Исследовательская работа на тему: «Экологический мониторинг ближайшего окружения средней

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
Учреждение образования
«Речицкая государственная средняя
общеобразовательная школа № 6»
Исследовательская работа
на тему:
«Экологический мониторинг
ближайшего окружения средней
школы № 6 г. Речицы»
Автор: ученица 9 класса
Старушенко Ангелина Андреевна, 14 лет;
Руководитель: Кашицкая Татьяна Викторовна,
учитель химии и биологии II категории,
стаж работы в области экологического
образования 3 года
Контактный телефон: 5-61-22
Адрес учреждения: 247500
г.Речица , ул. Достоевского 41
РЕЧИЦА 2011
2
СОДЕРЖАНИЕ
Исследовательская работа ..........................................................................................................1
ВВЕДЕНИЕ ....................................................................................................................................3
1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР ...................................................................................................5
1.1 Состав атмосферного воздуха и слои атмосферы. ......................................................5
1.2 Основные источники загрязнения атмосферы. ............................................................6
1.3 Характеристика основных источников загрязнения воздушного бассейна города
Речица .........................................................................................................................................7
1.4 Влияние выхлопных газов. Биологические эффекты. .................................................8
2 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ ...................................................................................12
2.1 Положение школы в микрорайоне ..............................................................................12
2.2 Определение степени запыленности воздуха ............................................................12
2.3 Исследование негативного влияния автотранспорта на экологию ближайшего
окружения школы ....................................................................................................................13
ВЫВОДЫ .....................................................................................................................................15
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ ..................................................................16
ПРИЛОЖЕНИЕ ...........................................................................................................................17
3
ВВЕДЕНИЕ
Природная среда постоянно подвергается интенсивному антропогенному
воздействию, которое выражается в загрязнении атмосферного воздуха, поверхностных и
подземных вод, деградации, загрязнении и эрозии почв, естественных растительных и
животных биоценозов. Роль атмосферы в природных процессах огромна. Наличие вокруг
земного шара атмосферы определяет общий тепловой режим поверхности нашей планеты,
защищает ее от вредных космического и ультрафиолетового излучений. Чистый воздух
необходим для жизни человека, растений и животных. Атмосферные загрязнения
оказывают влияние на живые организмы, что приводит к сокращению численности,
видового разнообразия животных и растений, заболеваемости человека.
Источников антропогенного характера, вызывающих загрязнение атмосферы, а
также серьезные нарушения экологического равновесия в биосфере, - множество. Однако
самыми значительными из них являются два: автотранспорт и промышленные
предприятия.
С учетом постоянного роста городского населения все большую значимость
приобретает проблема загрязнения атмосферного воздуха в городах и промышленных
центрах. Оценка качества городской среды – основной среды обитания современного
человека – одно из основных направлений научных исследований городской экологии.
Речица является промышленным городом, где экологическая обстановка оставляет
желать лучшего. В Речице отмечается рост заболеваний органов дыхания,
кровообращения, нервной системы, онкологические. Предприятиями, оказывающими
наиболее негативное влияние на состояние воздушного бассейна города, являются
автомобильный транспорт, метизный и мебельный заводы, объединение котельных и
тепловых сетей и другие.
Загрязнение воздуха оказывает вредное воздействие на человека и окружающую
среду. Материальный ущерб, вызываемый загрязнением воздуха, трудно оценить, однако
даже по неполным данным он достаточно велик.
В последнее время внимание мировой общественности все чаще привлекает
проблема антропогенного загрязнения окружающей среды. Однако антропогенное
воздействие на природу достигло таких масштабов, что возникли проблемы глобального
характера.
Такое внимание к проблеме можно объяснить по-разному, но наиболее
правдоподобным объяснением, на мой взгляд, является то, что эта проблема
действительно существует и представляет реальную угрозу для жизни человека и вообще
всех живых организмов. Нельзя не принимать во внимание и то, что загрязнение
окружающей среды наносит огромный ущерб экономике различных государств. Именно
актуальностью поставленной проблемы обусловлен выбор темы этой работы.
Конечно, в пределах одной работы невозможно полностью рассмотреть проблему
загрязнения окружающей среды. Эту проблему вряд ли вообще можно рассмотреть
полностью. Поэтому здесь будет рассмотрено загрязнение лишь одной части окружающей
среды, а именно атмосферы.
Атмосфера была выбрана не случайно. Ведь воздух, окружающий нас, является
частью среды обитания.
Как известно, человек не может прожить без воздуха и пяти минут.
Таким образом, с последствиями загрязнения атмосферы сталкивается абсолютно
каждый, поэтому эта проблема будет актуальна всегда и для всех людей.
Особое внимание я решила уделить проблеме транспорта в нашем городе,
проблеме загазованности и запыленности воздуха.
Ухудшение экологической обстановки на Земле уже давно стало неоспоримым
фактом. Для большинства городов характерна очевидная тенденция ухудшения состояния
природной среды. Не исключением является и наш город.
4
Стоит особо отметить, что, останавливая свой выбор на загрязнении атмосферы, я
не отрицаю, опасность загрязнения других частей окружающей среды, загрязнение
которых не будет рассмотрено в рамках этой работы.
Актуальность темы. Данная работа позволяет привлечь внимание властей города
к существующей локальной экологической проблеме. Позволяет обобщить и углубить
знания о влиянии окружающей среды на здоровье человека, сформировать умения,
связанные с оценкой экологического состояния окружающей среды.
Целью этой работы является определение запыленности воздуха и уровень
загазованности исследуемого района по величине автотранспортной нагрузки, выяснение
экологической обстановки ближайшего окружения школы.
Задачи исследования:
1. Определить запыленность воздуха.
2. Определить уровень загазованности исследуемого района по величине
транспортной нагрузки.
3. Выяснить экологическую обстановку ближайшего окружения школы.
Подробное рассмотрение проблемы загрязнения атмосферы представлено как
совокупность загрязнителей, поэтому рассмотрение проблемы сводится к рассмотрению
основных загрязнителей и их влияния на окружающую среду, и здоровье человека.
Раскрытие проблемы нельзя считать полным, так как будет проводиться дальнейшее
исследование с применением других методов.
5
1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
1.1 Состав атмосферного воздуха и слои атмосферы.
Атмосфера – это газовая оболочка, окружающая Землю. Чистый сухой
атмосферный воздух на 99% состоит из газообразных азота и кислорода. Однако чистый
воздух содержит еще несколько компонентов, которые, хотя и присутствуют лишь в
незначительных количествах, играют весьма важную роль. Первый из этих компонентов –
двуокись углерода (углекислый газ), оказывающая сильное влияние на температуру
земной атмосферы. Другой компонент – озон. Важным компонентом воздуха является
также водяной пар. Содержание водяного пара колеблется от 0% по объему в сухом
воздухе до примерно 4% во влажном воздухе. Пылевые частицы, как от промышленных,
так и природных источников (например, вулканов) также могут быть весьма
существенным компонентом воздуха, хотя обычно присутствуют в относительно
небольших количествах. Также в воздухе в очень небольших количествах содержатся
аргон и другие инертные газы.
Основные компоненты чистого сухого воздуха и их процентные доли приведены в
таблице 1.
Таблица 1 – Компоненты чистого сухого воздуха.
Компоненты
Азот (N2)
Кислород (O2)
Аргон (Ar)
Двуокись углерода CO2
Озон (O3)
Содержание (по объему), %
78,09
20,94
0,934
0,03
Менее 0,00005
Основной (по массе) компонент воздуха – азот (N). В газообразном состоянии азот
инертен, а в соединениях в виде нитратов он играет важную роль в биологическом обмене
веществ.
Кислород, содержащийся в воздухе, жизненно необходим для дыхания растений и
животных. Озон обеспечивает защиту от ультрафиолетового излучения Солнца, которое
может быть губительно для жизни. Озон играет большую роль в формировании
температурного режима нижележащих слоев атмосферы и, следовательно, воздушных
течений. Однако и кислород, и озон не всегда входили в состав земной атмосферы.
Важная составляющая часть атмосферы – диоксид углерода (CO2). Он существенно
влияет на погоду и климат на Земле. В небольших количествах в атмосфере содержится
оксид углерода (II) CO.
Ученые считают, что 4,5 – 5 млрд. лет назад атмосфера Земли имела состав,
аналогичный составу вулканических выбросов, состоящих в основном из водяного пара,
двуокиси углерода и азота. В процессе охлаждения первобытной Земли, когда ее кора
постепенно затвердевала, сильные дожди в основном вымыли из атмосферы углекислый
газ. Кислород, содержащийся ныне в атмосфере, имел совершенно иной источник
происхождения, а именно зеленые растения.
Под действием солнечных лучей из кислорода образовался озон.
Компоненты атмосферы далеко неравномерно распределены в ней.
Специалисты, изучающие атмосферу, выделяют в ней несколько зон,
располагающихся на различных высотах от Земли в зависимости от их температуры.
Самый близкий к поверхности земли слой называется тропосферой. В этом слое
высотой 9 – 10 км в основном происходят все те явления, которые мы именует погодой.
Именно в этой части атмосферы образуются все осадки в виде дождей, почти все облака и
6
возникает подавляющее число гроз и штормов. Выше располагается стратосфера (около
40 км). Температура в этом слое сначала остается постоянной, а затем начинает
повышаться с высотой. В стратосфере сконцентрирована основная часть атмосферного
озона, и именно это обстоятельство обуславливает такое повышение температуры. Озон
поглощает ультрафиолетовые лучи Солнца, что и вызывает разогрев стратосферы. На
высоте более 50 км начинается мезосфера – зона, где температура опять понижается.
Наконец, еще выше (более 80 км) над земной поверхностью распложена термосфера, не
имеющая определенной верхней границы. В этой области температура вновь
увеличивается с высотой.
Наибольшее воздействие человек оказывает на нижние (находящиеся ближе к
Земле) слои атмосферы – тропосферу и стратосферу. Именно об их загрязнении пойдет
речь в следующих разделах.
1.2 Основные источники загрязнения атмосферы.
Атмосферный воздух загрязняется путем привнесения в него или образовании в
нем загрязняющих веществ в концентрациях, превышающих нормативы качества или
уровня естественного содержания.
Для современного этапа взаимодействия человека и природы характерно
глобальное загрязнение всех компонентов природы, кризис редуцентов (загрязнения
окружающей среды). Почти одновременно с кризисом редуцентов наступают два других
кризиса – тепловой и глобальный кризис надѐжности природных компонентов
экологических систем.
Загрязнение – это привнесение в природу или возникновение в ней новых, обычно
нехарактерных для нее агентов. В наиболее общем смысле это все то, что выводит
природные системы из состояния равновесия.
Однако по большому счету загрязнителем может быть любой физический агент,
химическое вещество или биологический вид (в основном микроорганизмы), попадающие
в окружающую среду или образующиеся в ней в количествах выше естественных. Под
атмосферным загрязнением понимают присутствие в воздухе газов, паров, частиц,
твердых и жидких веществ, тепла, колебаний, излучений, которые неблагоприятно влияют
на человека, животных, растения, климат, материалы, здания и сооружения.
По происхождению загрязнения делят на природные, вызванные естественными,
часто аномальными процессами в природе, и антропогенные, связанные с деятельностью
человека. С развитием производственной деятельности человека все большая доля в
загрязнении атмосферы приходится на антропогенные загрязнения.
Основными источниками загрязнения атмосферного воздуха на территории нашей
республики являются промышленные предприятия, автотранспорт и объекты энергетики.
В 1998 г. этими источниками выброшено в атмосферу 1788,2 тыс. т компонентов, причем
большая их часть поступает от автотранспорта – 1373,8 тыс. т, или 76,8 %, на долю
остальных загрязнителей пришлось менее 1/3 суммы выбросов загрязняющих веществ.
В составе выбросов преобладали: оксид углерода – 1033,6 тыс. т, или 57,8 %;
диоксид серы – 189,5 тыс. т, или 10,6 %; углеводороды – 305,8 тыс. т, или 7,1 %; оксиды
азота – 162,7 тыс. т, или 9,1 %.
Следует отметить, что преобладающее количество оксидов углерода (91,9 %) и
оксидов азота (70,8 %) в атмосфере от автотранспорта. Кроме того, от автотранспорта в
атмосферу поступают свинец и бенз(а)пирен, являющийся чрезвычайно токсичным для
живых организмов. Кроме собственных источников загрязнения окружающей среды
территория республики загрязняется вредными примесями, выбрасываемыми в
атмосферный воздух в соседних странах.
7
1.3 Характеристика основных источников загрязнения воздушного
бассейна города Речица
Речица и Речицкий район – регион с развитой многоотраслевой промышленной
структурой, в которую входят ресурсо- и энергоемкие отрасли, на предприятиях которых
образуются большие количества отходов, сточных вод и вредных выбросов, приводящих к
загрязнению окружающей среды.
Речица по выбросам вредных веществ в атмосферу Гомельской области в 1994 г.
занимала пятое место в республике после таких городов как Гомель, Светлогорск, Мозырь
и Петриков. Вместе с районом ее выбросы составляли 12,08 % загрязнения Гомельской
области.
Предприятиями, оказывающими наиболее негативное влияние на состояние
воздушного бассейна города, являлись ПДО «Речицадрев», выбрасывающее 35,4 %
загрязняющих веществ, ОАО «Ритм» - 7,55 %, объединение котельных и тепловых сетей
(ОКиТС) - 6,46 %, СП «Речицапиво» ОАО - 6,36 % и другие. Всего в атмосферу города
выбрасывалось 5 989,649 т/год вредных веществ, 27,44 %.
Большинство выбросов (74,07 %) по городу составляли компоненты дымовых
газов: оксиды серы, азота, оксид углерода. Причем около 40 % всех загрязнений составлял
диоксид серы. Твердые загрязнения, состоящие в основном из органической и
неорганической пыли, составляли 20 %, а летучие органические соединения (ЛОС) и
углеводороды - около 6 %.
В 2006 г. общий объем загрязняющих веществ, выбрасываемых в атмосферу г.
Речица, составил 5,14 тыс. т, в т. ч.: газообразных - 4,9 тыс. т; твердых - 0,24 тыс. т. В
атмосферу в наибольших объемах выбрасываются: оксид углерода (1,744 тыс. т –34 % от
общего объема), окислы азота (0,847 тыс. т – 17 %), сернистый ангидрид (0,117 тыс. т –
2%), углеводороды (0,019 тыс. т – 0,4 %) и др.
Как видно из приведенных выше данных, основными загрязняющими атмосферу
города веществами являются: оксид углерода, углеводороды, окислы азота и сернистый
ангидрид. Основные объемы выбросов этих веществ, приходятся на промышленные
отопительные и технологические котельные, котельные ЖКХ, объектные отопительные
котельные, автотранспорт, а также печное отопление индивидуальной застройки (более 7
тыс. индивидуальных домов). Сложившееся размещение данных источников в городе
обуславливает формирование значительных по площади полей загрязнения приземного
слоя атмосферы этими ингредиентами.
Автомобильный транспорт представляет собой мощный источник загрязнения
окружающей среды, поставляющий в среднем около 60 % всех токсичных веществ,
загрязняющих атмосферу индустриальных центров.
Автомобильный транспорт выбрасывает в воздух с отработанными газами около
200 различных химических веществ. Особая опасность выбросов автотранспорта
обусловлена тем, что они поступают непосредственно в активную зону биосферы, где
скорость ветра незначительна и газы плохо рассеиваются. Основными факторами,
определяющими содержание загрязняющих веществ в выхлопных газах, а следовательно,
и уровень загрязнения атмосферы, являются состав топлива, тип двигателя и режим его
работы, а также условия, в которых происходит движение автотранспорта.
Автотранспорт как источник загрязнения окружающей среды характеризуется тем,
что он является движущимся источником горячих выбросов с четко выраженной
локализацией зон загрязнения. Кроме того, автомобиль представляет собой источник
шумового и электромагнитного загрязнения. До 60-80 % шумов, воздействующих на
человека в его жилище, создают транспортные потоки. Еще одним отрицательным
моментом является возникновение при движении автотранспорта вибраций, которые не
только отрицательно влияют на водителя и пассажиров, но и передаются через дорожное
8
покрытие в окружающее пространство. Длительные вибрации даже небольшого уровня
могут приводить к повреждению зданий и сооружений в придорожной полосе.
В общем загрязнении атмосферного воздуха токсичными выбросами
автотранспорта доля двигателей с искровым зажиганием составляет 96,2 %, а доля
дизельных двигателей – 3,8 %.
Основными токсичными загрязняющими веществами придорожных зон являются:
окись углерода, окислы азота, углеводороды, свинец и его соединения, альдегиды, сажа,
бенз(а)пирен, диоксиды (табл. 2). Значительная их часть, выбрасываемая автотранспортом
в атмосферу, в весенне-осенний период вымывается атмосферными осадками или
выпадает на земную поверхность в виде сухих выпадений, а зимой накапливается в
снежном покрове.
Таблица 2 – Состав отработанных газов, % объема
Компонент
Азот
Кислород
Пары воды
Тетраоксид углерода
Диоксид углерода
Оксиды азота
Углеводороды
Альдегиды
Тетраоксид серы
Сажа, мг/м3
Бенз(а)пирен, мкг/м3
Тип двигателя
карбюраторный
дизельный
74-77
76-78
0,3-8,0
2-18
3,0-5,5
0,5-4,0
5,0-12,0
1,0-10,0
1,0-10,0
0,01-0,50
0,0-0,8
0,001-0,4
0,2-3,0
0,01-0,1
0,0-0,2
0,001-0,009
0,0-0,002
0,0-0,03
0,0^10
10-1500
10-20
до 10
Основной особенностью автотранспорта, как источника загрязнения воздушного
бассейна города, является его близость при функционировании к жилой зоне и протекание
процесса рассеивания вредных веществ практически в приземном слое воздуха. Степень
негативного воздействия на человека при этом определяется уровнем приземных
концентраций компонентов отработанных газов и зависит от плотности, этажности и типа
примагистральной застройки. Чем больше этажность и плотность застройки, тем выше
уровень отрицательного воздействия на человека токсичных веществ, содержащихся в
выбросах автотранспорта.
1.4 Влияние выхлопных газов. Биологические эффекты.
Выхлопные газы (отходящие газы) — отработавшее в двигателе рабочее тело.
Являются продуктами окисления и неполного сгорания углеводородного топлива.
Выбросы выхлопных газов — основная причина превышения допустимых концентраций
токсичных веществ и канцерогенов в атмосфере крупных городов, образования смогов,
являющихся частой причиной отравления в замкнутых пространствах.
В состав выхлопных газов входит: SO2, NOX, CO и сажа (летучие углеводороды,
галогеноуглероды полициклические, ароматические углеводороды).
Оксид углерода (II) образуется при неполном сгорании топлива. Может нарушить
тепловой баланс верхней атмосферы
При неполном окислении углерода образуется бесцветный, не имеющий запаха газ
– окись углерода (угарный газ). В городском воздухе окись углерода содержится в
большей концентрации, чем любой другой загрязнитель. Однако, поскольку этот газ не
имеет не цвета, ни запаха, наши органы чувств не в состоянии обнаружить его.
9
Самым крупным источником окиси углерода в наших городах является
автотранспорт. Свыше 90% окиси углерода попадает в воздух вследствие неполного
сгорания углерода в моторном топливе. Соответствующая реакция такова:
C + ½ O2 = CO.
Имеется и другой источник окиси углерода, с которым, правда, сталкиваются
только курящие люди и их ближайшее окружение – это сигаретный дым.
СО является продуктом неполного сгорания органики, время его жизни в
атмосфере составляет 2–4 месяца. Важнейшим источником поступления оксида углерода
в атмосферу являются опять же автомобили.
СО препятствует захвату гемоглобином кислорода (образует так называемый
метгемоглобин) и создает дефицит кислорода в тканях тела, повышая также сахар крови.
У здоровых людей этот эффект проявляется в уменьшении способности выносить
физические нагрузки, в головных болях, чувстве разбитости (всем уже знакомо?).
Все это зависит как от концентрации газа, так и от времени пребывания человека в
загрязненной атмосфере.
Оксид углерода не является накапливающимся ядом — процесс неблагоприятного
воздействия на человека полностью обратим. Хроническое отравление оксидом углерода
не может наступить в результате долговременного воздействия при относительно низких
концентрациях порядка 2–10 ПДК.
Оксиды азота (NO и NO2) создают смог и вызывают респираторные заболевания и
бронхит у новорожденных. Способствуют чрезмерному разрастанию водной
растительности.
Примерно 90% оксидов азота образуется в форме окиси азота (NO). Оставшиеся
10% приходится на двуокись азота (NO2).
Большая часть данных о влиянии оксидов азота на здоровье человека относится к
двуокиси азота. Исходно двуокись азота составляет лишь 10% выбросов всех оксидов
азота в атмосферу; однако в ходе сложной последовательности химических реакций в
воздухе значительная часть окиси азота превращается в двуокись азота – гораздо более
опасное соединение.
Помимо прямого воздействия на организм человека, оксиды азота способны
вступать в фотохимические реакции, в результате которых образуются новые
загрязнители воздуха, в том числе озон, альдегиды, а также необычные органические
соединения. Двуокись азота также способна реагировать с водой с образованием азотной
кислоты. В результате выпадают кислотные осадки.
Оксиды азота являются потенциальным раздражителем, способным увеличить риск
хронических легочных заболеваний. NO – бесцветный газ, который кислородом
окисляется в NO2 — стабильный газ желтовато–бурого цвета, сильно ухудшающий
видимость, придавая коричневый оттенок воздуху.
Диоксид азота представляет собой один из основных загрязнителей атмосферного
воздуха, образующийся в процессе горения при высоких температурах. Также диоксид
азота образуется на солнечном свету из NO. NO2 находится в атмосфере около 3–х суток.
Исследования ВОЗ показывают, что вдыхание диоксида азота может приводить как
к острым, так и к хроническим эффектам на здоровье, особенно у восприимчивой части
населения, к которым относятся люди, страдающие хроническими заболеваниями
дыхательных путей, и дети.
Влияние окиси углерода на здоровье людей.
Более 10 лет ученые подозревали, что концентрации окиси углерода,
обнаруженные в городах являются опасными для здоровья. Но только за последние
несколько лет были получены необходимые данные для надежных выводов. Теперь мы
знаем, что окись углерода, содержащаяся в воздухе, представляет реальную опасность для
здоровья.
10
В атмосфере с большим содержанием окиси углерода наступает смерть от удушья.
Это другой способ доказать, что ткани тела умирают от кислородного голодания. При
меньших концентрациях окиси углерода отмечаются другие, более тонкие эффекты.
Чтобы осознать опасность малых концентраций окиси углерода, необходимо
ознакомиться с процессом переноса кислорода к тканям тела. Кислород поступает в
легкие при каждом вдохе. В альвеолах кислород переходит в кровяное русло. В крови
кислород присоединяется к гемоглобину, сложным белковым молекулам, содержащимся в
красных кровяных тельцах (эритроцитах). Эритроциты разносят связанный с
гемоглобином кислород через сеть артерий и капилляров по всему телу. В капиллярах
кислород через их стенки попадает в клетки тканей тела.
Эта нормальная картина переноса нарушается, когда во вдыхаемом воздухе
присутствует окись углерода. Даже очень малые количества окиси углерода обрывают
перенос кислорода, поскольку ее молекулы присоединяются к гемоглобину в 200 раз
легче, чем кислород. Окись углерода, прочно связанная с гемоглобином, оттесняет
кислород от его переносчика к клеткам тканей. Чем больше окиси углерода содержится в
воздухе, тем больше гемоглобина прочно связывается с ней и становится неспособным
переносить кислород. Гемоглобин, соединившийся с окисью углерода, называется
карбоксигемоглобином. Даже очень малые количества газообразной окиси углерода в
воздухе приводят к образованию большого количества карбоксигемоглобина в крови.
Данные о воздействии на здоровье людей низких концентраций окиси углерода
были получены в экспериментах, а не в результате фактических наблюдений.
Использование экспериментальных данных оказалось необходимым, поскольку при
высоких концентрациях окиси углерода в уличном воздухе концентрации других
загрязнений обычно также высоки, и их эффекты невозможно разделить.
У людей с повышенным содержанием карбоксигемоглобина наблюдаются два
важных симптома. Один из них – снижение способности воспринимать сигналы,
поступающие из внешней среды. Такое снижение измеряли с помощью ряда тестов.
Например, испытуемых просили сообщить о звуковых сигналах. При уровнях
карбоксигемоглобина в пределах 3 – 5% от общего гемоглобина сигналы часто не
воспринимались. Способность определять, какой из двух тонов является более
продолжительным, уменьшается, когда содержание карбоксигемоглобина составляет 2,5 –
4%. Нарушаются также процессы мышления. Простые тесты, такие, например, как
сложение столбца чисел, требуют больше времени для завершения по мере увеличения
уровня карбоксигемоглобина в крови. Ослабевает способность различать повышение
яркости света. В тесте на восприятие яркости дается меньше правильных ответов даже
тогда, когда уровни карбоксигемоглобина невысоки и не превышают 3%.
В экспериментальных ситуациях с повышением уровня карбоксигемоглобина до
10% навыки, необходимые для управления автомобилем, оказывались нарушенными;
реакции на появление стоп-сигнала и на скорость едущего впереди автомобиля
ослабевали. Возможное влияние такого состояния на безопасность движения очевидно. На
скоростных автострадах уровень окиси углерода может подниматься до значений, при
которых серьезно нарушаются навыки вождения.
Врачи давно подозревали, что окись углерода может быть причиной сердечных
приступов, поскольку было обнаружено, что между числом сердечных приступов и
повышением концентрации окиси углерода существует прямая связь. Теперь это
подозрение подкрепилось новыми данными о людях, страдающих стенокардией.
Стенокардия – это хроническая болезнь сердца с характерными болями в груди;
правда, она менее опасна, чем острый спазм сердечных сосудов (инфаркт),
непосредственно угрожающий жизни. С лицами, страдающими стенокардией, были
проведены тесты на их восприимчивость к окиси углерода. Сначала этих людей просили
вдыхать воздух с окисью углерода, концентрация которой была достаточна для
увеличения содержания карбоксигемоглобина до 3%; потом их просили выполнять
11
физические упражнения. В этих условиях приступ стенокардии начинался быстрее, чем в
нормальных; кроме того, приступ продолжался дольше, чем обычно.
Стенокардия – лишь один из видов болезней сердца. Как известно, окись углерода
уменьшает перенос кислорода к тканям. Ткань, которая особенно чувствительна к
недостатку кислорода, – это миокард (сердечная мышца). Эксперименты, проведенные на
больных, страдающих стенокардией, свидетельствуют в пользу предположения о том, что
окись углерода может быть отнесена к агентам, вызывающим сердечные приступы.
Воздействие двуокиси азота на здоровье человека.
Как уже говорилось выше, наибольшую опасность для здоровья человека
представляет двуокись азота, поэтому далее будет рассмотрено воздействие именно этого
газа.
Двуокись азота – газ с неприятным запахом. Даже при малых концентрациях,
составляющих всего 230 мкг•м–3, примерно треть добровольцев, участвовавших в
эксперименте, ощущала его присутствие. Однако способность обнаруживать этот газ
пропадала после 10 мин вдыхания, но при этом люди сообщали о чувстве сухости и
«першении» в горле. Правда, и эти ощущения исчезали при продолжительном
воздействии газа в концентрации, в 15 раз превышающей порог обнаружения,
упомянутый выше.
Двуокись азота не только воздействует на обоняние. Она ослабляет ночное зрение
– способность глаз адаптироваться к темноте. Зрительные и обонятельные ответы на
воздействие двуокиси азота можно назвать сенсорными эффектами. Однако более
важными следует считать патологические и функциональные эффекты двуокиси азота.
Сажа. Это, в основном, маленькие частицы угля, абсорбирующие потенциально
опасные вещества (в частности, полиароматические углеводороды, вызывающие рак).
Частицы достаточно малы, чтобы проникать глубоко в лѐгкие при дыхании. Дизельные
моторы продуцируют значительно больше частиц, чем бензиновые. Частицы в воздухе
могут обострять респираторные заболевания, такие, как бронхит и астма.
12
2 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
В теоретической части была рассмотрена проблема загрязнения атмосферы.
Однако принятие каких-либо мер невозможно без детального изучения и оценки
состояния атмосферы.
В настоящее время употребляют два основных термина, касающихся оценки
качества окружающей природной среды: мониторинг и контроль.
Мониторинг – система наблюдения, оценки и прогноза изменений состояния
окружающей среды под влиянием антропогенного воздействия.
Мониторинг не исключает задачи управления качеством окружающей среды, тогда
как контроль подразумевает не только наблюдение и получение информации, но и
управление состоянием среды.
Практическая часть этой работы состоит из трех этапов. Первый из них –
проведение анализа положения школы в микрорайоне. Второй этап – определение степени
запыленности воздуха. Третий этап – исследование негативного воздействия автострад
на экологию ближайшего окружения нашей школы, которая находится по адресу
ул. Достоевского 41.
Для проведения исследований были выбраны три точки:
Точка №1 – улица Молодежная, возле магазина «Особина», район Славянского
рынка;
Точка №2 – улица Ленина;
Точка № 3 – улица Достоевского.
2.1 Положение школы в микрорайоне
Для расположения школы были проведены измерения расстояний до исследуемых
точек, детского садика, магазина, Славянского рынка и автострад, при помощи шагомера.
3 шага = 152 см.
Средний шаг 152 шага/3 = 51 см.
Расстояние от школы
 до детского садика – 41шаг × 51 см = 21м;
 до ул. Ленина – 608 шагов × 51 см = 310 м;
 до магазина «Акия» – 155 шагов × 51 см = 79 м;
 до ул. Достоевского – 240 шагов × 51 см = 122 м;
 до автостоянки по ул. Достоевского – 250 шагов × 51 см = 127,5 м;
 до ул. Молодежная, Славянский рынок – 455 шагов × 51 см = 232 м;
 до автостоянки по ул. Молодежная, магазин «Особина», район Славянского
рынка – 477 шагов × 51 см = 243 м.
2.2 Определение степени запыленности воздуха
Для изучения степени запыленности воздуха в исследуемых местах были собраны
листья растений. К поверхности листа прилаживала клеящуюся прозрачную пленку. Затем
снимала пленку и той стороной, где отпечатался контур листа вместе со слоем пыли,
прикрепляла ее на лист белой бумаги.
Таблица 3 – Степень запыленности листьев в исследуемых участках
Исследуемый участок
Точка 1
Точка 2
Точка 3
Степень запыленности
Очень запыленные
Слабо запыленные
Менее запыленные
13
Как видно из таблицы 3, наибольшая запыленность воздуха в точке 1
(ул. Молодежная, возле магазина «Особина», Славянский рынок), а наименьшая степень
запыленности воздуха в точке 2 (ул. Ленина), в точке 3 (ул. Достоевского) запыленность
листьев больше, чем по улице Ленина.
2.3 Исследование негативного влияния автотранспорта на экологию
ближайшего окружения школы
На следующем этапе работы была проведена оценка антропогенной нагрузки,
которую оказывает автострада на исследуемые точки.
Для выяснения антропогенной нагрузки оказываемой транспортом на каждый
исследуемый участок, были проведены следующие расчеты. Был произведен подсчет
транспорта, который проезжает по дороге на исследуемом участке за 10 минут,
полученный результат умножен на 6, чтобы узнать количество машин за 1 час. В
дальнейших расчетах учитывалось время проезда машины мимо исследуемого участка, в
среднем машина проезжает в течение 10 секунд. Также было произведено
приблизительное количество выхлопных газов от автомашин поступающих в атмосферу
микрорайона нашей школы в сутки. Известно, что один легковой автомобиль в течение
суток выбрасывает до 1 кг выхлопных газов, в состав которых входит около 30 г угарного
газа, 6 г оксидов азота, соединения свинца, сера и другие загрязняющие вещества.
Грузовой автомобиль или автобус с дизельным двигателем за 1 час работы выбрасывает
до 200 г сажи.
Точка 1. Улица Молодежная, возле магазина «Особина», славянский рынок.
Таблица 4 – Результаты подсчета машин
Легковые автомобили
Автобусы
и
грузовые
машины
10 минут
122
1 час
732
в день
5124
69
414
2898
Таблица 5 – Количество выхлопных газов попадающих в атмосферу в сутки
Легковые автомобили
Автобусы
и
грузовые
машины
Угарный газ, г
17,8
Оксиды азота, г
3,6
Сажа, г
2847
10,1
2,01
1610
Точка 2. Улица Ленина.
Таблица 6 – Результаты подсчета машин
Легковые автомобили
Автобусы
и
грузовые
машины
10 минут
88
1 час
528
в день
3696
14
84
588
Таблица 7 – Количество выхлопных газов попадающих в атмосферу в сутки
Легковые автомобили
Автобусы
и
грузовые
машины
Угарный газ, г
12,8
Оксиды азота, г
2,6
Сажа, г
2053
2,04
0,41
327
14
Точка 3. Улица Достоевскогок.
Таблица 8 – Результаты подсчета машин
Легковые автомобили
Автобусы
и
грузовые
машины
10 минут
37
1 час
222
в день
1554
12
72
504
Таблица 9 – Количество выхлопных газов попадающих в атмосферу в сутки
Легковые автомобили
Автобусы
и
грузовые
машины
Угарный газ, г
5,4
Оксиды азота, г
1,08
Сажа, г
863
1,75
0,35
280
Таблица 10 – Средний результат выхлопных газов попадающих в атмосферу
микрорайона школы № 6 в сутки
Исследуемый участок
Точка 1
Точка 2
Точка 3
Угарный газ, г
2229
1190
572
Оксиды азота, г
13,95
7,42
3,58
Сажа, г
2,8
1,5
0,7
Как видно из таблицы 10, в точке 3 (ул. Достоевского) экологическая обстановка
близка к нормальной и школа не испытывает большой антропогенной нагрузки, так как
она экранирована жилыми дамами и количество транспорта проезжает в меньшем
количестве, чем по улице Молодежная (точка 1). Однако при определении запыленности
можно сказать, что наличие пылевых частиц в воздухе больше, чем по улице Ленина, что
возможно связано с расположением деревьев вдоль дороги.
Со стороны улицы Ленина школа также не испытывает большой антропогенной
нагрузки, так как она находится на большем расстоянии (310 м) и экранирована жилыми
домами. Но жилые дама расположенные вблизи автострады, подвержены наибольшему
воздействию транспорта, зеленых насаждений мало, а вдоль дороги их практически нет.
Со
стороны
улицы
Молодежная
школа
подвержена
наибольшему
неблагоприятному воздействию транспорта, экологическая обстановка в точке 1 близка к
критической.
Но так как мы рассмотрели только сажу, оксиды азота и угарный газ, ограничусь в
рассмотрении данной проблемы только ими.
15
ВЫВОДЫ
Хозяйственная деятельность человека, приобретая все более глобальный характер,
начинает оказывать весьма ощутимое влияние на процессы, происходящие в биосфере. К
счастью, до определенного уровня биосфера способна к саморегуляции, что позволяет
свести к минимуму негативные последствия деятельности человека. Но существует
предел, когда биосфера уже не в состоянии поддерживать равновесие. Начинаются
необратимые процессы, приводящие к экологическим катастрофам.
Из-за увеличения масштабов антропогенного воздействия (хозяйственной
деятельности человека), особенно в последнее столетие, нарушается равновесие в
биосфере, что может привести к необратимым процессам и поставить вопрос о
возможности жизни на планете. Это связано с развитием промышленности, энергетики,
транспорта, сельского хозяйства и других видов деятельности человека без учета
возможностей биосферы Земли. Уже сейчас перед нами серьезные экологические
проблемы, требующие незамедлительного решения.
Массовое сведение зеленных насаждений – одна из наиболее важных глобальных
экологических проблем современности. Деревья играют важнейшую роль в нормальном
функционировании природных экосистем. Они поглощают атмосферные загрязнения
антропогенного происхождения, уменьшение площади лесов нарушает процесс
круговорота кислорода и углерода в биосфере.
Зеленые насаждения призваны оздоровлять городскую среду, очищая и защищая
воздушный бассейн от загрязнения. Деревья вырубают для расширения дорог, парковок, а
те, что выжили – душат выхлопными газами. Здоровье окружающей среды напрямую
зависит от деятельности человека.
Экологическое состояние в районе улицы Молодѐжная является критическим,
поэтому на основании проведѐнных исследований уместны будут следующие
рекомендации, которые были даны и в другой работе учащегося нашей школы,
Шоломицким Е. П., «Городская среда: оценка степени антропогенного воздействия по
стабильности развития берѐзы повислой (Betula pendula L.), оценка антропогенной
нагрузки», в 2010 году:
1. Разработать социальный проект по высадке разновидовых зеленных насаждений
в исследованном районе, а также вдоль улицы Ленина.
2. Обратить внимание властей на проблему личного транспорта в районе
Славянского рынка и магазина «Особина», особенно в выходные дни, когда транспорт
размещается там, где его быть вовсе не должно.
Тема, начатая Шоломицким Е. П., будет продолжать своѐ развитие и в дальнейшем
будут проведены более подробные исследования в этой области.
16
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. Арустамов, Э.А. др. Природопользование: Учебник. – М.: Издательско-торговая
корпорация «Дашков и К◦», 2003. – 312 с.
2. Новиков, Ю.В., Экология, окружающая среда и человек: Учеб. Пособие для вузов,
средних школ и колледжей. – М.: ФАИР-ПРЕСС, 2000. – 320 с.
3. Школьный экологический мониторинг. Учебно-методическое пособие / Под ред. Т.Я.
Ашихминой. – М.: АГАР, 2000.
4. Калинин, М.Ю. Природные ресурсы Речицкого района: современное состояние /
Центральный научно-исследовательский институт комплексного использования
водных ресурсов, Речицкая райинспекция природных ресурсов и охраны окружающей
среды. – Минск: ООО «Белсэнс», КУП «Редакция газеты «Дняпровец», – 207 с.: ил., 52
отд. с. цв. ил.
5. Банников А.Г., Рустамов А.К., Вакулин А.А. Охрана природы : Учеб. для с.-х. учеб.
заведений. - М.: Агропромиздат, 1995. - 287 c.
6. Введение в экологию. - М.: ИздАТ., 1992. - 111 c.
7. Мансурова, С.Е., Шклярова, О.А. Здоровье человека и окружающая среда: Элективный
курс. – М.: «5 за знания»; СПб.: ООО «Виктория плюс», 2006. -112 с. – (Электив).
8. Никаноров А.М., Хоружая Т.А. Глобальная экология: Учебное пособие. – М.:
«Издательство ПРИОР», 2000.
9. Хабарова Е.И., Панова С.А. Экология в таблицах. 10(11) кл.: Справочное пособие. –
2-е изд. – М.: Дрофа, 2001. – 128 с.
10.Американское химическое общество. Химия и общество: Пер. с англ. – М.: Мир, 1995.
– 560 с., ил.
11.Экология. Учебное пособие. – М.: Знание, 1999. – 288 с.
12.Новиков Ю.В. Природа и человек. – М.: Просвещение, 1991. – 233 с.: ил..
17
ПРИЛОЖЕНИЕ
Рис.1 Машины стоящие в неположенном месте (точка 1)
Рис. 2 Машины «отвоѐвывают» жизненное пространство у человека (точка 1)
(неудивительно, почему запыленность воздуха в данном месте близка к
критическому; машины стоят уже не на парковке, фактически подступают к дому №
18 по улице Молодѐжной)
18
Рис 3. Ещѐ одно свидетельство того, что в точке 1 действительно экологическая
ситуация близка к критической.
19
Рис. 4 План района средней школы № 6