Добавить материал и получить бесплатное свидетельство о публикации в СМИ
Эл. №ФС77-60625 от 20.01.2015
Инфоурок / Биология / Статьи / Статья к научно-практической студенческой конференции

Статья к научно-практической студенческой конференции


  • Биология

Поделитесь материалом с коллегами:

Влияния расположения объекта на окружающую среду ( на примере автомагистрали и автозаправочного комплекса)

Тищенко Александр , гр М-103

Научный руководитель Моргунова Ольга Алексеевна

преподаватель биологии

Мы столь радикально изменили нашу среду,

что теперь для того, чтобы существовать

в этой среде, мы должны изменить себя. Н Винер.


Актуальность данной научно-исследовательской работы объясняется тем, что в связи с усилением антропогенной нагрузки на природные комплексы,

необходим экологический контроль и управление качеством среды.


Поволжский государственный колледж расположен на пересечении улиц Ново-Садовая и Соколова ( рис 1)




hello_html_m65c19ec2.jpg

Рис. 1.Географическое расположение колледжа


Рядом со зданием колледжа   проходит автомобильная магистраль , близость АЗС . В течение дня заправляются бензином и проходят по дороге несколько сотен автомашин. Помня о том, автомобиль – один из главных источников загрязнения окружающей среды, заинтересовал вопрос, находящиеся по соседству автострада и заправочная станция не наносят ли вред здоровью студентов, и как это сказывается на экологическом состоянии района .

В соответствии со сказанным выше была выдвинута цель работы и задачи, на основании изученной по теме работы научной литературы определены методики и методы исследования

Объект исследования –автотранспорт и автозаправочная станция.

Гипотеза- в связи с активным движением транспорта возрастает степень загрязнения чистого воздуха нашего района, где мы живем, учимся и работаем.

Цель работы- рассчитать количество выбросов в атмосферный воздух основных загрязняющих веществ от автотранспорта и АЗС, расположенной в данном районе.

Задачи исследования:

изучить литературу, используя различные источники информации, о загрязнении атмосферы различными веществами и их влиянии на организм человека;

провести исследование района на пересечение улиц Ново-Садовой и /Соколова и выяснить экологическую обстановку изучаемого объекта;

проанализировать полученные данные о составе воздуха по трем компонентам ( СО, ΝО2 ;СхНу);

обосновать санитарно-защитную зону автозаправочного комплекса;

сделать выводы об уровне загрязнения района.

Общее количество автомашин в мире превысило 500 млн. шт., в том числе в Российской Федерации 56 млн. шт. Вредные выбросы от автотранспорта в Российской Федерации составляют 22 млн. т/год. Ежегодно в результате сжигания топлива в атмосферу поступает около 200 млн. т оксида углерода (II), 150 млн. т оксида серы (IV), около 50млн. т оксида азота (II), 250 млн. т пыли, 70 млн. м3 соединений свинца и других металлов. Один автомобиль при пробеге 15 тыс, км сжигает в среднем 2 т топлива, около 26 — 30 т воздуха, в том числе 4 - 5 т кислорода, что в 50 раз больше потребностей человека, при этом выбрасывает в атмосферу: угарного газа — 700 кг/год, диоксида азота — 40 кг/год, несгоревших углеводородов — 230 литров, твердых веществ — 2 — 5 кг/год. Районы с повышенным содержанием в воздухе этих веществ превращаются в зоны повышенного риска необратимой потери здоровья. На прилегающей территории к автомагистралям вода, почва и растительность являются носителями ряда канцерогенных веществ, а местность — опасной зоной. По мере удаления от автомагистрали, концентрация накопления канцерогенных веществ снижается. Загрязнение воздуха в первую очередь отрицательно сказывается на состоянии здоровья человека( Таб.1)

Таблица 1

Автомобили сжигают огромное количество нефтепродуктов, нанося ощутимый вред окружающей среде, главным образом атмосфере. Мы проверили это опытным путём, исследовав количество транспорта, проходящего по данному участку дороги, а также вычислив по формуле выброс вредных веществ в атмосферу.


Методика исследований

1. Определение количества единиц транспорта , проходящего по участку исследования.

1.На автомобильной трассе определить  участок дороги протяженностью в  100м.

2. Подсчитать  число  единиц  автотранспорта,  движущихся  по  участку  в оба направления за  15 мин. Умножив  полученное  число  на 4,   определить  численность за час (N). ( Табл.2)

Таблица 2

Поток автотранспорта контрольном участке за 1 час

3. Рассчитать общий путь (S), пройденный выявленным количеством автомобилей за 1 час: S = N*100м.

4. Рассчитать количество топлива, сжигаемого двигателями автомашин (R, л), по формуле: R = S х K, где K – расход топлива на 1 км пути, л, приблизительно равный 0,1 л для бензиновых двигателей,

5. Рассчитать объемное количество выделившихся загрязняющих веществ (V, л) на выбранном нами участке дороги по формуле: V = R х k , где k – коэффициент

для бензина: при сгорании топлива, необходимого для пробега 1 км, выделяется:0,6 л угарного газа , 0,1 л углеводородов, 0, 04 л диоксида азота.

Таблица 3

Количество вредных веществ , выбрасываемых а атмосферу


Ул.

Н-Садовая/ Соколова

600

0,36

0,024

0,06

0,21



6. Рассчитать количество свинца (m , г), содержащееся в топливе (1 л этилированного бензина содержит в среднем 0, 25 г тетраэтилата свинца), с использованием данных по расходу топлива на исследуемом участке автотрассы: m(Pb) = R х k(Pb) где R – количество сжигаемого топлива, k - коэффициент, равный 0,25.

В таблице 3 представлен расчет количества загрязняющих веществ, выбрасываемых в атмосферу исследуемым количеством автомобилей проезжающих на участке .


Таблица 3

Количество вредных веществ , выбрасываемых а атмосферу


Ул.

Н-Садовая/ Соколова

600

0,36

0,024

0,06

0,21



7.Количество чистого воздуха, необходимое для разбавления выделившихся вредных веществ для обеспечения санитарно-допустимых условий окружающей среды.

А) Масса выделившихся вредных веществ (m, г) рассчитывается по формуле:

m = V . M : 22,4;

m –масса выделившихся вредных веществ

V – количество вредных веществ, л

М – молярная масса

М(СО)= 28 г/моль, М (С5Н 12 ) = 72 г/моль, М(NO2 ) = 46 г/моль

Б) Рассчитали количество чистого воздуха, необходимого для разбавления выделившихся вредных веществ с целью обеспечения санитарно допустимых условий окружающей среды (для этого делим массу на значение ПДК).

Vвозд = mв / ПДКв

Полученные данные занесли в таблицу 4:

Таблица 4






Количество




Вид вредного вещества


Количество, л


Масса,г


воздуха для разбавления

3


Значение ПДК

мг/м3


СО


0,36


0,45


150


3


NO2

0,024

0,049

1225

0,04

Углеводороды

0,06

0,22

8

25

8,Сравнили полученные данные с мониторингом загрязнения по Самаре

( Табл.5)

Таблица 5


Мониторинг загрязнения атмосферного воздуха - г.о. Самара



ПНЗ
  – пункт наблюдений за загрязнением окружающей среды. (ПНЗ 6   –  пересечение улиц Полевой и Молодогвардейской ;ПНЗ 7   –  пересечение улицы Советской Армии и Московского шоссе)

* - данная примесь на ПНЗ не определяется.

Прогноз уровня загрязнения:  метеоусловия   будут способствовать рассеиванию загрязняющих примесей в атмосферном воздухе.

Таблица, в которой приведены ПДК (предельно допустимые концентрации) некоторых вредных веществ. ПДК, разработанные и утвержденные законодательством нашей страны, - это максимальный уровень содержания данного вещества, который человек может переносить без ущерба для здоровья.

Таблица 6

Токсичность вредных веществ

1

Углеводороды

25

4



Вывод: исходя из полученных данных , можно сделать вывод , что на участке улиц Н- Садовая/ Соколова за 1 час движения автотранспорта по выделенному участку концентрации всех отдельно взятых химических веществ за данный промежуток времени, при данной транспортной нагрузке остается в пределах нормы (ПДК).

2. Оценка влияния АЗС на экологическое благополучие района

На заправку каждого автомобиля тратится, в среднем 5 минут, а двигатель при этом часто работает в режиме холостого хода, количество загрязняющих веществ, которые попадают в атмосферный воздух резко возрастает. Например, от АЗС с пропускной способностью 250 легковых автомобилей в сутки в районе ее расположения количество загрязняющих соединений, поступающих в воздух, достигает значительных величин

(таблица 7).

Таблица 7

Результаты расчета выбросов от легкового автомобиля, работающего на холостом ходу

Данные таблицы показывают, что АЗС представляют собой потенциально опасные объекты . Согласно СанПиНу, АЗС относятся к производствам IV и V классу с санитарно – защитной зоной (СЗЗ)100 и 50 м.

Для АЗС санитарно-защитная зона соблюдена. 

Практическая значимость исследования: в ходе практического исследования установили, что экологическая обстановка в районе пересечения улиц Н-Садовая/ Соколова является нормальной. Волжский склон продувается, поэтому загрязнения воздуха здесь не накапливаются. Это более экологически чистая территория Самары.



-


 

На уроке биологии при изучении темы: Глобальные экологические проблемы, нас заинтересовал вопрос, какой количественный вред наносят атмосфере выхлопные газы автомобилей.

Тема: Влияния расположения объекта на окружающую среду ( на примере автомагистрали и автозаправочного комплекса)

Актуальность данной научно-исследовательской работы объясняется тем, что в связи с усилением антропогенной нагрузки на природные комплексы,необходим экологический контроль и управление качеством среды.

Поволжский государственный колледж расположен на пересечении улиц Ново-Садовая и Соколова Рядом со зданием колледжа   проходит автомобильная магистраль , близость АЗС . В течение дня заправляются бензином и проходят по дороге несколько сотен автомашин. Помня о том, автомобиль – один из главных источников загрязнения окружающей среды, заинтересовал вопрос, находящиеся по соседству автострада и заправочная станция не наносят ли вред здоровью студентов, и как это сказывается на экологическом состоянии района .

В соответствии со сказанным выше была выдвинута цель работы и задачи, на основании изученной научной литературы определены методики исследования

Объект исследования –автотранспорт и автозаправочная станция.

Цель работы- рассчитать количество выбросов в атмосферный воздух основных загрязняющих веществ от автотранспорта и АЗС, расположенной в данном районе.

Задачи исследования:

изучить литературу о загрязнении атмосферы различными веществами и их влиянии на организм человека;

провести исследование района на пересечение улиц Ново-Садовой и /Соколова и выяснить экологическую обстановку изучаемого объекта;

обосновать санитарно-защитную зону автозаправочного комплекса;

сделать выводы об уровне загрязнения района.

Общее количество автомашин в мире превысило 500 млн. шт., в том числе в Российской Федерации 56 млн. шт. Вредные выбросы от автотранспорта в Российской Федерации составляют 22 млн. т/год. Ежегодно в результате сжигания топлива в атмосферу поступает около 200 млн. т оксида углерода (II), около 50млн. т оксида азота (II), 70 млн. м3 соединений свинца и других металлов. Один автомобиль при пробеге 15 тыс, км сжигает в среднем 2 т топлива, около 26 — 30 т воздуха, при этом выбрасывает в атмосферу: угарного газа — 700 кг/год, диоксида азота — 40 кг/год, несгоревших углеводородов — 230 литров, твердых веществ — 2 — 5 кг/год.. На прилегающей территории к автомагистралям вода, почва и растительность являются носителями ряда канцерогенных веществ, а местность — опасной зоной. Загрязнение воздуха в первую очередь отрицательно сказывается на состоянии здоровья человека( Таб.1)

Автомобили сжигают огромное количество нефтепродуктов, нанося ощутимый вред окружающей среде, главным образом атмосфере. Мы проверили это опытным путём, исследовав количество транспорта, проходящего по данному участку дороги, а также вычислив по формуле выброс вредных веществ в атмосферу.


Методика исследований


1.На автомобильной трассе определили  участок дороги протяженностью в  100м.

2. Подсчитали  число  единиц  автотранспорта,  движущихся  по  участку  в оба направления за  20 мин, умножив  полученное  число  на 3,   определили  численность за час ; рассчитали общий путь , пройденный автомобилями, рассчитали количество топлива, сжигаемого двигателями автомашин . Результаты исследований показаны в таблице ( Табл.2)


Число единиц транспорта

N=200*3

Общий путь

S = N*100м.

Количество топлива

R = S х K, где K – расход топлива0,1 л/км

600

60000м=60км


3. Рассчитали объемное количество выделившихся загрязняющих веществ (V, л) на выбранном нами участке дороги по формуле: V = R х k , где k – коэффициент : при сгорании топлива, необходимого для пробега 1 км, выделяется:0,6 л угарного газа , 0,1 л углеводородов, 0, 04 л диоксида азота.

4. Рассчитали количество свинца содержащееся в топливе: m(Pb) = R х k(Pb) где R – количество сжигаемого топлива, k - коэффициент, равный 0,25.

Полученные данные занесли в таблицу:

Количество вредных веществ , выбрасываемых а атмосферу


Количество автомобилей

Количество выделившихся загрязняющих веществ

CO, л/ч

NO2, л/ч

CxHy, л/ч

Pb2+, г/ч

Ул.

Н-Садовая/ Соколова

600

0,36

0,024

0,06

0,21


Полученные данные сравнили с мониторингом загрязнения воздуха по Самаре ( Таблица)


Мониторинг загрязнения атмосферного воздуха - г.о. Самара


Совет. р-н

Самар. р-н

Киров. р-н

ПНЗ 
№1

ПНЗ 
№9

ПНЗ 
№2

ПНЗ 
№4

ПНЗ 
№6

ПНЗ 
№7

ПНЗ 
№3

ПНЗ 
№10

ПНЗ 
№11

Концентрация (мл/м³)

Оксид углерода

1,0 

1,0 

1,0 

1,0 

1,0 

2,0 

1,0 

1,0 

2,0 

Диоксид азота

0,040 

0,060 

0,080 

0,030 

0,050 

0,060 

0,060 

 0,040 

0,070

Углеводороды

*

  * 

*

*

*

1,7 

*

*

1,5 


ПНЗ
  – пункт наблюдений за загрязнением окружающей среды. (ПНЗ 6   –  пересечение улиц Полевой и Молодогвардейской ;ПНЗ 7   –  пересечение улицы Советской Армии и Московского шоссе)

* - данная примесь на ПНЗ не определяется.

Сравнительный анализ представлен на диаграмме. ( слайд)



В таблице : Токсичность вредных веществ , приведены ПДК (предельно допустимые концентрации) вредных веществ . Это максимальный уровень содержания данного вещества, который человек может переносить без ущерба для здоровья.

Токсичность вредных веществ

ПДК в мл/м3 максимальная, разовая

Класс токсичности

Угарный газ

3,0

4

Оксид азота

0,04

2

Свинец)

0,0007


1

Углеводороды

25

4

Полученные данные в ходе нашего исследования, содержат показатели меньшие по значению с ПДК.

Исходя из полученных данных , можно сделать вывод , что на участке улиц Н- Садовая/ Соколова за 1 час движения автотранспорта по выделенному участку концентрации всех отдельно взятых химических веществ за данный промежуток времени, при данной транспортной нагрузке остается в пределах нормы (ПДК).

2. Оценка влияния АЗС на экологическое благополучие района

На заправку каждого автомобиля тратится, в среднем 5 минут, а двигатель при этом часто работает в режиме холостого хода, количество загрязняющих веществ, которые попадают в атмосферный воздух резко возрастает. От АЗС с пропускной способностью 250 легковых автомобилей в сутки в районе ее расположения количество загрязняющих соединений, поступающих в воздух, достигает значительных величин ( Таблица)

Результаты расчета выбросов от легкового автомобиля, работающего на холостом ходу

Количество, г/сутки

СО

1732,50

CnHm

237,15

NOx

130,50

Соединения свинца

0,45

Данные таблицы показывают, что АЗС представляют собой потенциально опасные объекты . Согласно СанПиНу ( Санитарные нормы и правила), АЗС по заправке легковых автомобилей относятся к производству V класса с санитарно – защитной зоной (СЗЗ) 50 м. Для АЗС санитарно-защитная зона соблюдена. 

Практическая значимость исследования: в ходе практического исследования установили, что экологическая обстановка в районе пересечения улиц Н-Садовая/ Соколова является нормальной. Волжский склон продувается, поэтому загрязнения воздуха здесь не накапливаются. Это более экологически чистая территория Самары.



-


 




Автор
Дата добавления 28.09.2016
Раздел Биология
Подраздел Статьи
Просмотров58
Номер материала ДБ-218193
Получить свидетельство о публикации

Похожие материалы

Включите уведомления прямо сейчас и мы сразу сообщим Вам о важных новостях. Не волнуйтесь, мы будем отправлять только самое главное.
Специальное предложение
Вверх