Постепенное увеличение масштабов промышленности в регионе, рост числа автотранспорта в регионе формирует тенденцию к ухудшению качества воздуха. В атмосферу выбрасывается оксид углерода, углеводороды, оксиды азота, диоксид серы.
Проблема загрязненности атмосферы обострилась ещё в XX в., когда интенсивное развитие промышленности и транспорта, а также несовершенство технологических процессов привели к загрязнению атмосферы, воды и почвы. В ХХI в. обстановка не изменилась.
В работе описано исследование снежного покрова на прилегающей к школе территории. По результатам исследования, составлена оценка состояние атмосферного воздуха в зимний период и качество талых вод.
Снежный покров является эффективным накопителем загрязняющих веществ, выпадающих из атмосферного воздуха, которые с талыми водами поступают в открытые и подземные водоемы, почву, загрязняя их. Концентрация загрязняющих веществ в снежном покрове оказывается на 2–3 порядка выше, чем в атмосферном воздухе. Автотранспорт и промышленные предприятия — одни из основных источников загрязнения воздуха.
В настоящее время в современном мире остро стоит проблема загрязнения окружающей среды, в частности воздуха. Состояние среды обитания человека сильно влияет на его здоровье и на живые организмы. Работа направлена на исследование уровеня загрязнения атмосферного воздуха и его влияния на рост, и развитие растений.
По данным БЕЛГОРОДСТАТА в Белгородской области по сравнению с 2009 годом в 2010 году парк легковых автомобилей увеличился на 2,5 %, грузовых автомобилей — на 3,4 %, количество автобусов сократилось на 2 % [1, с.10].
Автомобильный транспорт сыграл огромную роль в формировании современного характера расселения людей. В то же время он вызвал и многие отрицательные явления: ежегодно с отработавшими газами в атмосферу поступают сотни миллионов тонн вредных веществ. Под влиянием вредного воздействия автомобильного транспорта ухудшается здоровье людей, отравляются почвы и водоёмы, страдает растительный и животный мир.
Таким образом, с одной стороны с каждым годом растёт количество автомобильного транспорта в Белгороде, с другой стороны состояние окружающей среды с каждым днём ухудшается. Разрешение этого противоречия и является проблемой исследования в данной проектной работе. Снег, впитывает загрязняющие вещества атмосферы: 1) способствует поступлению в открытые и подземные водоемы вредных веществ, 2) оказывает отрицательное влияние на рост и развитие растений, 3) снижает адаптацию растительности к окружающей среде.
Насколько же сильно загрязнение атмосферного воздуха влияет на рост и развитие растений?
В выхлопных газах автотранспорта содержатся окись углерода, окислы азота, углеводороды, альдегиды, сажа, формальдегид, бензол и т. п. (всего около 300 различных веществ). Специалисты установили, что один легковой автомобиль ежегодно поглощает из атмосферы 4 т. кислорода, выбрасывая с отработанными газами примерно 800 кг окиси углерода, около 40 кг окислов азота и почти 200 кг различных углеводородов, и каждое из них наносит непоправимый вред.
При сгорании 1 литра бензинового топлива в атмосферу выделяется (в среднем) 507,5 г. загрязняющих веществ. В то же время дизельное топливо даёт лишь 57 г. загрязняющих веществ на 1 литр. То есть дизельное топливо может быть хорошей альтернативой бензину. [7; с. 9]
Образовавшиеся вещества, загрязняют поверхностные и подземные воды, почву, влияют на рост и развитие растений.
В атмосферном воздухе города Белгорода за последние 5 лет отмечается рост среднегодовых концентраций диоксида азота — с 0,9 ПДК до 1,1 ПДК; аммиака — с 0,88 до 0,9 ПДК; формальдегида — с 1,67 до 2,0 ПДК. В 2009–2010 гг. отмечались превышения максимальных уровней загрязнения оксидом углерода до 1,4 ПДК. Загрязнение атмосферы в г. Белгороде носит локальный характер. В наибольшей степени загрязнены территории вблизи автомагистралей. В целом по городу, за 2006–2010 годы наблюдается рост концентраций загрязняющих веществ, характерных для выбросов автотранспорта. Индекс загрязнения атмосферы по г. Белгороду с 2008 года имеет тенденцию к увеличению, в 2010 году составил — 5,26. [4;с.12]
Экспериментальные участки расположены в Центральной части города. Наибольшее загрязняющее влияние на атмосферу оказывают автомобильная дорога по проспекту Б-Хмельницкого и Белгородский цементный завод.
Цементный завод — одно из ведущих промышленных предприятий города с богатой историей. Белгородский цемент применялся при сооружении Асуанской плотины, Московского метрополитена, Братской ГЭС, Новолипецкого металлургического комбината, Дворца съездов в Москве, Воронежской и Курской атомных электростанций, Останкинской телебашни, ОЭМК, Лебединского и Стойленского горно-обогатительных комбинатов и других крупных объектов.
Роспотребнадзор о выбросах завода отмечает следующее: «Действительно, ОАО «Белгородский цемент» является источником загрязнения атмосферного воздуха в городе Белгороде. Удельный вес выбросов предприятия от общего количества загрязняющих веществ атмосферу от стационарных источников выбросов составил в 2006 году 58,7 % (6,921 тысяч тонн из 11,792). Однако, учитывая значительные объёмы выбросов загрязняющих веществ, приближенность производственных цехов ОАО «Белгородский цемент» и других предприятий Западной промышленной зоны к жилой застройке, не исключено их отрицательное влияние [5; с.2].
Предприятие «перевыполнило план» по выбросу в атмосферу вредных веществ. Так, по статистическим отчётам, в 2011 году ЗАО «Белгородский цемент» выбросило в атмосферу диоксида серы 13,425 тонн (предельно допустимый выброс — 9,362 тонн/год), сажи -10,823 тонны (предельно допустимый выброс — 7,211 тонн/год), пыли неорганической SiO2 70–20 % — 506,238 тонны (предельно допустимый выброс — 462,268 тонн/год) [2; с.1].
При исследовании химического состава в растаявшем снеге было выявлено следующее. Визуальный осмотр снежного покрова показал, что самый грязный снег у дороги проспекта Б-Хмельницкого. Он имеет светло серый оттенок. На втором месте пришкольная территория со стороны автодороги и снег со стороны Свято-Троицкого бульвара. Выбросы от проезжающих автомобилей придают снежному покрову также серую (слабозаметную) окраску. Самый чистый (светлый) снег на территории парковой зоны. Этот участок удален от автодороги и других объектов. Здесь антропогенное воздействие практически отсутствует.
Пробы с каждой экспериментальной точки были протестированы с помощью универсальной индикаторной бумаги. Выяснилось, что все пробы имеют нейтральную кислотность. Следовательно, закисление почвы не происходит.
Для определения количества примесей и исследования их химического состава с каждого участка вода в объеме 100 мл была отфильтрована, высушены остатки на фильтре. Таким образом, было определено количество загрязнителей в пробах снеговой воды. Наиболее загрязненными были фильтры от пробы № 2 и 3. На фильтрах от пробы № 1, 4 загрязняющие вещества практически отсутствовали и не были заметны невооруженным взглядом на поверхности фильтра. Путем химического исследования было определено наличие различных веществ в снеговой воде, таких как хлорид ионы в пробе № 2; сульфит ионы обнаружены не были; а в пробе № 2 обнаружены хлорид ионы.
Метод биотестирования позволяет исследовать пробы снега с помощью живых организмов. В качестве организма-индикатора был выбран салат листовой, поскольку семена этого растения быстро прорастают. В качестве показателей учитывали всхожесть семян и скорость роста корней проростков. Сравнительная оценка показателей их роста и развития позволяет оценивать степень токсического воздействия снега.
Для исследования была использована методика, составленная на основе научной работы «Исследование снега методом биотестирования».
В качестве экспериментальных проб использовали растаявший снег и в качестве контрольных образцов — дистиллированную воду, не содержащую токсические вещества.
На дно каждого стерильного блюдца был положен кусочек свернутой марли, а на него по 10 семян салата. На дно каждой чашки была налита талая вода. Наблюдение за прорастанием семян и ростом корешков растений происходило в течение 3 дней.
Салат листовой — однолетнее растение семейства Астровых, обладающее повышенной чувствительностью к загрязнению почвы тяжелыми металлами, а также к загрязнению воздуха газообразными выбросами автотранспорта. Этот биоиндикатор отличается быстрым прорастанием семян и почти стопроцентной всхожестью, которая заметно уменьшается в присутствии загрязнителей. Уже на второй день эксперимента семена начали прорастать.
В ходе эксперимента были получены следующие данные, которые отражают:
- Скорость прорастания семян.
Прорастание наблюдалось на 2-й день в пробах № 1,3,4,5, в пробе № 2 — на 3-й день. Следовательно, проба снега у автодороги проспекта Б-Хмельницкого содержит вредные вещества, такие как хлорид ионы, обнаруженные при исследовании химического состава и примесей талой воды.
- Всхожесть семян.
100 % всхожесть — проба № 1 — это парк Победы. Здесь минимально загрязнение, в силу удаленности от автодорог. 70 % всхожесть — проба № 3 — это автодорога по ул. Победы, 78, где нагрузка автотранспорта велика, особенно в утренние и вечерние часы, также сказывается загрязнение промышленных предприятий. 50–60 % всхожесть — проба № 4 — это Свято-Троицкий бульвар и пробе № 5 — дистиллированная вода. Дистиллированная вода не содержит необходимых для роста растений веществ. 30 % всхожесть — это проба № 2 — по проспекту Б-Хмельницкого. Загруженная автомобильным транспортом дорога накапливает такие вредные вещества как хлорид и сульфат ионы, которые пагубно сказываются на росте растений. Средняя всхожесть салата листового составила 42 %, следовательно, степень загрязнения снежного покрова высока.
- Степень загрязнения.
В пробе № 1 парковой зоны загрязнение отсутствует, в пробе № 3(автодорога по ул. Победы, 78) — слабая степень загрязнения, в пробе № 4 (Свято-Троицкий бульвар) и пробе № 2(по проспекту Б-Хмельницкого) — средняя. В пробе № 5 (дистиллированная вода) на всхожесть семян повлияло не загрязнение, а отсутствие веществ, необходимых для роста и развития растений.
- Исследование химического состава и примесей в растаявшем снеге.
В результате исследования были обнаружены хлорид ионы в пробе снега автодороги проспекта Б-Хмельницкого, что объясняется огромными потоками транспорта по дороге. В остальных пробах загрязняющие вещества не обнаружены.
На основании проведенных исследований можно сделать вывод о том, что степень загрязненности снежного покрова напрямую зависит от состояния атмосферного воздуха, показатели которых также зависят от экологического состояния автодорог и транспорта. В пробах были обнаружены вещества, влияющие на рост и развитие растений. Поэтому вдоль автодороги необходимо высаживать растения устойчивые к хлорид и сульфат ионам. Растения поглощают пыль, токсичные газы из воздуха и тяжелые металлы из почвы. Поэтому необходимо озеленение территории города, перевод автомашин на газовое топливо позволит почти в 100 раз снизить выбросы в атмосферу вредных веществ.
Литература:
- Безуглая, Э.Ю., Смирнова, И. В. Воздух городов и его изменения [Электронный ресурс]: Компания открытых систем /2011 — Режим доступа http://sir35.ru/Vozdux-gorodov-i-ego-izmeneniya.-Vvedenie.html
- «Белгородские известия» от 30.10.2012г. Режим доступа http://belwesti.ru/
- Клементьев, А.С., Клементьева, Т.С, Влияние автомобильного транспорта на организм человека и окружающую среду [Электронный ресурс]: Проблемы эксплуатации и обслуживания транспортно-технологических машин/2009 — Режим доступа http://satm.tsogu.ru/article/aticle/?act=view_aticle&id=927
- Областной доклад «О санитарно-эпидемиологической обстановке в Белгородской области в 2010 г». /ред. А. Д. Поляков. — Белгород, 2011–194с.
- «Цементная засада» от 24.07.2007. Режим доступа http://белру.рф/news
- Проект по экологии «Влияние загрязнения выхлопных газов автотранспорта на физическое здоровье младших подростков» /автор. Е. Федорина. — Белгород, 2012г. — 25с.
