VII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Влияние деятельности центральной котельной на окружающую среду и здоровье жителей поселка "Татарский ключ" Заиграевского района

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Котова А.И. 1

---

1МБОУ "Ключевская сош"

Новикова С.Д. 1

---

1МБОУ "Ключевская сош"

Работа в формате PDF

1 MB

Автор работы награжден дипломом победителя II степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Введение

Актуальность. В соответствии с Конституцией Российской Федерации каждый человек имеет право «на благоприятную окружающую среду, достоверную информацию о её состоянии и на возмещение ущерба, причиненного его здоровью» (п.7 ст.16 Закона РФ «Об охране атмосферного воздуха»). Проблемы сохранения качества природы в настоящее время особенно обострились. Необходимо менять сознание каждого человека и человечества в целом. В.И Вернадский говорил: «Будущее человечества, как части единой системы биосферы, зависит от того, когда он поймет свою связь с Природой и примет на себя ответственность не только за развитие общества, но и биосферы в целом» ¹Каждый из нас вдыхает огромное количество воздуха, с которым в организм попадают вредные вещества. В сутки в среднем человек вдыхает кг воздуха, выпивает более 2 л воды, съедаем немногим более 1 кг пищи. Какое-то время человек может прожить без воды и пищи, но без воздуха не может существовать не более 5 минут. Именно поэтому контакты человека с загрязнителями через воздух происходит чаще, чем через воду, растения и другие компоненты. (1).²Взаимодействие человека с окружающей средой – тема всегда актуальная и современная. Человек является частью сложной системы «природа – общество». За счет природы человечество удовлетворяет свои потребности. Все элементы природы представляют собой окружающую среду. В связи с тем, что в последние годы образуется всё больше и больше опасных районов, а так же отдельных территорий с неблагоприятной экологической обстановкой, измененных вследствие деятельности предприятий, оценка влияния на здоровье человека и окружающую среду становится более актуальной. Человек в течение всей своей жизни находится под постоянным воздействием целого спектра факторов окружающей среды – от экологических до социальных. Состояние здоровья человека зависит от многих факторов, среди них природные условия, образ жизни, хозяйственная деятельность, влияние вредных веществ техногенного происхождения. В настоящее время Россия характеризуется большим количеством различных экологических проблем, поэтому я считаю, что актуальной проблемой является развитие экологически обусловленных заболеваний у населения, связанные со многими факторами.

Оригинальность. Подобная работа на данной территории никем не проводилась и влияние деятельности центральной котельной п. Татарский ключ на окружающую среду и здоровья населения не изучалось. Территория поселка Татарский ключ входит в число наиболее загрязненных территорий Заиграевского района.

Целью данной исследовательской работы является рассмотрение влияние работы Центральной котельной на окружающую среду и здоровье населения поселка Татарский Ключ.

Для реализации поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

- изучить теоретический материал по теме исследования, используя различные источники информации;

- провестивизуальное исследования снежного покрова на выбранных площадках территории поселка Татарский ключ;

- провести экспериментальные исследование талого снега;

- провести эксперимент с лентой «Липкая ловушка» на определение твердых частиц в воздухе;

- побеседовать с жителями, проживающих в близи с котельной;

-сделать запрос в МУЗ «Ключевская врачебная амбулатория»;

- провести анализ данных по заболеваемости населения поселка Татарский ключ за 2013-2018гг и выявить влияние работы котельной на загрязнение окружающей среды и здоровье населения;

Объект исследования.работа центральной котельной на территории п. Татарский ключ Заиграевского района Республики Бурятия.

Материал исследования. В работе использованы результаты лабораторных исследований, данные о заболеваемости, результаты опроса населения

Предмет исследования предметом исследования является работа центральной котельнойи её влияние на окружающую среду и здоровье население п. Татарский ключ Заиграевского района

Сроки проведения исследования: наблюдения проводились с 10 ноября 2015 года по 20 ноября 2018 года на территории Сельского поселения «Ключевское».

Гипотеза. Наблюдая работу центральной котельной, можно предположить что её деятельность пагубно влияет на состояние окружающей среды и здоровье жителей посёлка.

Методы и приемы работы:

Теоретический

Анализ научно-исследовательской, научно-популярной, специальной и учебной литературы, а также информации Интернета.

Экспериментальный

Лабораторные исследования талой воды, взятие проб снега,

Эмпирический:

Полевые исследования: наблюдение, сравнение, измерение, изучение и анализ объектов.

Статические исследования по заболеваемости населения: сравнение ,анализ.

Основная часть

Теоретическая часть

В атмосферный воздух поступает большое количество различных вредных веществ, которые приводят к загрязнению природной среды. Загрязнение – это привнесение в природную среду или возникновение в ней новых, чуждых ей химических соединений, биологических систем, а также физических воздействий. Источниками загрязнений множество, но главными источниками загрязнения являются: автотранспорт, печи сжигающие отходы, тепловые электростанции, центральные котельные, взрывы в карьерах, трубы промышленных предприятий. Повсеместно в атмосферу выбрасываются такие вредные вещества, как пыль, диоксид серы, диоксид азота, окись углерода.

По мнению экспертов Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) 23% всех заболеваний и 25% случаев рака обусловлены воздействиемфакторов окружающей среды, в том числе и загрязнения атмосферного воздуха. Особое внимание в структуре заболеваемости поселка Татарский ключ обращает на себя рост экологически обусловленных заболеваний органов дыхания и онкологических патологий. Одной из причин, вызвавших рост заболеваемости населения за последние годы, является высокий уровень загрязнения атмосферного воздуха.

Центральная котельная п. Татарского ключа была реконструирована в 2013 году в центральной части поселения на месте бывшего Пункта приёма пара и передачи горячей воды (Бойлерная). Все дома и предприятия, расположенные на территории посёлка, отапливаются центральной котельной в течение семи месяцев. Ежегодно для этого сжигается около 5 тыс. тонн угля, который хранится тут же под открытым небом. Горы золы, образующиеся в процессе деятельности котельной, занимают 30- 40 м². Но в связи с тем, что частицы золы очень легкие и разлетаются, определить четкие границы ее невозможно. Зольная пыль, которая летит из трубы вместе с дымом, сыпется на близлежащие улицы посёлка, тем самым загрязняя его.

Зольная пыль - это мелкий порошок, остающийся после сжигания угля. Это самый распространенный продукт горения угля. Она содержит различные количества токсичных металлов. Концентрация оксидов тяжелых металлов в шлаке и золе на 2-3 порядка выше, чем в сжигаемом топливе. В золе содержится значительное количество тяжелых металлов (As,Ba, Be, Cd, Cr, Co, Cu, Pb, Hg, Sr, V, Zn). Следует отметить, что летучая зола включает еще множество чрезвычайно опасных веществ. Полиароматические углеводороды (ПАУ) являются опасными канцерогенами³. Токсичные тяжелые металлы выбрасываются в форме солей или окислов, то есть в устойчивом виде, и могут находиться в золе неопределенное количество лет. Попадая в организм человека, приводят к поражению печени и желудочно-кишечного тракта, аутоиммунным заболеваниям суставов, заболеваниям нервной системы и психоневрологическим расстройствам, генетическим изменениям у потомков, повышению чувствительности к ионизирующей радиации, остеопорозу трубчатых костей, раку, заболевания верхних дыхательных путей⁴.

2. Методика исследования

Мною была проведена исследовательская работа по выявлению влияния деятельности Центральной котельной п. Татарский ключ на окружающую среду и здоровье населения. Методика научного исследования делится на этапы: аналитический, статистический, сравнительный, исследовательский, полевой и лабораторный.

Исследовательский этап: включает в себя проведение исследований:

Полевой этап включает в себя проведение работ по наблюдению за уровнем загрязнения воздуха и снежного покрова, жилищчастицами золы и сажи. Сравнение, измерение, изучение и анализ.

Лабораторный этап включает в себя обработку результатов, полученных в ходе проведения первого этапа, их анализ и получение данных о загрязнении окружающей среды на территории поселения

Аналитический и статистический этапы включают в себя анализ медицинских данных, полученных в МУЗ «Ключевская врачебная амбулатория» за период с 2014 по 2018 гг.

Оборудование для проведения исследований: фотоаппарат, рулетка, бланки записей, скотч, ножницы, бумага, набор стеклянных стаканов (для взятия проб снега), набор химических реактивов, индикаторная бумага, полоски «ловушки». Для анализа данных по заболеванию жителей поселения, использовался статистические материалы больницы.

3. Практическая часть.

3.1.Первоначально мною была определена территория исследования – местность вокруг Центральной котельной в радиусе от 1м до 1 км. (см. Приложение фото№1)

Изучив разные источники информации, я выделила следующие свойства снега, которые исследовала: внешний вид, цвет, прозрачность, наличие осадка, рН анализ.

Визуальное исследование площадок:

3.2. Визуальное обследование территории на предмет обнаружения частиц золы на снежном покрове. Снег – форма атмосферных осадков, является одним из непременных атрибутов зимы. Выпавший на земную поверхность снег формирует снежный покров – способный качественно и количественно характеризовать содержание загрязнителей в атмосферных осадках, накапливающихся в толще снега в течение зимнего периода. В настоящее время не так-то просто найти снег, который после таяния превратится в чистую прозрачную воду, которую можно использовать для питья. Снег является индикатором распространения загрязнений населенных пунктов и прилагаемых к нему территорий. Основным источником загрязнения снега в нашем поселке является зольная пыль , сажа, которая является продуктом горения топлива. Особенно сильно загрязняется снег, который лежит в зоне, где расположена центральная котельная, и территория вокруг нее от 3 метров до 1 км. (Данные об изменения цвета снега представлены в приложении Таблица №1).

На территории поселения были выделены 6 исследовательских площадок:

1 Площадка – территория центральной котельной. Котельная предназначена для выработки и подачи тепла при сжигании углей для системы водоснабжения частного сектора, многоквартирных домов, детского сада, школы, больницы – на расстояние от 3 м до 5м, снег грязно-черного цвета, заметны частицы золы.

2 Площадка – территория от 3 – 5 метров от котельной. Снег грязного черного цвета, большое количество сажи, золы. Крыши близ лежащих строений покрыты налетом золы.

3 Площадка – Автомобильная дорога по ул.Юбилейная (центральная улица между магазином «Изобилие» и церковь – расстояние от 5 – 10м, Снег черного цвета, большое количество частиц сажи, золы. Крыши покрыты черной смесью из снега и сажи.

4 Площадка - жилая зона по ул, Билютинская на расстоянии от 100 м до 300 м – снег серо цвета, имеются частицы сажи, золы.

5 Площадка –лесная зона (окраина поселка). Снег светло-серого цвета. Местами наблюдаются частицы золы.

6. Площадка – лесная зона. Расстояние от котельной – 1000 м (1 км) – снег светло серый, посторонних примесей визуально мало. (Приложение фото №2)

3.3. Для лабораторных исследований мною были взяты пробы снега на различных расстояниях от зольных отвалов от 3 м до 1 км от центральной котельной.

3.3.1 Результаты исследования рН снега: снег объёмом 100 мл, был взят на разных расстояниях от зольных отвалов, в метрах: 1,3,5,10,60,1000м. После того, как он растаял, я обнаружила наличие чёрного осадка (зола), затем индикаторной бумагой проверила кислотность снега.Чтобы определить рН-состояние, а рН – показывает качество воды и её кислотно-щелочное равновесие, я брала лакмусовую бумажку и опускала в пробы талой воды, вынула индикаторную бумагу через 1-2 с, сравнила полученную окраску бумаги со шкалой значений рН. (см. Приложение 3 / Таблица№3)

Результаты исследования рН среды золы получила следующие: рН =7,4 следовательно, среда – щелочная, это связано с наличием зольных частиц содержащих соединения кальция, магния, гидрокарбонатов калия. Самой грязной пробой воды оказалась пробы №1 - 3 возле котельной, вода очень грязная, осадок в виде темных частиц составил около 3 – 4 сантиметров. В пробах № 4-5 вода серого цвета, имеет осадок примеси черных частиц. В пробе №6 на расстоянии 1000м – вода наиболее чистая, без осадка и запаха, вероятно это из-за удалённости от центральной котельной.

3.4. Для обнаружения твёрдых частиц в воздухе на разном расстоянии от центральной котельной были развешаны «липкие ловушки», изготовленные из бумаги и скотча. В центре листа бумаги 10х10 см вырезалось окошко, которое заклеивалось скотчем. «Ловушки» были оставлены на 10 часов в разных местах. После проверки ловушек, было обнаружено, что на «окошечке» имеется сажа. На расстоянии 300 метров от центральной котельной, окошечко было покрыто частицами сажи.

3.5. Воздействие центральной котельной, к сожалению, не ограничивается вредными выбросами, к основным физическим факторам окружающей среды, оказывающим негативное воздействие на здоровье человека так же относится шум, вибрация. Шум представляет собой комплекс звуков, которые вызывают неприятное ощущения, в крайних случаях – разрушение органов слуха. Шум оказывает вредное влияние на зрительный и вестибулярный анализаторы, снижает устойчивость ясного видения и рефлекторную деятельность. Чем больше интенсивность шума, тем хуже человек видит и реагирует на происходящее. Поэтому население, проживающее близи котельной также испытывает дискомфорт, так как шум влияет на нервную систему и вызывает стрессовые состояния. В течение всего времени работы центральной котельной с сентября по апрель, жители близ лежавших домов испытывали неудобства, головную боль, раздражение. Шум так же способствует увеличению числа всевозможных заболеваний еще и потому, что он угнетающе действует на психику, способствует расходованию нервной энергии, вызывает чувство душевного неудовольствия и протеста. У человека начинаются психические расстройств, теряется сон. Я провела опрос населения, проживающих близлежащих домах по улице Гагарина в котором приняло участие 60 человек получила следующие результаты. (Таблица №3/приложение 3)

Анализируя итоги опроса, я сделала вывод о том, что работа котельной оказывала отрицательное влияние на жизнь и здоровье населения. Приносила ряд неудобств. Жители, проживающие вблизи котельной испытывали постоянное воздействие шума, от работы углеподачи и работы золоудаления, стали часто раздражаться и нервничать по пустякам, наблюдается понижение слуха, мучает бессонница. Больше всего страдают жители преклонного возраста, молодежь не всегда обращает внимание на эти неудобства .Территория радиусом более 1 км вокруг котельной покрыта золой. Остатки золы наблюдаются на крышах домов, на оконных рамах, в огородах, дворах, на белье, вывешенном для сушки.

Кроме шумовых воздействий на здоровье населения оказывают влияние и массовые выбросы (таких веществ как оксиды азота, серы, углерода), которые воздействуют, прежде всего, на органы дыхания, вызывая появление и обострения заболеваний, связанных с органами дыхания. Мною были изучены статистические данные (медицинские показатели) за 4 года, (2014-2018гг)(Приложение 3/таблица №4)

Анализ показал, что наблюдается рост заболеваний, связанных с заболеваниями органов дыхательных путей, как у взрослых, так и у детей. Особый рост наблюдается в заболеваниях кожи, раке легкого, заболеваниях астмой в основном у взрослого населения., дети страдают аллергическим ринитом, заболеваниями кожи. Я считаю, что дымовые газы и зола оказывают непосредственное влияние на увеличение заболеваемости населения п.Татарский ключ.

Заключение

После ознакомления с данными научно-исследовательской литературы, а также информации Интернета мною был сделан вывод о негативном влиянии зольной пыли на окружающую среду и здоровье человека.Здоровье - это не только отсутствие болезни, но и физическое, психическое и социальное благополучие человека. Здоровье - это капитал, данный нам не только природой от рождения, но и теми условиями, в которых мы живём и создаём.

Состояние окружающей природной среды является наиболее острой проблемой. Чтобы сохранить свое здоровье и выжить в сложившихся условиях, необходимо, прежде всего, позаботиться об окружающей среде. Нельзя не согласиться с утверждением, что все в этом мире взаимосвязано, ничто не исчезает и ничто не появляется из ниоткуда. Наш окружающий мир – это наш организм, оберегая окружающую среду, мы оберегаем свое здоровье.

В результате исследований проб снега в районе поселка было выяснено, что цвет снега и загрязнение воздуха напрямую зависят от расстояния котельной до населенного пункта. Чем дальше расстояние от Центральной котельной, тем снег чище, тем легче человеку дышать, тем меньше воздействие шумовых эффектов.

Список использованной литературы

Аликберова Л.Ю /Занимательная химия М: «АСТ –ПРЕСС», 1999 – с. 556

Афонин Д.Г., Рагульская М.В. Особенности адаптации организма человека к техногенным факторам современного мегаполиса. 08.07.2003 09:27.

Боровский. Е.Э.. Проблемы экологии: промышленные и бытовые отходы//Химия. – 2004. - №10.

Вернадский В.И «Биосфера и ноосфера» / В.И Вернадский. – М.: Айрис-пресс, 2007. – 576 стр.

Б.Т Величковский, В.И Кирпичев, И.Т Суравегина «Здоровье человека и окружающая среда». – М.: Новая школа, 1997 г.

Глухов А.С «Экологические основы экологии» - СПб: Питер, 2002. – 304 с.

Гринин А.С Экологический менеджмент. – М.: Юнити, 2001. – стр 213

В.А Самкова, А.С Прутченков. «Экологисечкий бумеранг». – М.: Новая школа, 2000г.

Медицинские амбулаторные карты больных.

Статистические отчеты МУЗ «Ключевская участковая амбулатория»

Приложение 1

Фото №1. Центральная котельная села Татарский ключ, расположенная по улице Гагарина

Приложение 2

Изменение цвета снега в удалении от объекта на выбранных площадках

Таблица 1

Приложение №3

Фото с выбранных площадок

Площадка №1 Площадка №2

Площадка №3 Площадка №4

Площадка № 5

Площадка №6

Приложение 3

Таблица №2

Результаты исследования рН среды снега

При значениях рН:

Таблица №3.

Итоги опроса населения о вреде работы котельной

Таблица№4.

Результаты анализа заболеваний населения за 2014 – 2018 г.г