Исследование по теме Загрязнение атмосферного воздуха

Исследовательская работа по теме

"ЗАГРЯЗНЕНИЕ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА ВЫБРОСАМИ АВТОТРАНСПОРТА"

Целью данной работы является изучение и анализ загрязнения атмосферного воздуха в условиях интенсивности дорожного движения городского автотранспорта

В ходе исследования решались следующие задачи: были изученыразличные источники по данной теме; исследован и проанализирован уровень загрязнения атмосферного воздуха на выбранном участке.

Актуальность данной темы обусловлена возрастающим количеством автомобильного транспорта и решением проблемы его воздействия на качество городской среды и здоровье населения

Атмосферный воздух - это жизненно важный компонент окружающей среды, представляющий собой природную смесь газов приземного слоя атмосферы.

Одним из основных источников загрязнения атмосферы являются различные виды транспорта.

В процессе функционирования отработавшие газы автотранспорта поступают в нижний слой атмосферы, влияя на состояние растительного и животного мира, прочность и долговечность конструкций, зданий и сооружений. Но, самое главное, вредные вещества, выделяющиеся с выхлопными газами автомобилей, находятся практически в зоне дыхания человека и оказывают пагубное влияние на здоровье людей.

Автомобильные выхлопные газы - смесь примерно 200 веществ. Период их существования длится от нескольких минут до 4-5 лет. Особую опасность представляют: монооксид углерода, или угарный газ (СО), оксиды азота NO и NO₂ , соединения типа С_ХН_У - этан, метан, бензол, ацетилен и другие токсичные органические вещества (всего около 160 компонентов).В отработавших газах присутствуют также формальдегид, акролеин, уксусный альдегид, сажа, соединения свинца и полициклические соединения, в основном бензапирен.

По данным государственной статистической отчетности, представленным Управлением Росприроднадзора по Кемеровской области, общая масса выброса загрязняющих веществ в атмосферу области за 2010 год составила 1614,724 тыс. т, в том числе от передвижных источников, к которым относится автомобильный, железнодорожный и авиационный транспорт, - 209,933 тыс. т.

По данным доклада о состоянии и охране окружающей среды Кемеровской области в 2010 году к городам с наибольшей массой выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух относятся: Новокузнецк, Междуреченск, Осинники, Мыски, Ленинск-Кузнецкий, Белово, Полысаево, Прокопьевск, Кемерово.

На выбросы оксида углерода значительное влияние оказывает рельеф дороги и режим движения автомашины. Наиболее неблагоприятными режимами работы автотранспорта являются малые скорости и «холостой ход» двигателя, когда в атмосферу выбрасываются загрязняющие вещества в количествах, значительно превышающих выброс на нагрузочных режимах. Так, например, при ускорении и торможении в отработавших газах увеличивается содержание оксида углерода почти в 8 раз. Кроме того, состав и объёмы выбросов зависят от возрастаавтомобиля и уровня его технического состояния, также от типа двигателя, например, при сгорании дизельного топлива вредных выбросов выделяется в 4 раза меньше.

Для оценки загрязнения атмосферного воздуха по ул. В.Волошиной вблизи учебного корпуса №3 ГОУ НПО ПУ №5 было проведено следующее исследование.

В период с 7.30 до 8.30 часов на участке автодороги протяженностью 100 метров (от пересечения улицы Чкалова и улицы В.Волошинойдо здания №16, в котором размещается учебный корпус училища) было подсчитано количество автомашин, прошедших по указанному отрезку пути. Ширина проезжей части автодороги составляет 3,5 м. Движение двустороннее. Имеется светофор примерно в 100м выше и пешеходный переход в 100м ниже от здания корпуса училища. Кроме того имеются два выезда с улиц Тельмана и П.Морозова.Средняя скорость движения составляет около 40 км/ч.Подсчеты производились в будний и выходной дни.

Далее был рассчитан путь, пройденный всеми автомобилями данной категории за 1 час по формуле S= N* 100м, где S - путь, пройденный всеми автомобилями данной категории за 1 час; N - количество автомобилей данной категории.

Затем по формуле R=S*G, где R - объём сгоревшего топлива, S - путь, пройденный всеми автомобилями данной категории за 1 час, G - эксплуатационный расход топлива для данного типа двигателя был рассчитан объём в литрах топлива, сожжённого двигателями автомобилей по категориям.

Таблица 3. Средние эксплуатационные нормы расхода топлива (G)

Тип автомобиля

Средний эксплуатационный расход топлива, л/км

Легковые автомобили

0,11

Грузовые автомобили карбюраторные

0,33

Грузовые автомобили дизельные

0,34

Автобусы карбюраторные

0,37

Автобусы дизельные

0,28

Вычисление объёма загрязняющих веществ ( монооксида углерода, оксидов азота и углеводородов) вычислялось по формуле С = R*К, где С - объём загрязняющего вещества, поступившего в атмосферу, R - объём сгоревшего топлива, К - стандартный коэффициент компонента загрязнения для соответствующего типа двигателя).

Таблица 2. Коэффициенты компонентов загрязнения для типов двигателей

Вид выбросов

Тип двигателя

карбюраторный

дизельный

Монооксид углерода

0,6

0,14

Оксиды азота

0,06

0,015

Углеводороды

0,12

0,037

В ходе проведенного исследования были получены данные, которые внесены в таблицу:

Автотранспорт

День неде-

ли

Кол-во авто

Общий

путькм.

S

Объём топливал.

R=S*G

Загрязняющие компонентыл. С = R*К

Моно-

оксид углерода

Оксиды азота

С_ХН_У

всего

Грузовые автомобили карбюраторные

С

У

Б

Б

О

Т

А

2

0.2

0.066

0.04

0.004

0.008

0.052

Грузовые автомобили дизельные

1

0.1

0.034

0.005

0.0005

0.001

0.0065

Легковые автомобили

308

30,8

3,388

2.03

0,012

0.4

2.442

Автобусы карбюраторные

16

1,6

0,59

0,35

0.04

0.07

0.46

Автобусы дизельные

26

2,6

0,73

0,1

0.011

0.03

0.141

ВСЕГО загрязняющих веществ

2.525

0.0675

0.509

3.102

Грузовые автомобили карбюраторные

П

О

Н

Е

Д

Е

Л

Ь

Н

И

К

11

1.1

0.36

0.22

0.022

0.043

0.285

Грузовые автомобили дизельные

16

1,6

0,54

0.08

0.008

0.02

0.108

Легковые автомобили

744

74,4

8,18

4.91

0.49

0.98

6.38

Автобусы карбюраторные

24

2,4

0,89

0.53

0.05

0.1

0.68

Автобусы дизельные

72

7,2

2,02

0.28

0.03

0.07

0.38

ВСЕГО

6.02

0.6

1.213

7.833

Анализируя полученные данные приходим к выводу, что за один утренний час в будний день в районе учебного корпуса №3 ГОУ НПО ПУ №5 по адресу ул.В.Волошиной , 16 в атмосферный воздух с отработанными газами автомобилей поступает монооксида углерода - 6.02 л , оксидов азота -0.6л, углеводородов -1.213л. Суммарный выброс загрязняющих веществ в течение часа составляет 7.833 л.

Если же учесть, что: выбросы при малых скоростях движения автомобилей и торможении в 3-5 раз больше, чем при больших скоростях, загрязнение воздуха зависит от ширины улиц, числа перекрестков, пешеходных переходов, автобусных остановок, в несколько раз возрастают выбросы при неисправности двигателей автомашин, качество топлива существенно влияет на состав выхлопных газов, то показатели объёмов загрязнения окажутся значительно большими.

Среди путей возможного снижения загрязнения атмосферы городов можно назвать следующие:

- уменьшение содержание вредных веществ в выхлопных газах при использовании более экологически чистого, чем этилированный бензин, топлива, сжиженного газа или спирта. В перспективе перевод автомобилей на водородное топливо. Уже сейчас разработаны электромобили, работающие от аккумуляторов. Правда,они примерно в 5 раз дороже бензиновых. Необходимо использовать специальные добавки (катализаторы), обеспечивающие более полное сгорание топлива и уменьшающие количество ядовитых газов в выхлопах;

- осуществление тщательного контроля за техническим состоянием автомобилей;

-модернизация дорожного хозяйства;

- ужесточение ответственности за загрязнение воздуха;

-озеленение городских ландшафтов.

Список источников:

1. Коробкин В.И. Экология. - М., 2006.

2. Родзевич Н.Н. Экологическая глобализация // География в школе. - 2005.

- № 4.

3. Руденко Б. Цена цивилизации // Наука и жизнь. - 2004. - № 7.

4. Шишков Ю. Хрупкая экосистема Земли и безответственное человечество // Наука и жизнь. - 2004. - № 12.

6. Доклад о состоянии и охране окружающей среды Кемеровской области в 2011 году.

7. Рекомендации по учету требований по охране окружающей среды при проектировании автомобильных дорог и мостовых переходов.