Исследование процессов формирования пылегазовых примесей в атмосферном воздухе, придорожных территорий, улиц города Оренбурга (на примере улицы Терешковой)

Исследование процессов формирования пылегазовых примесей в атмосферном воздухе, придорожных территорий, улиц города Оренбурга (на примере улицы Терешковой)

Министерство образования и науки Российской Федерации

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФФЕСИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ОРЕНБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Геолого-географический факультет

Кафедра экологии и природопользования

КУРСОВАЯ РАБОТА

Исследование процессов формирования пылегазовых примесей в атмосферном воздухе, придорожных территорий, улиц города Оренбурга

(на примере улицы Терешковой)

Исполнитель студент группы 12ЭкоП(б)Эк

М.М. Михайлова

Оренбург 2014

Содержание

Введение

1. Анализ литературных данных по проблеме загрязнения окружающей среды автомобильным транспортом

.1      Характеристика автомобильно-дорожного комплекса в России

.2      Характеристика загрязняющих веществ

.3      Отработанные газы двигателей, характеристика групп

.4      Характеристика смогов

.5      Влияние загрязняющих веществ на почву

.6      Влияние загрязняющих веществ на ОС

.6.1 Влияние загрязняющих веществ на качество атмосферного воздуха

1.6.2 Влияние загрязняющих веществ на гидросферу

1.6.3 Характеристика шумовых эффектов от автомобилей

.7      Влияние загрязняющих веществ на здоровье человека

.8      Мероприятия направленные на снижение загрязнения в городах

1.8.1 Мероприятия по защите от автомобильного шума

1.8.2 Пути экологизации автомобильного топлива

.8.3 Использование нетрадиционных видов топлива

Выводы по первой главе

2. Исследования процессов формирования пылегазовых примесей в атмосферном воздухе придорожных территорий улиц города Оренбурга

2.1 Характеристики объекта исследования и применяемых методик

.1.1 Характеристика объекта исследования

.1.2 Методика определения взвешенных частиц

.1.3 Методика определения рН водных объектов

.1.4 Методика определения содержания хлорид-ионов

2.1.5 Методика определения содержания сульфидов и гидросульфидов в атмосферных осадках

2.1.6 Методика определения содержания карбонат- и гидрокарбонат-ионов в атмосферных осадках

.1.7 Методика определения содержания кальция и магния в атмосферных осадках

.1.8 Методика определения содержания сульфат-ионов в атм. осадках

.1.9 Определение содержания ионов аммония в атмосферных осадках

.1.10 Методика определения цинка в природных водах

.1.11 Математическая обработка результатов исследования

.2 Исследование содержания загрязняющих веществ в снежном покрове

2.3 Интегральная оценка загрязнения атмосферных осадков

2.4 Исследование экологической нагрузки загрязняющих веществ

.5 Мероприятия направленные на снижение загрязняющих веществ

Выводы по второй главе

Заключение

Список использованных источников

Введение

Проблема загрязнения окружающей среды очень актуальна в наше время. Природная среда подвергается антропогенному воздействию, в результате чего загрязняются воздух, почва, вода. Это приводит к ухудшению здоровья человека.

Одним из основных источников загрязнения окружающей среды является автотранспорт, так как в состав выхлопных газов входят угарный газ, оксиды азота и серы, углеводороды, соединения тяжелых металлов - вещества, чрезвычайно токсичные для живых организмов. Эти вещества вовлекаются в круговорот веществ, попадают в организмы растений, животных и человека. В результате выбросов автомобильных двигателей атмосфера обогащается рассеянным свинцом, оседающим на поверхность почвы в придорожной зоне. Наличие свинца в выхлопных газах объясняется тем, что тетраэтилсвинец добавляется в бензин в качестве антидетонатора.

Загрязнение воздуха ухудшает качество среды обитания всего населения придорожных территорий и контрольные санитарные, и природоохранные органы обоснованно обращают на него первоочередное внимание.

Загрязнение поверхности земли транспортными и дорожными выбросами накапливается постепенно, в зависимости от числа проходов транспортных средств и сохраняется очень долго даже после ликвидации дороги. Для будущего поколения, которое, вероятно, откажется от автомобилей в их современном виде, транспортное загрязнение почвы останется тяжелым наследством прошлого. Не исключено, что при ликвидации построенных нами дорог загрязненную неокислившимися металлами почву придется убирать с поверхности.

Целью исследования является оценка экологического состояния придорожной территории, для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

исследовать содержание загрязняющих веществ в снежном покрове придорожной территории;

определить рН атмосферных осадков;

рассчитать коэффициент концентрации загрязняющих веществ и показатель химического загрязнения атмосферных осадков;

исследовать экологические нагрузки загрязняющих веществ;

дать оценку экологического состояния придорожной территории по рН, показателю химического загрязнения и суммарным экологическим нагрузкам загрязняющих веществ;

разработать мероприятия, направленные на улучшение экологической ситуации придорожной зоны.

1. Анализ литературных данных по проблеме загрязнения окружающей среды автомобильным транспортом

.1 Характеристика автомобильно-дорожного комплекса в России

Автомобильный транспорт служит средством связи между местом проживания и местом работы, магазинами, местами развлечения и отдыха. Поселения и хозяйства вызывают необходимость развития транспорта, а новые пути сообщения и техническое совершенствование транспорта в свою очередь способствуют развитию поселений и хозяйства. Высокие скорости, обеспечиваемые автомобилем, и развитая дорожная сеть придали современному человеку большую мобильность. Развитие транспорта, строительство и поддержание транспортной инфраструктуры увеличивают вредные нагрузки на окружающую среду и человека посредством шума, загрязнения воздуха, разрушения ландшафтов и несчастных случаев. [1]

Отмечается устойчивая тенденция роста численности автотранспортных средств, находящихся в личном пользовании. Средний возраст остается значительным, 10% парка эксплуатируется свыше 13 лет, полностью изношены и подлежат списанию. Такая эксплуатация приводит к непроизводительному расходу топлива и увеличению выброса в атмосферу загрязняющих веществ.

Достигнутый уровень автомобилизации в России в настоящее время в 2 - 4 раза ниже этого уровня в западных странах. Производимые в России модели автомобилей на 8 - 10 лет отстают по всем основным показателям (экономичности, экологичности, надежности, безопасности) от автомобилей, выпускаемых в промышленно развитых странах. К тому же автотранспортные средства отечественного производства не удовлетворяют современным экологическим требованиям. В условиях быстрого роста автомобильного парка это приводит к еще большему возрастанию негативного воздействия на окружающую среду.

Состав автопарка по видам используемого топлива также остался прежним. Доля автомобилей, использующих газовое топливо, не превышает 2%. Удельный вес грузовых автомобилей с дизелями составляет 28% их общего количества. Для автобусного парка России доля автобусов, работающих на дизельном топливе, равна примерно 13%.

Состояние дорог в целом по России неблагополучное. Новые автомобильные дороги строятся крайне медленно. На большой протяженности участки дорог имеют неудовлетворительные гладкость, ровность и прочность. Это создает предпосылки возникновения транспортных происшествий.

В инфраструктуре транспортной отрасли насчитывается около 4 тыс. крупных и средних автотранспортных предприятий, занятых пассажирскими и грузовыми перевозками. С развитием рыночных отношений появились в большом количестве коммерческие транспортные подразделения небольшой мощности. Они выполняют автомобильные перевозки, техническое обслуживание и ремонт автомобилей, оказывают сервисные услуги и осуществляют прочие виды деятельности. Рост автопарка, изменение форм собственности и видов деятельности существенно не повлияли на характер воздействия автотранспорта на окружающую природную среду.

Основная масса (80%) вредных веществ выбрасывается автотранспортом на территориях населенных пунктов. Он по-прежнему сохраняет лидерство в загрязнении атмосферы городов. В середине 90-х годов на долю автотранспорта в России приходилось 80% выбросов свинца, 59% оксида углерода, 32% оксидов азота. [2]

Таким образом развитие транспорта, строительство и поддержание транспортной инфраструктуры увеличивают вредные нагрузки на окружающую среду и человека посредством шума, загрязнения воздуха, разрушения ландшафтов и несчастных случаев. Достигнутый уровень автомобилизации в России в настоящее время в 2 - 4 раза ниже этого уровня в западных странах. К тому же автотранспортные средства отечественного производства не удовлетворяют современным экологическим требованиям, что приводит к еще большему возрастанию негативного воздействия на окружающую среду. Ситуацию не улучшает и состояние дорог в России. Новые автомобильные дороги строятся крайне медленно. Это приводит к возникновению транспортных происшествий.

.2 Характеристика загрязняющих веществ

Среди отраслей экономики России транспортный комплекс является крупнейшим загрязнителем окружающей среды.

Объем выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух от автомобильного транспорта превышает таковой от всех других источников, особенно в крупных городах. Данное обстоятельство отрицательно сказывается на здоровье городского населения.

Каждый автомобиль выбрасывает в атмосферу с отработавшими газами около 200 различных компонентов. Период их существования длится от нескольких минут до 4-5 лет. В выхлопных газах содержатся углеводороды - несгоревшие или не полностью сгоревшие компоненты топлива, доля которых резко возрастает, если двигатель работает на малых оборотах или в момент увеличения скорости на старте, т.е. во время заторов и у красного сигнала светофора. Именно в этот момент, когда нажимают на акселератор, выделяется больше всего несгоревших частиц: примерно в 10 раз больше, чем при работе двигателя в нормальном режиме.[3]

К несгоревшим газам относят и обычную окись углерода, образующуюся в том или ином количестве повсюду, где что-то сжигают. В выхлопных газах двигателя, работающего на нормальном бензине и при нормальном режиме, содержится в среднем 2,7 % оксида углерода. При снижении скорости эта доля увеличивается до 3,9 %, а на малом ходу - до 6,9 %. Оксид углерода, углекислый газ и большинство других газовых выделений двигателей тяжелее воздуха, поэтому все они скапливаются у земли.

В выхлопных газах содержатся также альдегиды, обладающие резким запахом и раздражающим действием. К ним относятся акролены и формальдегид; последний обладает особенно сильным действием. В автомобильных выбросах содержатся также оксиды азота. Двуокись азота играет большую роль в образовании продуктов превращения углеводородов в атмосферном воздухе. В выхлопных газах присутствуют неразложившиеся углеводороды топлива. Среди них особое место занимают непредельные углеводороды этиленового ряда, в частности гексен и пентен.

Из-за неполного сгорания топлива в двигателе автомашины часть углеводородов превращается в сажу, содержащую смолистые вещества.

Особенно много сажи и смол образуется при технической неисправности мотора и в моменты, когда водитель, форсируя работу двигателя, уменьшает соотношение воздуха и горючего, стремясь получить так называемую "богатую смесь". В этих случаях за машиной тянется видимый хвост дыма, который содержит полициклические углеводороды и, в частности, бенз (а) пирен.

К числу приоритетных загрязнителей атмосферы, поступающих в городскую атмосферу с отработавшими газами автомобилей, относятся свинец, бенз (а) пирен, летучие углеводороды. [4]

В целом при определенном уровне интенсивности выхлопов автомобилей на территории города появляются устойчивые накопления двух типов загрязнений:

аэрозоли автотранспортного происхождения, задерживающиеся в атмосфере на длительный срок, адсорбирующие канцерогенные вещества и попадающие с воздухом в дыхательные пути.

соединения свинца, образующиеся при сгорании этилированного бензина. В придорожном пространстве примерно 50% выбросов свинца в виде микрочастиц сразу распределяются на прилегающей поверхности. Остальное количество в течение нескольких часов находится в воздухе в виде аэрозолей, а затем также осаждается на землю вблизи дорог. Накопление свинца в придорожной полосе приводит к загрязнению экосистем и делает близлежащие почвы непригодными к сельскохозяйственному использованию. Добавление к бензину присадки Р-9 делает его высокотоксичным. Разные марки бензина имеют различное процентное содержание присадки. Чтобы различать марки этилированного бензина, их окрашивают, добавляя в присадку разноцветные красители. Неэтилированный бензин поставляется без окрашивания. Соединения свинца способны аккумулироваться организмом, попадая в него не только через дыхательные пути, но и через кожу. Эти соединения поражают центральную нервную систему и кроветворные органы.

Негативное воздействие на экосистемы оказывают не только рассмотренные компоненты отработавших газов двигателей, но и сами углеводородные топлива, масла и смазки. Обладая большой способностью к испарению, особенно при повышении температуры, пары топлив и масел распространяются в воздухе и отрицательно влияют на атмосферный воздух. [5]

.3 Отработанные газы двигателей, характеристика групп

Отработавшие газы ДВС содержат около 200 компонентов. Период их существования длится от нескольких минут до 4 -5 лет. По химическому составу и свойствам, а также характеру воздействия на организм человека их объединяют в группы .[2]

В первую группу входят нетоксичные вещества: азот, кислород, водород, водяной пар, углекислый газ и другие естественные компоненты атмосферного воздуха.

Ко второй группе относят только одно вещество - оксид углерода, или угарный газ (СО). Продукт неполного сгорания нефтяных видов топлива не имеет цвета и запаха, легче воздуха. Оксид углерода обладает выраженным отравляющим действием.

Отравлению угарным газом часто подвержены водители автотранспортных средств при ночевках в кабине с работающим двигателем или при прогреве двигателя в закрытом гараже.

В состав третей группы входят оксиды азота, главным образом N0 - оксид азота и NO₂ - диоксид азота. Это газы, образующиеся в камере сгорания ДВС при температуре 2800 С.

Для человеческого организма оксиды азота еще более вредны, чем угарный газ. При высоких концентрациях оксидов азота возникают астматические проявления и отек легких. Вдыхая воздух, содержащий оксиды азота в высоких концентрациях, человек не имеет неприятных ощущений и не предполагает отрицательных последствий.

В четвертую группу входят различные углеводороды, то есть соединения типа СХНУ. Они образуются в результате неполного сгорания топлива в двигателе.

Углеводороды токсичны и оказывают неблагоприятное воздействие на сердечнососудистую систему человека. Углеводородные соединения отработавших газов, наряду с токсическими свойствами, обладают канцерогенным действием.

Пятую группу составляют альдегиды - органические соединения содержащие альдегидную группу, связанную с углеводородным радикалом. Наибольшее количество альдегидов образуется на режимах холостого хода и малых нагрузок, когда температуры сгорания в двигателе невысокие.

В шестой группе выделяют сажу и другие дисперсные частицы (продукты износа двигателей, аэрозоли, масла, нагар и др.). Сажа - частицы твердого углерода черного цвета, образующиеся при неполном сгорании и термическом разложении углеводородов топлива. Она не представляет непосредственной опасности для здоровья человека, но может раздражать дыхательные пути. Создавая дымный шлейф за транспортным средством, сажа ухудшает видимость на дорогах.

Седьмая группа представляет собой сернистые соединения - такие неорганические газы, как сернистый ангидрид, сероводород, которые появляются в составе отработавших газов двигателей, если используется топливо с повышенным содержанием серы. Значительно больше серы присутствует в дизельных топливах по сравнению- с другими видами топлив, используемых на транспорте.

Сернистые соединения оказывают раздражающее действие на слизистые оболочки горла, носа, глаз человека, могут привести к нарушению углеводного и белкового обмена и угнетению окислительных процессов, при высокой концентрации (свыше 0,01%) - к отравлению организма.

Компоненты восьмой группы этой - свинец и его соединения - встречаются в отработавших газах карбюраторных автомобилей только при использовании этилированного бензина.

В придорожном пространстве примерно 50% выбросов свинца в виде микрочастиц сразу распределяются на прилегающей поверхности. Остальное количество в течение нескольких часов находится в воздухе в виде аэрозолей, а затем также осаждается на землю вблизи дорог. Накопление свинца в придорожной полосе приводит к загрязнению экосистем и делает близлежащие почвы непригодными к сельскохозяйственному использованию. Добавление к бензину присадки Р-9 делает его высокотоксичным.

В развитых странах мира применение этилированного бензина ограничивается или уже полностью прекращено. В России он еще находит широкое применение. Однако ставится задача отказаться от его использования. Крупные промышленные центры и курортные местности переходят на использование неэтилированных бензинов.

Негативное воздействие на экосистемы оказывают не только рассмотренные компоненты отработавших газов двигателей, выделенные в восемь групп, но и сами углеводородные топлива, масла и смазки.

В местах заправки транспортных средств топливом и маслом происходят случайные разливы и намеренные сливы отработанного масла прямо на землю или в водоемы. На месте масляного пятна длительное время не произрастает растительность. [6]

.4 Характеристика смогов

Углеводороды под действием ультрафиолетового излучения Солнца вступают в реакцию с оксидами азота, в результате образуются новые токсичные продукты - фотооксиданты, являющиеся основой «смога». Смог (от англ. smoke - дым и fog - туман).

По характеру действия стали выделять две разновидности смога: лос-анжелесского типа, сухой и лондонского типа, влажный.

Такой смог формируется в атмосфере под действием солнечного света при отсутствии ветра и низкой влажности из компонентов, характерных для выхлопных газов автомобилей. Впервые смог зафиксирован в 1944 г. в Лос-Анджелесе, когда в результате большого скопления автомобилей была парализована жизнь одного из крупнейших городов США. В результате фотохимических реакций образуются соединения, вызывающие увядание и гибель растений, сильно раздражающие слизистые оболочки дыхательных путей и глаз. Смог Лос-Анджелесского типа усиливает коррозию металлов, разрушение строительных конструкций, резины и других материалов. Окислительный характер такому смогу придают озон и другие образующиеся в нем вещества. Исследования, проведенные в 50-х годах в Лос-Анджелесе, показали, что увеличение концентрации озона связано с характерным изменением относительного содержания NO₂ и NO .[2]

В 1952 году явление смога наблюдалось в Лондоне. Туман сам по себе для организма человека не опасен, однако в условиях города, при непрекращавшемся поступлении дыма в приземные слои атмосферы в них скопилось несколько сотен тонн сажи (одного из виновников температурной инверсии) и вредных для дыхания человека веществ, главным из которых являлся сернистый газ.

Лондонский (влажный) смог - это сочетание газообразных и твердых примесей с туманом - результат сжигания большого количества угля (или мазута) при высокой влажности атмосферы. Впоследствии в нем практически не образуется каких-либо новых веществ. Таким образом, токсичность целиком определяется исходными загрязнителями.

Английские специалисты зафиксировали, что концентрация диоксида серы SO₂ в те дни достигала 5-10 мг/м³ и выше при предельно допустимой концентрации этого вещества в воздухе населенных мест 0,5 мг/м³. Смертность в Лондоне резко возросла в первый же день катастрофы, а по прошествии тумана она снизилась до обычного уровня. Также было установлено, что прежде других умирали горожане старше 50 лет, люди, страдающие заболеваниями легких и сердца, а также дети в возрасте до одного года.

Точные данные о событиях тех дней - результат того, что к этому времени исследования воздуха проводились уже несколько десятилетий, ибо проблема загазованности в Лондоне существовала с давних пор

Урок из трагедии 1952 г. был извлечен достаточно быстро. В 1956 г. был принят закон о чистоте воздуха, который стал строго соблюдаться, и к 1970 г. выброс сажи (виновника атмосферной инверсии) удалось снизить в 13 раз. В результате от былых Лондонских туманов не осталось и следа. Отмечаются случаи, когда в центре города тумана меньше, чем в его окрестностях, хотя проблема загрязненности оксидами серы сохранилась .[6]

Впоследствии смог периодически появлялся во многих крупнейших городах мира.

.5 Влияние загрязняющих веществ на почву

Почвы, будучи компонентами, очень тонко сбалансированных природных экосистем, находятся в динамическом равновесии со всеми другими компонентами биосферы. Однако при использовании в разнообразной хозяйственной деятельности почвы часто теряют природное плодородие или даже полностью разрушаются.

При сгорании 1 л этилированного бензина выделяется от 200 до 500 мг свинца. Этот высокоактивный, находящийся в состоянии рассеяния свинец обогащает почву вдоль дорог. Из почвы и частично из воздуха он попадает в растения. Есть сведения о том, что при содержании 0,1 г свинца в 1 кг сена он может явиться причиной гибели крупного рогатого. Человек представляющий одно из последних звеньев пищевой цепи, испытывает на себе наибольшую опасность нейротоксического действия тяжелых металлов. До тех пор, пока тяжелые металлы прочно связаны с составными частями почвы и труднодоступны, их отрицательное влияние на почву и окружающую среду будет незначительным. Однако, если почвенные условия позволяют перейти тяжелым металлам в почвенный раствор, появляется прямая опасность загрязнения почв, возникает вероятность проникновения их в растения, а также в организм человека и животных, потребляющие эти растения. Кроме того, тяжелые металлы могут быть загрязнителями растений и водоемов в результате использования сточных ила вод. Опасность загрязнения почв и растений зависит: от вида растений; форм химических соединений в почве; присутствия элементов противодействующих влиянию тяжелых металлов и веществ, образующих с ними комплексные соединения; от процессов адсорбции и десорбции; количества доступных форм этих металлов в почве и почвенно-климатических условий. Следовательно, отрицательное влияние тяжелых металлов зависит, по существу, от их подвижности, т.е. растворимости.[7]

Самоочищение почв, как правило, - медленный процесс. Токсичные вещества накапливаются, что способствует постепенному изменению химического состава почв, нарушению единства геохимической среды и живых организмов. Из почвы токсические вещества могут попасть в организмы животных, людей и вызвать тяжелейшие болезни и смертельные исходы.

Содержание свинца в растениях, выращенных в тяжелосуглинистых почвах, может достигать самой высокой отметки. (7 мг/кг). Более высокие концентрации свинца (до 1000 мг/кг) характерны для растительности на техногенно загрязненных территориях.

Размеры зоны влияния автотранспорта на экосистемы сильно меняются. Ширина придорожных аномалий содержания свинца в почве может достигать 100-150 м. Лесные полосы вдоль дорого задерживают в своих кронах потоки свинца от автотранспорта. В условиях города размеры свинцовых загрязнений определяются условиями застройки и структурой зеленых насаждений. В сухую погоду происходит накопление свинца на поверхности растений, но после обильных дождей значительная его часть (до 45%) смывается.

Загрязнение чернозема оподзоленного свинцом и кадмием приводит к резкому увеличению содержания подвижных и кислоторастворимых форм этих элементов. Под влиянием свинцового и кадмиевого загрязнения почв происходят изменения в поступлении в растения микроэлементов.

На загрязненных свинцом почвах безопаснее всего выращивать зерновые культуры. Возделывание в этих зонах овощей, кукурузы на силос, кормовых трав может оказаться рискованным.[8]

Таким образом почвы при использовании в разнообразной хозяйственной деятельности часто теряют природное плодородие или даже полностью разрушаются. Опасность загрязнения почв и растений тяжелыми металлами зависит по существу, от их подвижности, т.е. растворимости. Токсичные вещества накапливаются, что приводит к изменению химического состава почв. Из почвы токсические вещества могут попасть в организмы животных, людей и вызвать тяжелейшие болезни и смертельные исходы.

1.6 Влияние загрязняющих веществ на ОС

.6.1 Влияние загрязняющих веществ на качество атмосферного воздуха

Под загрязнением понимается процесс привнесения в воздух или образование в нём физических агентов, химических веществ или организмов, неблагоприятно воздействующих на среду жизни или наносящих урон материальным ценностям. В определённом смысле загрязнением можно считать и изъятие из воздуха отдельных газовых ингредиентов (в частности кислорода) крупными технологическими объектами, в данном случае, технологическим объектом является автомобильный транспорт. Загрязняющие и ядовитые вещества переносятся на большие расстояния, попадают с осадками в почву, поверхностные и подземные воды, в океаны, отравляют окружающую среду, отрицательно сказывается на получении растительной биомассы, и включаются в круговороты многих элементов биосферы. Циркуляция атмосферных потоков влияет на местные климатические условия, а через них - на режим рек, почвенно-растительный покров и на процесс рельефообразования.

Следовательно, не смотря на то, что масса внешней оболочки биосферы (атмосферы) ничтожно мала по сравнению с массой планеты, ее роль во всех природных процессах огромна. Наличие вокруг земного шара атмосферы определяет общий тепловой режим поверхности Земли. Современный газовый состав атмосферы является результатом длительного исторического развития природы и, как известно, слагается из азота (78,09%), кислорода (20,95%), аргона (0, 93%), углекислого газа (0,03%), неона и других газов и паров воды. Кроме того, газовый состав содержит различные вещества, выделяемые природными и техногенными источниками, такие как пыль, имеющая растительное, вулканическое, космическое, почвенное и техногенное происхождение; капельножидкая вода (туман); частицы морской соли; газы, образующиеся во время лесных и степных пожаров; различные продукты растительного, животного или микробиологического происхождения. [9]

Автомобильный транспорт, наряду с промышленностью, является одним из основных источников загрязнения атмосферы. Доля автотранспорта в общих выбросах вредных веществ в городах может достигать 60-80%. Более 80% всех выбросов в атмосферу составляют выбросы оксидов углерода, двуокиси серы, азота, углеводородов, твёрдых веществ. Из газообразных загрязняющих веществ в наибольших количествах выбрасываются окислы углерода, углекислый газ, угарный газ, образующиеся преимущественно при сгорании топлива. В больших количествах в атмосферу выбрасываются и оксиды серы: сернистый газ, сернистый ангидрид, сероуглерод, сероводород и другие. Самый многочисленным классом веществ, загрязняющих воздух крупных городов, являются углеводороды. К числу постоянных ингредиентов газового загрязнения атмосферы относятся также свободный хлор его соединения и другие. [5]

.6.2 Влияние загрязняющих веществ на гидросферу

Под загрязнением водоемов понимают снижение их биосферных функций и экологического значения в результате поступления в них вредных веществ). Загрязнение вод транспортными отходами проявляется в изменении физических и органолептических свойств (нарушение прозрачности, окраски, запахов, вкуса), увеличении содержания сульфатов, хлоридов, нитратов, токсичных тяжелых металлов, сокращении растворенного в воде кислорода воздуха, появлении радиоактивных элементов. Установлено, что более 400 видов веществ, выделяемых при работе автотранспорта, могут вызвать загрязнение вод. В случае превышения допустимой нормы хотя бы по одному из трех показателей вредности: санитарно-токсикологическому, общесанитарному или органолептическому, вода считается загрязненной.

Интенсивное загрязнение гидросферы автотранспортом происходит вследствие следующих факторов. Одним из них является отсутствие гаражей для тысяч индивидуальных автомобилей, хранящихся на открытых площадках, во дворах жилых застроек. Положение усугубляется ещё и тем, что сеть ремонтных служб для автомобилей личного пользования недостаточно развита.

Это вынуждает их владельцев производить ремонт и техническое обслуживание своими силами, что они и делают, конечно, без учёта экологических последствий. Примером могут служить частные мойки или несанкционированные площадки для мойки автомобилей: из-за отсутствия моечных пунктов эту операцию зачастую выполняют на берегу реки, озера или пруда. Между тем автолюбители всё в больших объёмах пользуются синтетическими моющими средствами, которые представляют определённую опасность для водоёмов.

Ливневые сточные воды с поверхности автомагистралей, площадок АЗС, с территории автотранспортных и авторемонтных предприятий также являются мощным источником загрязнения водных бассейнов в городской местности нефтепродуктами, фенолами и легкоокисляющимися органическими веществами. Поступление со стоками тяжелых металлов и токсичных веществ резко ограничивает потребление и использование водных ресурсов.

Для снижения загрязнения поверхностных вод открытых водоемов необходимо создание бессточной системы водоснабжения на участках, используемых для мытья автомобилей, а также строительство локальных очистных сооружений с последующим разбавлением остаточного количества загрязняющих веществ. Практика показала, что существующие технологические процессы по обезвреживанию сточных вод способствуют удалению 95-99% органических веществ и 40-99% взвешенных веществ. Однако они практически не снижают содержание в них солей, из которых наибольшую опасность представляют токсические вещества, в том числе канцерогенные, к которым относится один из наиболее токсичных - тетроэтилсвинец. [10]

.6.3 Характеристика шумовых эффектов от автомобилей

Один из основных источников шума в городе - автомобильный транспорт, интенсивность движения которого постоянно растёт. Наибольшие уровни шума 90-95 дБ отмечаются на магистральных улицах городов со средней интенсивностью движения 2-3 тыс. и более транспортных единиц в час.

Уровень уличных шумов обуславливается интенсивностью, скоростью и характером (составом) транспортного потока. Кроме того, он зависит от планировочных решений (продольный и поперечный профиль улиц, высота и плотность застройки) и таких элементов благоустройства, как покрытие проезжей части и наличие зелёных насаждений. Каждый из этих факторов способен изменить уровень транспортного шума в пределах до 10 дБ.

В промышленном городе обычно высок процент грузового транспорта на магистралях. Увеличение в общем потоке автотранспорта грузовых автомобилей, особенно большегрузных с дизельными двигателями, приводит к повышению уровней шума. В целом грузовые и легковые автомобили создают на территории городов тяжёлый шумовой режим.

Шум, возникающий на проезжей части магистрали, распространяется не только на при магистральную территорию, но и вглубь жилой застройки.

Так, в зоне наиболее сильного воздействия шума находятся части кварталов и микрорайонов, расположенных вдоль магистралей общегородского значения (эквивалентные уровни шума от 67,4 до 76,8 дБ). Уровни шума, замеренные в жилых комнатах при открытых окнах, ориентированных на указанные магистрали, всего на 10-15 дБ ниже.

Акустическая характеристика транспортного потока определяется показателями шумности автомобильности. Шум, производимый отдельными транспортными экипажами, зависит от многих факторов: мощности и режима работы двигателя, технического состояния экипажа, качества дорожного покрытия, скорости движения. Кроме того, уровень шума, как и экономичность эксплуатации автомобиля, зависит от квалификации водителя. Шум от двигателя резко возрастает в момент его запуска и прогревания (до 10 дБ). Движение автомобиля на первой скорости (до 40 км/ч) вызывает излишний расход топлива, при этом шум двигателя в 2 раза превышает шум, создаваемый им на второй скорости. Значительный шум вызывает резкое торможение автомобиля при движении на большой скорости. Шум заметно снижается, если скорость движения гасится за счёт торможения двигателем до момента включения ножного тормоза.

За последнее время средний уровень шума, производимый транспортом, увеличился на 12-14 дБ. Вот почему проблема борьбы с шумом в городе приобретает всё большую остроту. [10]

Таким образом автомобильный транспорт, наряду с промышленностью, является одним из основных источников загрязнения атмосферы. Доля автотранспорта в общих выбросах вредных веществ в городах может достигать 60-80%. Самый многочисленным классом веществ, загрязняющих воздух крупных городов, являются углеводороды.

Загрязнение вод транспортными отходами проявляется в изменении физических и органолептических свойств. Установлено, что более 400 видов веществ, выделяемых при работе автотранспорта, могут вызвать загрязнение вод.

Один из основных источников шума в городе - автомобильный транспорт, интенсивность движения которого постоянно растёт. Наибольшие уровни шума 90-95 дБ отмечаются на магистральных улицах городов. Шум, возникающий на проезжей части магистрали, распространяется не только на при магистральную территорию, но и вглубь жилой застройки. За последнее время средний уровень шума, производимый транспортом, увеличился на 12-14 дБ. Вот почему проблема борьбы с шумом в городах приобретает всё большую остроту.

1.7 Влияние загрязняющих веществ на здоровье человека

Чувствительность населения к действию загрязнения атмосферы зависит от большого числа факторов, в том числе от возраста, пола, общего состояния здоровья, питания, температуры и влажности и т.д. Лица пожилого возраста, дети, больные, курильщики, страдающие хроническим бронхитом, коронарной недостаточностью, астмой, являются более уязвимыми.

Проблема состава атмосферного воздуха и его загрязнения от выбросов автотранспорта становится все более актуальной. [11]

Среди факторов прямого действия (все, кроме загрязнения окружающей среды) загрязнение воздуха занимает, безусловно, первое место, поскольку воздух - продукт непрерывного потребления организма.

Дыхательная система человека имеет ряд механизмов, помогающих защитить организм от воздействия загрязнителей воздуха. Волоски в носу отфильтровывают крупные частицы. Липкая слизистая оболочка в верхней части дыхательного тракта захватывает мелкие частицы и растворяет некоторые газовые загрязнители. Механизм непроизвольного чихания и кашля удаляет загрязненные воздух и слизь при раздражении дыхательной системы.

Тонкие частицы представляют наибольшую опасность для здоровья человека, так как способны пройти через естественную защитную оболочку в легкие. Вдыхание озона вызывает кашель, одышку, повреждает легочные ткани и ослабляет иммунную систему.

Влияние загрязнения воздуха на здоровье населения состоит в следующем:

Взвешенные частицы. Частицы пыли размером от 0,01 до 100 мкм классифицируются следующим образом: более 100 мкм - осаждающиеся, менее 5 мкм - практически не осаждающиеся.

Частицы первого типа безвредны, поскольку быстро осаждаются либо на поверхности земли, любо в верхних дыхательных путях. Частицы второго типа попадают глубоко в легкие. Установлено присутствие соединений углерода, углеводорода, парадина, ароматических веществ, мышьяка, ртути и др. в легких вследствие проникновения пыли, a также связь с частотой заболевания раком, хроническим заболеванием дыхательных путей, астмой, бронхитом, эмфиземой легких. Резкое увеличение частоты хронических бронхитов начинается с концентрации 150 - 200 мкт/м³. При попадании в дыхательные пути сажи, возникают хронические заболевания (размеры твердых частиц 0. 5…2 мкм), ухудшается видимость, а также сажа абсорбирует на своей поверхности сильнейшие канцерогенные вещества (бенз (а) пирен), что опасно для человеческого организма. Норма сажи в ОГ составляет 0,8 г/м³.

Сернистый ангидрид. Оказывает пагубное влияние на слизистую оболочку верхних дыхательных путей, вызывает бронхиальную закупорку. Начиная с 500 мкт/м³ у больных бронхитом наблюдаются осложнения, 200 мкт/м³ вызывает увеличение приступов у астматиков.

Оксиды азота. Диоксид азота и фитохимические производные являются побочными продуктами нефтехимических производств и рабочих процессов дизельных двигателей. Оказывают влияние на легкие и на органы зрения. Начиная с 150 мкт/м³, при длительных воздействиях происходит нарушение дыхательных функций Оксиды азота раздражают слизистую оболочку глаз и носа, разрушают легкие. В дыхательных путях оксиды азота реагируют с влагой, которая находится в этом месте. Оксиды азота способствуют разрушению озонового слоя.

Считается, что токсичность NO_х больше в 10 раз, чем СО, N₂O действует как наркотик. Норма NO_х в воздухе - 0,1 мг/м³.

Озон. Повышение концентрации оксидов азота и углеводородов под действием солнечной радиации порождает фотохимический смог (озон, ПАН и др.) Фоновая концентрация озона в природе 20 - 40 мкт/м³. При 200 мкт/м³ наблюдается заметное негативное воздействие на организм человека.

Моноксид углерода. При сжигании топлива в условиях недостатка воздуха, CO генерируется в процессе работы автомобильных двигателей. Соединяясь с гемоглобином (НЬ), из вдыхаемого воздуха попадает в кровь, препятствуя насыщению крови кислородом, а следовательно, и тканей, мышц, мозга. При концентрации 20 - 40 мкт/м³ в течение 1 часа содержание НЬСО в крови повышается на 2 - 3%, что вызывает ослабление зрения, ориентации в пространстве, реакций. СО вызывает нарушение нервной системы, головную боль, похудение, рвоту. [12]

Основными представителями альдегидов, поступающих в атмосферный воздух с выбросами автомобилей, являются формальдегид и акролеин. Действие формальдегида характеризуется раздражающим эффектом по отношению к нервной системе. Он поражает внутренние органы и анактивирует ферменты, нарушает обменные процессы в клетке путем подавления цитоплазматического и ядерного синтеза. Именно R_хCHO определяют запах ОГ.

Биологическое действие фотооксидантов (смесь озона, диоксида азота и формальдегида) на клеточном уровне подобно действию радиации, вызывает цепную реакцию клеточных повреждений.

Углеводороды (С_хН_у) имеют неприятные запахи. С_хН_у раздражают глаза, нос и очень вредны для флоры и фауны. С_хН_у от паров бензина также токсичные, допускается 1,5 мг/м³ в день.

Оксиды свинца накапливаются в организме человека, попадая в него через животную и растительную пищу. Свинец и его соединения относятся к классу высокотоксичных веществ, способных причинить ощутимый вред здоровью человека. Свинец влияет на нервную систему, что приводит к снижению интеллекта, а также вызывает изменения физической активности, координации, слуха, воздействует на сердечно-сосудистую систему, приводя к заболеваниям сердца. Свинцовое отравление (сатурнизм) занимает первое место среди профессиональных интоксикаций. [13]

1.8 Мероприятия направление на улучшение автотранспорта

.8.1 Мероприятия по защите от автомобильного шума

Снижение городского шума может быть достигнуто в первую очередь за счёт уменьшения шумности транспортных средств.

К градостроительным мероприятиям по защите населения от шума относятся: увеличение расстояния между источником шума и защищаемым объектом; применение акустически непрозрачных экранов (откосов, стен и зданий-экранов), специальных шумозащитных полос озеленения; использование различных приёмов планировки, рационального размещения микрорайонов. Кроме того, градостроительными мероприятиями являются рациональная застройка магистральных улиц, максимальное озеленение территории микрорайонов и разделительных полос, использование рельефа местности и др.

Существенный защитный эффект достигается в том случае, если жилая застройка размещена на расстоянии не менее 25-30 м от автомагистралей и зоны разрыва озеленены. При замкнутом типе застройки защищёнными оказываются только внутриквартальные пространства, а внешние фасады домов попадают в неблагоприятные условия, поэтому подобная застройка автомагистралей нежелательна. Наиболее целесообразна свободная застройка, защищённая от стороны улицы зелёными насаждениями и экранирующими зданиями временного пребывания людей (магазины, столовые, рестораны, ателье и т.п.). Расположение магистрали в выемке также снижает шум на близ расположенной территории. [10]

.8.2 Пути экологизации автомобильного топлива

Проблема экологической безопасности автотранспорта - часть проблемы экологической безопасности страны. Выбросы загрязняющих веществ в атмосферу от автотранспортных средств увеличиваются в России ежегодно в среднем на 3,1%. В результате ежегодный экологический ущерб от функционирования транспортного комплекса России составляет более 3,5 млрд. долл., и эта сумма продолжает расти.

Вклад автомобилей в загрязнение окружающей среды составляет 60-90% (в Москве - 92%). Автомобильные двигатели сбрасывают в воздух городов более 95% оксида углерода, около 65% углеводородов и 30% оксидов азота. При сгорании 1 кг бензина в атмосферу поступает 465 г угарного газа, 25 г углеводородов, 15 г оксидов азота. Кроме того, для сгорания 1 кг бензина необходимо 14,5 кг воздуха. То есть двигатель внутреннего сгорания (ДВС) в течение часа расходует около 200 л кислорода - в 2,5 раза больше, чем за сутки вдыхает человек. В общем загрязнении атмосферного воздуха токсичными выбросами автомобилей доля двигателей с искровым зажиганием составляет 93-95%, дизельных двигателей - 5-7%. Правда, уровень выбросов сажи у последних в 5-6 раз выше .[9]

Выбросы в атмосферу загрязняющих веществ от автотранспорта ежегодно расет. Вклад автомобилей в загрязнение ОС достигает 90%.

.8.3 Использование нетрадиционных видов топлива

Европа настолько обеспокоена автомобильным загрязнением, что готова хотя бы иногда обходиться без машин. Хотя дышится там куда свободнее, чем в российских городах. Ежегодно в конце сентября в Старом Свете устраивается акция под девизом "Центр города без моего автомобиля".

Особенно активно она проходит во Франции - здесь 68 городов поддерживают инициативу экологов. В этот день большинство горожан добиралось до нужных мест на общественном транспорте, электромобилях, велосипедах, роликовых коньках, пешком. Благодаря этому мероприятию общее загрязнение воздуха во Франции в эти дни снизилось на 20 - 30%.

А в Италии каждые четыре недели в 145 крупных городах проводится "воскресенье без машин". И загрязнение воздуха в эти дни снижается на 30%.

Евросоюз разработал программу ALTER ("Альтернативное движение в городах"). Главная задача - максимально ужесточить нормы содержания CO в выхлопных газах. Сейчас в ALTER участвуют такие мегаполисы, как Афины, Барселона, Лиссабон, Стокгольм.

Если европейские города могут относительно спокойно обойтись несколько дней без автомобилей, то в США это невозможно. Жители штатов относятся к той категории людей, которые себя без машины не мыслят.

Поэтому там шире используются законодательные меры. Билл Клинтон, в бытность свою президентом, лично благословил ужесточение экологических требований к топливу и к автомобилям. В течение пяти лет, начиная с 2004 года содержание вредных для здоровья веществ в выхлопных газах должно быть, снижено на 95%. В Агентстве по охране окружающей среды США уже подсчитали: из-за принимаемых мер стоимость машин в среднем увеличится на 100-200 долларов. Цены на бензин повысятся на 5-6 центов. Но одновременно власти США активно помогают автомобильным компаниям в их усилиях по разработке экологически чистых двигателей. Инвестируют деньги, освобождают от налогов.

Крупнейшие мировые автомобильные концерны инвестируют миллиарды долларов в развитие технологий альтернативных видов моторного топлива и источников энергии для автомобилей. В последнее десятилетие интенсивно ведутся поиски альтернативного топлива, которое было бы дешево и не давало бы вредных выбросов. К альтернативным топливам относят все автомобильные топлива, кроме бензинов, и дизельное топливо.

Метан (сжиженный газ) - особенно перспективный газ в нашей стране для использования в автотранспорте. К его достоинствам относятся большие по сравнению с нефтью ресурсы и менее токсичный выхлоп. Однако существует проблема хранения сжатого газа на борту легковых автомобилей, так как для этого нужны легкие и прочные баллоны, изготовленные из композитных материалов, способных выдерживать давление 20 МПа.

Сжатые газы при нормальной температуре сохраняют газообразное состояние даже при высоком давлении. В жидкое состояние они переходят при температуре ниже -820С и давлении 4,5 МПа. Основной компонент - метан, присутствуют и другие углеводороды, а также углекислый газ, кислород, азот, вода, механические примеси.

Главным недостатком газобаллонной аппаратуры для сжатых газов является ее масса. Баллон из легированной стали емкостью 50 л с газом под давлением 200 МПа весит 62,5 кг, а баллон из углеродистой стали - 93 кг. Полная заправка восьми баллонов, масса которых составляет 14% грузоподъемности автомобиля, обеспечивает 200-280 км пробега. При замене бензина на сжатый природный газ мощность двигателя падает на 18-20%, скорость - на 5-6%, время разгона увеличивается на 24-30%.

Способ повышения эффективности применения сжатого природного газа состоит в увеличении степени сжатия до 10, повышении коэффициента наполнения цилиндров двигателя путем увеличения диаметра впускного трубопровода, устранении подогрева газа на впуске, изменении фаз газораспределения. Все это требует конструкционных переделок двигателя, но запасы природного газа столь значительны по сравнению с нефтью, что делают перспективным его использование. Уменьшить массу баллонов можно путем сжижения газа при низких температурах (-1600С) и хранения его в изотермических баллонах. По энергоемкости такой газ может сравниться с жидким нефтяным топливом.

По сравнению с бензином метан имеет следующие преимущества: он в 1,5-2 раза дешевле, имеет более высокую детонационную стойкость, и двигатель на нем работает мягче, ресурс его увеличивается примерно в 1,5 раза, а срок службы моторного масла возрастает вдвое.

При переводе на сжиженный газ мощность двигателя падает на 3-4%. Этого можно избежать, если смесь охлаждать во впускном тракте или повысить степень сжатия, так как октановое число у газа больше, чем у бензина. Лучше всего использовать высокую детонационную стойкость газа путем увеличения угла опережения зажигания.

Бутан - наиболее калорийная и легкосжимаемая часть топливной смеси. Для создания давления насыщенных паров баллон заправляют не более чем на 90%.

Сжиженный газ (пропан-бутан). В Европе это топливо, получаемое из попутных нефтяных газов, называется LPG (Liqefied petroleum gas - сжиженный бензиновый газ). В то время как сжатый газ (метан) находится в баках под давлением 20 МПа, LPG сжижается уже при 0,6-0,8 МПа. В ЕС сегодня насчитывается около 2,8 млн. машин, работающих на LPG. Фирмы, занимающиеся переоборудованием топливных систем автомобилей под LPG, за свою работу берут около 2 тыс. евро. Кроме того, компания Isuzu в заводских условиях под заказ устанавливает на свою 3,5-литровую модель Trooper 100-литровый баллон под этот газ. В США 80% нефтепродуктов получают уже не из нефти, а из попутных газов - пропана-бутана и этана, в то время как в России из-за устаревших НПЗ, созданных большей частью в 1960-х годах, только присматриваются к переработке попутных нефтяных газов (мы перерабатываем только 72% добываемой нефти, остальное теряем, в то время как в развитых странах перерабатывается до 95% добываемой нефти).

Газоконденсатное топливо - это природная смесь легкокипящих нефтяных углеводородов, находящаяся в газообразном состоянии под давлением 4,9-9,8 МПа при температуре -1500С.

Добавка спиртовых смесей к бензину может уменьшить выбросы токсичных компонентов в отработанных газах в пределах 10-15%, а в Москве, где уже 4,5 млн. автомобилей, такое мероприятие позволит сократить выбросы до 7-10%. Поскольку у этих смесей более низкая фотохимическая реактивность, то уменьшение выбросов составит 15-17%.

Спирты относятся к числу синтетических топлив, из которых наиболее известны метанол и этанол. При содержании в топливе спирта до 10% не требуется изменять конструкцию двигателя, а введение спирта повышает октановое число с 88 до 94 при одновременном снижении содержания оксидов азота и углеводородов в выхлопных газах.

Метанол - метиловый или древесный спирт. Сырьем служат природный газ и нефтяные остатки. Синтез проводится под давлением 25-60 МПа в присутствии катализаторов при температуре 300-4000С. Его стоимость превышает в 1,5-2 раза стоимость бензина. Применение метанола требует изменения конструкции двигателя, так как ухудшается пуск двигателя при низких температурах. Добавка 3-5% метанола позволяет использовать бензин с меньшим октановым числом и заменять этилированный бензин на неэтилированный.

Метиловый спирт не содержит тех углеводородных примесей, которые имеются в бензине, сгорает в двигателе полнее, поэтому в атмосферу попадает гораздо меньше оксида углерода. Кроме того, он менее взрывоопасен при столкновении автомобилей - поэтому его применяют в гонках «Формула-1». Но и недостатков у этого вида топлива достаточно много. Главный из них - плохое смешивание неполярного бензина с высокополярным спиртом. Чтобы преодолеть этот недостаток, в Германии используют третичный бутиловый спирт (СН₃)₃СОН, растворяющийся в бензине и в метиловом спирте. Другой недостаток - гигроскопичность горючей смеси, насыщенный водяными парами метиловый спирт вызывает коррозию металла. К тому же при его сгорании образуется на 40% энергии меньше, и, значит, чаще придется заправлять автомобиль. Тем не менее с 1990-х годов на метаноле работает общественный транспорт Стокгольма, в результате в 5 раз снизился выброс вредных веществ, уменьшилась и их токсичность.

Этанол - этиловый или винный спирт, вырабатывается из злаков, картофеля, сахарного троcтника и других культур, применяется как в смеси с бензином, так и в чистом виде. Этанол добывается из отходов древесины и сахарного тростника, обеспечивает двигателю высокий КПД и низкий уровень выбросов и особо популярен в теплых странах. Так, Бразилия после своего нефтяного кризиса 1973 года активно использует этанол - в стране более 14 млн. автомобилей ездит на этом топливе. Кроме того, концерн Ford сейчас готовит к производству модель Focus FFV, которая будет заправляться топливом под названием Е 85 - смесью, состоящей из 85% эталона и 15% бензина.

Диметиловый эфир. Представители Renault совместно с французским Агентством по защите окружающей среды успешно работают над проектом использования диметилэфира - жидкого газа, который используется в аэрозолях, а продукты его сгорания малотоксичны. Этот газ можно использовать в автомобилях с дизельным двигателем, так как октановое число у него выше, чем у дизтоплива. Достоинства диметилового эфира состоят в том, что он не содержит ароматических углеводородов и серы, характеризуется полнотой сгорания, не имеет сажи и оксидов азота в выхлопных газах, не требует изменений в конструкции дизельного двигателя (необходима лишь незначительная модернизация системы подачи топлива), обеспечивает хороший старт холодного двигателя, имеет более выгодные условия производства по сравнению с дизельным топливом. Пониженная по сравнению с дизтопливом теплотворная способность частично искупается большей экономичностью двигателя и отсутствием затрат на очистку выхлопа.

Экологизация автотранспорта - сложная социальная проблема, просто и дешево ее не решить. Казавшаяся когда-то близкой перспектива перехода к электромобилям все еще весьма далека от реальности. Достаточно сказать, что уже созданные в развитых странах сотни тысяч таких средств передвижения используются в 90% случаев как тележки для перевозки мелких грузов и продуктов. Таким образом, альтернативы двигателям внутреннего сгорания пока нет и надо искать возможности более широкого применения экологических видов топлива, прежде всего сжатого природного газа и спиртового топлива. [

Заметного снижения выбросов вредных веществ автотранспортом можно ожидать лишь в случае массового поступления на отечественный рынок автомобилей, соответствующих требованиям Правил ЕЭК ООН (Евро-4 и Евро-5). В январе 2012 года Правительством РФ подписано Постановление, в котором говорится о продлении переходного периода для автомобилей, соответствующих экоклассу Евро-4. Девятого февраля этого года данные требования вступили в свои права. В рамках этого документа предусмотрено, в частности, введение более жестких (относительно ранее применявшихся в России) экологических требований. Например, значения выбросов вредных веществ ниже в 2-3 раза для дизелей большегрузных автомобилей и в 5-6 раз - по легковым автомобилям. Переход на выпуск автомобилей и двигателей, соответствующих этим требованиям, осуществляется поэтапно и требует радикальных перемен в области производства и эксплуатации автомобилей. Те нормы, которые действуют в России сейчас, условно можно назвать Евро-0. Конец этому будет положен тогда, когда будет запрещена регистрация в ГАИ продукции с плохими экологическими характеристиками. Но такие меры могут применяться только к новым автомобилям. Сейчас такой закон уже готовится Государственной думой при активном участии Министерства природных ресурсов РФ.

Определенный сдвиг в этом направлении уже происходит. Практически все автомобильные заводы имеют модификации автотранспортных средств и двигателей, соответствующие жестким экологическим требованиям. По данным НИЦИАМТ, ряд отечественных предприятий (КамАЗ, ЯМЗ, АЗЛК, ВАЗ и др.) уже сертифицировали в 1998-1999 гг. некоторые модели выпускаемых двигателей и автомобилей на соответствие действующим международным экологическим требованиям.

К массовому выпуску экологически чистых автомобилей предприятия не готовы, как не готова и инфраструктура эксплуатации таких автомобилей, в первую очередь, легковых. Экологически чистые автотранспортные средства с каталитическими нейтрализаторами отработавших газов могут работать только на неэтилированном бензине с регламентированным (очень жестким) содержанием серы, фосфора, механических примесей. Необходим комплекс мер по стимулированию производства таких бензинов и обеспечению их гарантированного наличия на каждой АЗС, постепенному вытеснению с рынка этилированных бензинов, предотвращению попадания остатков тетраэтилсвинца в неэтилированное топливо при его транспортировке и хранении. Дизельные автомобили также требуют применения малосернистого дизельного топлива, без которого невыполнимы современные требования европейских стандартов. Если проблема создания двигателей и автомобилей нового поколения как-то решается силами производителей, то проблему производства экологически чистого топлива без участия государства решить нельзя.

Следует отметить и некоторые факторы, благотворно влияющие на снижение загрязнения атмосферы и шумового воздействия на население автотранспортом. Это, в первую очередь, всевозрастающая доля автомобилей зарубежного производства, имеющих лучшие экологические показатели, в составе российского автопарка. В 1999 г. доля автомобилей зарубежного производства (кроме произведенных в странах СНГ) в автомобильном парке России составляла 12%, а в транспортных потоках, как показывают натурные наблюдения, была еще выше. Другая тенденция связана с увеличением количества малотоннажных грузовых автомобилей (типа "Газель", "Бычок" и др.), осуществляющих перевозки грузов в малых объемах в черте города. В Москве, например, их доля в составе грузового автотранспорта в 1999 г. достигла 56%.

На состав и количество выбросов загрязняющих веществ в атмосферу от автотранспорта заметное влияние оказывают качество и экологические характеристики топлив. Выпуск этилированных бензинов в России непрерывно сокращается. Расширяется и перечень городов и областей, где запрещено использование этилированных бензинов.

В России не подписано пока ни одного документа, предполагающего тотальный переход с одного вида топлива на другой. Тем не менее, работа в этом направлении ведется весьма активно, хотя бы потому, что правила и ограничения экспорта-импорта одинаковы для всех. Означает это только одно: Россия просто обязана следовать требованиям, которые предъявляют к топливной промышленности компаньоны и коллеги за рубежом. Чтобы и впредь оставаться полноценным экспортером бензина, российским нефтепереработчикам приходится перестраиваться и модернизироваться.

Крупнейший российский переработчик - ОАО «Сибнефть-ОНПЗ» - готовится к запуску пока единственного в России комплекса сернокислотного алкилирования. Специалисты «Сибнефти» уверены, что не прогадают: до сего дня аналогов установке нет. После ввода в эксплуатацию комплекс позволит нефтепереработчикам выпускать так называемый алкилбензин - высокооктановый компонент, необходимый для производства качественного и экологически чистого (по российским меркам) бензина марки АИ-98.

Новоуфимское НПЗ воспользовалось помощью французской компании Tecnip для того, чтобы построить у себя комплекс каталитического риформинга. По своим техническим возможностям российско-французское новшество можно считать уникальным не только для России, но и для Европы в целом, благодаря ему завод может производить экологически чистый бензин.

Использование газового топлива на транспорте, несмотря на определенные усилия отдельных регионов и наличие государственных программ, не получает должного развития. Более того, в последние годы наметилась тенденция к снижению количества газобалонных автомобилей.

Многие экологические проблемы, связанные с функционированием автомобильного транспорта, носят региональный и локальный характер. Разработка и реализация эффективных мер повышения экологической безопасности автотранспорта является прерогативой местных администраций.

Администрации ряда регионов России и крупнейших городов, испытывающих наибольшую экологическую нагрузку из-за воздействия автотранспорта (г. Москва и Московская область, города Санкт-Петербург, Нижний Новгород, Пермь, Самара и др.), за последнее время разработали и реализуют программы, направленные на снижение негативных последствий автотранспортной деятельности. В рамках программы работ по управлению охраной окружающей среды в транспортном комплексе в 1999 г. Минтрансом России разработаны методические рекомендации по решению экологических проблем крупных городов за счет использования газомоторного топлива для автотранспортных средств. [12]

Выводы по первой главе

Автомобильный транспорт является одним из крупнейших загрязнителей природных сред промышленного города. Проблема экологической безопасности автотранспорта - часть проблемы экологической безопасности страны. Выбросы загрязняющих веществ в атмосферу от автотранспортных средств увеличиваются в России ежегодно в среднем на 3,1%. В результате ежегодный экологический ущерб от функционирования транспортного комплекса России составляет более 3,5 млрд. долл., и эта сумма продолжает расти. Кроме того, загрязнение городской среды выбросами автомобильного транспорта приводит к тому, что большие количества соединений серы и азота, оксидов углерода и прочих загрязняющих веществ, поступающих в атмосферу с отработавшими газами двигателей внутреннего сгорания, превращают выпадающие осадки в слабый раствор кислот, а, следовательно, способствуют закислению придорожной территории.

Необходимо отметить, что загрязненность придорожного пространства отходящими газами также зависит от интенсивности движения транспортных средств. Так, выброс газообразных загрязнителей наиболее высокий в режиме медленного движения, меньше он при ускорении (разгоне) и минимален при установившейся скорости. Однако, количество оксидов азота и непредельных углеводородов пропорционально скорости движения.

Заметного снижения выбросов вредных веществ автотранспортом можно ожидать лишь в случае массового поступления на отечественный рынок автомобилей, соответствующих требованиям Правил ЕЭК ООН (Евро-4 и Евро-5). В январе 2012 года Правительством РФ подписано Постановление, в котором говорится о продлении переходного периода для автомобилей, соответствующих экоклассу Евро-4.

газ химический загрязнение придорожный

2. Исследование процессов формирования пылегазовых примесей в атмосферном воздухе придорожных территорий улиц города Оренбурга

.1 Характеристика объекта исследования и применяемых методик

.1.1 Характеристика объекта исследования

Улицы современного города представляют собой сложные инженерные сооружения. Они определяют лицо города, степень его благоустройства. Городские улицы связывают в единую транспортную сеть жилые, промышленные, административные районы и служат для движения городского транспорта и пешеходов, а также размещения зданий и других элементов оборудования и благоустройства. Проезжая часть, тротуары, полосы зеленых насаждений - все, что расположено между границами застройки, образует улицу. Современные улицы должны удовлетворять ряду требований, главным из которых является удобство и безопасность движения транспорта и пешеходов. Но, как отмечалось выше, улица любого города представляет собой протяженный источник выбросов выхлопных газов и пыли. И поэтому для оценки качества атмосферы в промышленном городе следует оценивать не только состояние автомобильного парка, но и состояние автомобильных дорог.

Объектом нашего исследования является придорожная территория улицы Терешковой, расположенная в центральной части города Оренбурга.

Ширина автомобильной дороги по улице Терешковой 18 м, длина дороги 3000 м, расстояние до линии застройки 40 м, покрытие асфальтное. По обеим сторонам проспекта жилые, общественные и административные здания, а вдоль всей дороги растут зелёные насаждения (кустарники, деревья). На улице Терешковой в основном расположены многоэтажные дома. Много общественных зданий. Среди них - специализированные магазины, больницы. Улица относится к категории магистральной улицы общегородского значения. Магистральные улицы формируются более капитально. Они выдерживают большие нагрузки и движение с повышенными скоростями.

С северной стороны объекта исследования расположен многоэтажный дом. С южной стороны расположен одноэтажный дом. Для оценки степени воздействия загрязняющих веществ были отобраны пробы на расстоянии 5, 10 и 15 метров от дорожного полотна.

Рисунок 2.1 - Карта-схема места отбора проб

.1.2 Методика определения взвешенных частиц

Оборудование и материалы. Пробоотборники, аналитические весы, плоскодонные колбы, воронки, фильтры бумажные (синяя, белая лента), цилиндры.

Общие положения. Загрязнение осадков происходит как во время образования в облаке и выпадения их на земную поверхность, так и в результате сухого осаждения загрязнителей из атмосферы.

Большое количество пылевых примесей в атмосфере городов нередко провоцирует заболевания дыхательных путей и нарушение работы слизистых оболочек организма человека и животных. Пыль засоряет устьица растений, нарушает процессы цветения и оплодотворения в растениях. В больших количествах пыль образует налет или даже корку на поверхности растений, чем затрудняет протекание процесса фотосинтеза. Будучи сами по себе малотоксичными пылевые частицы способны адсорбировать на своей поверхности тяжелые металлы и другие токсичные вещества.

Ход работы. Произвести отбор снега (дождя) специальным пробоотборником. Если производится отбор снега, то его необходимо поместить в комнатные условия (18-20° С) до полного таяния. Собранные осадки фильтруются через широкопористый фильтр (белая лента), предварительно взвешенный на аналитических весах. Для фильтрования берутся три конические колбы, три воронки, в которые вставляются фильтры. Через каждый из них пропускается фильтрат объемом 300 мл. Если после фильтрования фильтрат получается мутным, то его фильтруют еще через узкопористый фильтр (синяя лента), выше указанным способом. После фильтрования фильтры высушиваются в эксикаторе и вновь взвешиваются на аналитических весах. По разности масс фильтров до и после фильтрования вычисляется масса взвешенных частиц.

2.1.3 Методика определения рН водных объектов

Реактивы и оборудование. Химические стаканы на 150 мл, нанометр ЭВ-74, технические весы, разновесы, колбы мерные, пипетки.

Общие положения. Величина рН является мерой активной кислотности природной воды и других объектов окружающей среды, создавшейся в результате взаимодействия растворенных электролитов и газов. Определение величины рН в практике исследования природных вод, почв и растений имеет большое значение. Это величина позволяет судить о формах нахождения в объектах окружающей среды слабых кислот: угольной, кремневой, сероводородной, фосфорной, а также дает возможность судить о насыщенности объектов слабыми основаниями и служит для контроля некоторых аналитических определений. Активная кислотность почв имеет решающее значение для произрастания растений, жизнедеятельности микроорганизмов, развития и направления биохимических процессов почвы.

Ход определения. Приготовление водной суспензии. 10 г воздушно-сухой почвы, пропущенной через сито диаметром в 1 мм, отвешивают на технических весах, помещают в колбу емкостью 50-10 и приливают 25 мл дистиллированной воды, рН которой равна 6,6-6,8.Колбу плотно закрывают чистой каучуковой пробкой, встряхивают 5 минут и оставляют стоять 18-24 часа, после чего сливают отстоявшийся раствор и определяют рН водной вытяжки.

Приготовление солевой вытяжки. Отвешивают на технических весах 20 г воздушно-сухой (или сырой) почвы и помещают в сухую чистую колбу емкостью 100 мл. Приливают 50 мл 1,0 н раствора хлорида калия, закрывают чистой пробкой и энергично встряхивают 5 минут. Через 10-15 минут после встряхивания, когда большая часть почвы осядет на дно, пробку приподнимают и дают стечь жидкости, задержавшейся между пробкой и стеклом. Снова закрывают колбу пробкой, смывают отстоявшейся жидкостью частицы почвы со стенок колбы. Если это не удастся сделать за один прием, минут через 10 повторяют смывание еще раз, после чего колбу оставляют стоять 18-24 часа. По истечении срока отстаивания берут пипеткой часть раствора (фильтровать нельзя ,так как фильтр может изменить реакцию вытяжки) и определяют рН солевой вытяжки.

Пробы природной воды или вытяжек в подписанных или пронумерованных химических стаканчиках переносят к прибору. Порядок работы на приборе следующий:

. Включить прибор в сеть, прогреть 15 минут.

.Опустить электроды в стаканчик с раствором.

.Нажать кнопку рХ и «-1:19»,по нижней шкале прибора определить приблизительное значение рН раствора.

.На панели переключения пределов измерения нажать кнопку, в которую входит определенная по пункту № 3 величина. Например, 2,4, то нужно нажать кнопку «-1:4» и отсчитать показываемое значение по верхней шкале прибора.

.Соблюдать осторожность при работе со стеклянным электродом, следить, чтобы шарик стеклянного электрода не прикасался к стенкам и дну стакана.

После каждого определения вымывают электроды в дистиллированной воде и высушивают фильтрованной бумагой. По окончании работы с прибором электроды помещают в стакан с дистиллированной водой.

.1.4 Методика определения содержания хлорид-ионов в атмосферных осадках

Реактивы и оборудование. Конические колбы на 200 мл; пипетки на 10 мл; цилиндры мерные на 100 мл; бюретки для титрования; дистиллированная вода; 0,01 н раствор AgNO₃: растворяют 1,6987 г AgNO₃ в дистиллированной воды; 0,01 н раствор NaCI, готовится из фиксанала; 5 %-ный раствор К₂СrО₄.

Общие положения. Высокая растворимость хлоридов объясняет широкое распространение их во всех природных водах. В проточных водоемах содержание хлоридов обычно невелико (20-ЗО мг/л). Незагрязненные грунтовые воды в местах с несолончаковой почвой обычно содержат до 30-50 мг/л хлор-иона.

В водах, фильтрующихся через солончаковую почву, в 1 л могут содержаться сотни и даже тысячи миллиграммов хлоридов. Вода, содержащая хлориды в концентрации более 350 мг/л, имеет солоноватый привкус, а при концентрации хлоридов 500-1000 мг/л неблагоприятно влияет на желудочную секрецию. Содержание хлоридов является показателем загрязнения подземных и поверхностных водоисточников и сточных вод. Определение хлоридов ведется по методу Мора.

Принцип метода Мора основан на осаждении хлоридов азотнокислым серебром в присутствии хромата калия К₂СrО₄. При наличии в растворе хлоридов AgNO₃ связывается с ними, а затем образует хромат серебра оранжево-красного цвета.

NaCI + AgNO₃ →AgCI↓+ NaNO₃

AgNO₃ + K₂CrO₄ → Ag₂CrO₄↓ + 2KNO₃

Ход работы. Вначале устанавливают титр AgNO₃. Для этого в коническую колбу на 200 мл вносят 10 мл раствора NaCI и 90 мл дистиллированной воды, прибавляют 5 капель К₂СгО₄. Содержимое колбы титруют раствором AgNO₃ до перехода лимонно-желтой окраски мутного раствора в оранжево-красную, не исчезающую в течение 15-20 с.

При содержании хлоридов менее 250 мг/л берут 100 мл фильтрованной испытуемой воды. При большем содержании хлоридов берут 10-50 мл. Испытуемую воду наливают в две конические колбы, доводят до 100 мл дистиллированной водой, прибавляют 5 капель раствора К₂СгО₄. Раствор в одной колбе титруют AgNO₃, a вторая колба используется для контроля.

Содержание хлор-иона в воде рассчитывается по формуле (2.1)

Х=V∙35,5,                                                                               (2.1)

где X - содержание хлор-иона в мг/л;

,5 - эквивалентное количество хлора, соответствующее 1 мл 0,01 н раствору AgNO₃ мг;

V - объем исследуемой пробы, мл.

.1.5 Методика определения содержания сульфидов и гидросульфидов в атмосферных осадках

Реактивы и оборудование. Кристаллический иодид калия, 0,5 %-ный раствор крахмала, 0,01 н раствор тиосульфата натрия, конические колбы, мерные пипетки на 20 мл, бюретки, штативы.

Основные положения. При действии раствора йода на связанный и свободный сероводород и соли сернистой и тиосерной кислот происходит окисление последних:

S^2-+I₂ → 2I-+S

HS^-+I2→H⁺ + 2I^- + SОз^2- + I₂ → SO₄^{2 -}+ 2I^-+ 2Н⁺

2S₂Оз^2-+ I₂ →2I+ S₄О₆^2-

Ход определения. Вследствие летучести свободного сероводорода производят два определения: ориентировочное и точное.

Ориентировочное определение. В коническую колбу помещают 20 мл фильтрата атмосферных осадков, добавляют 0,2 г иодида калия и перемешивают круговыми движениями, при этом кристаллы растворяются. Затем прибавляют 2-3 капли 0,5 %-ного раствора крахмала и титруют 0,01 н раствором йода до появления голубой окраски, не исчезающей при энергичном встряхивании.

Точное определение. В коническую колбу вносят 20 мл исследуемой пробы, 0,2 г иодида калия ,отмеряют из бюретки 0,01 н раствора йода на 1 мл больше, чем было израсходовано на ориентировочное титрование, затем прибавляют 2-3 капли 0,5 %-ного раствора крахмала ,тщательно взбалтывают и оттитровывают избыток йода 0,01 н раствором тиосульфата натрия.

Общее содержание соединений серы X (в мг/л), окисляемых йодом, выраженное в форме сероводорода, вычисляют по формуле (2.2)

,        (2.2)

где V₁ - объем прибавленного раствора йода, мл;

H₁-нормальность раствора йода, н;

V₂-объем раствора тиосульфата натрия, израсходованный на титрование избытка раствора йода, мл;

H₂-нормальность раствора тиосульфата натрия, н;

-эквивалентный вес сероводорода, г/моль;

-коэффициент перевода мл в л;

V- объем исследуемой пробы, мл.

.1.6 Методика определения содержания карбонат- и гидрокарбонат-ионов в атмосферных осадках

Реактивы и оборудование. Бюретка для титрования; колбы конические на 250 мл; пипетки 10 мл; раствор фенолфталеина; раствор метилового оранжевого; 0,05 н раствор соляной кислоты.

Ход определения. Определение карбонат-иона.

В колбу наливают 10 мл анализируемой воды. Добавляют пипеткой 5-6 капель раствора фенолфталеина (при отсутствии окрашивания раствора, либо при слаборозовом окрашивании считают что карбонат-ион в пробе отсутствует, рН пробы меньше 8,0-8,2). Постипенно титруют содержимое склянки раствором соляной кислоты (0,05н) до тех пор, пока окраска побледнеет до слаборозовой. Массовую концентрацию карбонат-иона рассчитывают по формуле (2.3):

С_к = V_к ∙300,                                                                           (2.3)

где V_к - объем раствора соляной кислоты, израсходованный на титрование, мг/л.

Определение гидрокарбонат-иона. В колбу наливают 10 мл анализируемой воды. Добавляют пипеткой 1-2 капели раствора метилового оранжевого. Постипенно титруют содержимое склянки раствором соляной кислоты (0,05 н) при перемешивании до перехода желтой окраски в розовую. Массовую концентрацию гидрокарбонат-иона рассчитывают по формуле (2.4):

С_к = V_гк ∙305,                                                                          (2.4)

где V_гк - объем раствора соляной кислоты, израсходованный на титрование, мг/л.

.1.7 Методика определения содержания кальция и магния в атмосферных осадках

Реактивы и оборудование. Раствор трилона Б с молярной концентрацией эквивалента 0,05 моль/л, индикатор хромоген черный, раствор гидроксида натрия с молярной концентрацией 2 моль/л, аммонийный буферный раствор, индикатор мурексид.

Общие положения. В этой работе используется комплексонометрический метод определения Са²+ и Mg²⁺ при их совместном присутствии в растворе.

Сущность определения сводится к тому, что в начале определяют суммарное содержание молярной концентрацией эквивалента 0,05 моль/л Mg²⁺, титруя фильтрат раствором трилона Б в присутствии хромогена черного. Затем находят содержание ионов Са²⁺, титруя фильтрат раствором трилона Б в присутствии индикатора мурексида. По разности этих двух определений находят содержание ионов Mg²⁺.

Ход работы. Пипеткой на 50 мл отбирают фильтрат и переносят его в колбу для титрования, приливают 5 мл аммонийной буферной смеси, 25-30 мг хромогена черного и титруют раствором трилона Б с молярной концентрацией эквивалента 0,05 моль/л до перехода винно- красной окраски раствора в синюю.

Титрование повторяют 2-3 раза и берут среднее значение.

Содержание Са²⁺ и Mg²⁺ вместе взятых можно найти по формуле (2.5):

m(Ca²⁺+Mg²⁺) =  ,     (2.5)

где С(1/zNа₂[НзТг])- концентрация раствора трилона Б, н;

V(Na₂[НзТг])- объем рабочего раствора трилона Б, затраченного на титрование, мл;

Уф- объем фильтрата, мл.

Определение содержания кальция. 50 мл фильтрата переносят в колбу для титрования, приливают 2,5 мл раствора NaOH с молярной концентрацией 2 моль/л, 30-40 мг смеси мурексида с хлоридом натрия и приступают к титрованию раствором трилона Б с молярной концентрацией эквивалента 0,05 моль/л до появления сине-фиолетовой окраски, не исчезающей в течении 2-3 минут. Титрование повторяют 2-3 раза и берут среднее значение. Содержание кальция вычисляют по формуле, как и суммарное содержание Са²⁺ и Mg²⁺.

Количество магния находят по формуле (2.6)

m(Mg²⁺) = m(Ca²⁺+Mg²⁺) - m(Ca²⁺),                                       (2.6)

.1.8 Методика определения содержания сульфат-ионов в атмосферных осадках

Реактивы и оборудование. 10 %-ный раствор хлорида бария; раствор электролита (NaCl+HCI), раствор сульфата натрия, мерные колбы на 50 мл, 100 мл, ФЭК, кюветы.

Общие положения. В работе используют реакцию образования дисперсной системы малорастворимого в кислых растворах сульфата бария (ПР=1,1 ∙10 ^-10)

Ва²⁺ + SO4²- =BaSO₄

Для обеспечения избирательности определения сульфатов относительно карбонатов, фосфатов, хроматов реакцию проводят в кислой среде.

Ход определения. Приготовление рабочего раствора сульфата натрия. Раствор сульфата натрия с концентрацией 0,2 мг/ мл готовится растворением 0,8872 г прокаленного х.ч. сульфата натрия в 100 мл дважды перегнанной дистиллированной воды. Рабочий раствор сульфата натрия, содержащий 10 мкг в 1000 мл, готовят разбавлением полученного раствора в 20 раз.

Приготовление раствора электролита. 240 г химически чистого (х.ч.) хлорида натрия помещают в мерную колбу на 1000 мл, добавляют небольшое количество бидистиллята, приливают 20,5 мл концентрированной соляной кислоты и доводят бидистиллятом до метки.

Приготовление растворов для построения калибровочного графика. В мерные колбы вместимостью 50 мл вносят 1,2,4,6,10 мл рабочего раствора сульфата натрия, что соответствует 20,40,80,120,200 мкг сульфата натрия.

В каждую колбу приливают 10 мл электролита и соответственно 19,18,16,14,10 мл дважды перегнанной дистиллированной воды, перемешивают круговыми вращениями колбы. Затем приливают 7,5 мл раствора хлорида бария, перемешивают, доводят объем раствора до метки и снова тщательно перемешивают. Через 5 минут измеряют оптическую плотность стандартных растворов по отношению к раствору сравнения в порядке понижения концентрации в кюветах с толщиной поглощающего слоя 50 мл. Раствор сравнения готовят аналогично в колбе вместимостью 50 мл без сульфата натрия.

Снег перевести в жидкую фазу. Затем к 10 мл талой воды прибавляют 20 мл электролита, 20 мл бидистиллята, раствор перемешивают и добавляют 75 мл раствор хлорида бария. В колбе на 100 мл раствор доводят до метки и колориметрируют.

.1.9 Определение содержания ионов аммония в атмосферных осадках

Реактивы и оборудование. ФЭК; электроплитка; мерные колбы на 50 мл, 100 мл; пипетки на 1 мл, 10 мл с делениями, на 10 мл без делений; раствор сегнетовой соли KNaC₄H₄O₆ ∙ 4Н₂О - растворяют 50 г соли при нагревании в дистиллированной воде, доводят раствор до 100 мл, перемешивают, фильтруют, добавляют 5 мл 10 %-ного раствора NaOH и кипятят 30 мин (для удаления следов NH₃).

Объем раствора вновь доводят до 100 мл; реактив Несслера (щелочной раствор тетраиодмеркурата калия KНgI₄ торговый препарат); безаммиачная вода - дистиллированную воду с добавкой щелочи (25 мл 5 %-ного раствора NaOH на 1 л воды) кипятят 1 час; стандартный раствор NH₄CI. Основной раствор: растворяют в безаммиачной воде 296,5 мг безводного NH₄CI, высушенного при 100 °С, и разбавляют такой же водой до 100 мл; 1 мл полученного раствора содержит 100 мкг NH₄. Рабочий раствор: разбавляют безаммиачной дистиллированной водой 5 мл основного стандартного раствора до 100 мл; 1 мл полученного раствора содержит 5 мкг NH₄.

Общие положения. Ионы аммония определяют фотометрически по реакции с реактивом Несслера. Принцип метода основан на том, что аммоний с реактивом Несслера образует йодид меркураммония, который окрашивает раствор в желто-коричневый цвет. Интенсивность окраски пропорциональна содержанию аммония в воде.

NH₄⁺ + 2К₂НgI₄ + 2КОН → NH₂Нg₂I₃↓ + 5KI + 2H₂O + K⁺

Так как соли кальция и магния, обычно содержащиеся в природных водах, при взаимодействии с реактивом Несслера могут выпасть в осадок, их связывают раствором виннокислого натрия-калия (сегнетовой солью). Диапазон определяемых концентраций аммония - 0,05-4 мг/л.

Как правило, в чистых природных водах содержится 0,01-0,1 мг/л аммонийных солей. Предельно допустимые концентрации аммиака в воде водоемов 2 мг/л (по азоту).

Ход работы. К100 мл пробы воды добавляют 0,2 мл раствора сегнетовой соли и 0,2 мл реактива Несслера, перемешивают и через 10 мин измеряют оптическую плотность раствора при 425 нм в кювете толщиной 1 см на фоне дистиллированной воды. Из полученного значения оптической плотности вычитают оптическую плотность холостой пробы. Концентрацию ионов аммония в пробе определяют по калибровочному графику.

Построение калибровочного графика

В мерные колбы на 50 мл наливают 0,1,2,3,4,6 и 10 мл стандартного раствора NH₄CI концентрации 5 мкг NH₄ в 1 мл. Разбавляют до метки безаммиачной водой, перемешивают, отбирают из каждой колбы по 10 мл и переносят в пробирки. Концентрация ионов аммония в растворах составляет 0; 0,1; 0,2; 0,3; 0,6 и 1 мг/л. Определение ионов аммония ведут по методике, описанной выше. Из полученных значений оптических плотностей вычитают оптическую плотность холостого раствора.

.1.10 Методика определения цинка в природных водах

Реактивы и оборудование. 20 % раствор тиосульфата натрия (Nа₂S₂О₃), ацетатный буферный раствор, раствор дитизона в четыреххлористом углероде, хлорид цинка (ZnCl₂). Конические колбы, делительные воронки на 500 мл, химический стакан, пипетки на 5 мл, кюветы на 10 мл, ФЭК, 7 мерных колб на 50 мл, цилиндр на 100 мл.

Общие положения. Цинк находится в природных водах главным образом в виде иона Zn²⁺. В водах обычно содержится п*10° мкг/л Zn²⁺, иногда это содержание повышается до сотен мкг/л. Более высокие концентрации цинка встречаются, как правило, в кислых водах. Наиболее удобным методом определения микроколичества цинка в природных водах является дитизоновый.

Метод примененим для анализа пресных и соленых вод (до минерализации 100 г/л), цинк образует с дитизоном красное соединение, экстрагируемое лучше всего четыреххлористым углеродом. Следует иметь ввиду, что цинк также образует с тиосульфатом комплексное соединение, хотя и относительно мало устойчивое. Это приводит к замедлению и некоторой неполноте реакции образований дитизоната цинка. Поэтому построение градуировочного графика и само определение надо проводить в одинаковых условиях.

Метод исключительно чувствителен, поэтому следует особо тщательно следить за чистотой посуды и реактивов.

Ход работы. Приготовление стандартных растворов для построения градуировочного графика. Для приготовления эталонов в мерные колбы на 50 мл наливают 0; 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0 и 5,0 мл рабочего раствора хлорида цинка, в каждую из колб добавляют 5 мл ацетатного буферного раствора, затем 1 мл 20 % раствора тиосульфата натрия и 4 мл раствора дитизона; доводят объем до метки дистиллированной водой и фотометрируют. (После добавления каждого раствора содержимое колбы перемешивают).

Рабочий раствор хлорида цинка, содержащий 5 мкг/мл цинка, готовят, взяв навеску хлорида цинка 10,46 мг и растворив ее в мерной колбе на 1 л дистилированной водой. В коническую колбу помещают 100 мл исследуемого раствора, добавляют 5 мл ацетатного буферного раствора, перемешивают, приливают 1 мл 20 % раствора тиосульфата натрия (№28203) и 4 мл рабочего раствора дитизона в четыреххлористом углероде. Энергично встряхивают в течение 2-5 минут.

Окраска дитизона в зависимости от содержания цинка изменяется от зеленой до красной.

Содержимое колбы переливают в делительную воронку и отделяют окрашенную органическую часть раствора, которую помещают в кювету на 10 мл и определяют оптическую плотность на ФЭК. Зеленый светофильтр, Х= 540 нм.

Значение концентрации цинка определяется по калибровочному графику.

.1.11 Математическая обработка результатов исследования

Полученные экспериментальные данные по определению интенсивности движения автотранспорта необходимо подвергнуть математической обработке, что позволит судить об их достоверности. Вычисляют среднее арифметическое значение экспериментальных данных Х_n, полученных при анализе параллельных проб по формуле (2.7)

                                                                    (2.7)

Затем находят среднее квадратичное отклонение для n определений по формуле (2.8):

                              (2.8)

Полученную величину отклонения S_n используют для вычисления абсолютной и относительной погрешности анализа с заданной степенью надежности по формуле (2.9):

 ,      (2.9)

где tan - коэффициент распределения Стьюдента.

Таблица 2.1 - Коэффициенты Стьюдента при а = 0,95

Относительная погрешность рассчитывается по формуле (2.10):

.2 Исследование содержания загрязняющих веществ в снежном покрове

Загрязнение снега при внутриоблачном и подоблачном вымывании, обусловленное влиянием многих источников, приводит к изменению состава загрязняющих веществ. Это связано с пространственным распределением источников, высотой поступления загрязняющих веществ в атмосферу, средним временим их пребывания в атмосфере, скоростью распространения в вертикальном и горизонтальном направлениях.

Снежный покров, который, подобно почвенному покрову, обладает

способностью активно накапливать химические элементы и их соединения, является хорошим индикатором для выявления процессов загрязнения территорий в течение зимнего периода.

Для исследования процессов загрязнения атмосферных осадков были отобраны пробы снега на прилегающей территории к автодороге по ул. Терешковой г. Оренбурга. Пробы атмосферных осадков были отобраны на расстоянии 5 метров, 10 метров и 15 метров от источника загрязнения.

Отбор проб атмосферных осадков чрезвычайно прост и не требует сложного оборудования по сравнению с отбором проб воздуха.

В отобранных пробах определялось содержание кислотообразующих веществ, металлов, рН и минерализации.

В ходе проведенных исследований были получены следующие данные по концентрациям загрязняющих веществ в талой воде (таблица 2.2).

Таблица 2.2 - Содержание загрязняющих веществ (примесей) в талой воде

В ходе исследований были установлены зависимости концентраций загрязняющих веществ от расстояния до источника загрязнения.

Ниже приведены графические зависимости концентраций загрязняющих веществ от расстояния.

Рисунок 2.2-Зависимость концентрации сульфат - ионов от расстояния

Графическая зависимость, представленная рисунком 2.2 показывает, что концентрации сульфат - ионов, достигает максимального значения на расстоянии 5 м. Это объясняется непосредственной близостью от автодороги.

На рисунке 2.3 видно, что концентрация ионов - аммония, имеет максимальное значение на расстоянии 5 метров от дорожного полотна - это объясняется тем, что ионы частично оседает возле источника загрязнения, частично относятся ветром на более дальние расстояния.

Рисунок 2.3- Зависимость концентрации ионов - аммония от расстояния

Рисунок 2.4- Зависимость концентрации хлорид - ионов от расстояния

Рисунок 2.5-Зависимость концентрации гидрокарбонат - ионов от расстояния

На рисунке 2.4 видно, что концентрация хлорид - ионов, имеет максимальное значение на расстоянии 5 метров от дорожного полотна - это объясняется интенсивностью движения автотранспорта и плохим дорожным покрытием.

На рисунке 2.5 видно, что концентрация гидрокарбонат - ионов, имеет максимальное значение на расстоянии 5 метров от дорожного полотна - это объясняется интенсивностью движения автотранспорта и плохим дорожным покрытием.

Рисунок 2.6-Зависимость концентрации гидросульфида иона от расстояния

На рисунке 2.6 видно, что концентрация сульфид - ионов, имеет максимальное значение на расстоянии 10 метров от дорожного полотна - это объясняется тем, что ионы частично оседает возле источника загрязнения, а частично относятся ветром на более дальние расстояния.

На рисунке 2.7 видно, что концентрация ионов - кальция, имеет максимальное значение на расстоянии 10 метров от дорожного полотна - это объясняется интенсивностью движения автотранспорта и плохим дорожным покрытием.

Рисунок 2.7- Зависимость концентрации иона - кальция от расстояния

Рисунок 2.8- Зависимость концентрации иона - магния от расстояния

Рисунок 2.9 - Зависимость концентрации иона - цинка от расстояния.

Графическая зависимость, представленная рисунком 2.8 показывает, что концентрация ионов магния имеет максимальное значение на расстоянии 15 метров. Это объясняется тем, мелкодисперсные пылевые частицы могут осаждаться не только у источника, но и на значительном расстоянии от него.

Графическая зависимость, представленная рисунком 2.9 показывает, что концентрация ионов цинка на расстоянии 5 метров имеют максимальное значение. Это объясняется тем, что ионы цинка могут адсорбироваться на поверхности пылевых частиц, которые находятся длительное время в атмосферном воздухе.

Рисунок 2.10-.Зависимость концентрации иона - железа от расстояния.

На рисунке 2.10 видно , что концентрация ионов железа на расстоянии 10 метров имеют максимальное значение. Это объясняется тем, что ионы цинка могут адсорбироваться на поверхности пылевых частиц, которые находятся длительное время в атмосферном воздухе и мелкодисперсные пылевые частицы могут осаждаться не только у источника, но и на значительном расстоянии от него.

На рисунке 2.11 видно , что концентрация ионов железа на расстоянии 10 метров имеют максимальное значение. Это объясняется тем, что ионы цинка могут адсорбироваться на поверхности пылевых частиц, которые находятся длительное время в атмосферном воздухе и мелкодисперсные пылевые частицы могут осаждаться не только у источника, но и на значительном расстоянии от него.

Рисунок 2.11 -.Зависимость концентрации иона - железа от расстояния.

Рисунок 2.12-Зависимость концентрации взвешенных веществ от расстояния

На рисунке 2.12 видно, что концентрация взвешенных веществ, имеет максимальное значение на расстоянии 15м от дорожного полотна - это объясняется интенсивностью движения автотранспорта и плохим дорожным покрытием.

При образовании и выпадении снега в результате процессов сухого и влажного вымывания концентрация загрязняющих веществ в нем оказывается обычно на 2-3 порядка величины выше, чем в атмосферном воздухе. В воздухе могут присутствовать кислотообразующие оксиды, например SO₂, NO₃^-, HCO₃^-,

CL^-, которые могут подвергаться трансформации и переходить в ионную форму, а следовательно влиять на показатель pH среды. Поэтому нами было проведено определение показателя pH талой воды.

Рисунок 2.13- Зависимость рН талой воды от расстояния.

Как видно из графической зависимости на рисунке 2.13 на расстоянии от 5 до 15 метров показатель pH изменяется в интервале от 5,2 - 7,08 (от кислой среды к нейтральной среде), это зависит от содержания кислотообразующих оксидов в снежном покрове.

Таким образом, приведенные графические зависимости концентрации загрязняющих веществ показывают, что приоритетной примесью на расстоянии 5,10 и 15 метров, являются гидрокарбонаты (200,3 мг/л, 136,3 мг/л, 136,2 мг/л).

.3 Интегральная оценка загрязнения атмосферных осадков

При исследовании антропогенного воздействия загрязняющих веществ на снежный покров необходимым является комплексная оценка степени загрязнения талой воды. О химическом загрязнении снежного покрова судят по концентрации тяжелых металлов, соединений серы и азота, хлоридов, карбонатов и гидрокарбонатов, взвешенных частиц и т.д. Поэтому степень загрязнения снежного покрова оценивается по коэффициенту концентрации (К) и по суммарному показателю химического загрязнения осадков (ПХЗ), который определяется по формуле (2.11) :

ПХЗ_о=К₁+К₂+К₃+………..К_n=К_i               (2.11)

где К_i-коэффициент концентрации i-го загрязняющего вещества определают по формуле (2.12):

К_i=С_i/С_ф                                                                                  (2.12)

где С_i- концентрация i-го загрязняющего компонента, мг/л;

С_ф- фоновая концентрация i-го загрязняющего компонента, мг/л.

Таблица 2.3 - Критерии оценки качества территории

Таблица 2.4 Фоновые концентрации загрязняющих веществ, мг/л

В результате проведенных исследований были получены следующие значения ПХЗ, рН и К_i. (таблица 2.5)

Таблица 2.5 Содержание загрязняющих веществ в талой воде на расстоянии 5м

Таким образом, приоритетной примесью по концентрации на расстоянии 5 метров от автодороги по ул.Терешковой являются гидрокарбонаты (200,3 мг/л). По величине коэффициента концентрации приоритетными примесями являются взвешенные вещества (К_в.в =15.46). При проведении ранжирования территории по показателю химического загрязнения талой воды было установлено, что исследуемая нами территория относится к чрезвычайной экологической ситуации (ПХЗ=63,965). Ранжирование проведенное по показателю рН показало, что исследуемая территория относится к зоне экологического бедствия с рН = 5,2.

Таблица 2.6 Содержание загрязняющих веществ в талой воде на расстоянии 10 м

Таким образом, приоритетной примесью по концентрации на расстоянии 10 метров от автодороги по ул.Терешковой являются гидрокарбонаты (136,2 мг/л). По величине коэффициента концентрации приоритетной примесью являются взвешенные вещества (К_в.в =13,39). При проведении ранжирования территории по показателю химического загрязнения талой воды было установлено, что исследуемая нами территория относится к зоне с чрезвычайной экологической ситуацией (ПХЗ=56,38). Ранжирование проведенное по показателю рН показало, что исследуемая территория относится к зоне относительно-удовлетворительной ситуации с рН = 7,08.

Таблица 2.7 Содержание загрязняющих веществ в талой воде на расстоянии 15 м

Таким образом, приоритетной примесью по концентрации на расстоянии 15 метров от автодороги по ул.Терешковой являются гидрокарбонаты (136,2 мг/л). По величине коэффициента концентрации приоритетной примесью являются взвешенные вещества (К_в.в =17,66). При проведении ранжирования территории по показателю химического загрязнения талой воды было установлено, что исследуемая нами территория относится к зоне чрезвычайной экологической ситуации (ПХЗ=57,93). Ранжирование проведенное по показателю рН показало, что исследуемая территория относится к зоне чрезвычайной экологической ситуации с рН = 6,4

.4 Исследование экологической нагрузки загрязняющих веществ

Выбрасываемые в атмосферный воздух загрязняющие вещества стационарными и передвижными источниками создают особую опасность для окружающей среды. осаждение загрязняющих веществ может осуществляться двумя способами: сухое осаждение, вымывание атмосферными осадками. Осадки являются хорошим индикатором загрязнения воздуха в населенных пунктах и достаточно точно позволяют определить пространственную дифференциацию химических веществ. Поэтому одним из критериев качества территории промышленного города является экологические нагрузки загрязняющих веществ, формирующиеся через загрязнение снежного покрова и дождевой воды. Экологическая нагрузка загрязняющих веществ снежного покрова на земную поверхность рассчитывается по формуле (2.13):

N=m/ S*t, (2.13)

где, S-площадь, которой подвергается воздействие;

m- масса примесей;

t- время, накопления загрязняющих веществ.

Значения экологических нагрузок загрязняющих веществ Ni приведены в таблице 2.8

Таблица 2.8 Значения экологических нагрузок загрязняющих веществ.

Оценить экологическую ситуацию, складывающуюся по исследованному участку автодороги по ул.Терешковой можно, исходя из критериев по суммарным экологическим нагрузкам.(таблица 2.9)

Таблица 2.9 Критерии оценки качества территории по суммарным экологическим нагрузкам.

Ранжирование, проведенное по значению экологической нагрузки талой воды, показало, что исследуемая нами территория на расстоянии 5 метров от автодороги по ул.Терешковой относится к территории с превышением предельно-допустимой нагрузки (N_i=206,052 т/км² год), а зона на расстоянии 10 и 15 метров относится к сильно загрязненной территории (N_i=181,361 т/км² год и Ni=126,170 т/км²год соответственно). Максимальную экологическую нагрузку на расстоянии 5,10 и 15 метров , от автодороги по ул.Терешковой оказывают гидрокарбонаты (N_i =105,15 т/км² год; N_i =79,2 т/км² год и N_i =51,07 т/км² год соответственно)

Рисунок 2.14-Зависимость экологической нагрузки взвешенных веществ от расстояния

Рисунок 2.15- Зависимость экологической нагрузки гидрокарбонат - иона от расстояния

Рисунок 2.16- Зависимость экологической нагрузки хлорид-иона от расстояния

Рисунок 2.17- Зависимость экологической нагрузки гидросульфид-иона от расстояния

Рисунок 2.18- Зависимость экологической нагрузки иона-кальция от расстояния

Рисунок 2.19- Зависимость экологической нагрузки иона-магния от расстояния

Рисунок 2.20- Зависимость экологической нагрузки иона-аммония от расстояния

Рисунок 2.21- Зависимость экологической нагрузки сульфат-иона от расстояния

Рисунок 2.22- Зависимость экологической нагрузки иона-железо от расстояния

Рисунок 2.23- Зависимость экологической нагрузки иона-цинка от расстояния

Рисунок 2.24- Зависимость экологической нагрузки иона-меди от расстояния

Таким образом, приведенные графические зависимости экологической нагрузки загрязняющих веществ с увеличением расстояния от объекта исследования уменьшаются. Максимальную экологическую нагрузку на расстоянии 5,10 и 15 метров , от автодороги по ул.Терешковой оказывают гидрокарбонаты (N_i =105,15 т/км² год; N_i =79,2 т/км² год и N_i =51,07 т/км² год соответственно)

.5 Мероприятия, направленные на снижение загрязняющих веществ

Мероприятия направленные на снижение загрязняющих веществ предлагаю следующие.

Применение биологических методов снижения автотранспортного загрязнения окружающей среды на современном этапе развития науки предполагает:

использование древесной, кустарниковой и травянистой растительности для защиты придорожной территории от химических и энергетических воздействий;

определение уровня загрязнения по реакции живых организмов;

снижение автотранспортного загрязнения окружающей среды и переработку отходов биотехнологическими методами.

Применение лесополос для защиты придорожной территории от химических и энергетических воздействий известно давно. Роль зеленых насаждений придорожной территории очень многообразна. Однако основные функции - формирования оптимального микроклимата территории, снижение загрязненности атмосферы и шума.

Наряду с указанным положительным влиянием зеленых насаждений на температурно-радиационный режим среды следует иметь ввиду, что при неправильной организации посадок в жаркие летние дни могут создаваться неблагоприятные микроклиматические условия. Такие случаи возможны при загущенных посадках с плохой проветриваемостью и высокой влажностью. Зеленые насаждения влияют на влажность воздуха вследствие испарения влаги поверхностью листьев. Влажность воздуха среди зеленых массивов в летние жаркие дни на 18-22 % выше, чем на открытых пространствах и в замкнутых городских кварталах. Древесные насаждения уменьшают запыленность воздуха в вегетационный период примерно на 42%, при отсутствии лиственного покрова - на 37%. Необходимо отметить, что пылезащитная роль зеленых насаждений зависит от характера подстилающей поверхности: газон, асфальтобетон, щебень и т.д. Многими специалистами отмечено, что отсутствие ухоженного газона под деревьями значительно снижает осаждение пыли зелеными насаждениями, уменьшая их пылезащитную функцию в несколько раз. Несмотря на проведение различных мероприятий, автомобильный транспорт и дорожно-строительная техника продолжает оставаться наиболее крупным источником негативного воздействия на окружающую среду. Для ликвидации экологического беспорядка необходимо активизировать деятельность городских и районных комитетов по охране окружающей природной среды и служб охраны природы.

Выводы по второй главе

Объектом исследования является автомобильная дорога по ул. Терешковой, г. Оренбурга. Вокруг участка отбора проб располагаются жилые здания.

В ходе исследования территории применялись следующие методики: определения взвешенных частиц, определения рН водных объектов, определения содержания хлорид-ионов в атмосферных осадках, определения содержания сульфидов и гидросульфидов в атмосферных осадках, определения содержания карбонат- и гидрокарбонат-ионов в атмосферных осадках, определения содержания кальция и магния в атмосферных осадках, определения содержания сульфат-ионов в атмосферных осадках, определение содержания ионов аммония в атмосферных осадках, определения цинка в природных водах, определение железа в природных вода и определение меди..

Для исследования снежного покрова, на присутствие в нем кислотообразующих примесей Cl^-, HS^-, HCO₃^-, SO₄^2-, на содержания металлов Zn²⁺, Ca²⁺, Mg, Fe, Cu и взвешенных веществ, были отобраны пробы на расстояния 5, 10 и 15 метров, от источника загрязнения.

По концентрации загрязняющих веществ приоритетной примесью на расстоянии 5,10 и 15 метров, являются гидрокарбонаты (200,3 мг/л, 136,3 мг/л, 136,2 мг/л).

Анализ, проведенный по показателю pH, показал, что на расстоянии от 5 метров от автодороги наблюдается зона экологического бедствия (рН=5,2), а на 10 метрах относительно - удовлетворительная зона (рН=7,08), расстоянии 15 метров наблюдается чрезвычайно экологическая ситуация (рН=6,4).

В результате ранжирования, проведенного по показателю химического загрязнения (ПХЗ) следует, что на расстояние 5, 10 и 15 метров наблюдается чрезвычайная экологическая ситуация.

В результате ранжирования, проведенного по суммарным экологическим нагрузкам, следует что вся исследуемая территория на расстоянии 5 метров относятся к сильно загрязненной, а на расстоянии 10 и 15 метров относится к умеренно загрязненной территория.

Максимальную экологическую нагрузку на расстоянии 5,10 и 15 метров от автомобильной дороги оказывают гидрокарбонаты (N_i =105,15 т/км² год; N_i =79,2 т/км² год и N_i =51,07 т/км² год соответственно)

Заключение

Экологические проблемы городов, главным образом наиболее крупных из них, связаны с чрезмерной концентрацией на сравнительно небольших территориях населения, транспорта и промышленных предприятий, с образованием антропогенных ландшафтов, очень далеких от состояния экологического равновесия. Кроме того, из года в год возрастает загрязнение атмосферного воздуха веществами, поступающими от автомобильного транспорта. В настоящее время на долю автотранспорта приходится больше половины всех выбросов в окружающую среду.

Загрязнение атмосферного воздуха воздействует на здоровье человека и на окружающую природную среду различными способами - от прямой и немедленной угрозы до медленного и постепенного разрушения различных систем жизнеобеспечения организм.

На долю автомобильного транспорта приходится более половины всех загрязняющих веществ, поступающих в воздушную среду крупных городов. В состав отработанных выхлопных газов входят около двухсот различных веществ. Все вещества, входящие в состав отработавших газов негативно влияют на здоровье человека. Вредные вещества могут поступать в организм человека через органы дыхания (пары, газы, пыль), кожу (жидкие, масляные, твердые вещества), желудочно-кишечный тракт (жидкие, твердые, и газы). Наиболее часто вредные вещества попадают в организм человека через органы дыхания и быстро проникают к жизненно важным центрам человека.

Снежный покров обладает рядом свойств, делающих его удобным индикатором загрязнения не только самих атмосферных осадков, а также последующего загрязнения вод и почв. Изучение частиц, содержащихся в нем, дает возможность измерить поток вещества из атмосферы и изучить состав осаждающегося материала и, таким образом, оценить степень загрязнения атмосферы.

Именно поэтому нами проведены исследования по определению содержания загрязняющих веществ в атмосферных осадках. Пробы отбирались на улице Терешковой на расстоянии 5м, 10м и 15м от дороги.

По концентрации загрязняющих веществ приоритетной примесью на расстоянии 5,10 и 15 метров, являются гидрокарбонаты (200,3 мг/л, 136,3 мг/л, 136,2 мг/л).

Анализ, проведенный по показателю pH, показал, что на расстоянии от 5 метров от автодороги наблюдается зона экологического бедствия (рН=5,2), а на 10 метрах относительно - удовлетворительная зона (рН=7,08), расстоянии 15 метров наблюдается чрезвычайно экологическая ситуация (рН=6,4).

В результате ранжирования, проведенного по показателю химического загрязнения (ПХЗ) следует, что на расстояние 5, 10 и 15 метров наблюдается чрезвычайная экологическая ситуация.

В результате ранжирования, проведенного по суммарным экологическим нагрузкам, следует что вся исследуемая территория на расстоянии 5 метров относятся к сильно загрязненной, а на расстоянии Максимальную экологическую нагрузку на расстоянии 5,10 и 15 метров от автомобильной дороги оказывают гидрокарбонаты (N_i =105,15 т/км² год; N_i =79,2 т/км² год и N_i =51,07 т/км² год соответственно)

Итак, в начале работы нами были поставлены следующие задачи:

исследовать содержание загрязняющих веществ в снежном покрове;

определить коэффициент концентраций и показатель химического загрязнения атмосферных осадков;

определить приоритетные примеси;

рассчитать экологические нагрузки загрязняющих веществ;

дать оценку экологического состояния придорожных территорий по рН, показателю химического загрязнения осадка и суммарным экологическим нагрузкам загрязняющих веществ.

В ходе работы все задачи выполнены, а следовательно достигнута и цель данной курсовой работы - исследование формирования пылегазовых примесей в атмосфере придорожных территорий улиц города Оренбурга (на примере улицы Терешковой).

Список использованных источников

1. Окружающая среда: энциклопедический словарь - справочник. М.: прогресс 1999;

. Павлова Е.И. Экология транспорта: Учебник для вузов. - М.: Транспорт, 2000;

. Голубев И.Р., Новиков Ю.В. Окружающая среда и транспорт. - М.: Транспорт, 1987;

. Андруз Д. Введение в химию окружающей среды. М.: Мир, 1999;

. Кудрявцев О.К. Город и транспорт. - М.: Знание, 1975;

. Николайкин М.И. Экология: Учебник для вузов 3 е изд. - М.: Дрофа 2004;

. Василенко В.Н. и др. Мониторинг загрязнения снежного покрова. Под ред. Василенко В.Н., Назарова И.М., Фридмана Ш.Д. Л.: Гидрометеоиздат, 1986;

8. Ефимов Г.А., Ларкин Ю.М. Транспорт и окружающая среда. М.: Знание, 1975;

. Безуглая Э.Ю. Мониторинг состояния загрязнения атмосферы в городах. - J1;: Гидрометеоиздат, 1986;

. Величковский Б.Т. и др. Здоровье человека и окружающая среда. М.: Новая школа, 1997;

. Петров Б.А. Компоненты отработанных газов и их влияние на здоровье человека и природу // Автомобильный транспорт. 1996. № 3;

. Негативное воздействие автотранспорта на состояние окружающей среды и здоровье человека. М.: Минтранс России, 2001;