологического опроса по состояния экологии в г. Минусинске        11

ВЫВОДЫ        15

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАНОЙ ЛИТЕРАТУРЫ        16

Приложение………………………………………………………………………..17

Актуальность

О проблемах экологии говорят уже давно, но на данный момент эта проблема актуальна как никогда. Данная проблема появилась вместе с появление автотранспорта и промышленности, которые работают на угле и нефти. Так, в отработанных газах двигателя содержится более 200 химических элементов и соединений. Загрязнение воды, почвы, воздуха оказывает влияние на физиологические функции растений, их внешний блик, состояние, продолжительность жизни, генеративную сферу.  Каждую секунду в атмосферу выбрасываются сотни тон загрязняющих веществ. Загрязненная атмосфера вызывает у людей увеличение числа заболеваний дыхательных путей.  Загрязнения оказывают и другие неблагоприятные воздействия, приводя к таким проблемам как парниковый эффект, озоновые «дыры», смоги, «кислотные дожди».

Проанализировав литературу, я понял, что хочу исследовать атмосферный воздух своего родного города        

Объект: атмосферный воздух.

Предмет: Уровень загрязнения атмосферного воздуха в г. Минусинск

Цель: определить уровень загрязняющих веществ в разное время суток. 

Гипотеза: наибольшая концентрация загрязняющих веществ будет в промежутке времени с 8:00 до 18:00.

Задачи: 1.

 Изучить экологическую литературу.

2. Проанализировать географическое положение города.

 3.Собрать информацию о состоянии атмосферного воздуха в Минусинске.

 4.Провести анализ атмосферного воздуха.

5.Обработать полученные результаты.

6.Сделать выводы                                                                                                                                                        

                                                                                                Методы исследования: сбор информации из литературных источников, статей, публикаций, прямые измерения загрязнения атмосферного воздуха при помощи универсального газоанализатора     ГАНГ- 4, анализ полученных данных.

Глава 1 Обзор литературы

1. Экология как наука и ее проблемы.

Для того что бы говорить об экологии, необходимо дать определение данного термина. Из информации из разных источников под термином «экология» впервые употребленным в 1866 г. немецким биологом Э.Геккелем, понимается наука о взаимоотношениях живых организмов с окружающей средой. Сегодня о проблемах экологии     говорится уже как о   науке, изучающей проблемы взаимодействия общества и окружающей среды.  Мне кажется, что сегодня понятие «экология» ближе всего к изначальному пониманию греческого термина «oikos (обиталище) + 1оgоs (учение)» как науке о собственном доме.

 В Конституции Российской Федерации есть статьи, которые охраняют нашу экологию и права людей на чистый воздух, воду, почву.

Статья 42: «Каждый имеет право на благоприятную окружающую среду, достоверную информацию о её состоянии и на возмещение ущерба, причинённого его здоровью или имуществу экологическим правонарушением».

1.2. Экология в г. Минусинске.

Вся приведённая ниже информация взята из официальных источников: ежегодных отчётов управления гидрометеорологии и мониторинга окружающей среды, центра гигиены и эпидемиологии, докладов министерства природных ресурсов и экологии Красноярского края и Российской Федерации за последние 5 лет. В таблице 1 приведены данные

о динамике изменения состояния воздуха в г. Минусинск с 2011 по 2017 годы.

Таблица 1.

Что бросается в глаза в первую очередь? Уровень загрязнения воздуха неизменно ОЧЕНЬ ВЫСОКИЙ (максимально возможный уровень загрязнения), а термин «динамика» обозначает изменение, движение, развитие! Так что ни о какой динамике в г. Минусинске речь не идёт, если только не иметь в виду динамику отрицательную. Много лет, Минусинск входит в число городов с наибольшим уровнем загрязнения воздуха (так называемый приоритетный список городов). Например, в 2017 году, наш родной город вошёл в число 5 самых загрязнённых городов (никакой Москвы и Санкт-Петербурга там и близко нет, а есть 5 городов Красноярского края). Каждый год количество городов с наибольшим уровнем загрязнения воздуха сокращается, но Минусинск не теряет своих позиций.

Самое ужасное в этой истории то, что уже на протяжении многих лет, Минусинск занимает лидирующие позиции по содержанию в воздухе вещества 1 класса опасности (самый высокий класс опасности из возможных) — бензапирена — устойчивого соединения, попадающего в организм человека и животных через кожу, дыхание и с пищей (воздух → почва и вода → растения, животные, человек. Образуясь при сгорании углеводородного жидкого, твёрдого и газообразного топлива (в меньшей степени при сгорании газообразного) бензапирен даже в минимальных дозах является токсичным для человека, вызывая онкологические заболевания, мутации, злокачественные опухоли.

По содержанию в воздухе бензапирена Минусинск занимает   1 место по Красноярскому краю на протяжении последних 10 лет, а в последние годы уверенно входит в тройку по всей России. Только вдумайтесь — наш город с населением в 71 тысяч человек, не отличающийся развитием промышленности, входит в тройку лидеров страны по содержанию вещества вызывающего онкологические заболевания! Предельно допустимая концентрация (ПДК) бензапирена (концентрация вещества, установленная в законе, которая не вредящая здоровью человека) в 2010 году в Минусинске превышена в 6 с лишним раз! А в холодные месяцы в 15 раз! От года к году ситуация только усугубляется, и уже в 2014-2016 гг. в среднем концентрация этого яда превышена в 9 раз, а в холодные месяцы года в 37 раз! Цифра ужасающая. Это второй показатель среди населённых пунктов Российской Федерации.

 В воздухе Минусинска превышено содержание ещё одного вещества 1 класса опасности, возбудителя раковых заболеваний — формальдегида. Помимо влияния на генетический материал, формальдегид оказывает губительное воздействие на репродуктивную систему, кожу, глаза, дыхательные пути и прочие системы и органы.

Всё вышесказанное соотносится с данными об онкологических заболеваниях в г. Минусинске и Красноярском крае. Ежегодно в крае увеличивается число раковых больных на 5%. Средний показатель заболеваемости по нашему городу выше среднероссийского!

На фоне страшной атаки этими веществами, блёкнут превышения в 2 раза концентрации в воздухе таких соединений, как диоксида азота, углекислого и угарного газа, взвешенных веществ (пыль, зола, сажа), но это тоже имеет место быть.

В литературных данных Минусинск называли «маленькой Швейцарией» или «сибирской Швейцарией». Сегодня это представляется с трудом хотя бы потому, что Швейцария занимает 1 место в мире среди самых экологически чистых стран. В этом смысле Минусинск не выдерживает конкуренцию даже внутри страны, состояние атмосферного воздуха по многим показателям даже хуже, чем в столице края г. Красноярске. А в целом по Красноярскому краю, воздух хуже, чем в среднем по России. Приведу пример из отчёта Министерства природных ресурсов РФ, который совершенно не укладывается в голове: процент населения, проживающего в населённых пунктах с очень высоким уровнем загрязнения воздуха в Московской области равен 1-5%, в Красноярском крае — 55-60%! А мы говорим, что в Москве нечем дышать.

Главными источниками загрязнения воздуха в г. Минусинске являются — промышленные и отопительные котельные; горящая мусорная свалка открытого типа; бытовые печи частного сектора, предприятия стройматериалов; автомобили и т.д. Объектами хозяйствования нарушаются требования законодательства в сфере санитарно-эпидемиологического благополучия населения. Немногочисленные предприятия, находящиеся на территории города Минусинска, не отличаются передовыми технологиями в сфере отчистки выбросов. Огромную роль играет несознательность некоторых жителей нашего города, которые устанавливают печи большой мощности вразрез с законом сжигают бытовой мусор в баках. Общегородская свалка мусора постоянно горит, выбрасывая огромное количество загрязняющих веществ в атмосферу. Попустительство контролирующих органов приводит к тому, что природоохранные законы нарушаются повсеместно как в больших, так и малых масштабах.

Несомненно, помимо человеческих причин, свой вклад вносит и природа — климат и рельеф способствуют оседанию и застою воздушных масс в Минусинской котловине, но это тот фактор, который мы убрать не в состоянии, и пенять на него нет никакого смысла.

1.3Автотранспорт - как один из источников загрязнения.

Транспортно-дорожный комплекс - один из мощнейших источников загрязнения окружающей среды. Кроме того, транспорт - основной источник шума в городах, а также источник теплового загрязнения.

Автомобильный транспорт, с одной стороны, потребляет из атмосферы кислород, а с другой - выбрасывает в неё отработавшие газы, картерные газы и углеводороды из-за испарения их из топливных баков и не герметичности систем подачи топлива. Автомобиль отрицательно воздействует практически на все составляющие биосферы: атмосферу, водные ресурсы, земельные ресурсы, литосферу и человека.

Автомобиль - самый активный потребитель кислорода воздуха. Если человек потребляет в сутки до 20 кг (15.5 м3) в сутки и до 7.5 тонн в год, то современный автомобиль для сгорания 1 кг бензина расходует около 12 м3 воздуха, или в кислородном эквиваленте около 250 л кислорода. Данные по выбросам загрязняющих веществ при работающем двигателе приведены в Таблице 2.

Таблица 2. Средние удельные выбросы (коэффициенты выбросов) автотранспорта   

Загрязнение поверхности земли транспортными и дорожными выбросами накапливается постепенно, в зависимости от количества автотранспорта, проезжающего через трассу, дорогу, магистраль и сохраняется очень долго даже после ликвидации дорожного полотна (закрытие дороги, трассы, магистрали или полная ликвидация пути и асфальтового покрытия). Будущее поколение, вероятно, откажется от автомобилей в их современном виде, но транспортное загрязнения почвы станет болезненным и тяжелым последствием прошлого. Возможно, что даже при ликвидации построенных нашим поколением дорог, загрязненную не окисляемыми металлами и канцерогенами почву придется просто убирать с поверхности.

Глава 2. Результаты исследования и их обсуждение

2.1 Результаты замера загрязнения атмосферного воздуха

Для проведения измерения мы обратились к экологической лаборатории ЦЛАТИ по Республике Хакасия (Центр Лабораторного Анализа и Технических Измерений по Республике Хакасия). Исследование производилось 17 ноября 2018 года по адресу ул. Ванеева 1 возле детского садика № 29. Так как для измерения уровня бензапирена и формальдегида необходимо прибегнуть к химическим методам измерения, а это трудоемко и дорого, мы использовали прямые методы измерения таких веществ как: CO, SO2, No2, Бензин. Замер уровня загрязнения атмосферного воздуха осуществлялся при помощи универсального газоанализатора ГАНГ- 4 серийный номер 332. Согласно методике РД 52.04.186-89 был выбран участок замеров (в нашем случае совпадающий с точкой измерения лаборатории). Перед началом замеров были исследованы метеопараметры точки замера. Для этого был использован Метеоскоп – М. Данное устройство показывает температуру, влажность, скорость ветра, атмосферное давление. Далее при помощи GPS навигатора отбиты координаты точки исследования N 53º41ˊ22,6˝ E 091º40ˊ22,9˝.

Согласно методике исследования, замеры необходимо производить в 7 раз в течение дня через равные промежутки времени. Данные полученные в ходе измерения приведены в таблице 3.

Таблица 3 Результаты измерения атмосферного воздуха.

        Как видно из таблицы, все превышения приходятся на CO (углерода оксид). Наивысших показаний по уровню загрязнения мы видим в промежутках времени с 8: до 12:00 и 18:00 до 20:00. Это можно объяснить тем, что в это время жители города едут на работу или с нее, т.е на дороге количество транспорта заметно увеличивается. Вторая причина в печном отоплении частного сектора. В промежутке времени с 8:00 до 12:00 весь угарный газ оседает в городе и постепенно расходится в течении дня. В период с 18:00 до 20:00 частный сектор вновь растопляет печи.

Для наглядности все вышеперечисленное представлено на рис. 1 и 2.

Рис. 1. Результаты замера СО в течение 12 часов.

На графике наглядно видно, что, начиная с 10:00 уровень СО стремительно падает и начиная с 16:00 вновь начинает увеличиваться.

Рис. 2 Результаты замера Бензина в течение 12 часов

На рисунке видно, что в течении дня уровень загрязнения Бензина максимально близко приближался к ПДК, но не превышал ее.

Для NO2 и SO2 мы не стали делать график, так как их величина очень мала, и они практически стабильны. Малые величины этих загрязняющих веществ обусловлено отсутствием источников загрязнения с подобными выбросами.

2.2. Результаты социологического опроса по состояния экологии в г. Минусинске

На этом мы решили не останавливаться и провели социологический опрос среди педагогов и офицеров нашего учебного заведения. Анкета состояла из 5 вопросов, направленных на выявление знания о состоянии экологической обстановке в городе Минусинске. Результаты опроса приведен на рисунке 3-5.

Рис.3. Считаете ли вы проблему экологии в нашем городе существенной?

        На вопрос: Считаете ли вы проблему экологии в нашем городе существенной 26 человек ответили ДА. Ответ НЕТ дали 10 человек

        На вопрос: Как вы думаете, большой ли вред наносит экологии нашего города автотранспорт, 34 человека ответили ДА, а 2 человека НЕТ.

        На вопрос: Как вы думаете, можете ли вы повлиять на экологическое состояние нашего города, 29 опрошенных ответили, что ДА и 7 считают, что НЕТ.

Рис.4. Какова по вашему мнению экология в городе Минусинске?

        На вопрос: Какова по вашему мнению экология в городе Минусинске,0 человек ответили, что экология хорошая,6 человек, что плохая и 30 человек, что очень плохая.

Рис.5. Как вы думаете, какие факторы загрязнения преобладают в нашем городе?

На вопрос: Как вы думаете, какие факторы загрязнения преобладают в нашем городе,12 человек ответили, что печное отопление, 20человек считают, что автотранспорт и 4, что физико-географическое положение.

        Из полученных данных можем сделать вывод, что большинство людей осознают, что экология в городе Минусинск оставляет желать лучшего и что они в состоянии внести свой вклад в улучшение экологического состояния города.

\

Выводы

1. На основании проведенных замеров загрязнения атмосферного воздуха мы установили, что Наибольшим загрязнителем является СО (оксид углерода). Наибольшая его концентрация наблюдается в утреннее и вечернее время. На протяжении всего замера наблюдалось превышение уровня ПДК.  Второй загрязнитель — это Бензин. В утреннее и вечернее время наблюдается увеличение его концентрации, что обусловлено увеличением количества автотранспорта. На протяжении всего замера уровень ПДК не был превышен. Концентрация таких веществ как NO2 и SO2 было стабильно, и приравнивалась к нулю. Это обусловлено отсутствием источников загрязнения.   На основании вышесказанного мы подтверждаем выдвинутую гипотезу о том, что в утреннее и вечернее время уровень загрязнения будет наибольшим.
2. Из проведенного опроса среди учителей и офицеров корпуса было установлено, что большинство людей осознают, что экология в г. Минусинске оставляет желать лучшего и что они способны внести свой вклад в улучшение сложившейся ситуации.

Список использованной литературы.

1. Конституция РФ. Статья 42.
2.  Государственный доклад "О состоянии и охране окружающей среды в Красноярском крае" за 2016 год.
3. ГН 2.1.6.3492-17 "Предельно допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе городских и сельских поселений" (с изменениями на 31 мая 2018 года)
4. РД 52.04.186-89. Руководство по контролю загрязнения атмосферы.
5. Данные об онкологических заболеваниях в г. Минусинске и Красноярском крае.  
6. Отчёты управления гидрометеорологии и мониторинга окружающей среды, центра гигиены и эпидемиологии, докладов министерства природных ресурсов и экологии Красноярского края и   Российской Федерации за последние 5 лет. 2016 г.
7. Руководство по эксплуатации универсального многокомпонентного переносного газоанализатора ГАНК-4
8. Руководство по эксплуатации Метеоскоп -М

Приложение

Приложение 1