Комплексное исследование и оценка экологического состояния

Копылов Максим
ученик 10 в класса
Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение лицей №5
города Ельца Липецкой области
Руководитель: Алексеева Елена Николаевна, Facel21@Mail.ru
Комплексное исследование и
территории,
прилегающей
г. Ельца за период с 2012 по 2014 год.
оценка экологического состояния
к
МБОУ
лицею
№5
Введение
В 2012 году нами было проведено исследование по оценке
экологического состояния окружающей среды микрорайона МБОУ лицея №5,
которое продолжалось в течение трех лет.
Это обусловило тему нашей работы «Комплексное исследование и оценка
экологического состояния окружающей среды территории прилегающей к МБОУ
лицею №5 г. Ельца за период с 2012 по 2014 год».
Проблема которого, была сформулирована следующим образом, влияние
деятельности автотранспорта на загрязненность окружающей среды территории
прилегающей к МБОУ лицей №5 г. Ельца за 2012-2014 год.
Решение этой проблемы составляет цель исследования: провести мониторинг
окружающей среды территории вокруг МБОУ лицея №5 г. Ельца.
Объект исследования – окружающая среда территории прилегающей к МБОУ
лицей №5 г. Ельца.
Предмет исследования – содержание загрязняющих веществ в составе
воздуха, в снеговом покрове, почве, растительности (листве) на территории
прилегающей к МБОУ лицея №5 г Ельца.
Нами выдвинута гипотеза: если за период 2012-2014 год произошло
изменение экологического состояния окружающей среды территории прилегающей
к МБОУ лицей №5, то это может быть связано с изменением потока автотранспорта
на автодорогах по улицам Героев и Свердлова.
В соответствии с проблемой, предметом, объектом и целью исследования,
были выдвинуты 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;определить физические характеристики,
качественный и количественный состав талого снега, почвы, растительности,
атмосферы; провести сравнительный анализ результатов исследования за период с
2012 по 2014 год; разработать рекомендации автолюбителям.
1.
Исследование экологического состояния окружающей среды
Автомобиль – один из главных источников загрязнения окружающей среды в
больших городах. Отработанные газы двигателей внутреннего сгорания содержат
более 200 вредных веществ и соединений, в том числе и канцерогенных. Среди
опасны оксиды азота, серы, угарный газ, углеводороды, тяжелые металлы, сажа –
продукт неполного сгорания топлива. [14]
2.1. Определение
содержания
количества
вредных
веществ,
выбрасываемых в атмосферу автотранспортом
Лицей №5 расположен в Центральном федеральном округе (ЦФО), городском
округе «Город Елец» .
Лицей №5 расположен в
центре
квадрата,
ограниченном
улицами Коммунаров, Спутников,
Свердлова, Героев. Ближайшие к
школе дороги находятся на улицах
Героев и Свердлова.
Определение
количества
единиц
автотранспорта,
проходящего
по
контрольному
участку исследования проводилось
по методике определения выбросов
автотранспорта
для
проведения
сводных
расчетов
загрязнения
атмосферы городов, утвержденная
Рис. 1. Географическое расположение лицея №5
приказом госкомэкологии России №
г. Ельца (вид со спутника)
66 от 16 февраля 1999 года (
Вывод:

полученные результаты показали, что среднесуточный транспортный
поток на ул. Героев и ул. Свердлова намного превышает санитарные нормы по всем
годам исследования. Одновременно с этим наблюдается превышение количества
вредных веществ, выбрасываемых в атмосферу работающими автомобильными
двигателями;

сравнение результатов исследования показывает, что в 2013 году
значение среднесуточного транспортного потока по улицам Героев и Свердлова
уменьшилось более чем в 2 раза по сравнению с 2012 годом; в 2014 году на улице
Героев интенсивность движения вернулась к уровню 2012 года, немного превышая
его; на улице Свердлова интенсивность движения резко возросла, и, как следствие,
возросло количество выделившихся загрязняющих веществ;

на дороге при подъезде к школе за три года обстановка благоприятная,
без существенных изменений.
2.2. Определение содержания свинца в опавших листьях
Исследования на содержание свинца в листьях проводились в марте 2012,
2013, 2014 годов соответственно. Было собрано по 100 г растительных проб одного
вида с контрольных участков. Собранные пробы пронумеровывались, измельчались
и растирались в ступке. Затем было добавлено по 50 мл 40%-ного этилового спирта.
После фильтрования раствора экстракта кипятился на водяной бане, чтобы
соединения свинца (а это главным образом бромид свинца) перешли в раствор.
Экстракт упаривался до 10 мл. Далее на фильтровальную бумагу мы нанесли каплю
исследуемого раствора. Затем подсушили ее на воздухе. В то же самое место
капнули раствор реагента – йодистого калия (KI).Анализ показал, что ионы свинца
содержатся в листьях, собранных осенью.
2.3. Определение содержания свинца и хлоридов в почвенной вытяжке
Вокруг крупных городов, металлургических предприятий, вдоль дорожных
магистралей и вокруг мест свалок промышленных отходов образуются зоны
загрязнения почвы свинцом, мышьяком, висмутом, медью, кадмием и т. д. Поэтому
качественный химический анализ почвенного раствора является одним из простых и
доступных методов обнаружения «нежелательных элементов». [4]
Для качественного анализа почв было исследовано три образца, взятые из
разных мест: с придорожной полосы ул. Героев (проба №1), ул. Свердлов (проба 2),
с дороги перед школой (проба №3) и со школьного двора (проба №4). Пробоотбор
проводился 6 ноября 2011 г.2012 г. 2013г.
Анализ показал отсутствие ионов свинца и хлорид - ионов во всех образцах с
2012 -2014 года, следовательно, в почвах не содержатся вредные примеси. За
исследуемый период изменений по данному параметру не произошло.
2.4. Определение загрязнений воздуха по снеговому покрову
Снеговой покров накапливает в своем составе практически все вещества,
поступающие в атмосферу. Поэтому по результатам качественного анализа талого
снега можно судить и об атмосферном загрязнении [1].
Отбор проб и подготовка их к исследованию.
Для отбора проб мы выбрали 5 точек в микрорайоне школы №5. Пробоотбор
проводился 7 марта 2012 г.,2013г.,2014г.
Методика определения химических свойств талого снега
1. Определение кислотности.
Снег может иметь как кислую, так и щелочную реакцию, в зависимости от
преобладания тех или иных загрязняющих веществ. Если в снег попадают
основания различных кислот, он приобретает кислотную реакцию. Присутствие
соединений металлов, ароматических углеводородов защелачивает снег. [10]
Актуальную кислотность (рН) определяли специальным прибором: рН–метр.
2. Обнаружение органических веществ ионов железа Fe3+, свинцаPb2+, меди
Cu2+, ионов хлора Cl-, сульфат ионов SO42- проводилось по определенным
методикам.
Проводя анализ на наличие катионов и анионов в пробах талого снега,
использовали в качестве контрольного раствора дистиллированную воду.
Выводы:

анализ физических свойств талого снега показал, что наиболее близки
дистиллированной воде по прозрачности и запаху проба № 3 (школьный стадион);
механический осадок присутствует во всех пробах;

в результате сравнения проведенных в течение трех лет исследований,
мы видим, что изменения физических свойств талого снега на всех контрольных
участках, кроме улицы Свердлова, происходили неравномерно: в 2013 году по
сравнению с 2012 было улучшение, в 2014 году – ухудшение; но в целом, в 2014
году по сравнению с 2012 годом произошло улучшение на улице Героев, дороге у
школы, в школьном дворе, а на школьном стадионе физические свойства талого
снега практически остались без изменений. На улице Свердлова наблюдаем
последовательное ухудшение физических свойств талого снега, в том числе и за
счет увеличения рН (для атмосферных осадков нормально рН = 5,6), которое
произошло во всех пробах;

исследование химического состава проб талого снега показали
отсутствие во всех пробах органических веществ, сульфат и хлорид-ионов, а также
ионов железа, меди, свинца во всех пробах 2012 и 2013 года; хлорид-ионы и
органические вещества были обнаружены в пробах талого снега с контрольных
участков улицы Свердлова и школьного двора в 2014году.
Заключение
1. Рабочая гипотеза нашего исследования нашла свое подтверждение: за
период 2012-2014 год
происходили изменения экологического состояния
окружающей среды, территории, прилегающей к МБОУ лице №5, связанные с
изменением потока автотранспорта на автодорогах по улицам Героев и Свердлова.
1.
Сравнение интенсивности и состава транспортного потока на
контрольных участках за 2012 – 2014 годы показало, что среднесуточный
транспортный поток намного превышает санитарные нормы и увеличился в 2014
году по сравнению с 2012 годом только по улице Свердлова, в 2013 году был спад
интенсивности транспортного потока как на улице Свердлова, так и на улице
Героев.
2.
В период уменьшения интенсивности транспортного потока на
контрольных участках наблюдалось
улучшение органолептических свойств
снегового покрова.
3.
Увеличение интенсивности транспортного потока по улице Свердлова
привело к появлению органических веществ и хлорид-ионов в снеговом покрове,
отобранном на этой улице. Этот же след в пробах на школьном дворе можно
объяснить наличием мусорных контейнеров и заездом мусоровозочной машины.
4.
Анализ физических свойств талого снега показал, что они находятся в
прямой зависимости от
изменения интенсивности транспортного потока:
улучшались в 2013 и ухудшались в 2014 году; наиболее близка дистиллированной
воде проба № 3 (школьный стадион), свойства которой практически не изменились.
5.
Повышенный показатель рН во всех пробах снегового покрова в 2014
году по сравнению с предыдущими может свидетельствовать о применении
щелочных реагентов и не связано с изменением интенсивности транспортного
потока.
6.
Качественный анализ состава проб талого снега показали отсутствие во
всех пробах сульфат-ионов, а так же ионов железа, меди, свинца по всем годам
исследования.
7.
О превышении количества вредных веществ, выбрасываемых в
атмосферу
работающими
автомобильными
двигателями
свидетельствует
присутствие соединений свинца во всех исследуемых образцах опавших листьев
(2011-2012год). В листьях, собранных в начале лета, свинец не успел накопиться
(2013год).
8.
Химический анализ почв с контрольных участков показал отсутствие
ионов свинца и ионов хлора. Поэтому, чтобы в почву не перешли из листьев ионы
свинца, следует весной убирать листья и увозить с данной территории в
специальные места для захоронения.
Таким образом, качественный и количественный состав талого снега и
почвы дает основание считать состояние окружающей среды микрорайона МБОУ
лицея №5 г. Елец отвечающей экологическим нормам. При этом наблюдается
тенденция ухудшения экологического состояния окружающей среды.
10.
Для уменьшения загрязнения атмосферного воздуха владельцам
автотранспорта рекомендуется:
•
использование топлива высокого качества;
•
качественная регулировка двигателя;
•
использование нейтрализаторов отработанных газов;
•
выбор рационального режима работы двигателя;
•
минимизация количества поездок на автомобиле, по возможности
объединение для совместных поездок с соседями или коллегами;
•
для передвижения на небольшие расстояния - использование велосипеда
или пешеходные прогулки. Данные рекомендации планируем довести до населения
через распространение буклетов соответствующего содержания.
Литература
1.
Боев В.М., Верещагин Н.Н., Дунаев В.Н. Определение атмосферных
загрязнений по результатам исследований снегового покрова // Гигиена и
санитария.-2003.-№ 5.-С.69-71.
2.
Вредные химические вещества. Углеводороды. Галогенпроизводные
углеводородов: Справ. изд./ Под ред. В.А. Филова и др. — Л.: "Химия", 1990.-732 с.
3.
Дергольц В.Ф. Мир воды.-Л.Недра,1979
4.
Геохимическая оценка загрязнения территорий городов химическими
элементами / Б. А. Ревич, Ю.Е. Сает, и др. -М., 1982. -112 с.
5.
Ерёмченко, О. З. Учение о биосфере : учеб. пособие для студ. высш.
учеб. заведений / О. 3. Ерёмченко. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Издат. центр
«Академия», 2006. - 240 с.
6.
Крупенио, Н. Н. Экологический мониторинг / Н. Н. Крупенио. - М.:
Маршрут, 2005. - 132 с
7.
Методическое пособие к программам экологического образования для
школ, гимназий, лицеев, вузов. Часть 2.Липецк,1997.
8.
Общественный региональный экологический мониторинг природноантропогенных комплексов (ландшафтов) Липецкой области: Авт.-сост.: Н. В.
Пешкова.-Липецк, ОРИУС, 2009.-120 с.
9.
Простейшие
методы
статистической
обработки
результатов
экологических исследований /Сост. А.С.Боголюбов - М.: Экосистема, 2001.-17 с.
10. Чернова, Н. М. Лабораторный практикум по экологии : учеб. пособие
для студентов пед. институтов по биол. спец. - М.: Просвещение, 1986.
11. Школьный
экологический
мониторинг.
Учебно-методическое
пособие/Под ред. Т. Я. Ашихминой.-М.: АГАР,2000.-385 c.
9.
Internet-источники информации
12.
http://www.gosthelp.ru/text/Metodikaopredeleniyavybro.html)
13. http://fb.ru/article/68505/ekologicheskiy-monitoring-vidyi-i-podsistemyi
14. (http://www.dishisvobodno.ru/eco_lipetsk_region.html
(http://yabrukova.21310s16.edusite.ru/p65aa1.html)
15. http://meteovlab.meteorf.ru/index.php?option=com_content&view=article&id
=259&Itemid=130&lang=ru
16. www.ecosystema.ru
17. http://www.gicpv.ru/him5-5.htm