Как влияют выхлопные газы на растения
В исследовательской работе "Влияние автотранспорта на экологию села" раскрывается проблема загрязнения воздуха выхлопными газами автомобилей центра села . Эта проблема возникает каждый год в летний период. Изготовив "ловушки" пыли, а также выполнив простые эксперементы и обработав математическими подсчётами результат, Павел доказал эту проблему для своего села.
Вложение | Размер |
---|---|
Исследовательская работа | 352.41 КБ |
Предварительный просмотр:
Выполнил : Луценко Павел Константинович
ученик 3-а класса
МОУ «Завьяловская средняя
общеобразовательная школа № 1
Руководитель : Сивер Александра Ивановна
учитель начальных классов
МОУ «Завьяловская средняя
общеобразовательная школа № 1
Глава 1. Работа с литературой
- Автомобиль сегодня
- Загрязнение атмосферного воздуха выбросами транспорта 6
- Общие сведения о Завьяловском районе 8
Глава 2. Практическая часть
2.1 Исследование количества автотранспорта на территории
села Завьялова 9
2.2 Изучение количества вредных твердых частиц образующихся
при работе двигателя автомобиля 10
Список литературы 14
Приложение № 1 15
Приложение № 2 16
Приложение № 3 17
Актуальность - В результате деятельности человека в воздух выбрасывается множество веществ – от невидимых химических элементов до продуктов сгорания (сажи). Они переносятся на огромные расстояния. Территория нашего села Завьялова подвергается загрязнению продуктами сгорания топлива в двигателях автомобилей в летний период. Именно в это время наблюдается большое количество автотранспорта в селе. Это связанно с тем, что на территории района находится курортная зона с лечебными озерами. Большое количество выхлопных газов, безусловно, должно приносит неудобства жителям Завьялова. Меня заинтересовала эта тема, и я решил узнать, насколько сильно загрязняется воздух в нашем селе летом.
Гипотеза : автомобиль- источник загрязнения окружающей среды центра села
Цель исследовательской работы - доказать проблему загрязнения воздуха выхлопными газами автомобилей в селе Завьялове.
1. Изучить литературу по теме исследования.
2. Определить степень влияния автотранспорта на воздушное пространство.
3. Доказать, что выхлопные газы оставляют после себя загрязнения.
4. Описать исследовательские опыты данной работы.
5. На основании проведенных экспериментов сделать вывод о негативном влиянии выхлопных газов на чистоту воздуха в нашем селе.
Объект исследования – процесс загрязнения воздуха выхлопными газами в селе Завьялове в летний период.
Предмет исследования – воздушное пространство в селе Завьялове.
Методы исследования – в своей работе я использовал такие методы, как наблюдение, сравнение, математические методы обработки и представление полученных данных, фоторепортаж.
ГЛАВА 1. Работа с литературой
1.1. Автомобиль сегодня
Автомобиль на сегодняшний день – это оптимальное средство передвижения, как на территории города, так и по бездорожью. Но так ли было всегда?
Изобретение автомобиля значительно изменило жизнь людей. На сегодняшний день автомобильный парк растет быстрее, чем народонаселение. В настоящее время с конвейеров автозаводов всего мира ежегодно выходит около 50 миллионов автомобилей, т.е. в среднем, при двухсменной работе – 170 машин каждую минуту! За сорок послевоенных лет автомобильный парк вырос более чем в десять раз и в 1987 году превысил полумиллиардный рубеж. В 1998 году автомобильный парк вырос до 700 миллионов. К концу первого десятилетия 21 века парк автомобилей достиг миллиардной отметки. Практически все современные автомобили снабжены двигателями внутреннего сгорания. При сравнительно небольшой массе этот двигатель развивает значительную мощность, экономичен, достаточно надежен, работает на сравнительно недорогом топливе. По мере роста автомобильного парка, стал проявляться существенный недостаток этого двигателя – с выхлопными газами в окружающий воздух поступают вредные для здоровья человека вещества. Каждый автомобиль выбрасывает более 3 кг вредных веществ ежедневно. Когда автомобилей стало слишком много, в крупных городах заметно ухудшилось состояние атмосферного воздуха. [1]
1.2. Загрязнение атмосферного воздуха выбросами транспорта
Большинство форм жизни, обитающих на Земле, не могут существовать без кислорода, содержащегося в воздухе.. Воздух – важное условие жизни человека, животных, растений.
Воздух, которым мы дышим, содержит не только кислород, но и множество других газов. Больше всего в нем азота – 78%. Кислород составляет 21%, а оставшийся процент – это водяной пар, углекислый газ, диоксид азота и благородные Одна из основных причин загрязнения воздуха – это сгорание природного топлива, например нефти, угля и природного газа.. Особое место в этом списке занимает, конечно же , автотранспорт . Бензин, израсходованный на запуск двигателя автомобиля, никуда не исчезает, он разлагается на более простые вещества. Наибольшее количество загрязняющих атмосферу веществ выбрасывается с выхлопными газами автомобилей. Ученые доказали, каждый автомобиль выбрасывает в атмосферу с отработавшими газами около 200 различных компонентов. В это число входит угарный газ, который образуется, когда топливо сгорает при малом содержании воздуха, например, в автомобильных двигателях. Угарный газ – это токсичное вещество, которое губительно действует на живые организмы, он препятствует переносу кислорода красными кровяными клетками. Твердые частицы – так же являются формой загрязнения воздуха. Это крошечные частицы несгоревшего топлива (сажа) образуются при работе двигателей . Соединяясь с другими загрязнителями и пылью, они легко проникают в организм человека, оседая на легких, затрудняя дыхание и становясь причиной многих заболеваний. Часть выхлопных газов от автомобилей образует соединения угольной кислоты. Эти не полностью сгоревшие частицы топлива вступают в реакцию с газом, называемым окисью азота и под действием солнечного света окисляются озоном. Озоновый слой в верхних слоях атмосферы защищает все живое на земле от ультрафиолетового солнечного излучения, но на уровне земной поверхности соединения озона с другими газами вызывают раздражения глаз и легких, становятся причиной бронхитов, уничтожают посевы, наносят вред животному миру планеты [2] .
Специалисты установили, что один легковой автомобиль ежегодно поглощает из атмосферы в среднем более 4 тонн кислорода, выбрасывая с отработавшими газами примерно 800 кг окиси углерода, около 40 кг окислов азота и почти 200 кг различных углеводородов. [3]
Причинами загрязнения воздуха от автотранспорта являются: плохое состояние технического обслуживания автомобилей, низкое качество применяемого топлива, низкий процент использования экологически чистых видов транспорта. Загрязнение воздуха представляет серьезную угрозу здоровью населения, способствует снижению качества жизни, наносит не поправимый вред экологии нашей планеты.
1.3.Общие сведения о Завьяловском районе
Завьяловский район расположен в восточной части Кулундинской степи. Общая площадь территории района 222,4 тыс. га. От краевого центра г. Барнаула село находится в 250 км, район имеет разветвленную сеть дорог. В физико-географическом отношении район является частью обширной Кулундинской низменности. Высокое широтное положение, удаленность от моря и равнинность территории – вот основные факторы, повлиявшие на формирование района. Места эти с древности были благоприятны для заселения их человеком. Длительность проживания людей подтверждается наличием более чем трех десятков археологических памятников, древнейший из которых относится к завершающему этапу каменного века, то есть им не менее пяти тысяч лет.
Территория Завьяловского района представляет собой равнинную лесостепь, в понижениях которой расположены многочисленные озера (330 озер). Почти все озера имеют пресную, пригодную для хозяйственного использования воду. Среди этих озер есть жемчужина и гордость района – озеро Соленое (Горькое), которое находится в 8 км от Завьялова и является лечебным. В 1989 году 20 января местность, расположенную в районе озера Соленого Совет Министров РСФСР признал курортной [5] .
Глава 2. Практическая часть
2.1 Исследование количества автотранспорта на территории села Завьялова в летний период
В самом начале своего исследования я обратился в комитет по туризму и отдыху Завьяловского района, где мне сообщили, что летом 2011 года на озеро Соленое приезжало около 45тысяч отдыхающих (для сравнения в районе проживают около 22 тыс. человек, а в селе Завьялове – 8 тыс.). Не сомневаясь можно предположить, что все гости района приезжали на автомобилях (см. приложение № 2 фото № 3, 4, 5). Если в одном легковом автомобиле могут приехать три человека, то с помощью математического упражнения можно узнать, сколько же машин посетило район.
45тыс: 3=15 тыс. автомобилей, приезжало этим летом в Завьялово.
Вывод : в летний период в Завьялово резко увеличивается количество автотранспорта.
2.2 Изучение количества вредных твердых частиц , образующихся при работе двигателя
В теоретической части я уже говорил о том, что автомобили наряду с токсичными газами выбрасывают в атмосферу и твердые частицы, которые так же являются формой загрязнения воздуха. Это крошечные частицы несгоревшего топлива (сажа), образующиеся, при работе двигателя.
Чтобы наглядно увидеть, сколько грязи от выхлопных газов оставляет после себя автомобиль, я провел простое исследование.
Мне понадобились два белых носочка, а так же мне потребовалась помощь родителей. Папа натянул на выхлопную трубу легковой машины один носочек и запустил мотор на холостых оборотах ровно на минуту. После мы выключили двигатель, дождались, когда выхлопная труба остынет, сняли носок, вывернули его наизнанку и увидели грязь от выхлопной трубы (см. приложение № 4, фото № 8). По сравнению с чистым носком этот оказался черно-серого цвета. Это говорит о том, что автомобили загрязняют окружающую среду.
Чистый носочек весил 10 грамм 15 миллиграмм, а поле того как мы его сняли с выхлопной трубы, он потяжелел на 30 миллиграммов.
Попробую решить математическую задачу .
Условие : За одну минуту автомобиль выбрасывает 30 миллиграммов грязи. Сколько вредной для здоровья сажи выбрасывает один автомобиль за час работы двигателя, 1000 автомобилей и 15 тыс. автомобилей за час работы двигателя?
- 30 мг * 60 мин = 1800 мг или 1,8 гр сажи один автомобиль выбрасывает за час работы двигателя на холостых оборотах.
- 1,8 гр * 1000 авто = 1800 гр или 1,8 кг сажи выбрасывают из выхлопных труб 1000 автомобилей на холостых оборотах за час работы двигателя.
- 1,8 кг * 15 = 27 кг сажи выбрасывают из выхлопных труб 15 тыс. автомобилей на холостых оборотах за час работы двигателя
Я постарался усложнить задачу и попытался выяснить, сколько примерно сажи из выхлопных труб оставили после себя автомобили туристов этим летом.
Условие : Нам известно, что в Завьялово приезжало 15 тыс. машин, которые оставляли после себя 27 кг сажи от выхлопных труб за один час работы двигателя. Сколько вредной для здоровья сажи от выхлопных труб оставили после себя автомобили туристов, если каждый из них находился в селе около 5 дней и ежедневно двигатель автомобиля, допустим, работал около 3 часов.
- 5 дней * 3 часа = 15 часов работал двигатель каждого автомобиля туристов летом.
- 27 кг сажи * 15 часов = 405 кг вредной для здоровья сажи от выхлопных труб оставляли после себя автомобили туристов этим летом в нашем селе.
Хотелось бы сразу заметить, что полученная цифра приблизительная, но все равно полученные результаты меня впечатлили.
Твердые частицы, выбрасываемые выхлопными трубами автомобилей настолько малы, что невооруженным взглядом их трудно заметить, но как показал предыдущий эксперимент, в воздушном пространстве их присутствует огромное количество.
В доказательство этому я провел еще один эксперимент, чтобы наглядно продемонстрировать, насколько загрязнен воздух в Завьялове в летний период. Для этого мне потребовалось:
- Два листа плотной белой бумаги
- Дырокол
- Бечевка
- Вазелин
- Лупа
Я нанес ручкой на листы бумаги квадратную сетку и каждый квадратик получился площадью 1 см 2 , этот нехитрый прием в дальнейшем помог мне определить, сколько грязи собралось в каждом квадратике. Прокол дырочки на краю листов с помощью дырокола. Отрезал кусочек бечевки и продел ее сквозь дырочки в бумаге, завязал бечевку двойным узлом, чтобы она была надежно прикреплена к бумажному листу. Нанес на бумагу тонкий слой вазелина (см. приложение №4, фото №7).
Каждая ловушка у меня получилась 216 см 2 . В той, которая находилась в центре села, загрязненными оказались 167 см 2 , а 49 см 2 – чистые. Та же, которая была прикреплена в спальном районе оказалась значительно чище: 33 см 2 загрязнены, 183 см 2 чистые (см. приложение №5). Эти цифры говорят сами за себя, воздух в спальном районе села, где нет такого большого количества автомобилей, летом гораздо чище, чем в центре.
Вывод : благодаря исследованиям , мне удалось доказать, что автомобили загрязняют воздух, которым мы дышим , наносят вред здоровью человека.
Что такое окружающий нас мир? Это улыбки близких людей, нежные руки мамы, заботливый голос папы, смешные проказы младших братьев и сестер, добрые советы бабушки и дедушки, друзья с которыми интересно играть в футбол и кататься на велосипедах, дом в котором тепло и уютно, лес после дождя, где пахнет грибами, снег на крышах домов, свежий воздух. Вокруг нас много удивительных вещей, о которых надо заботиться.
В последнее время широкое распространение получила идея использования чистого водорода в качестве альтернативного топлива. Интерес к водородному топливу объясняется тем, что в отличие от других это самый распространённый в природе элемент.
Планирую на следующий год продолжить данную работу по новому направлению – изучить влияние загрязненного воздуха на здоровье завьяловцев
Вождение автомобиля производит выхлоп, который является одним из крупнейших источников загрязнения человека в их повседневной жизни. Многие токсичные компоненты выхлопных газов автомобилей негативно влияют на окружающую среду на нескольких уровнях, как локальных, так и глобальных.
Что в выхлопной машине?
Автомобильные выхлопные газы содержат частицы сажи, углеводороды, оксиды серы, оксиды азота, оксид углерода и диоксид углерода. Все это оказывает опасное воздействие на растения, животных и людей. Основными опасными производимыми углеводородами являются бензол, который может вызывать рак, и полициклические ароматические углеводороды (ПАУ), которые могут появляться в различных токсических формах.
Местные эффекты выхлопных газов автомобилей
Автомобильные выхлопные газы могут иметь много негативных последствий для растений и животных. Бензол может вызывать рак у животных и убивать растения и водную жизнь. Точно так же частицы сажи, образующиеся в выхлопных газах автомобилей, могут ухудшить дыхание, повредить ткани легких и вызвать рак у животных, в то же время лишив растения возможности фотосинтезировать, преобразовывать свет в энергию.
Глобальные последствия выхлопных газов автомобилей
Выхлопные газы автомобилей содержат такие газы, как углекислый газ, которые способствуют глобальному изменению климата. Такие газы задерживают тепло в атмосфере, создавая парниковый эффект, который способствует потеплению атмосферы Земли, вызывая повсеместное изменение климата. Точно так же оксиды и сульфаты серы из выхлопных газов автомобилей создают кислотные дожди.
Выхлоп из альтернативных видов топлива
Биодизельное топливо значительно сокращает количество углеводородов, окиси углерода и сажи, образующихся в выхлопных газах, при одновременном удалении оксидов и сульфатов серы. Сжатый природный газ и водород – это два других исследуемых топлива, которые уменьшают выхлопные газы автомобилей.
Усилия по изменению выхлопа автомобиля
Усилия по снижению негативного воздействия выхлопных газов автомобилей включают сокращение числа водителей за счет обеспечения альтернативного транспорта, а также повышения эффективности транспортных средств. Разрабатываются электрические и водородные транспортные средства, но они все еще проблематичны и дороги.
Доступно для всех учеников 1-11 классов и дошкольников
- Онлайн
формат - Диплом
гособразца - Помощь в трудоустройстве
Исследовательская работа по теме:
Работу выполнил ученик 10 класса
учитель биологии и химии
Василевская Мария Ивановна
II . Литературный обзор
III . Методика исследования
IV . Результаты исследований.
V .Заключение и выводы.
I .Введение
Автомобильный транспорт - один из крупнейших загрязнителей атмосферного воздуха, его влияние на окружающую среду выражается, в основном, в выбросах в атмосферу загрязняющих веществ с отработавшими газами транспортных двигателей, а также в загрязнении поверхностных водных объектов, образовании твердых отходов и воздействии транспортных шумов.
Вдоль автомобильных дорог в снегу за 4 месяца накапливается большое количество различных веществ, поступающих с выхлопными газами автотранспорта. Вместе с талой водой они всасываются из почвы растениями, которые быстро растут и развиваются за весенне-летний период. Насколько сильно влияние этих веществ на рост и развитие растений данных нет.
В результате выбросов автомобильных двигателей обогащается атмосфера рассеянным свинцом, оседающим на поверхности почвы (в придорожной зоне) в виде мелких твердых частиц или рассеивающихся в воздухе в виде аэрозолей. Растения придорожных районов накапливают свинец в своих органах, усваивая его преимущественно из почвы. Растущие вдоль дорог растения становятся пищей для животных. В результате чего свинец накапливается в организме животных, вызывая обширные патологические изменения в нервной системе, крови. Мы решили экспериментально исследовать, как влияют выхлопные газы на растения, на примере фасоли. А также мы решили проверить наличие ионов свинца и хлора в снеге, почве и в растительном соке на различных участках.
Актуальность.
Гипотеза: автомобильный транспорт негативно влияет на почвенно-растительный.
Объект исследования: состояние почвенно-растительного покрова в зависимости от интенсивности движения автотранспорта.
Предмет исследования: влияние различных ионов на рост и развитие растений.
Цель работы – определение влияние автотранспорта на окружающую среду, в частности на почвенно-растительный покров, выявить содержание ионов хлора, свинца в снеге, почве и растениях.
Для достижения цели были поставлены следующие задачи :
Подобрать методики исследования и определить этапы работы.
Определить наличие свинца, и хлора в пробах снега, почвы и растительном соке собранного в лесу и вдоль дорожной магистрали.
Проследить рост и развитие растения фасоли, при поливе талой водой, взятой у дороги и вдали от дороги .
II . Литературный обзор
2.1.Влияние автотранспорта на окружающую среду.
В.А. Вронский описывает пагубное влияние выхлопных газов на зеленые насаждения. У растений, произрастающих вдоль дорог, происходит побледнение окраски листьев, отмирание ограниченных участков ткани листа (точечные, пятнистые, краевые, верхушечные некрозы) Отмечается низкорослость и изрежение кроны (особенно у хвойных пород), гибель растений. (Антропогенное загрязнение атмосферы и растения // Биология в школе. - 1992 - №3-4, - С 7-11).
Л.С. Белоконь в своей публикации обращает внимание на то, что в результате выбросов автомобильных двигателей обогащается атмосфера рассеянным свинцом, оседающим на поверхности почвы (в придорожной зоне) в виде мелких твердых частиц или рассеивающихся в воздухе в виде аэрозолей. Растения придорожных районов накапливают свинец в своих органах, усваивая его преимущественно из почвы. Растущие вдоль дорог растения становятся пищей для животных. В результате чего свинец накапливается в организме животных, вызывая обширные патологические изменения в нервной системе, крови, сосудах (Тяжелые металлы и здоровье человека // г. Биология в школе. - 1998 - № 46. - С. 4-5.).
Во многих крупных городах на долю автотранспорта приходится 70 и более процентов от общего количества выбросов загрязняющих веществ в атмосферу. Являясь крупнейшим потребителем природного топлива, автотранспорт существенно влияет на увеличение концентрации в атмосфере углекислого газа и, тем самым, на процесс глобального потепления климата в мире (Аксёнов И.Я., 1986).
Загрязняющие выбросы в атмосферу от автомобилей по объему более чем на порядок превосходят выбросы от железнодорожных транспортных средств. Несоответствие транспортных средств экологическим требованиям, продолжающееся увеличение транспортных потоков, неудовлетворительное состояние автомобильных дорог - все это приводит к постоянному ухудшению экологической обстановки.
Количество вредных веществ, поступающих в атмосферу, в составе отработавших газов, зависит от общего технического состояния автомобилей и особенно от двигателя – источника наибольшего загрязнения. Так, при нарушении регулировки карбюратора выбросы СО увеличиваются в 4 – 5 раз.
Применение этилированного бензина, имеющего в своем составе соединения свинца, вызывает загрязнение атмосферного воздуха весьма токсичными соединениями свинца. Около 70% свинца, добавленного к бензину с этиловой жидкостью, попадает в атмосферу с отработавшими газами, из них 30% оседает на земле сразу, а 40% остается в атмосфере. Один грузовой автомобиль средней грузоподъемности выделяет 2,5 – 3 кг свинца в год.
Загрязнение воздуха приводит к развитию широкого спектра заболеваний: бронхиты, пневмонии, бронхиальная астма, сердечная недостаточность, инсульты, язвы желудка и увеличению смертности людей с ослабленным иммунитетом. Особенно трудно приходится детям: бронхиты, бронхиальная астма, кашель, у новорожденных нарушение генных структур организма и неизлечимые болезни, в итоге увеличение детской смертности на 10% в год.
У здоровых людей организм справляется с отравленным воздухом, но на это уходит так много физиологических сил, что в результате все эти люди теряют работоспособность, производительность труда падает.
Для уменьшения скольжения при езде автомобилей зимой улицы посыпают солью, создавая при этом невероятную грязь и лужи. Эта грязь и сырость переносится в троллейбусы и автобусы, в метро и переходы, подъезды и квартиры, обувь от этого портится. Засоление почвы и рек убивает все живое: растительность, обитателей водоёмов.
В России на строительство 1 км автомобильных дорог приходится изымать из пользования от 2 до 7 га. При этом не только изымаются сельскохозяйственные, лесные и другие земли, но и происходит расчленение территории на отдельные замкнутые участки, что нарушает обитания популяций диких животных.
Около 2млрд. тонн нефти потребляет автомобильный и дизельный транспорт: автомобили, трактора, суда, комбайны танки, самолеты.
Если не изменить расход нефти, то через 40 лет не останется ни капли.
III .Методика исследования
3.1.Определение наличия свинца и хлора в пробах
Для проведения первого этапа исследования использовался снег, почва и сок произрастающих там растений собранный вдоль автомобильной дороги ул. Коммунистическая (Участок №1), на расстоянии 20 м (Участок №2) и вдали от дороги (Участок №3). Пробы исследовала на наличие свинца по стандартной методике № 1 (Павлова Е.Е., Авдеева С.П., Липецкий Г.В. Методический вестник.- г. Новый Уренгой, 2003. – С. 45-46).
Определение наличия свинца и хлора в пробах
Берутся образцы снега, растений и почвы в исследуемых районах (вдоль дорог, и др.).
Пробы поместить в разные пробирки. Объем разных проб должен быть одинаков.
Добавить во все пробы строго одинаковое количество спирта и воды. Затем некоторое время полученный раствор упаривать.
4 . Добавить к раствору Na2S (сернистый натрий).
В результате в растворе выпадет черный осадок, что будет свидетельствовать о наличии свинца.
II . Наличие ионов хлора определяем при помощи нитрата серебра
III . РН определяем при помощи универсальной индикаторной бумаги, фенолфталеина.
3.2Влияние обнаруженных ионов на рост и развитие растений
Для проведения второго этапа исследования было выбрано растение – фасоль, т.к. она наиболее доступна для выращивания в комнатных условиях и быстро растет. Было определено четыре группы растений – 1 контрольная группа и 3 опытные.
Семена растений были замочены в соответствующей для каждой группы воде.
После прорастания, семена пересадили в почву. Наблюдение за ростом растений длилось 10 дней. Изменения фиксировались каждый день.
3.3Влияние автотранспорта на растения в природе
В сентябре были собраны растения (горчак ястребинковый) растущий вдоль дороги, на расстоянии 20м от дороги и вдали от дороги, получили из него сок, добавили в него спирт и проверили на наличие ионов свинца и хлора.
3.4Влияние автотранспорта на загрязнение почвы
На тех же участках были взяты образцы почвы, залили их на три дня водой, затем профильтровали, полученный фильтрат проверили на наличие ионов свинца и хлора.
I V . Результаты исследований
Взятые пробы снега мы растопили. Для исследования использовали одинаковый объем талой воды – 0,5 мл.
1.Отфильтровали осадок, максимальное количество твердого осадка выявлено в пробе №1 (у обочины дороги), рассмотрели его под микроскопом. Во всех пробах присутствовал песок, мелкие частички пыли.
2.Провели тест на кислотно-щелочную среду с помощью индикаторов: универсальной лакмусовой бумаги, растворов метилоранжа и фенолфталеина (спиртового).
Результат: в пробах №1,2,3,4 среда нейтральная.
3.Затем мы исследовали взятые пробы с помощью реактива - нитрата
серебра ( AgNO 3 ) на присутствие ионов хлора
Результат: в пробах №1 и 2 обнаружены ионы хлора Ag + + CI - = AgCI ( осадок белого цвета).
4. Исследовали пробы снега на содержание ионов свинца. На участках 1 и 2 обнаружены ионы свинца
Для проведения второго этапа исследования было выбрано растение – фасоль, т.к. она наиболее доступна для выращивания в комнатных условиях и быстро растет. Было определено четыре группы растений – 1 контрольная и 3 опытные.
Семена растений были замочены в соответствующей для каждой группы воде. После прорастания, семена пересадили в почву. Наблюдение за ростом растений длилось 10 дней. Изменения фиксировались каждый день.
Для этого мы взяли семена фасоли одного урожая и сорта, поместили по 10 семян в лабораторные стаканы и налили на дно каждой из них талую воду (предварительно пронумеровав ).
№ 1 – вдоль дороги,
№ 2 – 20 метров от дороги,
№ 4 – контрольная (дистиллированная вода)
Весь опыт занял десять дней.
Первый день наблюдения за семенами: результатов нет.
Второй день: проклюнулись все семена в 1, 2 и 4 пробах, в 3 проклюнулось половина семян. Нужно отметить, что все семена из пробы №1(вдоль дороги) имели длинные корешки.
На четвертый день опыта - появились первые листочки. Проростки из пробы №1 были самыми сильными и зелеными.
Пятый день – медленный рост стеблей наблюдали в пробе №2 ,наиболее интенсивный рост в пробе № 1.
Восьмой день – во всех пробах у большинства появился третий лист.
На 10 день ( окончание опыта) Растения из пробы № 3и 4 -самые развитые, хотя взошли позже всех и дольше развивались.
Проростки из пробы №1 раньше и лучше других развивались, но в последующие дни после окончания опыта 4 из них погибли. В пробе №2, к моменту завершения наблюдения, было небольшое отставание в росте стеблей от остальных, также 4 проростка погибли
В сентябре собрали растение горчак ястребинковый на тех же участках, где брали пробы снега и взяли пробы почвы.
Выбрали это растение по той причине, что этот вид произрастал на всех трех участках. Из растений выжали сок и сделали спиртовой настой. Почву поместили в воду на три дня, затем профильтровали, и исследовали все образцы на наличие ионов свинца и хлора. В пробах растений и почвы, взятых вдоль дороги присутствуют ионы свинца и хлора. На участке №2 (20м) от дороги также были обнаружены эти ионы. А на участке №3 (в лесу) ионов свинца не обнаружено, но ионы хлора есть как в почве, так и в растительном соке.
Следующий наш опыт состоял в том, чтобы определить как же соли свинца (тяжелого металла) влияют на зеленые растения.
Для этого потребовалось смоделировать экологическую ситуацию (моделирование экологических ситуаций состоит в моделировании стрессовой ситуации от воздействия химических факторов на зеленые растения). В качестве зеленого растения мы избрали проростки фасоли.
Для того, чтобы их получить мы взяли несколько семян фасоли (одного года), посадили их в грунт, ухаживали рассадой (поливали и поддерживали постоянную температуру). Через три дня появились всходы, а через неделю у них появились настоящие листья.
Наша моделирования экологическая ситуация. Наблюдение за реакцией растений на соли свинца (тяжелого металла).Для её проведения нам потребовалось:
Несколько проростков зеленых растений с отмытой от почвы корневой системой;
Пробирки с 5 мл раствора ацетата свинца Pb ( CH 3 COO ) 2 в каждой.
Мы поместили проростки растений в пробирки с раствором соли свинца. Наблюдая за реакцией растений в данном эксперименте, проводили осмотры каждые три часа. Поскольку для эксперимента экстремально высокие концентрации химикатов, наблюдаемая реакция может отличаться от специфической, характерной для естественных ситуаций.
Цель работы: выяснить мнение владельцев автомобилей о влиянии автомобильного транспорта на окружающую среду.
Метод исследования: анкетирование владельцев автомобилей.
В результате проведения анкетирования с владельцами автомобилей было опрошено 30 человек.
Результаты анкетирования
V .Заключение и выводы
Мы столь радикально изменили нашу среду,
что теперь для того, чтобы существовать
в этой среде, мы должны изменить себя.
Понятно, что количество автотранспорта в городе и по стране, и в мире будет увеличиваться, ведь автомобиль – это не роскошь, а лишь средство передвижения. Но если человек не будет задумываться об ответственности за окружающую среду, то может наступить экологический кризис. И, может быть, чистый воздух будет продаваться так же, как и артезианская вода.
1.Данные исследовательской работы показали, что наибольшее количество свинца, которое содержится снежном покрове, находится в непосредственной близости у дороги. Чем дальше мы удаляемся от дороги, тем меньше становилось количество свинца в снежном покрове.
2. Источником хлоридов могут быть противогололедные реагенты. Ионы хлора повышают засоление почв, что сказывается на росте и развитии растений. Но в тоже время небольшое количество хлора необходимо все живым организмам, поэтому ионы хлора были обнаружены во всех пробах растительного сока.
3. Наибольший интерес в нашей работе представляло моделирование экологической ситуации, в ходе которой выяснилось, что при высокой концентрации свинца и хлора растения очень быстро реагируют на эти соли и у них отмирают основные части (корневая система), увядают листья, и растения быстро погибают.
4. Содержание ионов свинца в растительном соке подтверждает наше предположение о том, что растения поглощают из почвы и накапливают в себе эти ионы.
Опираясь на результаты и проанализировав выводы, мы считаем, что для уменьшения количества пыли и других вредных веществ выхлопных газов автомобилей необходимо больше сажать деревьев, кустарников вдоль автотрасс, разбивать зеленые газоны.
На деревьях и кустарниках оседает до 72% взвешенных в воздухе частиц пыли. Из источников мы узнали, что по санитарным нормам на одного человека должно приходиться 350 м лесов (50 м непосредственно в городе, остальные в зеленой зоне). Деревья концентрируют свинец и очищают воздух. Одно дерево в течение вегетационного периода обезвреживает соединения свинца, содержащиеся в 135 литрах бензина. Хорошим поглотителем свинца по обочинам дорог являются желтая акация, липа, береза. Экологически полезен тополь, а ель считается лучшим стражем тишины, и ее сажают для снижения уровня шума.
Для зеленых газонов лучшими травами являются овсяница красная, мятлик луговой, райграс многолетний. Одуванчик концентрирует тяжелые металлы и очищает от них почву.
Для снижения свинца в воздухе необходимо перевести автомобили на дизельное топливо и заменить этилированный бензин на другие, более экологичные виды топлива.
Так как оксид углерода в больших количествах концентрируется в отработанных газах неисправных двигателей, необходимо Госинспекции по охране атмосферного воздуха совместно с другими контролирующими службами усилить контроль за выбросами автотранспорта.
VII Литература
Доступно для всех учеников 1-11 классов и дошкольников
- Онлайн
формат - Диплом
гособразца - Помощь в трудоустройстве
АНТРОПОГЕННОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ НА БИОСФЕРУ.
ИЗМЕРЕНИЕ ОСАЖДЕНИЯ ЗАГРЯЗНИТЕЛЕЙ ИЗ ВОЗДУХА.
ЗАГРЯЗНЕНИЕ ВОЗДУХА ВЫХЛОПНЫМИ ГАЗАМИ АВТОТРАНСПОРТА.
Направление: Здоровая природная среда – основа реализации стратегии Казахстана 2030
Секция: охрана окружающей среды и здоровья человека.
Руководитель: Артыкпаева Р.С.
Исследовательская часть 6
1 Определение количества выхлопных газов, поступающих в атмосферу от автомашин.
1.1 Общие данные по количеству вредных веществ, выбрасываемых в атмосферу одним автомобилем в течение суток с указанием химическим соединений и автомобилей 6
1.2 Количество вредных веществ , выбрасываемых в атмосферу в течении
одного часа и суток, автомобилями на пересечении улиц Ауэзова и Кенесары,
2 Измерение осаждения загрязнителей из воздуха, выявление количества загрязняющих веществ в окружающей среде.
2.1 Вычисление количества осевших загрязнителей в разных местах – возле дороги и около 60 метров от дороги 9
3 Альтернативные способы очистки атмосферы и способы сохранения
чистоты атмосферного воздуха.
3.1 Использование растений в качестве поглотителей азотсодержащих
органических веществ из атмосферы 10
Заключение 14
Список использованной литературы 16
Приложение 18
Абстракт
Цель: выявить количество загрязняющих веществ в окружающей среде автомобильным транспортом и рассчитать возможное количество их осаждения за один год на 1 м 2. , и изучить осевшие загрязнители с помощью микроскопа и простых химических тестов.
Задачи проекта: 1. Раскрыть основные источники загрязнения атмосферы;
2. Доказать, что вмешательство человека в природу бывает не всегда положительным и может грозить благополучию не только людей, но и всей планеты;
3. Определить количество выхлопных газов, поступающих в атмосферу от автомобилей.
4.Определить влияние выхлопных газов на здоровье человека.
Гипотеза: количество выхлопных газов автомобиля зависит от разновидности автомобиля, топлива, на котором он работает и ритма работы, осевшие загрязнители отрицательно влияют на здоровье человека.
Объект исследования: загрязнение атмосферы, значение чистого, незагрязненного воздуха.
Методы исследования: сбор информации, сравнение, эксперимент, анализ.
Новизна: учащимися было подсчитано количество вредных веществ, выбрасываемых в атмосферу различными автомобилями (легковыми, грузовыми, работающими на дизельном топливе), в течение часа, суток в различных участках города.
Кроме того, учащиеся подсчитали количество осевшего осадка на 1м 2 возле дороги, и возле хозяйственных построек.
диоксида азота – 21 кг; сажи – 0,6 кг; сернистого газа – 0,14 кг, свинца – 0,12 кг.
Количество осевшего осадка на одном метре квадратном в г. Кокшетау возле дороги (ул.Кудайбердиева) за один год составляет 2кг.340 гр, а возле хозяйственных построек 1кг. 80 гр.
Область практического применения: Данную работу можно использовать в качестве дополнительного материала на уроках биологии
Введение
На всех стадиях своего развития человек был тесно связан с окружающим миром. Люди берут и не ценят того, что у них есть, то, что дает нам жизнь: воздух, воду, землю. Но, с тех пор, как появилось высокоиндустриальное общество, опасное вмешательство человека в природу резко усилилось, расширился объем этого вмешательства, оно стало многообразнее и сейчас грозит стать глобальной опасностью для человечества.
Основные источники загрязнения – это энергетические установки, промышленные производства, транспорт, коммунально-бытовой сектор, сельское хозяйство.
В нашем научном проекте мы хотим определить количество загрязняющих веществ, выделяющих автомобильным транспортом, их состав.
На сегодняшний день автомобиль не роскошь, а средство передвижения. Это известно всем. Но то, что машины из блага цивилизации могут превратиться в ее бич, человечество стало понимать сравнительно недавно. Чем больше машин выходит на улицы, тем труднее нам мирно сосуществовать с их стальным гудящим и гадящим потоком.
В выхлопах двигателей внутреннего сгорания содержатся окись углерода, окись азота, углеводороды, альдегиды, сажа, бензпирен, тяжелые металлы.
Кроме того, автотранспорту, как источнику загрязнения воздушной среды присущ ряд отличительных особенностей: [1]
А) Численность автомобилей очень быстро увеличивается, соответственно растет выброс вредных продуктов.
Б)В отличии от промышленных источников загрязнения, автотранспорт не привязан к определенным площадкам, и, как правило, не изолирован от жилой застройки санитарно-защитными зонами. Автомобиль – движущийся источник загрязнения, негативное воздействие которого распространяется на жилые районы, места отдыха и т.п.
В) Автомобильный выброс распространяется на уровне дыхания человека и его рассеяние в условиях городской застройки, затруднено.
Г) Увеличение количества взвешенной в воздухе и осевшей на поверхности пыли объясняется также повышенным износом асфальтового покрытия автомобильных дорог вследствие применения шипованных шин.
Д) Наибольшее количество загрязняющих веществ выбрасывается при быстром разгоне автомобиля, а также при движении с малой скоростью, а выбросы углеводородов и оксидов углерода наиболее высоки при торможении и на холостом ходу, выбросы оксидов азота особенно высокие при разгоне. Соответственно, автомобили особенно сильно загрязняют воздушную среду при частых остановках и при движении с малой скоростью. [ 6]
Исследовательская часть
1 Определение количества выхлопных газов, поступающих в атмосферу от автомашин.
Общие данные по количеству вредных веществ, выбрасываемых в атмосферу одним автомобилем в течение суток с указанием химических соединений и автомобилей.
Выхлопные газы (отходящие газы) — отработавшее в двигателе рабочее тело. Являются продуктами окисления и неполного сгорания углеводородного топлива. Выбросы выхлопных газов — основная причина превышения допустимых концентраций токсичных веществ и канцерогенов в атмосфере крупных городов, образования смогов , являющихся частой причиной отравления в замкнутых пространствах.
Состав автомобильных выхлопных газов
В первой части нашей работы мы определили количество выхлопных газов, поступающих в атмосферу от автомашин. Мы выбрали 2 участка: Первый, расположенный возле нашей гимназии в часы пик, т.е. в конце первой смены и начале второй смены, второй участок на перекрестке улиц Ауэзова и Кенесары.
Количество вредных веществ, выбрасываемых в атмосферу одним автомобилем в течении суток (в гр.)
Хим.соединения
Грузовики
Легковые
Автобусы (дизели)
70 ,4
Машины, работающие на дизельном топливе, потребляют за один час работы столько же кислорода, сколько 1000 человек за сутки. Подсчитали, сколько проехало по автодороге за один час легковых, грузовых машин, автобусов, использующих дизельное топливо.
За один час по улице Ауэзова проехало:
Легковых автомобилей – 425
Автобусов, работающих на дизельном топливе - 39
На основании данной таблицы и количественных данных по подсчету проехавших автомобилей на указанном участке дороги, предоставляем вашему вниманию следующие данные:
Количество вредных веществ выбрасываемых в атмосферу автомобилями в течение одного часа на пересечении улиц Ауэзова и Кенесары (в граммах)
Хим.соединение
Грузовики
Легковые
Автобусы
итого
523,1 гр.
3998 гр.
370 гр.
4892 гр.
73.3 гр.
775,6 гр.
28,8 гр.
878 гр.
20,1 гр.
4,9 гр.
25 гр.
4,7 гр.
1,2 гр.
5,9 гр.
0,2 гр.
4,8 гр.
0,14 гр.
5,1 гр.
Количество вредных веществ выбрасываемых в атмосферу автомобилями в течении суток на пересечении улиц Ауэзова и Кенесары (в килограммах)
Хим.соединение
Грузовики
Легковые
Автобусы
итого
117,4
Колоссальное влияние на количество выбросов ( не считая сжигания топлива и времени) играет организация движения автомобилей в городе( значительная часть выбросов происходит в пробках и на светофорах). Здесь еще раз хотелось бы упомянуть о стихийной стоянке, которая образуется возле нашей любимой гимназии во время часа пик, т.е. в период окончания смен.
За один час возле нашей гимназии проехало с 13-00 до 14-00 40 грузовых автомобилей и 140 легковых автомобилей.
Конечно, большая часть из них в течении 20-25 минут стояла возле гимназии в заведенном состоянии, т.к. приезжие родители ждали своих детей после уроков, чтобы их забрать , соответственно, двигатели этих автомобилей работали на холостом ходу и как следствие, количество выбросов углеводородов и оксидов азота повышается.
Грузовики
Легковые авто
2 Измерение осаждения загрязнителей из воздуха, выявление количества загрязняющих веществ в окружающей среде.
2.1 Вычисление количества осевших загрязнителей в разных местах – возле дороги и около 60 метров от дороги.
Следующий наш эксперимент – это измерение осаждения загрязнителей из воздуха, и для того, чтобы выявить количество загрязняющих веществ в окружающей среде, мы собрали осаждающиеся из воздуха загрязнители в разных местах – возле дороги и около 60 метров от дороги.[1]
Ход нашей работы во время эксперимента:
1) В тщательно вымытые два сосуда, емкостью 1-2 литра с широким горлышком мы налили дистиллированную воду до высоты 2 см.
2) Один сосуд поставили возле дороги, а другой в 60 метрах от него и от дороги соответственно. Оба сосуда были установлены на высоте 120 см над землей.
3) В этих местах сосуды были оставлены на один месяц, по мере того, как вода испарялась, ее доливали, а если шел дождь, банки заносили в помещение.
4) По истечении месяца последующую работу проводили в лаборатории. Взвесили чистый лабораторный стакан, налили в него собранный за месяц материал и выпарили раствор досуха. Снова взвесили и определили массу осадка в граммах в обеих банках.
5) Масса лабораторного стакана №1(возле хоз. построек)- 80 гр. (м л.ст. №1)
Масса лабораторного стакана №2(возле дороги)- 80гр. (м л.ст. №2)
Масса чистого осадка с лаб.стак.№1- 0,18гр (м ₁ )
Масса чистого осадка с лаб.стак.№2- 0,4 гр (м ₂ )
6) Определили площадь отверстия сосуда по формуле: S =π R 2 , и рассчитали количество осевшего материала на 1 метр 2 по формуле: m = m 1* m 1 2 /π R 2 .
S = πR 2 =192см 2 ≈0,02м 2
18мг/192см=90г/м 2 90г/м 2 *12=1080г/м 2 =1кг 80г на1м 2 за год
39мг/192см=195г/м 2 195г/м 2 *12=2340г/м 2 = 2кг 340г на 1 м 2 за год
Таким образом, количество осевшего осадка на одном метре квадратном возле дороги за один год равно 2 кг. 340 гр., а возле хозяйственных построек 1кг. 80 гр.
6)Приготовили микропрепарат полученного осадка и рассмотрели его под микроскопом. Благодаря простым химическим тестам т.е. качественным реакциям мы доказали, что в состав изучаемого нами осадка входят хлориды, карбонаты, свинец, цинк.
Конечно, исходя из всего вышесказанного, следует то, что необходимо искать пути выхода из создавшегося положения.
3 Альтернативные способы очистки атмосферы и способы сохранения чистоты атмосферного воздуха.
Соответственно, возле нашей гимназии произрастает достаточное количество вышеназванных деревьев и кустарников, но т.к. количество машин возле нашей гимназии, особенно в часы пик нисколько не меньше, чем возле светофора на центральных улицах, то необходимо принять срочные меры по поводу размещения стихийной стоянки возле гимназии.
Кроме того, в весенний период службами благоустройства города кроны всех тополей, произрастающих в нашем городе срезаются, соответственно, уменьшается площадь зеленной массы, способной к фотосинтезу, что приводит к уменьшению выделения кислорода и поглощению углекислого газа, уменьшается увлажненность воздуха и как следствие процент оздоровления воздуха тоже понижается.
Поэтому хотелось бы, чтобы местные власти нашли оптимальный вариант при решении данного вопроса.
3.1 Использование растений в качестве поглотителей азотсодержащих органических веществ из атмосферы
Значительно снижены выбросы т.к. снижен расход топлива в современных конструкциях двигателей с инжекторным питанием, газовых двигателях, агрегатах с нагнетателями и охладителями воздуха, но все эти конструкции сильно удорожают автомобили. Кроме того, одним из выходов из положения могло бы быть производство и использование этилированного бензина, но тогда для него необходимо выпускать автомобили с платиновыми или палладиевыми катализаторами, как делают это на западе, хотя это тоже дорогое удовольствие, ведь платина и палладий - это очень дорогостоящие металлы.
Более подробно мы остановимся на другом способе очистки атмосферного воздуха, как более дешевом, так и более полезном. Это использование растений в качестве поглотителей азотсодержащих органических веществ из атмосферы и превращение их в аминокислоты и использование растений в целом, в качестве очистителей атмосферы.[4]
Большое значение в условиях города имеют зеленные насаждения. Высаживаемые на городских улицах и скверах они, кроме декоративно – планировочной и рекреационной выполняют очень важную защитную и санитарно – гигиеническую роль.
Не все растения способны выжить в условиях города. Деревья и кустарники, высаживаемые на запыленных улицах должны выдерживать мощный натиск цивилизации. Ведь мы хотим, чтобы растения не только радовали наши глаза, дарили прохладу в знойный день, но и обогащали воздух живительным кислородом. А это под силу далеко не каждому растению. Ведь растения, произрастающие в условиях города – настоящие спартанцы.
Рост деревьев здесь весьма затруднен из-за загрязнения окружающей среды. Если вы обращали внимание, то наверное заметили, что на деревьях растущих вдоль дорог наблюдается ослабление и частичное усыхание крон лиственных деревьев. Выхлопные газы автомобилей затрудняют и процесс фотосинтеза, соответственно снижен ежегодный прирост побегов, в кроне могут формироваться более короткие побеги, возникают уродливые формы ствола. Именно поэтому видовой состав высаживаемых вдоль дорог и на улицах деревьев не слишком разнообразен. Основные виды высаживаемых растений это: тополь, клен, береза, рябина, ель, дуб и кустарники.
А теперь рассмотрим механизм зеленных насаждений в очистке воздуха. В листьях деревьев хлорофилловые зерна поглощают углекислый газ и выделяют кислород.
В естественных условиях летом одно дерево средней величины за 24 часа выделяет столько кислорода, сколько необходимо для дыхания трех человек. Деревья очищают от углекислого газа приземный слой воздуха толщиной приблизительно 45 метров.
Для очистки воздуха из всех деревьев особыми свойствами отличается каштан. Одно взрослое дерево каштана очищает от поступающих выхлопных газов пространство объемом до 20 тысяч кубометров. При этом в отличие от многих других деревьев, каштан разлагает ядовитые вещества почти без ущерба для своего здоровья, но каштан в наших условиях не произрастает. Устойчив к загрязнению воздуха и тополь. По количеству поглощаемого углекислого газа и выделяемого кислорода, по степени увлажнения воздуха 25-летний тополь превосходит ель в несколько раз. Поэтому для оздоровления воздуха лучше посадить один тополь, чем несколько сосен, лип и елей, тем более, что тополь к тому же хорошо улавливает пыль и является довольно-таки неприхотливым растением. Кроме того, хорошо улавливают пыль листва сирени, акации и шиповника, поэтому именно эти кустарники используются в нашем городе в качестве живой изгороди. [7]
К вопросу о влиянии выхлопных газов автомобилей на здоровье человека… Выхлопные газы автомобилей - отработавшее в двигателе рабочее тело, что является продуктами окисления и неполного сгорания углеводородного топлива.
Как же влияют выхлопные газы автомобилей на здоровье человека?
Наибольшую опасность представляют оксиды азота, они примерно в 10 раз опаснее, чем угарный газ, доля токсичности альдегидов относительно невелика и составляет 4-5% от общей токсичности выхлопных газов. Токсичность различных углеводородов сильно отличается, но нужно отметить, что непредельные углеводороды в присутствии диоксида азота окисляются и образуют ядовитые кислородсодержащие соединения – составляющие смогов.
Длительный контакт со средой, отравленной выхлопными газами автомобилей, вызывает общее ослабление организма - иммунодефицит. Кроме того, газы сами по себе могут стать причиной различных заболеваний. Например, дыхательной недостаточности, гайморита, бронхита, бронхопневмонии, рака легких. Кроме того, выхлопные газы вызывают атеросклероз сосудов головного мозга[8]
Автомобильный транспорт - один из крупнейших загрязнителей атмосферного воздуха, его влияние на окружающую среду выражается, в основном, в выбросах в атмосферу загрязняющих веществ с отработавшими газами транспортных двигателей, а также в загрязнении поверхностных водных объектов, образовании твердых отходов и воздействии транспортных шумов.
Для проведения первого этапа исследования использовался снег, почва и сок растений произрастающих вдоль автомобильной дороги ул. Транспортная (Участок №1), на расстоянии 20 м (Участок №2) от дороги и в лесу вблизи ст. Карлык около 500м от ближайшей автодороги (Участок №3) Пробы исследовали на наличие свинца по стандартной методике № 1 (Павлова Е.Е., Авдеева С.П., Липецкий Г.В. Методический вестник.- г. Новый Уренгой, 2003. – С. 45-46).
Для проведения второго этапа исследования было выбрано растение – фасоль, т.к. она наиболее доступна для выращивания в комнатных условиях и быстро растет. Было определено четыре группы растений – 1 контрольная группа и 3 опытные. Семена растений были замочены в соответствующей для каждой группы воде. После прорастания, семена пересадили в почву. Наблюдение за ростом растений длилось 10 дней. Изменения фиксировались каждый день.
Следующий наш опыт состоял в том, чтобы определить как же соли свинца (тяжелого металла) влияют на зеленые растения. Для этого потребовалось смоделировать экологическую ситуацию. В качестве зеленого растения мы избрали проростки фасоли.
Так же проведен социологический опрос.
Содержание ионов свинца в растительном соке подтверждает наше предположение о том, что растения поглощают из почвы и накапливают в себе эти ионы.
- Опираясь на результаты и проанализировав выводы, мы рекомендуем жителям города:
- не употреблять в пищу растения, растущие вблизи дорог;
- не собирать грибы и лекарственные растения вдали от автомобильных дорог;
- высаживать вдоль дорожных магистралей растения, устойчивые к загрязнению окружающей среды, для ограничения попадания вредных веществ выхлопных газов в лесные массивы, например березу и иву.
Вложение | Размер |
---|---|
vliyanie_avtotransporta_na_pochvenno-rastitelnyy_pokrov.docx | 40.8 КБ |
Предварительный просмотр:
Исследовательская работа по теме:
ученик 8 класса
г. Новокузнецк, 2013 г.
II. Литературный обзор
III. Методика исследования
IV. Результаты исследований.
V.Заключение и выводы.
Автомобильный транспорт - один из крупнейших загрязнителей атмосферного воздуха, его влияние на окружающую среду выражается, в основном, в выбросах в атмосферу загрязняющих веществ с отработавшими газами транспортных двигателей, а также в загрязнении поверхностных водных объектов, образовании твердых отходов и воздействии транспортных шумов.
Вдоль автомобильных дорог в снегу за 4 месяца накапливается большое количество различных веществ, поступающих с выхлопными газами автотранспорта. Вместе с талой водой они всасываются из почвы растениями, которые быстро растут и развиваются за весенне-летний период. Насколько сильно влияние этих веществ на рост и развитие растений данных нет.
В результате выбросов автомобильных двигателей обогащается атмосфера рассеянным свинцом, оседающим на поверхности почвы (в придорожной зоне) в виде мелких твердых частиц или рассеивающихся в воздухе в виде аэрозолей. Растения придорожных районов накапливают свинец в своих органах, усваивая его преимущественно из почвы. Растущие вдоль дорог растения становятся пищей для животных. В результате чего свинец накапливается в организме животных, вызывая обширные патологические изменения в нервной системе, крови. Мы решили экспериментально исследовать, как влияют выхлопные газы на растения, на примере фасоли. А также мы решили проверить наличие ионов свинца и хлора в снеге, почве и в растительном соке на различных участках.
Гипотеза: автомобильный транспорт негативно влияет на почвенно-растительный.
Объект исследования: состояние почвенно-растительного покрова в зависимости от интенсивности движения автотранспорта.
Предмет исследования: влияние различных ионов на рост и развитие растений.
Цель работы – определение влияние автотранспорта на окружающую среду, в частности на почвенно-растительный покров, выявить содержание ионов хлора, свинца в снеге, почве и растениях.
Для достижения цели были поставлены следующие задачи:
- Подобрать методики исследования и определить этапы работы.
- Определить наличие свинца, и хлора в пробах снега, почвы и растительном соке собранного в лесу и вдоль дорожной магистрали.
- Проследить рост и развитие растения фасоли, при поливе талой водой, взятой у дороги и в лесу.
II. Литературный обзор
2.1.Влияние автотранспорта на окружающую среду.
В.А. Вронский описывает пагубное влияние выхлопных газов на зеленые насаждения. У растений, произрастающих вдоль дорог, происходит побледнение окраски листьев, отмирание ограниченных участков ткани листа (точечные, пятнистые, краевые, верхушечные некрозы) Отмечается низкорослость и изрежение кроны (особенно у хвойных пород), гибель растений. (Антропогенное загрязнение атмосферы и растения // Биология в школе. - 1992 - №3-4, - С 7-11).
Л.С. Белоконь в своей публикации обращает внимание на то, что в результате выбросов автомобильных двигателей обогащается атмосфера рассеянным свинцом, оседающим на поверхности почвы (в придорожной зоне) в виде мелких твердых частиц или рассеивающихся в воздухе в виде аэрозолей. Растения придорожных районов накапливают свинец в своих органах, усваивая его преимущественно из почвы. Растущие вдоль дорог растения становятся пищей для животных. В результате чего свинец накапливается в организме животных, вызывая обширные патологические изменения в нервной системе, крови, сосудах (Тяжелые металлы и здоровье человека // г. Биология в школе. - 1998 - № 46. - С. 4-5.).
Во многих крупных городах на долю автотранспорта приходится 70 и более процентов от общего количества выбросов загрязняющих веществ в атмосферу. Являясь крупнейшим потребителем природного топлива, автотранспорт существенно влияет на увеличение концентрации в атмосфере углекислого газа и, тем самым, на процесс глобального потепления климата в мире (Аксёнов И.Я., 1986).
Загрязняющие выбросы в атмосферу от автомобилей по объему более чем на порядок превосходят выбросы от железнодорожных транспортных средств. Несоответствие транспортных средств экологическим требованиям, продолжающееся увеличение транспортных потоков, неудовлетворительное состояние автомобильных дорог - все это приводит к постоянному ухудшению экологической обстановки.
Количество вредных веществ, поступающих в атмосферу, в составе отработавших газов, зависит от общего технического состояния автомобилей и особенно от двигателя – источника наибольшего загрязнения. Так, при нарушении регулировки карбюратора выбросы СО увеличиваются в 4 – 5 раз.
Применение этилированного бензина, имеющего в своем составе соединения свинца, вызывает загрязнение атмосферного воздуха весьма токсичными соединениями свинца. Около 70% свинца, добавленного к бензину с этиловой жидкостью, попадает в атмосферу с отработавшими газами, из них 30% оседает на земле сразу, а 40% остается в атмосфере. Один грузовой автомобиль средней грузоподъемности выделяет 2,5 – 3 кг свинца в год.
Загрязнение воздуха приводит к развитию широкого спектра заболеваний: бронхиты, пневмонии, бронхиальная астма, сердечная недостаточность, инсульты, язвы желудка и увеличению смертности людей с ослабленным иммунитетом. Особенно трудно приходится детям: бронхиты, бронхиальная астма, кашель, у новорожденных нарушение генных структур организма и неизлечимые болезни, в итоге увеличение детской смертности на 10% в год.
У здоровых людей организм справляется с отравленным воздухом, но на это уходит так много физиологических сил, что в результате все эти люди теряют работоспособность, производительность труда падает.
Для уменьшения скольжения при езде автомобилей зимой улицы посыпают солью, создавая при этом невероятную грязь и лужи. Эта грязь и сырость переносится в троллейбусы и автобусы, в метро и переходы, подъезды и квартиры, обувь от этого портится. Засоление почвы и рек убивает все живое: растительность, обитателей водоёмов.
В России на строительство 1 км автомобильных дорог приходится изымать из пользования от 2 до 7 га. При этом не только изымаются сельскохозяйственные, лесные и другие земли, но и происходит расчленение территории на отдельные замкнутые участки, что нарушает обитания популяций диких животных.
Около 2млрд. тонн нефти потребляет автомобильный и дизельный транспорт: автомобили, трактора, суда, комбайны танки, самолеты.
Если не изменить расход нефти, то через 40 лет не останется ни капли.
3.1.Определение наличия свинца и хлора в пробах
Для проведения первого этапа исследования использовался снег, почва и сок произрастающих там растений собранный вдоль автомобильной дороги ул. Транспортная (Участок №1), на расстоянии 20 м (Участок №2) от дороги и в лесу вблизи ст. Карлык около 500м от ближайшей автодороги (Участок №3) Пробы исследовал на наличие свинца по стандартной методике № 1 (Павлова Е.Е., Авдеева С.П., Липецкий Г.В. Методический вестник.- г. Новый Уренгой, 2003. – С. 45-46).
Определение наличия свинца и хлора в пробах
- Берутся образцы снега, растений и почвы в исследуемых районах (вдоль дорог, в лесу и др.).
- Пробы поместить в разные пробирки. Объем разных проб должен быть одинаков.
- Добавить во все пробы строго одинаковое количество спирта и воды. Затем некоторое время полученный раствор упаривать.
- Добавить к раствору КJ (йодид калия).
В результате в растворе выпадет черный осадок, что будет свидетельствовать о наличии свинца.
II. Наличие ионов хлора определяем при помощи нитрата серебра
III. РН определяем при помощи универсальной индикаторной бумаги, фенолфталеина.
3.2Влияние обнаруженных ионов на рост и развитие растений
Для проведения второго этапа исследования было выбрано растение – фасоль, т.к. она наиболее доступна для выращивания в комнатных условиях и быстро растет. Было определено четыре группы растений – 1 контрольная группа и 3 опытные.
Семена растений были замочены в соответствующей для каждой группы воде. После прорастания, семена пересадили в почву. Наблюдение за ростом растений длилось 10 дней. Изменения фиксировались каждый день.
3.3Влияние автотранспорта на растения в природе
В сентябре были собраны растения (горчак ястребинковый) растущий вдоль дороги, на расстоянии 20м от дороги и в лесу, получили из него сок, добавили в него спирт и проверили на наличие ионов свинца и хлора.
3.4Влияние автотранспорта на загрязнение почвы
На тех же участках были взяты образцы почвы, залили их на три дня водой, затем профильтровали, полученный фильтрат проверили на наличие ионов свинца и хлора.
I V. Результаты исследований
Взятые пробы снега мы растопили. Для исследования использовали одинаковый объем талой воды – 0,5 мл.
1.Отфильтровали осадок, максимальное количество твердого осадка выявлено в пробе №1 (у обочины дороги), рассмотрели его под микроскопом. Во всех пробах присутствовал песок, мелкие частички пыли.
2.Провели тест на кислотно-щелочную среду с помощью индикаторов: универсальной лакмусовой бумаги, растворов метилоранжа и фенолфталеина (спиртового).
Результат: в пробах №1,2,3,4 среда нейтральная.
3.Затем мы исследовали взятые пробы с помощью реактива - нитрата
серебра (AgNO 3 ) на присутствие ионов хлора
Результат: в пробах №1 и 2 обнаружены ионы хлора Ag + + CI - = AgCI ( осадок белого цвета).
4. Исследовали пробы снега на содержание ионов свинца. На участках 1 и 2 обнаружены ионы свинца
Для проведения второго этапа исследования было выбрано растение – фасоль, т.к. она наиболее доступна для выращивания в комнатных условиях и быстро растет. Было определено четыре группы растений – 1 контрольная и 3 опытные.
Семена растений были замочены в соответствующей для каждой группы воде. После прорастания, семена пересадили в почву. Наблюдение за ростом растений длилось 10 дней. Изменения фиксировались каждый день.
Для этого мы взяли семена фасоли одного урожая и сорта, поместили по 10 семян в лабораторные стаканы и налили на дно каждой из них талую воду (предварительно пронумеровав ).
№1 – вдоль дороги,
№2 – 20 метров от дороги,
№4 – контрольная (дистиллированная вода)
Весь опыт занял десять дней.
Первый день наблюдения за семенами: результатов нет.
Второй день: проклюнулись все семена в 1, 2 и 4 пробах, в 3 проклюнулось половина семян. Нужно отметить, что все семена из пробы №1(вдоль дороги) имели длинные корешки.
На четвертый день опыта - появились первые листочки. Проростки из пробы №1 были самыми сильными и зелеными.
Пятый день – медленный рост стеблей наблюдали в пробе №2 ,наиболее интенсивный рост в пробе № 1.
Восьмой день – во всех пробах у большинства появился третий лист.
На 10 день ( окончание опыта) Растения из пробы № 3и 4 -самые развитые, хотя взошли позже всех и дольше развивались.
Проростки из пробы №1 раньше и лучше других развивались, но в последующие дни после окончания опыта 4 из них погибли. В пробе №2, к моменту завершения наблюдения, было небольшое отставание в росте стеблей от остальных, также 4 проростка погибли
В сентябре собрали растение горчак ястребинковый на тех же участках, где брали пробы снега и взяли пробы почвы. Выбрали это растение по той причине, что этот вид произрастал на всех трех участках. Из растений выжали сок и сделали спиртовой настой. Почву поместили в воду на три дня, затем профильтровали, и исследовали все образцы на наличие ионов свинца и хлора. В пробах растений и почвы, взятых вдоль дороги присутствуют ионы свинца и хлора. На участке №2 (20м) от дороги также были обнаружены эти ионы. А на участке №3 (в лесу) ионов свинца не обнаружено, но ионы хлора есть как в почве, так и в растительном соке.
Следующий наш опыт состоял в том, чтобы определить как же соли свинца (тяжелого металла) влияют на зеленые растения. Для этого потребовалось смоделировать экологическую ситуацию (моделирование экологических ситуаций состоит в моделировании стрессовой ситуации от воздействия химических факторов на зеленые растения). В качестве зеленого растения мы избрали проростки фасоли.
Для того, чтобы их получить мы взяли несколько семян фасоли (одного года), посадили их в грунт, ухаживали рассадой (поливали и поддерживали постоянную температуру). Через три дня появились всходы, а через неделю у них появились настоящие листья.
Наша моделирования экологическая ситуация. Наблюдение за реакцией растений на соли свинца (тяжелого металла). Для её проведения нам потребовалось:
- Несколько проростков зеленых растений с отмытой от почвы корневой системой;
- Пробирки с 5 мл раствора ацетата свинца Pb(CH 3 COO) 2 в каждой.
Мы поместили проростки растений в пробирки с раствором соли свинца. Наблюдая за реакцией растений в данном эксперименте, проводили осмотры каждые три часа. Поскольку для эксперимента экстремально высокие концентрации химикатов, наблюдаемая реакция может отличаться от специфической, характерной для естественных ситуаций.
Цель работы: выяснить мнение владельцев автомобилей о влиянии автомобильного транспорта на окружающую среду.
Метод исследования: анкетирование владельцев автомобилей.
В результате проведения анкетирования с владельцами автомобилей было опрошено 30 человек. Вопросы анкетирования см. приложение 4
V.Заключение и выводы
Мы столь радикально изменили нашу среду,
что теперь для того, чтобы существовать
в этой среде, мы должны изменить себя.
Понятно, что количество автотранспорта в городе и по стране, и в мире будет увеличиваться, ведь автомобиль – это не роскошь, а лишь средство передвижения. Но если человек не будет задумываться об ответственности за окружающую среду, то может наступить экологический кризис. И, может быть, чистый воздух будет продаваться так же, как и артезианская вода.
1.Данные исследовательской работы показали, что наибольшее количество свинца, которое содержится снежном покрове, находится в непосредственной близости у дороги. Чем дальше мы удаляемся от дороги, тем меньше становилось количество свинца в снежном покрове.
2. Источником хлоридов могут быть противогололедные реагенты. Ионы хлора повышают засоление почв, что сказывается на росте и развитии растений. Но в тоже время небольшое количество хлора необходимо все живым организмам, поэтому ионы хлора были обнаружены во всех пробах растительного сока.
3. Наибольший интерес в нашей работе представляло моделирование экологической ситуации, в ходе которой выяснилось, что при высокой концентрации свинца и хлора растения очень быстро реагируют на эти соли и у них отмирают основные части (корневая система), увядают листья, и растения быстро погибают.
4. Содержание ионов свинца в растительном соке подтверждает наше предположение о том, что растения поглощают из почвы и накапливают в себе эти ионы.
Опираясь на результаты и проанализировав выводы, мы считаем, что для уменьшения количества пыли и других вредных веществ выхлопных газов автомобилей необходимо больше сажать деревьев, кустарников вдоль автотрасс, разбивать зеленые газоны.
На деревьях и кустарниках оседает до 72% взвешенных в воздухе частиц пыли. Из источников мы узнали, что по санитарным нормам на одного человека должно приходиться 350 м лесов (50 м непосредственно в городе, остальные в зеленой зоне). Деревья концентрируют свинец и очищают воздух. Одно дерево в течение вегетационного периода обезвреживает соединения свинца, содержащиеся в 135 литрах бензина. Хорошим поглотителем свинца по обочинам дорог являются желтая акация, липа, береза. Экологически полезен тополь, а ель считается лучшим стражем тишины, и ее сажают для снижения уровня шума.
Для зеленых газонов лучшими травами являются овсяница красная, мятлик луговой, райграс многолетний. Одуванчик концентрирует тяжелые металлы и очищает от них почву.
Для снижения свинца в воздухе необходимо перевести автомобили на дизельное топливо и заменить этилированный бензин на другие, более экологичные виды топлива.
Так как оксид углерода в больших количествах концентрируется в отработанных газах неисправных двигателей, необходимо Госинспекции по охране атмосферного воздуха совместно с другими контролирующими службами усилить контроль за выбросами автотранспорта.
Читайте также: