ОПРЕДЕЛЕНИЕ АНТРОПОГЕННЫХ ЗАГРЯЗНЕНИЙ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ В ГОРОДЕ ГАТЧИНЕ И ПОСЕЛКЕ РОЖДЕСТВЕНО

Исполнители работы: Бондаренко Ирина ( 9 кл.), школа № 9, Агеева Анастасия ( 10 кл.), Рождественская школа

Компьютерная графика — Советов Сергей

Руководитель работы — Мавлютова О.С.

Транспорт — важное условие функционирования производства и жизни людей. Транспортная сеть на Земле развита очень широко, протяженность автодорог с твердым покрытием около 11 млн. км.

Для работы автотранспорта применяются разные виды топлива. Нам хотелось бы остановиться на наиболее экологически чистых.

  1. Дизельные двигатели, применяемые на грузовых автомобилях и автобусах, все шире находят применение в легковом автомобилестроении. Их преимущество: меньшая по сравнению с карбюраторными двигателями суммарная токсичность выхлопных газов (хотя по ряду показателей — сажа, сернистые соединения — дизельные двигатели более токсичны), более высокий КПД (до 35%), возможность работать на более дешевом топливе.
  2. Газы. Наиболее распространена смесь пропана и бутана (октановое число более 100). Еще один, правда, существенно менее распространенный вид топлива.
  3. Природный газ (смесь метан-этан), имеющий октановое число также более 100, но трудность использования природного газа в больших масштабах определяется необходимостью охлаждать сжиженный газ при хранении. Создание криостатов удорожает и усложняет использование природного газа. Идеальным же газом для двигателя является водород.
  4. Синтетические спирты. Их применение также снижает токсичность выхлопных газов. Метанол, как правило, используется в качестве добавки к бензину. Он ядовит, что заставляет при его использовании быть предельно осторожным.

Известно, что в автомобилях используется не только всем знакомый бензин, но и множество других жидкостей: тосол, тормозные жидкости, масла и др. И многие знают, что почти все они вредны и опасны. В качестве антидетонаторов используются тетраэтилсвинец – Pb(C2H5)4, называемый также этилированным бензином, в смеси с хлор- и бром органическими добавками, назначение которых — вынос из мотора оксидов свинца. Тетраэтилсвинца в бензин добавляют довольно много — 0,5-3 мг/л, поэтому в районах с большим автомобильным движением может наблюдаться загрязнение свинцом.

Альтернативой бензину является дизельное топливо (или солярка), которое расходуется более экономично, т.е. урон окружающей среде меньше, поэтому сейчас многие автомобили переводят на дизельное топливо. При сгорании и бензина, и дизельного топлива в атмосферу выбрасываются также многие вещества и газы, в том числе бензопирен, угарный газ (СО), вредный для человека, оксид серы IY (SO2), приводящий к образованию кислотных дождей, двуокись азота (NO2 ) и другие.

Мы провели исследование по определению загрязнения воздуха выбросами автотранспорта, проходящего по проспекту 25 Октября, ул. Рощинской. Киевскому шоссе в районе пос. Рождествено, мосту через р. Оредеж.

Для определения количества выбросов вредных веществ необходимо было подсчитать количество автотранспортных средств, проходящих по каждому участку за 1 час. Участок длиной 0,5 - 1 км.

Участок № 1 ( пр. 25 Октября, г. Гатчина), таблица 1
Участок № 2 ( ул. Рощинская, г. Гатчина), таблица 2
Участок № 3 ( Киевское шоссе, пос. Рождествено), таблица 3
Участок № 4 ( мост через р. Оредеж, пос. Рождествено), таблица 4

Таблица 1

Участок № 1 (проспект 25 Октября)

Тип автомобиля Кол-во автомобилей каждого вида за 1 час Кол-во топлива
бензин диз. топливо
Легковые автомобили 915 10,98  
Грузовые автомобили 44 14,52  
Автобусы 41 18,04  
Диз. грузовые автомобили 13   4,42
  ВСЕГО S=1013 43,54 4,42

Таблица 2

Участок № 2 (ул. Рощинская)

Тип автомобиля Кол-во автомобилей каждого вида за 1 час Кол-во топлива
бензин диз. топливо
Легковые автомобили 21 0,273  
Грузовые автомобили 1 0,033  
Автобусы - -  
Диз. грузовые автомобили 2   0,068
  ВСЕГО S=24 0,306 0,068

Таблица 3

Участок № 3 (100 м), поселок Рождествено, Киевское шоссе

Тип автомобиля Ni (шт.\час) Qi (л)
    бензин диз. топливо (л)
Легковой автомобиль 340 4.42  
Грузовой автомобиль 62 2,04  
Автобус 4 1,17  
Дизельный легковой автомобиль 22   0,748
Всего: 428 6,64 0,748

Таблица 4

Участок № 4 (100 м), поселок Рождествено, мост через р. Оредеж

Тип автомобиля Ni (шт.\час) Qi (л)
бензин диз. топливо
Легковой автомобиль 12 0,15  
Грузовой автомобиль 7 0,23  
Автобус - -  
Дизельный легковой автомобиль 1   0,034
Всего: 20 0,38 0,034

Используя данные таблицы 5, мы определили количество баллов каждого участка.

Таблица 5

Количество автотранспортных средств, проходящих по магистрали за 1 час

Количество автомобилей Проходит автомобилей за 1 час Балл
Очень мало 50 1
Мало 100 2
Среднее 150 3
Много 200 4
Очень много 250 5

Участок № 1 — более 5
Участок № 2 — менее 1
Участок № 3 — более 5
Участок № 4 — менее 1
Количество топлива (Q в литрах), сжигаемого двигателями, определялось по формуле:
Qi = Li x Yi, где
Li — общий путь, пройденный автомобилем за 1 час,
i — вид автотранспорта,
Yi — удельный расход топлива (таблица 6)

Таблица 6

Норма расхода топлива

Тип автотранспорта Средний расход топлива (л/100 км) Удельный расход топлива (л/км)
Легковой автомобиль 11 - 13 0,11 - 0,13
Грузовой автомобиль 29 - 33 0,29 - 0,33
Автобус 41 - 44 0,41 - 0,44
Дизельные грузовые автомобили 31 - 34 0,31 - 0,34

Общий путь Li определяется по формуле Li = Ni*l, где Ni — кол-во автомобилей за 1 час, l — длина участка.

Чтобы определить количество выбросов вредных веществ, мы воспользовались данными таблицы 7.

Таблица 7

Коэффициент выброса вредных веществ

Вид топлива Угарный газ Углеводород Диоксид азота (NO2)
Бензин 0,6 0,1 0,04
Дизельное топливо 0,1 0,03 0,04

В результате были получены следующие данные.
Участок № 1 — таблица 8
Участок № 2 — таблица 9
Участок № 3 — таблица 10
Участок № 4 — таблица 11

Таблица 8

Количество выделившихся вредных веществ при нормальных
условиях по каждому виду топлива на участке №1

Вид топлива Всего S (л) Количество вредных веществ (л)
СО Углерод NO2
Бензин 43,54 26,124 4,354 1,7416
Диз. топливо 4,42 0,442 0,1326 0,1768
ВСЕГО 47,96 26,566 4,4866 1,9184

Таблица 9

Количество выделившихся вредных веществ при нормальных условиях по каждому виду топлива на участке №2

Вид топлива Всего S (л) Количество вредных веществ (л)
СО Углеводород NO2
бензин 0,306 0,1836 0,0306 0,01224
Диз. топливо 0,068 0,0068 0,00204 0,00272
ВСЕГО 0,374 0,1904 0,03264 0,03944

Таблица 10

Участок № 3 (100 м), поселок Рождествено, Киевское шоссе

Вид топлива Всего S (л) Количество вредных веществ (л)
CO углеводород NO2
Бензин 6,64 4 0,66 0,26
Дизельное топливо 0,74 0,07 0,22 0,02
Всего: 7,38 4,07 0,88 0,28

Таблица 11

Участок № 4 (100 м), поселок Рождествено, мост через р. Оредеж

Вид топлива Всего S (л) Количество вредных веществ (л)
CO углеводород NO2
Бензин 0,38 0,23 0,03 0,01
Дизельное топливо 0,03 0,003 0,001 0,001
Всего: 0,41 0,233 0,031 0,011

Используя таблицу 12, получаем класс опасности по выделившимся загрязнителям на каждом участке

Таблица 12

Основные свойства приоритетных загрязнителей воздушной среды

Наименование компонента-загрязнителя и его химическая формула-символ Основные физико-химические и другие свойства Основные источники поступления в атмосферу ПДК внп среднесут(мг/м3) ПДК внп максим. разм.(мг/м3) ПДК врз(мг/м3) Класс опасности
Оксид серы (IV)(диоксид серы, сернистый газ), SO2 Негорючий бесцветный газ с резким характерным запахом, раздражающий дыхательные пути, ощутимый при концентрациях 0,4-1,3 мг/м3 Сгорание ископаемых видов топлива (угля), производство резиновых изделий, выбросы промышленных предприятий 0,05 0,5 10 3
Оксид азота (IV) диоксид азота NO2 Желтовато-бурый газ с характерным запахом, раздражает дыхательные пути. Активно взаимодействует с загрязнителями воздуха. Выхлопные газы автотранспорта, продукты сгорания топлив, мусора и т.п. 0,04 0,085 2 2
Оксид азота (II) монооксид азота NO Бесцветный газ со слабым запахом. Быстро превращается в оксид азота (IV) То же 0,06 0,4 5 3
Оксид углерода (II) (монооксид углерода, угарный газ), CO Бесцветный ядовитый газ без запаха, обладающий кумулятивным эффектом. Время жизни в атмосфере 2-4 месяца Выхлопные газы тепловых двигателей (продукты неполного сгорания топлива), выбросы промышленных предприятий 3,0 5,0 20 4
Углеводороды нефти (нефтепродукты) C5-C11 Бесцветные пары со слабым запахом, обладающие наркотическим эффектом Выхлопные газы тепловых двигателей, аварийные ситуации 25(пентан) 100(пентан) 300 4

В таблице 12 ( Муравьев А.Г., Алексеев С. В.) приведены основные сведения о приоритетных загрязнителях воздушной среды: их свойства, источники поступления в атмосферу, предельно- допустимые концентрации для воздуха населенных пунктов (ПДК ВНП) — среднесуточные и максимально разовые, и ПДК ВРЗ — предельно допустимая концентрация воздуха рабочей зоны, а также класс опасности* загрязнителя-токсиканта.

Класс опасности — обобщенная по нескольким показателям характеристика загрязнителя-токсиканта: по его опасности при воздействии на организм человека исходя из величины ПДКВРЗ, токсикологическим характеристикам, характеру токсического воздействия. По степени воздействия вредные вещества подразделяют на 4 класса опасности: 1 — чрезвычайно опасные; 2 — высокоопасные; 3 — умеренно опасные; 4 — малоопасные ( ГОСТ 12.1.007-76).

Вывод. Так как на участках 1, 3 количество автотранспортных средств превышает допустимую норму в баллах, на этих участках выделяется большое количество вредных веществ, превышающее ПДК загрязнения окружающей среды.

Количество автотранспортных средств на участке 2, 4 минимально, следовательно, и количество вредных веществ мало.

Мы предлагаем:

  1. Ограничить движение автотранспортных средств по пр. 25 Октября.
  2. Перейти на экологически чистые виды топлива.
  3. В пос. Рождествено высадить деревья вдоль шоссе, что нейтрализует воздействие вредных веществ.

Используемая литература

  1. Муравьев А Г. , Алексеев С. В. Учебное моделирование химических загрязнений воздушной среды, АО « КРИСМАС +», Санкт-Петербург, 1995 г.
  2. Лекции «ЭКО-98», прочитанные в экологическом лагере
  3. Алексеев С.В, Практикум по экологии, АО « КРИСМАС +», Санкт-Петербург, 1995 г.
  4. Баранник В.П. «Жидкости, которые заливают в автомобили»
  Перейти к оглавлению   Milonic DHTML Menu

Powered by Яndex


ахщтшэу@Mail.ru Rambler's Top100 Rambler's Top100