Влияние продуктов нефтепереработки на окружающую среду

Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение
гимназия № 18
Тема: «Влияние
продуктов нефтепереработки
на окружающую среду»
Секция: естествознание
Овчинников Данил Михайлович ,
Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение
гимназия № 18 г. Нижний Тагил Свердловской области
2 класс
Научный руководитель:
Бабайлова Елена Владимировна
учитель начальных классов
г. Нижний Тагил, 2014 /2015 учебный год
Оглавление
Введение
3
Глава 1. Теоретическая часть.
1.1.Влияние паров нефтепродуктов на здоровье человека
4
Глава 2. Практическая часть
2.1. Испаряемость различных видов топлива
5
2.2. Влияние различных видов топлива на живые организмы в воде
9
2.3. Влияние продуктов нефтепереработки на почву
13
Заключение
14
Библиографический список
16
Приложение
17
Аннотация
В работе рассматривается важная на сегодняшний день проблема влияния
автозаправочных станций и хранилищ нефтепродуктов на окружающую среду. В
результате экспериментов и наблюдений доказано, что бензин испаряется значительно
быстрее дизельного топлива, более токсичен, следовательно, наносит больший вред
окружающей среде, а наличие данных продуктов нефтепереработки в воздухе, воде и
почве приводит к гибели живых организмов.
2
Введение
Современный благоустроенный город обеспечивает множество удобств
жизни, то, что принято называть комфортом. Но не все задумываются над
тем, что платить за этот комфорт людям приходится не чем иным, как
собственным здоровьем и здоровьем своих близких. Следовательно, экология
городской жизни - это очень сложное явление, в котором должны
обеспечиваться
оптимальные
условия
жизни
человека.
Нет
нужды
доказывать, что сами собой эти условия не создаются. Нужны усилия,
разумное и дальновидное отношение к проблеме экологии городской жизни.
[1]
Экологических проблем современного города – великое множество.
Моя мама – эколог. Она подсказала мне тему, на наш взгляд, наименее
освещаемую сегодня – отрицательное влияние автозаправочных станций на
окружающую среду.
Цель исследования: изучить влияние различных видов топлива
(нефтепродуктов) на окружающую среду.
Задачи:
1. Изучить литературу по проблеме загрязнения воздуха, воды, почвы
продуктами нефтепереработки;
2. Провести наблюдение за скоростью испарения бензина и дизельного
топлива;
3. Экспериментально
доказать
вредное
влияние
продуктов
нефтепереработки на воду и почву – среду обитания живых
организмов.
Объект исследования: бензин, дизельное топливо
Предмет исследования: процесс влияния бензина и дизельного
топлива на воздух, воду и почву.
Практическая
значимость:
в
работе
на
примере
опытного
исследования доказано, что бензин испаряется значительно быстрее
дизельного топлива, более токсичен, следовательно, наносит больший вред
3
окружающей среде, а наличие данных продуктов нефтепереработки в воде и
почве приводит к гибели живых организмов.
Используются следующие
методы: изучение литературы, опыт, наблюдение, эксперимент.
Глава 1.
1.1. Влияние паров нефтепродуктов на здоровье человека
За последние десятилетия человечество окончательно убедилось, что
первым виновником загрязнения атмосферного воздуха — одного из
основных источников жизни на нашей планете, является детище научнотехнического прогресса — автомобиль. Автомобиль, поглощая столь
необходимый для протекания жизни кислород, вместе с тем интенсивно
загрязняет воздушную среду токсичными компонентами, наносящими
ощутимый вред всему живому и неживому. Вклад в загрязнение
окружающей среды — 60 - 90%.
Выхлопные газы, продукты горения – все это, несомненно, является
источником загрязнения воздуха. Однако необходимо учесть и возросшее
количество автозаправочных станций, построенных, зачастую, без учета
социально-экологических последствий. В нашем городе АЗС стоят вблизи
жилых домов, детских садов, больниц (Приложение 1).
А между тем мы нашли очень интересные данные, красноречиво
говорящие о влиянии испарений бензина на повышение тревожности и
агрессивности человека.
В новом исследовании, опубликованном в журнале BMC Physiology,
опыты на крысах показали, что испарения бензина могут вызывать
настоящую агрессию. Крысы, которых подвергали воздействию паров, с
большей охотой царапались и дрались друг с другом. Также, у них
проявлялись признаки беспокойства и тревожности. Согласно данным
ученых из университета Каира, Египет, химические вещества испарений
вызывали повреждение клеток мозга, вследствие чего менялось поведение
животных.
4
Ученые предупреждают, что пары бензина, воздействию которых люди
подвергаются ежедневно, могут влиять на их психическое и физическое
здоровье. Ведущий автор исследования Амал Кинави (AmalKinawy) пишет:
«Повышенная агрессия может быть еще одной опасностью для людей,
хронически подвергающихся воздействию городского воздуха, загрязненного
выхлопными газами автомобилей. Миллионы людей каждый день вдыхают
пары бензина, заправляя свои машины». Так что, не следует удивляться, если
вы, заливая бензин в бак на заправке, вдруг почувствуете необъяснимую
злость или тревожность. [2]
Также нужно отметить влияние паров бензина на возросшее количество
людей, страдающими болезнями верхних дыхательных путей, различными
видами аллергических реакций. Следовательно, условия правильного
хранения топлива являются одним из необходимых факторов охраны
окружающей среды.
Глава 2.
2.1.Испаряемость различных видов топлива
Отрицательное влияние автозаправочных станций на окружающую среду,
по сравнению с другими хранилищами нефтепродуктов, проявляется в
большей мере. Это связано с тем, что, с одной стороны, выбросы происходят
из источников высотой 2-3 м от поверхности земли, а с другой –
преимущественное
количество
АЗС
размещается
в
черте
крупных
мегаполисов с высокой плотностью застройки и значительной концентрацией
автотранспорта. [1] (Приложение 2,3)
Поэтому на данном этапе развития общества, при постоянном росте парка
автомобильных средств, борьба с потерями нефтепродуктов является одним
из актуальных направлений. Проектированием автозаправочных станций
занимаются целые научно – исследовательские институты. Это и не является
темой нашего исследования. На простом примере мы хотели доказать, что
5
содержание топлива в открытых резервуарах, а также строительство АЗС
вблизи жилых домов крайне опасно для жизни и здоровья человека.
Для эксперимента мы подготовили 3 емкости, в которые поместили
бензин АИ – 92, АИ – 95, дизельное топливо. В каждой на начало
эксперимента содержалось по 50 мл жидкости. Условия хранения –
естественные. Температура воздуха + 17 С, влажность – повышенная.
2 сентября 2014 г.
Ровно через сутки объем бензина уменьшился: АИ – 92, АИ – 95 составил
по 25 мл, запах очень резкий. Объем дизельного топлива не уменьшился.
3 сентября 2014 г.
6
Температура воздуха + 16 С, влажность воздуха
повышенная. Запах
бензина вызывает чувство повышенной тревожности. После 10 минут
пребывания в помещении заболела голова, потребовалось срочно выйти на
свежий воздух.
В следующие сутки запах стал менее резким, скорость испарения
значительно снизилась.
4 сентября 2014 г.
Испарение бензина составило 4 мл, дизельного топлива – 0 мл. Однако
папа сказал, что зажигать спички или электричество в помещении опасно,
т.к. воздух полон парами бензина.
7
5 сентября 2014 г.
Испарение бензина за сутки составило примерно 2 мл, дизельного топлива
– 0 мл.
6 сентября 2014 г.
Испарение бензина составило еще 2 мл, дизельного топлива – 0 мл. Запах
менее резкий, но стойкий, сохранился даже тогда, когда емкости вынесли из
помещения. Цвет жидкостей остался без изменений.
8
Таким образом, всего за 4 суток бензин испарился более чем на 33 мл,
причем разное октановое число не влияло на скорость испарения.
Максимально большое испарение произошло в первый день. Объем
дизельного топлива практически не изменился. В помещении сохранялся
резкий запах, вызывающий кашель и слезливость, чувство тревожности.
Необходимо отметить, что емкости с топливом находились в помещении.
Если бы они стояли на открытом пространстве, испарение происходило
гораздо быстрее.
Этот же самый эксперимент был проведен в ноябре и в декабре , т.е.
при температуре – 12 градусов и – 20 градусов по Цельсию. Испарение
происходило медленнее, но в таких же пропорциях. Причем, отметим, что
чем ниже температура, тем ниже скорость испарения. (Примерно в 2 раза)
В результате нашего эксперимента мы пришли к следующим выводам:
 Испаряемость бензина гораздо выше дизельного топлива, поэтому
требования к его хранению должны быть гораздо выше;
 Бензин должен храниться в условиях строгой герметичности, в
темном прохладном месте, защищенном от прямого попадания
солнечных лучей;
 Содержать бензин в открытых емкостях в домашних условиях
категорически запрещается; на АЗС требования к хранению должны
быть повышены;
 Испарения бензина токсичны и очень опасны для человека;
2.2.Влияние различных видов топлива на живые организмы в воде.
В настоящее время проблема загрязнения водных объектов (рек, озер,
морей, грунтовых вод и т.д.) является наиболее актуальной, т.к. всем
известно выражение - «вода - это жизнь». Без воды человек не может
прожить более трех суток.
Вода является средой обитания многих организмов.
Пресная вода,
которая возвращается в океан и другие водоёмы с суши, часто загрязнена.
Практически не пригодной для питья стала вода многих рек России.
9
Проблема сохранения качества воды является на данный момент самой
актуальной. Науке известно более 2,5 тыс. загрязнителей природных вод. Это
пагубно влияет на здоровье населения и ведет к гибели рыб, водоплавающих
птиц и других животных, а также к гибели растительного мира водоёмов.
Нефть
и
нефтепродукты
являются
основными загрязнителями
внутренних водоемов, вод и морей, Мирового океана. Попадая в водоемы,
они создают разные формы загрязнения: плавающую на воде нефтяную
пленку, растворенные в воде нефтепродукты и т.д. При этом изменяется
запах, вкус, окраска, поверхностное натяжение, вязкость воды, уменьшается
количество кислорода, появляются вредные органические вещества, вода
приобретает
токсические свойства и представляет угрозу не только для
человека.
Загрязнение пресных вод стало столь значительным, что вызывает
тревогу во многих странах. Причины загрязнения рек и озер — интенсивное
развитие промышленного производства. Загрязнение вод углеводородами
является в настоящее время одним из основных видов загрязнения
гидросферы
современным
обществом.
Углеводородное загрязнение возникает в результате многих факторов,
связанных с добычей нефти, ее транспортировкой и использованием
нефтепродуктов: топлива и смазочных материалов.
Действие углеводородов нарушает экологическое равновесие замкнутых
морей. Загрязнение производными нефти приводит к тому, что рыбу
невозможно употреблять из-за неприятного вкуса. Кроме того, содержание в
воде бензина даже при таких низких концентрациях, как 1 млн - 1, может
привести к тому, что значительное количество подземных вод станет
неприемлемым для питья в случае просачивания сточных вод через почву в
водоносные слои. Даже незначительное содержание бензина приводит к
нарушению экологического равновесия отдельных популяций рыб и других
обитателей речной и морской фауны.
10
При попадании топлива в воду содержание кислорода в ней резко
снижается. Происходит подавление жизнедеятельности растений и возможно
уничтожение в целом. Это в свою очередь резко сокращает выработку
кислорода океаническими водорослями.
Общее воздействие нефтепродуктов (бензин, дизельное топливо, мазут и
т.д.) на морскую среду можно разделить на 5 категорий:
1) отравление;
2) нарушения физиологической активности;
3) эффект прямого обволакивания живого организма нефтепродуктами;
4) болезненные изменения, вызванные внедрением углеводородов в
организм;
5) изменения в биологических особенностях среды обитания.
Если содержание углеводородов в воде даже меньше 10-7%, они могут
поглощаться организмом и накапливаться в различных тканях. Такое
внедрение химических веществ, содержащих углеводороды, изменяет вкус
съедобных организмов, кроме того, это опасно, т.к. подобные вещества
являются канцерогенными. При продолжительном пребывании в этих
условиях возможно постоянное загрязнение организма [3].
Для эксперимента были взяты образцы разных водорослей и
погружены в воду с различными видами топлива: бензин АИ-96 и дизельное
топливо. Наблюдение проводилось в течение трёх дней.
Исходя из визуальных наблюдений за растениями, находящимися в
водной среде с добавлением разных видов топлива в течение трёх дней, было
обнаружено, что, несмотря на то, что
бензин
является
легко
испаряемым
нефтепродуктом, но высокотоксичным
веществом, оказал большее негативное
влияние на водоросли. В течение трёх
дней дизельное топливо значительного
11
негативного воздействия на водоросли не оказало, хотя оно далеко не
безобидное вещество. Его воздействие на растения более медленное, однако,
более губительное.
Описание эксперимента приведено в таблице 1.
Таблица 1.
Результаты эксперимента по определению влияния бензина и дизельного
топлива на живые организмы в воде (3 день)
Чистая вода
Вода с добавлением
Вода с добавлением
бензина
дизельного топлива
Элодея канадская
Капомба
Валеснерия
Выводы:
 Водоросли в чистой воде к 3 дню выросли, не изменили окраски
и внешнего вида.
 Водоросли в воде с добавлением бензина погибли, опустились на
дно емкостей, еще через несколько дней началось их гниение.
 Водоросли в воде с добавлением дизельного топлива изменили
свою окраску, перестали развиваться.
12
Следовательно, можно сделать следующий вывод: загрязнение
водоёмов нефтепродуктами влияет на среду обитания и может привести к
невозможности выживания растений и живых организмов. А неправильное
хранение данных продуктов, утечка могут привести к масштабной
экологической катастрофе.
2.3.Влияние продуктов нефтепереработки на почву.
Влияние бензина и дизельного топлива на почву мы решили проверить
с помощью визуального наблюдения за одуванчиками – неприхотливыми
растениями города и деревни. Результаты наблюдений представлены в
таблице 2.
Таблица 2.
Результаты наблюдений по определению влияния продуктов
нефтепереработки на почву
Место
расположения Внешний вид растения
растения
Одуванчик
за
Описание внешнего вида
растения
лекарственный
городом
(500
м
от
проезжей части)
Почва полностью покрыта
травяным
покровом,
соцветие
пышное,
количество
пыльцы
обильное.
Одуванчик
лекарственный
вблизи проезжей части
На
некоторых
участках
почвы травяной
покров
отсутствует,
соцветие
небольшое,
пыльцы
количество
незначительное.
Растение имеет характерный
запах бензина.
Одуванчик лекарственный,
Травяной
обнаруженный
значительные
на
покров
редкий,
участки
территории автозаправочной
почвы оголены. Соцветие
станции
небольшое.
Количество
пыльцы незначительное.
13
Выводы:
 На
участках
земли,
нефтепереработки,
незагрязненных
одуванчик
пышно
продуктами
развивается,
имеет
обильное количество пыльцы, развитую и сильную корневую
систему;
 На участках вблизи автозаправок и проезжей части растение
плохо
развивается,
т.к.
почва
отравлена
продуктами
нефтепереработки.
Следовательно, влияние продуктов нефтепереработки на корневую
систему растений значительно. Разлив топлива (даже незначительный) может
привести к угрожающим последствиям.
Заключение.
В результате работы над проектом я понял, насколько может быть
опасно то, что мы считаем великим благом для человека: продукты
нефтепереработки. По данным исследований, проведенных моей мамой, при
ежесуточном заполнении резервуара АЗС в течении месяца, в окружающую
среду попадает летом 690 л бензина, зимой 330 л.. Скорость испарения
бензина очень велика, особенно в первые сутки, следовательно, необходимо
соблюдать меры предосторожности при его хранении, чтобы не произошла
экологическая катастрофа. Дизельное топливо в этом отношении более
безопасно, т.к. испаряется очень медленно. Кроме этого, попадание бензина
в воду и почву более опасно для живых организмов, чем дизельное топливо,
т.к. более токсично.
Поэтому строительство АЗС вблизи
жилых
домов
неправильном
недопустимо,
хранении
бензина,
при
это
может привести к массовому отравлению
людей, гибели всех живых организмов.
Однако, на сегодняшний день человек не может обойтись без этих благ
14
цивилизации. Поэтому строительство АЗС должно соответствовать всем
требованиям экологической безопасности!
15
Список использованных источников:
1. Тарковская М. В. «Разработка мероприятий для уменьшения выбросов от АЗС»
Режим доступа: сайт «Мировые Водные Технологии»
2. htt // Menslife.info /
3.
otherreferats.allbest.ru›Экология›Проблема загрязнения водоемов
16
Приложение 1
17
Приложение 2
Карта расположения автозаправочных станций на территории города
Приложение 3
объемная доля паров бензина в воздухе, %
100
90
80
70
60
50
объемная доля паров бензина
в воздухе, %
40
30
20
10
0
30
50 100 150 200 250 300 350 400 450 500
Расстояние до жилых объектов, м
18