Описание проблемы
Автомобиль — 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. Противоречия, из которых «соткан» автомобиль, пожалуй, ни в чем не выявляются так резко, как в деле защиты природы.
Антропогенное воздействие – это воздействие на окружающую среду человека, под влиянием или при его участии. Изменения биосферы в результате человеческой деятельности стали стремительными. Человек выступает в качестве могучей геологической силы, преобразующей лик Земли, на что в своих ранних работах указывал В.И. Вернадский. Но в то же время за последние 50 лет исчезли многие виды растений и животных, резко увеличилось число новорожденных детей с патологическими отклонениями. Ежегодно загрязнение окружающей среды наносит ущерб нашей стране в миллиардах рублей.
Основными источниками загрязнения атмосферы ульяновской области являются предприятия машиностроения, приборостроения, электронной и электротехнической отраслей промышленности, ТЭЦ, автомобильный, железнодорожный и речной транспорт.
Теоретическое обоснование проекта
Негативное влияние автотранспорта на экологическое состояние области.
Одной из многочисленных экологических проблем является загрязнение окружающей среды автомобильным транспортом. Резкое увеличение количества автотранспорта на улицах городов создает следующие проблемы:
происходит загрязнение воздуха вредными выбросами выхлопных газов: диоксидом углерода, углеводородами, оксидом азота, бенз(-а)пиреном, свинцом, сажей и др.
загрязняется почва тяжелыми металлами, отработанным маслом и др. веществами;
происходит увеличение отходов – металлолома, изношенных автомобильных шин и т.д.;
происходит шумовое загрязнение города;
загрязняются водоемы сточными водами, стекающими с улиц и дворов микрорайонов;
увеличивается количество аварий на дорогах, травмируются и гибнут люди;
ухудшается здоровье людей.
Основными причинами негативного воздействия автотранспорта на окружающую среду являются: отсутствие нейтрализации и очистки выхлопных газов; неумелое поведение водителя за рулем (неправильный выбор скоростей движения, резкие разгоны и торможения, превышение установленной скорости); неисправность двигателя, неотлаженность системы питания или зажигания; низкий уровень технического обслуживания и контроля за состоянием автотранспорта и др.
Влияние выхлопных газов автотранспорта на организм человека
Выхлопные газы являются продуктами окисления и неполного сгорания углеводородного топлива. В их состав входят около 200 веществ, в том числе канцерогенные углеводороды, бензпирен, соли тяжелых металлов (свинец, кадмий, ванадий и др.), окись азота, угарный газ и др. Длительный контакт со средой, отравленной выхлопными газами автомобилей, вызывает общее ослабление организма – иммунодефицит. Кроме того, газы сами по себе могут стать причиной различных заболеваний. Например, дыхательной недостаточности, гайморита, ларинготрахеита, бронхита, бронхопневмонии, рака лёгких. Кроме того, выхлопные газы вызывают атеросклероз сосудов головного мозга. Опосредованно через легочную патологию могут возникнуть и различные нарушения сердечнососудистой системы.
Свинец вызывает нарушение нервной и кровеносной системы головного мозга, приводит к ухудшению памяти и умственных способностей, является причиной рака легких, пищевода, желудка. Углеводороды являются причиной отравлений и раковых заболеваний. Окись углерода является причиной головной боли, тошноты, рвоты, поражения нервной системы, расстройства дыхания, почек, эндокринных желез. Окислы азота вызывают токсикозы, отек легких, кашель, головную боль, боли в груди. Кадмий вызывает головокружение, слабость, тошноту, желудочные боли, появление белка в моче, развитие трахеита, бронхита, отека легких, поражение печени, почек, сердца, нервной системы и развитие всех форм рака. Ванадий возникает острые аллергические реакции (насморк, слезотечение, сухость в горле), приводящие к бронхиальной астме. На втором этапе отравления развиваются заболевания крови, наблюдаются нарушения психики, возникают экземы, нарушаются процессы кроветворения.
Более 80 % всех выбросов в атмосферу составляют выбросы оксидов углерода, двуокиси серы, азота, углеводородов, твёрдых веществ. Из газообразных загрязняющих веществ в наибольших количествах выбрасываются окислы углерода, углекислый газ, угарный газ, образующиеся преимущественно при сгорании топлива. В больших количествах в атмосферу выбрасываются и оксиды серы: сернистый газ, сернистый ангидрид, сероуглерод, сероводород и другие. Самый многочисленным классом веществ, загрязняющих воздух крупных городов, являются углеводороды. К числу постоянных ингредиентов газового загрязнения атмосферы относятся также свободный хлор его соединения и другие.
В составе отработавших газов двигателей внутреннего сгорания содержатся сотни вредных компонентов, однако наиболее существенными являются: оксид углерода (СО), углеводороды (СН), оксиды азота (NOx), твердые частицы, соединения свинца (Pb) и серы (SO2), альдегиды, а также канцерогенные вещества. Важное значение начинает приобретать загрязнение атмосферы диоксидом углерода (СО2), в больших количествах содержащимся в отработавших газах автомобилей. Этот газ играет основную роль в формировании парникового эффекта планеты – явления, устранение которого в настоящее время стало глобальной проблемой.
В результате сжигания жидкого топлива в воздух ежегодно выбрасывается, от 180 тыс. до 260 тыс. т свинцовых частиц, что в 60-130 раз превосходит естественное поступление свинца в атмосферу при вулканических извержениях (2-3 тыс. т/год).
Таблица 1 – Основные виды выбросов загрязняющих веществ от автотранспорта
Тип двигателя |
Топливо |
Основные виды загрязнений |
Примеры |
Четырехтактный двигатель внутреннего сгорания |
Бензин |
Углеводороды, оксид углерода, оксиды азота |
Автомобили, автобусы, самолеты, мотоциклы |
Двухтактный двигатель внутреннего сгорания |
Бензин (с добавлением масла) |
Углеводороды, оксид углерода, оксид азота, твердые вещества |
Мотоциклы вспомогательные моторы |
Дизель |
Лигроин |
Оксиды азота, твердые вещества |
Автобусы, трактора, машины, поезда |
Газовая турбина |
Бензин |
Оксиды азота, твердые вещества |
Самолеты, корабли, поезда |
Паровой котел |
Уголь, нефть |
Оксиды азота, диоксид серы, твердые вещества |
Корабли, паровозы |
Одной из наиболее важных проблем является оценка загрязнения воздуха взвешенными частицами с размером менее 10 микрон (РМ-10), т.к. с ними в организм человека поступают такие загрязняющие вещества, как тяжелые металлы.
Частицы этого размера могут проникать в нижние дыхательные пути и могут причинять значительный ущерб здоровью человека. Эти мелкие частицы производятся рядом источников и могут непосредственно оседать или преобразовываться в атмосфере.
Ульяновск относится к числу 60 городов РФ, где содержание типичных экотоксикатов (оксидов азота и серы, углеводородов, пыли) и других вредных для здоровья человека веществ превышает предельно допустимые нормы в несколько раз. Загрязняющие вещества поступают в атмосферу от двух видов источников – стационарных и передвижных.
Атмосферный воздух является самой важной жизнеобеспечивающей природной средой и его загрязнение – мощный, постоянно действующий фактор воздействия на человека и окружающую среду. Уровень загрязнения атмосферного воздуха связан с воздействием на него загрязняющих веществ, поступающих от источников выбросов вредных веществ промышленных предприятий, выбросов автотранспорта, а также процессов жизнедеятельности человека.
Определение степени запыленности воздуха на участках, примыкающих к автомобильной дороге.
Для этого соберем с различных видов растений листья и приложим к их поверхности клеящую ленту. Затем снимем ленту и той стороной, где отпечатался контур листа вместе с пылью, прикрепим на лист белой бумаги. Сравним степень запыленности листьев разных мест и составили диаграмму.
Рисунок 1 – Диаграмма запыленности воздуха
Больше всего пыли собирается на листьях деревьев, произрастающих вблизи автотрассы, меньше – возле школьного здания.
Можно сделать вывод о роли деревьев в улучшении микроклимата территории. Растения выполняют следующие важные функции: создают микроклимат, ионизируют воздух, создают противошумовой эффект, выделяют фитонциды, фильтруют воздух, оказывают эстетическое и познавательное воздействие.
Поэтому необходимо более тщательно вести анализ показателей атмосферного воздуха, так как он необходим и очень важен для всего живого.