1. |
Введение…………………………………………………………… |
1 |
||
2. |
Основная часть …………………………………………………… |
2 |
||
2.1. |
История возникновения железнодорожного транспорта и причины формирования разветвленной сети железных |
2 |
||
дорог…………………………………………………………………... |
||||
2.2. |
Виды нарушений экологической обстановки на железной дороге………………………………………………………….. |
2 |
||
2.3. |
Опытное исследование экологической обстановки………… |
3 |
||
2.4. |
Как бороться с источниками загрязнений? ............................ |
4 |
||
3. |
Заключение…………………………………………………………… |
7 |
||
4. |
Библиографический список………………………………………….. |
8 |
||
5. |
Приложение……………………………………………………………. |
9 |
ВВЕДЕНИЕ
Проблема
Железные дороги, являясь необходимым видом транспорта для перевозки людей и грузов, остаются до сих пор одним из значительных источников загрязнения окружающей среды. Человечество уже с давних пор засоряет земную поверхность отходами своей деятельности. Из космоса были сделаны снимки, на которых, на светлом фоне снега, очень хорошо видны грязно- серые зоны загрязнений вокруг крупных городов. Предприятия, котельные, автомобили ежегодно сбрасывают в атмосферу более 3250 тонн загрязняющих веществ. Это относится и к железнодорожному транспорту. Наш город не является исключением.
Целью работы является изучение проблемы загрязнения окружающей среды, связанной с железнодорожным транспортом, и выработка путей решения проблемы.
Задачи учебно-исследовательской работы:
Изучить историю возникновения железнодорожного транспорта и причину формирования разветвлённой сети железных дорог.
Рассмотреть виды загрязнения и другие факторы вредного воздействия на окружающую среду, связанные с железнодорожным транспортом.
Провести опытные исследования загрязнения снегового покрова в нашем городе.
Найти пути решения проблемы загрязнения окружающей среды, связанные с железнодорожным транспортом.
Предметом исследования является снежный покров в различных районах города Мирного.
Объектом исследования является негативное воздействие железнодорожного транспорта на окружающую среду.
В данной работе использованы следующие методы исследования:
Проведены эксперименты с пробами снежного покрова, взятыми в разных местах относительно железной дороги и других источников загрязнения, проведён анализ полученных результатов и сделаны логические выводы.
Проведены наблюдения за выходом дыма из труб котельных города Мирный и посёлка Плесецк, проведено сравнение полученных результатов и выявлена закономерность цвета дыма от качества используемого топлива;
Проведено изучение и обобщение полученных результатов, сделаны общие выводы по данной проблеме. Проведено изучение, обобщение и анализ научной литературы, периодических изданий с целью определения путей решения проблемы негативного воздействия железнодорожного транспорта на окружающую среду.
Гипотеза – источниками загрязнения снежного покрова является транспорт (автомобильный, железнодорожный) и котельные, а интенсивность загрязнения окружающей среды связано с качеством используемого топлива.
ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ
Истории возникновения железнодорожного транспорта и причин формирования разветвлённой сети железных дорог.
Первый локомотив построил англичанин Ричард Тревитик в 1804 году. Машина весила 5 тонн и ездила со скоростью 8 км/ч. В феврале 1842 года подписанием высочайшего указа НиколаяI о сооружении железной дороги Петербург – Москва было положено начало строительства железных дорог, 1 ноября 1851 года она вступила в строй. Эта дорога стала образцом для строительства других железных дорог в России. Поражение в Крымской войне заставило правительство по- другому взглянуть на роль железных дорог. Стало ясно, что мало одной- двух дорог, необходима целая сеть железнодорожных магистралей. К 1892 году общая длина всех железных дорог России превышала 30 тысяч километров [2]. В 1924 году началось строительство узкоколейной железной дороги Плесецкая – Кочмас (ныне железнодорожная ветка Плесецкая – Мирный – космодром), в последствии эта железная дорога сыграла огромную роль в строительстве космодрома и самого города Мирный [3].
Виды нарушений экологической обстановки на железной дороге.
Железная дорога является значительным источником загрязнения окружающей среды. К факторам неблагоприятного воздействия железнодорожного транспорта на экологию относят выбросы вредных веществ в атмосферный воздух, внешние шумы железнодорожных объектов, засорение почвы и водоёмов горюче-смазочными материалами. Также большое количество загрязнений поступает от котельных и печей, используемых на объектах железнодорожного транспорта. При сжигании топлива выделяется сажа, оксид углерода, оксиды азота и другие вредные соединения. При работе двигателей внутреннего сгорания, используемых в тепловозах, в атмосферу попадает оксид углерода, оксид азота, диоксид серы и другие вредные для всего живого вещества. На 1 тонну сгоревшего топлива приходится более 400 килограммов выбросов от карбюраторных двигателей и более 120 килограммов от дизельных. Одна секция тепловоза выбрасывает в атмосферу 28 кг оксида углерода в час, до 2 кг сажи в час. Ещё железнодорожное полотно систематически загрязняется неочищенными сточными водами, бытовым мусором от пассажирских вагонов. Ежедневно на каждый километр пути выливается более 200м3 неочищенных сточных вод, содержащих различные виды загрязнения, а также выбрасывается более 12 тонн сухого мусора [1,2].
Неблагополучная экологическая обстановка самым негативным образом сказывается на здоровье людей. Люди стали больше подвержены заболеваниям, чаще встречаются врождённые заболевания у детей.
Опытное исследование экологической обстановки.
Эксперимент №1
Чтобы увидеть, в какой степени загрязнён снег в нашем городе зимой, мною был проделан следующий эксперимент:
В разных районах города я набрал снег в стеклянные банки. Высоту сугроба выбирал не менее 10-15 сантиметров. Пробы были взяты в парке им. М.Г. Григорьева, на улице Циргвава и около железнодорожного полотна станции Городская.
В районе железнодорожного полотна станции Городская – снег очень тёмный и черный. На улице Циргвава снег светло – серый, то есть белый с серым налетом. В парке им. М.Г. Григорьева снег белый без оттенка (приложение). Все пробы были поставлены на батарею для оттаивания (приложение).
Из эксперимента видно, что степень загрязнения в разных районах отличается. В районе железнодорожного полотна станции Городская банка с оттаявшим снегом покрыта толстым грязным налетом, с масляными разводами. Вода очень грязная, почти черная. Осадок в банке тёмных частиц составил около двух миллиметров. На улице Циргвава вода после оттаявшего снега мутная и серая. Также наблюдаются песчинки и осадок на дне банки. В банке обозначился контур на уровне воды в виде темного ободка. Вода оттаявшего снега, взятая в парке им. М.Г. Григорьева практически прозрачная, без явных осадков. Банка осталась чистой (приложение).
После этого я решил определить степень загрязнения при помощи фильтрования. Для анализа я взял 100 мл воды каждой пробы и с помощью бумажного фильтра профильтровал данные образцы. Визуальный осмотр талой воды и фильтрование показали, что все собранные пробы снега в своем составе содержат загрязнения. Наиболее грязной оказалась вода, полученная из снега, взятого около железнодорожного полотна станции Городская (проба № 2) (приложение), в ней – самый большой осадок, с примесью сажи, серого цвета и масляными пятнами. Проба № 1 (улица Циргвава) (приложение) имеет светло-серый оттенок, есть небольшой осадок, скорее всего он попал на снег от большого движения автомашин. Проба №3 (парк М.Г. Григорьева) (приложение) оказалась наиболее чистой, с наименьшей степенью загрязнения.
Вывод: наиболее загрязненной пробой является проба, взятая с места рядом с железнодорожным полотном на станции Городская. В этом месте основным источником загрязнения снега является железнодорожный транспорт. Темная окраска снега и соответственно талой воды обусловлена наличием сажи и нефтепродуктов. Для двигателя тепловоза используется дизельное топливо, а для отопления вагонов – каменный уголь и дрова. Самой чистой пробой является проба, взятая в парке им. М.Г.Григорьева, потому что растения, многочисленные деревья и кустарники, задерживают засоряющие вещества.
Эксперимент №2
Я провёл наблюдения за цветом дыма из котельной №4 города Мирный и котельной лесоперерабатывающего завода у железнодорожной станции посёлка Плесецк в течение двух недель. На основании полученных данных от наблюдения построил график изменения цвета выходящего дыма из труб котельных по дням (приложение).
Я выяснил у работников котельной, что основным топливом для котельной №4 служит природный газ, а для котельной лесоперерабатывающего завода посёлка Плесецк отходы от переработки древесины (опилки, щепа и дрова). Таким образом, я пришёл к выводу: что от горения природного газа отходов нет, а от горения другого топлива (мазут, уголь, отходы деревообработки, дрова) большое количество отходов, которые загрязняют окружающую среду и чем хуже качество топлива, тем темнее выход дыма, а следовательно больше отходов (сажи и не сгоревших частиц топлива).
Вывод: загрязнение атмосферного воздуха и всей окружающей среды напрямую связано с качеством топлива, чем оно хуже, тем больше загрязняется окружающая среда.
Как бороться с источниками загрязнений?
Одним из свойств атмосферы является её способность к самоочищению. Большую роль в очистке воздуха играют зелёные насаждения. Посадка деревьев и кустарников вблизи предприятий, вдоль транспортных магистралей, вдоль железных дорог способствует очищению атмосферного воздуха от пыли и других вредных веществ. Одноярусная посадка деревьев снимает концентрацию примесей в воздухе на 10 %, а двухъярусная – на 65% [2].
Но возможности природы по самоочищению имеют предел, особенно, когда вредных выбросов много, поэтому необходимо значительно уменьшать количество вредных отходов, подвергать выбросы очистке. В современном мире большое внимание обращается на внедрение экологически безопасных видов топлива и повышение качества и чистоты топлива для используемых двигательных установок, а также самих двигателей с большим уровнем очистки выбросов. В железнодорожном транспорте применение электровозов, газотурбовозов (ГТ1h - ГТ1h-002 на базе образца тепловоза ТЭМ7А – с августа 2013 года выпущен серийный образец, работает на сжиженном природном газе) [1].
Любая деятельность человека приводит к образованию тех или иных отходов. Одна из задач науки – найти способы улавливать и обезвреживать токсичные вещества, содержащиеся в отходах. Ещё в начале 20 века научились хлорировать сточные воды, чтобы разрушать ядовитые органические соединения. Решением проблемы утилизации сточных вод и сухого мусора непосредственно в пассажирских вагонах поездов, станет установка биотуалетов, которые утилизируют стоки. А для утилизации твёрдых бытовых отходов – специальных контейнеров, способных плотно спрессовывать бытовой мусор в брикеты для дальнейшей переработки [5] .
Также немало важным является внедрение культуры поведения людей, путешествующих в различных видах транспорта, которые должны сами постараться изжить в себе вредные привычки, научиться аккуратности, почувствовать ответственность за свои действия.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Паровоз Ричарда Тревитика, с момента рождения, претерпел огромные изменения: паровоз, тепловоз, электровоз и вот, в 1979 году, в Японии, промчался магнитоплан, со скоростью 517 км/час. Люди будут предпочитать передвигаться в скоростных, удобных, экологически чистых и безопасных экспрессах.
Из всего изложенного, я сделал вывод:
Выдвинутая мной гипотеза подтвердилась, что источником загрязнения снежного покрова являются транспорт и котельные.
Люди должны позаботиться об окружающей среде. Очень важно, чтобы люди задумались над тем, как улучшить экологическую обстановку на планете. Одним из способов, является соблюдение чистоты в зонах железных дорог. Очень важен переход на экологически чистое топливо для железнодорожного транспорта, например, переход на электроэнергию и природный газ для движения составов. Улучшение качества твёрдого и жидкого топлива тоже может сыграть положительную роль. Тогда снег в нашем городе будет чистым, а это положительно скажется на улучшении экологической обстановки, значит, и на улучшении здоровья людей.
Библиографический список
Н.Н.Маслов, Ю.И.Коробов-«Охрана окружающей среды на железнодорожном транспорте». Москва «Транспорт» 1993год.
В.С.Крутикова «Охрана труда и основы экологии на железнодорожном транспорте и в транспортном строительстве» - Москва «Транспорт» 1993 год.
Журнал «Геолёнок» №4, апрель 2007 год «Коварные децибелы»
Г.Черненко «От паровоза до магнитоплана» - издательство «Балтийская книжная компания» 2007 год.
Энциклопедия для детей «Экология» ООО «Мир энциклопедий Аванта +» 2006 год.
Приложение 1
Эксперимент №1
Пробы снега в районах города Мирного
Приложение 2
Качественный состав талой воды проб снега.
Таблица №1
Состав талой воды |
Парк им. М.Г. Григорьева |
Улица Циргвава |
Станция Городская ж/д полотно |
Мутная, с большим количеством нерастворимых примесей, примесей нефтепродуктов, сажи |
|||
Мутная, с нерастворимыми примесями, небольшим количеством нефтепродуктов |
|||
Мутная, с небольшим количеством нерастворимых примесей, нефтепродуктов |
|||
Более чистая |
Приложение 3
Результаты фильтрования талой воды проб снега.
Приложение 4
Эксперимент №2
Фотографии выхода дыма из трубы котельной лесоперерабатывающего завода посёлка Плесецка.
Фотографии выхода дыма из трубы котельной №4 города Мирного.
Приложение 5
График изменения цвета (степень затемнённости) выходящего дыма из труб котельных по дням.
График №1
3