Негативное воздействие автотранспорта на экологию г. Покров и пути решения проблемы.

Негативное воздействие автотранспорта на экологию

г. Покров и пути решения проблемы.

Мезина Галина Алексеевна,

учитель физики

1 квалификационной категории

МБОУ СОШ №1 г. Покров,

Петушинского района,

Владимирской области и ученики 10 класса.

• Введение

Проблемы экологии вышли на первое место по своей общечеловеческой значимости. Автомобильный транспорт –один из главных источников загрязнения атмосферы. А для жителей г. Покров эта проблема стоит особенно остро, поскольку перегруженная федеральная автотрасса «Москва – Нижний Новгород» («Волга 1») проходит через весь город.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ:

оценить воздействие автотранспорта на экологию г. Покров.

ЗАДАЧИ:

• вычислить количество токсичных продуктов, образующихся при работе транспорта в г. Покров;
• охарактеризовать их действие на живые организмы и окружающую среду;
• сделать вывод о способах уменьшения загрязнения воздуха автотранспортом, о местной экологической ситуации и путях улучшения экологии г. Покров.

II . Негативное воздействие автотранспорта на экологию г. Покров и пути решения проблемы.

Отрицательное воздействие на атмосферу Земли.

Человек долго использовал двигатель

внутреннего сгорания, не зная о его

отрицательном воздействии на человека,

животных, растений.

Лишь в последнее время это

отрицательное воздействие заметили

и стали бороться. Основными

загрязнителями атмосферы являются машины, особенно грузовики. Количество и концентрация вредных веществ в выхлопах зависят от вида и качества топлива. В основном это такие вещества: углекислый газ, угарный газ, оксиды азота, гексен, пентен, кадмий, серный ангидрид, сернистый ангидрид, свинец, хлор. Их доля возрастает в 10 раз, когда двигатель работает на малых оборотах или в момент увеличения скорости, то есть во время заторов или у красного сигнала светофора. Углекислый газ и большинство других выбросов тяжелее воздуха, поэтому они скапливаются у поверхности земли.

Оксиды азота играют большую роль в образовании продуктов превращения углеводородов в атмосферном воздухе. Из-за неполного сгорания топлива в двигателе автомашины часть углеводородов превращается в сажу, содержащую смолистые вещества.

Свинец – один из основных загрязнителей внешней среды, его поставляют главным образом современные двигатели с высокой степенью сжатия, выпускаемые автомобильной промышленностью. Автомобили загрязняют почву этим тяжелым металлом вдоль дороги в полосе шириной 50-100 м, а если дорога идет вверх и машина газует, то загрязненная полоса имеет ширину до 400 метров. Еще больший вред окружающей природе наносит отработанное машинное масло. Если оно попадает в водоемы, то один литр масла может сделать непригодным для питья и жизни рыб 1 млн. литров воды.

Теперь конкретно рассмотрим воздействие этих веществ. Углекислый газ, угарный газ, оксид серы, оксиды серы, оксиды азота являются «парниковыми» газами, то есть вызывают парниковый эффект, выражающийся в повышении температуры у поверхности Земли.

Но надо сказать, что тепловой эффект почти

компенсируется ледниковым эффектом. Последний

вызывается слоем пылевых частиц, которые

отражают тепловые лучи, идущие от солнца,

обратно в космос. При истирании автомобильных

шин об асфальт атмосфера загрязняется резиновой

пылью, вредной для здоровья человека.

Для шоссейных дорог, гаражей, мест парковок из

биосферы отчуждаются значительные территории с уничтожением естественной растительности, что также пагубно влияет на газовый режим атмосферы и усиливает парниковый эффект.

При сжигании топлива в составе выделяющихся газов содержатся диокиси серы и азота. Миллионы тонн диоксидов серы, выбрасываемые в атмосферу, превращают выпадающие дожди в слабый раствор кислот. Окислы азота образуются при соединении азота с кислородом воздуха при высоких температурах в двигателях внутреннего сгорания.

Кислотные дожди, содержащие растворы серной и азотной кислот, наносят значительный ущерб природе, ускоряют процесс коррозии металлических конструкций зданий, мостов, плотин, линий электропередач. Огромный вред наносят кислотные дожди лесам, особенно страдают хвойные деревья, но и у лиственных изменяется окраска листьев, преждевременно опадает листва, гибнет часть кроны,

повреждается кора. Кислотные дожди не только убивают живую природу, но и разрушают памятники архитектуры.

Прочный, твердый мрамор, смесь окислов кальция, реагирует с раствором серной кислоты и превращается в гипс, а дождь и ветер разрушают этот мягкий материал. Исторические памятники Греции и Рима, простояв тысячелетия, разрушаются на глазах. Такая же судьба грозит и другим памятникам архитектуры.

Негативное влияние на биосферу Земли.

Влияние загрязнений окружающей среды на организм

человека в нашем мире встает на первое место. В

год образуется 2,4-10 тонн СО, 7 млн. тонн СО 2 .

Угарный газ токсичен, образует с гемоглобином крови

прочное соединение- карбоксигемоглобин, что

препятствует поступлению достаточного количества

О 2 в мозг и, как следствие, увеличивает число

психических заболеваний.

S О 2 , N О являются мутагенами, тератогенами,

образуют с туманом или дождем смог и кислотные

дожди. Оксиды серы с водой образуют серную кислоту,

а оксид азота образует азотную и азотистую кислоты.

У человека они вызывают поражения кожи,

обструктивный рахит, отек легких.

Попадая в организм человека, соединения металлов

вызывают тяжелые заболевания.

Кадмий отрицательно воздействует на костную систему, кору надпочечников, зубы, нарушает углеродный обмен, вызывает различные формы рака, хрупкость и ломкость костей, поражение почек. При большой концентрации он вызывает болезнь «итай-итай».

Свинец является тератогеном, вызывает у грудных детей нарушение ЦНС, костной системы, слуха, зрения – и в дальнейшем смерть. У взрослых он вызывает нарушение кровеносной системы. Свинец, загрязняющий почву, накапливается растениями, которыми питаются животные. С молоком и мясом металл попадает в организм человека и может стать причиной тяжелых болезней.

Стронций: замена кальция в костях на этот металл приводит к рыхлости и ломкости костей, расстройству опорно-двигательной системы, облучению костного мозга.

Ионы ртути вступают в соединения с группами белков и прочно удерживаются в организме. Ртуть вызывает расстройства ЦНС, такие, как паралич, нарушение слуха, зрения.

Эксперимент – исследование.

Наш маленький г. Покров расположен на федеральной трассе «Москва – Нижний Новгород».

И мы решили узнать, как влияет эта дорога на нас, жителей этого городка.

Используя специальную методику под названием «У светофора», мы выяснили зависимость загрязнения атмосферного воздуха от интенсивности движения автотранспорта. В 4-х точках города определялись интенсивность дорожного движения и качественный состав транспортного потока.

Затем вычислялось количество токсичных продуктов, образующихся при работе транспорта и выброшенных в атмосферу на наших улицах.

Вычисление количества токсичных продуктов, образующихся при работе автотранспорта.

Ул. Ленина

(Федеральная

трасса)

Ул. III

Интернационала

Ул.Герасимова

Ул. Карла

Либкнехта

Вычисление содержания в воздухе токсичных продуктов, образующихся при работе транспорта (г.)

Марки машин

t (Мин)

Легковые

n

Грузовые

10

k

Автобусы

10

260

99

m CO

3

10

m CO2

0,035

3

6

0,017

0,217

m NO2

3

m сажи

0,2

0,002

0,017

M

0,001

0,04

0,2

1,1

0,001

2296,5

648,7

1,1

237,6

где n – количество машин, остановившихся у светофора;

k – максимальное число переключений.

Общая масса токсичных продуктов:

М = 2296,5г + 648,7г + 237,6г = 3182,8г = 3,2 кг.

Общее число машин: 365 машин (за 10 мин.)

Проходимость трассы в сутки:57 000 автомобилей.

машин

2

2

Ул. Ленина (Федеральная трасса)

Вычисление содержания в воздухе токсичных продуктов , образующихся при работе транспорта ( г .)

m NO2

m CO2

Марки машин

k

t ( Мин )

m CO

M

n

m сажи

0,217

0,04

Легковые

10

0,002

38

6

670,32

0,035

0,017

237,24

1,1

0,001

0,2

6

10

3

Грузовые

6

237,24

0,001

0,2

0,017

1,1

3

10

Автобусы

Вычисление содержания в воздухе токсичных продуктов, образующихся при работе транспорта (г.)

Марки машин

Легковые

t (Мин)

Грузовые

10

n

k

10

38

Автобусы

2

3

m CO

10

2

0,035

m CO2

3

0,017

m NO2

0,217

2

0,017

0,002

m сажи

0,2

M

0,001

0,04

0,2

1,1

223,44

0,001

79,08

1,1

79,08

381,6 г.

Ул. Карла Либкнехта

содержания в воздухе токсичных продуктов , образующихся при работе транспорта ( г .)

машин

машин

Вычисление содержания в воздухе токсичных продуктов, образующихся при работе транспорта (г.)

Марки машин

Легковые

t (Мин)

Грузовые

n

10

101

Автобусы

k

10

13

2

m CO

10

0,035

2

3

m CO2

0,017

m NO2

0,217

2

0,2

0,002

0,017

m сажи

0,04

0,001

M

0,2

593,88

1,1

0,001

342,68

1,1

79,08

1015,64 г.

Ул. Герасимова

Вычисление содержания в воздухе токсичных продуктов , образующихся при работе транспорта ( г .)

k

m CO

M

m сажи

Марки машин

m NO2

t ( Мин )

n

m CO2

6

0,04

0,002

670,32

0,217

0,035

38

10

Легковые

0,017

3

0,001

0,2

1,1

6

Грузовые

237,24

10

237,24

6

0,017

3

10

Автобусы

0,2

0,001

1,1

Вычисление содержания в воздухе токсичных продуктов, образующихся при работе транспорта (г.)

Марки машин

Легковые

t (Мин)

Грузовые

n

10

k

Автобусы

42

10

m CO

3

2

10

2

0,035

1

m CO2

0,017

0,217

m NO2

2

m сажи

0,017

0,2

0,002

0,04

M

0,001

0,2

1,1

246,96

0,001

79,08

1,1

26,36

352,4 г.

Ул. III Интернационала

4,93 кг

3,18 кг

29,56 кг

19,10 кг

710,27 кг

458,32 кг

255 697,61 кг

164 996,35 кг

Схема воздействия транспорта

на окружающую среду

Воздух

Вредные вещества в отработанных газах, твердые частицы,

поднимаемые с пылью колесами автомашин.

Почва

Промышленные отходы,

содержащие нефтепродукты, сажевые частицы,

образовавшиеся при истирании автошин на дорогах.

Вода

Стоки с автомоек, стоянок, гаражей, АЗС,

автодорог. Хлориды,

используемые для борьбы с гололедом.

Способы уменьшения загрязнения атмосферы.

Выбросы автотранспорта характеризуются тем, что:

1.Численность автомобилей быстро увеличивается, поэтому непрерывно растет и выброс вредных веществ в атмосферу. По данным ГИБДД, в нашем городе проходимость трассы «Москва – Нижний Новгород» в 2005 году составляла 30 тысяч единиц автотранспорта в сутки, а в 2009 году - 57 тысяч.

2. Автотранспорт – движущийся источник загрязнения воздуха и жилых районов, мест отдыха населения. В отличие от промышленных предприятий, изолированных от жилой застройки санитарно-защитным забором.

3. Автомобильные выбросы распространяются на уровне дыхания людей; рассеяние автомобильных выбросов в условиях городской застройки затруднено.

Есть два способа уменьшения загрязнения воздуха дорожно-транспортными средствами:

Первый – сократить количество вредных веществ, выбрасываемых в атмосферу каждым автомобилем.

Второй – использовать как можно больше те транспортные средства, которые потребляют меньше горючего, и, следовательно, меньше загрязняют атмосферу.

Чтобы остановить загрязнение, необходим более строгий всесторонний контроль за дорожно-транспортными средствами. Примером может служить следующее начинание: с 1 января 1993 года все новые автомобили, предназначенные для продажи в страны Европейского Союза, должны быть снабжены каталитическими контакторами. Это маленькое устройство устраняет большую часть углеводородов и окисей азота и углерода, вредных для организма человека.

Ещё одна проблема – свинец, добавляемый к бензину для большей эффективности работы двигателя. Он очень ядовит и опасен, особенно для организма маленьких детей.

Огромную помощь в борьбе с загрязнителями воздуха могли бы оказать и сами владельцы автомобилей, если бы начали чаще пользоваться общественным транспортом.

Мы провели опрос владельцев автомобилей, который показал: несмотря на то, что их личный транспорт – главный виновник загрязнения воздуха, однако отказаться от транспорта они не желают.

Результаты опроса:

Количество опрошенных человек

Согласны

35

Не согласны

2

33

Для того чтобы такое желание появилось, надо основательно улучшить работу общественного транспорта. А поскольку она пока далека от совершенства, нечего удивляться тому, что частные автомобили наводняют городские улицы.

Общественный транспорт тоже загрязняет воздушный бассейн города, но в перерасчёте на одного пассажира на 1 км пути в атмосферу выбрасывается в 4 раза меньше вредных веществ.

Заменить автобусы и маршрутные такси на троллейбусы и трамваи, а в качестве индивидуального транспорта, как это ни парадоксально, использовать велосипед.

Во многих европейских городах, в том числе в городах стран Балтии, созданы специальные пешеходные зоны, где въезд автомобилям запрещён и где можно перемещаться только пешком или на велосипеде. Чтобы горожане чаще пользовались велосипедами, на дорогах по всему городу выделены специальные полосы, а возле магазинов оборудованы для них стоянки.

Количество велосипедистов в городах Европы растет год от года. Вводятся «дни велосипеда», в эти дни передвигаться рекомендуется только на общественном транспорте или велосипеде (Германия, осень 2009). Наконец, чтобы уменьшить загрязнение атмосферы на перекрестках, необходимо построить подземные тоннели и надземные мосты, тогда пешеходы не будут страдать от дефицита кислорода и избытка выхлопных газов.

В настоящее время, когда автомобиль с бензиновым двигателем стал одним из существенных факторов, приводящих к загрязнению окружающей среды, специалисты всё чаще обращаются к идее создания «чистого» автомобиля – электромобиля. В некоторых странах начинается их серийное производство.

В нашей стране производятся электромобили пяти марок. Электромобиль Ульяновского автозавода (УАЗ-451-МИ) отличается от остальных моделей системой электродвижения на переменном токе и встроенном зарядном устройстве.

В 1982 году в столице было создано первое хозяйство, в котором работали 25 электропогрузчиков. Этот год стал датой начала серийного выпуска электромобилей в стране.

По распоряжению мэра Москвы в 2007 г. в городе началась опытная эксплуатация электромобилей. Было закуплено 8 малотоннажных грузовиков и 2 автобуса.

В интересах защиты окружающей среды считается целесообразным постепенный перевод автотранспорта на электротягу, особенно в крупных городах. Предлагается, используя существующие типы источников тока, с определенным их усовершенствованием, создать и передать в эксплуатацию электромобили, могущие экономически и технически конкурировать с обычными автомобилями.

По прогнозам PriceWater H ouseCoopers к 2015 году мировое производство электромобилей вырастет до 500 тысяч в год.

Итак, количество выделяемых в окружающую среду вредных веществ зависит от численности и структуры автомобильного парка, а также от технического состояния автомобилей. Только из-за отсутствия необходимой регулировки карбюратора бензинового двигателя внутреннего сгорания выброс оксида возрастает в 4-5 раз.

III. Выводы

Есть несколько путей борьбы с этим видом загрязнений:

1.Техническое совершенствование двигателей, топливной аппаратуры, электронных систем подачи топлива;

2.Повышение качества топлива, снижение содержания токсичных веществ в выхлопных газах в результате применения каталитических контакторов;

3.Использование альтернативных видов топлива, например сжатого природного газа.

Все крупные автомобильные компании мира заняты решением этих проблем.

Мы предлагаем несколько способов улучшить экологию нашего города:

1. Озеленение города. Растения поглощают углекислый газ и выделяют кислород.

2. Уничтожение пустырей, что способствует уменьшению выветривания почв, а, следовательно, содержание пыли в воздухе уменьшается.

3. Проводить техосмотр автомобилей 2 раза в год, т.к. от состояния двигателя зависит количество вредных веществ, выбрасываемых автомобилем в атмосферу; жестко ограничить предельно допустимый выброс выхлопных газов, что сделает невозможным использование устаревших автомобилей.

4. Сделать более доступным ремонт автомобиля.

5. Ужесточить санкции по отношению к нарушителям.

6. Построить подземные тоннели или надземные мосты на улице Ленина.

7. Сделать разметки и стоянки для велосипедов.

8. Привести в надлежащее состояние остальные дороги в городе.