Влияние выбросов автомобильного транспорта на экологию г. Енисейска

VIII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке

Влияние выбросов автомобильного транспорта на экологию г. Енисейска

Непомнящих С.А. 1Фролова С.В. 1
1Муниципальное автономное образовательное учреждение дополнительного образования «Центр дополнительного образования» г. Енисейска
Кузьменко С.Н. 1
1Муниципальное автономное образовательное учреждение дополнительного образования «Центр дополнительного образования» г. Енисейск
Автор работы награжден дипломом победителя II степени
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

1.Введение

С тех пор как на земле появился человек, природа и ее состояние очень сильно зависят от его деятельности. В последнее время очень много говорят об экологическом кризисе. Одной из причин экологического кризиса являются выхлопные газы от неумолимо растущего количества автомобилей. В настоящее время владельцы автомобилей совсем забыли об окружающей среде. И даже не задумываются, что выхлопные трубы их машин выпускают в воздух много вредных веществ.

Цель:

изучение состава выхлопных газов на центральной улице города Енисейска

Задачи:

1. Найти информацию о составе выхлопных газов, их физиологическом действии на живой организм.

2. Провести подсчет движения автомобильного транспорта по центральной улице в различное время светового дня.

3. Провести средний статистической подсчет выхлопов в атмосферу на улице за сутки

4. Провести исследования химического состава взятых проб

5. Взять пробы снежного покрова вдоль центральной улице , где наиболее оживленное движение автомобильного транспорта, а также вдали от дороги на различных расстояниях

6. Провести химический анализ проб.

7. На основании исследований сделать вывод

Гипотеза:

на состав воздуха в центральной части города влияют выхлопные газы.

2.Основное содержание

2.1 О Енисейске

Енисейск – небольшой сибирский городок не берегу Енисея, с численность населения 17815 человек. Промышленного производства в городе нет. Казалось бы, воздух здесь должен быть чистым. Но по центральной улице можно видеть большое движение автомобильного транспорта(грузовых, легковых) Нами подсчитано : в среднем за пол часа по центральной улице проходит 90 легковых и 15 грузовых машин. Поэтому мы решили выявить: каким воздухом мы дышим.

2.2 Выхлопные газы

Выхлопные (отработанные) газы – это отработанное в двигателе рабочее тело, являющиеся продуктом окисления и последующего не полного сгорания топлива из углеводорода. Иначе говоря, отработанные газы являются главным движущим элементом всех двигателей внутреннего сгорания. Они сопровождают нас практически повсюду – залетают к нам на кухню через форточку, преследуют в салоне автомобиля, на пешеходном переходе, в общественном транспорте. Необходимо учесть, что центральная улица г. Енисейска имеет возраст 400 лет, то можно представить, что это неширокая улица, где ширина дороги составляет 6-7м, расстояние от невысоких деревянных строений жилых домов до дороги 9 м (См. фото №1,№2,№3). Массовые выбросы в атмосферу выхлопных газов являются основной причиной повышения концентрации канцерогенов и токсичных веществ могут пагубно влиять на организм человека, растений, выращенных в огородах, расположенных рядом с домом.

2.3 Вред выхлопных газов

Выхлопные газы автомобиля могут нанести вред здоровью, и достаточно серьезный. Прежде всего, оксид углерода или угарный газ не имеет вкуса и запаха, но при высокой концентрации вызывает головокружение, головную боль, тошноту, может приводить к обморокам.

Сернистый бензин и создаваемый им оксид серы – одна из причин очень ощутимо воздействуют на обонятельные рецепторы, поэтому этотзапах чувствуется даже при невысокой концентрации, а более концентрированный “аромат” перекрывает все остальные запахи для носа человека, что может подтвердить каждый, кто зажигал в доме спички. Углеводороды в выбросах автомобилей окисляются при попадании под действие солнечных лучей и образуют токсичные соединения с резким запахом, которые особенно сильно сказываются на работе верхних дыхательных путей и приводят к обострениям хронических заболеваний дыхательной системы.

Вред от выхлопных газов автомобиля во многом объясняют канцерогены – сажа и бензопирен, которые способствуют развитию опухолей, особенно — злокачественных.

Рассматривая выхлопные газы и вред, который они приносят, нужно добавить и про влияние этого химического коктейля целиком: длительный контакт с выхлопными газами приводит к смерти, в частности — от отравления конкретно угарным газом. Наибольшая опасность этих выбросов состоит в их количестве, распространенности и мелком размере частиц, что позволяет выхлопам проходить через естественные барьеры организма и попадать в легкие. При постоянном воздействии выхлопных газов на организм может развиваться иммунодефицит, бронхиты, страдают сосуды головного мозга, нервная система и другие органы. Кроме того, большая часть токсичных веществ, входящих в состав выхлопных газов, может взаимодействовать друг с другом и с другими компонентами атмосферы, что способствует образованию смога.

Вещество

Объемная доля %

Примечание

Бензиновый

Дизельный

Азот

74-77

76-78

Нетоксичен

Кислород

0,05-80

20-180

Нетоксичен

Вода

3-13

0,5-10

Нетоксичен

Двуокись углерода

5-125

1-12

Нетоксичен

Окись углерода

0,1-10

0,01-0,5

Токсичен

Окислы азота

0,05-0,5

0,1-10

Токсичен

Углеводороды

0,2-20

0,01-0,5

Токсичен

Альдегиды

0-0,2

0-0,05

Токсичен

Сажа

До 100 мг/м3

До 20 гр/м3

Токсичен

Окислы серы

0,003

0,015

Токсичен

Тетраэтилевинец

0,003

-

Токсичен

Бензопирен

25

10

Канцероген

3.Практическая часть

3.1 Мониторинг движения транспорта

В течение 2 месяцев нами были проведены подсчеты движения транспорта по центральной улице:

7-8 часов утра:

легковых автомобилей–180

грузовых (в том числе лесовозов, самосвалов с углем)–30

13-14 часов дня:

легковых автомобилей - 120

грузовых (в том числе лесовозов, самосвалов с углем) -60

18-22 часов:

легковых автомобилей - 180

грузовых (в том числе лесовозов, самосвалов с углем) -30

Итого: 600 машин за сутки, не считая ночного времени

!При чем в декабре увеличилось число лесовозов!

3.2 Вычислительная часть

На основании наблюдений и взятых из источников информации мы провели подсчет. Нами выявлено, что грузовые и легковые автомобили, лесовозы и машины с углем, перевозимым по городу, выбрасывают в атмосферу около 424,2г выхлопных газов за сутки (при поиске информации выявили кол-во выбросов одной машины за сутки, которое составляет 0,7075345454г)

3.3 Взятие проб

Для дальнейшего исследования мы взяли пробы:

№1 –проба снега у дома(10 метров от дороги) (См. фото №6, №7)

№2 - проба снега в огороде (30 метров от дороги) (См. фото №8, №9)

№3 - проба снега у дороги (См. фото №4, №5)

3.4Исследования проб:

Качественные реакции на ионы тяжелых металлов

Для того, чтобы определить нахождение тяжелых металлов необходимо провести качественные реакции. Тяжелые металлы дают окрашенные соединения с растворами солей-реагентов. По характерному окрашиванию можно определить наличие в растворе того или ионного металла

3.4(А)Лабораторныйопыт №1 .

Определяем содержание ионов меди. Берем порции снега. И действуем водным раствором аммиака. Наблюдаем:

Проба №1:голубой цвет (См. фото №11)

Проба №2:чуть голубоватый цвет (См. фото №11)

Проба №3: синий цвет (См. фото №10)

Медь образует с раствором аммиака комплексное соединение – гидроксид тетраамминмеди (II) василькового цвета:CuSO4 + 4NH3 * H2O = [Cu(NH3)4]SO4 + 4H2O – Васильковый раствор

3.4(Б) Лабораторныйопыт №2.

Определяем содержание ионов железа. Берем порции снега и действуем раствором щелочи. Наблюдаем:

Проба №1: прозрачный цвет с оттенком бурого (См фото №14)

Проба №2: прозрачный цвет

Проба №3: бурый цвет (См. фото №12, №13, №14)

Уравнение реакции:Fe3++3OH-=Fe(OH)3

3. 4(В) Лабораторный опыт №3.

Определяем пробы на присутствие свинца. (См фото №15)

Берем порции снега и действуем раствором хлороводородной кислоты. Наблюдаем:

Проба №1: муть белого цвета

Проба №2:прозрачный цвет (См. фото №16)

Проба №3: осадок белого цвета

Уравнение реакции:Pb2++2Cl-=PbCl

3.4 (Г) Лабораторный опыт №4.

Определяем пробы на присутствие цинка.

В пробирки с растворами проб сначала добавляем азотную кислоту( для растворения предполагаемого присутствия оксида цинка. )

ZnO + 2HNO3=Zn(NO3)2 + H2O

Добавим раствор щелочи Zn(NO3)2+2NaOH=Zn(OH)2↓+2NaNO3

Наблюдаем:

Проба №1: появляются белые хлопья

Проба №2:прозрачный цвет

Проба №3: появляется белая муть(Zn(OH)2↓), которая при дальнейшем

Добавлениищелочи исчезает. (См фото №17, №18)

Zn(OH)2+NaOH=Na2[Zn(OH)4]

4. Вывод

На основании исследований делаем вывод:

наша гипотеза подтверждается. Атмосферный воздух по центральной улице г. Енисейска загрязнен выбросами автомобильного транспорта. При этом загазованность выше, чем ближе к дороге. Тяжелые металлы поступают в почву преимущественно из атмосферы с выбросами автомобильного транспорта, так как большинство домов и огородов располагаются вблизи дороги. Таким образом, канцерогенные вещества попадают в организм человека и с продуктами питания.

Чтобы улучшить состояние воздуха необходимо построить объездную дорогу для тяжелого транспорта. Необходима разъяснительная работа с населением о недопустимости посадки овощей вблизи дороги ( не менее 30м)

5.Приложения

5.1 Фото

 

Фото №1. Дорога г. Енисейска.(Вечером)

Фото №2. Замеряем расстояние от дома до дороги.

 

Фото №3. Замеряем расстояние от дома до дороги.

Фото №4. Берем пробу снега у дороги.

 

Фото №5. Берем пробу снега у дороги.

Фото №6. Берем пробу снега у дома.

Фото №7. Берем пробу снега у дома.

Фото№8. Берем пробу снега в огороде.

Фото№9. Берем пробу снега в огороде.

Фото №10. Определяем содержание ионов меди (пробы №3)

Фото №11. Определяем содержание ионов меди (пробы №1 и №2)

Фото №12.Определяем содержание ионов железа (проба №3)

Фото №13.Определяем содержание ионов железа (проба №3)

Фото №14.Определяем содержание ионов железа (пробы №3 и №1 через определенный промежуток времени)

Фото №15. Определяем пробы на присутствие свинца.

Фото №16. Определяем пробы на присутствие свинца (Проба №2)

Фото №17. Определяем пробы на присутствие цинка.

(Проба №3)

Фото №18. Определяем пробы на присутствие цинка.

(Проба №3)

5.2 Список используемых источников и литературы

1. Добровольский Г.В. Тяжелые металлы: загрязнение окружающей среды и глобальная геохимия //Тяжелые металлы в окружающей среде. – М.: Изд-во МГУ, 1980. – С.3-12.

2. https://studfile.net/preview/6199768/page:5/

3. http://mining-prom.ru/cvetmet/metallurgy/tyazhelye-metally/

4. https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D1%8F%D0%B6%D1%91%D0%BB%D1%8B%D0%B5_%D0%BC%D0%B5%D1%82%D0%B0%D0%BB%D0%BB%D1%8B

5. https://ion-lab.ru/tyazhelyie-metallyi-v-vode/

6. https://vk.com/photo115986805_457257648

7. https://tion.ru/blog/vyhlopnye-gazy/

8. https://chem21.info/info/2936/

Просмотров работы: 16