Оценка загрязнения г.Йошкар-Ола выбросами автотранспорта

     Министерство  образования и науки Российской Федерации

     Марийский государственный технический университет

     Кафедра экологии и природопользования 
 
 
 
 
 
 

     Практическая  работа по дисциплине экология

     на  тему: «Оценка загрязнения  г. Йошкар-Олы

     выбросами автотранспорта» 
 
 

     Выполнили: ст.гр. ЭКиП-21

     Бардаков  Николай,

     Коптелов  Василий. 

     Проверила: доц.кафедры

     Иванова Р.Р. 
 
 
 
 

Йошкар-Ола

2011 
 

     Содержание

1. Введение
2. Теоретическая часть
3. Методы исследования
4. Результат исследования
5. Выводы

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Введение 

           Охрана атмосферного воздуха от выбросов автотранспорта становится все более актуальной. В последние годы автомобильный транспорт является одним из основных источников выбросов вредных веществ, загрязняющих атмосферный воздух городов. С ростом числа автомобилей ухудшается состояние окружающей среды городов и, как следствие, ухудшается состояние здоровья их жителей.   

     Целью нашей работы являются:

     1. Оценить загруженность улицы разными видами транспорта, сравнить разные улицы.

     2. Ознакомление с методикой оценки уровня загрязнения атмосферного воздуха по концентрации оксида углерода.

     3. Ознакомление с методикой расчета выбросов от легкового автомобильного транспорта при движении по улицам г.Йошкар-Олы

          Задачи:

     1.   Определить загруженность улицы разными видами транспорта в утренние, дневные и вечерние часы.

     2. Рассчитать уровень загрязнения атмосферного воздуха оксидом углерода на участке магистральной улицы.

     3. Рассчитать выбросы загрязняющих веществ от автомобильного транспорта, сравнить приземные концентрации со значениями ЦДК, сделать вывод об уровне загрязнения приземного слоя атмосферы около дорог. 
 
 
 
 
 
 
 

     Теоретические аспекты 

             Существенной составляющей загрязнения  воздушной среды городов, особенно  крупных, являются выхлопные газы  автотранспорта, которые в ряде столиц мира, административных центрах России и стран СНГ, городах-курортах составляют 60-80% от общих выбросов. Многие страны, в том числе и Россия, принимают различные меры по снижению токсичности выбросов, путем лучшей очистки бензина, замены его на более чистые источники энергии (газовое топливо, этанол, электричество), снижения свинца в добавках к бензину. Проектируются более экономичные двигатели более полным сгоранием горючего, создание в городах зон с ограниченным движением автомобилей и др. Несмотря на    принимаемые меры, из года в год растет число автомобилей и загрязнение воздуха не снижается.

              Известно, что автотранспорт выбрасывает в воздушную среду более 200 компонентов, среди которых угарный газ, углекислый газ, окислы азота и серы, альдегиды, свинец, кадмий и канцерогенная группа углеводородов (бензопирен и бензоатроцен). При этом  наибольшее количество токсичных веществ выбрасывается автотранспортом в воздух на малом ходу, на перекрестках, остановках перед светофорами. Так, на небольшой скорости бензиновый двигатель выбрасывает в атмосферу 0,05% углеводородов (от общего выброса), а на малом ходу - 0.98%, окиси углерода соответственно - 5.1% и 13.8%. Подсчитано, что среднегодовой пробег каждого автомобиля 15 тыс. км. В среднем за это время он обедняет атмосферу на 1350 кг кислородом и обогащает ее на 3250 кг углекислого газа, 530 кг окиси углерода, 93 кг углеводорода и 7 кг окислов азота.

     

Загрязнения атмосферы

 

     Привнесение в атмосферу или образование  в ней физико-химических агентов и веществ, обусловленное как природными, так и антропогенными факторами образует загрязнение атмосферы.

     В последние десятилетия антропогенные  факторы загрязнения атмосферы  стали превышать по масштабам  естественные, приобретая глобальный характер. Они могут оказывать различные воздействия на атмосферу: непосредственное - на состояние атмосферы (нагревание, изменение влажности и др.); воздействие на физико-химические свойства атмосферы (изменение состава, увеличение концентрации углекислого газа, аэрозолей, фреонов и пр.); воздействие на свойства подстилающей поверхности (изменение величины альбедо, системы «океан-атмосфера» и др.). К основным источникам загрязнения относятся: промышленные предприятия, транспорт, теплоэнергетика, сельское хозяйство и др. Среди отраслей промышленности особенно токсичные выбросы в атмосферу дают предприятия цветной металлургии, химической, нефтехимической, черной металлургии, деревообрабатывающей, целлюлозно-бумажной промышленности и т. д.

     По  агрегатному состоянию все загрязняющие вещества подразделяются на твердые, жидкие и газообразные, причем последние составляют около 90% общей массы выбрасываемых в атмосферу веществ. Так, наибольший вклад вносят: углекислый газ - 55%, метан - 12% (с учетом непрямых последствий его вклад составляет 17%), фреон-11 - 5%, фреон-12- 11% и закись азота - 5%». Во многих странах промышленность также дает основную часть загрязнения, в частности, в ФРГ она дает 87% суммарных выбросов сернистого газа, 80% пыли, 40% оксида азота и т. д. Значительную долю загрязнения атмосферного воздуха, особенно в городах и поселках городского типа, вносит автотранспорт.

     В крупных городах значительную долю выбросов в атмосферу дает именно автотранспорт. Так, в атмосферный  воздух Москвы ежегодно поступает 1290 тыс. тонн загрязняющих веществ, из них более 70% приходится на автотранспорт. В среднем на каждого жителя столицы приходится по 120 кг. различных загрязняющих компонентов. В последние годы в Москве предпринимаются меры по оздоровлению возникшей ситуации: установка на предприятиях пылеулавливающих и газоочистных сооружений, вывод за городскую черту промышленных объектов, увеличение площади зеленых насаждений и т. д.

     Вероятно, наиболее заметная в повседневной жизни  форма загрязнения воздуха - это смог, который образуется при воздействии солнечных лучей на углеводороды (газы, которые выделяются при сжигании ископаемого топлива). В дни с особенно сильным смогом у людей режет глаза, першит в горле, а у тех, кто страдает респираторными заболеваниями, снижается жизненная активность.

     Другой  вид загрязнения воздуха - это  дожди с высоким содержанием  кислот, когда окись азота и  газообразная двуокись серы вступают во взаимодействие с воздухом. Такие  кислотные дожди наносят ущерб  озерам и лесам в юго-восточной части Канады, северо-восточной части Соединенных Штатов и Западной Европе. Только в США и Западной Европе ими уничтожено уже более 30 млн. га. лесов, в ФРГ поражена половина лесной (преимущественно хвойной) растительности. Европа становится «лысеющим континентом». Кислотные дожди не минуют и территорию России: в европейской части страны уровень загрязнения западных ветров примерно в 10 раз больше, чем восточных. Основная часть вредных выбросов исходит от предприятий, использующих в качестве топлива уголь и изготавливающих электрооборудование.

     

Глобальные  последствия загрязнения  атмосферы

 

     В новое тысячелетие человечество вступило в условиях экологического кризиса. Три глобальные экологические  проблемы – загрязнение всех сред жизни, разрушение озонового слоя и прогрессирующее потепление климата – сделали вполне реальной угрозу самоуничтожения человечества. Преодоление экологического кризиса во всех его проявлениях, ведущих к деградации природы и, как следствие, к деградации и исчезновению человечества, жизненно необходимо. Не должны оказаться пророческими слова великого ученого-естествоиспытателя Жана Батиста Ламарка: «Можно, пожалуй, сказать, что назначение человека заключается в том, чтобы уничтожить свой род, предварительно сделав земной шар непригодным для обитания».

     Долгосрочной  глобальной угрозой, причем с неизвестными масштабами воздействия, является истончение защитного озонового слоя стратосферы  вокруг Земли, особенно четко проявившееся над Антарктидой (так называемая «озоновая дыра»). Этот слой, отличающийся повышенным содержанием озона, защищает от избыточного ультрафиолетового излучения Солнца. Ученые боятся, что при дальнейшем разрушении озонового слоя усилится активное воздействие солнечных лучей на земную поверхность, увеличивая вероятность возникновения смертельных форм рака кожи. «Разрушение озонового слоя вызывается хлорфторуглеводородами - веществами, которые используются в качестве промышленных очистителей, охладителей в холодильных установках и в качестве ингредиентов при производстве продуктов в пенящих и спреевых упаковках». Международная конференция в Вене (1985 г.) призвала страны резко снизить их производство.

     Результатом загрязнения атмосферы может  стать изменение климата Земли. Содержащаяся в атмосфере двуокись углерода играет большую роль в жизни человека, растений и животных, предохраняет землю от перегрева. При отсутствии атмосферы средняя температура земной поверхности была бы -23С, в действительности же она +15С. Но хозяйственная деятельность человека - прежде всего сжигание огромных масс топлива - нарушила баланс углекислого газа в природе. Это создает, по мнению многих ученых, реальную угрозу так называемого парникового эффекта - заметного потепления климата, изменение количества осадков, таяния льдов, повышения уровня Мирового океана. Так, например, в центральных районах Китая в июле 1988 г. температура в течении 10 дней сохранялась на отметке 36–46 С. Эта катастрофа повлекла за собой миллионы жертв и непомерный урон экономике Китая. Горячие воздушные массы поразили в тот год и всю Северную Америку. Из-за чрезмерной жары резко снизились урожаи. Результаты будущего потепления климата неизвестны, но ясно, что оно окажет сильное влияние на земледелие, значительно сократит площади, где можно выращивать определенные культуры, такие как пшеница.

     Одной из причин, способствующих накоплению углекислого газа в атмосфере, стала  вырубка лесов. Ежегодно в мире добывается 3,4 млрд. м3 древесины. Половина заготовок  приходится на долю Канады, США, России. В ХХ в. уничтожено около половины тропических лесов планеты. Ежегодно теряется 16 - 17 млн. га леса. А ведь леса являются основными преобразователями углекислого газа в кислород в реакциях фотосинтеза. Огромный ущерб наносят лесные пожары. Причем дело не только в потере древесины и лесного покрова. Пожары как поставщики CO2 в атмосферу занимают второе место после сжигания топлива.

     Быстро  восстановить утраченные леса невозможно. Однако была высказана идея об ускорении  вывода углекислого газа из атмосферы  путем стимулирования процессов  фотосинтеза, протекающих в океане. Для этого предложено “удобрить” антарктические воды железными опилками (около миллиона тонн). Полагают, что низкое содержание железа в морской воде этого района ограничивает развитие растительного планктона, который после такой “подкормки” сможет ежегодно поглощать свыше 6 млрд. т. CO2, т.е. примерно столько, сколько выбрасывает в атмосферу за год вся промышленность Земли.

     Однако  столь существенное вмешательство  человека в природные процессы, механизмы  которых до конца ещё не познаны, может привести к непредвиденным результатам.

     Потепление  климата из-за роста концентрации CO2 в атмосфере приведет к увеличению испарения с поверхности океана и, следовательно, увеличению количества осадков. Однако процесс потепления будет происходить неравномерно: у полюсов интенсивнее, чем на экваторе. Из-за этого изменятся характер атмосферной циркуляции, сила и направление ветров и океанских течений, распространение осадков. В результате может повыситься частота крупных аномалий температуры, а также засух в континентальных районах средних широт.

     Накопление  в атмосфере углекислого газа должно привести не только к изменению  климата. Еще В.И. Вернадский отмечал, что зеленые растения могут перерабатывать гораздо больше углекислого газа, чем поставляет им воздух современной атмосферы. Он рекомендовал использовать этот газ как удобрение. При удвоении содержания CO2  все культурные растения растут быстрее, раньше созревают, дают на 30-40% более высокий урожай. Таким образом, увеличение содержания  CO2  в атмосфере и связанное с этим потепление климата представляет собой явление скорее положительное, чем отрицательное. Однако не все придерживаются таких оптимистических взглядов. Даже незначительный подъем уровня Мирового океана может привести к негативным последствиям. Есть районы (Голландия, некоторые островные государства), где фермеры отвоевывают у моря каждый клочок суши. Сокращение площади плодородных земель нежелательно. Поэтому, прежде чем сделать окончательные выводы о последствиях парникового эффекта, нужно как можно более тщательно проанализировать ситуацию. 

     Методика  исследования

Методика  определения загруженности  улиц автомобильным транспортом и некоторых параметров окружающей среды, усугубляющих загрязнение