XVIII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Автотранспорт – основной загрязнитель больших городов: биоиндикация окружающей среды на примере улицы Байтурсынова города Алматы

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Джилкибаева Л.М. 1

---

1Негосударственное учреждение "Школа "Престиж"

Колесникова Т.А. 1Шуховцева Т.А. 1

---

1Негосударственное учреждение "Школа "Престиж"

Работа в формате PDF

2.1 MB

Автор работы награжден дипломом победителя III степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителяСвидетельство руководителя

Введение

Актуальность исследования. Проблема загрязнения окружающей среды – воздуха, воды, почвы, является актуальной. Загрязнения оказывают негативное влияние на морфологические, анатомо-физиологические особенности всех представителей органического мира, на их видообразование и ареалы распространения.

Источников антропогенного загрязнения окружающей среды множество, но самым значительным из них является транспорт. В крупных городах особенно ощутимо загрязнение окружающей среды в результате использования автотранспорта.

При работе двигателей на этилированном бензине в выхлопных газах содержатся оксиды азота, а при работе на серосодержащем топливе в выхлопах появляется диоксид серы. Тысячи автомобилей с карбюраторным двигателем в день выбрасывают около 3 тонн угарного газа, 100 кг оксидов, 500 кг продуктов неполного сгорания бензина также известно, что количество свинца в воздухе находится в прямой зависимости от интенсивности движения автотранспорта и может достигать 4-12 мг/м³. [2] Тяжелые металлы являются основными загрязнителями почв и от их количества зависит степень токсичности почвенного покрова, состояние растительности.

Многочисленными исследованиями установлено, что содержание тяжелых металлов в почвах в близи автомагистралей в десятки, а иногда и в сотни раз превышают фоновые значения.

Таким образом, в почвах придорожных зон интенсивно накапливаются валовые и подвижные формы свинца, цинка, серебра, меди, олова, хрома, никеля, молибдена, кобальта, марганца, железа.

Отрицательное влияние автотранспорта на окружающую среду можно оценить по состоянию растительного покрова придорожной зоны как одного из критериев экологического риска.

Считаем, что выявление источников загрязнения и подтверждение их действия на состояние окружающей среды являются очень важными, так как для решения проблемы по стабилизации экологической обстановки населенных пунктов, сохранения видового разнообразия растений, животных, здоровья сбережения жителей необходимо искать адекватные пути.

В качестве объекта исследования мы выбрали ближайшую к нашей школе «Престиж» крупную автомагистраль – улицу Байтурсынова.

Предметом исследования является влияние автотранспорта на экологическое состояние почв и растительного покрова (на примере одуванчика лекарственного) в придорожной зоне улицы Байтурсынова.

Гипотеза: возможно,автотранспорт – главная угроза для экологической ситуации больших городов и в последующем будет способствовать развитию экологической катастрофы любого населенного пункта, региона, страны и, в целом, мира.

Цели:

- доказать негативное влияние автотранспорта на состояние окружающей среды (почвы и растения);

- оценить степень экологического риска территории, прилегающей к крупной автомагистрали – улицы Байтурсынова города Алматы.

Для достижения целей необходимо решить следующие задачи:

1. Отобрать и проанализировать информацию по теме исследования.

2. Проанализировать и аргументированно обосновать экологическое состояние воздушного бассейна города Алматы:

а) выявить физико-географические особенности города;

б) рассмотреть ветровой режим города;

в) установить главные источники выбросов и загрязнений города.

3. Провести ряд экспериментов, подтверждающих высокую степень экологического риска придорожной территории автомагистрали:

а) проанализировать количество и качество автотранспортных средств города Алматы;

б) определить загруженность улицы Байтурсынова автотранспортом;

в) определить соединение свинца в пробах почв с придорожной зоны улицы Байтурсынова;

г) провести биоиндикацию придорожной зоны улицы Байтурсынова на примере одуванчика лекарственного;

д) оценить степень экологического риска территории, прилегающей к автомагистрали –улицы Байтурсынова, предложить возможные пути решения проблемы.

4. Сделать выводы и обобщения по теме исследования.

Методы исследования: изучение источников информации, продуцирование идей, формулирование гипотезы, системный анализ, синтез, наблюдение, сравнение, измерение, математические расчеты, эксперименты, методы компьютерной визуализации данных, фотографирование.

I Теоретическая часть

1. Состояние воздушного бассейна города Алматы

Состояние воздушного бассейна города является одним из основных факторов, определяющих качество окружающей среды. По состоянию атмосферного воздуха Алматы относится к наиболее загрязненным городам Казахстана, уступая только Ридеру и входит в ТОП 5 самых грязных городов мира.

Источниками загрязнения окружающей среды Алматы являются промышленные предприятия, автотранспорт, средства отопления. Практически девять загрязняющих веществ присутствуют во всех выбросах: пыль, сернистый ангидрит, оксид углерода, оксиды азота, бенз(а)пирен, углеводороды, тяжелые металлы, аммиак, формальдегид. [2]

Чем объясняется ухудшающееся экологическое состояние воздушного бассейна города Алматы?

1.1. Физико-географическое положение города Алматы

Город Алматы расположен у подножья гор Илейского Алатау (Заилийского) – самого северного хребта Тянь-Шанья. С юга и юго-востока город окружает горный хребет. Местность понижается на северо-запад с уклоном на 2^о. Центральная часть города располагается на стыке двух наклонных плоскостей, в своеобразной котловине. Такое физико-географическое положение в котловине – является одной из причин ухудшения экологического состояния воздушного бассейна города. Воздушный бассейн города Алматы в штилевых условиях можно рассматривать как замкнутую систему. [2]

Таким образом, физико-географическое положение города влияет на циркуляцию воздуха Алматы.

Все вышеперечисленные факторы являются не только климатообразующими для города, но формируют экологическую обстановку Алматы.

1.2.1. Ветровой режим города

Для приземного ветра характерна наличие горно-долинной циркуляции воздуха. Долинный ветер северных районов уносит загрязненный городской воздух в сторону гор, из-за чего горы быстро обволакиваются дымкой. Ночью в сторону города дует чистый горный воздух. Благодаря этому южная часть города, расположенная на склонах гор, находится в более выгодном положении по сравнению с центральной и северной частями города. Горно-долинная циркуляция - это единственный механизм проветривания города. Однако, архитектурно-планировочная структура (строительство высотных зданий, расположенных перпендикулярно горно-долинной циркуляции воздуха) города за последние годы изменяют ветровой режим, она перекрывает сток горного холодного воздуха, который должен обеспечивать основное воздухоснабжение города. Как утверждают ученые, происходит смещение господствующих ветров с юго-востока на юг почти на 45^о, изменилась и скорость ветра до 3 м/с (прежнее 5 м/с). Эти изменения влияют на процесс воздухообмена и естественную очищаемость воздушного бассейна. [2;4]

Таким образом, изменение ветрового режима за последние годы отражается на качестве воздушного бассейна в пределах всего города. Нарушение горно-долинной циркуляции воздуха, увеличение количества автотранспорта, особенности градостроительства способствуют застою воздуха, накоплению и сохранению вредных примесей в воздушном бассейне города. Загрязняющие вещества из воздуха оседают преимущественно на земную поверхность – почву, снежный покров, воду.

1.3. Источники выбросов загрязняющих веществ города Алматы

Основным виновником высокого уровня загрязнения атмосферы в городе является автотранспорт. Доля примесей от автотранспорта в атмосфере Алматы достигает 70-80%. Поэтому очень важна оценка объемов выхлопных газов и их состава, а также токсичность этих выбросов. Однако, в официальных документах не указываются объемы выбросов от автотранспорта и частных жилых домов, не рассчитываются их объемы и по ним не производятся сбор статистических данных. [4]

По всему вышесказанному в главе 1 можно сделать следующие выводы:

наибольшая концентрация загрязняющих веществ из воздушного бассейна приходится на почву и снежный покров;

содержание загрязняющих выбросов зависит от типа топлива, используемого в двигателях внутреннего сгорания автомобилей, а также на промышленных предприятиях и в частном секторе;

в зимний день концентрация SO₂ в 2-3 раза выше, чем в летний и превышает ПДК вблизи источников в условиях малоподвижного воздуха.

II Практическая часть

2. Автотранспорт – основной загрязнитель биосферы больших городов

Основными загрязнителями воздушной среды городов, особенно крупных, являются выхлопные газы автотранспорта. На долю которых приходится 60-80% от общих выбросов. Многие страны мира принимают различные меры по снижению токсичности выбросов автотранспорта путем лучшей очистки бензина, замены его на более чистые источники энергии (газовое топливо, этанол, электричество), снижение свинца в добавках к бензину. Проектируются более экономичные двигатели с более полным сгоранием горючего, создание в городах зон с ограниченным движением автомобилей и др. В последние годы в Казахстане в крупных городах таких как Алматы, Астана стали использовать электромобили, но их количество еще ограничено и не решает проблему снижения количества выхлопных газов. Несмотря на применяемые меры, из года в год растет число автомобилей, а загрязнение воздуха увеличивается.

Известно, что автотранспорт выбрасывает в воздушную среду более 280 компонентов, среди которых угарный газ, углекислый газ, окислы азота и серы, альдегиды, свинец, кадмий и канцерогенная группа углеводородов (бенз(а)перен и бенз(а)антроцен). При этом, наибольшее количество токсичных веществ выбрасывается автотранспортом в воздух на малом ходу, на перекрестках, остановках перед светофорами. Так, на небольшой скорости бензиновый двигатель выбрасывает в атмосферу 0,05% углеводородов (от общего выброса), а на малом ходу – 0,98%, окиси углерода соответственно – 5,1% и 13,8%. Подсчитано, что среднегодовой пробег каждого автомобиля составляет около 15 000 км. В среднем за это время он поглощает из атмосферы 4350 кг кислорода, а выбрасывает в неё 3250 кг углекислого газа, 530 кг окиси углерода, 93 кг углеводородов и 7 кг окиси азота. [6]

2.1. Парк легковых автомобилей города Алматы

Для того, чтобы иметь представление о количестве и качестве легковых автомобилей Алматы, которые занимают ведущее место по загрязняющим атмосферным выбросам, мы проанализировали экспресс-информацию «О количестве автотранспортных средств в Республике Казахстан за 2021-2022 годы». [1]

Экспресс-информация, представленная в форме статистических данных Департаментом статистики услуг и энергетики Агентство по стратегическому планированию и реформам Республики Казахстан Бюро Национальной статистики на 1 декабря 2021 года и 7 июля 2022 года, опубликованных на сайте www.stat.gov.kz/официальная статистика/по отраслям/ статистика транспорта мы выбрали количественные показатели по легковым автомобилям, которых значительно больше на улицах города.

По сравнению с 2021 годом на 1 июля на 2022 года было зарегистрировано на 417 767 автомобилей меньше. Снижение количества зарегистрированных легковых автомобилей объясняется понижением социально-экономического уровня жизни граждан города Алматы.

На диаграмме 2 видно, что самыми популярными легковыми автомобилями и в 2021 и в 2022 году являются автомобили с объемом двигателя свыше 1500 куб.см до 2000 куб.см, которые удобны в использовании и в потреблении топлива – «рентабельный объем». В условиях значительного повышения цен на топлива, такие автомобили наиболее экономичны.

Главным топливом для легковых автомобилей Алматы является бензин, лишь некоторое количество легковых автомобилей использует дизельное топливо или смешенное. Объясняется это значительным подорожанием дизельного топлива и относительно приемлемыми ценами на бензин. Но бензин не всегда высокого качества: низкокачественный бензин содержит соединения свинца и другие канцерогенные соединения, загрязняющих окружающую среду.

Из диаграммы 4 видно, что в парке легковых автомобилей города Алматы преобладают автомашины более 10-20 летнего года выпуска. Причем, в 2021 году их насчитывалось 242390, а в 2022 году количество этих автомобилей уменьшилось на 108637 и составило 133753. Количество старых автомобилей в 2021 году резко сократилось, но в 2022 году оно резко возросло и составило 165534. Среди легковых автомобилей преобладают автомобили зарубежных марок, которые уже отработали свой срок по техническим данным и давно списаны в странах-производителях. Но у нас они скупаются, так как являются относительно дешевыми. Такие машины способствуют загрязнению атмосферного воздуха разными выхлопами и в физико-географических условиях нашего города представляют угрозу окружающей среде Алматы.

Все вышеперечисленные факторы подтверждают неблагоприятное влияние легкового автотранспорта на состояние окружающей среды и здоровье человека.

Большее количество легковых автомобилей пренадлежит физическим лицам (частным водителям) и меньшая часть – юридическим лицам различных учреждений, организаций, предприятий.

Итак, парк легковых автомобилей города Алматы с каждым годом увеличивается практически в 2 раза и количества канцерогенных выхлопных газов увеличивается в геометрической прогрессии. Среди легковых автомобилей преобладают машины с экономичным объемом двигателя от 1500 до 2000 см³, по году выпуска от 10 и более лет, что усугубляет экологическую ситуацию города. Легковые автомобили, в основном, принадлежат частным лицам и в качестве топлива преимущественно используется бензин.

2.2. Практическая работа: «Определение загруженности улиц автотранспортом (на примере улицы Байтурсынова города Алматы)»

Улица Байтурсынова простирается с юга на север через Алмалинский и Бостандыкский районы города Алматы и имеет общую протяженность 4450 метров. Чтобы оценить экологический риск влияния автотранспорта на окружающую среду, в том числе, на придорожную зону, необходимо определить загруженность улицы автотранспортом. Для проведения подсчета мы выбрали точку наблюдения по улице Байтурсынова в 100 метрах от Бухар-Жырау в южном направлении.

Наша задача заключалась в том, чтобы подсчитать количество автотранспортных средств, проезжающих по улице за 1 час и доказать воздействие выхлопов автотранспорта на окружающую среду.

Эксперимент проводился в час-пик (с 18:00 до 19:00) 12 сентября 2022 года. За это время по улице Байтурсынова в обоих направлениях проехало 500 автомашин – это, так называемая, расчетная интенсивность движения автомобилей в обоих направлениях. Состав и процентное соотношение проезжающего автотранспорта представлено в диаграмме 6.

Можно представить, сколько автомобилей проезжает в это время по более крупным автомагистралям города. На перекрестках автомагистралей образуются пробки и количество выбросов выхлопных газов в такой ситуации увеличивается.

Подсчитаем суммарную загруженность улицы Байтурсынова за сутки, если в день подсчета за 1 час проехало 500 автомашин:

за 1 час – 500 автомашин

за 24 часа – х автомашин

х= 500*24/1= 12000 (автомашин)

Следовательно, по улице Байтурсынова за сутки проезжает 12000 автомашин.

Используя формулу оценки концентрации окиси углерода, мы назвали ее «Формула Бегма-Шаповалова» (Бегма и др., 1984; Шаповалов, 1990), [6] оценим уровень загрязнения атмосферного воздуха окисью углерода (CO) в районе улицы Байтурсынова.

K_CO= (0,5+0,01_NK_T)K_AK_yK_CK_BK_П , где:

0,5 – фоновое загрязнение атмосферного воздуха нетранспортного происхождения, мг/м³,

N – суммарная интенсивность движения автомобилей на городской дороге, автом./час,

K_T– коэффициент токсичности автомобилей по выбросам в атмосферный воздух окиси углерода,

К_А – коэффициент, учитывающий аэрацию местности,

К_У – коэффициент, учитывающий изменение загрязнения атмосферного воздуха окисью углерода в зависимости от величины продольного уклона,

К_С – коэффициент, учитывающий изменение концентрации окиси углерода в зависимости от скорости ветра,

К_В – то же в зависимости от относительной влажности воздуха,

К_П – коэффициент увеличения загрязнения атмосферного воздуха окисью углерода у пересечений. [6]

Используя данные таблиц № 2-7 Приложения, [6] подставим значения коэффициентов, оценим уровень загрязнения атмосферного воздуха окисью углерода исследуемой автомагистрали:

К_СО = (05+0,01 500 1,4)  1 1,06  1,20  1,00=8,96 мг/м³

Полученная цифра 8,96 мг/м³ - это выброс автотранспортом окиси углерода на улице Байтурсынова 12.09.2022 года.

Норма ПДК выбросов автотранспорта по окиси углерода равна 5 мг/м³. Таким образом, концентрация окиси углерода на улице Байтурсынова в момент подсчета количества автотранспортных средств превышало ПДК на 3,96 мг/м³. И это данные только по одному веществу – окиси азота, хотя нам известно, что выхлопных газах автотранспорта содержится до 280 канцерогенных веществ. Что будет, если ПДК каждого из этих веществ будет превышать допустимые нормы. Следовательно, автотранспорт действительно представляет собой экологическую угрозу для окружающей среды. Поэтому необходимо предпринимать меры, для снижения ПДК о которых сказано в главе 3.

2.3. Загрязнение почв автотранспортом

Чтобы убедиться в том, что автотранспорт своими выхлопами загрязняет почву мы провели следующий эксперимент (2.3.1.)

2.3.1.Эксперимент 1.Определение соединений свинца в почве хроматным методом

Соединение свинца присутствует в значительном количестве в выхлопных газах автомобилей и попадает в атмосферу, почву, воду. При значительной загруженности улицы Байтурсынова автотранспортом (проезжает до 500 машин в час), естественно, соединение свинца в придорожной зоне присутствует.

Для обнаружения соединений свинца мы взяли пробы почв придорожной зоны улицы Байтурсынова в 100 метрах от Бухар-Жырау и в лаборатории кабинета химии провели эксперимент.

Материал и оборудование: штатив с пробирками; фарфоровый тигель; держатель; горелка, а также ацетат аммония NH₄CH₃COO (3%-ный раствор ( подкисленный уксусной кислотой рН=6,5); серная кислота (161); 1%-н: раствор хромата калия; собранные для исследования пробы. [5]

Ход работы:

Пробу почв прокалили в фарфоровом тигле, смочив ее предварительно 2 мл серной кислоты (1:1).

Затем, обработали пробу 6 мл раствора ацетата аммония, раствору дали отстояться.

3. Осторожно, не взбалтывая раствор, отобрали 2 мл из пробы в отдельную пробирку и добавили по 0,1 мл раствора хромата калия.

Взболтали и через 20 мин увидели, что раствор в пробирке помутнел, что подтверждает содержание соединений свинца в исследуемых образцах.

Pb(NO₃)₂+K₂CrO₄-> PbCrO0₄ ↓ +2KNO₃ Pb²⁺+CrO₄^2- ->PbCrO↓

выделяется осадок желтого цвета

Таким образом, соединения свинца обнаружены в почве придорожной зоны.

Следовательно, соединения свинца поступают в атмосферу с выбросами автотранспорта и воздушными потоками переносятся на придорожную зону улицы Байтурсынова и другие территории.

2.4. Эксперимент 2. Одуванчик лекарственный как индикатор загрязнения почв автотранспортом

2.4.1. Экология и ботаническое описание одуванчика лекарственного

Одуванчик – род многолетних травянистых растений семейства Астровые или Сложноцветные.

Одуванчик лекарственный, или Одуванчик полевой, или Одуванчик аптечный, или Одуванчик обыкновенный так называется вид этого растения.

Типовой вид рода – Одуванчик – хорошо известное растение с розеткой прикорневых листьев и крупными ярко-желтыми соцветиями-корзинками из язычковых цветков.

Одуванчик лекарственный — одно из самых распространённых растений, особенно в лесостепной зоне. Растёт на лугах, полянах, около дорог, на выгонах и у жилья, часто как сорняк в полях, садах, огородах и парках в европейской части России, на Украине, в Белоруссии, на Кавказе, в Молдавии, Приднестровье, в Средней Азии, в Казахстане, Сибири, на Дальнем Востоке, на Сахалине, Камчатке.

Одуванчик лекарственный — многолетнее травянистое растение высотой до 30 см, с маловетвистым стержневым корнем толщиной около 2 см и длиной около 60 см, в верхней части переходящим в короткое многоглавое корневище.

Листья одуванчика голые, перисто-надрезанные или цельные, ланцетные или продолговато-ланцетные, зубчатые, длиной 10—25 см, шириной 1,5—5 см, собранные в прикорневую розетку.

Цветоносная стрелка сочная, цилиндрическая, полая внутри, оканчивающаяся одиночной корзинкой язычковых обоеполых ярко-жёлтых цветков диаметром до 5 см. Цветоложе голое, плоское, ямчатое.

Плод — серовато-бурая веретенообразная семянка с хохолком, состоящим из белых неветвистых волосков. Семянки прикреплены к цветоложу непрочно и легко разносятся ветром.

Все части растения содержат густой белый млечный сок, горький на вкус.

Семянка одуванчика прорастают в первую же неделю. В первый год возникающее растение образует розетку листьев и стержневой корень. Цветение и плодоношение начинается со второго года жизни. [7]

В нашем регионе цветёт одуванчик в апреле-июне, иногда наблюдается осеннее цветение, плодоносит — с конца мая по июль.

2.4.2. Биоиндикация: влияние тяжелых металлов на морфологические признаки одуванчика лекарственного, произрастающего в придорожной зоне улицы Байтурсынова

Токсическое действие свинца на растения связано, главным образом, с нарушением фотосинтеза, он также угнетает дыхание, водный обмен. Все это приводит к замедлению роста растений и снижению продуктивности. В основном, свинец накапливается в корнях растений.

Узнав это из источников информации, мы решили убедиться: на самом ли деле свинец, который мы обнаружили в почве придорожной зоны улицы Байтурсынова, влияет на рост растений. Для этого исследования мы взяли в качестве индикатора загрязнения почвы свинцом одуванчик лекарственный. Образцы растений для исследования мы брали 26 апреля 2022 года.

Каждое растение на расстоянии 1,55 м, 1,60 м, 2,50 м, 3,10 м, 3,25 м, 4,60 м от дороги мы срезали под корень, заворачивали в мокрую бумагу и помещали в полиэтиленовый пакет. 6 розеток одуванчика и этикетки с указанием места сбора мы отнесли в школу для изучения морфологических признаков.

В школьном кабинете мы провели исследования каждого растения: взвешивали растения, измеряли длину листьев, фотографировали разные формы листьев - нормальные и уродливые (Фото 1-5, Приложение). Рассчитывали долю уродливых форм листьев в процентном отношении.

По результатам исследования составили таблицу 1.

Таблица 1 – Влияние тяжелых металлов на растительный покров вблизи автомагистралей (на примере одуванчиков)

Сбор растений проводился нами в период цветения и при определении массы растения взвешивались и соцветия-корзинки.

Из представленных в таблице 1 данных видно, что по мере удаления от проезжей части улицы Байтурсынова (в западном направлении) наблюдается увеличение массы растений, длины листьев, количество нормальных листьев. Доля уродливых форм листовых пластинок, просчитанных нами в процентном отношении к нормальным формам, при увеличении расстояния от автомагистрали уменьшается.

Все эти, наблюдаемые нами отклонения от нормы морфологических признаках отдельных розеток одуванчика лекарственного, наглядно подтверждает негативное влияние крупных автомагистралей на состояние растительного покрова. Загрязнение почвенного покрова придорожной зоны улицы Байтурсынова очевидно.

Подводя итоги проведенных нами экспериментов, можно сделать следующий вывод: из-за большой загруженности автотранспортом и выделяемыми им выхлопами, окружающая среда загрязняется различными вредными веществами, в том числе и тяжелыми металлами, в частности свинцом, который влияет на рост и развитие растений.

3. Экологический риск придорожных зон автомагистралей: миф или реальность и что делать?

3.1. Степень экологического риска территории, прилегающей к крупной автомагистрали

Эксперименты, проводимые по определению свинца в почве и состоянию растительного покрова, подтверждают, что степень экологического риска территории, прилегающей к крупной автомагистрали – улицы Байтурсынова, очень высока.

Мы убедились, что идет процесс замедления роста растений не только травянистых, как доказано в нашем эксперименте, но наблюдаются изменения и у хвойных.

Мы наблюдали за состоянием хвойных растений – сосен, высаженных вдоль Байтурсынова, по западной стороне придорожной зоны. На растениях заметны отмершие кончики хвои – некрозы. Некоторые деревья имеют некротические ветви (Фото 6-8, Приложение). Эти явления не связаны с поливом растений, именно на участке наблюдения проведена система для их орошения, которая работает регулярно.

Считаем, что некротические процессы сосен свидетельствуют о неблагоприятной экологической ситуации не только вдоль автомагистрали, но и вдали от нее. Объясняется это движением воздушных масс, вместе с которыми циркулируют и выхлопные газы автотранспорта, содержащие разные канцерогенные вещества.

3.2. Пути снижения экологического риска территории, прилегающих к крупным автомагистралям

В ходе нашего исследования мы просчитали уровень загрязнения атмосферного воздуха окисью углерода на улице Байтурсынова, и у нас получилась цифра 8,96 мг/м³ (норма ПДК – 5 мг³), то есть концентрация окиси углерода в момент подсчета автотранспортных средств на автомагистрали превышала ПДК на 3,96 мг/м³.

Для того, чтобы понизить ПДК необходимо провести следующие меры:

ограничить интенсивность движения на улице Байтурсынова, хотя бы до 200-250 автомобилей в час;

заменить карбюраторы грузовых автомобилей дизельными;

установить очистительные фильтры.

Эти мероприятия возможно провести на автомагистралях города, но при этом должно быть сокращено общее количество автотранспортных средств на улицах города. Руководством города уже предлагалась система: оставлять легковые автомобили при въезде в город и доезжать до нужных объектов в городе на автобусах.

Для того, чтобы решить проблему снижения загрязнений окружающей среды автотранспортом необходимо использовать альтернативное топливо, в качестве которого предлагается этиловый спирт получаемый из простых сахаров, ацетоно-бутанол (получаемый из топинамбура).

Для замены бензина как горючего использовать чистый (99%) этанол, обводненный этанол (94%), смесь его с бензином: бензоэтанол (этанол 20% и 80% бензина), газохол (6-9 частей бензина и 1 часть спирта). [6]

Наиболее экологически чистым видом топлива для автотранспорта является этанол, который можно производить из всех видов органических отходов сельского хозяйства, лесной промышленности, сахарных заводов.

Следовательно, со временем автотранспорт Алматы может перейти на альтернативные виды топлива, на использования электромобилей, электротранспорта, что позволит существенно снизить загрязнения окружающей среды.

Заключение

В процессе проводимого нами исследования по изучению влияния автотранспорта на состояния окружающей среды, по определению степени экологического риска территории, прилегающей к автомагистрали, на примере улицы Байтурсынова города Алматы, мы можем сделать следующие выводы:

1. Основными загрязнителями воздушной среды городов, особенно крупных, являются выхлопные газы автотранспорта, на долю которых приходится 60-80% от общих выбросов, в составе которых около 280 канцерогенных веществ.

2. В городе Алматы зарегистрировано более 463698 легковых автомобилей, которые преобладают на улицах города. Эти автомобили используют, в основном, в качестве топлива бензин, не всегда высокого качества. Низкокачественный бензин содержит соединение свинца, загрязняющие почву и влияющие на растения.

3. Среди легковых автомобилей преобладают автомобили более 10-20 летнего года выпуска и при физико-географическом положении нашего города (в котловине) представляют угрозу окружающей среде Алматы.

4. Нами экспериментально доказано, что крупные автомагистрали Алматы, в том числе улица Байтурсынова, имеют большую загруженность автотранспортом, выделяемом большое количество канцерогенных веществ.

5. Проведенный нами эксперимент «Определение соединений свинца в почве хроматным методом» подтвердил наличие соединений свинца в почвах придорожной зоны улицы Байтурсынова.

6. Проведенные нами эксперименты и наблюдения продемонстрировали изменения и отклонения в морфологических признаках одуванчика лекарственного и сосны обыкновенной (результаты наблюдений описаны в работе), что подтверждают негативное влияние крупных автомагистралей на состояние растительного покрова.

7. Таким образом, считаем, что цель нашей работы достигнута: степень экологического риска территории (придорожной зоны улицы Байтурсынова), прилегающей к крупной автомагистрали очень высока. Об этом свидетельствуют проведенные нами эксперименты по исследованию почв и растительного покрова на примере одуванчика лекарственного. Главной причиной высокого экологического риска в большей степени является автотранспорт.

8. Для снижения загрязнений окружающей среды автотранспортом необходимо использовать альтернативное топливо – этанол.

Список источников информации и литературы

1. Агентство по стратегическому планированию и реформам Республики Казахстан Бюро национальной статистики www.stat.gov.kz, №7-15/5017-BH, 11 августа 2022 г.

2. Буланбаева Д.Ж., Пути выявления основных направлений программы реабилитации здоровья населения крупного современного города. – Алматы: Каусар булак, 1999., С. 14-18

3. Голубкина Н.А., Лабораторный практикум по экологии. 2-е изд., испр. и доп. – М.: ФОРУМ, 2008. – 64 с.: ил. – (Профессиональное образование), С. 25-28

4. Научные статьи. Гидрометеорология и экология №2, 2018. Э.А. Закарин, Т.В. Дедова, Б.М. Миркаримова, Н.А. Яковлева, Е.К. Садвакасов

5. Пасечник В.В., Школьный практикум. Экология. 9 кл. – М.: Дрофа, 1998., С. 49-50

6. Федорова А.И., Никольская А.Н., Практикум по экологии и охране окружающей среды: Учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений. – М.:Гуманит. изд. центр ВЛАДОС, 2003., С. 82-91

7. http://wikirtishchevo.shoutwiki.com/wiki/Одуванчик_лекарственный

Приложение

Таблица 2

Подставив значения согласно заданию (или собственные данные) получаем:

К_Т = 0,1 2,3 + 0,1 2,9 +0,05 0,2 + 0,05 3,7 + 0,7 1 = 1,41

Значение коэффициента К_А, учитывающего аэрацию местности, определяется по табл. 3.

Таблица 3

Для магистральной улицы с многоэтажной застройкой К_А = 1.

Значение коэффициента К_у, учитывающего изменение загрязнения воздуха окисью углерода в зависимости от величины продольного уклона, определяем по табл. 4.

Таблица 4

Коэффициент изменения концентрации окиси углерода в зависимости от скорости ветра К_с определяется по табл. 5.

Таблица 5

Значение коэффициента К_В, определяющего изменение концентрации окиси углерода в зависимости от относительной влажности воздуха, приведено в табл. 6.

Таблица 6

Коэффициент увеличения загрязнения воздуха окисью углерода у пересечений приведен в табл. 7.

Таблиа 7

Таблицы для оценки уровня загрязнения атмосферного воздуха отработанными газами автотранспорта на участке магистральной улицы (по концентрации СО).

Фото 1

Фото 2

Фото 3

Фото 4

Фото 5

Фото 1-5 – Уродливые формы листьев

одуванчика лекарственного

Фото 6

Фото 7 Фото 8

Некротические процессы у сосен в придорожной зоне улицы Байтурсынова