Двигатель внедорожника выбрасывает в воздух около 400 г углекислого газа на каждый километр пути

Добавил пользователь Дмитрий К.
Обновлено: 20.09.2024

1.Определите на какую тему в экологии предложена задача.

2.Вспомните основные положения данной темы.

3.Проверьте какие законы химии или физики позволят вам решить эти задачи.

4.Предложите решение задачи; условие задачи переписывать ненужно.

Задачи

ХИМИЯ

Массовая доля химического элемента в веществе находится по отношению атомной массы химического элемента, умноженной на количество его атомов в этом соединении, к молекулярной массе вещества. Например, для определения w кислорода (оксигена) в молекуле углекислого газа СО2 вначале найдем молекулярную массу всего соединения. Она составляет 44. В молекуле содержится 2 атома кислорода. Значит w кислорода рассчитываем так: w(O) = (Ar(O) · 2 ) / Mr(СО2)) х 100%, w(O) = ((16 · 2) / 44) х 100% = 72,73%.

Молярная масса – это масса одного моля вещества. Моль, в свою очередь, – количество вещества, в котором содержится определенное количество мельчайших частиц, которые участвуют в химических процессах.

Постоянство состава вещества. Вещество, независимо от способа его получения, всегда имеет постоянный качественный и количественный состав.

Вещества с постоянным составом названы дальтонидами в честь английского химика Джона Дальтона.

Состав дальтонидов описывается химическими формулами с целыми стехиометрическими коэффициентами, например Н₂О, НCl, СН₄, СO₂, С₂Н₅ОН.

Из закона постоянства состава следует, что при образовании сложного вещества элементы простых веществ соединяются друг с другом в строго определенных массовых долях.

Массовая доля элемента ω_Э показывает, какую часть составляет масса данного элемента от массы всего вещества, где

n – число атомов;

Ar_Э – относительная атомная масса элемента;

Mr – относительная молекулярная масса вещества.

Задание 1. Приведите примеры физических тел и веществ, присутствие которых в природе (воде, почве, воздухе) является загрязнением. Какой вид загрязнения является более заметным: загрязнение физическими телами (например, осколками бутылок, обрывками бумаги) или загрязнение веществами (например, метан в атмосфере или соли свинца в воде)? Согласны ли вы с тем, что более заметное загрязнение является и более вредным? Почему?

Задание 2. В 2000 году человечество выбросило в атмосферу такое количество углекислого газа, что содержание углерода в нем составило примерно 6 млрд. тонн.

Сколько тонн углекислого газа было выброшено в 2000 году?

Задание 3. Дефолиантами называются вещества, вызывающие искусственный листопад. Их применение облегчает машинную уборку урожая. В составе одного из дефолиантов обнаружено 21,6% натрия, 33,3% хлора и 45,1% кислорода. Определите химическую формулу этого вещества.

Задание 4. Двигатель внедорожника выбрасывает в воздух около 400 г углекислого газа на каждый километр пути. Сколько м 3 СО₂ выбрасывает двигатель внедорожника за один день, если среднегодовой пробег составляет 20 тыс. км?

Задание 5. Почему реакция взаимодействия оснований и кислот называется нейтрализацией?

Если щелочные батарейки пролежат во влажном грунте всего два – три месяца, их металлический корпус разрушится, а содержимое попадет в грунт. Напишите реакцию, с помощью которой можно сделать безопасным для окружающей среды содержимое батареек, работающих на калиевой щелочи.

ФИЗИКА

Задание 6. Почему птицы безнаказанно садятся на провода высоковольтной линии электропередачи?

Ответ. Тело сидящей на проводе птицы представляет собою ответвление цепи, включенное параллельно участку проводника между ногами птицы. При параллельном соединении двух участков цепи величина тока в них обратно пропорциональна·сопротивлению. Сопротивление тела птицы огромно по сравнению с сопротивлением небольшой длины проводника, поэтому величина тока в теле птицы ничтожна и безвредна. Нужно добавить еще, что разность потенциалов на участке между ногами птицы мала.

Задание 7.Почему на нефтебазах не наливают нефтепродукты в цистерны до самого края?

Ответ. При нагревании бензин, лигроин и т.п. сильно расширяются. Заполнение цистерн до краев привело бы к потерям горючего и загрязнению окружающей среды.

Задание 8. Почему сады не рекомендуется разводить в низинах?

Ответ. Холодный воздух, как более плотный, будет скапливаться в более низких местах. В таких местах бывают чаще заморозки, пагубно влияющие на фруктовые деревья.

Критерии оценки практической работы:

- выполнение работы в полном объеме с соблюдением необходимой последовательности;

- описание работы соответствует требованиям, изложение последовательное, логичное, грамотное;

- выводы сделаны грамотно, используют химические и физические обоснования, соответствуют заявленной цели работы.

Выводы по работе (воспользуйтесь данными вопросами):

1. Какие основные вопросы экологии были отражены в задачах

2. Какова роль человека в созданных экологических ситуацияъх.

Рекомендуемая литература

2. Игнатов В.Г., Кокин А.В. Пути обеспечения региональной экологической безопасности в сбалансированном природопользовании.//Государственное и муниципальное управление. Ученые записки СКАГС, №2, 2018. С.17-27.

3. Использование и охрана природных ресурсов в России. Бюллетень НИА "Природные ресурсы", N 9-10, 2003 г.

4. Мекуш Г.Е. Экологическая политика и устойчивое развитие. М.: МаксПресс, 2017.

5. Повестка на 21 век. Конференция ООН по охране окружающей Среды и развитию, Рио-де-Жанейро, июнь 1992 г. Извлечения. М.: Центр координации и информации Социально-экологического союза, 1997 г., 31 с.

6. Шальнев В.А. Проблемы взаимодействия общества и природы: взгляд географа. - Ставрополь: Изд-во СГУ, 2016. - 110 с.

Электронные издания:

Практическая работа №7

Тема. Сравнительное описание естественных природных систем и агроэкосистем.

Цель: закрепить знания о структуре экосистем, научить составлять описание природных и искусственных экосистем, объяснять различия между ними и их значение;

Студент должен

Знать:

Уметь:

Умение определять состояние экологической ситуации окружающей местности и предлагать возможные пути снижения антропогенного воздействия на природу

-Умение пользоваться основными методами научного познания: описанием, измерением, наблюдением — для оценки состояния окружающей среды и ее потребности в охране.

Доступно для всех учеников 1-11 классов и дошкольников

Задачи экологического содержания на уроках математики

Проблемы экологии являются глобальны-ми проблемами современности, поэтому экологическое образование и воспитание — одно из приоритетных направлений учеб-но-воспитательного процесса в современ-ной школе.

Экологические связи в природе основа-ны на количественных закономерностях, следовательно, экологический материал может широко использоваться на уроках математики при решении текстовых задач. Это позволит формировать у младших школьников экологические знания — осно-ву экологического воспитания, понимание взаимосвязей, существующих в природе, воспитывать интерес к природе и ее законо-мерностям, учить их бережному отноше-нию к природе, воспитывать чувство ответ-ственности за свое поведение в природе, а также формировать понимание того, что на-рушение равновесия в природе пагубно сказывается на жизни самого человека и может привести к непоправимым послед-ствиям.

Приведем примеры задач экологическо-го содержания, которые могут использо-ваться в ходе изучения математики в IV классе.

Задача 1. Известно, что выброс угарно-го газа в атмосферу составляет для легко-вой автомашины 20 г/км, а для грузовой ав-томашины — 170 г/км. Одно лиственное де-рево перерабатывает за 1 ч в среднем 2 кг угарного газа. Определите, какое количест-во машин в среднем проходит мимо вашего дома за 1 ч и какое минимальное количест-во деревьев должно быть посажено на от-резке вашей улицы длиной 1 км.

Пояснение. Эту задачу целесообразно предложить в качестве домашнего мини-

проекта, объяснив технологию работы с ним. Подсчет автомобилей должен произ-водиться в течение 15 мин 3 раза в день: ут-ром, в середине дня и вечером. Определив среднее количество автомашин, проходя-щих мимо дома за 15 мин, и умножив это количество на 4 (так как 15 мин — это 1/4 ч), мы получим среднее количество ма-шин, проезжающих мимо дома за 1 ч. Нап-ример, утром мимо дома за 15 мин проехало 20 легковых машин, в середине дня — 60, а вечером — 10. Тогда среднее количество ма-шин равно (20 + 60 + 10) : 3 = 30, за 1 ч в среднем проедет 30 ' 4 = 120 машин. Следо-вательно, на отрезке улицы длиной в 1 км эти машины выделят 20 ' 120 = 2400 (г), т.е. 2 кг 400 г угарного газа.

Пусть утром проехало 5 грузовых автомо-билей, днем — 15, а вечером — 4. Тогда в сред-нем за 1 ч проезжает (5 + 15 + 4) : 3 '4 = 32 ав-томобиля. Они выделяют угарного газа 170 ' 32 = 5440 (г), т.е. 5 кг 440 г. Тогда всего на отрезке улицы длиной 1 км выбрасывает-ся за 1 час 2 кг 400 г + 5 кг 440 г = 7 кг 840 г угарного газа. Это почти 8 кг. Так как одно дерево перерабатывает за 1 час 2 кг угарно-го газа, то на отрезке улицы длиной в 1 км должно быть не менее 4 деревьев.

Работу над заданием можно оформить в виде отчета о соответствии уровня озелене-ния улицы, где проживают ученики, необ-ходимым нормам. Если этот уровень ниже подсчитанных показателей, то можно пред-ложить школьникам составить пожелания по озеленению улицы. Для этого они могут обратиться к справочной литературе и со-ставить рекомендации не только по количе-ственному, но и по качественному составу деревьев, которыми они предлагают озеле-нить улицу. При этом могут учитываться

различные показатели: скорость роста тех или иных видов деревьев, количество выде-ляемого ими кислорода, способность к от-фильтровыванию пыли и т.д. Результатом организованной таким образом работы мо-жет быть законченный проект озеленения улицы.

Задача 2. В сутки 1 человек поглощает в среднем 600 г кислорода и выдыхает 750 г углекислого газа. В солнечный день 1 га ле-са поглощает около 240 кг углекислого газа и выделяет около 200 кг кислорода. Один автомобиль в среднем выбрасывает в атмо-сферу за 1 сут. 550 г углекислого газа. Ка-кую площадь (для обеспечения населения кислородом и поглощения выделяемого уг-лекислого газа) должны занимать леса вок-руг города, в котором проживает 150 000 че-ловек и каждый двадцатый житель города имеет автомобиль?

Пояснение. Решение задачи выглядит следующим образом:

1) 600 г ' 150 000 = 90 000 000 г = = 90000кг = 90т (кислорода поглощают за 1 сут. жители города);

2) 750 г ' 150 000 = 112 500 000 г = = 112 500 кг = 112 т 500 кг (углекислого га-за выдыхают за 1 сут. жители города);

3) 150 000 : 20 = 7 500 (машин в городе); 4) 550 г ' 7 500 = 4 125 000 г = 4 125 кг =

= 4 т 125 кг (выбрасывают машины угле-кислого газа);

5) 112 т 500 кг + 4 т 125 кг = 116 т 625 кг (углекислого газа поступает в атмосферу за 1 сут.);

6) 116 625 : 240 = 485 (ост. 225) — более 485 га леса необходимо для поглощения вы-деляемого городом углекислого газа;

7) 90 т = 90 000 кг; 90 000 : 200 = 450 га (леса необходимо для обеспечения жителей кислородом).

Для обеспечения жителей кислородом необходимо, чтобы леса вокруг города за-нимали не менее 450 га. Однако такая пло-щадь лесов недостаточна для поглощения выделяемого жителями и автомобилями уг-лекислого газа. Для этого необходимо, что-бы площадь леса вокруг города составляла более 485 га.

Учитель может обратить внимание школьников на то, что автомобили выделя-ют в атмосферу не только углекислый газ,

но и много других вредных веществ. Кроме того, вредные выбросы в атмосферу произ-водят работающие в городе предприятия, при их работе также сжигается кислород. Поэтому лесам, произрастающим вокруг города, трудно справляться со всеми вред-ными выбросами и обеспечивать необходи-мое количество кислорода. Следовательно, задача человека — не только охранять и бе-речь леса, но и озеленять города. Чем боль-ше в городе деревьев, тем комфортнее его жителям, тем меньше они подвержены рис-ку различных заболеваний, возникающих из-за загрязнения атмосферы.

После решения данной задачи учитель может организовать небольшое исследова-ние, направленное на выявление соответ-ствия площади лесов вокруг их населенно-го пункта рассчитанным нормам. Для этого педагог должен предоставить учащимся данные о численности населения их города (или поселка) и о примерной площади на-саждений вокруг населенного пункта. Ис-пользуя данные, ученики рассчитывают минимально необходимую площадь лесов и делают соответствующие выводы. Резуль-таты работы можно оформить в виде отче-та, содержащего числовые расчеты, выводы и рекомендации.

Предложенные задания направлены на решение таких задач математического обра-зования, как отработка навыков выполне-ния действия с многозначными числами, повторение соотношений между различны-ми единицами массы, на формирование умения решать текстовые задачи с большим количеством данных. Подобные задания со-держат богатые образовательные, развиваю-щие и воспитательные возможности. В ходе их выполнения у учащихся формируются такие информационные умения, как работа со справочной литературой; создание ин-формационных продуктов, в частности, текстового отчета об уровне озеленения улицы (с прилагающимися математически-ми расчетами) и проекта озеленения улицы (с аргументированным обоснованием выбо-ра деревьев). Кроме того, выполнение по-добных заданий способствует формирова-нию умения учиться, формированию эле-ментарных исследовательских навыков, воспитанию активной жизненной позиции.

Доступно для всех учеников 1-11 классов и дошкольников

Исследование загрязнения воздуха выхлопными газами автотранспорта в некоторых районах г. Нижнекамска

2.1. Материал и методика

Для достижения поставленной нами цели была проделана работа по следующей методике:

1) выбирался определенный участок автодороги и подсчитывалось количество единиц автотранспорта разных типов, проезжающих в каждом пункте за 1 час (подсчет проводили в каждом пункте 3 дня по 3 раза в сутки (утром, днём и вечером) и вычисляли среднее значение, которое и принимали за истинное).

2) рассчитывался общий путь (ОП), пройденный подсчитанным количеством автомобилей каждого типа за час. При этом учитывали, что скорость передвижения легковых автомобилей по городу 70 км/ч, грузовых – 40 км/ч, автобусов – 50 км/ч.

3) Используя данные по количеству автомобилей и опираясь на нормы расхода топлива автотранспортом при движении в условиях города (таблица 6), рассчитывалось количество топлива (Т, в литрах) разного вида, сжигаемого при движении двигателями автомашин, по формуле: Т = ОП * УР.

Таблица 6. Нормы расхода топлива автотранспортом при движении в условиях города.

Средние нормы расхода топлива (л на 100 км)

Удельный расход (УР)

топлива (л на 1 км)

Дизельный грузовой автомобиль

4) Используя данные о количестве топлива разного вида, сжигаемого при движении двигателями автомашин и значение коэффициентов, определяющих выброс вредных веществ от автотранспорта в зависимости от вида горючего (таблица 7), рассчитывали количество выделившихся вредных веществ в литрах по каждому виду топлива и всеми видами транспорта. Коэффициент численно равен количеству вредных выбросов соответствующего компонента (в л) при сгорании в двигателе автомашины / количества топлива (также в л), необходимого для проезда 1 км (то есть равного удельному расходу).

Таблица 7. Значение коэффициентов, определяющих выброс вредных веществ от автотранспорта в зависимости от вида горючего.

m= В х 28/ 22,4 ( угарный газ) (1)

m = В х 70/ 22,4 ( углеводороды) (2)

m = В х 46/ 22,4 (соединения азота) (3)

Расчет объёма воздуха, необходимого для разбавления, производился через пропорцию:

1 м 3 - ПДК загрязнителя

V воздуха - m загрязнителя.

2.2. Результаты исследования.

Подсчитано количество автомобилей, проезжающих на изучаемых участках автодороги за час. Полученные данные внесли в таблицу 8.

Таблица 8. Учёт автотранспорта.

Количество автомобилей за 1 час

Общий путь, пройденный автомобилями каждого типа за 1 час

Бензин (в литрах )

Дизельный грузовой автомобиль

Таблица 9. Количество вредных веществ, содержащихся в выхлопных газах автомобилей в зависимости от вида топлива.

Количество вредных веществ

Всего( В ) в литрах

5) рассчитаны масса загрязнителей и количество воздуха, необходимого для разбавления химических соединений, содержащихся в выхлопных газах автотранспорта (таблица 10). Для обезвреживания угарного газа необходим объём воздуха не менее 3 млн. – 4 млн. м 3 , углеводородов – более 170 тыс. м 3 , а, чтобы обезопасить соединения азота потребуется более 27 млн. м 3 воздуха (диаграмма 4, приложение 1).

Таблица 10. Содержание загрязнителей в выхлопных газах автомобилей.

Вид вредного вещества

Количество, в литрах

Масса, в граммах

Количество воздуха для разбавления, в м 3

Значение ПДК мг/ м 3

На основании полученных данных были сделаны следующие выводы:

3) наиболее загрязненным участком автодороги является центр города в районе ост. Джалиль, где за час в атмосферу выбрасывается 11871,36-13608,24 л загрязняющих веществ;

4) из всех видов автотранспорта наибольшее влияние на загрязнение атмосферного воздуха г. Нижнекамска оказывают легковые автомобили, т.к. их количество в городе больше;

5) Для разбавления угарного газа необходим объём воздуха не менее 3 млн. – 4 млн. м 3 , углеводородов – более 170 тыс. м 3 , а, чтобы обезопасить соединения азота потребуется более 27 млн. м 3 воздуха.

6) для улучшения качества атмосферного воздуха можно предложить следующие меры: а) увеличение числа зеленых насаждений в черте города; б) перевод транспорта на более экологически чистое топливо; в) установка на автомобилях очистных фильтров; г) строительство объездных автодорог.

1. Практическая часть

1.1 Количество выбросов вредных веществ, поступающих от автотранспорта в атмосферу

Всего за 20 мин

Общий путь за 1 час, L _j , км

Легковые автомобили (бензиновые, дизельные)

Автобусы (бензиновые, дизельные)

Легковые автомобили: N _j = 38·3 = 114; L _j = 114·1,5 = 171 (км)

Грузовые автомобили: N _j = 6 ·3 = 18; L _j = 18·1,5 = 27 (км)

Автобусы: N _j =23·3 = 69; L _j = 69·1,5 = 103,5 (км)

Газель: N _j = 9·3 = 27; L _j = 27·1,5 = 40,5 (км)

Количество выбросов вредных веществ, поступающих от автотранспорта в атмосферу, может быть оценено расчетным методом. Исходными данными для расчета количества выбросов являются:

• число единиц автотранспорта, проезжающего по выделенному участку автотрассы в единицу времени;

• нормы расхода топлива автотранспортом

1.2 Нормы расхода топлива

Удельный расход топлива Yj (л на 1 км) диз. топливо

Удельный расход топлива Yj (л на 1 км) бензин

Значения эмпирических коэффициентов (К), определяющих выброс вредных веществ от автотранспорта в зависимости от вида горючего, приведены в таблице.

1.3 Коэффициенты выброса

Значение коэффициента (К)

Коэффициент К численно равен количеству вредных выбросов соответствующего компонента при сгорании в двигателе автомашины количества топлива, равного удельному расходу (л/км).

1.4 Обработка результатов и выводы

Рассчитаем общий путь, пройденный выявленным числом автомобилей каждого типа за 1 час (L, км), по формуле:

j - обозначение типа автотранспорта;

L - длина участка, км;

Nj - число автомобилей каждого типа за 1 час.

Рассчитаем количество топлива (Qj, л) разного вида, сжигаемого при этом двигателями автомашин, по формуле:

Определим общее количество сожженного топлива каждого вида и занесите результаты в таблицу:

1.5 Расход топлива

автомобиль выброс топливо

1. Легковые автомобили (бензиновые, дизельные)

2. Автобусы дизельные

3. Автобусы бензиновые

4. Грузовые автомобили

Рассчитаем объем выделившихся вредных веществ в литрах при нормальных условиях по каждому виду топлива (КQ) и всего, занесите результат в таблицу.

1.6 Объем выбросов

Количество вредных веществ, л

Рассчитаем массу выделившихся вредных веществ (m, г) по формуле:

где М - молекулярная масса.

Рассчитаем количество чистого воздуха, необходимое для разбавления выделившихся вредных веществ для обеспечения санитарно допустимых условий окружающей среды.

Результаты запишем в таблицу:

Вид вредного выброса

Объем воздуха для разбавления, м 3

Значение ПДК, мг/м 3

Проводя исследование по определению количества выбрасываемых вредных веществ автомобилями в окружающую среду, отметим что данные выбросы превышает предельно допустимую норму выбросов. Следовательно, с каждым днем в атмосферу поступает большое количество вредных выбросов, что несомненно сказывается на ухудшение экологической обстановки.

Государственный курс на замещение нефтяных видов топлива природным газом, безусловно, станет сильным стимулом для развития производства отечественной автомобильной отрасли. Согласно распоряжению правительства №767-р от 13 мая 2013 года, не менее 50% общественного транспорта и коммунальной техники в крупных городах к 2020 году должны работать на природном газе.

Такое решение руководства страны продиктовано необходимость повышения экономической эффективности транспортного комплекса и миминизацией негативного воздействия автотранспорта на окружающую среду. Природный газ - самое экологичное моторное топливо из широко используемых. При его применении на транспорте выбросы угарного газа снижаются в 10 раз, а соединения серы и свинца в выхлопных газах автомобилей вовсе отсутствуют. В то же время эксплуатация газомоторного транспорта сокращает топливные расходы предприятий. Один м 3 компримированного природного газа по своим свойствам равен одному литру бензина, а его стоимость в два-три раза ниже и составляет 12-14 рублей за м 3 .

Автомобили на сегодняшний день в России – главная причина загрязнения воздуха в городах. Сейчас в мире их насчитывается более полумиллиарда. Выбросы от автомобилей в городах особенно опасны тем, что загрязняют воздух в основном на уровне 60-90 см от поверхности Земли и особенно на участках автотрасс, где стоят светофоры. Наибольшее количество загрязняющих веществ выбрасывается при разгоне автомобиля, особенно при быстром, а также при движении с малой скоростью (из диапазона наиболее экономичных). Относительная доля (от общей массы выбросов) углеводородов и оксида углерода наиболее высока при торможении и на холостом ходу, доля оксидов азота - при разгоне. Из этих данных следует, что автомобили особенно сильно загрязняют воздушную среду при частых остановках и при движении с малой скоростью.

Загрязнение воздушной среды способствует как заболеваниям человека, животных, растений, так и изменениям окружающей среды.

Запасы свободного кислорода на нашей планете возобновляются только зелеными растениями – водорослями, деревьями, кустарниками, травами. Невольно проникаешься уважением к этим живым лабораториям, которые ежедневно трудятся для того, чтобы не дать людям и животным задохнуться от недостатка кислорода.

Цель работы - оценка и вычисление токсичных продуктов от работы транспортов, характер их действия на живые организмы и окружающую среду.

Вложение	Размер
vliyanie_dvigatelya_vnutrennego_sgoraniya_na_okruzhayushchuyu_sredu_001_-_kopiya.odt	30.28 КБ

Предварительный просмотр:

Государственное бюджетное образовательное учреждение средняя общеобразовательная школа №8 г.о. Отрадный Самарской области

Сантимова Полина Сергеевна

ученица 9 класса ГБОУ СОШ №8

Сантимова Елена Анатольевна

Введение………………………………………………………………………………..3
Основная часть:

К чему приводит загрязнение окружающей среды: ..…………………….4

а) загрязнение свинцом

б) загрязнение оксидом углерода (II);

в) загрязнение оксидом углерода (IV);

г) загрязнение оксидами азота (NO и NO 2 );

д) загрязнение сажей.

2.2. Затраты автомобилем кислорода………………………………………….10

Итак, цель моей работы - оценка и вычисление токсичных продуктов от работы транспортов, характер их действия на живые организмы и окружающую среду.

Провести практическую работу на светофорах с примерным подсчётом токсичных продуктов, выброшенных за 10 минут.
Найти информацию о влиянии этих продуктов на окружающую среду и живые организмы.
Сравнить выброс токсичных продуктов бензиновых и дизельных двигателей.

В России количество машин растёт с каждым годом. Следовательно, растёт и количество выбрасываемых токсичных продуктов. Влияние их на среду и на живые организмы также увеличивается, что приводит к разным болезням не только людей и животных, но и растений.

К чему приводит загрязнение окружающей среды.

Почва - основной компонент наземных экосистем, который образовался в течение геологических эпох в результате постоянного взаимодействия биотических и абиотических факторов. Как сложный биоорганоминеральный комплекс почвы являются естественной основой функционирования экологических систем биосферы.

Важным свойством почв является их плодородие. Благодаря нему почвы являются основным средством производства в сельском и лесном хозяйствах, главным источником сельскохозяйственных продуктов и других растительных ресурсов, основой обеспечения благосостояния населения. Поэтому охрана почв, рациональное использование, сохранность и повышение их плодородия, - непременное условие дальнейшего экономического прогресса общества.

Загрязнение почвы - это попадание в почву разных химических веществ, токсикантов, отходов сельского хозяйства и промышленного производства, коммунально-бытовых предприятий в размерах, которые превышают их обычное количество, которое необходимо для участия в биологическом круговороте грунтовых экологических систем.

Статистический анализ позволил достаточно надежно установить зависимость между уровнем загрязнения воздуха и такими заболеваниями, как поражение верхних дыхательных путей, сердечная недостаточность, бронхиты, астма, пневмония, эмфизема легких, а также болезни глаз. Резкое повышение концентрации примесей, сохраняющееся в течение нескольких дней, увеличивает смертность людей пожилого возраста от респираторных и сердечно-сосудистых заболеваний. В декабре 1930 г. в долине реки Маас (Бельгия) отмечалось сильное загрязнение воздуха в течение 3 дней; в результате сотни людей заболели, а 60 человек скончались - это более чем в 10 раз выше средней смертности. В январе 1931 г. в районе Манчестера (Великобритания) в течение 9 дней наблюдалось сильное задымление воздуха, которое явилось причиной смерти 592 человек. Широкую известность получили случаи сильного загрязнения атмосферы Лондона, сопровождавшиеся многочисленными смертельными исходами. В 1873 г. в Лондоне было отмечено 268 непредвиденных смертей. Сильное задымление в сочетании с туманом в
период с 5 по 8 декабря 1852 г. привело к гибели более 4000 жителей Большого Лондона. В январе 1956 г. около 1000 лондонцев погибли в результате продолжительного задымления. Большая часть тех, кто умер неожиданно, страдали от бронхита, эмфиземы легких или сердечно-сосудистыми заболеваниями.

Свинец – пластичный, мягкий металл. Температура плавления +327,4 0 С, температура кипения +1725 0 С, плотность – 11,34 г/см 3 , цвет – синевато-серый. Хорошо поддаётся литью, ковке, пайке и прокатке.

Основным источником загрязнения атмосферного воздуха свинцом в РФ является автотранспорт, использующий свинецсодержащий бензин. Автомобильный парк выбрасывает ежегодно в атмосферу 10 млрд. абсолютно смертельных доз свинца или в весовых единицах 250 килотонн металла. Так общее количество свинца, выбрасываемое в воздух в результате сгорания топлива в двигателях, в 1997 году составляло 301 килотонну, или примерно две-три смертельные дозы на человека в год.

Как правило, наиболее высокая концентрация свинца в атмосферном воздухе наблюдается в зимний период, что связано с дополнительными выбросами в атмосферу продуктов сжигания топлива. Неблагоприятные метеорологические условия в этот период года также способствуют накоплению свинца в нижних слоях атмосферы.

Свинец влияет на нервную систему человека, что приводит к снижению интеллекта, вызывает изменение физической активности, координации слуха, воздействует на сердечно-сосудистую систему, приводя к заболеванию сердца. Это оказывает негативное влияние на состояние здоровья населения и в первую очередь детей, которые наиболее восприимчивы к свинцовым отравлениям.

Содержимое свинца в почве преимущественно колеблется от 0,1 до 20 мг/кг. Однако в почву поступает значительное количество свинца из естественных и антропогенных источников. К первым принадлежат: силикатная пыль, галоидные соединения, дым лесных пожаров, морские соли, метеоритная пыль, а из второго - сгорание этилового бензина, других видов топлива, инсектициды, распахивание земель, но др. Так, известно, что в настоящий момент в мире ежегодно производится около 3,5 тыс. тонн свинца, из которых от 2,5 тыс. тонн до 3,1 тыс. тонн сгорает с этиловым бензином.

Загрязнение почвы и растений свинцом вдоль автомобильных дорог распространяется на расстояние до 200 метров. Попадание свинца в организм человека через сельскохозяйственные продукты может привести к поражению центральной нервной системы, печени, почек и мозга. В промышленных районах содержание свинца в почве в 25 - 27 раз больше, чем в сельскохозяйственных.

Причины летнего листопада – высокое содержание свинца в воздухе. Но, концентрируя свинец, деревья тем самым очищают воздух. В течении вегетативного периода одно дерево обезвреживает соединения свинца, содержащиеся в 130 л . бензина.

Если почва прочно связывает свинец, это предохраняет от загрязнения её грунтовые и питьевые воды, растительную продукцию. Но тогда сама почва постепенно становится все более зараженной и в какой-то момент может произойти разрушение органического вещества почвы с выбросом свинца в почвенный раствор. В итоге такая почва окажется непригодной для сельскохозяйственного использования. Почвы песчаные, малогумусовые устойчивы против загрязнения; это значит, что они слабо связывают свинец, легко отдают его растениям или пропускают через себя с фильтровыми водами. Установлено, что в слое глубиной до 5 см свинец накапливается более интенсивно, чем медь, молибден, железо, никель и хром.

Свинец негативно влияет на биологическое свойство в почве, ингибируя активность ферментов (в особенности дегидрогеназу и уреазу) уменьшением интенсивности выделения углекислого газа и численности микроорганизмов. Свинец вызывает нарушение метаболизма микроорганизмов, особенно процессов дыхания и клеточного разделения.

Загрязнение оксидом углерода (II).

Оксид углерода (угарный газ, окись углерода, монооксид углерода) — бесцветный ядовитый газ без вкуса и запаха. Химическая формула — CO. Нижний и верхний концентрационные пределы распространения пламени: от 12,5 до 74 % (по объёму).

Самый крупный источник оксида углерода в городах — автотранспорт. В большинстве городов свыше 90% СО попадает в воздух вследствие неполного сгорания углерода в моторном топливе по реакции: 2С + О 2 = 2СО.

Ежегодно этого газа поступает в атмосферу не менее 1250 млн.т. Оксид углерода является соединением, активно реагирующим с составными частями атмосферы. Он способствует повышению температуры на планете и созданию парникового эффекта.

Оксид углерода исключительно агрессивный газ, легко соединяющийся с гемоглобином (красными кровяными тельцами). При соединении образуется карбоксигемоглобин. Его повышение (сверх нормы, равной 0,4%) в крови сопровождается:

а) ухудшением остроты зрения и способности оценивать длительность интервалов времени;

б) нарушением некоторых психомоторных функций головного мозга (при содержании 2-5%);

в) изменениями деятельности сердца и легких (при содержании более 5%);

г) головными болями, сонливостью, спазмами, нарушениями дыхания и смертностью (при содержании 10-80%).

Токсическое действие оксида углерода проявляется в органах и тканях, потребляющих много кислорода, таких, как мозг, сердце, работающие скелетные мышцы и развивающийся плод.

Образование карбоксигемоглобина в крови - процесс обратимый: после прекращения дыхания оксидом углерода начинается его постепенный вывод из крови; у здорового человека содержание оксида углерода в крови каждые 3-4 ч уменьшается в два раза. Оксид углерода - очень стабильное вещество, время его жизни в атмосфере составляет 2-4 мес. При ежегодном поступлении 350 млн. т концентрация угарного газа в атмосфере должна была бы увеличиваться примерно на 0,03 млн. Однако этого, к счастью, не наблюдается, чем мы обязаны в основном почвенным грибам, очень активно разлагающим СО (некоторую роль играет также переход СО в СО2) .

Загрязнение оксидом углерода (IV).

Оксид углерода(IV) (углекислый газ, диоксид углерода, двуокись углерода, угольный ангидрид) — CO 2 , бесцветный газ , без запаха, со слегка кисловатым вкусом .

Углекислый газ попадает в воздух вследствие полного сгорания углерода в моторном топливе по реакции: С + О 2 = СО 2 .

Углекислый газ в атмосфере Земли , по состоянию на 2011 год , представлен в количестве 392 ppm или 0,0392 %. [1] Роль углекислого газа (CO 2 , двуокись или диоксид углерода) в жизнедеятельности биосферы состоит, прежде всего, в поддержании процесса фотосинтеза , который осуществляется растениями . Углекислый газ легко пропускает ультрафиолетовые лучи и лучи видимой части спектра, которые поступают на Землю от Солнца и обогревают её. В то же время он поглощает испускаемые Землёй инфракрасные лучи и является одним из парниковых газов , вследствие чего принимает участие в процессе глобального потепления . Постоянный рост уровня содержания этого газа в атмосфере наблюдается с начала индустриальной эпохи.

Диоксид углерода не токсичен , но не поддерживает дыхание . Большая концентрация в воздухе вызывает удушье. Недостаток углекислого газа тоже опасен. Углекислый газ в организмах животных имеет и физиологическое значение, например, участвует в регуляции сосудистого тонуса.

С марта по сентябрь вследствие фотосинтеза содержание углекислого газа в атмосфере падает, а с октября по февраль — повышается. Вклад в зимний прирост дают как окисление древесины (гетеротрофное дыхание растений , гниение , разложение гумуса , лесные пожары ), так и сжигание ископаемых топлив ( угля , нефти , газа ), заметно увеличивающееся в зимний сезон.

Загрязнение оксидами азота (NO и NO 2 )

Оксид азота (IV) (диоксид азота, бурый газ) NO 2 — газ, красно-бурого цвета, с характерным острым запахом. Оксид азота (IV) высокотоксичен. Даже в небольших концентрациях он раздражает дыхательные пути, в больших концентрациях вызывает отёк лёгких .

Оксид азота (II) (моноксид азота, окись азота, нитрозил-радикал) NO — бесцветный газ, плохо растворимый в воде. Токсичен, также как и другие окиды азота, кроме N 2 O, поражает дыхательные пути.

Оксиды азота в значительном количестве выделяются при работе двигателей внутреннего сгорания.

Они участвуют в образовании кислотных дождей. Азотная кислота, образующаяся из оксидов азота, составляет около 35% от всех кислот, содержащихся в дождевой воде.

Высокие уровни оксидов азота приводят к учащению случаев катара верхних дыхательных путей, бронхита и воспаления легких у населения. Люди с хроническими заболеваниями дыхательных путей (например, астма или эмфизема легких), а также лица, страдающие сердечно-сосудистыми заболеваниями, могут быть более чувствительными к прямым воздействиям оксидов азота. У лиц, страдающих хроническими сердечно-сосудистыми заболеваниями и заболеваниями дыхательных путей, в присутствии оксидов азота легче развиваются осложнения при кратковременных респираторных инфекциях.

Сажа — аморфный углерод , продукт неполного сгорания или термического разложения углеводородов в неконтролируемых условиях.

Сажа входит в категорию частиц опасных для лёгких, так как частицы менее пяти микрометров в диаметре не отфильтровываются в верхних дыхательных путях. Дым от дизельных двигателей, состоящий в основном из сажи, считается особенно опасным из-за того, что его частицы приводят к раку.

Затраты автомобилем кислорода.

Молекулярная формула наиболее качественного бензина – С 8 Н 18 . В двигателе внутреннего сгорания бензин реагирует с кислородом воздуха О 2 . При этом выделяются углекислый газ, вода и большое количество тепловой энергии, которую двигатель преобразует в механическую.

Уравнение сгорания бензина выглядит так:

2 С 8 Н 18 + 25 О 2 = 16 СО 2 + 18 Н 2 О

Обратите внимание: для сгорания 2 молекул бензина требуется 25 молекул кислорода! Конечно, молекула бензина тяжелее, но зато более легких молекул кислорода требуется очень много!

Кислород занимает в атмосфере примерно пятую часть, поэтому уничтожение такого его количества делает совершенно непригодным для дыхания примерно 350 кубических метров воздуха. Но автомобиль выбрасывает в атмосферу значительное количество также непригодного для дыхания диоксида углерода СО 2 .

Ежедневно на дороги выезжают миллионы автомобилей только в нашей стране.

Люди не собираются отказываться от удобств, связанных с бензиновыми двигателями, но в качестве платы за этот комфорт необходимо по крайней мере беречь растения, делиться с ними местом в той среде обитания, которую мы вместе занимаем.

Я решила вычислить количество выбрасываемых токсичных продуктов на светофорах своего города.

Городской транспорт представляет собой один из основных источников загрязнения воздуха. Ежегодно увеличивается и количество выхлопных газов. В выхлопных выбросах автомобилей содержатся оксиды азота, серный газ, углеводороды, сажа, угарный газ, бенз(а)пирен, тяжёлые металлы (ртуть, свинец, кадмий и др.). Каждый автомобиль выделяет до 4 кг этих веществ за сутки. На 100 км пути автомобиль использует столько же кислорода, сколько человек за всю свою жизнь. В выхлопных газах двигателей содержится более 200 химических соединений и элементов. Если все виды загрязнителей принять за 100%,то доля транспорта составит 60,6%. Удельный вес токсических выбросов транспорта в общем объеме загрязнений составляет 50-80%. Выхлопные газы содержат около 200 вредных компонентов.

Чем больше расходуется топлива, тем выше загрязнение. Состав выхлопных газов зависит не только от типа и качества топлива, но и от того, насколько отрегулирован двигатель. При плохой работе двигателя не только увеличивается расход топлива, но и возрастает количество токсичных выбросов в атмосферу.

Актуальность. Учитывая выше сказанное, исследование проблем автотранспортной нагрузки и степени загрязнения воздуха выхлопными газами является актуальным и с экологической, и с медицинской точки зрения.

Цель работы. Оценить степень загрязнения атмосферного воздуха выхлопными газами автотранспорта.

Для достижения поставленной цели необходимо было выполнить ряд задач:

Произвести учет автотранспортной нагрузки и проследить динамику изменения за 3 года.
Рассчитать количество вредных веществ, выбрасываемых в воздух.
Определить содержание углекислого газа в воздухе методом экспресс-анализа.
Провести исследование деревьев, растущих вдоль изучаемых улиц, на содержание ионов свинца.
На основании полученных данных разработать практические рекомендации по снижению негативного воздействия выхлопных газов на здоровье человека.

В начале работы была выдвинута гипотеза, которую нужно было в процессе исследования или подтвердить, или опровергнуть.

Гипотеза о существовании прямой зависимости качества воздуха и содержания свинца в растениях не только от количества машин, но и от их типа.

Предмет исследования. Автотранспортная нагрузка.

Объект исследования. Химический состав выхлопных газов и степень загрязнения воздуха их компонентами.

Исследования проводились в течение 3-х лет (2014-2016 г.г.).

I. Теоретическая часть

1.1. Факторы отрицательного влияния автомобильного транспорта на человека и окружающую среду

Наиболее значимые факторы отрицательного влияния автомобильного транспорта на человека и окружающую среду следующие:

Загрязнение воздуха;
Загрязнение окружающей среды (почва, вода и др.);
Шум, вибрация;
Выделение тепла.

1.2. Основные виды топлива, используемые в автотранспорте

В автомобильные бензины А - 76, АИ - 93, АИ - 98 добавляют антидетонатор - тетраэтилсвинец (ТЭС) для повышения их антидетонационной стойкости. Этилированные бензины очень ядовиты, и попав в жидком виде и в виде паров на кожу или в дыхательные пути человека, могут вызвать тяжелые заболевания.

Топливо, применяемое для автомобильных дизельных двигателей, представляет собой тяжелые нефтяные фракции. Дизельное топливо должно иметь определенную вязкость и возможно более низкую температуру застывания и воспламенения.

В настоящее время по ГОСТу 305 - 73 выпускаются сорта дизельного топлива: Л - летнее, З - зимнее, ЗС - зимнее северное, А - арктическое. Каждое из названных сортов топлива делится на две подгруппы: первая - с содержанием серы не более 0.2 % и вторая - с содержание не превышающим 0.5%.

1.3. Химический состав отработавших газов автотранспорта

Образование токсичных веществ – продуктов неполного сгорания и окислов азота в цилиндре двигателя в процессе сгорания происходит принципиально различными путями. Первая группа токсичных веществ связана с химическими реакциями окисления топлива, протекающими как в предпламенный период, так и в процессе сгорания. Вторая группа токсичных веществ образуется при соединении азота и избыточного кислорода в продуктах сгорания.

К основным токсичным выбросам автомобиля относятся: отработавшие газы (ОГ), картерные газы и топливные испарения. Отработавшие газы, выбрасываемые двигателем, содержат окись углерода (СО), углеводороды (С Х H Y ), окислы азота (NO X ), бенз(а)пирен, альдегиды и сажу. Картерные газы – это смесь части отработавших газов, проникшей через неплотности поршневых колец в картер двигателя, с парами моторного масла. Топливные испарения поступают в окружающую среду из системы питания двигателя: стыков, шлангов и т.д.

Содержание токсичных выбросов в отработавших газах двигателей внутреннего сгорания представлено в табл.1.

Таблица 1. Содержание токсичных выбросов в отработавших

Доля токсичного компонента в ОГ ДВС

на 1000л топлива, кг

В общем случае в составе отработавших газов двигателей могут содержаться следующие нетоксичные и токсичные компоненты: О, О 2 , О 3 , С, СО, СО 2 , СН 4 , C n H m , C n H m О, NO, NO 2 , N, N 2 , NH 3 , HNO 3 , HCN, H, H 2 , OH, H 2 O.

1.4. Влияние основных вредных веществ на природную среду и человека.

Высокотоксичное вещество. Уже при концентрации СО в воздухе порядка 0,01 - 0,02 % при вдыхании в течении нескольких часов возможно отравление, а концентрация 2,4 мг/м3 через 30 мин. приводит к обморочному состоянию. Оксид углерода вступает в реакцию с гемоглобином крови, наступает кислородное голодание, поражающее кору головного мозга и вызывающее расстройство высшей нервной деятельности

Проникают в дыхательные пути человека и вызывают их различные заболевания. Из неорганической пыли наиболее отрицательное воздействие оказывает пыль, содержащая большое количество диоксида кремния, которое может вызвать селикоз. Она же, попадая в глаза, вызывает глазной травматизм и др. заболевания. Неорганическая пыль раздражает кожные покровы, подкожные нервы, засоряет кожные железы и бывает причиной гнойничковых заболеваний. Оседая на зеленой части растений неорганическая пыль и особенно сажа ухудшают условия дыхания, замедляют рост и развитие растений. Все виды пыли засоряют водоемы, а кроме того, сажа образует на поверхности пленку, препятствующую воздухообмену.

Общий характер действия оксидов азота зависит от их содержания в газовых смесях. При контакте с влажной поверхностью легких, на основе оксидов азота образуются азотная и азотистая кислоты, поражающие альвеолярную ткань, что приводит к отеку легких и сложным рефлекторным расстройствам. Действие оксидов азота на кровеносную систему приводит к кислородной недостаточности, оказывает прямое воздействие на центральную нервную систему.

Оказывает многостороннее общетоксичное действие на организм в целом, вызывает острое отравление, расстройство сердечно-сосудистой системы, легочно-сердечную недостаточность, нарушает деятельность почек.

Сероводород - удушливый газ, вызывающий поражение нервной системы, дыхательных путей и глаз. Может вызвать острое и хроническое отравление с разного рода последствиями.

В условиях острого воздействия поражают центральную нервную систему, вызывая сонливость, вялость, судороги. В условиях хронической интоксикации оказывают политронное действие, поражая ряд органов и систем.

Оказывает сильное канцерогенное и мутационное действие.

Оказывает общетоксичное поражение центральной нервной системы, органов зрения, печени, почек, обладает сильным аллергенным, канцерогенным и мутагенным действием.

II. Практическая часть

2 .1. Учёт автотранспортной нагрузки

Загрязнение воздуха отработанными газами автомобилей отличается значительной неравномерностью в пространстве и во времени. Поэтому очень важен оперативный и детальный учёт интенсивности и структуры транспортных потоков. Учитывая актуальность указанной проблемы, был проведён трехлетний мониторинг автотранспортной нагрузки. Исследования проводились в мае месяце 2014, 2015 и 2016 года.

Цель: п роследить динамику изменений типового состава и количества единиц автотранспорта.

1. Выбрать улицы микрорайона со средним (ул. Генерала Лукина) и интенсивным (ул. Кутузова и ул. Фрунзе) движением автомашин (см. схему в приложении 1).

2. На каждом створе наблюдения выбрать участок протяжённостью ≈100 м и одновременно фиксировать машины, идущие навстречу друг другу ( помощь в подсчёте движущихся машин оказывали учащиеся класса, так как одному человеку это выполнить невозможно).

3. На одних и тех же створах провести наблюдения в течении трех лет в мае месяце в разное время суток (с 8 до 9 ч.; с 13 до 14 ч.; с 17 до 18 ч.), подсчитав отдельно количество автомобилей разного типа, проехавших вдоль створа в среднем за 3 часа исследований.

4. Полученные данные занесены в таблицу 2.

Таблица 2. Суммарное количество автомобилей разного типа

Интенсивность потока в часы пик (шт.)

2. Возрастание количества легковых автомобилей на улицах микрорайона, да и города в целом, произошло за счёт увеличения числа автолюбителей с личным автотранспортом.

3. Значительно возрос в течении трех лет поток большегрузных автомобилей, что связано с развитием строительства в микрорайоне и увеличением количества транзитных грузовых перевозок по ул. Кутузова (транзитная магистраль, соединяющая г. Смоленск с северо-западными районами области и автомагистралью Москва-Минск).

2.2.Расчетная оценка количества вредных веществ, выбрасываемых в воздух автомобилями

(камеральная работа по методике С.В. Алексеева).

Цель: подсчитать количество вредных веществ, попадающих в атмосферу с отработанными газами движущихся автомобилей.

Оборудование: письменные принадлежности, микрокалькулятор, справочник.

Рассчитать общий путь, пройденный автомобилями разного типа за 3 часа, по формуле: S=N ⋅ l (где N- количество автомобилей; l – длина участка).

S 2 = 212 ⋅ 100 = 21, 2 (км);

S 3 = 310 ⋅ 100 = 31,0(км);

2. Рассчитать количество топлива, сжигаемого двигателями автомашин, по формуле: Q=S ⋅ Y (значение Y взяли в справочнике).

Удельный расход топлива Y (л/км);

Легковой автомобиль – 0,12 л/км;

Грузовой автомобиль – 0,31 л/км;

Автобус – 0,42 л/км;

Q 1 = 329,8 ⋅ 0, 12 ≈ 39,6(л);

Q 2 = 21,2 ⋅ 0, 31 ≈ 6,6(л);

Q 3 = 31,0 ⋅ 0, 42 ≈ 13(л);

Q = 59,2(л) – общий расход топлива.

3. Затем рассчитать количество выделившихся вредных веществ в литрах:

Известно, что при сжигании бензина, необходимого для проезда расстояния в 1 км, выделяется:

0,6 л – угарного газа; V= 59,2 ⋅ 0,6 = 35,5(л);

0,1 л – углеводородов ; V= 59,2 ⋅ 0,1 = 5,9(л);

0,04 л – диоксида азота; V= 59,2 ⋅ 0,04 = 2,4(л);

Таким образом, путем несложных подсчетов можно определить количество вредных веществ, которые выделяются при сжигании бензина, израсходованного автотранспортом во время исследования.

Подобные вычисления были произведены и по данным исследований за май 2015 и 2016 года. (см. приложение 2).

Полученные результаты занесены в таблицу 3.

Таблица 3. Расчетная оценка количества выбросов вредных веществ

Кол-во топлива, израсходованого

на 100 м пути (л)

Выводы. 1. Трехлетние исследования показали неуклонный рост количества автомобилей, использующих органическое топливо, при сжигании которого в атмосферу выбрасывается значительное количество токсичных веществ, относящихся к разным классам опасности. Наиболее токсичными среди них является диоксид азота (2 класс опасности). Нельзя не учитывать, что при сгорании топлива выделяется еще и бенз(а)пирен, и тяжёлые металлы (1 класс опасности).

Минимальное количество окиси углерода выделяется при равномерной скорости автомобиля 60 км/час.

Проанализировав полученные данные, можно сделать неутешительный вывод о том, что за период с 2014 по 2016 год существенно увеличился выброс таких токсичных веществ в атмосферу как оксид углерода, диоксид азота и углеводороды, в среднем примерно в 1,7 раза (см. таблицу). И это только данные трёхчасового учёта движущегося транспорта.

В городском воздухе имеется большое количество окислов азота. Количество окислов азота более 0,1 мг/м 3 вредно для здоровья.

Исследования показали значительный выброс в атмосферу оксидов азота, которые негативно воздействуют на состояние здоровья человека. Как все содержащие азот соединения, оксиды азота разрушают озоновый слой Земли.

Установлено, что продукты загрязнения воздуха городов выхлопными газами

автомобилей, содержащими оксиды азота и углеводороды, под влиянием УФ-радиации солнца могут участвовать в ряде сложных химических реакций, в результате которых образуются новые продукты – фотооксиданты (оксиданты), обуславливающие возникновение фотохимического смога. Он возникает из-за происходящей при солнечном свете реакции между окислами азота и углеводородами, поступающими в атмосферу с отработанными газами автомобилей.

Примечание. При взаимодействии углеводородов с озоном или атомарным кислородом образуются свободные пероксильные высоко реактивные вещества, способные вступать в реакцию с окислами азота и другими соединениями и образовывать сложный комплекс веществ - оксидантов, обладающих окислительными свойствами и вызывающиих фотохимический смог, сопровождающийся уменьшением прозрачности (снижением дальности видимости), появлением неприятных запахов, раздражением слизистых оболочек глаз, носа, горла, увяданием растительности и др.

Таким образом, при таком количестве выбрасываемых углеводородов и оксидов азота, а также при сопутствующих метеоусловиях (антициклональный тип погоды), в приземном слое атмосферы может образовываться озон, обладающий в таком состоянии вредными свойствами. Возникает другая проблема, связанная с озоном, но не связанная с разрушением озонового слоя. О зон в нижних слоях атмосферы (тропосфере) является загрязняющим веществом.

2.3. Экспресс-метод определения процентного содержания

углекислого газа в воздухе .

С активизацией индустриальной деятельности человека в атмосферу стали вновь выбрасываться огромные объемы диоксида углерода и других парниковых газов. В результате с 1906 по 2005 год среднегодовая температура поднялась на 0,74 градуса, и в ближайшем будущем рост будет составлять до 0,2 градуса за десятилетие.

Если не предпринять кардинальных мер, концентрация углекислого газа в земной атмосфере к 2025 году удвоится, что способно вызвать глобальный "парниковый эффект". Придерживающиеся такого взгляда ученые считают, что это вызовет значительное (чуть ли не на метр) повышение уровня моря, усиление частоты и интенсивности наводнений и засух, резкие колебания температуры.

Учитывая невозможность визуального исследования химического состава воздуха, в мае были проведены лабораторные исследования содержания в воздухе углекислого газа.

Метод основан на реакции углекислоты с раствором кальцинированной соды.

Оборудование и реактивы: шприц (100мл), 0,005% раствор кальцинированной соды с фенолфталеином (20 мл).

1. В шприц объемом 100 мл набрать 20 мл 0,005% раствора кальцинированной соды с фенолфталеином, имеющего розовую окраску, затем

засосать 80 мл воздуха и встряхивать в течение 1 минуты.

2. Эту операцию повторить 3 раза, после чего добавлять воздух небольшими порциями по 10-20 мл, каждый раз встряхивая содержимое в течение 1 минуты, до обесцвечивания раствора.

3. Подсчитав общий объем воздуха, прошедшего через шприц, определить концентрацию СО 2 в воздухе на перекрёстке улиц Фрунзе и Кутузова и в загородной зоне. Для этого использовать справочную таблицу.

Результаты исследований занесены в таблицу 4 (см. на следующей странице).

Читайте также: