Презентация по биологии «Влияние автомобильного транспорта на окружающую среду села Александровка»
Введение.
К кон цу вто ро го ты ся че ле тия че ло ве че ст во всту пи ло в мир сло ж ней ших вза и мо за ви си мо стей и гло баль ных эко ло ги че с ких про б лем, ко то рые по мас шта бам и сте пе ни опа с но сти не име ют се бе ана ло гов в ис то рии. Во всем ми ре рас тет по ни м ание то го, что, раз ру шая при род ные си с те мы Зе м ли, че ло ве че ст во унич то жа ет свое бу ду щее. Ведь пла н ета Зе м ля наш боль шой дом, дом все го че ло ве че ст ва. В нем об щий «во до про вод» в ви де рек, озер, Ми р ов ого оке а на, еди ная ат мо сфе ра и еди ные ис то ч ни ки пи та ния. Ес ли у все го че ло ве че ст ва в еди ном об щем до ме об щие «жиз нен ные си с те мы», то дол ж ны быть и об щие за бо ты. И од на из них за клю ча ет ся в том, что бы из бе жать эко ло ги че с кой ка та с тр офы. Кры ла той ста но вит ся фра за: Зе м ля те ло че ло ве че ст ва, че ло в еч ес тво ду ша Зе м ли».Ка ж дый из нас часть че ло в еч ес тва. По э то му, как от ме чал наш ге ни аль ный со оте че ст вен ник В.И. Вер над ский, мы дол ж ны по нять, что яв ля ем ся «жи те ля ми пла не ты и мо жем дол ж ны мы с лить и дей ст во вать в но вом ас п е кте, не толь ко в ас пе к те от дель ной ли ч но сти, се мьи, ро да, го су да рс тва... но и в пла не тар ном ас п е кте...». Ес ли мил ли о ны лю дей еже днев но бу дут вы хо дить на ло но при ро ды толь ко для то го, что бы «по за го рать», а не для то го, что бы по са дить де ре во, ук ре пить бе рег ре ки, под кор мить оле нен ка, рас ч и стить пруд, все на ши раз го во ры об ох ра не ок ру жа ю щей при ро дной сре ды так и ос та нут ся раз го во ра ми. Главным показателем экологического благополучия в любой стране является состояние здоровья населения. Сегодня медицинская статистика России трагична. Длительность жизни мужчин сократилась на 3 года, женщин на 1,5 года. Удвоились показатели заболеваемости раком, высокий уровень смертности. Что характерно и для Омской области (приложение №1,№2). Каждый второй призываемый в армию юноша болен. Все это результат загрязнения окружающей среды: воды, воздуха, почвы. Источников загрязнения множество, но мы решили обратить свое внимание на один из них, без которого сегодня нам не обойтись это автомобиль.
Актуальность: В наше время сохранение чистоты воздуха стало общечеловеческой проблемой. Накопление в атмосфере углекислого газа, который задерживает тепло, исходящее от Земли может изменить климат планеты. Автомобильные выхлопы, накапливаются в летнее время в придорожной зоне – почве, в зимнее время на снегу и с талыми водами поступают в почву, в открытые и подземные водоёмы, и загрязняют их, нанося не исправимый ущерб. От чистоты атмосферы воздуха зависит состояние растительного и животного мира, здоровье людей. Меня заинтересовал вопрос: «Как же влияют эти вредные вещества на живую природу?»
Гипотеза: Автомобильные выбросы отрицательно влияют на окружающую среду.
Цель работы: изучить вредное влияние автомобильных выхлопов на загрязнение окружающей среды.
Задачи:
Изучить литературу по данной теме;
Проанализировать изменение численности автотранспорта в Азовском н.н/р за период с 2005-2009г, рассчитать количество выбросов вредных веществ в воздух;
Выяснить могут ли зеленые полосы, посаженные возле автомагистралей защитить от пыли и свинцового загрязнения.
Определение ионов свинца в снегу;
Исследование снега на общую химическую токсичность;
Исследование снега на содержание твёрдых веществ;
Проанализировать и сделать выводы; Методы исследования:
1)Анализ роста численности автотранспорта и расчёт количества выбросов вредных веществ;
2)Оценка состояния окружающей среды по растительному покрову;
3) Исследование снега на общую химическую токсичность методом биотестирования;
4) Определение ионов свинца в снегу методом химического анализа;
5) Исследование снега на содержание твердых частиц;
Что или кто является источником загрязнения.
Для со в ре мен но го эта па вза и м оде йс твия че ло ве ка и при ро ды ха ра к тер но гло баль ное за гряз не ние всех ком по нен тов при ро ды, кри зис ре ду цен тов.
В про цес се про из вод ст ва об ра зу ет ся мно же ст во за гряз ня ю щих ок ру жа ю щую сре ду ве ществ. Че ло век уме ет син те зи ро вать око ло 10 млн. но вых ве ществ, при чем про из во дит в зна чи тель ных мас шта бах 50 тыс., а в осо бо круп ных 5 тыс. ве ществ. При этом при мер но 90% (а по не ко то рым дан ным, до 98%) пер во на чаль но до бы т ого сы рья в про цес се тех но ло ги че с кой пе ре ра бот ки ухо дит в пря мые от хо ды. Из 2 т ко не ч но го про ду к та в те че ние по с ле ду ю щей об ра бот ки вы бра сы ва ет ся не ме нее 1 т, а ос та вш у юся дру гую тон ну мо ж но на звать «от ло жен ным» от хо дом, так как это про ду к ты дли тель но го ис пол ьз ов ания, которые, в кон це концов, то же пой дут в от хо ды.
Ре ду цен ты не ус пе ва ют очи щать био сфе ру от ан тро по ген ных про ду к тов или по тен ци аль но не спо соб ны это сде лать, по сколь ку вы бра сы ва е мые син те ти че с кие ве щ ес тва не име ют при род но го ха р а кт ера.
Определение загрязнений.
Ча ще все го под по ня ти ем «за гряз не ние» по ни ма ют ся мно го чи с лен ные и раз но об раз ные воз дей ст вия, которые, так или иначе, раз ру ша ют ес те ст вен ную сре ду. За гряз не ние оз н ач ает вли я ние всех то к си ч ных ве ществ, ко то рые че ло век вы бра сы ва ет в эко сфе ру. Од на ко упо т реб ле ние дан но го тер ми на ста но вит ся не столь оче вид ным, ко г да речь идет о ма ло опа с ных и без вред ных для жи вых су ществ со еди не ни ях, воз дей ст ву ю щих на ок ру жа ю щую сре ду лишь в слу чае боль шой кон цен т ра ции. Это, на при мер, уг ле ки с лый газ, кон цен т ра ция ко то ро го в ат мо сфе ре уве ли чи ва ет ся вслед с твие сжи га ния ог ром ных масс ис ко па е мо го то п ли ва. Эти мо ло ги че с ки сло во «за гряз нять» оз на ча ет ос к вер нять, па ч кать, ма рать, пор тить. Эти сло ва опи сы ва ют яв ле ние весь ма об що и, в ко не ч ном счете, со от вет ст ву ют длин ным оп ре де ле ни ям экс пер тов. При ве дем од но из них, ко то рое опуб ли ко ва но в 1965 г. в до к ла де офи ци аль ной ко мис сии Бе ло го до ма. В до к ла де, на зван ном «Что бы вос ста но вить ка че ст во ок ру жа ю щей сре ды», от ме ча ет ся:
«За гряз не ние есть не бла го при ят ное из ме не ние ок ру жа ющей сре ды, ко то рое це ли ком или ча с ти ч но яв ля ет ся ре зул ьт атом че ло ве че с кой де я тель но сти, пря мо или ко с вен но ме ня ет рас пре де ле ние при хо дя щей энер гии, уров ни ра ди а ции, фи зи ко-хи ми че с кие свой ст ва ок ру жа ю щей сре ды и ус ло вия су ще ст во ва ния жи вых су ществ». Эти из ме не ния мо гут вли ять на че ло ве ка пря мо или че рез сель ско хо зяй ст ве нные ре сур сы, че рез во ду или дру гие био ло ги че с кие про д у кты (ве ще ст ва). Они так же мо гут воз дей ст во вать на че л ов ека, ухуд шая фи зи че с кие свой ст ва пред ме тов, на хо дя щи хся в его соб ст вен но сти, ус ло вия от ды ха на при ро де и обе з о бра жи вая ее саму».1
Классификация загрязнений.
Дать классификацию загрязнений дело отнюдь не легкое, поскольку из-за многочисленных критериев, по ко торым она может проводиться, ни один ее вариант не будет вполне приемлемым. Загрязняющие вещества можно сгруп пировать по их природе физической, химической, биоло гической и т. д.; можно с экологической точки зрения рас сматривать среду, в которой они оказывают свое вредное воздействие. Можно рассматривать загрязнение с медицин ской точки зрения и изучать среду обитания или способ по ражения человеческого организма через пищу, при кож ных контактах, при дыхании...
1Рамад Ф. Основы прикладной экологии. Л., 1981. С, 166.
На деле ни один из этих подходов не обеспечивает до статочно удовлетворительного результата, так как воздей ствия даже одного и того же вещества могут быть качест венно различными. Ртуть, оказавшаяся в почве, затем по падает в атмосферу и воду, вместе с пищей она проникает в организм, при дыхании в легкие и т. д.
В книге Рамада Ф. «Основы прикладной экологии» представлена классификация основных типов загрязнения. В ней сделана попытка найти компромисс между различными точками зрения, поэтому она носит условный характер.
Классификация основных типов загрязнения .
1.Физические загрязнения Радиоактивные элементы (излучение) Нагрев (или тепловое загрязнение Шумы и низкочастотная вибрация (инфразвук)
2. Химические загрязнения
Газообразные производные углерода и жидкие углеводороды, Моющие средства Пластмассы Пестициды и другие синтетические органические вещества, Производные серы Тяжелые металл Фтористые соединения Твердые примеси (аэрозоли) Органические вещества, подверженные брожению.
3. Биологические загрязнения Микробиологическое отравление дыхательных и питательных путей (бактерии, вирусы). Изменение биоценозов из-за неумелого внедрения растительных или животных видов.
4. Эстетический вред Нарушение пейзажей и примечательных мест грубой урбанизацией или малопривлекательными постройками. Строительство индустриальных центров в девственных или мало за тронутых человеком биотопах.
Вли я ние ав то мо биль но го тран с пор та на об щее за гряз не ние ат мо сфе ры.
В своей работе мы решили остановиться на химическом загрязнении атмосферы тяжелыми металлами и твердыми примесями. Ведь загрязнение воздуха отрицательно сказывается на состоя нии здоровья человека, на животных и растениях. Основные источники загрязнения атмосферы автотранспорт и промышленные предприятия. В то время как промышленные предприятия у нас в поселке неуклонно снижа ют количество вредных выбросов (они просто прекращают свою работу), автомобильный парк представ ляет собой настоящее бедствие. Это самый массовый и динамично развивающийся вид транспорта.
Количество автомашин непрерывно растет, а вместе с этим растет валовой выброс вредных продуктов в атмосферу. Здесь пред ста в ле на таб ли ца, в ко то рой при ве де ны ПДК (пре дел ьно до пу с ти мые кон цен т ра ции) не ко то рых вред ных ве ществ. ПДК, раз ра бо тан ные и ут вер жден ные за ко но да тель ст вом на шей стра ны, это ма к си маль ный уро вень со дер жа ния дан но го ве щ ес тва, ко то рый че ло век мо жет пе ре но сить без ущер ба для здо р овья (плюс 10-50%, как «за пас про ч но сти»).
В вы хлоп ных га зах дви га те лей со дер жит ся бо лее 200 хи м и ч е ских со еди не ний и эле ме н тов; наи боль ший вклад в стру к т уру за гряз ня ю щих ве ществ вно сят ок си ды уг ле ро да и азо та, уг ле во до ро ды, сер ни стые со еди не ния, са жа, сви нец. Ка ж дый ав то мо биль вы де ля ет до 4 кг этих ве ществ за су т ки. За 100 км пу ти ав то мо биль ис поль зу ет столь ко же ки с ло ро да, сколь ко че ло век за всю свою жизнь.
Компоненты
Содержание компонента, об. доли, %
Примечание
Карбюраторные ДВС
Дизельные
ДВС
N2
O2
H2O (пары)
CO2
H2
CO
NOx
Альдегиды
Сажа
74 – 77
0,3 – 8
3,0 – 5,5
5,0 - 12,0
0 - 5,0
0,5 - 12,0
До 0,8
До 0,2 мг/л
0-0,04 г/м3
76 – 78
2-18
0,5-4,0
1,0-10,0
-
0,01-0,50
0,0002-0,5
0,001-0,09 мг/л
0,01-1,1 г/м3
Нетоксичен
Токсичен
2Аших ми на Т. Школь ный эко ло ги че с кий мо ни то ринг М.,«Ран де ву – АМ»
Осо бая опа с ность этих вы бро сов за клю ча ет ся, во-пер вых, в том, что в них со дер жат ся по ли ци к ли че с кие уг ле во до ро ды, об ла да ю щие кан це ро ген ны ми и му та ген ны ми свой ст ва ми, а так же са жа, спо соб ст ву ю щая глу бо ко му про ни к но ве нию этих ле ту чих ве ществ в наш ор га низм, во-вто рых, в том, что вы бро сы в наи боль ших до лях кон цен т ри ру ют ся в ос нов ном на вы со те 50 150 см от зем ной по верх но сти, т.е. на уров не ор га нов ды ха ния че ло ве ка, пре ж де все го юно го. За гряз не ние воз ду ха от р а б от а нн ыми га за ми ав т о мо би лей от ли ча ет ся зна чи тель ной не рав но мер но стью в про стран с т ве и во вре ме ни. По э то му очень ва жен опе ра тив ный и де таль ный учет ин тен сив но сти и стру к ту ры тран с порт ных по то ков. Са ни тар ные тре бо ва ния по уров ню за гряз не ния до пу с ка ют по ток тран с по рта в жи лой зо не ин тен сив но стью не бо лее 200 авт./в час. По дан ным ГВЦ УВД ГАИ в 2000 г. в Рос сии при бли зи тель но на счи ты ва ет ся 20.9 млн. ав то мо би лей. И по с лед ние го ды со став пар ка ав то мо би лей по ви дам ис поль зу е мо го то п ли ва пра к ти че с ки не из ме нил ся. Ко ли че ст во ав то мо би лей, ис поль зу ю щих газ в ви де то п ли ва, не пре вы ша ет 2%.
До ля гру зо вых ав то мо би лей с ди зель ным дви га те лем со ста в ля ет в сре д нем 28%, а ав то бу сов - при мер но 63% .Уро вень за гряз не ния воз ду ха за ви сит от ря да при чин. Так, ди зель ные дви га те ли рас хо ду ют на 25% мень ше то п ли ва, чем бен зи но вые; в ди зель ном то п ли ве нет со еди не ний свин ца; при их ра бо те вы де ля ет ся мно го крат но мень ше угар но го га за, но боль ше са жи и со еди не ний се ры. Чем боль ше рас хо ду ет ся то п л ива на еди ни цу про бе га, тем вы ше за гряз не ние: тя же лые гру з ов ики рас хо ду ют его в не сколь ко раз боль ше, чем лег ко вые ав то мо би ли. Со став вы хлоп ных га зов за ви сит так же и от то го, на сколь ко от ре гу ли ро ван дви га тель.
«Свинцовое» загрязнение.
Ме ж ду на род ная груп па уче ных, за ни ма ю щих ся изу че ни ем со сто я ния ок ру жа ю щей сре ды, со ста ви ла спи сок осо бо опа с ных за гряз ни те лей. В нем фи гу ри ру ют три ме тал ла, на хо дя щи е ся в со сто я нии рас се я ния: сви нец, кад мий и ртуть. Их рас про стра не ние вы зы ва ет оп рав дан ное опа се ние и тре бу ет при сталь но го на блю де ния. По дан ным Гос ком ста та Рос сии в свя зи с па де ни ем уров ня про из вод ст ва ди на ми ка вы бро сов свин ца и его со еди не ний в ат мо сфер ный воз дух от ста ци о нар ных ис то ч ни ков име ет ус той чи вую тен ден цию к сни же нию. Так, в 1992 г. со еди не ний свин ца бы ло вы бро ше но 1404 т., что на 6.9% мень ше уров ня 1991 г. В 1993 г. сни же ние вы бро сов со ста ви ло 13.8% по срав не нию с 1992 г. при об щем вы бро се в 1070 т: в 1994 г. 18,1% (876 т) к уров ню 1993 г и в 1995 г. 29,8% (616 т) к уров ню 1994 г. По сте пе ни воз дей ст вия на жи вые ор га низ мы со еди не ния свин ца от не се ны к клас су вы со ко опа с ных ве ществ на ря ду с мышь я ком, кад ми ем, рту тью, фто ром и бен зо пи ре ном (ГОСТ 17.4.1.02-83) Сви нец - один из пер вых ме тал лов, ко то рый че ло век на у чил ся до бы вать и ис поль зо вать. Вы плав ка свин ца про из во ди лась бо лее чем за 2 тыс. лет до на шей эры в Ин дии и на Ки п ре. Ко не ч но, до бы ва лось свин ца по со в ре мен ным по ня ти ям не мно го: к кон цу XIX в. за все вре мя бы ло до бы то все го око ло 5 млн. т. В XIX в. про из вод ст во свин ца бы ст ро рас тет. В пер вое де ся ти ле тие бы ло по лу че но 22 тыс. т, а в се ре ди не ве ка, с 1851 по 1855 г., - 139 тыс. т. В це лом за XIX сто ле тие бы ло про из ве де но в 5 раз боль ше, чем за всю пре ды ду щую ис то рию. В на сто я щее вре мя еже год но до бы ва ет ся око ло 3 млн. т свин ца. Од на ко для био сфе ры глав ное зна че ние име ет не ме тал ли че с кий сви нец, а его рас се ян ные фор мы. Тех но ген ное рас се я ние ме тал ла про ис хо дит ин тен сив но. И эта те ма скла ды ва ет ся из не сколь ких ас пе к тов. Пер вый ас пект – это ан ти фрик ци он ные спла вы на ос но ве свин ца. На ря ду с об ще из ве ст ны ми баб би та ми и свин цо вы ми брон за ми, ан ти фрик ци он ным спла вом ча с то слу жит свин цо во-каль ци е вая ли га ту ра (3...4% каль ция). То же на зна че ние име ют и не ко то рые при пои, от ли ча ю щи е ся ни з ким со дер жа ни ем оло ва и, в от дель ных слу ча ях, до бав кой сурь мы. Все бо лее ва ж ную роль на чи на ют иг рать спла вы свин ца с тал ли ем. При сут ст вие по с лед не го по вы ша ет те п ло стой кость под шип ни ков, умень ша ет кор ро зию свин ца ор га ни че с ки ми ки с ло та ми, об ра зу ю щи ми ся при фи зи ко-хи ми че с ком раз ру ше нии сма зо ч ных ма сел. Вто рой ас пект – борь ба с де то на ци ей в дви га те лях. Про цесс де то на ции срод ни про цес су го ре ния, но ско рость его слиш ком ве ли ка. В дви га те лях вну т рен не го сго ра ния он воз ни ка ет из-за рас па да мо ле кул еще не сго рев ших уг ле во до ро дов под вли я ни ем рас ту щих да в ле ния и тем пе ра ту ры. Рас па да ясь, эти мо ле ку лы при со е ди ня ют ки с ло род и об ра зу ют пе ре ки си, ус той чи вые лишь в очень уз ком ин тер ва ле тем пе ра тур. Они-то и вы зы ва ют де то на цию, и то п ли во вос пла ме ня ет ся рань ше, чем до с тиг ну то не об хо ди мое сжа тие сме си в ци лин д ре. В ре зуль та те мо тор на чи на ет «ба рах лить», пе ре гре вать ся, по я в ля ет ся чер ный вы хлоп (при знак не по л но го сго ра ния), ус ко ря ет ся вы го ра ние порш ней, силь нее из на ши ва ет ся ша тун но-кри во шип ный ме ха низм, те ря ет ся мощ ность... В 1921 г. бы ло най де но ве ще ст во, ко то рое силь но по да в ля ет де то на цию бен зи на и по вы ша ет мощ ность и эко но ми ч ность дви га те лей вну т рен не го сго ра ния. Это ве ще ст во - те т ра э тил сви нец, со став ко то ро го от ве ча ет фор му ле РЬ (С2Н5)Н4. Те т ра э тил сви нец пред ста в ля ет со бой бес цвет ную, ле ту чую, очень ядо ви тую жид кость. Дей ст вие ее (и дру гих ме тал ло ор га ни че с ких ан ти де то на то ров) объ я с ня ет ся тем, что при тем пе ра ту ре вы ше 200°C про ис хо дит рас пад мо ле кул ве ще ст ва-ан ти де то на то ра. Об ра зу ют ся ак тив ные сво бод ные ра ди ка лы, ко то рые, ре а ги руя пре ж де все го с пе ре ки ся ми, умень ша ют их кон цен т ра цию. Роль ме тал ла, об ра зу ю ще го ся при по л ном рас па де те т ра э тил свин ца, сво дит ся к де за к ти ва ции ак тив ных ча с тиц – про ду к тов взрыв но го рас па да тех же пе ре ки сей. Большинство сортов бензина содержат 0,41-0,82 г/л тетраэтилсвинца.
ПДК свинца для почв в нашей стране составляет 32 мг/кг. Око ло 70% свин ца, до ба в лен но го к бен зи ну с эти ло вой жид ко стью, по па да ет в ат мо сфе ру с от ра бо тав ши ми га за ми, из них 30% осе да ет на зе м ле сра зу, а 40% ос та ет ся в ат мо сфе ре. Один гру зо вой ав то мо биль сред ней гру зо подъ ем но сти вы де ля ет 2,5 – 3 кг свин ца в год. Кон цен т ра ция свин ца в воз ду хе за ви сит от со дер жа ния свин ца в бен зи не: Содержание свинца в бензине, г/л0,15 0,20 0,25 0,50,
Концентрация свинца в воздухе, мкг/м3..0,40 0,50 0,55 1,00.
Не смо т ря на по ло жи тель ную тен ден цию сни же ния вы пу с ка эти ли ро ван ных бен зи нов, име ет ся ряд эко но ми че с ких и ор га ни за ци он ных при чин, сдер жи ва ю щих ре ше ние этой про б ле мы. От каз от при ме не ния эти ло вой жид ко сти и ис поль зо ва ние аль тер на тив ных ок та но по вы ша ю щих до ба вок при во дит к уве ли че нию се бе сто и мо сти ав то мо биль ных бен зи нов. Ва ж ная роль в изу че нии про цес сов де то на ции мо тор ных то п лив и ме ха низ ма дей ст вия ан ти де то на то ров при на д ле жит уче ным Ин сти ту та хи ми че с кой фи зи ки АН СССР во гла ве с ака де ми ком Н.Н. Се ме но вым и про фес со ром А.С. Со ко ли ком. Од на ко глав ная опа с ность - это сви нец, рас се ян ный в воз ду хе. Со еди не ния это го ме тал ла че рез лег кие по сту па ют в кровь че ло ве ка. В 100 смі кро ви обы ч но со дер жит ся 15-35 мкг. Под вли я ни ем за гряз нен но го воз ду ха со дер жа ние это го ме тал ла в кро ви под ни ма ет ся до 80 мкг и вы ше это го верх не го по ро га кон цен т ра ции. Ко мис сия по за гряз не нию ок ру жа ю щей сре ды Ве ли ко бри та нии со об щи ла, что силь ное за гряз не ние воз ду ха го ро дов свин цом от ра жа ет ся на ин тел ле к ту аль ном раз ви тии де тей. Ана ло ги ч ное по ло же ние име ет ме с то в дру гих стра нах. Для круп ных ав то ма ги ст ра лей с боль шим ко ли че ст вом по лос дви же ния, при от сут ст вии "про бок", за гряз не ние почв ме тал ла ми про яв ля ет ся сла бее, чем для уз ких ма ги ст ра лей. Это объ я с ня ет ся тем, что на ши ро ких ма ги ст ра лях ма ши ны дви жут ся с боль шей ско ро стью, рас хо дуя бен зи на мень ше и, тем са мым, умень шая вы бро сы в ат мо сфе ру. (В на шем слу чае ма ги ст раль уз кая и око ло до ма на хо дит ся знак с ог ра ни че ни ем ско ро сти до 40 км/час.)Япон ские уче ные К. Ми на ми и К. Ара ки об на ру жи ли, что вдоль ав то ма ги ст ра лей их стра ны тя нут ся по ло сы поч вы, за ра жен ной свин цом. Изу че ние его изо топ но го со ста ва под твер ди ло пред по ло же ние, что это тот са мый сви нец, ко то рый ис поль зо вал ся для эти ли ро ва ния бен зи на. Со дер жа ние ме тал ла у до ро ги со ста в ля ет в сре д нем 19 мг на 1 кг поч вы, а на рас сто я нии 20 м и даль ше - 3 мг/кг. В од ном ме с те ря дом с шос се бы ло об на ру же но очень боль шое ко ли че ст во - 109 мг/кг.Д. Дэ вид и С. Виль я ме, про во дя ис сле до ва ния в Ав ст ра лии, об на ру жи ли ана ло ги ч ное яв ле ние. У круп ной ав то стра ды, про хо дя щей из Мель бур на че рез Сид ней на Кан бер ру, на по верх но сти поч вы в 7,5 м от края шос се бы ло 12,4 мг/кг свин ца, в 15 м - 7,6 мг/кг, в 25 и 50 м - 4,1 - 4,2 мг/кг. В Шве ции на рас сто я нии 5,5 м от края ав то ма ги ст ра ли уче ные на шли 9,9 мг свин ца в со ста ве лег ко рас тво ри мых со еди не ний в 1 кг поч вы, а на уда ле нии 20 м - толь ко 2,7 мг/кг. В стра нах с боль шим ав то мо биль ным пар ком и гу с той се тью ав то до рог ус та но в ле но об щее уве ли че ние свин ца в поч вен ном по кро ве. На при мер, в поч вах Юж ной Ка ли фор нии со дер жа ние это го ме тал ла воз ро с ло с 0,001-0,002% в се ре ди не 30-х гг. до 0,050-0,055% в 1967 г. Име ю щи е ся во всем ми ре ав то мо би ли мо гут по ста в лять в био сфе ру бо лее 2 млн. т рас се ян но го свин ца еже год но. Этот вы со ко ак тив ный, на хо дя щий ся в со сто я нии рас се я ния сви нец обо га ща ет поч ву вдоль до рог. Из поч вы и ча с ти ч но не по сред ст вен но из воз ду ха он по па да ет в рас те ния. В при до ро ж ной рас ти тель но сти со дер жа ние это го ме тал ла по вы ше но. Уче ные Гер ма нии ус та но ви ли, что тра ва око ло шос се со дер жит от 35 до 50 мг свин ца в 1 кг су хой мас сы, в то вре мя как в чи с той тра ве, уда лен ной от до рог, - 2-3 мг. В ли те ра ту ре про мельк ну ло со об ще ние о том, что зе м ля ные чер ви, оби та ю щие в поч ве у ав то до рог США, со дер жат так мно го свин ца, что вы зы ва ют ги бель птиц. При чи на лет не го ли с то па да – вы со кое со дер жа ние свин ца в воз ду хе. Де ре вья тя же ло пе ре но сят свин цо вое от ра в ле ние. Но, кон цен т ри руя сви нец, они тем са мым очи ща ют воз дух. В те че ние ве ге та ци он но го пе ри о да од но де ре во обез вре жи ва ет со еди не ния свин ца, со дер жа щи е ся в 130 л бен зи на. Со дер жа ние его в рас те ни ях обы ч но не зна чи тель ное: при мер но 1-2 ты ся ч ных до ли про цен та от ве са зо лы. Ав ст ра лий ские ис сле до ва те ли счи та ют, что ес ли в те че ние до с та то ч но дли тель но го вре ме ни в кор мах бу дет со дер жать ся по 100 мг свин ца на 1 кг су хо го ве ще ст ва, то та кая концентрация, в кон це концов, мо жет ока зать ся ги бель ной для круп но го ро га то го ско та. Прав да, в раз ных рас те ни ях со дер жа ние свин ца не оди на ко во и из ве ст ны слу чаи его вы со ко го со дер жа ния. В тра ве близ ме с то ро ж де ния свин цо вых руд на древ нем гор ном пас си ве Гар ца (Гер ма ния) бы ло об на ру же но 3,5% свин ца, верх ний по рог кон цен т ра ции свин ца для рас те ний по ка не ус та но в лен. Не ко то рые рас те ния, на при мер мхи и ли ст вен ни ца, по гло ща ют его от но си тель но боль шее ко ли че ст во, а бе ре за, ива, оси на - зна чи тель но мень шее. Из ли те ра ту ры мы уз на ли, что на за гряз нен ных свин цом поч вах бе з о па с нее все го вы ра щи вать зер но вые куль ту ры. Воз де лы ва ние в этих зо нах ово щей, ку ку ру зы на си лос, кор мо вых трав мо жет ока зать ся ри с ко ван ным, хо тя в ни ч то ж ном ко ли че ст ве сви нец не об хо дим для жи вых ор га низ мов. Во вся ком слу чае, рас те ния по гло ща ют этот ме талл да же из та ких почв, в ко то рых его очень ма ло. В Тад жи ки ста не под корм ка по се вов от хо да ми руд ни ков, ко то рые со дер жа ли свинец, уве ли чи ла уро жай ность хлоп ка на 8-22%3 Рас ти тель ность су ши во вле ка ет в био ло ги че с кий кру го во рот еже год но 70 -80 тыс. т свин ца.4 По вы шен ное со дер жа ние свин ца в ово щах и фру к тах, вы ра щен ных вбли зи ав то страд, а так же в мо ло ке ко ров, ко то рым скарм ли ва лась за гряз нен ная тра ва, пред ста в ля ет опа с ность для здо ро вья че ло ве ка. Ули ч ная пыль мо жет со дер жать бо лее 2000 ча с тей свин ца на 1 млн. до с та то ч но по гло щать вме сте с пи щей 40 мг та кой пы ли в день, и со дер жа ние ме тал ла в кро ви мо жет пре вы сить 0,40 ча с тей на 1 млн.5По сту па ю щие в ор га низм ио ны РЬ2+ удер жи ва ют ся бел ка ми эри т ро ци тов, а за тем по сту па ют в плаз му кро ви и на ко нец, до с ти га ют по чек, пе че ни и дру гих ор га нов. Ио ны РЬ2+ спо соб ны за ме щать ио ны Са2+ в меж кле то ч ном ве ще ст ве ко ст ной тка ни. Пред по ла га ют, что из-за си с те ма ти че с ко го от ра в ле ния ма лы ми до за ми свин ца сред няя про дол жи тель ность жиз ни рим ских па т ри ц иев не пре вы ша ла 25 лет, так как в Древ нем Ри ме поль зо ва лись во до про во дом, тру бы ко то ро го из го то в ля лись из свин ца. Кро ме то го, в оби хо де рим ской ари сто кра тии бы ли то к си ч ная свин цо вая по су да и ко с ме ти че с кие кра с ки. Воздействие тяжелых металлов на здоровье человека и способах поступления их в организм приведены в таблице.
Влияние автотранспорта на придорожную растительность
Тяжёлые металлы
Пути поступления в организм
Поражение органов и тканей человека
Свинец
(Pb)
Дыхательная и пищеварительная системы
Поражение нервной ткани, нарушение памяти, распад личности
Кадмий
(Cd)
Дыхательная и пищеварительная системы
Болезни органов дыхания, пищеварительной и нервной системы, все формы рака
Ванадий
(V)
Дыхательная система
Аллергия, экзема, астма, заболевания крови, нарушение психики
Бериллий
(Be)
Дыхательная и пищеварительная системы
Аллергия, поражение кожи и слизистой
Хром
(Cr)
Дыхательная и пищеварительная системы
Болезни кожных покровов дыхательных путей, органов зрения, нервной системы
Автотранспорт оказывает губительное воздействие и на зелёные насаждения. У хвойных деревьев, растущих вблизи дорог, появляются характерные тёмные верхушечные некрозы хвои, причём наиболее чувствительной оказывается ель. У сосен уменьшается диаметр ствола, уменьшается крона, ветви истончаются и выглядят сухими. Страдают от близости дорог, выбросов автомобилей и лиственные деревья. У них появляются точечный пятнистый некроз листьев, хлороз, омертвение краев кончика листа, изменение формы листа и окраски, асимметрия и другие нарушения. Виновниками этого являются: этилен, действие которого приводит к хлорозу и деформации листьев, двуокись серы и окислы азота, приводящие к межжилковому и верхушечному некрозу листьев и изменению их окраски. Диоксид серы губителен и для ещё одного обязательного компонента экосистемы – для лишайников. На территории, где средняя концентрация SO2 превышает 0,3 мг/м, лишайники практически отсутствуют. Эти организмы, очень чувствительные к малейшему загрязнению атмосферы, считаются наиболее чуткими биоиндикаторами, то есть живыми показателями качества среды. Особая чувствительность лишайников объясняется тем, что они не могут выделять в среду поглощённые токсические вещества, а накапливают их в себе, что вызывает физиологические нарушения и морфологические изменения; по мере приближения к источнику загрязнения слоевища лишайников становятся толстыми, компактными и почти совсем утрачивают плодовые тела. Дальнейшее загрязнение атмосферы приводит к тому, что лопасти лишайников окрашиваются в беловатый, коричневый или фиолетовый цвет, их талломы сморщиваются, и растение погибает. По видовому составу и встречаемости лишайников можно судить о степени загрязнения воздуха. По чувствительности к атмосферным загрязнениям лишайники делят на среднечувствительные и высокочувствительные виды. К первой группе относят некоторые виды пармелий (бороздчатую, скальную) и кладоний (порошистую, бахромчатую). Высокой чувствительностью отличаются уснеи (хохлатая, пышная), цитрария сизая, кладония неприглаженная, гипогимния вздутая, ксантория настенная (золотянка). Чем сильнее загрязнён воздух на исследуемой территории, тем меньшую площадь покрывают лишайники на стволах деревьев, а последними - накипные. На основании этих закономерностей можно количественно оценить чистоту воздуха в конкретном месте. Отрицательное влияние транспорта на среду обитания живых организмов можно оценивать и по количеству животных, обитающих в почве, поскольку они также очень чувствительны к загрязнениям – как к химическим веществам, так и к физическим (звуку, свету, ударной волне). Органическое вещество почвы играет важную роль в росте и развитии растений. Оно состоит из продуктов гумификации (аэробное разложение) растительных остатков и трупов почвенных животных. Перегной, или гумус, для всех почвенных животных является основным источником необходимых для жизни минеральных соединений и энергии. Он обусловливает плодородие почв и их структуру. Гумус служит источником физиологически активных соединений (витамины, органические кислоты), которые стимулируют рост растений. В целом процесс гумусобразования начинается разрушением и измельчением растительной массы и мертвого живого вещества. Этот процесс осуществляется позвоночными и беспозвоночными животными при обязательном участии грибоѓ°в и бактерий. К таким животным относятся; фитофаги, питающиеся только растительной пищей; сапрофаги, потребляющие гниющие остатки организмов; некрофаги, питающиеся трупами животных; копрофаги, уничтожающие экскременты животных. Весь ход этих естественных процессов в почве нарушается при прокладывании через экосистему автомагистрали и при её чрезвычайно интенсивной эксплуатации. Но несмотря на это даже у самой насыщенной автомагистрали читатель может жить спокойно, если защитит свой дом рядом зеленых елок и небесполезно будет узнать, что звуки поглощаются не листвой. Ударяясь о ствол, звуковые волны разбиваются, направляясь вниз, к почве, которой и поглощаются. И неплохо бы посадить рядом каштаны.
3 Бон да рев Л.Г. ланд шаф ты, ме тал лы и че ло век. М.,1976, С.42-43
4 До б ро воль ский В.В.рас се ян ные ме тал лы в при ро де. М.,1979.с.13
5Ehrlich, 1970,NRC Committee,1971
Одно взрослое каштановое дерево очищает от выхлопных газов автомобилей пространство высотой до 10, шириной до 20 и длиной до 100 м. При этом в отличие от многих других деревьев, каштан разлагает ядовитые вещества газов почти без ущерба для своего "здоровья". Устойчив к загрязнению воздуха и тополь. А по количеству поглощаемого углекислого газа и выделяемого кислорода двадцатипятилетний тополь превосходит ель в 7 раз, по степени увлажнения воздуха - почти в 10. Так что для оздоровления воздуха вместо семи елей (трех лип или четырех сосен) можно посадить один тополь, который к тому же хорошо улавливает пыль6. Сле ду ет иметь в ви ду, что по ло са гу с тых зе ле ных на са ж де ний ши ри ной 10 м и вы со той 4-6 м об ла да ет в 3 раза бо лее эф фект ны ми, га зо за щит ны ми свой ст ва ми, чем по ло са та кой же ши ри ны и вы со ты, но с ред ки ми по сад ка ми. Сле до ва тель но, ме ж ду про ез жей ча стью ули цы и до мом на до со з да вать плот ную, не про сма т ри ва е мую по ло су зе ле ных на са ж де ний.
Практическая работа
Да, ка ж дый из нас– часть че ло ве че ст ва. Пла не та Зе м ля – наш дом, значит, и мы уже сей час дол ж ны не д о п у с кать ни ка ких эко л о ги че с ких ка та ст роф. Мы в от ве те за по ря док на всей Зе м ле, в ка ж дом го ро де, в ка ж дом по сел ке. Вот и нам при шлось ре шать эко л о ги че с кую за да чу в мас шта бах на шей ули це. Наш дом на хо дит ся на рас сто я нии 25 ме т ров от шос сей ной до ро ги, по ко то рой ин тен сив но дви жет ся по ток ма шин в раз ных на пра в л е ни ях, осо бен но ле том (ря дом с по сел ком рас по ла га ют ся да ч ные уча ст ки). Мно го лет на зад вдоль до ро ги бы ли по са же ны де ре вья. Хо тя уже бы ло за мет но вли я ние на них ав т о тра н с пор та - по я ви лись су хие вет ки, от ми ра ли вер хуш ки бе рез (все ука зы ва ло на эко л о ги че с кие про б ле мы) - де ре вья про дол жа ли раз ра с т ать ся, по я ви лась то по ли ная по росль. Но жителям этих домов, их ок на вы хо дят на шос се, по ка за лась, что в квар ти рах ста ло мень ше со л н е ч но го све та. И не за ду мы ва ясь, ка кой эко л о ги че с кий ущерб они на не сут не толь ко при ро де, но и сво ему здо ро вью, муж чи ны взя лись за то по ры. Мы вста ли на за щи ту рас те ний и ре ши ли раз ра бо тать данный проект. Исследования были проведены в летний и зимний период времени. Зимой индикатором загрязнения окружающей среды служит снег. Вредные вещества, выбрасываемые промышленными предприятиями, противогололёдные реагенты, автомобильные выхлопы и др. накапливаются в снегу и с талыми водами поступают в открытые подземные водоёмы, загрязняя их. Снег можно исследовать так же, как и воду. Для этого пробу снега вначале растапливают, а за тем проводят исследование по всем показателям. Если брать пробы снега в разных местах, то можно составить достаточно подробную картину о степени его загрязнения. Для исследования были взяты пробы снега непосредственно с обочины дороги, на расстоянии 50 метров, 100 метров от автострады и в лесу. Исследования проводились в школьной химической лаборатории с июня 2009 по февраль 2010 года.
Изучение изменения численности автотранспорта в Азовском н.н/р за период с 2005г по 2009г, расчет количества выбрасываемых вредных веществ.
Для изучения этого вопроса мы обратились в ГИБДД Азовского н.н/р, взяли данные о численности автотранспорта за 2005-2009г. За эти годы наблюдается значительный рост численности автотранспорта, среднем в год на 500 машин и резкий скачек на 1500 машин в 2009г (приложение№3). В связи с ростом численности автомашин возрастает объем потребляемого топлива, увеличивается количество вредных веществ выбрасываемых в окружающую среду.
«Оп ре де ле ние ко ли че ст ва ан тро по ген ных за гряз не ний, по па да ю щих в ок ру жа ю щую сре ду в ре зуль та те ра бо ты ав то тран с пор та в зимнее и летнее время».
Цель ра бо ты:
Оз на ко м ле ние с ос нов ны ми ви да ми за гряз не ния ок ру жа ю щей сре ды ав то мо биль ным тран с пор том и ме то дом их экс пресс но го ана ли за.
Ход ра бо ты:1. Вы бра ли уча сток ав то трас сы дли ной 1 км, ко то рый на хо дил ся ря дом с клю че вы ми уча ст ка ми и имел хо ро ший об зор.
2. Оп ре де ли ли ко ли че ст во еди ниц ав то тран с пор та, про хо дя ще го по уча ст ку в те че ние 15 ми нут, вклю чая при под сче те ав то мо би ли и ав то бу сы, ра бо та ю щие на ди зель ном то п ли ве (диаграмма №2)
3. За пол ни ли таб ли цу и про из ве ли рас че ты.
4.Рас счи та ли об щий путь, прой ден ный вы яв лен ным чи с лом ав то мо би лей ка ж до го ти па за 1 час (L, км) по фор му ле:
L = n * 4 * S, где
n – чи с ло ав то мо би лей ка ж до го ти па за 15 ми нут
S – дли на вы бран но го уча ст ка на блю де ния, рав ная 1 км
5.Ре зуль та ты занесли в таблицы (№1 и №1А)
6. Рас счи та ли ко ли че ст во то п ли ва (Q, л) раз но го ви да, сжи га е мо го при дви же нии по ис сле ду е мо му уча ст ку, дви га те ля ми ав то ма шин по фор му ле:
Q = L*Y, где
Y – удель ный рас ход то п ли ва, л на 1 км (табл. №2 и №2А)
7.Рассчитали объем выделившихся вредных веществ в литрах при нормальных условиях по каждому виду топлива. Для расчета использовали данные таблицы "Коэффициенты выброса", в которой приведены значения эмпирических коэффициентов (К), определяющих выброс вредных веществ от автотранспорта в зависимости от вида горючего(табл. №3 и №3А; №4 и №4А)
8.Вво дим по ня тие: ус лов ный объ ем воз ду ха – это объ ем воз ду ха над вы де лен ным уча ст ком ав то ма ги ст ра ли, дли на (l) ко то ро го рав на 1 км (1000 м); ши ри на (a) рав на ши ри не про ез жей ча с ти (10м) + ши ри на двух тро ту а ров (2*2= 4 м); вы со та ак тив ной зо ны био сфе ры (h) рав на 2 м (т.е. на дан ной вы со те то к си ч ные ве ще ст ва по сту па ют на уро вень ды ха ния че ло ве ка). Кро ме то го, вво дим сле ду ю щее до пу ще ние, что ус лов ный объ ем воз ду ха яв ля ет ся замк ну тым, т.е. воз дух, на хо дя щий ся в нем не под вер га ет ся вер ти каль но му и го ри зон таль но му пе ре ме ши ва нию; не про ис хо дит его очи ще ние и об но в ле ние по сред ст вом зе ле ных на са ж де ний.
V усл. = l*a*h=1000 м*14 м *2 м=28000м3.
Срав ни ли V усл. с объ е ма ми воз ду ха, не об хо ди мы ми для раз ба в ле ния (см. таб ли цу), для это го не об хо ди мо раз де лить объ ем воз ду ха для раз ба в ле ния на ус лов ный объ ем воз ду ха (V/V усл.) (табл. №5 и №5А, диаграмма №3)
Вы вод: Уро вень за гряз не ния воз ду ха за ви сит от ря да при чин. Так, ди зель ные дви га те ли рас хо ду ют на 25% мень ше то п ли ва, чем бен зи но вые; в ди зель ном то п ли ве нет со еди не ний свин ца; при их ра бо те вы де ля ет ся мно го крат но мень ше угар но го га за, но боль ше са жи и со еди не ний се ры. Чем боль ше рас хо ду ет ся то п л ива на еди ни цу про бе га, тем вы ше за гряз не ние: тя же лые гру з ов ики рас хо ду ют его в не сколь ко раз боль ше, чем лег ко вые ав то мо би ли. Со став вы хлоп ных га зов за ви сит так же и от то го, на сколь ко от ре гу ли ро ван дви га тель. На уровень загрязнения влияет и время года. Согласно диаграмме в летнее время автотранспорта больше, особенно в выходные дни, когда выезжают на дачи горожане. Соответственно мы видим, что требуется воздуха больше для разбавления в летние месяцы.
«Рас чет ная оцен ка ко ли че ст ва свин ца, по сту па ю ще го в при до ро ж ную зо ну от ав то тран с пор та».
Цель ра бо ты:
Оз на ко м ле ние с ме то дом экс пресс но го оце но ч но го ана ли за ко ли че ст ва свин ца, по па да ю ще го в ок ру жа ю щую сре ду с вы хло па ми ав то мо би лей.
Обо ру до ва ние: Ми к ро каль ку ля тор, пи шу щие при на д ле ж но сти.
Ход ра бо ты:
1. Вы б рали уча сток ав то трас сы дли ной 1 км, име ю щий хо ро ший об зор.
2. Оп ре де ли ли ко ли че ст во еди ниц ав то тран с пор та, про хо дя ще го по уча ст ку в те че ние 15 ми нут, ис к лю чив при под сче те ав то мо би ли и ав то бу сы, ра бо та ю щие на ди зель ном то п ли ве.
3. За пол ни ли таб ли цу и про из ве ли рас че ты. Рас счи тали об щий путь, прой ден ный вы яв лен ным чи с лом ав то мо би лей ка ж до го ти па за 1 час (L, км) по фор му ле:
L = N*S, где
N – чи с ло ав то мо би лей ка ж до го ти па за 1 час
S – дли на вы бран но го уча ст ка на блю де ния, рав ная 1 км
По лу чен ные дан ные за не сли в таб ли цу (№6)
4.Рас счи тали ко ли че ст во то п ли ва (Q,л) раз но го ви да, сжи га е мо го при дви же нии по ис сле ду е мо му уча ст ку, дви га те ля ми ав то ма шин по фор му ле:
Q = L Y, где
Y – удель ный рас ход то п ли ва, л на 1 км
5.Рас счи тали ко ли че ст во свин ца, со дер жа ще е ся в то п ли ве, ес ли 1 л эти ли ро ван но го бен зи на со дер жит в сре д нем 0, 25 г те т ра э ти ла та свин ца. Для рас че та ис поль зовали дан ные по рас хо ду то п ли ва на ис сле ду е мом уча ст ке ав то трас сы: m (Pb)= Q(л) с(Pb) (табл.№7, диаграмма №4)
Вы вод: Та ким об ра зом, на вы де лен ном уча ст ке ма ги ст ра ли дли ною 1 км, за 1 час с вы хлоп ны ми га за ми вы бра сы ва ет ся 5,915 г свин ца. Это боль ше по ло ви ны мас сы свин ца, ко то рый со дер жит ся в то п ли ве в ви де те т ра э тил свин ца. На диа грам ме вид но, что 42,8% мас сы по сту па ет не по сред ст вен но в поч ву, а 57,2% в ви де аэ ро зо лей осе да ет вбли зи до ро ги вместе с пылью.
Определение встречаемости растительных видов в изу чаемом сообществе ».
Фитоиндикация это один из способов биоиндикации, т. е. оценка со стояния окружающей среды по состоянию растительного покрова. Качественный и количественный состав атмосферы влияет на жизнь и развитие растений. Разная встречаемость растительных видов характеризует качественное различие сравниваемых фитоценозов.
Цель работы:
Доказать, что зеленые насаждения вдоль дороги благотворно влияют на видовой состав фитоценоза.
Ход работы.
Вы бра ли два клю че вых уча ст ка. Один на хо дил ся за по сад ка ми из бе ре зы и ясе ня, а дру гой на от кры том участке. Оба уча ст ка бы ли рав но уда ле ны от обо чи ны до ро ги на 4 мет ра. На клю че вых уча ст ках за ло жи ли 10 проб ных пло ща док раз ме ром 1 м2 для под сче та тра вя ни стых ви дов.
Оп ре де ли ли на ка ж дой из де ся ти пло ща док на ли чие ин те ре сую щих ви дов. По лу чен ные дан ные по ка ж дой пло щад ке за не сти в по ле вой днев ник.
Вы чис ли ли в про цен тах встре чае мость изу чен ных ви дов в об сле дуе мом при род ном со об ще ст ве. Для это го разли но вать боль шой лист бу ма ги (а ес ли нуж но, скле ить не сколь ко лис тов), где в го ри зон таль ных строч ках на пи сать на зва ния от дель ных ви дов рас те ний, а в вер ти каль ных ря дах обо зна чить пло щад ки, на ко то рых про во ди лись под сче ты
Пе ре пи са ли все ви ды, от ме чен ные на пер вой пло щад ке, и в пер вом вер ти каль ном ря ду кре сти ка ми от ме ти ли про тив ка ж до го ви да его при сут ст вие на пло щад ке. Если на вто рой пло щад ке встре тят ся те же ви ды, что и на пре ды ду щей, от ме тить их кре сти ка ми во вто ром верти каль ном ря ду. Ес ли по па дет ся но вый вид, до пи сать его, ни же в го ри зон таль ном ря ду и по ста вить кре стик толь ко на вто рой вер ти ка ли (на пер вой ос та нет ся про пуск, по сколь ку вид не встре ча ет ся на пер вой пло щад ке).
5.Вы чис ли ли встре чае мость ка ж до го ви да в про цен тах. Ес ли вид от ме чен кре сти ка ми на всех де ся ти пло щадках, его встре чае мость 100%, ес ли на вось ми - 80%. Чем вы ше встре чае мость, тем ха рак тер нее дан ный вид для опи сы вае мо го рас ти тель но го со об ще ст ва.
6. От обо чи ны до ро ги и до клю че вых уча ст ков так же раз б или кон троль ные пло щад ки, где сде ла ли ка че ст вен ные и ко ли че ст вен ные срав не ния видов (табл.№8-9, диаграмма №5)
Вывод: На диаграмме видно, что количество видов растений на «чистом» ключевом участке (который загорожен посадками) выше. Значит, зеленые насаждения вдоль дорог снижают негативное влияние автотранспорта на окружающую среду. Кроме того, чем дальше пробные площадки удалены от дороги, тем больше видовое многообразие на «чистом» и «грязном» участке.
«Сравнение коэффициентов общности и различия видов».
Для сравнения общности видов растений на двух ключевых участках можно использовать формулу Жаккара:
а - число видов, отмеченных на первой площадке;
в - число видов, отмеченных на второй площадке;
с - число видов, общих для обеих площадок (это не сумма, а + в, а только общее число тех видов, которые отмечены на обеих площадках);
Коэффициент общности, выражается в процентах, и чем он выше, тем выше видовое сходство двух сравниваемых сообществ.
Расчета встречаемости коэффициента общности (приложение № 3, диаграмма №6)
Вывод: Коэффициент общности больше на удаленных от автодороге уча стках. Это объясняется тем, что многие растения очень сильно реагируют на загрязнения атмосферного воздуха и почвы и в придорожной зоне погиба ют. Присутствие вредных газообразных веществ в воздухе оказывает разли чное влияние на растения. В большинстве случаев тяжелые металлы угнета ют рост растений, приводя к возникновению уродливых форм, снижая высо ту растений.
Исследование снега на содержание твёрдых частиц. Количественное определение твёрдых веществ проводилось сразу после отбора пробы. Для определения твёрдых веществ, образцы снега были растоплены и отфильтрованы через бумажный фильтр. Содержание грубодисперсных примесей (Х) в мг/л вычисляли по формуле Х=(a - b)х1000/Vв, где а - масса фильтра с осадком, мг; b-масса фильтра без осадка, мг; V-объём профильтрованной анализируемой воды, мл. Расчёты: b=0,62 мг, V=100 мл, а1(проба с обочины дороги)=0,7 мг, а2( 50 м от дороги)=0,67 мг, а3(100 м от дороги)=0,65 мг, а4(в лесу)=0,62 мг. Наиболее высокое содержание твёрдых частиц (примесей) наблюдается на обочине дороги и на расстоянии 50 м от неё. Х1=(0,7- 0,62)х 1000/ 0,1=800мг/л; Х2=( 0,67- 0,62)х 1000/ 0,1 = 500мг/л; Х3=(0,65-0,62)х1000/0,1=300мг/л; Х4=(0,62-0,62)х1000/0,1=0
Вывод: содержание грубодисперсных примесей превышает ПДК на обочине и на расстоянии 50м от дороги (приложение №4).
Обнаружение катионов свинца Реагент: хромат калия (10 гр. K2 CrO4 растворить в 90 мл Н2О). Условия проведения реакции: PH=7; температура комнатная. Методика. В 4 пронумерованные пробирки поместили по 10 мл каждой пробы талой воды и прибавили по 1 мл раствора реагента и наблюдали следующие изменения: в пробирке№1 (находится проба, взятая с обочины дороги) выпал осадок желтого цвета,№2(проба, взятая в 50 м от дороги) произошло помутнение раствора, №3 (проба, взятая в 100м от автострады) наблюдалась опалесценция, в пробирке №4(проба, взятая в лесу) изменений не произошло.
Вывод: наибольшая концентрация ионов свинца наблюдается в пробе №1, т.е содержание катионов свинца составляет 100 мг\л. В пробе №2 концентрация катионов свинца более 20 мг\л. В пробе №3 – 0,1 мг\л. Концентрация катионов свинца в пробе №1 и №2 превышает ПДК. K2CrO4+Pb(NO3)=PbCrO4+2KNO3 (приложение №5)
Исследование снега на общую химическую токсичность методом биотестирования.
Для биологического тестирования, мною были взяты те же образцы талой воды, чистые ёмкости с семенами огурца. Для эксперимента взяли семена одного сорта «Вяземский». Чашки были пронумерованы по образцам:
1-снег, набранный на обочине дороги; 2-снег, набранный в 50 метрах от дороги; 3-снег, набранный в 100 метрах от дороги; 4-снег, набранный в лесу (контрольный образец).
Наблюдение за семенами велось 9 дней, потому что, на девятый день закончилась фаза развития прорастания семян огурцов (100% одного из вариантов). Чтобы не допустить высыхания проростков, в чашки доливалась вода, полученная из тех же участков. Мои наблюдения отражены в таблице 1 и приложении 6.
Таблица 1
Рост и развитие проростков в талой воде
Дни
Образец
Число проросших семян
Сроки проклёвывания семян
Скорость роста главного корня (мм/день)
Сроки образования боковых корней(мм/день)
Суммарная длина всех корней (мм)
1
1
0
-
-
-
-
2
0
-
-
-
-
3
0
-
-
-
-
4
0
-
-
-
-
2
1
0
0
-
-
-
2
0
0
-
-
-
3
0
0
-
-
-
4
2
1
3
-
5
3
1
0
0
-
-
-
2
0
0
-
-
-
3
1
2
2
-
2
4
5
1
4
2
20
4
1
0
-
-
-
-
2
1
3
1
-
1
3
3
2
2
-
7
4
8
1
4
2
32
5
1
0
-
-
-
-
2
2
3
1
-
3
3
4
2
2
4
13
4
10
1
5
2
46
6
1
0
-
-
-
-
2
2
3
1
5
4
3
6
2
2
4
18
4
10
1
4
2
59
7
1
0
-
-
-
-
2
2
3
1
5
5
3
7
2
2
4
22
4
10
1
5
2
65
8
1
0
-
-
-
-
2
3
3
1
5
9
3
7
2
2
4
30
4
10
1
5
2
70
9
1
0
-
-
-
-
2
3
3
1
5
11
3
7
2
3
4
40
4
10
1
5
2
100
№ вариантов
5 день
9 день
Разница отставания прорастания семян в сравнении с контрольным образцом
1 вариант
0 %
0%
100% отставание
2 вариант
20%
30%
80% и 70%
3 вариант
40%
70%
60% и 30%
4 вариант
100%
100%
В ходе исследования зарегистрированы всходы семян образца 4 на вторые сутки, на третьи сутки образование боковых корней. Всходы крепкие, активно растущие (контроль). На 5 день эксперимента образец 4 показал 100 % всхожесть. Образец 1 не дал всходов за весь период исследования. Другие образцы (2 и 3) показали средне - положительные результаты. Таким образом, в сравнении 5 и 9 дня можно подвести итог по всхожести семян:
Выводы
В результате проведённого исследования можно сделать следующие выводы:
-число единиц автотранспорта возрастает в летний период времени.
-происходит увеличение расхода топлива и как следствие увеличивается выброс вредных веществ в атмосферу.
-на выделенном участке магистрали длиною в 1км за 1час выбрасывается 5,915г свинца
- количество видов растений на «чистом» ключевом участке (который загорожен посадками) выше. Значит ,зеленые насаждения вдоль дорог снижают негативное влияние автотранспорта на окружающую среду. Кроме того, чем дальше пробные площадки удалены от дороги, тем больше видовое многообразие на «чистом» и на «грязном участке». Для подтверждения мы нашли коэффициент общности.
-коэффициент общности больше на удаленных от автодороги уча стках. Это объясняется тем, что многие растения очень сильно реагируют на загрязнения атмосферного воздуха и почвы и в придорожной зоне погиба ют. Присутствие вредных газообразных веществ в воздухе оказывает разли чное влияние на растения. В большинстве случаев тяжелые металлы угнета ют рост растений, приводя к возникновению уродливых форм, снижая высо ту растений.
-непосредственно у дороги самое наибольшее загрязнение снега от придорожной пыли, и в большей степени от автомобильных выхлопов; - даже в придорожной зоне 50 метров и 100 метров загрязнение наносит не поправимый ущерб для растительного и животного мира; - и только в лесной зоне снег оказался наиболее чистым из-за зелёного щита лесного массива.
Значит, автомобильные выхлопы загрязняют окружающую среду, оседая на снег, вследствие этого загрязнённая талая вода отрицательно влияет на скорость роста и силу растений. Экологическое загрязнение вблизи дорог увеличивается и распространяется в придорожной зоне. Следовательно, придорожная зона является - зоной повышенного риска. И естественным щитом от загрязнения автодорог является зелёная защитная полоса насаждений из древовидных растений, которая должна простираться с обеих сторон дорого по всей их длине. Тем самым частично решая экологическую проблему задерживая и очищая вредные вещества.
Заключение.
На основании проведенных исследований можно сделать выводы о том, что степень загрязненности атмосферного воздуха автомобильными выбросами на локальных территориях очень сильно зависит от наличия зеленых массивов около автодорог. Работая как живой фильтр, растения поглощают пыль, токсичные газы из воздуха и тяжелые металлы из почвы. Наконец, растения просто красивы, они доставляют людям эстетическое удовольствие, улучшают настроение, способствуют созданию психологически комфортной среды. По количественным результатам единичных исследований не удается сделать достоверных оценок состояния природной среды и выявить тенденции ее изменения. Только многолетние наблюдения за одними и теми же объектами по отработанным методикам дают возможность накопить данные, которые позволят дать более достоверные оценки. Поэтому уже на следующий год мы решили продолжить работу.
Литература
Аранская О.С., Бурая И.В. «Проектная деятельность школьников в процессе обучения химии»: Москва: Издательский центр «Вентана-Граф» 2005 год.
Биоиндикация состояния окружающей среды Москвы и Подмосковья. М.:Наука, 1982
Вернадский В. И. Размышления натуралиста. М., 1977.
Войткевич Г.В., Вронский В.А. «Основы учения о биосфере»: Москва: Издательство «Просвещение» ,1989 год.
Зыкова А.М., Мальков К.С., Озёрова А.М. «Хочу всё знать»: Энциклопедия. Москва: Издательство «ЭКСМО», 2004 год.
Мансурова С.Е., Кокуева Г.Н. «Следим за окружающей средой нашего города»: Москва: Издательство «Владос» , 2001 год.
Прохоров А.Н. «Большая Советская энциклопедия»: Москва: Издательство «Советская энциклопедия», 1975 год.
Рыжов И.Н., Ягодин ГЛ. Школьный экологический мони торинг. Учебное пособие. Галактика, 2000
Скибенко В.В. Регламентация загрязняющих веществ в атмосферном воздухе. Учебное пособие. МЭИ, 2001.
«Советы друзьям природы»: Сборник. Москва: Издательство «Московский рабочий», 1977 год.
Тяглова Е.В. «Исследовательская деятельность учащихся по химии»: Москва: Издательство: «Глобус», 2008 год.
Приложение №1
Приложение № 2
Динамика заболеваемости злокачественными опухолями женской опухолями женской репродуктивной систем в Омской области (на 100 тыс жен. нас):
Локализация
2002 год
2005 год
Молочная железа
53,5
59,2
Шейка матки
20,8
21,7
Тело матки
17,5
19,4
Яичники
21,1
17,3
Приложение №3
Изменение количества автотранспорта
13 EMBED Excel.Chart.8 \s 1415
Таб ли ца 1. Чи с ло еди ниц ав то тран с пор та в декабре.
Тип ав то тран с пор та
Все го за 15 мин
n, шт.
Об щий путь за 1 час
L, км
Лег ко вые ав то мо би ли
15
60
Гру зо вые ав то мо би ли
9
36
Ав то бу сы
5
20
Ди зель ные гру зо вые
6
24
Таб ли ца 1А. Чи с ло еди ниц ав то тран с пор та в июне.
Тип ав то тран с пор та
Все го за 15 мин
n, шт.
Об щий путь за 1 час
L, км
Лег ко вые ав то мо би ли
40
160
Гру зо вые ав то мо би ли
5
20
Ав то бу сы
5
20
Ди зель ные гру зо вые
3
12
Таб ли ца 2.Рас ход то п ли ва в декабре.
Тип ав то мо би ля
Об щий путь
За 1 час, L,км
Удель ный рас ход то п ли ва
Y (л на 1 км)
Ко ли че ст во сжи га е мо го то п ли ва Q, л
Бензиновое топливо
Дизельное топливо
Легковые автомобили
60
0,12
7,2
Грузовые автомобили
36
0,31
11,16
Автобусы
20
0,42
8,4
Дизельные грузовые
24
0,32
7,68
Всего
26,76
7,68
Таб ли ца 2 А.Рас ход то п ли ва в июне
Тип ав то мо би ля
Об щий путь
За 1 час, L,км
Удель ный рас ход то п ли ва
Y (л на 1 км)
Ко ли че ст во сжи га е мо го то п ли ва
Q, л
Бензиновое топливо
Дизельное топливо
Легковые автомобили
160
0,12
19,2
Грузовые автомобили
20
0,31
6,2
Автобусы
20
0,42
8,4
Дизельные грузовые
12
0,32
3,84
Всего
33,8
3,84
Таблица 3. Коэффициенты выброса в декабре.
Вид топлива
Значение коэффициента (К)
Угарный газ
Углеводороды
Диоксид азота
Бензин
0,6
0,1
0,04
Дизельное топливо
0,1
0,03
0,04
Таблица 3 А. Коэффициенты выброса в июне
Вид топлива
Значение коэффициента (К)
Угарный газ
Углеводороды
Диоксид азота
Бензин
0,6
0,1
0,04
Дизельное топливо
0,1
0,03
0,04
Таблица 4.Объем вредных выбросов в декабре.
Вид топлива
·Q,л
Количество вредных веществ, л
Угарный газ
Углеводороды
Диоксид азота
Бензин
26,76
16,05
2,67
1,07
Дизельное топливо
7,68
0,768
0,23
0,31
Всего
46,68
16,818
2,9
1,38
Таблица 4А. Объем вредных выбросов в июне
Вид топлива
·Q,л
Количество вредных веществ, л
Угарный газ
Углеводороды
Диоксид азота
Бензин
33,8
20,28
3,38
1,352
Дизельное топливо
3,84
0,38
0,10
0,132
Всего
37,64
20,64
3,48
1,484
Таблица 5. Объем воздуха для разбавления в декабре.
Вид вредного вещества
Количество, л (объем)
Значение ПДК,
мл/м3
Объем воздуха для разбавления, м3
Угарный газ
16,818
3,0
5600
Углеводороды
2,9
0.43
6700
Диоксид азота
1,38
0,085
16200
Итого: 2850
Таблица 5 А. Объем воздуха для разбавления в июне
Вид вредного вещества
Количество, л (объем)
Значение ПДК,
мл/м3
Объем воздуха для разбавления, м3
Угарный газ
20,64
3,0
6880
Углеводороды
3,48
0.43
8090
Диоксид азота
1,484
0,085
17400
Итого: 32370
Диаграмма №2
13 EMBED Excel.Chart.8 \s 1415
Диаграмма №3
13 EMBED Excel.Chart.8 \s 1415
Таб ли ца 6. Об щий путь, пройденный автотранспортом в летнее время (за сутки).
Тип ав то тран с пор та
за 15 мин
n, шт.
За 1 час
Об щий путь за 1 час
L, км
Лег ко вые ав то мо би ли
40
160
160
Гру зо вые ав то мо би ли
5
20
20
Ав то бу сы
5
20
20
Ди зель ные гру зо вые
3
12
12
Таб ли ца 7. Рас ход то п ли ва
Тип ав то мо би ля
Об щий путь
За 1 час, L,км
Удель ный рас ход то п ли ва Y (л на 1 км)
Ко ли че ст во сжи га е мо го то п ли ва Q, л
Лег ко вые ав то мо би ли
160
0,12
19,2
Гру зо вые ав то мо би ли
20
0,31
6,2
Ав то бу сы
20
0,42
8,4
Все го
33,8
Рас счи тали ко ли че ст во свин ца, со дер жа ще е ся в то п ли ве, ес ли 1 л эти ли ро ван но го бен зи на со дер жит в сре д нем 0, 25 г те т ра э ти ла та свин ца. Для рас че та ис поль зовали дан ные по рас хо ду то п ли ва на ис сле ду е мом уча ст ке ав то трас сы:
m (Pb)= Q(л) с(Pb)
m(Pb)= 33,8 л 0.25г/л=8,45г
Око ло 70% свин ца, до ба в лен но го к бен зи ну, по па да ет в ок ру жа ю щую сре ду с от ра бо тан ны ми га за ми, из них 30% осе да ет на зе м ле сра зу за сре зом вы хлоп ной тру бы, а 40% в ка че ст ве аэ ро зо ля пе ре ме ща ет ся в со от вет ст вии с ро зой ве т ров и оса ж да ет ся на уда ле нии от ме с та вы бро са. Рас счи тали эти ко ли че ст ва свин ца.
m(Pb)о.с.=m(Pb) 0.7=8,45 х 0.7=5,915 г
m(Pb)почв.= m(Pb) 0,3=8,45 х 0,3=2,53 г
m(Pb)аэ роз= m(Pb) 0,4= 8,45 х 0,4=3,38г
m(Pb)- мас са свин ца, со дер жа ща я ся в то п ли ве в ви де те т ра э тил свин ца (Pb(C2H5)4 )
m(Pb)о.с.- мас са свин ца, по сту пив шая в ок ру жа ю щую сре ду при вы хло пе
m(Pb)почв - мас са свин ца, по сту пив шая в поч ву не по сред ст вен но за сре зом вы хлоп ной тру бы
m(Pb)аэ роз - мас са свин ца, пе ре ме ща е мая ве т ро вы ми по то ка ми.
Диаграмма №4
Количественное распределение свинца из топлива в окружающую среду
Таблица №8
Таблица №9
Диаграмма № 5
13 EMBED Excel.Chart.8 \s 1415
Приложение №3
Определение коэффициента общности
Диаграмма №6
Приложение №4
Исследование снега на содержание твёрдых частиц
Проба №4 Проба №3 Проба №2 Проба №1
Приложение №5
Анализ на ионы свинца
Приложение №6
Рост и развитие проростков в талой воде
Приложение №7
Сравнительная скорость роста проростков огурца
13 EMBED Excel.Chart.8 \s 1415
13 PAGE \* MERGEFORMAT 144015
Проба №1 выпадение жёлтого осадка. Pb+2 >100 мг\л
Проба №2 помутнение раствора Pb+2>20 мг\л
Проба №3 опалесценция
Проба №4 изменений не произошло
Проба № 4
Проба № 2
Проба № 1
Проба № 3
13 EMBED Excel.Chart.8 \s 1415
13 EMBED Excel.Chart.8 \s 1415
Рисунок 1Диаграмма 1Root Entry