Автомобиль и окружающая среда

Республиканская  научно-практическая  конференция  одаренных детей   «От школьных знаний к научному поиску».

                                             секция: экологические исследования территории

                                            Исследовательская работа

Автомобиль и окружающая среда

                                                                                           Работу выполнил:

                                                                                           Ситдиков Айрат Рамилевич

                                                                                           ученик 9а класса МБОУ

                                                                                           «Красногорская  СОШ»                      

                                                                                           Руководитель:

                                                                               Низамиева Гулия Шамсатовна,

                                                                                           учитель химии

Елабуга 2019

                      Оглавление

1.Введение. Актуальность проблемы. Постановка целей и задач……………………………………………………………..  3

2.Описание исследовательской работы. Основные методы……………………………..............................................   4

3.Автомобиль и окружающая среда……………………………………………………………...  5-9

4.Уровень загрязнения воздуха……………………………………………………………  10-12

5.Качественное определение наличия свинца в растительности…………………………………………………..  13-14

6.Заключение………………………………………………………  15

7.Использованная литература…………………………………………………………    16

         1.Введение. Актуальность проблемы. Постановка целей и задач

Экологическое состояние окружающей среды все в большей мере становится одним из факторов, от которых напрямую зависит качество жизни людей в XXI веке, само будущее человечества. Первым виновником порчи атмосферного воздуха является детище научно- технического прогресса – автомобиль. Поглощая столь необходимый для жизни кислород, он интенсивно «обогащает» воздушную среду токсичными компонентами, наносящими вред всему живому и неживому.

                                            Цель:
Изучить действия автотранспорта на загрязнение окружающей среды свинцом влияние данного элемента на живую природу.
Определить накопление свинца в растительных организмов и узнать действия свинца на живые организмы.
                                                           Задачи:
 1)   Изучить некоторые продукты сгорания бензина и его влияние на
        здоровье человека.
  2)   Рассмотреть накопление свинца в природе как загрязнителя
        окружающей среды.
  3)   Освоить методику определения свинца в растительных организмах.
  4)   Провести химический эксперимент по определению свинца в растениях.
  5)   Познакомить учащихся школы через классные часы о загрязнении 
        окружающей среды свинцом.

      2. Описание исследовательской работы. Основные методы.

  Исследовательская работа по теме «Автомобиль и окружающая среда» проводилась в соответствие с основными принципами исследовательской деятельности. Данная работа началась с ознакомления литературой по теме и различного рода Интернет и электронными ресурсами.

  В дальнейшем мы провели различного рода наблюдения, эксперименты. В итоге мы пришли к определенным выводам. Проблема  охраны  окружающей среды является одной из наиболее актуальных, поскольку от ее решения зависят жизнь на Земле, здоровье и благосостояние человека.

                      Основные методы, которые использовались нами – это:                                   
 1)  Работа с литературой.
  2) Сбор материалов.
  3) Химический эксперимент.
  4) Использование фотографий и рисунков.
  5) Научно – исследовательская работа.
  6) Беседа с учащимися.

 3. Автомобиль и окружающая среда

Автомобильный транспорт один из основных источников загрязнения окружающей среды. Его вклад в загрязнение окружающей среды, в основном атмосферы составляет 60-90%.
  В России в местах повышенного загрязнения воздуха проживают 64 млн. человек, а государственные затраты на охрану природы составляют доли процента бюджета. Несмотря на обвальное сокращение производства, состояние окружающей среды РФ постоянно ухудшаются.
  Факторы отрицательного влияния автомобильного транспорта на окружающую среду:
             -) загрязнение воздуха;
             -) загрязнение окружающей среды;
             -) шум, вибрация;
             -) выделение тепла (рассеяние энергии).
  В настоящее время идет борьба с автомобильной опасностью. Конструируются фильтры, разрабатываются новые виды горючего, содержащие меньше свинца. Сокращением добавок и переход к  бессвинцовому  бензину породит ряд технических проблем.

Кроме загрязнения воздуха, автомобили потребляют O₂. Автомобиль, пробежав 900км. потребит столько же O₂, сколько человек расходует на дыхание за целый год.

Т.О. Автомобиль – главный источник экологических проблем.

Жидкости, которые заливают в автомобиль

Топливная промышленность – часть топливно–энергетического комплекса. Она включает отрасли по добыче и переработке различных видов топлива. Одна из отраслей топливной промышленности является нефтяная промышленность.
При переработке нефти получают высококачественное топливо (бензин, керосин, солярку, мазут).
 Топливо:
Бензины.
Дизельные топлива.
Смазочные материалы:
1) Моторные масла
  2)Трансмиссионные масла – нигромы.
 Пластические смазки:
      1) Специальные жидкости.
2) Антифризы.
  3) Тормозные жидкости.
                  4) Стеклоомывающие жидкости.
5) Защита от коррозий.

Загрязнение окружающей среды свинцом

  Однако основным источником загрязнения атмосферного воздуха свинцом в РФ является автотранспорт, использующий свинецсодержащий бензин. Ежегодно автомобильный парк выбрасывает в атмосферу 10 млрд. абсолютно смертельных доз свинца или 250 килотонн металла в весовых единицах. Так, общее количество свинца, выбрасываемое в воздух в результате сгорания топлива в двигателях, в 1997 году составило 301 килотонну, или примерно две – три смертельные дозы на человека в год.

   Немалую роль в загрязнении свинцом играют отработанные аккумуляторы, отравляющие почву и воду соединениями свинца.

Источники загрязнения окружающей среды свинцом

Получение свинца

1)   Восстановительный обжиг. 2PbS+3O₂ = 2PbO+2SO₂; PbO + CO = Pb + CO₂

2)   Окислительный обжиг.  PbS + 2PbO = 3Pb + SO₂

3)   Из солей свинца с помощью электролиза.

4)   Взаимодействием солей свинца с цинком:

            Pb(NO₃)₂ + Zn = Zn(NO₃)₂ + Pb

5)   Восстановлением оксида свинца (II) током водорода:

            PbO + H₂ = Pb + H₂O.

Свинцовый аккумулятор – загрязнитель окружающей среды

Опасности для человека, окружающей среды возникают преимущественно на этапе утилизации отработавших аккумуляторов. По-прежнему много батарей после использования выбрасывается в мусоропроводы. На свалках или установках для компостирования аккумуляторы разлагаются, при этом в почву и подземные воды попадает большое количество свинца. При рециклинге также происходит загрязнение окружающей среды, особенно пылью, содержащей свинец. При изготовлении свинцовых аккумуляторов образуется значительное количество пылевидных частиц, содержащих соединения свинца.

  Таким образом, свинцовые аккумуляторы вносят немалый вклад в загрязнение окружающей среды.    Очевиден процесс массового загрязнения окружающей среды тяжелыми металлами и другими вредными химическими соединениями.

Выбросы автотранспорта — основной источник загрязнения окружающей среды ионами свинца

   Без сомнения, наиболее важным источником загрязнения автомобильный транспорт, использующий этилированный бензин.
Выбросы автотранспортных средств составляют
30 – 70% общего объема выбросов загрязняющих веществ в атмосферу.
   Автотранспорт вносит значительный вклад в загрязнение атмосферы свинцом.

Наблюдается тенденция роста уровня загрязнения атмосферного воздуха свинцом в крупных городах.
Очевиден стабильный вклад автотранспорта в загрязнение свинцом окружающей среды городов.

Свинец и его свойства
Свинец ( 82; 207,2 Pb)

Свинец — пластичный, мягкий металл. Температура плавления +327,4 0С, температура кипения +1725 0С, плотность — 11,34 г/см3, цвет — синевато-серый. Хорошо поддается литью, ковке, пайке и прокатке.

Все растворимые соединения свинца ядовиты

Применение

  Свинец широко применяется в наши дни. Из свинца изготавливают оболочки кабелей, электроды аккумуляторов, аноды, используемые при хромировании, им покрывают изнутри сосуды, предназначенные для хранения серной кислоты, также изготовляют змеевики холодильников и другие ответственные части аппаратуры. Свинец идет на изготовление боеприпасов и на выделку дроби. Он входит в состав многих сплавов. Свинец

хорошо поглощает рентгеновское и радиоактивное излучение, и его используют для защиты от излучения при работе с радиоактивными веществами.

Влияние свинца на организм человека

Дефицит кальция и витамина D усиливает всасывание свинца в желудочно-кишечном тракте. В среднем за сутки организм человека поглощает 26 – 42 мкг свинца. Это соотношение может варьировать. Около 90% общего количества свинца в человеческом теле находится в костях, у детей — 60 – 70%.

Свинец активно влияет на синтез белка, энергетический баланс клетки и ее генетический аппарат. Одним словом, свинец — яд, действующий на все живое и вызывающий изменения, прежде всего в нервной системе, крови и сосудах.

Острые отравления

Слюнотечение, рвота, кишечные колики, острая форма отказа почек, поражение мозга (особенно у детей). В тяжелых случаях — смерть через несколько дней.

Хронические отравления

Ощущение слабости, отсутствие аппетита, быстрая утомляемость, нервозность, дрожь, дурнота, головная боль, нарушение функций желудка и кишечника, бледность, черная свинцовая кайма на деснах возле зубов.

Влияние автотранспорта на растительность

Вследствие глобального загрязнения окружающей среды свинцом, он стал вездесущим компонентом любой растительной и животной пищи и кормов. Растительные продукты в целом содержат больше свинца, чем животные.

   Причина летнего листопада — высокое содержание свинца в воздухе. Но, концентрируя свинец, деревья тем самым очищают воздух. В течение вегетативного периода одно дерево обезвреживает соединения свинца, содержащиеся в 130 л бензина. Наименее восприимчивым к свинцу является клен, а наиболее восприимчивы орешник и ель.

   Сторона деревьев, обращенная к автомобильным магистралям, на 30 – 60% «металличнее». Хвоя ели и сосны обладает свойствами хорошего фильтра  по отношению к свинцу. Она его накапливает и не обменивает с окружающей средой. Растительность суши вовлекает в биологический круговорот ежедневно 70 – 80 тыс. т. свинца.

Уровень загрязнения воздуха

  Уровень загрязнения воздуха зависит от транспортного потока. Я провела  наблюдение транспортного потока, т.е. какое количество автомашин проезжает каждый день, 3 дня подряд с 8⁰⁰ – 22⁰⁰ часов в месяц, так 4 месяца.

Определение уровня загрязнения воздуха автотранспортом в окрестностях «совхоза Мамадышский»

                                                         Учет транспорта.

                 август

  Фамилия наблюдателя: Ситдиков Айрат.

   Время         Легковые         Грузовые         Автобусы         Всего

   8⁰⁰-12⁰⁰                     180                      18                        8                          206

     27.08.18.

    14⁰⁰-20⁰⁰                    201                      2                        22                        225

     28.08.18.

    20⁰⁰-21⁰⁰                    40                     5                        0                          45 

     31.08.18.

  Итого:                                                                                            476      

     сентябрь

   Время         Легковые         Грузовые         Автобусы         Всего

  10⁰⁰-13⁰⁰                    147                      12                        5                  164

     09.09.18.

  14⁰⁰-16⁰⁰                    203                     19                          3                      225

    26.09.18.

  8⁰⁰-20⁰⁰                    343                      3                       4                       350

    30.09.18.

 Итого:                                                                                          739

декабрь (улица Каюм Насыри)

   Время         Легковые         Грузовые         Автобусы         Всего

   16⁰⁰-22⁰⁰                    155                      13                     6                   174

     16.12.18.

    8⁰⁰-20⁰⁰                    325                     18                       8                  351

     27.12.18.

                 январь

    8⁰⁰-20⁰⁰                    113                      8                      5                  126

     9.01.19.

 Итого:                                                                                          651

Вывод: очень большой поток транспорта, значит уровень загрязнения воздуха есть.

 5.Качественное определение наличия свинца в растительности

Порядок выполнения работы:

1. Собрали100г. растительной пробы на расстоянии 2м, 5м, 8м, 11м, 14м. от оживленной автодороги.

2. Измельчаем собранную растительную массу, каждую отдельно, добавили в них 50г. смеси C₂H₅OH и H₂O.

3. Прокипятили каждую смесь, чтобы свинец перешел в раствор.

4. Взяли сульфид  натрия. Растворили в воде и по каплям добавили в полученные растворы.

        2м                    5м                  8м                 11м                   14м                         

Итог: Pb⁺² +S^-2= PbS

5. В результате выпал черный осадок (сульфид свинца) – значит есть свинец.

6. Т.к. хвоя ели и сосны обладает свойствами хорошего фильтра по отношению к свинцу. Желательно иметь лесополосы из сосны и ели в некоторых местах они уже имеются (Мамадышский  район). 

Вывод: В первой и во второй пробирке количество свинца больше. Значит растения у дороги накапливают свинца больше.

 6.Заключение.

Нельзя собирать близко от дороги ягоды, грибы, щавель, веники и лекарственные растения (соединение свинца ядовиты).

1. Познакомился  через разнообразные источники с влиянием свинца на живую природу.

 2. Затем я провел  эксперимент по определению свинца в растительности. Для чего провел  учёт автомобильного потока;

 3. В результате я пришел  к выводу, что влияние ионов свинца огромно и  распространяется на всю биосферу. Свинец медленно, постепенно убивает живой  организм;

 4. Познакомился  и изучил методику;

 5. Т.к. свинец обнаружен в растительных организмов необходимо: убедить учащихся и население, что нельзя собирать у дороги лекарственные растения, грибы, ягоды, заготавливать веники. Желательно иметь лесополосы (ель, сосна) вдоль автомобильных дорог. Не вырубать об дорогу лес.

 6. С данной работой познакомил   учащихся школы через классные часы.

 7. Хотелось,  бы чтоб эту работу продолжили.

   Остается надеяться, что здравый смысл возобладает над индустриальным азартом, и удастся остановить массовое загрязнение окружающей среды свинцом, негативно влияющим на биохимические процессы живых организмов.

     Использованная литература

1. Статьи газеты «Химия» приложения к «Первому сентября»,1998-2002.

2. Мансурова С.Е., Кокуева Г.Н.Школьный практикум. Следим за окружающей средой нашего города. – М.,2001.

3.Дереклеева Н.И. Научно – исследовательская работа в школе. – М.,2001.

4. http //ru. Wikipedia orq /wiki / Выхлопные газы.

5. Статьи научно – методического журнала «Химия в школе», 2002-2006.

16