Исследование состояния воздушной среды на трассе Липецк — Данков в районе с.Куймань. проект ирина. Исследование состояния воздушной среды на трассе Липецк Данков в районе с. Куймань автор Хайрулина
 Скачать 26.04 Kb.
|
Отдел образования администрации Лебедянского муниципального района Липецкой областиМуниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение СОШ с. Куймань Лебедянского муниципального района Липецкой областисекция - Экология исследовательская работа Исследование состояния воздушной среды на трассе Липецк — Данков в районе с.Куймань автор – Хайрулина Ирина, 8 класс, МБОУ СОШ с.Куймань руководитель – Пенькова Ольга Анатольевна, учитель биологии МБОУ СОШ с.Куймань Куймань — 2021 План.Введение 3 Обзор литературы 4 Материалы и методики 6 Описание района исследований 6 Определение загруженности автодороги Липецк - Данков в районе с.Куймань 6 Подсчет вредных веществ, выделяемых автотранспортом в районе за год. 7 Анализ полученных в ходе исследования данных 8 Состояние воздуха на основе метода лихеноиндикации 8 Оценка состояния воздуха по состоянию хвои сосны обыкновенной 9 Общие выводы по исследованию 10 Заключение 10 Список литературы и интернет ресурсов 11 3 Введение.Сегодня в мире особо значимой проблемой является проблема ухудшения качества внешней среды обитания, особенно состояние атмосферного воздуха. Нет ничего на свете нужнее воздуха. Без воды можно прожить несколько дней. Без пищи – несколько недель. А без воздуха лишь несколько мгновений. Существуют два основных источника загрязнения атмосферного воздуха: естественный и антропогенный. Наиболее остро ощущается антропогенное загрязнение воздушной среды, особенно большой «вклад» в это вносит автомобильный транспорт. Объект исследования: воздух на автотрассе Липецк — Данков в районе с.Куймань Лебедянского района Предмет исследования: экологическое состояние воздуха на трассе Липецк — Данков в районе с.Куймань Лебедянского района Гипотеза: автомобильная дорога Липецк — Данков становится с каждым годом все более загруженной, что отрицательно сказывается на качестве воздуха в районе трассы Цель работы: оценить чистоту воздуха на трассе Липецк — Данков в районе с.Куймань Лебедянского района Задачи: Описать район исследования Определить загруженность автодороги Липецк - Данков в районе с.Куймань. Подсчитать количество вредных веществ, выделяемых автотранспортом в исследуемом районе за год. Оценить состояние воздуха на основе метода лихеноиндикации Оценить состояние воздуха по состоянию хвои Методы исследования: работа с интернетом, определение загруженности автодороги, математические расчеты, биоиндикация, планирование. 4Обзор литературыАвтомобиль – не роскошь, а средство передвижения. Это известно всем. Но то, что машина из блага цивилизации может превратиться в ее бич, человечество стало понимать сравнительно недавно. Чем больше машин выходит на улицы, тем труднее жителям мирно сосуществовать с их стальным гудящим и чадящим потоком. Около 30 % окон выходят на дороги. С какими же проблемами сталкиваются жильцы таких домов?[ 1] Проблема первая: шум. Шум от проезжающего под окнами транспорта воздействует на проживающих в таких квартирах людей практически постоянно. Чем больше транспортный поток под окнами, тем больше уровень создаваемого им шума. Максимально допустимый уровень шума в квартирах составляет 55 дБ днем и 45 дБ ночью, тогда как уровень шума перед фасадами домов, расположенных вдоль проезжей части составляет около 70 дБ. Шум может очень серьезно влиять на наше здоровье, нарушается психическое состояние, сон, могут появляться головные боли, появляется излишняя нервозность, повышается утомляемость и снижается работоспособность. [2 ] Проблема вторая: вредные вещества. Воздух вблизи дороги в среднем в 3-4 раза грязнее, чем во дворах. Вот чем примерно дышат жители таких домов: угарный газ, диоксид серы, моно- и диоксид азота, а так же взвешенные частицы. Вредные вещества оседают в легких, нанося огромный вред нашему здоровью (всего около 300 различных веществ.) Окись углерода, например, попадая в кровь, так действует на красные кровяные шарики – эритроциты, что они теряют способность транспортировать кислород. В результате наступает кислородное голодание организма, что прежде всего сказывается на центральной нервной системе. Когда мы вдыхаем окислы азота, они в дыхательных путях соединяются с водой и образуют азотную и азотистую кислоты. В результате возникает не только раздражение слизистых оболочек, но и весьма тяжелые заболевания. Считается, что окислы азота в 10 раз опаснее для организма, чем окись углерода. Типичным представителем канцерогенных веществ, то есть веществ, способствующих возникновению раковых опухолей, является бензапирен. Именно в развитии автотранспорта и стало быть все в большем засорении атмосферного воздуха многие ученые видят главную причину смертности от рака легких. Ведь при истирании шин об асфальт атмосфера загрязняется резиновой пылью. [ 3] К факторам, оказывающим неблагоприятное влияние на организм, относятся также соединения свинца, содержащиеся в выхлопных газах автотранспорта. В атмосферном воздухе свинец содержится почти исключительно в виде неорганических соединений. Количество свинца в крови 5 человека возрастает пропорционально с увеличением его содержания в воздухе. Последнее ведет к снижению активности ферментов, участвующих в насыщении крови кислородом, и, следовательно, к нарушению обменных процессов в организме. [4 ] Выхлопные газы являются причиной фотохимического тумана. Фотохимический туман возникает в загрязненном воздухе в результате фотохимических реакций, протекающих под действием солнечного излучения. К веществам, участвующим в фотохимических реакциях, относятся альдегиды, раздражающие глаза и вызывающие боль в горле уже при сравнительно малой концентрации. Однако эти вещества влияют на функции легких и органов кровообращения, начиная с такой малой концентрации, когда человек еще не замечает, что ему щиплет глаза. Частый кашель, астма, бронхиты, инфаркты - вот неполный список последствий вдыхания такого воздуха. Но такая опасность грозит не всем, а только тем, чьи квартиры расположены ниже пятого этажа. Наибольшая концентрация выхлопных газов сосредоточена на уровне третьих этажей. [ 5] Проблема третья: грязь и пыль. Окна, выходящие на дорогу очень быстро становятся грязными и мыть их необходимо очень часто. Пыли в квартиру налетает тоже довольно много, что требует более частой уборки. В настоящее время в мире насчитывается более 500млн. автомобилей, в том числе 80 млн. грузовых автомобилей и примерно 1млн. городских автобусов. В России автомобиль имеет каждый десятый житель, а в больших городах - каждый пятый. [ 6] Противоречия, из которых «соткан» автомобиль, пожалуй, ни в чем не выявляются так резко, как в деле защиты природы. С одной стороны, он облегчил человеку жизнь, с другой стороны – отравляет ее в самом прямом смысле слова. Специалисты установили, что один легковой автомобиль ежегодно поглощает из атмосферы 4 т. кислорода, выбрасывая с отработанными газами примерно 800 кг окиси углерода, около 40 кг окислов азота и почти 200 кг различных углеводородов. Если помножить эти цифры на 500 млн. единиц, можно представить степень угрозы, таящейся в чрезмерной автомобилизации. [ 7] Если учесть, что большая часть автомобилей имеют неисправность двигателей, отрицательное воздействие возрастает в несколько раз, нарушение инструкций по эксплуатации автомобилей приводит к увеличению загрязнения окружающей среды. 6 Материалы и методики.Описание района исследований.Район исследования – участок трассы Липецк — Данков в районе села Куймань Лебедянского района Липецкой области. Участок дороги имеет протяженность 7 км, причем съездов с него нет (если автомобиль въехал на участок, значит он должен будет проехать его полностью). 6 Следует заметить, что покрытие дороги хорошее, поэтому скорость машин большая. Село располагается на Среднерусской возвышенности Восточно – Европейской равнины. Рельеф равнинный, дорога соответственно тоже. Эти факторы уменьшают время движения по данному участку. По обе стороны шоссе высажены березы, обочины заросли травянистой растительностью. При осмотре растений, мы обратили внимание на пыльный налет, придававший им тусклый цвет. Определение загруженности автодороги Липецк - Данков в районе с.Куймань.Для определения интенсивности движения по трассе нами был проведен подсчет количества машин, проезжающих за час во временные промежутки 9-10 ч., 12-13 ч., 15-16 ч. Все транспортные средства мы поделили на три категории — легковые, автобусы, грузовые. После получения данных о количестве машин за определенные промежутки времени, мы вычислили среднее количество машин, проезжающих по участку дороги за час. Для этого сложили полученные данные по каждому транспортному средству и разделили на 3 (например по легковым - (195+250+68):3=171). Зная, что в сутках 24 часа, далее умножили получившуюся цифру на 24 и получили среднее количество машин за сутки (например, по легковым — 171*24=4104). Все данные занесли в таблицу: Таблица 1. Интенсивность движения автотранспорта по трассе Липецк-Данков в районе с. Куймань (участок 7 км)
7 Подсчет вредных веществ, выделяемых автотранспортом в районе за год.В интернете мы нашли информацию о среднем количестве топлива, сжигаемого автотранспортом на км пробега - 0.8 л. Зная расстояние -7км и количество проехавшего транспорта мы узнали сколько топлива сжигают легковые автомобили, автобусы, грузовики за 1 день и за год на 7 км маршрута. Таблица 2. Среднее количество сжигаемого топлива автотранспортом на участке в районе с. Куймани трассы Липецк-Данков.
Известно что транспорт выбрасывает вредные вещества:CO2, N, S, Pb, сажу. Методом пропорции мы определили количество выбросов за день и за год по каждому из загрязнителей. Пропорцию мы составляли, учитывая что за 1 км пробега в среднем автомобиль выбрасывает в граммах — CO2 - 32.604, N - 1.852, S - 0.148, Pb - 0.009, сажи - 0.044, кроме этого мы брали данные о количестве машин за день и за год, а протяженность участка дороги - 7 км. Произведя расчеты, мы получили таблицу: Таблица 3. Количество вредных веществ, выбрасываемых автотранспортом в районе с.Куймань
Естественно, что полученные цифры нельзя считать точными, они приблизительные, но несмотря на это, из них видно сколько примерно вредных веществ выбрасывается транспортом на участке трассы Липецк - Данков в районе с.Куймань. Анализ полученных в ходе исследования данныхПроанализировав полученные данные, мы пришла к ряду выводов: В анализируемые периоды с 9 до 10 часов и с 12 до 13 часов по количеству преобладают легковые автомобили, а с 15 до 16 часов — грузовые Для преодоления участка дороги в 7 км в с.Куймань грузовые автомобили тратят больше всего горючего — 1 664 064л/год, а всего на данном участке сжигается в год 3 007 584 литра горючего Больше всего вредных веществ выбрасывают в окружающую среду на участке объездной дороги в с.Куймань грузовые машины, на втором месте легковые машины, на третьем — автобусы Самый большой вес среди вредных веществ, выбрасываемых в окружающую среду на участке объездной дороги в с.Куймань, у N- 14560,547 кг+403,920 кг+2954,880=17919,347кг/год= 17 т 919 кг 347 г На втором месте по выбросам — углекислый газ — 7518,96кг/год= 7 т 518 кг 96 г Твердые вредные вещества — свинец и сажа — составляют по массе меньшее количество выбросов — 124,656 кг/год и 609,431 кг/год соответственно Газообразные продукты выбросов могут переноситься ветром, а сажа и свинец осаждаются, например на почве, листьях травы и деревьев Состояние воздуха на основе метода лихеноиндикации.Самыми распространенными и точными показателями чистоты атмосферного воздуха являются лишайники. Метод определения качества воздуха при помощи лишайников называется – лихеноиндикация. Особая чувствительность лишайников к токсическим веществам объясняется тем, что они не могут выделить в окружающую среду впитанные ими вредные элементы. Мы подсчитали количество видов и площадь проективного покрытия лишайников на деревьях (методом палетки), произрастающих вдоль трассы Липецк — Данков и полученные данные занесли в таблицу. 9Таблица 4. Виды и площадь проективного покрытия лишайников на деревьях, произрастающих вдоль трассы Липецк — Данков.
Оценка проективного покрытия дается по 10-балльной шкале:
Полученные данные говорят о среднем показателе загрязнения. Оценка состояния воздуха по состоянию хвои сосны обыкновенной Вооружившись лупой, мы обследовали хвою сосны обыкновенной — по 100 хвоинок на каждом дереве для удобства подсчетов, изучив 5 деревьев (деревья расположены в лесополосе вдоль дороги на разном удалении друг от друга). На всех деревьях хвоя присутствовала, мы выделили три класса повреждения хвоинок: Хвоинки без повреждений; Хвоинки с хлорозами — нарушениями образования хлорофилла (наблюдаются пятна более светлого цвета на хвое); Хвоинки с нектозами — отмиранием (усыханием) тканей. Произведя подсчеты, данные мы занесли в таблицу: Таблица 5. Состояние хвои у сосны обыкновенной в районе с.Куймань
Наличие повреждений у большей части хвоинок говорит о том, что воздух вдоль трассы загрязнен. Деревьев с сильно опавшей хвоей мы не встретили. 3. Общие выводы по исследованию.Определив загруженности автодороги Липецк - Данков в районе с.Куймань, подсчитав количество вредных веществ, выделяемых автотранспортом на этом участке дороги за год и проанализировав полученные данные, мы пришли к следующим выводам: Район исследования находится в Лебедянском районе Липецкой области и представляет собой участок автотрассы протяженностью 7 километров. Участок дороги Липецк — Данков в районе с.Куймань является сильно загруженным - в сутки проезжает 6936 машин, в год — более 2.5 миллионов. Автомобильные выхлопы исчисляются сотнями килограмм, среди которых такие вредные вещества, как CO2, N, S, Pb, сажа. По методу лихеноиндикации загрязнение воздуха в районе соответствует среднему значению Состоянию хвои сосны обыкновенной свидетельствует о наличии загрязнения воздуха ЗаключениеВ ходе своей работы мы наглядно увидели, сколько вредных веществ выделяется в атмосферу только на небольшом участке дороги. Нас также поразило количество машин (>2.5 млн.), которые проезжают по нашему участку за год, а еще больше поразило, то количество топлива, которое они при этом сжигают. Страшно подумать, какие проблемы со здоровьем ждали бы моих односельчан, если бы эта дорога проходила через село, а не в объезд. Страшно нам еще и от того, что многие люди, например в городах, постоянно живут в условиях повышенной загазованности. Мы думаем, что людям нужно всерьез задуматься над этой проблемой, проводить мониторинг и стараться изменить ситуацию. Мы надеемся, что вскоре все таки будет придумано новое топливо, при сжигании которого не будет отравляться воздух. Человеку «пора прекратить рубить сук на котором он сидит», ведь воздух — это ресурс в первую очередь необходимый для жизни. 11Список использованных интернет ресурсов. http://www.roman.by/images/r/b/8/d/b8dfa8f9707863eb63f218c9bfd3049c.gif http://ecology.my1.ru/index/0-137 http://www.topauthor.ru/Doroga_pod_oknamiProblemi_i_ih_resheniya ddd6.html http://www.vredno-vsyo.ru/vred-vozduha/23-vyxlopnye-gazy.html http://www.forum.priroda.su/viewtopic.php?id=744 http://mvf.klerk.ru/spr/spr87.htm http://lib.convdocs.org/docs/index-186547.html | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||