75038

Влияние автомобильного транспорта на атмосферный воздух г.Ноябрьска

Практическая работа

Экология и защита окружающей среды

Мы живём на дне воздушного океана. Эти слова много лет назад сказал ученик великого Галилея – Ториччели. Воздушный океан окружает нашу планету. Всё живёт в нём, и мы живём на его дне, охваченные им со всех сторон. Он доносит до нас пение птиц, шум леса, рокот волн. Он хранит в себе ароматы трав и цветов.

Русский

2015-01-12

813.5 KB

6 чел.

ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ  РАБОТА

«Влияние автомобильного транспорта

на атмосферный воздух г.Ноябрьска»

                              

Научный руководитель: Сухарева Светлана Владимировна,

                                                       учитель начальных классов, Муниципальное общеобразовательное учреждение

«Средняя образовательная школа № 12

Муниципального образования город Ноябрьск»,   

Научный    консультант:  Воздвиженская Лидия Сергеевна,

начальник отдела аналитического  контроля  источников                           загрязнения ЦЛАТИ по Ямало-Ненецкому АО.

                                      

Исполнитель: Журавлёва Дарья Алексеевна, 4б класс,

Муниципальное общеобразовательное учреждение

«Средняя образовательная школа № 12

Муниципального образования город Ноябрьск».

    

г.Ноябрьск, ЯНАО, Россия, 2012 год


Содержание

Введение…………………………………………….…………………........................3 - 5

Глава 1. Оценка состояния атмосферного воздуха г.Ноябрьска………………….5 - 8

1.1 Общая характеристика состояния атмосферного воздуха……………………..5 - 6

1.2  Влияние автомобильных выхлопных газов на  здоровье человека…………...6 - 8

а) Влияние на  человека оксида углерода

б) Влияние на человека оксидов азота

В)  Влияние на  человека углеводородов

Г) Влияние на  человека бенз(а)пирена

Д) Влияние  на  человека соединений свинца

Е) Влияние сажи на здоровье человека

Ж) Влияние формальдегидов на здоровье человека

Глава 2. Исследование атмосферного воздуха на перекрёстках  и транспортных магистралях города  Ноябрьска ………………………………………………………………………9 - 19

2.1.  Анализ работы экологов г.Ноябрьска по изучению загрязнений  атмосферного воздуха ………………………………… ……………………………………………….. …….    9 - 16

2.2   Биоиндикация как  метод наблюдения за качеством    воздуха.………………..16 - 19

Заключение………………………………………………………………………………20 - 21

Список  литературы ................................................................................................................22

Приложение

А) Атлас тематических карт……………………………………………………………..23 - 27

ВВЕДЕНИЕ

Мы живём на дне воздушного океана. Эти слова много лет назад сказал ученик великого Галилея – Ториччели. Воздушный океан окружает нашу планету. Всё живёт в нём, и мы живём на его дне, охваченные им со всех сторон. Он доносит до нас пение птиц, шум леса, рокот волн. Он хранит в себе ароматы  трав и цветов. Он  пропускает к нам солнечное тепло и   посылает потоки дождя. Воздушный океан определяет все жизненные процессы на Земле. Всё, чем мы живём, всё, чем мы любуемся и дышим, всё это даёт нам воздушный океан. Чистота этого океана    влияет на наше здоровье, настроение, учёбу.

   Воздух – один из самых  из самых необходимых  компонентов окружающей среды. Без него наше существование  невозможно. Он является нашей естественной потребностью. Человек, элементарно заткнувший себе нос и рот, не проживёт и нескольких минут.  В сутки человек потребляет около 1 кг пищи, до двух с половиной литров воды и кислород  из 20 кг воздуха. Город с населением 100 000 человек нуждается примерно в 0,3 миллиона тонн кислорода в год. В  городе Ноябрьске проживает 106,5 тыс. человек, он занимает территорию порядка 19 300 га.

Поступление кислорода  в атмосферу в условиях местного ландшафта проходит за счёт деревьев. Они поглощают различные газы и вырабатывают кислород. Но даже при интенсивном озеленении городской территории, городские возможности воспроизводства кислорода существенно ниже потребности.  

Муниципальное образование город Ноябрьск находится на юге Ямало-Ненецкого автономного округа. Благодаря выгодному географическому расположению город является южными воротами округа. Начало строительства Ноябрьска в 1978 году связано с освоением нефтегазовых месторождений. Нефтяная и газовая отрасли в настоящее время   определяют развитие Ноябрьского региона. Ноябрьск один из немногих городов Западной Сибири, где развиваются одновременно и нефтяная и газовая промышленности. Через Ноябрьск проходит железнодорожная магистраль Тюмень - Новый Уренгой и автомобильная дорога, связывающая Ямал с Ханты - Мансийским округом и далее с "большой" землей. В городе построен современный аэропорт, способный принимать большегрузные самолеты.

 Наш город славится огромным количеством автомобилей. Освоение просторов Севера привело в наш край целые колонны грузовых и специальных машин. Кроме того, жители Ноябрьска с удовольствием пользуются личным автотранспортом. Наши дворы стали огромными стоянками.  Естественно все выбросы автомобилей, стоящих с включёнными двигателями во дворах и на светофорах  влияют на здоровье жителей нашего города.

Целью данной работы является оценка  влияния автомобильного транспорта на атмосферный воздух   Ноябрьска на основных магистралях и перекрёстках  

и определение качества состояния атмосферного воздуха методом биоиндикации по комплексу признаков сосны обыкновенной.

Для достижения цели поставлены следующие задачи:

1. Проанализировать источники загрязнения воздуха в городе Ноябрьске. 

2. Изучить влияние загрязнений от  автомобилей на здоровье человека.

3. Сделать анализ исследований экологов на автодорогах и перекрёстках города.

4. Научиться определять степень загрязнения воздуха методом биоиндикации

5. Предложить мероприятия по охране воздушной среды города.

 Объект исследования: город Ноябрьск.

Предмет исследования: атмосферный воздух.

Гипотеза: если автотранспорт негативно влияет на  атмосферный воздух  в г.Ноябрьске, то возможно применение метода биоиндикации по комплексу признаков сосны обыкновенной, как доступного и пригодного для многолетнего экологического мониторинга

Источниками для написания работы явились исследования отдела аналитического контроля  источников загрязнения Центра лабораторного анализа и технических измерений (ЦЛАТИ) по ЯНАО в 2007 -2008 году. Это было самое масштабное исследование источников загрязнения воздуха, результаты которого вошли в Экологический паспорт г. Ноябрьска. Нам довелось принять участие в этих исследованиях. Тогда мы не предполагали, что наши интересы к качеству воздуха города послужат темой написания данной работы. А так же мы провели  наблюдение за состоянием атмосферного воздуха, используя метод биоиндикации  в течение зимы и лета     2010 и 2011 года.  В работу вошли результаты наблюдений 2011 года.

При исследовании были применены следующие общенаучные методы: наблюдение, анализ и синтез, индукция и дедукция и др., а также метод сравнения.

Методологические основы исследования отражены в трудах российских ученых:  Гудериана Р., Сергейчика С.А., Алексеева В.А., Хван Т.А.   В отечественной и зарубежной практике известен целый ряд методов, с помощью которых замеры и расчёты могут служить основой для оценки влияния автомобильного транспорта на атмосферный воздух. Но универсального метода, применимого для различных видов территорий и учитывающего все аспекты влияния на атмосферный воздух, не предлагается. Таким образом, тема исследования является достаточно актуальной.

Работа состоит из ведения, двух глав – теоретической и практической, заключения, списка литературы и источников, приложения.

Глава 1. Оценка состояния атмосферного воздуха г. Ноябрьска

Общая характеристика состояния атмосферного воздуха             

Город Ноябрьск по данным исследователей характеризуется существенным уровнем загрязнения воздушного бассейна.  Особенно зимой: в это время активно работают  котельные, а выбросы автотранспорта распространяются в приземном слое атмосферы.  

Источниками загрязнения воздуха в городе являются промышленные предприятия, коммунальные котельные и автотранспорт.

Проектирование Ноябрьска предусматривало расположение промышленных предприятий в специальном районе.  Промышленная зона была сразу отделена от жилых и социальных объектов города. Это позволило не выделять для каждого предприятия санитарно-защитную зону. Поэтому степень загрязнения  воздушного бассейна города от промышленности незначительна.   При этом город расположен с подветренной стороны преобладающего направления ветров, что сводит к минимуму влияние промышленной зоны на город.

Коммунальные котельные по данным исследований экологов вносят незначительный вклад в загрязнение воздуха. Основным источником загрязнений является автомобильный транспорт. На диаграмме показаны доли источников загрязнения воздуха по данным Экологического паспорта  МО г. Ноябрьска.1

Рис.1. Диаграмма. Источники загрязнения атмосферного воздуха на территории МО г.Ноябрьска

В Ноябрьске  недостаточно развита уличная сеть. Это  приводит к большой загрузке 7 улиц: Магистральная, Советская, Ленина, пр. Мира,  Высоцкого, Энтузиастов, Шевченко. На них приходится более половины всех автотранспортных потоков.

Парк автомобилей в нашем городе постоянно растёт и экологические проблемы, связанные с автомобильным транспортом становятся все более значимыми. Автомобильные отработавшие газы – это смесь примерно 200 химических элементов и соединений. В окружающую среду  от автомобилей поступают вредные вещества, среди которых наибольшую опасность представляют выбросы окислов азота, диоксида серы, сажи, оксида углерода, углеводородов, формальдегида.

Для оценки состояния воздушного бассейна и влияния загрязненности атмосферы на здоровье населения экологами был рассчитан комплексный показатель загрязнения атмосферы – индекс загрязнения атмосферы (ИЗА) по количеству пяти   загрязняющих веществ, преобладающих в общем объеме выбросов в атмосферу. Величина ИЗА5 по городу  Ноябрьск в зимний период   составляет 10,4. Это значение  индекса загрязнения атмосферы г. Ноябрьска находится в интервале  между средним и высоким уровнем загрязнения   воздуха.

Исходя из этого, можно сделать следующие выводы. Атмосферный воздух г.Ноябрьска характеризуется существенным загрязнением, основным источником которого является автотранспорт. На загрязнение атмосферы влияет рост числа автомобилей, перегрузка основных транспортных магистралей. Наибольший выброс вредных веществ наблюдается в зимнее время и по индексу загрязнения атмосферы фиксируется  выше среднего уровня.

1.2 Влияние автомобильных выхлопных газов на  здоровье человека

По воздействию на организм человека компоненты отработавших газов классифицируются на токсичные (ядовитые) - оксид углерода, оксиды азота, оксиды серы, углеводороды, альдегиды, свинцовые соединения; канцерогенные (вызывающие рак) – бенз(а)пирен; раздражающего действия - оксиды серы, углеводороды. Влияние перечисленных компонентов отработавших газов на организм человека зависит от их концентрации в атмосфере и продолжительности воздействия.

А) Влияние на человека оксида углерода.

При вдыхании оксид углерода проникает в кровь и образует соединение с гемоглобином. Оксид углерода реагирует с гемоглобином в 210 раз быстрее, чем кислород, что приводит к развитию кислородной недостаточности. Нарушается работа центральной нервной системы, дыхательной системы, снижение острота зрения. Оксид углерода (угарный газ) является в основном продуктом неполного сгорания топлива, около 80% его выбросов связано с автотранспортом. Особая опасность оксида углерода связана с тем, что его невозможно обнаружить в воздухе по запаху или цвету. Однако в наблюдаемых концентрациях в Ноябрьске этот газ не опасен. Среднее содержание оксида углерода за ноябрь-декабрь    составляет около  0,7 ПДКсс (среднесуточная предельно допустимая концентрация). 2

Б) Влияние на человека оксидов азота.

Оксиды азота являются главными загрязнителями воздуха. Оксид азота - бесцветный газ, под воздействием кислорода с течением времени преобразующийся в диоксид азота. Основным и самым мощным источником поступления оксида азота в атмосферу в городе является автотранспорт. Концентрация оксидов азота в городах увеличивается в 10-100 раз. Поступающие в атмосферу оксиды азота сохраняются в ней в течение 3-4 дней. В результате  химических реакций на солнечном свету  диоксид азота   вместе с углеводородами  образует токсический туман, называемый смогом. Средняя концентрация диоксида азота в зимний период в Ноябрьске  составила 1,53 ПДКсс (среднесуточная предельно допустимая концентрация). 3

 В настоящее время в связи с увеличением количества автомобилей можно предположить рост этого показателя. Оксид азота взаимодействует с другими загрязняющими атмосферу газами и вызывает угнетение дыхательной и центральной нервной системы. Воздействию оксидов азота в большей степени подвержены дети и люди, страдающие сердечно-сосудистыми заболеваниями.

В) Влияние на человека углеводородов.

В результате  фотохимических реакций   углеводороды с окислами азота образуют токсический туман - смог. Он вызывает затруднение дыхания, кислородное голодание, раздражение слизистой глаз, кашель. Средняя суточная концентрация углеводородов в исследуемом периоде в г.Ноябрьске составила менее 0,1 ПДКсс. 4

Г) Влияние на человека бенз(а)пирена

 (полициклический ароматический углеводород - ПАУ).

Попадая в организм человека, ПАУ постепенно накапливаются до критических концентраций, угнетает иммунную систему, и стимулируют образование злокачественных опухолей.  В нашем городе средняя суточная концентрация без(а)пирена превышает допустимую суточную концентрацию в 3,4 раза.5 Это опасно для здоровья человека.

Д) Влияние на человека соединений свинца.

Свинец способен накапливаться в организме, попадая в него через дыхательные пути, с пищей и через кожу. Поражает центральную нервную систему и кроветворные органы. Высокое содержание свинца в организме человека приводит к хроническому отравлению свинцом.

Ж) Влияние сажи на здоровье человека.

Среднее   содержание сажи  в зимний период составляет 3,8 ПДКсс. 6Сажа ослабляет дыхательную систему человека, осаждаясь как налёт на слизистых оболочках.

З) Влияние формальдегида на здоровье человека. 

Вызывает раздражение дыхательной системы, отравления, ослабляет работу почек. В нашем городе среднее за период содержание формальдегида находится в пределах нормы и составляет 0,2 ПДКСС.7

Таким образом, в зимний период наблюдалось превышение среднесуточных предельно-допустимых концентраций по следующим вредным для человека веществам:  диоксид азота  – в 1,53 раза, углерод (сажа)– в 3,8 раза, бенз(а)пирен –в 3,4 раза . 

Рис. 2. Диаграмма.  Концентрация загрязняющих веществ в атмосферном воздухе на территории МО г.Ноябрьска в зимний период

Глава 2.  

Исследование атмосферного воздуха на перекрёстках и транспортных магистралях города.

Автотранспорт является особым источником загрязнения атмосферы и представляет собой множество наземных точечных источников, сосредоточенных на основных автомагистралях. Выбросы автотранспортных потоков в районах автомагистралей и перекрёстков характеризуются высокими (часто больше ПДК) значениями концентраций и охватывают достаточно большие территории.  Наибольшее количество выбросов наблюдается во время стоянки автомобиля с включенным двигателем. Рядом с таким автомобилем  ощущается неприятный, порой удушливый запах выхлопных газов. Особенно это заметно на стоянках во дворах и перед светофором.

Причинами роста загрязнения атмосферного воздуха автомобилями, по нашему мнению, можно считать:

1) постоянно растущее количество автотранспортных средств,

2)  их техническое состояние,

3) использование топлива низкого качества,

4) низкое качество дорожного полотна,

5) неравномерное распределение транспортных потоков.

 Санитарная и экологическая службы г. Ноябрьска периодически проводят мониторинг  атмосферного воздуха.  Он предназначен для наблюдения за состоянием атмосферного воздуха, его загрязнением и за происходящими в нем природными явлениями, а также для  прогноза состояния атмосферного воздуха.  

Самый масштабный был проведён в 2008 году. Работы проводились в зимнее время, когда понижается температура воздуха, и наблюдаются перепады атмосферного давления, создаются неблагоприятные метеоусловия для рассеивания вредных веществ в атмосфере, образуется смог над транспортными магистралями города.

2.1. Анализ работы экологов г.Ноябрьска по изучению загрязнений атмосферного воздуха

Мы познакомилась с работой отдела аналитического контроля загрязнений окружающей среды ЦЛАТИ по изучению атмосферных загрязнений от автотранспорта. С разрешения руководителя отдела Воздвиженской Л.С. мы приняли  участие в их работе.      Нам поручили подсчёт легковых автомобилей, проезжающих за 1 час с 7 до 8 часов и с 17 до 18 часов (часы «пик») перекрёстки пр.Мира – ул.Советская,  ул.Советская – ул. Магистральная, ул.Ленина – пр.Мира. Такую работу мы проводили в течение трёх дней на каждом перекрёстке. Мы считали автомобили, движущиеся по проспекту Мира. Другая группа исследователей параллельно с нами тоже вела подсчёт  автомобилей, движущихся в направлении ул. Советская и Ленина. Потом мы суммировали результаты подсчётов. Одновременно специалисты производили забор проб воздуха и  делали замеры анализаторами, производили расчёты.

Исследования проводили  на 11 крупных перекрестках и основных автомагистралях города Ноябрьск.

В программу   мониторинга входили:

1) Замеры интенсивности и учёт состава транспортных потоков на перекрестках города за 1 час  в утренние и вечерние часы «пик» - с 7 до 8 часов и с 17 до 18 часов.

2) Отбор проб и аналитический  контроль качества атмосферного воздуха.

3) Определение факторов и степени загрязнения атмосферного воздуха.

4) Разработка  рекомендаций для оздоровления городской среды.

5) Определение перспективных направлений дальнейшей работы.

          Оказывается, загрязнение воздуха  можно определить в любом месте с помощью  приборов – анализаторов. Через них прокачивается определённый объём воздуха и на табло видны показатели загрязнений.  В лаборатории же исследуются пробы отобранного воздуха по индикаторным трубкам и специальным фильтрам.

Индикаторные трубки просты в использовании, дают результат в течение 1-2 минут, для каждого вида загрязнений используется специально предназначенная индикаторная   трубка. Индикаторные трубки и насос-пробоотборник входят в состав экспресс- лабораторий.     На фото я знакомлюсь с анализатором, метеоскопом.8

           

Представляем таблицу наблюдений интенсивности транспортных потоков на автомагистралях города. Эту масштабную работу экологам помогали проводить студенты Нефтегазового колледжа, приняли в этом участие и мы.  Результаты подсчёта интенсивности транспортных потоков вошли в Экологический паспорт г. Ноябрьска.

Таблица 1. Интенсивность транспортных потоков на основных автомагистралях       г.Ноябрьска («час пик»)9

№ п/п

Участок автомагистрали

(направление движения)

Наибольшая

интенсивность    движения

1

ул.Магистральная ( к пос.СМП-329)

899

2

ул.Магистральная ( к ул.Рабочая)

1225

3

ул.Магистральная ( к ул.Энтузиастов)

1101

4

ул.Магистральная ( к ул.Новоселов)

1086

5

ул.Магистральная ( к пр.Мира)

1177

6

ул.Магистральная (к ул.8 Марта)

1040

7

ул.Магистральная (к ул.Ленина)

1029

8

ул.Магистральная (к ул.Высоцкого)

1172

9

ул.Советская ( к ул.Энтузиастов)

505

10

ул.Советская ( к ул.Новоселов)

221

11

ул.Советская (к ул.Дружба)

1013

12

ул.Советская ( к пр.Мира)

1323

13

ул.Советская (к ул.8 Марта)

1557

14

ул.Советская (к ул.Ленина)

1309

15

ул.Советская (к ул.Высоцкого)

1382

16

ул.Республики (к ул.Энтузиастов)

712

17

ул.Республики (к ул.60 лет СССР)

755

18

ул.Республики (к ул.Космонавтов)

633

19

ул.Республики (к пр.Мира)

917

20

ул.Муравленко (к ул.Шевченко)

856

21

ул.Муравленко (к ул.60 лет СССР)

868

22

ул.Ленина (к ул.Космонавтов)

899

23

ул.Ленина (к пр.Мира)

1068

24

ул.Ленина (к ул.Джержинского)

1250

25

ул.Ленина (к ул.40 лет Победы)

1312

26

ул.Киевская (к ул.60 лет СССР)

342

27

ул.Холмогорская (от ул.Шевченко к пр.Мира)

621

28

ул.Изыскателей (к пр.Мира)

938

29

ул.Изыскателей (к ул.40 лет Победы)

1188

30

ул.Изыскателей (к ул.Высоцкого)

1156

31

ул.Изыскателей (к ул.Цоя)

656

32

ул.Северная (к пр.Мира)

460

33

ул.Северная (к ул.40 лет Победы)

492

34

ул.Энтузиастов (к ул.Советская)

843

35

ул.Энтузиастов (к ул.Республики)

1044

36

ул.Энтузиастов (к ул.Шевченко)

1092

37

ул.Шевченко (к ул.Киевская)

1198

38

ул.Шевченко (к ул.Холмогорская))

1329

39

ул.Шевченко (к ул.Изыскателей)

1055

40

ул.Шевченко (к ул.Северная)

477

41

ул.Новоселов ( к ул.Советская)

769

42

ул.60 лет СССР (к ул.Республики)

1019

43

ул.60 лет СССР (к ул.Ленина)

970

44

ул.60 лет СССР (к ул.Киевская)

674

45

ул.60 лет СССР (к ул.Холмогорская)

441

46

ул.Дружбы (к ул.Советская)

414

47

ул.Космонавтов (к ул.Ленина)

334

48

ул.Космонавтов (к ул.Холмогорская)

253

49

пр.Мира (к ул.Магистральная)

1615

50

пр.Мира (к ул.Советская)

1287

51

пр.Мира (к ул.Республики)

1245

52

пр.Мира (к ул.Ленина)

1058

53

пр.Мира (к ул.Холмогорская)

1015

54

пр.Мира (к ул.Изыскателей)

1049

55

пр.Мира (к ул.Северная)

503

56

ул.8 Марта (к ул.Советская)

789

57

ул.Дзержинского (к ул.Ленина)

586

58

ул.Ленина (к ул.Советская)

952

59

ул.40 лет Победы (к ул.Изыскателей)

1263

60

ул.Высоцкого (к ул.Советская)

1552

61

ул.Высоцкого (к ул.Изыскателей)

915

62

ул.Цоя (к ул.Изыскателей)

635

Курсивом выделены магистрали, где за 1 час во время «часов пик» движется более 800 автомобилей. Такая интенсивность движения зарегистрирована на 41 направлении.     Расчётным методом установлено, что при движении автомобилей более 800 единиц в час, наблюдается повышенное содержание вредных веществ в воздухе.

Как видно из таблицы 1, наибольшая интенсивность движения автомобильного транспорта наблюдается:

- по ул.Магистральная (по всей протяженности),

- по ул.Советская (от ул.Новоселов до ул.Высоцкого),

- по ул.Ленина (от ул.60 лет СССР до ул.Магистральная),

- по ул.Изыскателей (от пр.Мира до ул.Высоцкого),

- по ул.Энтузиастов и ул.Шевченко (от ул.Советская до ул.Изыскателей),

- по пр.Мира (от ул.Магистральная до ул.Изыскателей),

-  по ул.Высоцкого (от ул.Магистральная до ул.Изыскателей).

При интенсивности транспортного потока более 800 ед./час в атмосферном воздухе регистрируются загрязняющие вещества в концентрациях, превышающих средне – суточную ПДК. 

Рис.3. Диаграмма. Зависимость загрязнения атмосферного воздуха от интенсивности движения автотранспорта10

Расчет выбросов автотранспорта на магистралях и перекрестках г. Ноябрьска, проведенный специалистами показал, что ежегодный суммарный выброс загрязняющих веществ составляет 78 410 тонн в год. Наибольший удельный вес в общей массе выбросов автомобильного транспорта составляют выбросы: оксида углерода (68,3%), диоксида азота (16,2%),  углеводородов (14,5%).

Рис.4. Диаграмма. Распределение выбросов автотранспорта на магистралях и перекрёстках г.Ноябрьска

Результаты исследования атмосферного воздуха на городских магистралях показывают, что максимальный уровень загрязнения в районе пересечения улиц Магистральная-Высоцкого:

-  по диоксиду азота превышает в 5-10 раз ПДК,  саже – в 7,5 раз ПДК,  оксиду углерода – в 7 раз ПДК;

в районе пересечения улиц Магистральная-Рабочая: по диоксиду азота до 3 раз ПДК.

Рис.5. Диаграмма. Превышение средне - суточной предельно-допустимой концентрации вредных веществ на наиболее загрязнённых перекрёстках г. Ноябрьска

Таким образом, изучив практическую работу экологов города и приняв участие в их исследованиях, мы сделали выводы, что автомобильный транспорт существенно загрязняет атмосферный воздух, причём загрязнение носит локальный характер. Наиболее загрязнёнными магистралями являются те, где интенсивность движения превышает 800 автомобилей в час и перекрестки Магистральная - Высоцкого и Магистральная – Рабочая. Содержащиеся в выхлопных газах автомобилей диоксид азота, оксид углерода и углеводороды оказывают наиболее вредное влияние на человека.  Кроме интенсивности движения на уровень загрязнения воздуха по нашему мнению влияют техническое состояние транспортного средства, вид и качество используемого топлива.

В приложении в  «Атласе тематических карт» приведено графическое представление полей   концентраций  загрязняющих веществ от автотранспорта. По некоторым видам загрязнений рассеивание поля вредного вещества выходит за пределы нашего города.

2.2   Биоиндикация как доступный метод наблюдения за качеством воздуха.

Простым, всегда доступным, надёжным методом оценки загрязнения окружающей среды, особенно воздуха, является использование растений. Их называют биоиндикаторами, так как они являются живыми лабораториями и реально отражают состояние окружающей среды. Они изменяют свой внешний вид в зависимости от степени загрязнённости воздуха.

Инженер-эколог, Л.С.Воздвиженская, познакомила меня с такими растениями и деревьями Ямала и научила оценивать их состояние. Под её руководством мы провели наблюдения в разных районах города – Детском парке, район лесной полосы по ул.Цоя., ул.Высоцкого – Магистральной.

В нашем регионе используют для этих целей сосну, ель, лишайники,   иногда   Иван-чай. Говорят, если лишайник свисает с дерева бородой, значит с природой и окружающей средой всё в порядке.    Если сосны и ели зеленеют, хвоя равномерно распределена по ветвям, растёт густо, сочная – это тоже признак чистого пространства и, прежде всего воздуха. Если листья Иван-чая сочные, зелёные, а соцветия ярко-розовые, цветы равномерно распределены по соцветию, то  воздух  и почва не загрязнёны. Преимущество среди всех биоиндикаторов имеет сосна обыкновенная из-за своей чувствительности. Кроме того, она «дышит» круглый год.

Сосна широко распространена в нашем регионе. Она первая реагирует на загрязнения воздуха. Мелколиственные деревья – берёза, осина для биоиндикации не используются, т.к.  не так чутко реагируют на изменение экологии окружающей среды и имеют сезонность в жизнедеятельности (сбрасывание листвы).

Растения и деревья - биоиндикаторы  улавливают наличие в воздухе даже малых доз токсических веществ. Они реагируют на те концентрации вредных веществ, которые у людей и животных не оставляют видимых явлений отравлений. Таким образом, они выполняют индикаторную функцию.

   В зонах повышенной загазованности, запыленности, особенно на перекрёстке ул.Высоцкого – Магистральная, я наблюдала в летнее и зимнее время  повреждаемость растений: хвоя на соснах имеет желтый оттенок, местами  интенсивный; на ветках наблюдается выпадение хвои, многие ветви «облысевшие»; часть ветвей подверглась некрозу; много мелкой поросли; есть хвоинки с чёрными и жёлтыми  пятнами. Ниже представлены фото автора из этого района.

  Март 2011 г.. Июнь  2011 г.

В течение января - мая 2011 года мы в очередной раз наблюдали за состоянием хвои в районе пересечения улиц Высоцкого – Магистральная и в районе Детского парка. Мы  выбрали по 5 молодых сосен высотою 1-1,5 м на расстоянии 10-20 м друг от друга. Ежемесячно мы оценивали состояние хвои (примерно 100 пар хвоинок) на верхней части растений ( 20-25 см) и заносили результаты в таблицу.

Степень повреждения хвои за январь – май  2011 г.

                                                       на перекрёстке улиц Высоцкого – Магистральная

№ дерева

Хвоя без пятен

Хвоя с 2-3 пятнами

Хвоя более 3пятен

Желтизна хвои, усыхание

1

12

28

20

40

2

20

20

24

36

3

24

30

18

28

4

48

30

8

14

5

20

30

20

30

На перекрестке Высоцкого - Магистральная мы отмечали, и степень усыхания хвои. За весь период наблюдения хвоя усохла на сосне № 4 на одну треть. Дерево – биоиндикатор в радиусе 500 м от этого перекрёстка за зиму усохло почти целиком.

                                

На фото - пары хвоинок с черными пятнами и усыханием, от наших биоиндикаторов. 

Степень повреждения хвои за январь – май  2011 г. в Детском парке

№ дерева

Хвоя без пятен

Хвоя с 2-3 пятнами

Хвоя с более 3пятен

Желтизна хвои, усыхание

1

86

10

4

0

2

88

12

0

0

3

56

16

8

20

4

90

10

0

0

5

80

10

0

10

Мы  сделали выводы: Степень дыхания у всех сосен разная. Те сосны, что стоят ближе к дороге, «дышат» хуже. В районе Детского парка наши биоиндикаторы – сосны показывают хорошее состояние воздуха. Подобные результаты мы получала и прежде, работая под руководством инженеров - экологов. Ниже представлены фото автора из района детского парка.

                                     

                     Март 2011 года.                                     Июнь 2011 года.

          Деревья, вначале воздействия вредного фактора, сохраняют внешне неизменный вид. Но в них уже происходят значительные изменения во внутренней среде. Затем развиваются видимые признаки повреждения - желтизна, пятнистость, омертвление и опадание игл, торможение роста. Деревьям не хватает силы переработать вредные вещества, выброс кислорода ими в атмосферу снижается. Так деревья всё меньше и меньше очищают воздух.  «Легкие» нашей природы медленно погибают.

Таким образом, результаты исследования методом биоиндикации соответствуют результатам исследования, полученным экологами с помощью инструментальных и расчетных методов. Это говорит о том, что метод биоиндикации может быть использован как альтернативный при оценке состояния атмосферного воздуха. Биоиндикация является доступным и эффективным методом наблюдения за качеством атмосферного воздуха. Чутким биоиндикатором является широко распространённая сосна обыкновенная.

Заключение

Проделав всю работу согласно поставленным целям, мы получили подтверждение своей гипотезы, что влияние автомобильного транспорта на атмосферный воздух нашего города является агрессивным, нарушающим экологию окружающей среды и здоровье человека.  Уровень загрязнённости воздуха находится выше принятого условно среднего уровня загрязнения. Наибольший удельный вес в общей массе выбросов автомобильного транспорта составляют такие вредные вещества, как оксид углерода, диоксид азота, углеводороды.

 Загрязнение воздуха от автотранспорта зависит от интенсивности движения, технического состояния транспортного средства, используемого топлива и носит локальный характер. При интенсивности движения более 800 автомобилей в час наблюдается превышение предельно-допустимой средне - суточной концентрации. Наиболее загрязненными являются автомагистрали улиц Магистральная, Высоцкого, Советская, Ленина, Шевченко, проспект Мира. Концентрация вредных веществ, превышающая предельно-допустимую средне - суточную концентрацию  в атмосферном воздухе из-за выхлопных газов автомобилей  определяется на перекрёстках Магистральная – Высоцкого и Магистральная – Рабочая. Рассеивание загрязнений воздуха из этих мест происходит далеко за пределами города (см. карты Приложения). Наибольшую опасность для жителей города Ноябрьска представляет диоксид азота, он буквально наполняет все улицы и перекрёстки города (см. карты Приложения). Он опасен тем, что в результате химических реакций на солнечном свете вместе с углеводородами образует токсический туман - смог.

.В Ноябрьске есть районы чистого воздуха. Это район Детского парка и лесной парк вдоль улицы В.Цоя.

Для оценки состояния атмосферного воздуха можно применять доступный и эффективный метод биоиндикации. Результаты биоиндикации подтвердили показатели замеров загрязнённости воздуха и расчётных методов, применяемых экологами. В качестве биоиндикатора мы использовали сосну обыкновенную, она растёт по всему городу. Биоиндикацию можно применять для проведения многолетнего экологического мониторинга состояния воздушного бассейна г.Ноябрьска.  С экономической и технической сторон этот метод более выгоден.

 Работа по интересующей нас теме дала нам новые знания, навыки, доставила удовольствие быть исследователем. Полученные нами результаты наблюдений оказались полезными для наших друзей и знакомых. Многие их них не задумывались о том, как   автомобили могут загрязнять окружающую среду и как важно сохранить чистоту воздуха.

Мы считаем, что в качестве      первоочередных мероприятий по сохранению чистоты атмосферного воздуха могут быть:

  1.   Перераспределение транспортных потоков на основных магистралях города не более 800 автомобилей в час.
  2.   Строгие требования к парковкам.
  3.   Создание уличного защитного озеленения.
  4.   Создание автоматизированной системы регистрации уровня загрязнения с целью оповещения населения о качестве воздуха на перекрёстках.
  5.  Проведение регулярных влажных уборок – мойки - асфальтовых покрытий автомагистралей в летний период.
  6.   Поддержание хорошего качества дорожного полотна.
  7.  Использование экологически чистого топлива (например, газообразного).

Перспективными направлениями по снижению негативного воздействия от автотранспорта на атмосферный воздух могут быть:

  1.  ограничение въезда автотранспорта на отдельные территории города;
  2.  строительство новых магистралей, дорожных развязок;
  3.  строгие требования к парковкам;
  4.  повышение качества автомобильного топлива, использование газообразного топлива;
  5.  развитие общественного транспорта как альтернативы использования частного транспорта.

Мы считаем, что поставленные в работе задачи выполнены полностью. Мы проанализировали  источники загрязнения воздуха в городе Ноябрьске, изучили влияние загрязнений от  автомобилей на здоровье человека, сделали анализ исследований экологов на автодорогах и перекрёстках города, научились определять степень загрязнения воздуха методом биоиндикации,  предложили мероприятия по охране воздушной среды города.

Для проведения многолетнего экологического мониторинга состояния воздушного бассейна г.Ноябрьска. перспективным направлением в оценке влияния автотранспорта может быть биоиндикация. С экономической и технической сторон этот метод более выгоден.

 

Список литературы:

  1.  Алексеев В. А. Лесные экосистемы и атмосферное загрязнение. – Л.: Наука, 1990. – 197 с.
  2.  Гудериан Р. Загрязнение воздушной среды. – М.: Мир, 1979. – 200 с.
  3.  Крицман В.А., Станцо В.В. Энциклопедический словарь юного химика. – М.: Педагогика, 1990. – 450с.
  4.  Сергейчик, С.А. Древесные растения и оптимизация промышленной среды. - Минск: Наука и техника, 1984. – 168 с.
  5.  Экологический паспорт муниципального образования город Ноябрьск. Филиал ФБУ. Центр лабораторного анализа и технических измерений (ЦЛАТИ) по УрФО по ЯНАО, 2008. – 297 с.
  6.  http://znv.ru/konkurs2011/1423/2/9842_1423_2_1302331175.doc
  7.  http://www.ecocoop.ru/monitor/messages/1622.html
  8.  http://adm.yanao.ru/626/
  9.  Фотографии, использованные в работе, выполнены автором.


 Приложение.    Поле концентрации диоксида азота. Автотранспорт.

Розовый цвет – превышение ПДКсс, жёлтый цвет – ПДКсс, зелёный – рассеивание вещества до исчезновения.

 Приложение. Атлас тематических карт. Сера диоксид (ангидрид сернистый). Автотранспорт.

Отмечен перекрёсток Магистральная – Высоцкого.

 Приложение. Атлас тематических карт. Смесь углеводородов. Автотранспорт 

 Приложение. Атлас тематических карт. Формальдегид. Автотранспорт. 

Синий цвет  перекрёсток Магистральная - Высоцкого,  розовый - Магистральная – Рабочая.

 Приложение. Атлас тематических карт. Углерод (Сажа). Автотранспорт.

Выделен перекрёсток Магистральная – Высоцкого.

1 Экологический паспорт муниципального образования город Ноябрьск. Филиал ФБУ. Центр лабораторного анализа и технических измерений (ЦЛАТИ) по УрФО по ЯНАО, 2008  – с.69

2 Там же, с.71

3 Там же, с. 71

4 Там же, с.72

5 Там же, с.72

6 Там же, с.73

7 Там же, с.74

8 Фото автора

9 Там же,  с.72

10 Там же, с.91