Исследовательская работа на тему: Влияние интенсивности движения автотранспорта в п. Ровеньки на окружающую среду и органы дыхания человека.

Муниципальное   бюджетное общеобразовательное учреждение

«Ровеньская средняя школа с углубленным изучением отдельных предметов Ровеньского района Белгородской области»

 

Исследовательская работа на тему:

Влияние интенсивности движения автотранспорта в

п. Ровеньки на окружающую среду и органы дыхания человека.

Выполнил:

Сикарев Роман

ученик 9 «В» класса

Руководитель:

Зубкова Елена Владимировна

учитель химии

п. Ровеньки, 2014г.

Содержание:

Введение_______________________________________________   3

1.     Определение количества автотранспорта_________________    4

3. Определение общего количества сожженного топлива______    5

4.     Определение количества выбросов вредных веществ_______    6

5.     Мониторинг здоровья_________________________________     8

6.     Вывод______________________________________________     8

7.  Литература__________________________________________    10

8. Приложение _________________________________________    11

Введение

       Для нормальной жизнедеятельности человека очень важно, чтобы состав воздуха оставался неизменным (все составные компоненты должны быть в пределах нормы). Однако различные экологические проблемы приводят к изменению состава воздуха.

         В большинстве городов мира воздух загрязнен. То, чем он засорен, на ладони не ощутишь и глазом не увидишь, но ежегодно на головы жителей городов падает до 100 кг загрязняющих веществ. Загрязнители могут быть естественного (природного) ил искусственного происхождения. Естественные загрязнители - космические частицы, вулканический пепел и др., искусственные - отходы производственной деятельности, выбросы транспорта. Основные источники загрязнения – автотранспорт (40-70%), отопление(20%), промышленность (14%), сжигание мусора (5%).

          Большой проблемой, особенно для жителей больших населенных пунктов, становится запыленность- насыщенность воздуха твердыми частицами. Твердые частицы  оседают на поверхности зданий, на почве и растениях, не только загрязняя их, но и затрудняя процессы дыхания живых организмов. Загрязнение воздуха отрицательно сказывается на состоянии здоровья человека и животных: механические частицы, дым и копоть в воздухе  вызывают легочные заболевания.

         Автомобильный транспорт выделяет с отработанными газами и токсичные вещества, которые также способствуют росту заболеваемости людей.

Автотранспорт (от латинского слова transporto – перемещаю, перевожу) – это совокупность всех видов транспортных средств, обеспечивающих процесс перемещения людей и грузов.

Автотранспорт можно условно разделить на две группы: грузовые и легковые. К легковым машинам относятся машины, обладающие небольшой грузоподъемностью. К грузовым машинам относятся машины, обладающие большой грузоподъёмностью, к этому виду транспорта также относятся автобусы.

  Автотранспорт  является одним из главных источников загрязнения окружающей среды, так как, чтобы транспорт двигался, нужно топливо, а при сгорании топлива выделяются различные газы – это оксиды неметаллов: серы, азота и углерода.

            Вот эти как раз проблемы и побудили меня к исследованию состояния окружающей среды в нашем поселке и выявлению ее зависимости от наличия автотранспорта.

Цель моей работы:

1.     определить количество единиц автотранспорта;

2.     изучить интенсивность движения автотранспорта в п. Ровеньки;

3.     оценить количество выбросов вредных веществ;

4.     проанализировать статистические данные заболеваемости органов дыхания по п. Ровеньки.

1. Определение количества единиц автотранспорта

                  Я решил определить интенсивность движения в посёлке. Для этого я выбрал определенные точки дорог. В этих точках я в рабочие дни в течение недели (с 3 по 7 ноября) вел наблюдения за транспортным потоком в течение часа. Я выяснил, что масса выбрасываемого загрязняющего вещества зависит от типа автомобиля, марки двигателя, вида топлива, технического состояния машины. Данные наблюдений были обработаны и использованы для статистического анализа.

Таблица 1

 Количество единиц автотранспорта, проходящего по участкам дорог

Дни	Всего      за   1 час			Общий путь за 1 час, км.
	Легковые	Грузовые	Автобусы	Легковые	Грузовые	Автобусы
Понедельник	90	6	4	9,0	0,6	0,4
Вторник	93	5	4	9,3	0,5	0,4
Среда	95	6	6	9,5	0,6	0,6
Четверг	84	4	8	8,4	0,4	0,8
Пятница	82	6	10	8,2	0,6	1,0

Определив интенсивность движения на дорогах в поселке Ровеньки, я решил рассчитать количество вредных веществ, выбрасываемых в атмосферу.

Известно, что для движения автомобиля используются различные виды бензина (А-76, А-92, А–95, А–95Е, А–98)   и дизельное топливо.

Остановлюсь на бензине. Дело в том, что если степень сжатия горючей смеси бензина и воздуха в цилиндрах мотора большая, то вместо горения получается взрыв, и при этом мотор портится. Это явление называется детонацией, при этом в воздух выбрасывается множество вредных веществ. Альтернативой бензину является дизельное   топливо  (солярка)    или    более     качественный   бензин (А-95, А-95Е, А-98), которые расходуются экономичнее, т. е. вред окружающей среде меньше, поэтому многие автомобили переходят на дизельное топливо и более качественный бензин.

При сгорании бензина и дизельного топлива в атмосферу выбрасываются многие вещества и газы, в том числе бензопирен, угарный газ (CO), вредный для человека, оксид серы (IV) (SO₂) и двуокись азота (NO₂), приводящие к образованию кислотных дождей (кислотные дожди – это вид атмосферных осадков, содержащий повышенный уровень pH, при взаимодействии этих оксидов с парами воды образуется кислота.

H₂O + SO₂ Û H₂SO₃

H₂O + O₂ + NO₃ Û HNO₃).

Повышение ПДК по этим веществам может привести к возникновению заболеваний системы органов дыхания, аллергии, головных болей, рака. Оксиды азота являются причиной истощения озонового слоя, свинец при попадании в легкие оказывает отрицательное воздействие на здоровье человека.

Для того, чтобы определить массу вредных веществ, выбрасываемых автотранспортом, я определил общий путь всех единиц автотранспорта (Li). Для этого количество единиц автотранспорта за один час я умножил на 0,1 км. Затем, используя данные таблицы 2 по каждому виду топлива, я определил объём вредных веществ (SQ л).

Qi = Li * Yi;

    Q = Q бензина + Q дизельного топлива

Расчет общего пути для каждого вида автотранспорта

Li = Ni *0,1 км.

Li – общий путь каждого вида,

Ni – количество автотранспорта каждого вида за 1 час,

i – вид автотранспорта.

Таблица 2

Средние нормы расхода топлива автотранспортом при движении

Виды транспорта	Средние нормы расхода топлива, л./100 км.	Удельный вес топлива, л./км.
Легковые	11 – 13	0,11 – 0,13
Грузовые	29 – 33	0,29 – 0,33
Автобусы	41 – 44	0,41 – 0,44
Дизельные	31 – 34	0,31 – 0,34

2. Определение общего количества сожженного

топлива каждого вида

Расчёт количества топлива разного вида, сжигаемого двигателями автотранспорта, можно рассчитать по формуле:

Qi = Li * Yi

Qi - количество сожженного топлива, л.

Li – общий путь каждого вида, км.

Yi – средний удельный вес топлива, л./км.

Дни	Li			Qi
				Бензин				Дизельное топливо
	Легковые	Грузовые	Автобусы	Легковые	Грузовые	Автобусы	Всего	Легковые	Грузовые	Автобусы	Всего
Понедель-- ник	9,0	0,6	0,4	1,08	_	_	1,08	_	0,186	0,168	0,354
Вторник	9,3	0,5	0,4	1,116	_	_	1,116	_	0,155	0,168	0,323
Среда	9,5	0,6	0,6	1,14	_	_	1,14	_	0,186	0,252	1,112
Четверг	8,4	0,4	0,8	1,008	_	_	1,008	_	0,124	0,336	0,46
Пятница	8,2	0,6	1,0	0,984	_	_	0,984	_	0,186	0,42	0,606

Таблица 3

Количество сожженного топлива двигателями автотранспорта различных видов

Таблица 4

Значение эмпирических коэффициентов, определяющих выброс вредных веществ от автотранспорта в зависимости от вида горючего

Топливо	Значение коэффициента (k)
	Угарный газ (CO)	Углеводороды (C5H12)	Диоксид азота (NO2)
Бензин	0,6	0,1	0,04
Дизельное топливо	0,1	0,3	0,04

3. Определение количества выбросов вредных веществ

Определив общий объём выделенных транспортом веществ, я определил их массу, используя формулу:

m = V * ( Q * M/22,4), где М – молярная масса

М(СО) = 28 г/моль,

М(C₅H₁₂) = 72 г/моль,

M(NO₂) = 46 г/моль.

         V – общий объём вредных веществ.

Таблица 5

Расчет количества выделившихся вредных веществ

Дни	Вид топлива		Количество вредных веществ
	Бензин	Дизельное топливо	СО			C5H12				NO2
			ПДК ГОСТ (мг/м3)
			5				0,5				0,085
			Бензин	Дизельное топливо	Всего		Бензин	Дизельное топливо	Всего		Бензин	Дизельное топливо	Всего
Понедель- ник	1,08	0,354	0,648	0,81	1,458		0.347	0,341	0,688		0,089	0,029	0,118
Вторник	1,116	0,323	0,67	0,837	1,507		0,359	0,311	0,67		0,092	0,026	0,118
Среда	1,14	1,112	0,684	0,855	2,223		0,366	1,072	1,438		0,094	0,091	0,185
Четверг	1,008	0,46	0,605	0,756	1,361		0,324	0,444	0,69		0,083	0,038	0,121
Пятница	0,984	0,606	0,591	0,738	1,329		0,316	0,584	0,9		0,081	0,05	0,131

Вывод: полученные результаты по п. Ровеньки показали,чтоПДК C₅H₁₂  и NO₂   превышают установленные нормы, значит воздух в поселке можно считать загрязненным. Расчеты показали, что на момент наблюдения  СО соответствуют норме ПДК и не превышают установленных концентраций.

4. Мониторинг здоровья

Я решил установить, есть ли взаимосвязь антропогенного загрязнения автотранспортом с заболеваниями органов дыхания.

По данным ОГБУЗ «Ровеньская ЦРБ» количество больных с каждым годом увеличивается, что связано конечно с увеличением количества автотранспорта в поселке.

Болезни органов дыхания

Год	2003	2006	2009	2013
Количество больных	5245	4884	4890	5153

Более наглядно изменение роста числа заболевших можно пронаблюдать по диаграмме,  которая наглядно показывает, что с каждым годом картина заболеваемости людей в поселке изменяется в худшую сторону.

Вывод

Рост числа автомобилей и их износ сопровождается увеличением потребления моторного топлива, что приводит к увеличению выхлопных газов и загрязнению атмосферного воздуха. Степень загрязнения атмосферного воздуха зависит от качественного и количественного состава выхлопных газов, интенсивности и организации движения автотранспорта, ширины проезжей части улицы, рельефа местности и ряда метеорологических условий. Качественный и количественный состав выхлопных газов автотранспорта в свою очередь зависит от ряда факторов: типа двигателя и особенностей его строения, его технического состояния, мощности, режима работы, качества применяемого топлива.

Так как при сгорании топлива выделяются оксиды серы, азота, углерода, которые приводят к образованию кислотных дождей, идёт закисление почв и водоёмов, повышение содержания растворенных анионов в продуктах питания и сельскохозяйственной культуре, нарушение естественного питательного обмена растений, разрушение горных пород.

Одной из важнейших причин загрязнения атмосферы является низкое качество топлив и горюче-смазочных материалов.

Увеличение потока автотранспорта в поселке Ровеньки связано с тем, что с каждым годом увеличивается число легковых машин, и в ближайшие годы оно не будет уменьшаться.

Для решения этой проблемы необходимо:

1.     водителям автомобилей следить за состоянием автотранспорта, т.к. неисправные двигатели выбрасывают в окружающую среду больше отходов;

2.   использовать   автотранспорт  с    новыми       двигателями,       работающими       на      неэтилированном      бензине     или        

       альтернативном топливе;

3.     ограничивать скорость движения автомобилей на территории жилой постройки;

4.     ограничить движение по территории жилой застройки транзитного автотранспорта, использовать объездную дорогу;

5.     тяжелые металлы должны отсутствовать в бензинах и дизельном топливе;

6.     обеспечить действительный токсикологический контроль работы автомобильных двигателей;

7. отделять территорию жилой застройки от автомагистралей  лесозащитной полосой; наряду с деревьями высадить «зеленые изгороди» из кустарников.

 Литература

1.     Алексеев С.В., Груздева М.В. Практикум по экологии.- М.: АО МДС, 1996.

2.     Алехина Е. А.Изучение состава и загрязненности воздуха//Химия в школе.-2008№2. - с. 68-71

3.     Баранник В. П. Жидкости, которые заливают в автомобили.- М. 1997.

4. Коробейникова А. А. Методики изучения состава окружающего воздуха.          Журнал “Химия в школе”, № 2. 2000.

5. Рыжов И. Н. Городская среда в зеркале школьного экологического мониторинга. Журнал “География в школе”, № 3. 1998.

6.  Статистические данные ОГБУЗ  «Ровеньская ЦРБ»/2003-2013 г/