Практическая работа № 41. Время выполнения: 2 часа. Ход работы

Практическая работа № 41

Тема: Исследование влияния автомобильного транспорта на окружающую среду

Цель занятия: Изучить проблемы и способы уменьшения влияния автомобильного транспорта на окружающую среду

Время выполнения: 2 часа

Задание:

1. Составить схему основных факторов влияющих на окружающую среду

2. Составить список основных химических элементов загрязняющих окружающую среду

3. Утилизация и переработка автомобильных эксплуатационных материалов (Шины, АКБ, Технические жидкости) воспользоваться ресурсами интернет.

4. Вывод

Ход работы

2 Согласно наблюдениям специалистов, показано, что, в домах, расположенных рядом с большой дорогой (до 10 м), жители болеют раком в 3-4 раза чаще, чем в домах, удаленных от дороги на расстоянии 50 м. В связи с актуальностью данного вопроса мы и выбрали тему «Влияние автомобильного транспорта на окружающую среду».

3 Объектом исследования на наличие загрязнения в виде ионов свинца мы взяли почву и снег. Местом исследования выбрали участок дороги по ул. Московская - ул. Ломоносова. Времена года: лето, зима. Целью нашей работы было провести оценку влияния автомобильного транспорта на почву. Задачи, которые мы перед собой ставили, – это: Проанализировать литературу и другие источники по данной проблеме; Подобрать методики по определению катионов свинца и приготовлению фильтрата; Провести исследование по оценке состояния почвы и снега на наличие катионов свинца; Сделать вывод о влиянии автомобильного транспорта на почву. Методы исследования, которыми мы пользовались, - это: Поиск и анализ информации. Расчетный метод. Анкетирование. Исследование. Обобщение данных.

4 В настоящее время во всех видах негативного воздействия «лидирует» автомобильный транспорт, на его долю приходится больше половины всех вредных выбросов в окружающую среду (шум-49, 5%; воздействие на климат – 68%; загрязнение атмосферного воздуха – 71%). В среднем при пробеге 15 тыс. км за год каждый автомобиль сжигает 2 т топлива и около т воздуха, в том числе 4, 5 т кислорода, что в 50 раз больше потребностей человека. При этом автомобиль выбрасывает в атмосферу в год: 700 кг угарного газа(СО); 40 кг диоксида азота(NO 2 ); кроме того выбрасывается много соединений свинца из-за применения этилированного бензина и еще около 200 различных компонентов.

5 Причинами загрязнения воздуха от автотранспорта являются: плохое состояние технического обслуживания автомобилей; низкое качество применяемого топлива; наличие свинцовых добавок в бензине; неразвитость системы управления транспортными потоками; низкий процент использования экологически чистых видов транспорта.

6 Применение этилированного бензина, имеющего в своем состав соединения свинца, вызывает загрязнение атмосферного воздуха весьма токсичными соединениями свинца. Около 70% свинца, добавленного к бензину с этиловой жидкостью, попадает в виде соединений в атмосферу с отработавшими газами, из них 30% оседает сразу на поверхности почвы за срезом выпускной трубы автомобиля, 40% остается в атмосфере. Один грузовой автомобиль средней грузоподъемности выделяет 2, 5-3 кг свинца в год; легковой автомобиль: 1 – 1, 5 кг свинца. Концентрация свинца в воздухе зависит от содержания его в бензине.

7 Итак, как мы выяснили, еще более массовый и опасный характер носит загрязнение почв свинцом. Соединения свинца используются в качестве добавок к бензину, поэтому автотранспорт является серьезным источником свинцового загрязнения почвы. Особенно много свинца в почвах вдоль крупных автострад. При использовании этилированного (с добавками свинца) бензина этот высокотоксичный элемент попадает в выхлопы. Соединения свинца относятся к группе веществ - источников загрязнения- ксенобиотикам, то есть соединениям чужеродным для организма человека. В организм через органы дыхания поступает примерно 50% соединений свинца.

8 Под действием свинца нарушается синтез гемоглобина, возникает заболевание дыхательных путей, мочеполовых органов, нервной системы. В городах содержание свинца в атмосфере достигает 5-38 мг/м 3, что превышает естественный фон в раз. Наиболее высока чувствительность к таким соединениям у детей. В настоящее время свинец накопился в окружающей среде в значительных, но не поддающихся учету количествах, что затрудняет адекватную оценку его воздействия. Попав в организм, свинец поступает в кровь, а затем откладывается в костях, печени, мозге, волосах, ногтях, зубах. Свинец оказывает необратимое воздействие на нервную, репродуктивную систему, вызывает анемию, задержку умственного и психического развития у детей, повышение кровяного давления, агрессию, депрессию. У детей усвояемость свинца до 50% даже после еды. Поэтому серьезную угрозу здоровью людей представляет и свинцовое загрязнение почвы. По данным недавних обследований, почва большинства Российских городов содержит в среднем 30 мг/кг свинца. Нам стало известно, что каждый автомобиль выделяет до 4 кг вредных веществ в сутки, среди которых немалая доля отводится и тяжелым металлам, в том числе свинцу.

9 За 100 км пути автомобиль использует столько же кислорода, сколько человек за всю свою жизнь. Дизельные двигатели расходуют на 25% меньше топлива, чем бензиновые, при сгорании дизельного топлива вредных выбросов выделяется в 4 раза меньше. В дизельном топливе нет свинца. Чем больше расходуется топлива на единицу пробега, тем выше загрязнение: тяжелые грузовики расходуют его в несколько раз больше, чем легковые автомобили. Состав выхлопных газов зависит также и от того, насколько отрегулирован двигатель.

10 1. Для оценки влияния автомобильного транспорта на состояние почвы, мы провели примерный расчет количества автотранспорта на выбранном участке дороги. В результате чего было установлено, что количество единиц автотранспорта за один час соответствует 93 автомобилям, причем легковых автомобилей с бензиновым двигателем было значительно больше( дизельных автомобилей было всего 12). Общий путь, который прошли все авто соответствует 9300 м или 9 км 300 м. Тип автотранспорта Количество штук авто за 20 мин За 1 час N, шт Общий путь за 1 час, L м Легковые автомобили Грузовой автомобиль Автобусы Дизельные автомобили

11 2. Расчеты количества сожженного топлива, показали, что в большем объеме расходуется бензин легковыми автомобилями: 0, 693-0, 819 л/км; дизельного топлива расходуется значительно меньше, всего: 0, 372-0, 408 л/км. Тип автомобиляNQ, л бензин дизельное топливо Легковые автомобили 630, 693-0, 819 Грузовые автомобили 90, 261-0, 297 Автобусы 90, 369-0, 396 Дизельные автомобили 120, 372- 0, 408 Всего топлива (Q, л): 1, 695- 1, 92

12 3. Количество выбросов вредных веществ, поступающих от автотранспорта в атмосферу, было оценено нами также расчетным методом. Исходными данными для расчета количества выбросов явились: количество единиц автотранспорта разных типов, проезжающих по выделенному участку автотрассы; нормы расхода топлива при движении в условиях города; значения эмпирических коэффициентов, определяющих выброс вредных веществ от автотранспорта в зависимости от вида горючего. Общее количество выделившихся вредных веществ в литрах при нормальных условиях составляет 1, 043-1, 189 л; количество выделившихся вредных веществ значительно превышает у автомобилей с бензиновым двигателем: 0, 98-1, 12; тогда, как у дизельных автомобилей всего 0, 063-0, 069 л. Вид топливаQ, л Количество вредных веществ, л Бензин 1, 323- 1, 5120, 98 – 1, 12 Дизельное топливо 0, , 063- 0, 069 Всего(V), л 1, 695- 1, 921, 043 – 1, 189

13 Так как известно, что свинец попадает в почву главным образом из выхлопных выбросов автомобилей, использующих этилированный бензин, то нами были проведены: определения наличия тяжелого металла свинца в образцах почвы и снега, взятых с обочины дороги, и близ жилых домов.

14 Из взятых в летний период образцов почвы был приготовлен фильтрат почвенной вытяжки.

15 Затем были проведены характерные для катионов свинца химические реакции со свежеприготовленными растворами хромата калия(K 2 CrO 4 ) и сульфида натрия(Na 2 S ). Образование при этом золотисто- желтого осадка хромата свинца в образце фильтрата почвенной вытяжки, приготовленной из образца почвы с обочины дороги и снега, свидетельствует о наличии катионов свинца: Pb 2+ + CrO 4 2- = PbCrO 4

16 Затем были проведены характерные для катионов свинца химические реакции с фильтратом снега и почвы с обочины дороги c сульфидом свинца. Образование черного осадка при добавлении к соответствующим фильтратам сульфида натрия также указывает на образование нерастворимой соли свинца - сульфида свинца: Pb 2+ + S 2- = PbS.

17 Благодаря помощи сотрудников Саратовского государственного аграрного университета имени Н. И. Вавилова, была проведена оценка минерализации почвы, окислительно- восстановительного потенциала, рН- почвы и скрининговая оценка(оценка стабильности развития древесных культур) экологического состояния городской среды на данном участке автотрассы по древесным культурам.

18 Оценка минерализации почвы, окислительно- восстановительного потенциала, рН- почвы подтвердила неблагоприятное воздействие автомобильного транспорта. В данном случае имеет место щелочная реакция среды, при которой, как известно, уменьшается доступность соединений железа, марганца, алюминия, меди вследствие образования малорастворимых гидроксидов. Эти изменения почвенной структуры сказались на развитии древесных культур. Были проведены расчеты флуктуирующей асимметрии, как следствия несовершенства онтогенетических процессов и неспособности организмов развиваться по точно определенным путям. Согласно пятибалльной шкале оценки степени нарушения стабильности развития древесных форм растений, значение флуктуирующей асимметрии листьев равно 4 баллам у березы, что соответствует пред критическому состоянию, то есть имеют место крайне неблагоприятные условия, когда растения находятся в сильно угнетенном состоянии.

19 Также мы провели анкетирование среди семей своих одноклассников, имеющий автомобили. Согласно анкетным данным, основными критериями при покупке автомобиля были его экономичность и потребности семьи. Радует, что оптимально умеренную скорость на дороге поддерживает большинство водителей класса. Общественным транспортом пользуются в исключительных случаях. В том, что моют автомобили в водоемах не признался никто. Основная масса водителей нашего класса регулярно проводит профилактику и в холостом режиме двигатель стараются не гонять, и это замечательно. Поменять автомобиль на экологически более «чистый» согласны практически все водители, но при наличии необходимых средств. То есть, водители нашего класса знакомы с проблемами охраны окружающей среды и загрязнения ее автомобильным транспортом.

20 В результате проведенной работы было доказано наличие вредных выбросов автомобильного транспорта в окружающую среду, в частности, наличие катионов свинца в образцах почвы и снега; воздействие данных факторов на природу, что подтверждается изменением характеристик почвы и значениями флуктуирующей асимметрии. Мы считаем, чтобы уменьшить пагубное влияние автомобилей на природу, следует:

21 1) Уменьшать содержание вредных веществ в выхлопных газах, а для этого необходимо изменить схему работы двигателя. 2) Рационально организовать движение транспорта. 3)Необходимо ввести в систему общественного транспорта троллейбусы, которые меньше загрязняют окружающую среду. 4)Чаще пользоваться велосипедом и ходить пешком.

22 Многие из нас считают, что мы еще успеем справиться со всеми выявившимися затруднениями. Ответственная и действенная политика по отношению к окружающей среде будет возможна лишь в том случае, если мы накопим надежные данные о современном состоянии окружающей среды, обоснованные знания о взаимодействии важных экологических факторов, если разработает новые методы уменьшения и предотвращения вреда, наносимого Природе. Только Человек владеет экологическим талантом – содержать окружающий мир в чистоте. Охрана природы - задача нашего века, проблема, ставшая социальной.