Научная работа «Влияние транспорта на загрязнение окружающей среды города Алдана» (4 класс)

«Влияние транспорта на загрязнение окружающей среды города Алдана»

Жукова Ульяна

Республика Саха (Якутия), г.Алдан,

Муниципальное казенное общеобразовательное учреждение – «Средняя общеобразовательная школа№10 п.Лебединый»

«Алданский район» РС (Я)

4 класс

Научный руководитель: Наместникова Клавдия Валерьевна, учитель начальных классов

МКОУСОШ№10 – п.Лебединый.

Краткая аннотация.

Актуальность данной работы в том, что охрана окружающей среды от загрязнения промышленными выбросами железнодорожного транспорта и автомобильного, как сопутствующего и обслуживающего транспорта, является важнейшей частью охраны природы и улучшения состояния среды обитания человека. Важнейшим и наиболее уязвимым для загрязнения компонентом является атмосфера и гидросфера. Также от загрязнений железнодорожного транспорта страдают другие биологические объекты. Железная дорога позволяет решать многие экономические проблемы, но на фоне этих проблем, экологические проблемы переходят на задний план.

Содержание.

1. Аннотация……………………………………………………………………..3

2. Теоретически часть……………………………………………………………4

3. Практическая часть…………………………………………………………..11

4. Выводы…………………………………………………………………….....13

5. Используемая литература…………………………………………………...14

6. Приложения.

Аннотация.

Поэтому, целью денной работы является: «Исследование выхлопных газов железнодорожного и автомобильного транспорта на атмосферу и гидросферу».

Реализация поставленной цели складывается из решения следующих задач:

- изучение нормативных документов отдела экологии на железнодорожном транспорте ОАО АК ЖДЯ;

- провести лабораторно-исследовательскую работу на выявление загрязнений воды;

- сравнить полученные результаты с результатами министерства охраны природы республики Саха (Якутия);

- проследить, как влияет строительство железной дороги на окружающую среду;

- сделать выводы, и предложить мере защиты атмосферы и гидросферы от воздействия вредных веществ.

Изучив материалы, предоставленные ОАО АК ЖДЯ, мы выдвинули следующую гипотезу: количество выбросов от железнодорожного и автомобильного транспорта превышает допустимые нормы предельно допустимых.

Значимость данной научно-исследовательской работы видится в том, что введение мега-проектов в

республике приводит к ухудшению экологической ситуации, так как нарушается, целостна биологическая система. Вырубка лесов приводит к изменению рельефа, исчезновению многих видов животных, рыб и птиц. Загрязнение выхлопными газами наносит большой урон атмосфере и гидросфере, так как идет накопление в их слоях вредных веществ.

При написании данной научно-исследовательской работы были изучены материалы, предоставленные отделом экологии на железнодорожном транспорте ОАО АК ЖДЯ. Государственные программы Правительства Российской федерации и Республики Саха (Якутия), государственный стандарт, для определения нормативов предельно-допустимых выбросов

1. Строительство железной дороги в Якутии.

Эволюция развития человечества и создание индустриальных методов хозяйствования привели к образованию глобальной техносферы, одним из элементов которой является железнодорожный транспорт.

1.1.Историческая справка.

Идея строительства в Якутии железной дороги пробивала себе путь нелегко. В начале сороковых первых километров рельс были проложены от Транссиба на север. Однако во время Великой отечественной войны они были демонтированы и отправлены на Сталинградскую рокаду. Лишь в 1947 году начались проектно-изыскательские работы по маршруту Тында – Томмот – Якутск – Хандыга. Но дальше дело не пошло. Идея была отложена в долгий ящик. Только со строительством БАМа у республики появился шанс проложить стальные рельсы на своей территории в 1985 году. 19 декабря1992 года произошло историческое событие – укладка «золотого звена» и прибытие первого поезда на станцию Алдан, начало перевозок народнохозяйственных грузов по участку Нерюнгри – грузовая – Алдан и отгрузки угля за пределы республики с разреза «Денисовский». Но, начиная с 1991 года капиталовложении в строительство железно – дорожной линии резко сократилось, в результате чего только 16 августа 1997 года прибыл первый поезд на станции. Томмот, открылось рабочее движение и одновременно велось строительство железнодорожного моста длинной 500метров через реку Алдан.

1.2. Характеристика хозяйственных и природных условий района строительства.

Важнейшими факторами, которые осложняют строительство, является вечная мерзлота, наличие зон тектонического разлома, льдистых просадочных грунтов, наледообразования.

Вечная мерзлота имеет островной характер распространения. Глубина сезонного протаивания многолетнемерзлых пород на водоразделах и верхних частях склонов составляет 3-5 м. на замаренных участках и марях с мощным моховым покровом она не превышает 0,6-1,0 м. сейсмическая активность в целом по трассе колеблется от 0 до 7 баллов. Зона строительства железной дороги характеризуется продолжительной суровой зимой, коротким жарким летом и разнообразие микроклиматических особенностей, которые определяются чрезвычайной пересеченностью местности. Климат района – резко континентальный. В горных районах, которые пересекает трасса, весьма сильно развиты инверсии – повышение температуры воздуха с высотой. Основное количество осадков выпадает в июле и августе. Зимой часто преобладает штилевая погода с очень низкими температурами. В районе Чульмана наблюдался абсолютный минимум -61 градус. Устойчивый снежный покров устанавливается в октябре и держится 210-230 дней. Средняя мощность снежного покрова на водоразделах составляет 0,6-0,7 м., в понижениях-1,5 – 2,0 м. Резко континентальный климат, сравнительная бедность и высокая каменистость почв, распространение мерзлоты – факторы, всецело определяющие рост, развитие и распространение древесных растений. Безраздельно господствует здесь только холодостойкие и экологически нетребовательные виды. Среди них первое место занимает лиственница. Леса с ее преобладанием занимают до 89% площади. Ей сопутствует кедровый сланик и березка Миддендорфа – кустарниковые виды. На различных элементах рельефа к лиственнице примешиваются темнохвойные породы: пихта сибирская, кедр сибирский, ель сибирская. Речная сеть района относится к бассейну реки Алдан. Она представлена реками Тимптон, Б. Нимныр, Якокит, Куранах, Чульман, Чульмакан, Хатыми и множеством речек и ручьёв, характерной особенностью которых являются полное промерзание их зимой, наличие весеннего половодья и летних паводков.

2. Экология на железной дороге.

Природная среда при функционировании элементов техносферы является источником сырьевых и энергетических ресурсов и пространством для размещения ее инфраструктуры.

2.1. Принципы функционирования железнодорожного транспорта.

Функционирование любого элемента техносферы, в том числе и железнодорожного транспорта, должно основываться на следующих принципах:

- проведение количественной и качественной оценки общего и локального потребления

ресурсов исходя из местных региональных и федеральных возможностей;

- нормирование уровня антропогенных воздействий от различных видов деятельности

общества, в том числе и объектов железнодорожного транспорта на природную систему;

- обеспечение равновесия в круговороте веществ и энергии путем ограничения воздействия на природу, исходя из ее возможностей по самоочищению и воспроизводству;

- создание экологических чистых производств, технологий, подвижного состава,

оборудования и транспортных систем;

- использование методов экологической профилактики функционирования отраслей и

объектов железнодорожного транспорта путем выполнения природоохранных

мероприятий;

- непрерывный контроль за состоянием окружающей среды;

- неотвратимость наступления ответственности за нарушения правил, норм, законов по

охране окружающей среды.

Железнодорожный транспорт по объему грузовых перевозок занимает первое место среди других видов транспорта, по объему перевозок пассажиров второе место после автомобильного транспорта.

2.2 Свойства природных комплексов.

Каждый элемент системы имеет прямые и обратные связи друг с другом. При развитии и функционировании объектов железнодорожного транспорта следует учитывать свойства природных комплексов: многосвязность, устойчивость, коммутативность, аддитивность, инвариантность, многофакторную корреляцию.

Многосвязность выражается в разнохарактерном воздействия транспорта на природу,

которое может вызвать в ней трудноучитываемые изменения.

Устойчивость – способность экосистем сохранять природные параметры при естественном,

техногенном и антропогенном воздействии.

Аддитивность – это возможность многопараметрического сложения различных источников

техногенного и антропогенного воздействия на природу, что может привести

непредсказуемым изменениям в природе.

Инвариантность является свойством экосистем сохранять стабильность в границах

регламентированных техногенных и антропогенных воздействий.

Многофакторная корреляция характеризует экосистемы с позиции их предопределенности

к случайным и неслучайным событиям с аналитическими связями между ними.

Железнодорожный транспорт оказывает постоянное воздействие на природную среду. Уровень воздействия может лежать в допустимых равновесных и кризисных границах.

Характер воздействия транспорта на окружающую среду определяется составом техногенных факторов, интенсивностью их воздействия, экологической весомостью воздействия на элементы природы. Техногенное воздействие может быть локальным от единичного фактора или комплексным от группы различных факторов, характеризующихся коэффициентами экологической весомости, которые зависят от вида воздействия, их характера, объекта воздействия.

Строительство и эксплуатация железной дороги оказывают воздействие практически на все компоненты прилегающего к трассе ландшафта: рельеф, его поверхность с растительным покровом. Почву и недра, поверхностные и грунтовые воды, геологическую среду, воздух. Большую остроту имеет проблема защиты водоемов. Большинство рек пересекаемых трассой, относятся к очень чистым, во многих реках имеются ценные породы рыб. Необходимо уберечь их от потенциального загрязнения. В целях снижения ущерба, причиняемого рыбным запасам во время строительства мостов через реки и ручьи, в проекте принято решение максимального выноса опор из меженного русла. Фундаменты опор предусматриваются минимально возможных размеров. Работа подвижного состава, компрессоров и другого оборудования вызывает шум и вибрацию. Основным источником выбросов в атмосферный воздух являются тепловозы. Для расчетов выбросов атмосферный воздух тепловозами был выбран наиболее напряженный участок, т.е. с наиболее транспортной загрузкой перегон Денисовский – Чульман. Анализ результатов исследования показывает, что рассеивание загрязняющих веществ тепловозов только по оксиду азота превышает ПДК на сотые доли в пределах санитарно-защитной зоны (100 м), для остальных загрязняющих веществ не наблюдается превышения ПДК.

2.3. Характеристики оценки уровня воздействия объектов транспорта на экологическое состояние природы.

Для оценки уровня воздействия объектов транспорта на экологическое состояние природы используют следующие интегральные характеристики:

- абсолютные потери окружающей среды, выражаемые в конкретных единицах измерения

состояния биоценозов (флоры, фауны, людей);

- компенсационные возможности экосистем, характеризующие их восстанавливаемость в

естественном и искусственном режиме, создаваемом принудительно;

- опасность нарушения природного баланса, возникновение неожиданных потерь и локальных экологических сдвигов, которые могут вызвать экологический риск и кризисные ситуации в окружающей природной среде;

- уровень экологических потерь, вызываемых воздействием объектов транспорта на окружающую среду.

Эти характеристики и позволяют определить экологическую безопасность объектов на окружающую среду.

2.4. Формы ответственной реакции природы на воздействие объектов транспорта.

Любое воздействие объектов транспорта на природу вызывает ответную реакцию, которая проявляется в следующих формах:

- Адаптационной с локальным или статистическим смещением равновесия;

- Восстанавливающейся или самовоспроизводящейся, характеризующейся полным

возвратом

экосистемы в исходное состояние;

- Частично восстанавливающейся, когда экосистема восстанавливает только часть своих свойств и характеристик;

-Невосстанавливаемой, когда в экосистеме образуются необратимые сдвиги от исходного ее состояния.

Строительство и функционирование железной дороги связано с загрязнением природных комплексов выбросами, стоками, отходами, которые не должны нарушать равновесие в экологических системах. Равновесие в экосистеме характеризуется свойством сохранять устойчивое состояние в пределах регламентированных антропогенных изменений в окружающих транспортное предприятие природных комплексах. Самоочищающая способность природной среды снижается из-за уничтожения и истощения природных комплексов. Линии железных дорог, прокладываемые на сложившихся путях миграции живых организмов, нарушают их развитие, и даже приводит к гибели целых сообществ и видов.

2.5. Факторы воздействия объектов железнодорожного транспорта на окружающую среду.

Факторы воздействия объектов железнодорожного транспорта на окружающую среду можно классифицировать по следующим признакам:

- механические (твердые отходы, механическое воздействие на почвы строительных, дорожных, путевых и других машин);

- физические (тепловые излучения, электрические поля, электромагнитные поля, шум, инфразвук, ультразвук, вибрация, радиация и др.);

- химические вещества и соединения (кислоты, щелочи, соли металлов, альдегиды, ароматические углеводороды, краски и растворители и др.);

- биологические (макро- и микроорганизмы, бактерии, вирусы).

Эти факторы могут действовать на природную среду долговременно, сравнительно недолго, кратковременно и мгновенно. Время действия факторов не всегда определяет размер вреда, наносимого природе. По масштабам действия вредные факторы подразделяются на:

- действующие на небольших площадях;

- действующие на отдельных участках местности;

- глобальные.

Химические вещества и соединения могут мигрировать и рассеиваться в воздухе, в воде, почве, нанося обратимый, частично обратимый и необратимый ущерб природе. В миграции химических веществ и заразных микроорганизмов важное место занимает транспорт. В связи с вводом в эксплуатацию железнодорожного вокзала станции Алдан выявлено два источника загрязнения атмосферного воздуха: автомобильная стоянка на28 легковых автомобилей и автобусная стоянка на 4 автобуса. При работе легкового и автомобильного транспорта при въезде на стоянку в атмосферный воздух выделяются:

- диоксид азота;

- оксид азота;

- диоксид серы;

- оксид углерода;

- нефтяной бензин.

Основными направлениями снижения величины загрязнения окружающей среды являются: рациональный выбор технологических процессов для производства готовой продукции и ее транспортирования; использование средств защиты окружающей среды и поддержание их в исправном состоянии.

3. Методы обеспечения равновесия в природе.

Обеспечить равновесие в природе можно с помощью правовых, социально- экономических, организационных, технических, санитарно- гигиенических, биологических и других методов.

- правовые методы регламентируют нормы и порядок природопользования исходя из условия сохранения относительного равновесия в окружающей среде;

- социальные методы основаны на ответственности всех слоев общества за состояние охраны окружающей среды;

- экономические методы предусматривают определенные виды затрат на сохранение равновесия окружающей среды, рациональную плату за ресурсы, возмещение ущерба;

- организационные методы основаны на научной организации природопользования и выполнение административных и правовых мер по предотвращению вредного воздействия на окружающую среду;

- технические методы основаны на создании новых технологий и производственного оборудования, уменьшающих вредное воздействие на природную среду, внедрение эффективных средств очистки выбросов в атмосферу и сбросов в водоем;

- санитарно - гигиенические предусматривают обязательный контроль за состоянием окружающей среды с целью своевременного принятия мер по предотвращению вредного влияния загрязнений на людей и природу.

4. Охрана окружающей среды.

Охрана окружающей среды является актуальной проблемой во всех отраслях. С введением мега-проектов в Республике данная проблема особенно остро отражается на экологии района и Республики в целом. При строительстве железной дороги учитывается, все нормы и правила, способствующие сохранению и восстановлению определенной части атмосферы, гидросферы, литосферы и окружающей среды в целом.

4.1 Существующее состоянии окружающей среды.

4.1.1.Лес.

На проектируемом подъезде засыхание леса вдоль существующей дороги от выбросов автотранспорта не наблюдается. Механические повреждения леса имеются только вблизи дороги. Лес вдоль существующей дороги предоставлен в основном хвойным лесом (лиственница), что является дополнительным источником кислорода.

4.1.2. Почвы.

В районе проектируемой подъездной автомобильной дороги к железнодорожным станциям преобладают мерзлотные дерново-карбонатные, дерново-подзолистые и подзолистые остаточно-карбонатные почвы. Это обстоятельство свидетельствует о возможности строительства подъездной дороги на данном участке местности. Это позволяет вынести дополнительную нагрузку без изменения жизнедеятельности экосистем.

4.1.3. Фоновые загрязнения.

Поданным центра наблюдений за загрязнением природной среды, фоновые концентрации веществ в воздухе на данном участке составляют: по диоксиду азота – 0,007 мг/метра кубического, диоксиду серы – 0,022 мг/метра кубического, оксиду – 0,21 мг/метра кубического. Эти показатели значительно ниже возможности строительства подъездной автодороги.

4.1.4. Ландшафты.

Рассматриваемый участок подъездной автомобильной дороги к железнодорожным станциям целиком располагается в среднетаежной лиственнично-еловой группе ландшафтов. Большая часть этого участка располагается в таежном ландшафте характеризующимся участием ручья и пойменных лугов. Из луговой растительности пойм значительное место принадлежит низкорослым кустарникам и кустарничкам.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ.

1.Исследование загрязнение атмосферного воздуха железнодорожным транспортом и автомобильным, как сопутствующим.

Важнейшим и наиболее уязвимым для загрязнения компонентом окружающей среды является атмосфера. Выхлопные газы транспортных двигателей чрезвычайно сложная смесь компонентов. В них обнаружено более 200 химических соединений и элементов, из которых наиболее вредными являются оксид углерода (до 10 % выбросов), несгоревшие углеводороды (0,2 - 3%), оксид азота (0,8). Наибольшее количество загрязняющих веществ дают бензиновые двигатели.

Количество выбросов пропорционально интенсивности движения, расходу топлива и объему загрязняющих веществ, содержащихся в отработанных газах автомобильных двигателей.

Стационарными нормами установлены следующие предельно допустимые концентрации (ПДК) вышеназванных загрязняющих веществ в атмосферном воздухе.

ПДКmax разовая

ПДК среднесуточная.

Оксид углерода

5,0

3,0

Углеводороды

5,0

1,5

Двуокись азота

0,085

0,04

Сернистый ангидрид

0,5

0,05

Подсчет выбросов ведется по расчетной часовой интенсивности и скорости движения транспортного потока с учетом его состава. Часовая интенсивность на 2008 год, рассчитана по среднесуточной интенсивности в двух направлениях с коэффициентом перехода на «час пик» дана в таблице:

Интенсивность движения

в двух направлениях на 2008 год.

Физическая

авт/сутки.

Расчетная

авт/час.

Грузовые автомобили.

Легковые автомобили.

114

Автобусы.

1,5

Расход топлива на автомобильном транспорте в сутки при интенсивности движения на 2008 год:

Общее количество бензина, сжигаемого в сутки на 0,66 км. Проектируемой подъездной автодороги, проходящими здесь автомашинами с бензиновым типом двигателя составляет на 2008 год в летний период – 25,2 л, в зимний период – 30,3 л. Общее количество дизельного топлива, сжигаемого в сутки на 2008 год, составляет в летний период – 8,1 л, в зимний период – 9,7 л.

Выбросы всех транспортных средств при проезде по подъезду к железнодорожной станции длиной 0,66 км. за сутки составляет (г/сутки).

Рекомендации по уменьшению выбросов в атмосферу вредных веществ.

Использование фильтров мелкой очистки;
Строительства железной дороги вне жилой зоны;
Строительство объездной дороги;
Переход на более экологический вид топлива.

2. Исследование загрязнение гидросферы железнодорожным транспортом и автомобильным, как сопутствующим.

Важнейшим и наиболее уязвимым для загрязнения компонентом окружающей среды также является гидросфера. Сброс в водные ресурсы продуктов переработки автомобильного и железнодорожного транспорта приводят к ухудшению состояния гидросферы. Это приводит к исчезновению рыб, заболачиванию и обмельчению рек.

Исследование водного загрязнения показало, что уровень загрязнения превышает допустимые нормы (см. приложение).

Рекомендации по уменьшению выбросов в гидросферу вредных веществ.

Строительство автостоянок должно производиться на определенном расстоянии от санитарной зоны;
Строительство моек автомобильного и железнодорожного транспорта должно производиться на определенном расстоянии от санитарной зоны;
Исследование шумовых загрязнений от железнодорожного транспорта.

При исследование шумового загрязнения от железнодорожного транспорта выявлено, что максимальный шум производит грузовой порожний поезд в результате сильной вибрации. Грузовые поезда в отличии от пассажирских производят больше шума, так как грузовые вагоны строятся относительно грубо.

Рекомендации по уменьшению шума на железной дороге.

1. Ограничение скорости движения поездов;

2. Уменьшение шума при взаимодействии колеса и рельса;

3. Шлифовка рельсов, уложенных в пути.

Выводы:

1. Количество вредных примесей в воде не намного превышает допустимые нормы;

2. Количество вредных примесей в газах не намного превышает допустимые нормы;

3. Для достижения биологического равновесия используется ограничивающий фактор;

4. Строительство железной дороги не наносит значительного урона окружающей среде.

Используемая литература:

1. Алданский улус. Якутск, 2004.

2. Алексеев С.В. Экологии С-Петербург: «СМИО Пресс 1997»

3. Ашихмина Т. Я. Школьный экологический мониторинг: «Агар 2000»

4. Государственный доклад о состоянии окружающей природной среды Республики Саха

(Якутия). Якутск, Саха Политграфиздат.

5. Игнатович Н. И. Рыбальский Н.Г., Чем опасен транспорт для людей, животных, растений.

М «РЭФИА 1996»

6. Маслов А. Д., Коробов Ю. и. Охрана окружающей среды на железнодорожном транспорте:

Учеб. Для вузов. М.: Транспорт,1996. 238 с.

7. Отчет Верхнеалданского территориального комитета охраны природы.

8. Павлова Е. И. Экология транспорта М.: Транспорт 1998

9. Шаров В. А. Элементы логистики на железнодорожном транспорте.

10. Шум на транспорте. \ Пер. с англ. К. Г. Бомштейна. Под ред. В. Е. Тольского, Г. В. Бутакова, Мельникова Б.Н.- Перечень загрязняющих веществ, выбрасываемых в атмосферу. М.: Транспорт, 1995.

Приложения

Перечень выбрасываемых в атмосферу вредных веществ.

Наименование

вещества

Класс опасности

Выброс вещества т/год

Олово (II) оксид

0,000001

Свинец и его соединения

0,000003

Азот (II) оксид

2,279802

Серная кислота

0,000070

Углерод черный (сажа)

37,669394

Сера диоксид

14,042121

Углерод оксид

170,404696

Азот (IV) оксид

0,000046

Азот (II) оксид

0,000008

Сера диоксид

0,000019

Углерод оксид

0,006831

Бензин нефтяной

0,000618

0,138810

Корунд белый

0,006825

Пыль древесная

3,465440

Министерство охраны природы республики Саха (Якутия)

Верхне-Алданский территориальный комитет охраны природы

Специализированная инспекция государственного

Экологического контроля и анализа

РЕЗУЛЬТАТЫ

Аналитического контроля химического состава воды