Исследовательская работа: 'Мир, в котором я живу: проблема эксплуатации автомобилей'

Районная конференция юных исследователей окружающей среды

Номинация конкурса: "Экология воздушного бассейна"

Мир, в котором я живу:

Проблема эксплуатации автомобилей и здоровье человека.

Автор работы:

Куликов Михаил Александрович,

Ученик 11 класса.

Место выполнения работы:

с. Троицкое, МОКУ «Партизанская СОШ»

Руководитель:

Макаренкова Светлана Владимировна,

Учитель химии и биологии.

2013 г.

1. Введение

Человечество широко расселилось на планете, создавая разнообразные населеные пункты. Здоровая экология среды обитания человека связана с рациональным расположением промышленной, жилой, коммунальной, природной зон. Населенное место должно быть привлекательным благодаря чистоте, красоте архитектурных ансамблей. Отличаться безопасностью транспорта, снабжаться чистой водой. Каждый житель населенного пункта должен проявлять заботу о создании эстетически привлекательной и гигиенически здоровой среды жизни.

Здоровье человека во многом зависит от состояния среды помещения, в котором он проводит большую часть времени.

Человек истощает запасы энергии, накопленные в «тупиках» биосферы-газ, нефть, уголь.Современное человечество расходует потенциальную энергию биосферы почти в 10 раз быстрее, чем происходит ее накопление в результате деятельности организмов, связывающих солнечную энергию на Земле.

Человек использует ресурсы Земли. Он ежегодно извлекает около 100 млрд.тонн руды, горючих ископаемых и другого сырья. При этом 96-98% добываемого сырья идет на отходы. Добыча полезных ископаемых, уничтожение лесов, радиоактивное загрязнение и другие антропогенные воздействия приводят к повышению концентрации тяжелых металлов в окружающей среде. Бериллиозы, ванадиевые токсикозы, силикозы, свинцовые поражения нервной системы, ртутные отравления желудочно-кишечноготракта и почек, а также другие заболевания, вызванные токсичными элементами, все шире распространяются во всех странах.

С каждым годом экологическая ситуация на планете становится все более тревожной. Мощным фактором, влияющим на атмосферу, является урбанизированная среда.

Атмосферный воздух является компонентом окружающей природной среды, неотъемлемой частью среды обитания человека, растений и животных.

Среди глобальных экологических проблем регионального характера одной из важных является проблема, связанная с загрязнением атмосферы. Загрязнение воздушной среды оказывает непосредственное и косвенное влияние на человека, живую и неживую природу. Атмосферу загрязняют выбросы химических веществ, транспортные выбросы, выбросы водяного пара, большого количества нагретых воздушных масс.

Источниками загрязнения в нашем селе являются: промышленные предприятия, расположенные в промышленной зоне между селом и городом Элиста. А также увеличение числа автотранспорта, химизация сельского хозяйства.

В выхлопных выбросах автомобилей содержатся оксиды азота NO и NO_2,угарный газ,углеводороды, сажа-продукты неполного сгорания топлива, сернистый газ, тяжелые металлы. Каждый автомобиль выделяет до 4 кг этих веществ за сутки. За 100 км пути автомобиль использует столько же кислорода, сколько человек за всю свою жизнь.Чем больше расходуется топлива на единицу пробега, тем выше загрязнение: тяжелые грузовики расходуют его в несколько раз больше, чем легковые автомобили.

Тяжелые металлы легко включаются в биогеохимический круговорот и надолго в нем удерживаются. Они избирательно поглощаются растениями из воды и почвы, в составе пищи попадают в организмы животных и человека.

Характер загрязнения почвы существенно зависит от качества сточных вод, спускаемых промышленными и сельскохозяйственными предприятиями. Свинец попадает в почву главным образом из выхлопных выбросов автомобилей, использующих этилированный бензин. В результате сгорания топлива растет концентрация свинца в воздухе и почве, оксиды серы и азота поступают в атмосферу, образуя кислотные дожди. Попадая в почву, они снижают ее плодородие, изменяют кислотность, подавляют жизнедеятельность бактерий, уменьшают численность дождевых червей. В настоящее время свинец накопился в окружающей среде в значительных, но не поддающихся учету количествах, что затрудняет адекватную оценку его воздействия.

После попадания в организм человека часть свинца выводится с мочой, а часть, в зависимости от возраста, рациона питания и ряда других факторов, остается в организме. Попав в организм, свинец поступает в кровь, а затем откладывается в костях, почках, печени, мозге, волосах, ногтях, зубах. Свинец оказывает необратимое воздействие на нервную, репродуктивную систему, вызывает анемию, задержку умственного и физического развития у детей, повышение кровяного давления, агрессию, депрессию. В высоких дозах (80-100 мкг/дл крови) он приводит к разрушению эритроцитов и ухудшению работы почек у детей.

Некоторые растения наиболее чутко реагируют на характер и степень загрязнения окружающей среды. Это означает, что они могут служить живыми индикаторами состояния среды. Индикаторные растения могут использоваться как для выявления отдельных загрязнителей воздуха, так и для оценки качественного состояния природной среды.

На уровне вида и сообщества о состоянии природной среды можно судить по показателям продуктивности растений.

Деятельность человека стала грозным фактором, угрожающим существованию многих видов растений и животных.

С 1600 г. исчезли 36 видов млекопитающих и 94 вида птиц. Если 400 лет назад биосфера теряла примерно по одному виду млекопитающих и птиц за 3 года, то в наше время вымирает в среднем по одному виду каждые 8 месяцев, а по мнению ряда ученых, ежечасно вымирает 1 вид растений или животных.

В 21 веке, как свидетельствуют данные Всемирного фонда дикой природы, возможно, исчезнут десятки тысяч видов растений и животных. Мы можем оказаться перед лицом катастрофического обеднения живой природы Земли.

Человек разрушает живой мир, хищнечески и беспощадно уничтожает его ради сиюминутных интересов. На наших глазах происходит гигантское обеднение генофонда биосферы вследствие вымирания видов, сокращения их популяционного разнообразия и численности особей во всех сокращающихся по территории популяциях.

Актуальность данной темы обусловлена возрастающим количеством автомобильного транспорта и решением проблемы его воздействия на качество сельской местности и здоровье населения.

Новизна и практическое значение: впервые была обследована и оценена загрязненность территории, прилегающей к участку МОКУ «Партизанская СОШ», Курдюковский сад и Федеральная трасса, дана их сравнительная характеристика. Результаты исследования будут доведены до сведения учеников, чтобы привлечь их к бережному отношению к природе.

Решение экологических проблем - не простая задача. К счастью, есть люди, которые не оставляют природу без внимания,- это экологи. Именно их усилиями решаются многие экологические проблемы. Создаются охраняемые территории (ботанические сады, заповедники, заказники и др.), пытаются сохранить генофонд планеты. Так, у нас, в Калмыкии тоже существуют: Государственный природный биосферный заповедник «Черные земли», здесь под охраной находятся водоплавающие птицы и сайгаки, а также есть заказники, рыбоводные заводы, сохраняющие и приумножающие количество ценных рыб.

Цель работы:

1. Показать взаимосвяь состояния здоровья человека и среды обитания;

2. Научиться выявлять наиболее актуальные для среды обитания современного человека проблемы;

3. Исследовать загрязнение воздуха автотранспортом;

4. Произвести расчетную оценку количества выбросов вредных веществ в воздух от автотранспорта;

5. Определить рН почвы;

6. Исследовать почву на засоленность, определение относительного количества почвенных нитратов, фосфатов, содержание тяжелых металлов;

7. Сделать отбор проб почвы на школьном участке, в Курдюковском саду, вдоль Федеральной трассы;

Объект исследования - пробы почвы и растений со следующих участков: Курдюковский сад, школьный двор, Федеральная трасса.

Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи:

• Изучить литературные источники о вреде автотранспорта и экологических проблемах;

• Практически ознакомиться с методикой определения рН почвы, количества почвенных нитратов, фосфатов, содержание тяжелых металлов, научиться рассчитывать количество вредных выбросов в воздух от автотранспорта;

• Провести анкетирование среди местного населения с целью выяснения, где по их мнению чище воздух;

• Провести химический анализ почвы на карбонаты, сульфаты, хлориды, натрий и тяжелые металлы.

Место проведения исследовательской работы -МОКУ «Партизанская СОШ».

II. Основная часть

2.1. Методы исследования

При выполнении данной работы мы руководствовались методикой, взятой из сборника Алексеева С.Б. и Беккера А.М. "Изучаем экологию - экспериментально" /1/.

2.1.1. Исследование загрязнения воздуха автотранспортом.

Выбрать 3 участка с разной интенсивностью автомобильного движения. На каждой из них определить участок дороги протяженностью в 100 м. Подсчитать число единиц автотранспорта, проходящего по участку за 15 мин. Умножив полученное число на 4, мы узнаем их численность за час. Рассчитать общий путь, пройденный всеми машинами за 1 час. S=N*100 м. Рассчитать количество топлива, сжигаемое двигателями автомашин, R=S*K, где К-расход топлива на 1 км.

2.1.2. Расчет количества вредных выбросов.

Собрать по 100 г растительных проб одного вида растений с данных участков. С помощью ножниц измельчить растения и добавить к каждой пробе по 50 мл этилового спирта и воды. Тщательно перемешать, чтобы соединения свинца перешли в раствор, затем профильтровать, упарить экстракт до 10 мл. Добавлять его по каплям в свежеприготовленный раствор сульфида натрия. Черный осадок сульфида свинца укажет на наличие в экстракте ионов свинца, а концентрация осадка - на его количество /2/.

2.2. Определение степени засоленности почвы.

2.2.1. Обнаружение карбонатов в почве.

К пробе почвы добавить несколько капель 10%-й соляной кислоты. Если почва содержит карбонат-ион, то под действием кислоты начнется выделение углекислого газа. Интенсивность образования углекислого газа (бурное, среднее, слабое), дает количественную оценку содержания карбонат-иона в почве /3/.

2.2.2. Определение наличия хлоридов в почве.

Поместить 25 г почвы в коническую колбу, добавить 50 мл дистиллированной воды, взболтать содержимое колбы, дать отстояться в течение 5-10 мин. Затем еще раз взболтать и отфильтровать. Отлить в пробирку 5 мл почвенной вытяжки и добавить несколько капель 10%-й азотной кислоты. По каплям добавлять раствор нитрата серебра. Если хлориды присутствуют, то образуется хлопьевидный белый осадок хлорида серебра /3/.

2.2.3. Обнаружение сульфатов в почве.

К 5 мл почвенной вытяжки прилить несколько капель концентрированной соляной кислоты и

3 мл раствора хлорида бария. Если почва содержит сульфат-ион, то появляется молочный осадок сульфата бария /3/.

2.2.4. Обнаружение солей натрия.

Ионы натрия обнаруживают по ярко-желтой окраске пламени. Для этой цели используют нихромовую проволоку. Ее вначале прокаливают в пламени спиртовки докрасна, затем вносят в исследуемый раствор, а после - в пламя спиртовки и отмечают цвет пламени /4/.

2.2.5. Определение рН почв.

В пробирку поместить почву (столбик почвы должен быть 2-3 см). Прилить дистиллированную воду, объем которой должен быть в 3 раза больше объема почвы. Закрыть пробирку пробкой. Тщательно встряхивать в течение 1-2 минут. Профильтровать полученную смесь почвы и воды. Затем на универсальный индикатор нанести почвенный раствор и определить по окраске индикатора рН почвы /4/.

2.3. Метод социологического опроса

2.4. Метод фотографирования

2.5. метод работы с дополнительной литературой.

3. Результаты исследования.

1. Сравнительный анализ проб почв был проведен для 3-х участков: школьный двор Партизанской школы, Курдюковский сад, Федеральная трасса.

2. В проведеном анкетировании приняло 5о респондентов. Результаты анкетирования показали, что в качестве наибольшей угрозы для жизни будущих поколений учащиеся нашей школы обозначили следующие проблемы:

• Аварии на атомных станциях- 80,7%

• Загрязнения питьевой воды-20%

• Выхлопные газы-56,8%

• Исчезновение лесов, биологических видов, живой природы-62%

• Загрязнение в результате с/х деятельности-47%

3. Результаты по исследованию проб почв мы свели в таблице 1-3 с целью сравнения полученных данных

Таблица 1.Определение степени засоленности почв.