проект Выбросы угарного газа г. Кирсанова

Областная научно-практическая конференция учащихся
«Человек и Природа»
Номинация «Экология воздушной среды»
Выбросы автомобильным
транспортом угарного газа
в г. Кирсанове.
Работу выполнила
ЗАЙЦЕВА ВЕРОНИКА АЛЕКСАНДРОВНА,
уч-ся 11-б класса МБОУ СОШ №1
Руководитель работы учитель географии
МБОУ СОШ №1
ПУСТОВАЛОВА АНАСТАСИЯ ФЕДОРОВНА
г. Кирсанов
2014
1
СОДЕРЖАНИЕ
1. Введение ……………………………………………………
2. Методика исследований …………………………………..
3. Результаты исследований и их анализы …………………
4. Выводы …………………………………………………….
5. Заключение ………………………………………………..
6. Список использованной литературы …………………….
7. Приложения ……………………………………………….
2
ТЕЗИСЫ
1.Атмосферный воздух
природная среда.
–
самое
важная
жизнеобеспечивающая
2. Влияние загрязненной атмосферы на:
- гидросферу;
- почву;
- растительный покров;
- здоровье человека.
3. Процессы и источники загрязнения приземной атмосферы.
4. Охрана атмосферы воздуха – приоритетная проблема экологии.
5. Структура исследования атмосферного воздуха в Тамбовской
области.
6. Динамика выбросов загрязняющих веществ в атмосферу от
стационарных источников на территории Тамбовской области.
7. Анализ загрязнения атмосферы выбросами
транспорта на улицах города Кирсанова.
3
автомобильного
ВВЕДЕНИЕ
Качество воздуха – один из важнейших показателей качества окружающей
среды, влияющий на здоровье человека, состояние зеленых насаждений,
архитектурных сооружений, памятников.
Атмосферный воздух является самой важной жизнеобеспечивающей
природной средой и представляет собой смесь газов и аэрозолей приземного
слоя атмосферы, сложившуюся в ходе эволюции Земли, деятельности человека
и находящуюся за пределами живых, производственных и иных помещений,
именно поэтому в данной работе этой проблеме уделено больше внимания.
Результаты экологических исследований, как в России, так и за рубежом
однозначно свидетельствует о том, что загрязнение приземной атмосферы –
самый мощный, постоянно действующий фактор воздействия на человека,
пищевую цепь и окружающую среду. Атмосферный воздух имеет
неограниченную емкость и играет роль наиболее подвижного, химически
агрессивного и всепроницающего агента взаимодействия вблизи поверхности
компонентов биосферы, гидросферы и литосферы.
В последние годы получены данные о существенной роли для сохранения
биосферы озонового слоя атмосферы, поглощающего губительное для живых
организмов ультрафиолетовое излучения Солнца и формирующего на высотах
около 40 км тепловой барьер, предохраняющий охлаждение земной
поверхности. Воздух жилищ и рабочих зон имеет большое значение из-за того,
что человек проводит здесь значительную часть времени.
Атмосфера оказывает интенсивное воздействие не только на человека и
биоту, но и на гидросферу, почвенно-растительный покров, геологическую
среду, здания, сооружения и другие техногенные объекты. Поэтому охрана
атмосферного воздуха и озонового слоя является наиболее приоритетной
проблемой экологии и ей уделяется пристальное внимание во всех развитых
странах.
Загрязненная приземная атмосфера вызывает рак легких, горла и кожи,
расстройства центральной нервной системы, аллергические и респираторные
заболевания, дефекты у новорожденных и многие другие болезни, список
которых определяется присутствующими в воздухе загрязняющими вещества
и их совместным воздействием на организм человека. Результаты
специальных исследований, выполненных в России и за рубежом, показали,
что между здоровьем населения и качеством атмосферного воздуха
наблюдается тесная положительная связь.
Основные агенты воздействия атмосферы на гидросферу – атмосферные
осадки в виде дождя и снега, в меньшей степени смога, тумана. Поверхностные
4
и подземные воды суши имеют главным образом атмосферное питание и
вследствие этого их химический состав зависит в основном от состояния
атмосферы.
Подсчет баланса количества тяжелых металлов в снеговом покрове показал,
что основная их часть растворяется в снеговой воде, т.е. находятся в
миграционно–подвижной форме, способной быстро проникать поверхностные
и подземные воды, пищевую цепь и организм человека.
Отрицательное влияние загрязненной атмосферы на почвенно–
растительный покров связано как с выпадением кислотных атмосферных
осадков, вымывающих кальций, гумус и микроэлементы из почв, так и с
нарушением процессов фотосинтеза, приводящих к замедлению роста гибели
растений. Высокая чувствительность деревьев (особенно березы, дуба) к
загрязнению воздуха выявлена давно. Совместное действие их факторов
приводит к заметному уменьшению плодородия почв и исчезновению лесов.
Кислотные атмосферные осадки рассматриваются сейчас, как мощный фактор
не только выветривания горных пород и ухудшения качества несущих
грунтов, но и химического разрушения техногенных объектов, включая
памятники культуры и наземные линии связи.
Процессы и источники загрязнения приземной атмосферы многочисленны и
разнообразны. По происхождению они подразделяются на антропогенные и
природные. Среди антропогенных, к наиболее опасным процессам, относятся:
сгорание топлива и мусора, ядерные реакции при получении атомной энергии,
испытаниях ядерного оружия, металлургия и горячая металлообработка,
различные химические производства, в том числе переработка нефти и газа,
угля.
Высокая опасность химических и биохимических производств заключается
в потенциальной возможности аварийных выбросов в атмосферу чрезвычайно
токсичных веществ, а также микробов и вирусов, которые могут вызвать
эпидемии среди населения и животных.
В настоящее время в приземной атмосфере находятся многие десятки тысяч
загрязняющих
веществ
антропогенного
происхождения.
Ввиду
продолжающегося роста промышленного и сельскохозяйственного
производства появляются новые химические соединения, в том числе сильно
токсичные. Главными антропогенными загрязнителями атмосферного воздуха
кроме крупнотоннажных оксидов серы, азота, углерода, пыли и сажи, являются
сложно органические, хлорорганические и нитросоединения, техногенные
радионуклиды, вирусы и микробы. Наиболее опасны широко
распространенные в воздушном бассейне России диоксин, бенз(а)пирен,
фенолы, формальдегид, сероуглерод.
5
Наиболее чутким и надежным и надежным индикатором состояния
приземной атмосферы является снеговой покров, который на территории
Тамбовской области продолжается с ноября-декабря по март- апрель. Он
депонирует загрязняющие вещества за сравнительно длительный период
времени
и
позволяет
установить
местоположение
источника
пылегазовыбросов по комплексу показателей.В снеговых выпадениях
фиксируются загрязнители, которые не улавливаются прямыми измерениями
или расчетными данными по пылегазовыбросам. Снегохимическая съемка
дает возможность оценить запасы загрязнителей в снеговом покрове, а также
«мокрую» и «сухую» нагрузки на окружающую среду, которые выражаются в
определении количества (массы) выпадений загрязняющих веществ в единицу
времени на единицу площади. Широкому применению съемки способствует
то, что основные промышленные центры России находятся в зоне устойчивого
снегового покрова.
Прогноз состояния приземной атмосферы осуществляется по комплексным
данным. К ним, прежде всего, относятся результаты мониторинговых
наблюдений, закономерности миграции и трансформации загрязняющих
веществ в атмосфере, особенности антропогенных и природных процессов
загрязнения воздушного бассейна изучаемой территории.
По данным ежегодных докладов о состоянии окружающей среды на территории
Тамбовской области общий объем выбросов загрязняющих веществ в атмосферу за
период с 2000 по 2012 годы изменялся в соответствии с данными рис.1
По уточненным результатам оценки управления Роспотребнадзора по Тамбовской
области общий объём выбросов в 2011 году составил 146,33 тыс. т/год.
Таким образом, говорить об устойчивой тенденции к снижению объемов выбросов ЗВ
пока еще рано, поскольку мы наблюдаем скачкообразное изменение степени загрязнения
атмосферы, обусловленное рядом независящих друг от друга причин: изменением
производственных объемов различных отраслей промышленности.
Из рисунка 2 следует, что в
Из рисунка 2 следует, что выбросы от автотранспорта за 12 лет
6
уменьшились на 70,86 тыс. т/год, однако в среднем они превышают выбросы от стационарных источников в 5 раз, что говорит о глобальной
проблеме, требующей быстрого и эффективного решения. Показатели значе-
МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ
При работе по проекту школьникам предлагается изучить
транспортную нагрузку на улицах, оценить количество угарного газа,
попадающего в окружающую среду с выхлопными газами автомобилей.
Предполагается, что на основе полученных данных участники проекта
выработают предложения по улучшению экологической ситуации.
Учащимся предложили разделить машины на четыре группы: легковые;
грузовые; автобусы; микроавтобусы. Так же нами была упрощена формула
по расчету выброса до следующего вида: M = m . n, где m – количество
угарного газа, выбрасываемого одним автомобилем определенного типа, г/км
(в этом коэффициенте мы заранее учли влияние среднего возраста
автомобилей и технического состояния машин), n – среднее количество
автомобилей определенного типа, проехавших за один час, М – масса
угарного газа, выбрасываемого автомобилями определенного типа на
протяжении одного километра пути.
Цель: формирование экологического сознания и экологической культуры у
школьников.
Задачи:
1. Привлечение внимания детей к проблеме загрязнения атмосферы.
7
2. Выявление путей решения проблемы загрязнения воздуха.
3. Реализация межпредметных экологических связей.
4. Формирование активной позиции школьников по вопросам защиты
окружающей среды.
5. Развитие коммуникативных способностей ребят.
6. Развитие навыков сотрудничества.
7. Закрепление навыков действий с дробными выражениями,
применение этих действий при решении практических задач.
8. Формирование навыков чтения и составления столбчатых
диаграмм.
Этапы экологического исследования
1."Погружение" в проблему. На этом этапе учащиеся знакомятся с одной из
глобальных экологических проблем – загрязнением атмосферы, выбросами
автотранспорта, распределяются задания между всеми учениками класса.
2. Организация деятельности
1. Подсчитать количество машин, проезжающих в час по улицам:
Красноармейская, ул. Мира, ул. Рабоче- Крестьянская, Советская, - разделив
их на следующие типы: легковые; грузовые; автобусы, микроавтобусы.
Подсчет вести два раза за день: с 10 до 11 часов (час пик), и с 17 до 18 (время
затишья)
2. Подготовить плакат с девизом урока и плакаты, иллюстрирующие
проблему загрязнения атмосферы, сообщение по теме.
3. Осуществление деятельности и подведение итогов (презентация
результатов)
Заключительный этап проводится в форме внеклассных мероприятий (одно
или два занятия, по необходимости), в ходе которых учащиеся завершают
выполнение заданий в рабочем листе, формулируют выводы, заполняют
экспертную справку. Ученики класса делятся на группы: первая – улица
Красноармейская, Советская, вторая – Мира и Рабоче - Крестьянская. На
доске заготовлены ватманы для составления сравнительных диаграмм,
начерчены таблицы, которые заполняют представители групп в ходе занятия.
ХОД ЗАНЯТИЯ
Вступительное слово о целях и задачах.
Сообщение о проблемах, связанных с загрязнением атмосферы.
Деятельность по рабочему листу (решение задач, составление диаграмм) .
8
Подведение итогов, обсуждение данных.
Составление экспертной справки.
Слово в защиту воздуха.
Задания для групп на внеклассном занятии.
Задание 1. Заполнить таблицу (каждая группа по своим улицам)
Задание 2. Используя данные таблицы, построить сравнительные
диаграммы: выброс угарного газа автомобилями разных типов (для каждой
улицы); выброс угарного газа на разных улицах.
Задание 3. Предположить, что весь автотранспорт перевели на газ и любой
тип автомобиля выбрасывает в среднем 25 г/км угарного газа. Как изменится
состояние воздушной среды? Заполнить таблицу 2 на рабочем листе и
достроить диаграммы.
Задание 4 (устно). Ответить на вопросы: на какой из обследованных улиц
состояние воздушной среды наиболее благоприятно и почему; сделать вывод
об использовании сжатого газа в виде топлива.
Задание 5. Разработать в группах предложения по улучшению качества
воздушной среды и заполнить экспертную справку.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
Таблица 1.
Ф. И. заполняющих: ……………………………….
Рабочая формула: М = m . n, где m – количество угарного газа,
выбрасываемого одним автомобилем определенного типа (г/км), n – среднее
количество автомобилей определенного типа, проехавших за один час.
(название улицы)
m
n
грузовые автомобили
легковые автомобили
автобусы
9
М
микроавтобусы
Всего:
Таблица 2.
m n М
все типы автомобилей
9000
8000
7000
6000
Красноармейская
5000
Рабочая - крестьянская
4000
Мира
Советская
3000
2000
1000
0
грузовые
автомобили
легковые
автомобили
автобусы
микроавтобусы
20000
18000
16000
14000
12000
10000
8000
6000
4000
2000
0
Красноармейская
Мира
Советская
Рисунок 1
10
Рабочая-крестьянская
ВЫВОДЫ
Экспертная справка о состоянии воздушной среды улиц Советская,
Рабочая - крестьянская, Красноармейская и Мира
11 февраля 2014 года учащиеся 11 Б класса, МБОУ СОШ № 1
Результаты расследования (где n – количество автомобилей определенного
типа, m – выброс угарного газа одним автомобилем определенного типа, М =
m . n)
Улица
Улица
Улица
Улица Мира Рабоче
- Советская
m
Красноармейская
Крестьянская
(г/км)
n
М
n
М
n
М
n
М
грузовые
автомобили
89
легковые
автомобили
24,7
автобусы
17
1513
194
2321,8 322 7953,4
1734,6
6
495,6
18
1486,8
340,8
9
511,2
13
738,4
7298
92
178
4396,6
311 7681,7
82,6
13
1073,8
21
микроавтобусы 56,8
28
1590,4
6
301
14358,8
430 17945,1 226
Всего:
82
8188
27
2403
4841,6 380 12581,6
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Предложения по улучшению качества воздушной среды.
В последние десятилетия в связи с быстрым развитием автотранспорта в г.
Кирсанове доля выбросов, поступающих в атмосферу от подвижных
источников: грузовых и легковых автомобилей. Согласно оценке, в городах
Тамбовской области на долю автотранспорта приходится от 30% до 70%
общей массы выбросов.
Проектно-исследовательская деятельность учащихся проходила по
наблюдениям за транспортной нагрузкой на улицах Р- Крестьянская, Мира,
Советская, Красноармейская. При работе по проекту учащиеся оценили
количество угарного газа попадающего с выхлопными газами автомобилей в
окружающую среду. На основе полученных данных участники проекта
выработали следующие предложения:
1. С целью снижения загрязнения воздушного бассейна выбросами
автотранспорта в области должны проводиться мероприятия по
11
переоборудованию автомобильного транспорта с бензина на газ, развиваться
сеть газозаправочных станций, уделять повышенное внимание системе
прохождения автотранспортом технических осмотров.
2. Уменьшить транспортную нагрузку, особенно грузовых автомобилей,
проходящих через город по трассе Москва- Саратов на улицах города
Кирсанова для улучшения качества воздуха.
3. Построить объездную дорогу, минуя город Кирсанов, тем самым
уменьшив выбросы угарного газа на улицы города.
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. Алимов А.А., Случевский В.В. Век XX: Экология и идеология Л., 1988
г.
2. Государственный доклад по экологии, 1999 г.
3. Плотников В.И. На перекрестках экологии. Москва, 1999 г.
4. Сорокин П.А. Человек. Цивилизация. Общество: М, Высшая школа.
1992 г.
ПРИЛОЖЕНИЯ
12