Екологiчне дослiдження забруднення повiтря автотранспортом
Екологiчне дослiдження забруднення повiтря автотранспортом
Змiст
Вступ
Роздiл І. Характеристика основних забруднювачiв повiтря: класифiкацiя, характеристика та вплив на здоров’я людини
1. 1 Атмосфера: її склад, роль та функцiї
1. 2 Основнi види забруднення повiтря
1. 3 Вплив шкiдливих домiшок в повiтрi на здоров’я людини
Роздiл П. Дослiдження забруднення повiтря мiста Боярки
2. 1 Дослiдження забруднення повiтря статистичним методом
Висновки
Лiтература
Вступ
Кому загрожує небезпека? Усiм. Хiба ви не
бачите, що перед вами терези, на однiй шальцi
яких ваша могутнiсть, а на iншiй-ваша
вiдповiдальнiсть?
В. Гюго. Людина, що смiється.
Можливостi впливу людини на природу постiйно ростуть i вже досягли такого рiвня, коли людина може зруйнувати планету, знищити все живе, повнiстю змiнити клiматичнi умови. Повiтряна оболонка Землi є однiєю з найголовнiших умов життя. Без їжi людина може прожити мiсяць, без води - тиждень, а без повiтря не може прожити i кiлькох хвилин. Атмосфера має велике екологiчне значення. Вона захищає живi органiзми вiд згубного впливу космiчних випромiнювань та ударiв метеоритiв, є носiєм тепла i вологи. Через атмосферу вiдбувається фотосинтез та обмiн енергiї та iнформацiї - основнi процеси в бiосферi. Наявнiсть атмосфери на планетi обумовлює ряд складних екзогенних процесiв (вивiтрювання гiрських порiд, дiяльнiсть повiтряних мас i природних вод тощо). Для деяких органiзмiв (бактерiї, лiтаючi комахи, птахи та iншi) атмосфера є основним середовищем життя.
кiлькiсть населення, яка становить тiльки 1 % вiд населення Землi, видобувається i переробляється майже 5 % свiтового обсягу мiнеральних ресурсiв, тобто в межах України вiдбуваються масштабнi перетворення ландшафту i забруднення довкiлля.
i стану навколишнього середовища. Так, довготривале забруднення атмосферного повiтря сiрчаним газом, окислами Карбону, Нiтрогену та iншими речовинами шкiдливо впливає на здоров'я людини. При цьому може збiльшуватися загальна захворюванiсть населення, яка зумовлена ураженням окремих органiв i систем органiзму - легеневої (пневмонiї, бронхiальна астма та iншi неспецифiчнi хвороби легенiв); серцево-судинної системи (гiпертонiчна хвороба, iнфаркт мiокарда, хронiчнi хвороби тощо).
Звичайно, найбiльш небезпечне атмосферне забруднення для здоров'я людей, яке знижує адаптацiйнi можливостi органiзму, що призводить до змiни дихальних функцiй i збiльшення рiвня легеневої патологiї. Крiм того, для зон розташування промислових пiдприємств характернi специфiчнi забруднення, якi можуть також призводити до погiршення стану здоров'я людини. Так, наприклад, у зонах iнтенсивного руху автотранспорту - хронiчних отруєнь та уражень легень. Високий рiвень забруднення загрожує здоров'ю не тiльки теперiшнього, але й майбутнього поколiнь.
на данiй територiї досить насичений, особливо активнi грузоперевезення вночi.
Дiяльнiсть людини порушує рiвновагу в природi, що призводить до виникнення екологiчних проблем. Серед них можна назвати парниковий ефект, озоновi дiри в атмосферi, смог, кислотнi дощi, забруднення атмосферного повiтря тощо. Проблема забруднення повiтря вже не є проблемою країни. Це проблема кожного мiста, кожної людини. Ми не можемо залишити без уваги поступове погiршення хiмiчного складу повiтря i негативний вплив рiзноманiтних шкiдливих домiшок на органiзм. Саме тому я вважаю тему забруднення атмосферного повiтря актуальною. Менi цiкаво дослiдити на прикладi свого мiста Боярки рiвень шкiдливих викидiв в залежностi вiд кiлькостi автотранспорту, з"ясувати негативний вплив газiв-забруднювачiв на навколишнє середовище, а також обчислити кiлькiсть чистого повiтря, необхiдного для розчинення шкiдливих речовин з метою забезпечення санiтарно-припустимих умов життя людини. Метою мого дослiду було виявити наявнiсть гострої проблеми забруднення повiтря, використовуючи "метод проектiв", зiбрати необхiднi статистичнi вiдомостi, дослiдити змiни забруднення в часi та просторi. Головна задача моєї роботи - проаналiзувати негативнi змiни у складi повiтря мiста Боярка та запропонувати можливi шляхи полiпшення екологiчної ситуацiї у мiстi. Думаю, що ця тема цiкава для багатьох дослiдникiв, а також для мешканцiв мого рiдного мiста. Дана тема є дослiджуваною, результати дослiдiв рiзняться, постiйно змiнюються i тому вона завжди буде найактуальнiшою. Даний дослiд також показує важливiсть хiмiї як науки в розумiннi й розв’язаннi актуальних екологiчних проблем сучасностi. На практицi цю роботу можна використовувати на уроках, семiнарах.
"мiстом майбутнього". Хочу, щоб гостi нашого мiста поверталися iз задоволенням сюди знову.
забруднення повiтря автотранспорт
Роздiл І. Характеристика основних забруднювачiв повiтря: класифiкацiя, характеристика та вплив на здоров’я людини
1. 1 Атмосфера: її склад, роль та функцiї
Атмосфера - газова оболонка Землi, формування якої вiдбувалось в результатi геологiчної еволюцiї i безперервної дiяльностi живих органiзмiв. Склад сучасної атмосфери знаходиться в станi динамiчної рiвноваги, яка пiдтримується живими органiзмами, Свiтовим океаном, геохiмiчними явищами як природного, так i антропогенного походження глобального масштабу.
Атмосфера дiлиться та три основнi частини: нижню - тропосферу; середню - стратосферу i верхню - iоносферу. В тропосферi зосереджено близько 80% маси повiтря, основна маса атмосферних домiшок, бiльша частина водяної пари. Стратосфера поширена до висоти 60км. На висотi 20-25км розташований шар з пiдвищеною концентрацiєю озону (озоновий шар). Вона розрiджена, з незначним вмiстом вологи. Іоносфера простежується на висотi до 2000 км. Вона подiляється на мезосферу i термосферу. Повiтря знаходиться в нiй в iонiзованому станi.
Маса атмосфери складає 1/1000000 маси Землi. Однак її роль i значення в життi планети є надзвичайно важливi. Атмосфера виконує наступнi функцiї:
є джерелом вуглекислого газу для фотосинтезу рослин;
захищає живi органiзми вiд космiчних випромiнювань;
трансформує газоподiбнi продукти обмiну речовин;
є середовищем життя лiтаючих форм органiзмiв;
служить джерелом хiмiчної сировини й енергiї;
приймає i трансформує газоподiбнi i пилоподiбнi вiдходи.
Захиснi функцiї атмосфери проявляються з одного боку в екрануваннi земної поверхнi вiд попадання на неї рiзноманiтних космiчних тiл (метеорiв, метеоритного пилу), бiльшiсть яких згоряє в щiльних шарах атмосфери. Озон вiдiграє надзвичайно важливу роль. Вiн поглинає частину iнфрачервоного випромiнювання Землi. Завдяки цьому озон затримує близько 20% теплового випромiнювання Землi; регулюючи глобальний температурний баланс. Водночас стратосферний озон виконує роль фiльтру для космiчної та сонячної радiацiї, надiйно захищаючи живi органiзми вiд надмiрного ультрафiолетового промiння.
Клiматорегулюючi функцiї атмосфери проявляються в регуляцiї нею основних клiматичних параметрiв: температури, вологостi, тиску, швидкостi i напрямку вiтру. Завдяки атмосфернiй регуляцiї основних клiматичних параметрiв на Землi представленi рiзноманiтнi клiматичнi пояси i погоднi умови. Присутнiсть атмосфери iстотно нiвелює добовi i сезоннi контрасти температур бiля земної поверхнi. Циркуляцiя атмосфери виступає одним iз провiдних клiматоутворюючих чинникiв.
Атмосфера регулює iнтенсивнiсть протiкання процесiв кругообiгу речовин i енергiї, кожен з яких проходить атмосферну стадiю. В залежностi вiд прозоростi атмосфери регулюється процес проникнення до земної поверхнi сонячних променiв.
Іони, якi утворились в атмосферi пiд дiєю земного радiацiйного випромiнювання i космiчних променiв, позитивно впливають на живi органiзми.
Атмосфера - невiд’ємна складова частина середовища iснування живих органiзмiв. Повiтря насичує воду i пронизує ґрунти i гiрськi породи. Води насиченi атмосферними газами, вони присутнi в ґрунтах i гiрських породах.
Атмосфернi гази: кисень, вуглекислий газ i азот приймають безпосередню участь в бiохiмiчних циклах i є важливими чинниками функцiонування рiзноманiтних екосистем.
Нормальний хiмiчний склад повiтря: азот-78,08 %, киснь-20,94 %, iнертнi гази-0,94 %, дiоксид Карбону-0,04 %. Цi показники в приземному шарi можуть коливатися в незначних межах. Людинi головним чином потрiбен кисень, без якого вона не зможе жити, як i решта живих органiзмiв. Але зараз вивчено i доведено, що iншi складовi частини повiтря також мають велике значення. У невеликiй кiлькостi в атмосферi мiстяться водень, метан, дiоксид Нiтрогену, сiрководень, а також водяна пара (до 0,42 % вiд об'єму атмосфери, або 0,2 % її маси).
Але в сучасному свiтi неможливо зберегти сталий склад атмосфери, а отже i хiмiчний склад повiтря. Повiтряна оболонка мiстить в собi значну кiлькiсть небажаних домiшок. Найчистiшою є атмосфера над океанською поверхнею, високо в горах, найзабрудненiшою є бiля джерел природного чи антропогенного походження. Крiм того за походженням атмосфери забруднення подiляють на природне i штучне; за хiмiчним дисперсним складом - на газове i аерозольне; за дiєю на органiзм, навколишнє середовище i матерiальнi цiнностi - на позитивне i негативне.
До природних джерел атмосферного забруднення вiдносять пиловi бурi, виверження вулканiв, космiчний пил i т. п. Продукти природного забруднення атмосфери на 3/4 складенi iз неорганiчних речовин. Це продукти вивiтрювання гiрських порiд, частинки ґрунтiв, попiл, сiль, вуглеводнi спирти, органiчнi кислоти, ефiри, альдегiди.
Штучне забруднення атмосфери є результатом дiяльностi промислових пiдприємств, транспортних засобiв, утилiзацiї побутових вiдходiв. Основним джерелом штучного забруднення атмосфери також є пiдприємства комунального сектора, сiльського господарства. Атмосфернi забруднювачi подiляють на первиннi, якi безпосередньо поступають в атмосферу, i вториннi, якi є продуктом перетворення первинних. Так сiрчистий газ окислюється до сульфатного ангiдриду, який при взаємодiї з водяною парою утворює сульфатну кислоту. Подiбним чином в результатi хiмiчних, фотохiмiчних, фiзико-хiмiчних реакцiй мiж забруднюючими речовинами i компонентами атмосфери утворюються вториннi забруднювачi.
Атмосфера забруднюється в результатi впливу рiзноманiтних факторiв: промисловостi, побутових котелень, транспорту тощо. Серед галузей промисловостi головними джерелами атмосферних забруднень виступають: електроенергетика (27%), металургiя (26%), будiвельна iндустрiя (13%). Пiдприємства теплоенергетики, металургiйних i хiмiчних галузей, котельнi установки споживають щороку близько 70% твердого i рiдкого палива, яке видобувається. В результатi їх дiяльностi в атмосферу видiляються шкiдливi газовi викиди.
Найпоширенiшими шкiдливими газовими забруднювачами є: оксиди сульфуру (ІV i VІ) - SO2
, SO3
; сiрководень (Н2
S); сiрковуглець (СS2
); оксиди нiтрогену - Nox2
.
Розглянемо деякi з них.
Вуглекислий газ - продукт згорання палива, яких щорiчно потрапляє в атмосферу понад 2 млрд. т. Нешкiдливий для людського органiзму, використовується в побутi, господарських цiлях. Особливу небезпеку створює вуглекислий газ, затримуючи теплове випромiнювання в приземному шарi атмосфери. Ця властивiсть вуглекислоти в атмосферi отримала назву парникового або оранжерейного ефекту;
Оксид карбону ІІ виникає при неповному згоряннi вуглецевих речовин. У повiтрi опиняється в результатi спалювання твердих вiдходiв, з вихлопними газами й викидами промислових пiдприємств. Щорiчно цього газу надходить в атмосферу не менш 250 млн. т. Газ без запаху, кольору, смаку. Оксид карбону ІІ - це сполука, що активно реагує зi складовими частинами атмосфери, вiн сприяє пiдвищенню температури на планетi й створенню парникового ефекту.
Сiрчистий ангiдрид видiляється при спалюваннi вугiлля, переробцi сiрчистих руд (до 70 млн. т на рiк), в процесi згоряння сульфуровмiсного палива i т. i. Обсяги рiчних викидiв атмосферу складають близько 200 млн. т. Окислення сiрчистого ангiдриду вiдбувається про фотохiмiчних i каталiтичних реакцiях. Формується аерозоль або розчин в дощовiй водi, який пiдкислює ґрунти, водойми, прискорює корозiю металiв, загострює захворювання дихальних шляхiв людини.
Сiрчаний ангiдрид утворюється при окислюваннi сiрчистого ангiдриду. Кiнцевим продуктом реакцiї стає аерозоль або розчин сульфатної кислоти в дощовiй водi, що пiдкислює грунт, загострює захворювання дихальних шляхiв людини. Випадання аерозолю сульфатної кислоти з димових факелiв хiмiчних пiдприємств спостерiгається при низькiй хмарностi й високiй вологостi повiтря. Листянi пластинки рослин, що ростуть на вiдстанi меншiй за 1км вiд таких пiдприємств, звичайно бувають густо засiянi маленькими некротичними плямами, що утворилися в мiсцях осiдання крапель сульфатної кислоти. Пiрометалургiйнi пiдприємства кольорової й чорної металургiї, а також ТЕС щороку викидають в атмосферу десятки мiльйонiв тонн сульфатного ангiдриду.
Сiрководень i сiрковуглець надходять в атмосферу окремо або разом з iншими сполуками Сульфуру. Основними джерелами викиду стають пiдприємства з виготовлення штучного волокна, цукру, коксохiмiчнi, нафтопереробнi заводи, а також нафтопромисли. В атмосферi при взаємодiї з iншими забруднювачами повiльно окислюються до сульфатного ангiдриду.
Оксиди Нiтрогену утворюються при згораннi палива, виробництвi добрив, кислот, вiскозного шовку, целулоїду. Основними джерелами викиду є пiдприємства, що виробляють азотнi добрива, азотну кислоту й нiтрати, анiлiновi барвники, нiтросполуки, вiскозний шовк, целулоїд. Щороку в атмосферу вiд iндустрiальних джерел поступає близько 20 млн. т нiтрогенвмiсних сполук;
Сполуки хлору поступають в атмосферу вiд пiдприємств хiмiчної промисловостi, виробництва пестицидiв, органiчних барвникiв, гiдролiзного спирту, соди, соляної кислоти. В атмосферi спостерiгаються як домiшки в молекули хлору i парiв хлоридної кислоти. Токсичнiсть хлору визначається видом сполук та їхньою концентрацiєю.
Сполуки флуору видiляються в атмосферу пiдприємствами по виробництву алюмiнiю, сталi, емалей, скла, керамiки, фосфоритних добрив. Флуоровмiснi речовини надходять в атмосферу у виглядi газоподiбних сполук - фтороводню або пилу флуориду натрiю й кальцiю. Похiднi флуору є сильними iнсектицидами i характеризуються особливо сильним токсичним ефектом. Надмiрна концентрацiя фтористих сполук в кормах викликає хронiчну iнтоксикацiю тварин, яку називають флуроозом. Дуже чутливими до сполук фтору є комахи.
У металургiйнiй iндустрiї при виплавцi чавуна й переробцi його на сталь вiдбувається викид в атмосферу рiзних важких металiв i отруйних газiв. Так, у розрахунку на 1 т граничного чавуна видiляється крiм 2,7кг сiрчистого газу i 4,5кг пилових частинок, що складаються зi сполук Арсену, Фосфору, Стибiю, Плюмбуму, пари ртутi й рiдкiсних металiв, смоляних речовин гiдроген цiанiду водню.
Розрiзняють такi види забруднення: хiмiчне, автомобiльними викидами, аерозольне, вуглеводневе, радiацiйне, шумове, електромагнiтне.
Але найсильнiше позначається на навколишньому середовищi забруднення продуктами хiмiчних перетворень. Хiмiчнi забруднення - твердi, газоподiбнi й рiдкi речовини, хiмiчнi елементи й сполуки штучного походження, якi надходять - у бiосферу, порушуючи встановленi природою процеси кругообiгу речовин i енергiї.
Викиди та витоки небезпечних хiмiчних речовин, загорання рiзних матерiалiв, обладнання, будiвельних конструкцiй, аварiї на транспортi при перевезеннi небезпечних хiмiчних речовин, вибухових та пожежонебезпечних вантажiв супроводжуються забрудненням навколишнього середовища. Хiмiчнi аварiї є дуже небезпечними, бо хiмiчнi викиди здатнi розповсюджуватись на значнi територiї, де можуть виникати великi зони забруднення навколишнього середовища. До числа небезпечних для здоров'я людини газоподiбних сполук, якi забруднюють атмосферу, можна вiднести: С12
, НС1, HF, HCN, SO3
, SO2
, CS2
, CO, СО2
, NH33
, оксиди Нiтрогену та iншi.
Важливим джерелом атмосферних забруднень є транспортнi засоби всiх видiв. Автомобiльнi викиди - це сумiш близько 200 речовин, серед яких альдегiди з рiзким запахом i сильною подразливою дiєю, канцерогеннi речовини, якi можуть викликати раковi захворювання та iншi.
Середньостатистичний автомобiль за рiк пробiгу забирає з атмосфери 4,35 т кисню, викидаючи 3,25 т вуглекислого газу, 0,53кг оксиду Карбону, 0,093 т вуглеводнiв, 0,027 т оксидiв Нiтрогену. Наприкiнцi ХХ столiття у свiтi нараховувалось близько 1 млрд. автомобiлiв.
Автомобiльний транспорт забруднює головним чином атмосферу трьома основними каналами:
– вiдпрацьованими газами що викидають через вихлопну трубу;
– картерними газами;
– вуглеводнями внаслiдок випаровування палива з бака, карбюратора та трубопроводiв.
У складi вiдпрацьованих газiв автомобiля найбiльшу питому вагу за об’ємом мають - монооксид Карбону (0,5-10%), оксиди Нiтрогену (до 0,8%) неспаленi вуглеводнi (0,2-3%), альдегiди (до 0,2%) та сажа.
У абсолютних величинах на 1000л палива карбюраторний двигун викидає з вихлопними та картерними газами: 200кг монооксиду вуглецю, 25кг вуглеводiв, 20кг азоту, 1кг сансi, 1кг сiрчастих сполук.
Також негативно впливають на атмосферу накопичення вуглекислого газу, кiлькiсть якого, на жаль, чимдалi збiльшується. Це може призвести у найближчому майбутньому до збiльшення середньорiчної температури на Землi.
добривами.
Аерозольне забруднення також вiдносять до атмосферних забруднень. Аерозолi - це твердi чи рiдкi мiкроскопiчнi частини, що знаходяться у завислому станi в атмосферi. Твердi компоненти аерозолей техногенного походження - це продукти дiяльностi теплових електростанцiй, збагачувальних фабрик, металургiйних, магнезитових, цементних, сажових заводiв.
Твердi компоненти аерозолiв дуже небезпечнi для живих органiзмiв, у людей вони викликають специфiчнi захворювання. Розрiзняють пасивнi та активнi аерозолi в залежностi вiд їх дiї на органiзм людини. Пасивнi аерозолi акумулюються на стiнках органiв дихання i можуть викликати ряд захворювань при певних концентрацiях. Активнi аерозолi залучаються до процесу кровообiгу i є бiльш небезпечними для людського органiзму, тому що можуть викликати рiзноманiтнi захворювання, потрапляючи в клiтини органiзму людини.
Одним iз найяскравiших представникiв аерозольного забруднення атмосфери є органiчний пил, що мiстить у собi алiфатичнi й ароматичнi вуглеводнi, солi кислот. Вiн утворюється при спалюваннi залишкових нафтопродуктiв, у процесi пiролiзу на нафтопереробних, нафтохiмiчних та iнших подiбних пiдприємствах.
В атмосферi аерозольнi забруднення також можна спостерiгати у виглядi диму, туману, iмли або серпанка. За певних погодних умов в приземних шарах атмосфери вiдбуваються особливо значнi скупчення газоподiбних i аерозольних домiшок, якi отримали назву смогiв. Смоги вкрай небезпечнi за своєю фiзiологiчною дiєю для органiв дихання, кровоносної системи.
До атмосферних забруднювачiв належать вуглеводнi - насиченi й ненасиченi, що включають вiд 1 до 13 атомiв Карбону. Вони можуть зазнавати рiзних перетворень, окиснення, полiмеризацiї, особливо якщо почнуть взаємодiяти з iншими атмосферними забруднювачами пiсля збудження сонячною радiацiєю. Результатом цих реакцiй стає поява перекисних сполук, вiльних радикалiв, сполук вуглеводнiв з оксидами нiтрогену й сульфуру, часто у виглядi аерозольних частинок. За деяких погодних умов у приземному шарi повiтря можуть формуватися особливо великi скупчення шкiдливих газоподiбних й аерозольних домiшок. Звичайно це трапляється, коли в шарi повiтря прямо над джерелами газопилової емiсiї вiдбувається iнверсiя - розташування шарiв холоднiшого повiтря пiд теплим, що перешкоджає руховi повiтряних мас i затримує перенесення домiшок угору. У пiдсумку шкiдливi викиди концентруються пiд шаром iнверсiї, вмiст їх у повiтрi рiзко зростає, що стає однiєю з причин утворення ранiше невiдомого в природi фотохiмiчного туману.
До специфiчних атмосферних забруднень належить радiацiйне - забруднення радiоактивними аерозолями, якi поступають в атмосферу з ядерними вибухами, аварiями на об’єктах атомної енергетики, утилiзацiї i переробки вiдпрацьованого ядерного палива, вiйськових конфлiктах. В подальшому атмосферна радiацiя поступає в ґрунти, воднi розчини, живi органiзми. Радiоактивнi забруднення викликають раковi захворювання та захворювання генетичного апарату людини.
30-80 дБ не наносять шкоди людському органiзму. Водночас шуми iнтенсивнiстю 85 дБ i бiльше призводять до фiзiологiчних i психологiчних негативних наслiдкiв на нервову систему, сон, емоцiї, працездатнiсть.
Електромагнiтне забруднення особливо вiдчутне в умовах мiських поселень, де рiвень електромагнiтних полiв в сотнi раз перевищує рiвень природних полiв. Напруга електромагнiтних полiв (ЕМП) в 1000 в/м викликає несприятливий вплив ЕМП на людський органiзм, який проявляється у порушеннi нервової системи, ендокринного апарату, обмiнних процесiв.
1. 3 Вплив шкiдливих домiшок в повiтрi на здоров’я людини
Протягом усього часу свого iснування людина була нерозривно пов'язана з природою. Але з моменту виникнення високо iндустрiального суспiльства ми все бiльше втручаємося в її життя. На сьогоднiшньому етапi це втручання загрожує повним знищенням природи. Постiйно витрачаються невiдновлюванi види сировини, число орних земель катастрофiчно скорочується, тому що вони стають мiсцем будiвництва нових мiст i промислових пiдприємств. Людина почала втручатися у функцiонування бiосфери - тiєї частини нашої планети, де, власне, й iснує життя. Крiм того останнiм часом значно погiршився екологiчний стан атмосфери. Змiнився склад повiтря. З’явилася цiла низка хвороб, спричинених появою в повiтрi, яким ми дихаємо, рiзноманiтних шкiдливих речовин.
Атмосферне повiтря населених пунктiв постiйно забруднюється i за всiма параметрами докорiнно вiдрiзняється вiд повноцiнного природного повiтря, яке є чистим i стимулює бiологiчнi процеси. У людей, якi проживають у районах з iнтенсивно забрудненим повiтрям, є змiни показникiв iмунобiологiчного статусу органiзму. У водiїв i пасажирiв автобусiв змiнюються показники розумової та фiзичної працездатностi.
Розрiзняють мiсцеву i загальну дiю бiологiчного ефекту забруднення повiтря. Мiсцева дiя може спричинювати гострi захворювання дихальних шляхiв i легенiв. Загальна дiя зводиться до того, що бiльшiсть цих речовин дiє на процес обмiну речовин. Часто перед загальною дiєю має мiсце мiсцева дiя, тому загальна дiя завжди повинна розглядатись у сукупностi з мiсцевою дiєю. Можуть бути захворювання, якi є характерними обмiнними захворюваннями, але виникли внаслiдок загальної дiї повiтряних забруднень.
послаблення пам'ятi, порушення дiяльностi серцево-судинної системи та iнших систем органiзму. Оксид КарбонуII утворює з гемоглобiном кровi стiйку сполуку - карбоксигемоглобiн, який блокує транспорт кисню в органiзм.
Доведений прямий зв'язок мiж концентрацiєю бензопiрену в повiтрi i смертнiстю вiд раку легенiв. Взагалi смертнiсть вiд раку легенiв серед мешканцiв мiст вдвiчi бiльша, нiж серед мешканцiв села. 3 тих елементiв, якi забруднюють повiтря, виникненню раку легенiв крiм бензопiрену сприяють молiбден, арсен, цинк, ванадiй i кадмiй. У загазованих районах вiд раку легень вмирає у 10 разiв бiльше людей, нiж у вiддалених передмiстях. У вiдпрацьованих газах автомобiлiв постiйно присутнiй також свинець, внаслiдок чого у кровi у водiїв i пасажирiв знаходять його кiлькiсть, шкiдливу для здоров'я. Чим бiльше свинцю в повiтрi, тим бiльше його в кровi, i це веде до зниження активностi ферментiв, що беруть участь у насиченнi кровi киснем, i до порушення обмiнних процесiв в органiзмi.
фторидами, аерозолями сульфатної кислоти, поверхнево-активними речовинами тощо, якi викликають отруєння, а, крiм того, знижують iмунобiологiчнi властивостi органiзму.
хвороби, зокрема бронхiальну астму, також пов'язана iз забрудненням повiтря. Негативний вплив факторiв навколишнього середовища на органiзм людини може проявлятись у виглядi запалення, дистрофiчних змiн, алергiчного стану, порушення у розвитку плоду i пошкодження спадкового апарату клiтини, 70-80% усiх випадкiв раку викликанi дiєю хiмiчних канцерогенiв. Вже тепер близько 4% новонароджених вiдрiзняється генетичними дефектами, якi ведуть далi до виражених спадкових захворювань.
Забруднення атмосферного повiтря сприяють появi пiдвищеної кiлькостi запальних захворювань органiв дихання i очей, захворювань серцево-судинної системи, iнфекцiйних захворювань, раку легенiв. Люди, якi проживають у районах, забруднених атмосферними викидами, часто мають низькi масу тiла i рiвень фiзичного розвитку, а також функцiональнi вiдхилення серцево-судинної i дихальної систем. Захворюванiсть хворобами органiв дихання становить в середньому 73,5% вiд загальної захворюваностi.
i бiологiчних навантажень. Люди вже не спроможнi адаптуватися до цих швидких i глобальних змiн. Крiм того, постала проблема демографiчного вибуху i обмеженостi природних ресурсiв та життєвого простору Земної кулi
Внаслiдок катастрофiчного погiршення стану навколишнього середовища загальний рiвень здоров'я населення України в останнi роки рiзко знизився. Смертнiсть перевищила народжуванiсть. Порушились генетичнi процеси, народження дiтей з рiзними спадковими хворобами збiльшилось у 2-4 рази. Україна посiла перше мiсце в свiтi за рiвнем дитячої смертностi. Зменшилась тривалiсть життя людей на 6 рокiв, вирiс показник первинної iнвалiдизацiї.
Значно збiльшилась кiлькiсть серцево-судинних захворювань, особливо iнфаркту мiокарда та iшемiчної хвороби серця, судинних уражень мозку, захворювань на рак, бронхiальну астму, цукровий дiабет, алергiчних захворювань та захворювань травного каналу.
Для проведення дослiдження було вибрано двi дiлянки автошляху в мiстi Боярка - по вул. Бiлогородська (основна автомагiстраль мiста) та по вул. Б. Хмельницького (вулиця з незначним автомобiльним рухом) в безпосереднiй близькостi вiд житлових будинкiв, завдовжки в середньому 300 метрiв.
Згiдно вибраної методики розрахунку, визначаємо кiлькiсть одиниць автотранспорту, що проїхав через експериментальну дiлянку за 1 год. Окремо визначаємо кiлькiсть легкових автомобiлiв, вантажiвок та автобусiв.
Зафiксована к-ть авто,
N
|
Тип автомобiлiв |
| Легковi автомобiлi |
Вантажiвки |
|
|
685 |
120 |
74 |
|
128 |
35 |
10 |
Обчислюємо
загальний шлях, який проходить автомобiль кожного типу за 1 годину
за формулою:
L=N*l;
де 1 -
довжина шляху експериментальної дiлянки (300 м);
N - зафiксована кiлькiсть автомобiлiв кожного типу.
Таблиця 2
Довжина шляху (км),
L
|
Тип автомобiлiв |
| Легковi автомобiлi |
Вантажiвки |
Автобуси |
| Для вул. Бiлогородська |
205 |
36 |
22 |
|
38 |
10 |
3 |
D = L*V;
V - середнi витрати пального у лiтрах на один кiлометр шляху.
Для легкового авто цей показник становить в середньому 0. 12,
для вантажiвки - 0. 31, для автобуса - 0. 425. Результати розрахункiв заносимо у таблицю 3.
Таблиця 3
К-ть пального (л),
D
|
Тип автомобiлiв |
| Легковi авто |
Вантажiвки |
Автобуси |
| Для вул. Бiлогородської |
24,66 |
11. 16 |
9,44 |
|
4. 61 |
3. 26 |
1. 28 |
Обчислюємо шляхом множення кiлькiсть шкiдливих речовин, що видiляє автотранспорт. До них вiднесемоСО, С5Н12, NО2. Вiдомо, що iз 1 л бензину видiлення СОстановить 0,6 л, С5Н12 - 0,1 л, NО2 - 0,04 л.
Розрахунки представимо у виглядi таблиць 4. 1 та 4. 2.
Для вул. Бiлогородська
| К-ть шкiдливих речовин, л |
Тип автомобiлiв
Легковi автомобiлi
Вантажiвки
Автобуси
|
| Легковi авто |
|
Автобуси |
| Викид СО |
14,796 |
6,696 |
5,661 |
|
2,466 |
1,116 |
0,944 |
| Викид NО2 |
0,986 |
0,446 |
0,377 |
Таблиця 4. 2.
Для вул. Б. Хмельницького
| V |
Легковi автомобiлi |
Вантажiвки |
Автобуси |
| Викид СО л. |
2. 765 |
|
0. 765 |
| Викид С5Н12л |
0. 461 |
0. 326 |
0. 128 |
| Викид NО2л |
|
0. 13 |
0. 051 |
Пiсля того, як обчислили об`
єм основних газiв-забруднювачiв для кожного виду транспорту, обчислимо масу шкiдливих викидiв за формулою:
m = V М 22. 4
М (СО) = 28 г/моль; М (С5Н12) = 72 г/моль; М (NО2) =46г/моль.
Маса шкiдливих викидiв основних газiв-забруднювачiв становить:
Для вул. Бiлогородська
| Тип автомобiлiв |
Легковi авто |
Вантажiвки |
Автобуси |
| Викид СО г |
18,495 |
8,37 |
7,07 |
| Викид С5Н12 г |
7,926 |
3,587 |
3,032 |
| Викид NО2г |
2,026 |
0,917 |
0,775 |
| Тип автомобiлiв |
Легковi авто |
Вантажiвки |
Автобуси |
|
3. 456 |
|
0. 956 |
|
|
1. 046 |
0. 41 |
| Викид NО2г |
0. 378 |
0. 267 |
0. 105 |
Обчислюємо кiлькiсть чистого повiтря, необхiдного для розчинення шкiдливих речовин з метою забезпечення санiтарно-припустимих умов середовища.
V (для СО) = m (СО);
0,003
V (для C5H12) = m (C5H12);
0,025
V (для NO2) = m (NO2)
0,00194
Результати обчислень представленi у таблицi 6. 1 та 6. 2.
|
Легковi автомобiлi |
Вантажiвки |
Автобуси |
Сума, г
m
|
|
|
|
8,37 |
7,07 |
|
11313. 75 |
| Викид С5Н12 |
7,926 |
3,587 |
3,032 |
14. 546 |
|
|
2,026 |
0,917 |
0,775 |
3. 717 |
1916. 17 |
Для вул. Б. Хмельницького на грудень 2007 року Таблиця6. 2
| Тип автомобiлiв |
Легковi автомобiлi |
Вантажiвки |
Автобуси |
Сума |
|
| Викид СО |
3. 456 |
2. 441 |
0. 956 |
6. 853 |
2284. 5 |
| Викид С5Н12 |
1. 481 |
1. 046 |
0. 41 |
2. 937 |
117. 489 |
| Викид NО2 |
|
|
0. 105 |
0. 75 |
|
Для вiдстеження динамiки розвитку кiлькостi шкiдливих викидiв аналогiчнi пiдрахунки були здiйсненнi на початку вересня. Данi дослiду представленi у таблицях 7-10.
Таблиця 7
| Тип автомобiлiв |
Легковi авто |
Вантажiвки |
Автобуси |
| Зафiксована к-ть авто по вул. Бiлогородськiй |
670 |
114 |
70 |
| Зафiксована к-ть авто по вул. Б. Хмельницького |
123 |
32 |
9 |
| Тип автомобiлiв |
|
Вантажiвки |
Автобуси |
Довжина шляху (км)
для вул. Бiлогородська
|
201 |
34,2 |
21 |
Довжина шляху (км)
|
36,9 |
9,7 |
2,6 |
Таблиця 9
Кiлькiсть пального, яку спалюють автомобiлi.
| Тип автомобiлiв |
Легковi авто |
|
Автобуси |
|
Для вул. Бiлогородської
|
24,66 |
|
9,44 |
К-ть пального (л)
Для вул. Б. Хмельницького
|
4. 61 |
3. 26 |
1. 28 |
Кiлькiсть шкiдливих речовин, що видiляє автотранспорт.
Таблиця 10. 1.
Для вул. Бiлогородська вересень 2007року
| Тип автомобiлiв |
Легковi автомобiлi |
Вантажiвки |
Автобуси |
Сума |
|
| Викид СО г |
17,28 |
6,98 |
5,737 |
32,735 |
10911. 8 |
| Викид С5Н12г |
7,4 |
2,99 |
2,46 |
14,029 |
561. 176 |
| Викид NО2 г |
1,89 |
0,764 |
0,63 |
3,585 |
1848. 09 |
Таблиця10. 2.
| Тип автомобiлiв |
Легковi автомобiлi |
|
Автобуси |
Сума |
Об'єм повiтря для розчинення |
|
|
|
0. 765 |
6,509 |
2169. 75 |
| Викид С5Н12 г |
|
0. 807 |
0. 327 |
2,789 |
111. 587 |
|
0. 304 |
0. 206 |
|
0,713 |
367. 483 |
Для порiвняльного аналiзу щодо динамiки кiлькостi шкiдливих викидiв в атмосферу в залежностi вiд часу, обчисленi данi зведенi в таблицi 11. 1 та 11. 2.
Таблиця 11. 1.
Для вул. Бiлогородська
|
|
Вересень 2007 |
Грудень 2007 |
|
| Об'єм повiтря для розчинення викидiв л. |
13321 |
13812 |
3,7 |
| Викид СО г |
32,7 |
33,94 |
3,8 |
| Викид С5Н12 |
14,03 |
14,55 |
3,61 |
|
Викид NО
2 |
3,59 |
3,72 |
3,62 |
Таблиця11. 2.
|
Грудень 2007 |
|
| Об'єм повiтря для розчинення викидiв л. |
2648 |
2789 |
5,3 |
| Викид СО г |
6,51 |
6,85 |
5,2 |
| Викид С5Н12 |
2,79 |
2,94 |
5,4 |
| Викид NО2 |
0,71 |
0,75 |
5,6 |
На пiдставi проведених дослiджень складено порiвняльнi графiки та дiаграми.
Аналiз проведених розрахункiв за вибраною методикою дозволяє зробити наступнi висновки:
на нiй найбiльша. До того ж, ця вулиця проходить практично через усе мiсто. Але, хоча вул. Б. Хмельницького по розмiрам не поступається вул. Бiлогородськiй, кiлькiсть транспорту на нiй менше практично в 4 рази.
дослiду збiльшився рух легкових автомобiлiв по вулицi Б. Хмельницького, що пов’язано з тимчасовими причинами (активна робота кафе-бiльярдної на цiй вулицi, передноворiчнi свята). У зв`язку з цим збiльшується об`єм повiтря, необхiдний для розчинення шкiдливих речовин з метою забезпечення санiтарно-припустимих умов навколишнього середовища.
2. 2 Дослiдження забруднення повiтря методом спостереження за лишайниками
Ще одним з вiдомих методiв дослiдження забруднення повiтря є метод спостереження за однаковими за розмiрами лишайниками одного виду (пармелiя, цетрарiя, кладонiя та iн.) на корi дерев.
Вiдомо, що лишайники дуже чутливi до забруднень повiтря, особливо згубний вплив на них має сiрчистий газ, який вже в концентрацiї 0,08-0,1 мг/м3
пригнiчує бiльшiсть лишайникiв, а в концентрацiї 0,5 мг/м згубний практично для всiх видiв. З'ясовано, що в разi пiдвищеного рiвня забруднення повiтря першими з мiст зникають кущистi форми, потiм лисковi i, нарештi, найбiльш стiйкi - накипнi. На основi спостережень видiляються зони лишайникiв, якi дозволяють судити про ступiнь забруднення атмосферного повiтря.
Для дослiджень забруднення повiтря за змiнами розмiрiв, форм i кольору лишайникiв була вибрана дiлянка територiї, що обмежується вул. Бiлогородська, вул. Б. Хмельницького, якi перетинають одна одну.
Спостереження проводилися на дiлянцi у 800 метрiв вiд перехрестя обраних вулиць через рiвнi промiжки та по можливостi на однаковiй вiдстанi вiд проїжджої частини.
На всiх деревах, що знаходяться найближче до проїжджої частини, взагалi вiдсутнi лишайники (Додаток 1). Це говорить про те, що ця територiя забруднена шкiдливими викидами i є неможливим для iснування лишайникiв. Вони є iндикаторами чистого повiтря i тому цiлковита вiдсутнiсть лишайникiв говорить про те, що проїжджа частина мiста є вкрай небезпечним та несприятливим районом мiста Боярки.
висотою проростання. На цiй територiї не можна побачити все рiзноманiття форм лишайникiв, кущистi форми взагалi вiдсутнi, оскiльки ця дiлянка знаходиться вiдносно близько вiд дороги та залишається пiд впливом автомобiльних викидiв вiд проїжджої частини. Висока концентрацiя шкiдливих газiв-забруднювачiв безпосередньо дiє на склад повiтря i унеможливлює проростання менш стiйких до сiрчистого газу форм лишайникiв.
В менш забруднених мiсцях на бiльшiй вiдстанi вiд дороги (вiд 20 метрiв) з`являються iншi форми лишайникiв та збiльшується їх кiлькiсть, рiзноманiтнiсть форм, густота рослинностi. Тiльки в лiсопарку бiля стадiону зустрiчається майже всi види лишайникiв рiзноманiтної форми, кольору i забарвлення. Але навiть у такому незабрудненому мiсцi, як парк, кущистi форми не зустрiчаються, листковi форми наявнi в незначнiй кiлькостi порiвняно з накипними (Додаток 3). Це говорить про здатнiсть живої природи до саморегуляцiї. Дерева лiсопарку на сьогоднiшнiй час здатнi долати цю кiлькiсть шкiдливих викидiв в повiтря i вiдновлювати повiтряний баланс мiста.
На пiдставi спостережень є можливiсть видiлити три зони забруднення:
- лишайникова пустеля - цiлковита вiдсутнiсть лишайникiв, найбiльш несприятливi райони мiста бiля проїжджої частини;
- зона змагання - лишайникова флора бiдна;
- нормальна зона - периферiйна частина мiста, лiсопарки.
За результатами даного дослiду була складена картосхема зон забруднення повiтря (Додаток 4).
Наслiдками дослiдження є висновки стосовно залежностi iснування флори лишайникiв вiд чистоти повiтря i кiлькостi викидiв газiв-забруднювачiв.
Автомобiльнi викиди безпосередньо впливають на наявнiсть та розмiри лишайникiв у мiстi. Через збiльшення кiлькостi автотранспорту збiльшується кiлькiсть викидiв шкiдливих газiв у повiтря. ця закономiрнiсть була простежена у попередньому дослiдi. Дослiдження з лишайниками та видiлення трьох умовних зон забруднення пiдтверджують вiрнiсть проведених розрахункiв автомобiльних викидiв. Забруднення вiдображається на популяцiї лишайникiв у виглядi зменшення їх розмiрiв, кiлькостi, висоти проростання, зникнення кущистих форм i зменшення листових форм. Наявнiсть паркових та лiсопаркових зон суттєво впливають на екологiчну обстановку. Там, де вулиця примикає до густо посаджених дерев, зона лишайникової пустелi практично вiдсутня. Це характерно для вул. Б. Хмельницького. А от продовж усiєї вул. Бiлогородської лишайникова пустеля iснує i має чималi розмiри.
В нашому мiстi є гостра проблема забруднення повiтря. Спричинена вона зростаючою кiлькiстю автотранспорту. Можна iз впевненiстю сказати, що ця проблема стосується кожного мешканця мiста.
Вирiшення проблеми полягає в зменшеннi шкiдливих викидiв автомобiлями. Досягти цього можна:
встановленням на двигуни каталiзаторiв для нейтралiзацiї чадного газу;
замiною пального яке зараз використовується на газову сумiш;
впровадженням енергозберiгаючих технологiй;
зменшенням кiлькостi авто; переходом на альтернативнi види палива;
заборона вирубки дерев у мiстi та навколо.
заборона заїзду вантажiвок у центральну частину мiста.
Висновки
Можливостi впливу людини на природу постiйно ростуть i вже досягли такого рiвня, коли людина може зруйнувати планету, знищити все живе, повнiстю змiнити клiматичнi умови. Повiтряна оболонка Землi є однiєю з найголовнiших умов життя. Без їжi людина може прожити мiсяць, без води - тиждень, а без повiтря не може прожити i кiлькох хвилин.
Атмосфера має велике екологiчне значення. Вона захищає живi органiзми вiд згубного впливу космiчних випромiнювань та ударiв метеоритiв, є носiєм тепла i вологи. Через атмосферу вiдбувається фотосинтез та обмiн енергiї та iнформацiї - основнi процеси в бiосферi. Наявнiсть атмосфери на планетi обумовлює ряд складних екзогенних процесiв (вивiтрювання гiрських порiд, дiяльнiсть повiтряних мас i природних вод тощо). Для деяких органiзмiв (бактерiї, лiтаючi комахи, птахи та iншi) атмосфера є основним середовищем життя.
Розвиток автомобiльного транспорту призвiв до забруднення атмосфери мiст i транспортних комунiкацiй важкими металами i токсичними вуглеводнями. Масове застосування мiнеральних добрив i хiмiчних засобiв захисту рослин призвело до появи отрутохiмiкатiв в атмосферi, ґрунтах i природних водах, забрудненню шкiдливими елементами водойм, водотокiв i сiльськогосподарської продукцiї (нiтрати, пестициди). В процесi експлуатацiї хiмiчних заводiв i теплових електростанцiй також утворюються величезнi кiлькостi твердих вiдходiв (недогарок, шлаки, золи), що складуються на великих площах, вчиняючи негативний вплив на атмосферу, поверхневi i пiдземнi води, грунтовий покров (пилування, видiлення газiв i т. п.). На територiї України знаходиться 877 хiмiчно небезпечних об'єктiв та 287 000 об'єктiв використовують у своєму виробництвi сильнодiючi отруйнi речовини або їх похiднi (у 140 мiстах та 46 населених пунктах).
повiтря тощо. Проблема забруднення повiтря вже не є проблемою країни. Це проблема кожного мiста, кожної людини. Ми не можемо залишити без уваги поступове погiршення хiмiчного складу повiтря i негативний вплив рiзноманiтних шкiдливих домiшок на органiзм.
Добитися вiдповiдної чистоти повiтря можна тiльки при проведеннi комплексу законодавчих, технологiчних, планових i санiтарних заходiв, якi будуть здiйснюватися на державному рiвнi й потребують значних фiнансово-матерiальних затрат, але суттєву роль в цьому вiдiграє i пiдвищення культурного рiвня та свiдомостi населення України. Хорошими засобами збереження чистоти атмосферного повiтря є замiна у виробничих процесах шкiдливих речовин на менш токсичнi, створення нових замкнутих технологiчних лiнiй, що працюють без викидiв у атмосферу, безвiдходне використання природних ресурсiв, застосування ефектних фiльтрiв.
Вирiшити проблему зменшення забруднення атмосферного повiтря можна тiльки у тiснiй спiвпрацi громадських органiзацiй та державних закладiв, а у планетарному обсязi - лише на основi мiжнародного спiвробiтництва та спiльних зусиль всiх країн.
Серед системи заходiв спрямованих на запобiгання атмосферних забруднень, видiляють декiлька основних груп: до першої групи вiдносять заходи, спрямованi на скорочення валових викидiв забруднювачiв в атмосферу. Це заходи технiчного, економiчного i юридичного характеру: вдосконалення технологiчних процесiв промислових пiдприємств; орiєнтацiя на екологiчно безпечнi джерела виробництва електроенергiї (вiтровi-, гелiо-, припливнi-, гiдроелектростанцiї); покращення карбюрацiї палива, перехiд транспортних засобiв на екологiчно безпечнi види палива.
Для захисту атмосферного повiтря вiд забруднень автотранспортом велике значення мають заходи по плануванню та розбудовi мiських поселень. Зокрема озеленення автомагiстралей, зонування жилих масивiв, створення рiзнорiвневих транспортних розв’язок, кiльцевих дорiг, використання пiдземного простору для розмiщення автостоянок, гаражiв, створення швидкiсних автомагiстралей, санiтарно-захисних зон.
До заходiв економiчного характеру спрямованих на скорочення викидiв в атмосферу належать: встановлення економiчних санкцiй (плата за викиди, плата за надмiрнi викиди, штрафи за заподiяння шкоди навколишньому середовищу); формування екологiчних бiрж, в рамках яких можна придбати чи продати право на додатковi викиди забруднюючих речовин в атмосферу; розробка заходiв по стимулюванню впровадження нових технологiчних процесiв.
Групу заходiв юридичного характеру представляють законодавчi акти про охорону та використання атмосферного повiтря. До них належать мiжнародна конвенцiя ООН про змiну клiмату, а також ряд законодавчих актiв державного рiвня: закон України “Про атмосферне повiтря”, Положення про порядок видачi дозволiв на викиди забруднювачiв в атмосферу (Постанова КМ України), Інструкцiя про порядок розробки, встановлення, перегляду та доведення лiмiтiв викидiв забруднюючих речовин в атмосферне повiтря (Наказ Мiнекобезпеки України).
деконцентрацiї шкiдливих виробництв по територiї.
повiтряного середовища, з розумiнням вiдноситись до запровадження повiтряноочисних заходiв на робочих мiсях, в установах, органiзацiях i пiдприємствах.
Лiтература
1. Савiна Л., Я пiзнаю свiт, К., "Школа" 2002.
2. Рудзiтiс Г. Є. Фельдман Ф. Г. Неорганiчна хiмiя, К.,"Радянська школа" Д990.
6. Злобiн Ю. А. Основи екологiї. - К.: Лiбра, 1999. - 249.
8. Кучерявий В. П. Екологiя, - Львiв: Свiт, - 500 с.
9. Бiлявський Г. О., Падун М. М., Фурдуй Р. С. Основи загальної екологiї. - К.: Либiдь. 1995 - 368 с.
10. Бiлявський Г. О., Фурдуй Р. С. Практикум iз загальної екологiї. // Навч. посiбн. - К.: Либiдь, 1997. - 160с.
11. Буринська Н. М. Хiмiя Икл., "Перун", Ірпiнь, 2001
12. Копiлевич В. А. Хiмiя, Видавничий центр НАУ, К., 2005.
13. Домбровський А. В. Органiчна хiмiя 10-11кл., "Освiта", К., 1998
15. Василега М. Д. Цiкава хiмiя, "Радянська школа", К. - 1989
16. Шандала М. Г., Звиняцковський Я. Й. Окружающая среда и здоровье населения, - К.: Наук, думка, 1988.
|
