«Определение антропогенных загрязнений окружающей среды в районе школы» 

автор: Сотникова Светлана Михайловна

учитель МБОУ СШ № 5 г.Липецка

«Определение антропогенных загрязнений окружающей среды в районе школы»

 

МУНИЦИПАЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ 

УЧРЕЖДЕНИЕ СРЕДНЯЯ ШКОЛА № 5 города Липецка 

имени Героя Советского Союза С.Г. Литаврина

Тема:

 «Определение антропогенных загрязнений окружающей среды в районе школы» 

                        Составитель: 

                                                          Чернышова Диана Александровна

                                                              ученица 8 «Б» класса МБОУ СШ№5

                           Руководитель: 

                                                          Сотникова Светлана Михайловна

                                  учитель биологии

2021

Содержание:

Введение……………………………………………………………………………3

Что такое антропогенное загрязнение…………………………………………..4

Влияние автомобильного транспорта на экологическое состояние окружающей среды……………………………………………………………… 6

Роль зеленых насаждений в улучшении экологического состояния окружающей среды на территории школы № 5…………………………………8

Загрязнение атмосферы Липецка…………………………………………….…10

Заключение………………………………………………………………………..13

Использованная литература…………………………………………………….14

Приложение

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

   Качественное состояние окружающей среды изменяется под воздействием комплекса факторов различной природы, среди которых важная роль принадлежит антропогенным, что особенно заметно в современных городах.                     Антропогенное загрязнение, прежде всего, сказывается на составе атмосферного воздуха, что характерно для промышленно развитых регионов.  

    Источниками антропогенного загрязнения атмосферы являются промышленные предприятия электроэнергетики, металлургии, нефтехимии, стройиндустрии, а также автомобильный транспорт, который оказывает наиболее негативное воздействие. Общеизвестно что, количество автомобилей на дорогах городов растет очень быстро, порождая рост объема вредных выбросов.

Актуальность работы: Проблема взаимодействия человека с природой, а также сохранения, восстановления и улучшения качества окружающей среды.

Целью настоящего исследования является изучение влияния антропогенного загрязнения атмосферного воздуха на окружающую среду и оценка степени этого влияния на здоровье детского населения, так как мы исследуем пришкольную территорию. Для достижения цели были поставлены следующие задачи:

1. Определить что такое антропогенное загрязнение.
2. Выявить основные источники антропогенного загрязнения окружающей среды г. Липецка, оценить загрязнение воздушной среды.
3. Определить роль зеленых насаждений в улучшении экологического состояния окружающей среды на территории школы № 5.

Что такое антропогенное загрязнение

   Антропогенное загрязнение — это влияние на окружающую среду, вызванное деятельностью человека.

   Главными и наиболее опасными источниками загрязнения окружающей среды являются антропогенные, учитывая то, что именно человек, а также последствия его деятельности коренным образом влияют и изменяют окружающую среду. Вещества, загрязняющие атмосферу, могут быть твердыми (промышленная пыль), жидкими и газообразными, а также оказывать вредное воздействие непосредственно после химических превращений в атмосфере, либо совместно с другими веществами.

Рассматривают также антропогенное загрязнение по видам:

• атмосферное
• загрязнение вод
• электромагнитное
• почвенное
• шумовое

Главными источниками загрязнения являются:

• тепло-, гидроэлектростанции, атомные электростанции и теплоцентрали, сжигающие органическое топливо
• транспорт, прежде всего автомобильный
• черная и цветная металлургия 
• машиностроение
• химическое производство
• добыча и переработка минерального сырья
• открытые источники (добыча, сельскохозяйственные пашни, строительство)
• выбросы, связанные с добычей, обработкой и хранением радиоактивных веществ

   Анализ работ, касающихся влияния на организм атмосферных загрязнителей показывает, что прослеживается однотипичность физиологических реакций на различные химические загрязнители. В основе всех патологических изменений лежит местное действие, обусловленное взаимодействием газообразных химических веществ с влагой слизистых оболочек, последующим образованием кислот, повреждающих эпителиальные клетки и повышающих проницаемость их для инфекционного начала; и общетоксическое действие, главным при этом является влияние загрязняющих ингридиентов на регуляторные системы и иммунные механизмы защиты организма.

 

Влияние автомобильного транспорта на экологическое состояние окружающей среды

   Автомобиль – не роскошь, а средство передвижения. Это известно всем. Но то, что машина из блага цивилизации может превратиться в ее бич, человечество стало понимать сравнительно недавно. Чем больше машин выходит на улицы, тем труднее жителям мирно сосуществовать с их стальным гудящим и чадящим потоком.

   В выхлопных газах содержатся оксид углерода(II), оксиды азота, углеводороды, альдегиды, сажа, бензапирен, формальдегид, бензол и т.п. (всего около 300 различных веществ.) Окись углерода, например, попадая в кровь, так действует на красные кровяные тельца — эритроциты, что они теряют способность транспортировать кислород. В результате наступает кислородное голодание организма, что прежде всего сказывается на центральной нервной системе. Когда мы вдыхаем оксиды азота, они в дыхательных путях соединяются с водой и образуют азотную и азотистую кислоты. В результате возникает не только раздражение слизистых оболочек, но и весьма тяжелые заболевания. Считается, что оксиды азота в 10 раз опаснее для организма, чем оксид углерода(II).

   Типичным представителем канцерогенных веществ, то есть веществ, способствующих возникновению раковых опухолей, является бензапирен. Бензапирен отнесен к веществам первого класса опасности. Первый класс опасности — это вещества с чрезвычайно высоким опасным воздействием на окружающую среду, при этом изменения, вызываемые ими, необратимы и восстановлению не подлежат. Вместе с передвигающимися массами воздуха бензапирен разносится по большой площади, а выпадая вместе с твердыми частицами из воздуха (например, при осадках) попадает в почвенные слои, водоемы, на поверхности строений. В миграции и накоплении бензапирена играет роль и такой его источник, как автомобильный транспорт. С одной стороны, передвигаясь на большие расстояния, автомобили способствуют равномерному разносу бензапирена. С другой стороны, осевший бензапирен в больших количествах скапливается вдоль автомобильных дорог и на объектах рядом с ними (так называемые «вторичные источники»). Именно в развитии автотранспорта и стало быть все в большем засорении атмосферного воздуха многие ученые видят главную причину смертности от рака легких. Ведь при истирании шин об асфальт атмосфера загрязняется резиновой пылью (приложение №1).

    Противоречия, из которых «соткан» автомобиль, пожалуй, ни в чем не выявляются так резко, как в деле защиты природы. С одной стороны, он облегчил человеку жизнь, с другой стороны – отравляет ее в самом прямом смысле слова. 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. Если помножить эти цифры на 500 млн. единиц, можно представить степень угрозы, таящейся в чрезмерной автомобилизации. Выхлопные газы являются причиной фотохимического тумана. Фотохимический туман возникает в загрязненном воздухе в результате фотохимических реакций, протекающих под действием солнечного излучения. К веществам, участвующим в фотохимических реакциях, относятся альдегиды, раздражающие глаза и вызывающие боль в горле уже при сравнительно малой концентрации. Однако эти вещества влияют на функции легких и органов кровообращения, начиная с такой малой концентрации, когда человек еще не замечает, что ему щиплет глаза.

 

 

 

Роль зеленых насаждений в улучшении экологического состояния окружающей среды на территории школы № 5

   Зеленые насаждения являются надежной защитой от загрязнений. Растения в целом можно назвать  своеобразными «пылесосами», так как они во многих случаях очень эффективно очищают воздух от пыли, особенно летом.

   По данным специалистов, запылённость воздуха под деревьями меньше, чем на открытой площадке. Дерево средней величины за 25 ч. восстанавливает столько кислорода, сколько необходимо для дыхания трех человек, на школьной территории можно выделить следующие виды деревьев: тополь бальзамический (Populus balsamifera), береза повислая (Betula pendula Roth). Древесно-кустарниковая растительность обладает избирательной способностью по отношению к вредным примесям и в связи с этим обладает различной устойчивостью к ним. Более активными фильтрами атмосферы являются деревья устойчивые к загрязнению, с большой листовой поверхностью и большим объемом газопоглощения и осаждения пыли. Лучше задерживают пыль растения с шершавыми, морщинистыми и липкими листьями.

   Исследования ученых показали, что тополь бальзамический является лучшим «санитаром» в зоне сильной постоянной загазованности, а школа как раз находится вблизи дороги (приложение № 2). Так же нужно взять на заметку, что  хорошей поглотительной способностью обладают липа мелколистная, ясень, сирень и жимолость. В зоне слабой периодической загазованности большое количество вредных веществ поглощают листья ясеня, сирени, липы, меньше – листья вяза, черемухи, клена.

Приведем список растений, способных активно очищать воздух от вредных веществ:

— наибольшей газопоглотительной способностью обладают липа и клен;

— поглотители сернистого газа: тополь, ясень, вяз гладкий, липа широколиственная, ива белая;

— поглотители оксида азота: яблоня обыкновенная;

— поглотители свинца: каштан конский, липа сердцевидная, тополь

черный;

— поглотители радиоактивности: брусника, дубы.

Степень загрязнения воздуха в промышленных районах города можно оценить по обилию различных лишайников. Лишайники – древняя группа симбиотических организмов, состоящая из гифов грибов и водорослей (цианобактерий). Лишайники способны успешно противостоять абиотическим и биотическим факторам. В то же время они плохо приспособлены к различным проявлениям антропогенного воздействия человека на биоценоз. 

Степень загрязнения воздуха можно определить по видовому составу и частоте встречаемости лишайников. При этом выполняется следующая закономерность:

1) Чем сильнее загрязнён воздух города, тем меньше встречается в нём видов лишайников (вместо десятков может быть один – два вида);

2) Чем сильнее загрязнён воздух, тем меньшую площадь покрывают лишайники на стволах деревьев.

Сделаем вывод, что воздух в районе школы загрязнен, так как мы не обнаружили ни на одном из деревьев присутствия лишайников.

 

Загрязнение атмосферы Липецка

   Новолипецкий металлургический комбинат представляет собой производство полного цикла, а высокое качество его продукции подтверждается не только соответствующими сертификатами, но и тем, что она пользуется высоким спросом не только в Российской Федерации, но и за ее рубежами: стальной прокат широкого сортамента, выпускаемый НЛМК, успешно экспортируется в Западную Европу и США. Что касается экономических и финансовых показателей деятельности этого крупнейшего предприятия, то они стабильно высоки, и даже в условиях экономического кризиса оно демонстрирует высокую стабильность своих производственных показателей. Тем не менее, есть у Новолипецкого металлургического комбината и проблемы, одна из которых — экологическая. Результаты проверок, проводимых на нем соответствующими надзорными органами, свидетельствуют о том, что природоохранные нормативы там регулярно нарушаются, и поэтому НЛМК является крупнейшим загрязнителем окружающей среды в Липецкой области.

   Интересно, что вплоть до совсем недавнего времени для этого предприятия фактически не были установлены предельно допустимые нормативы выбросов загрязняющих веществ в атмосферу, воду и почву. Когда же они, наконец, были введены, то оказалось, что НЛМК их не соблюдает, и поэтому на него был наложен штраф в размере 280 миллионов рублей. Следует отметить, что для предприятия, годовая прибыль которого составляет около двух миллиардов долларов, такая сумма отнюдь не является критичной, однако существенно влияет на его деловой имидж. Во многом именно поэтому на Новолипецком металлургическом комбинате в течение нескольких последних лет реализовываются многочисленные экологические мероприятия в рамках разработанных программ «Воздух» и «Вода». Они предусматривают существенные ассигнования на очистку выбросов от вредных веществ, причем эти вложения приносят свои результаты.

   Тот факт, что Новолипецкий металлургический комбинат является одним из крупнейших загрязнителей окружающей среды, объясняется не только самой спецификой производства и тем, что многие очистные сооружения, которыми он располагает, устарели как морально, так и физически, но еще и тем, что многие его цеха в последнее время прошли основательную реконструкцию. Именно тогда и были отмечены самые значительные выбросы вредных веществ. Сейчас ситуация несколько стабилизировалась, однако природоохранная прокуратура Липецкой области предъявила комбинату новые претензии. Они связаны с тем, что НЛМК не выполняет предписания по созданию санитарно-защитной зоны, которая должна существенно снизить ту нагрузку, которую он оказывает на экологию. В то же самое время эксперты отмечают и положительные моменты: например, только за последние четыре года потребление воды Новолипецким металлургическим комбинатом сократилось в полтора раза, а сброс сточных вод в реку Воронеж бал прекращен полностью за счет введения новых прогрессивных технологий.

Загрязнение воды

В сравнении с другими городами с водой липчанам повезло — городская водопроводная сеть на 100 % питается из подземных источников, качество воды из которых пока очень высокое и в конечном итоге определяется лишь состоянием самих труб, ведущих к потребителю, и, соответственно, требует минимального хлорирования. Единственным недостатком является повышенная жёсткость воды, которая обусловлена природными условиями формирования гидрохимического режима подземных вод, заключенных в трещинно-карстовых полостях карбонатных отложений верхнего девона. Ситуацию с жёсткостью могли бы исправить установки по смягчению, но применять их в централизованном водоснабжении безумно дорого, а потому востребованными они остаются только у состоятельных владельцев коттеджей, и в некоторых элитных домах с собственной водоподготовкой. Вместе с тем было бы неправильным считать, что высокое качество подземных вод будет сохраняться вечно. С каждым годом общая техногенная нагрузка на геологическую среду в черте города только возрастает и если не принимать никаких мер по защите водоносных горизонтов и совершенствованию технического состояния водозаборных сооружений, есть риск потерять имеющееся сейчас преимущество в качестве воды

Загрязнение почв

В целях охраны почв на территории города Липецка положено начало составлению соответствующей электронной карты, куда будут заносится результаты проводимых обследований. Эта карта будет учитываться при принятии управленческих и градостроительных решений. Было обследовано более 350 га городской территории, в том участки на юго-западе под новое жилищное строительство и участок, ограниченный улицами Тельмана, Гагарина, Железнодорожной, который подлежит полной реконструкции, а также ещё ряд участков. В целом обследованная территория соответствует категории «Допустимая». Однако по ряду площадок вблизи действующих магазинов, кафе и других торговых точек выявлены локальные загрязнения почвы нефтепродуктами, произошедшие в результате хозяйственной и бытовой деятельности населения города. 

 

Заключение

По результатам нашей работы, можно сделать следующий вывод:

  Экологическая комфортность школы — это важное условие успешной реализации образовательного процесса. В целом экологическая ситуация в МБОУ «СШ №5» удовлетворительная, так как школа расположена далеко от «грязных» дорог и крупных промышленных предприятий, следовательно, в благоприятном в экологическом плане районе, рядом находящаяся автодорога не оказывает значительного отрицательного влияния на состояние воздушного бассейна в районе школы, пришкольный участок везде огражден и имеет зеленые насаждения. 

 

Использованная литература

1. Аликберова Л.Ю. Книга по химии для домашнего чтения. – 2-е изд. – М.:
2. Бакулина Н.А., Краева Э.Л. Микробиология.- М.: Медицина, 1980
3. Бязров Л. Г. Лишайники в экологическом мониторинге. М.: Научный мир, 2002.
4. Габриелян О.С., Рунов Н.Н., Толкунов В.И. «Химический эксперимент в школе 8 класс» М. «Дрофа» 2005г.
5. Дрейер О.К., Лось В.А. «Экология и устойчивое развитие», М.,УРАО, 2014.
6. Гигиенические требования к условиям обучения школьников в различных видах современных общеобразовательных учреждений. Минздрав России. Москва http://www.docload.ru/Basesdoc/10/10760/index.htm
7. Государственное санитарно-эпидемиологическое нормирование Российской Федерации. Государственные санитарно-эпидемиологические правила и гигиенические нормативы. Санитарные правила и нормы. СанПиН 2.4.2.576-96
8. Лабораторный практикум по общей микробиологии. Автор/создатель: Прунтова О.В., Сахно О.Н.Год: 2005 

 

Приложение

Приложение № 1: Экологическое исследование пришкольного участка: Определение содержания количества вредных веществ, выбрасываемых в атмосферу транспортом.

Цель: изучить влияние автотранспорта на состояние атмосферного воздуха в районе школы №5.

Для достижения данной цели необходимо было выполнить следующие задачи:

определить интенсивность и состав транспортного потока на контрольных участках;

рассчитать количество топлива разного вида, сжигаемого двигателями автомашин;

рассчитать количество образованных вредных веществ по бензину.

Определение количества единиц автотранспорта, проходящего по контрольному участку исследования.

1. На выбранном для исследования участке длиной 50 м, неоднократно производился подсчет автомобилей, движущихся в оба направления. Работа производилась в утренние, дневные и вечерние часы следующим образом: занималось место у исследуемого участка, и в течение 15 минут в отдельный бланк заносились данные о проезжающем транспорте. Исследуемый участок дороги по улице Гагарина находится на расстоянии 54 метров от здания школы; контрольный участок «дорога перед школой» по улице Семашко — 25 метров.

На основе пятикратного проведения эксперимента были получены усредненные характеристики транспортного потока, представленные в таблице.

Таблица 1. Поток автотранспорта на контрольных участках

Контрольный участок	Количество транспорта
ул. Гагарина	270
Дорога перед школой ул. Семашко	185

 

2. Рассчитывается общий путь, пройденный выявленным количеством автомобилей каждого типа за 1 час (S, км), по формуле: S = N х I, где N – количество автомобилей за 1 час; I – длина участка, км, равная 0,05 км.

S=270*0,05=13,5 км (ул. Гагарина)

S= 185* 0,05=9,25 км (ул. Семашко)

3. Рассчитывается количество топлива, сжигаемого двигателями автомашин (R, л), по формуле: R = S х K, где K – расход топлива на 1 км пути, л, приблизительно равный 0,1 л для бензиновых двигателей.

R=13,5 км*0,1= 1,35 (ул. Гагарина)

R= 9,25*0,1= 0,92 (ул. Семашко)

4. Рассчитывается объемное количество выделившихся загрязняющих веществ (V, л) на выбранном нами участке дороги по формуле: V = R х k , где k – коэффициент для бензина: при сгорании топлива, необходимого для пробега 1 км, выделяется: 0,6 л угарного газа, 0,1 л углеводородов, 0,04 л диоксида азота.

В таблице представлен расчет количества загрязняющих веществ, выбрасываемых в атмосферу исследуемым количеством автомобилей, проезжающих на контрольном участке за сутки.

Таблица 2. Количество вредных веществ, выбрасываемых в атмосферу

Тип топлива	Контрольный участок	Количество автомобилей в час	Количество выделившихся загрязняющих веществ
Бензиновое топливо	Ул. Гагарина	270	CO, л/ч	NO2, л/ч	CxHy, л/ч
	Ул. Семашко	185	0,81	0,054	0,135
			0,55	0,037	0,09

 

Вывод: полученные результаты говорят о том, что среднесуточный транспортный поток на ул. Гагарина немного превышает санитарные нормы. Можно предположить небольшое превышение количества вредных веществ, выбрасываемых в атмосферу работающими автомобильными двигателями. 

 

Приложение № 2. Изучение зеленой защитной полосы пришкольного участка.

Цель: определить ширину зеленой защитной полосы; подсчитать количество деревьев и кустарников на пришкольном участке.

Согласно санитарно-гигиеническим правилам защитная зеленая полоса должна состоять из деревьев и кустарников шириной не менее 1,5 м, а со стороны автодороги — не менее 6 м. По данным Всемирной организации здравоохранения, на 1 жителя должно приходиться 50 кв. м. зеленых насаждений.

С помощью шпагата и рулетки произвели измерения основных показателей, характеризующих защитную зону пришкольной территории: ширину защитной полосы из деревьев и кустарников на границе территории и со стороны автодороги, расстояние от школы до деревьев, расстояние от школы до кустарников. Полученные данные занесли в таблицу 3.

Таблица 3. Данные основных показателей защитной зоны.

Измерения	Полученные результаты	Санитарно– гигиенические нормы (не менее), м
Ширина защитной полосы из деревьев и кустарников: На границе территории Со стороны автодороги	1,5 м 3 м 1,5 м	1,5м 6м
Расстояние от школы до деревьев	8 м	10м
Расстояние от школы до кустарников	2 м	5м

 

3.Подсчитали количество деревьев и кустарников на изучаемой территории.

На территории школы произрастает 45 деревьев и 15 кустарников.

В школе обучаются 850 учащихся.

Работников школы – 52.

Итого: 902 человека.

Если одно дерево за 24 часа выделяет кислород для трех человек, то для 902 человек нужно 300 деревьев.

Вывод: При планировке школы были допущены нарушения, не учтены требования санитарно-гигиенических норм:

— недостаточная ширина защитной полосы из деревьев и кустарников со стороны автодороги;

— несоответствие нормам выявлено и в расположении деревьев относительно здания школы. 

— количество зелёных насаждений не соответствует количеству учащихся школы.