Экологическая оценка интенсивности загрязненности воздуха автотранспортом в поселке Тайцы

ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ИНТЕНСИВНОСТИ
ЗАГРЯЗНЁННОСТИ ВОЗДУХА АВТОТРАНСПОРТОМ
В ПОСЁЛКЕ ТАЙЦЫ

Исполнитель работы — Муляренко Дарья (8 кл.), Таицкая средняя школа

Руководители работы: Дунаева И.Н., Мирошкина С.М.

Лауреат IV Международной молодежной Биос-олимпиады-99, награждена дипломами III степени

Запыленность воздуха — один из важнейших экологических факторов, сопровождающих нас повсюду. Пылью считаются любые твердые частицы, взвешенные в воздухе. Источником загрязняющих веществ являются выхлопные газы автомобилей, продукты сгорания угля, нефти, дров, вулканические выбросы, поднимаемая ветром пыль. Автотранспорт является одним из основных загрязнителей атмосферы оксидом азота NO, угарным газом, содержащимся в выхлопных газах. В настоящее время в мире насчитывается свыше 600 млн. автомобилей, выхлопные газы которых содержат примерно 200 веществ. В среднем, каждый из них выбрасывает в сутки 3,5 – 4 кг угарного газа, значительное количество оксидов азота, серу, сажу. При использовании этилированного (с добавлением свинца) бензина этот высокотоксичный элемент попадает в выхлопы. «Вклад» автомобильного транспорта в загрязнение атмосферы составляет сегодня в большинстве регионов России не менее 30 %. Автомобили расходуют огромное количество топлива. Его источники исчерпаемы, и их осталось на Земле не так уж много. Особенно быстро тают запасы нефти, из которой получают бензин. Безвредных пылей не существует.

Пылевые частицы, находясь во взвешенном состоянии во вдыхаемом воздухе, способны глубоко проникать в дыхательные пути, вызывая различные болезни органов дыхания.

Исходя из этого, мы поставили следующую цель: установить, есть ли взаимосвязь антропогенного загрязнения автотранспортом с заболеваниями дыхательных путей.

Для этого необходимо было решить следующие задачи:

Для выполнения работы мы использовали следующие приборы и материалы: карточки из картона, 10Х10 см, с окошком 2Х2 см внутри, заклеенным с одной стороны скотчем, кнопки, увеличительное стекло, таблица для подсчета результатов интенсивности движения, калькулятор.

Наша работа выполнялась на протяжении двух лет (1998, 1999 гг.). Для исследования мы выбрали четыре улицы п. Тайцы: Советскую, Юного Ленинца, Санаторскую, Садовую и привокзальную площадь около рынка, и Гатчинское шоссе. Первое, что мы сделали, — простейшим способом оценили, насколько загрязнен воздух твердыми частицами: пылью, сажей, копотью. Для этого мы изготовили карточки.

Индикаторные карточки мы прикрепили кнопками к дереву (липкой стороной вверх), оставили индикатор на 24 часа, а затем рассмотрели их через увеличительное стекло.

Наиболее загрязненным местом оказалась привокзальная площадь (56%, пыль, сажа, копоть на карточке), далее следуют улицы: Юного ленинца (44%), Советская (25%), Санаторская (16%), Садовая (3%) и Гатчинское шоссе (38%).

Процентное содержание пыли, сажи и копоти на карточках

Следующим этапом нашей работы было определение интенсивности транспортного движения на этих улицах. Данные занесены в таблицу 1.

Интенсивность транспортного движения (1998-1999 гг.)

Отрезок	Количество транспортных единиц за 20 мин. наблюдений/за 1 час
	легковые		грузовые		автобусы		дизельные		всего
	'98	'99	'98	'99	'98	'99	'98	'99	'98	'99
Гатчинское шоссе	43/129	200/600	6/18	4/12	-	9/27	2/6	5/15	51/153	218/654
Площадь около рынка	30/90	31/93	3/9	3/9	2/6	2/6	1/3	-	36/108	36/108
Юноголенинца	27/81	22/66	2/6	-	-	4/12	-	-	29/87	26/78
Санаторская	27/81	25/75	-	1/3	-	-	1/3	-	28/84	26/78
Советская	21/63	14/42	-	2/6	1/3	1/3	1/3	-	23/69	17/15
Садовая	5/15	7/21	-	-	-	-	-	-	5/15	7/21

Затем рассчитали общий путь, пройденный транспортом каждого типа за час по формуле:

L_i л.а. = 129 х 0,1 = 129 км L_i г.а. = 18 х0,1 = 1,8 км L_i ав. - L_i д. г. а. = 6 х 0,1 = 0,6 км		Гатчинское шоссе
L_i л.а. = 90 х 0,1 = 9 км L_i г.а. = 9 х 0,1 = 0,9 км L_i ав. = 6 х 0,1 = 0,6 км L_i д. г. а. = 3 х 0,1 = 0,3 км		ул. Юного ленинца
L_i л.а. = 81 х 0,1 = 0,81 км L_i г.а. = 6 х 0,1 = 0,6 км L_i ав. - L_i д. г. а. -		Привокзальная площадь
L_i л.а. = 81 х 0,1 = 0,81 км L_i г.а. - L_i ав. - L_i д. г. а. = 3 х 0,1 = 0,3 км		ул. Советская
L_i л.а. = 63 х 0,1 = 6,3 км L_i г.а. - L_i ав. = 3 х 0,1 = 0,3км L_i д. г. а. = 3 х 0,1 = 0,3 км		ул. Санаторская
L_i л.а. = 15 х 0,1 = 1,5 км L_i г.а. - L_i ав. - L_i д. г. а. -		ул. Садовая

L_i л.а. = 600 х 0,1 = 60 км L_i г.а. = 12 х0,1 = 1,2 км L_i ав. = 27 х0,1 = 2,7 км L_i д. г. а. = 15 х 0,1 = 1,5 км		Гатчинское шоссе
L_i л.а. = 66 х 0,1 = 6,6 км L_i г.а. - L_i ав. = 12 х 0,1 = 1,22 км L_i д. г. а. -		ул. Юного ленинца
L_i л.а. = 81 х 0,1 = 0,81 км L_i г.а. = 9 х 0,1 = 0,9 км L_i ав. = 6 х 0,1 = 0,6 км L_i д. г. а. -		Привокзальная площадь
L_i л.а. = 93 х 0,1 = 9,3 км L_i г.а. = 6 х 0,1 = 0,6 км L_i ав. = 3 х 0,1 = 0,3 км L_i д. г. а. -		ул. Советская
L_i л.а. = 75 х 0,1 = 7,5 км L_i г.а. = 3 х 0,1 = 0,3 L_i ав. - L_i д. г. а. -		ул. Санаторская
L_i л.а. = 21 х 0,1 = 2,1 км L_i г.а. - L_i ав. - L_i д. г. а. -		ул. Садовая

На следующем этапе нашей работы мы рассчитали количество топлива (Q_л) разного вида, сжигаемое при этом двигателями автомашин по формуле:

Тип автотранспорта	Средний расход топлива, л/100 км	Удельный расход топлива, л/км
Легковой автомобиль	11-13	0,12
Грузовой автомобиль	29-33	0,3
Автобусы	41-44	0,42
Дизельный грузовой автомобиль	31-34	0,32

Расчет количества сожженного топлива (1998-1999 гг.)

Отрезок улицы	Количество транспортных единиц за 20 мин. наблюдений/за 1 час
	легковые		грузовые		автобусы		дизельные		всего бенз/диз
	'98	'99	'98	'99	'98	'99	'98	'99	'98	'99
Гатчинское шоссе	1,548	7,2	0,54	0,36	--	1,134	0,192	0,48	2,088/0,192	8,694/0,48
Площадь около рынка	0,972	1,116	0,18	0,27	--	0,252	--	--	1,152	1,638
Юного ленинца	1,08	0,792	0,27	-	0,252	0,504	0,096	-	1,602/0,096	1,296
Санаторская	0,756	0,9	-	0,09	0,126	-	0,096	-	0,882/0,096	0,99
Советская	0,972	0,504	--	0,18	-	0,126	0,096	-	0,972/0,096	0,81
Садовая	0,18	0,252	--	--	-	-	-	-	0,18	0,252
Всего S_Q (сумма)									6,876/0,48	13,68/0,48

Затем мы рассчитали количество выделившихся вредных веществ в литрах при нормальных условиях, используя значения эмпирических коэффициентов, определяющих выброс вредных веществ от автотранспорта.

Вид топлива	Угарный газ	Углеводы	Диоксид азота
Бензин	0,6	0,1	0,04
Дизельное топливо	0,1	0,03	0,04

Полученные результаты мы занесли в таблицу 5.

Количество выделившихся вредных веществ (в литрах) при нормальных условиях (1998-1999 гг.)

Отрезок улицы	S Qл. б/д.т.		СО угарный газ б/д.т.		углеводород б/д.т.		NO₂ б/д.т.
Отрезок улицы	1998	1999	1998	1999	1998	1999	1998	1999
Гатчинское шоссе	2,088/0,192	8,694/0,48	1,25/0,02= 1,27	5,22/0,05= 5,27	0,21/0,01= 0,22	0,87/0,01= 0,88	0,08/0,01= 0,09	0,35/0,02= 0,37
Площадь около рынка	1,152	1,638	0,69	0,98	0,12	0,16	0,05	0,07
Юного ленинца	1,602/0,096	1,296	0,96/0,01= 0,97	0,78	0,16/0,003= 0,163	0,13	0,06/0,004= 0,064	0,05
Санаторская	0,882/0,096	0,99	0,53/0,01= 0,54	0,59	0,1/0,003= 0,103	0,1	0,04/0,004= 0,044	0,04
Советская	0,972/0,096	0,81	0,58/0,01= 0,59	0,49	0,1/0,003= 0,103	0,08	0,04/0,004= 0,044	0,03
Садовая	0,18	0,252	0,11	0,15	0,02	0,03	0,01	0,01

Вычисления выбросов в атмосферу угарного газа

Гатчинское шоссе		Советская
m=	1,6г	m=	1,6г
Ул. Юного ленинца		Санаторская
m=	1,6г	m=	1,6г
Площадь около рынка		Садовая
m=	1,6г	m=	1,6г

Гатчинское шоссе		Советская
m=	1,6г	m=	1,6г
Ул. Юного ленинца		Санаторская
m=	1,6г	m=	1,6г
Площадь около рынка		Садовая
m=	1,6г	m=	1,6г

Отрезок улицы	Количество, л		Масса, г		Количество воздуха для разбавления, м³		Значение ПДК, мг/м³
Отрезок улицы	1998	1999	1998	1999	1998	1999	3 - среднесуточная 5 - максимальная
Гатчинское шоссе	1,27	5,27	1,6	6,6	1000
Площадь около рынка	0,69	0,98	0,9	1,2	1000
Юного ленинца	0,97	0,78	1,2	1	1000
Санаторская	0,59	0,59	0,7	0,7	1000
Советская	0,54	0,49	0,7	0,6	1000
Садовая	0,11	0,15	0,1	0,2	1000

На Гатчинском шоссе ПДК среднесуточная и максимальная превышается, соответственно, в 2,2 и в 1,32 раза

Далее мы проанализировали статистические данные заболеваемости органов дыхания по Таицкому врачебному участку среди детей. Целесообразность учета детской заболеваемости определяется тем, что дети в меньшей степени, чем взрослые, подвержены внутригородской миграции. Они теснее привязаны к территории, на которой живут и учатся, не испытывают непосредственного влияния профессиональных вредностей. Кроме того, из-за анатомо-физиологических особенностей дети более чувствительны к качеству среды обитания, а сроки появления неблагоприятных эффектов у них короче.

График заболеваемости дыхательных путей у взрослых и детей в поселках Тайцы и Елизаветино

Из анализа видно, что наблюдается рост заболеваний органов дыхания, хотя и незначительный.

Проанализировав интенсивность движения автотранспорта и заболеваемость органов дыхания у детей, мы можем сделать следующие выводы: