Изучение антропогенной нагрузки на окружающую среду и пути оздоровления пришкольной территории

В процессе изучения экологии «рассматривается сущность экологических процессов, поддерживающих биологическое разнообразие на планете и определяющих устойчивое сосуществование и развитие биосферы и человеческого общества, обеспечивающих сохранение жизни на Земле. Знание экологических закономерностей лежит в основе рационального природопользования и охраны природы». Знание экологических законов, их соблюдение и умелое использование необходимо для выживания человечества.

Знание этих законов необходимо для рационального природопользования, сознательной реализации мер, предотвращающих саморазрушение системы "общество - природа", а также дает возможность восстановления уже нарушенных связей и процессов на местном, региональном и глобальном уровнях.

Итак, актуальность выбранной темы заключается в том, что любой человек полностью осознает, как важно учитывать потенциальные опасности и этические проблемы, связанные с этой отраслью биологии.

В ходе исследовательской работы я сконцентрировались на современных проблемах во взаимоотношениях человеческого общества и природы, путях их успешного разрешения и преодоления.

На примере территории нашей школы я хочу обратить внимание на проблемы антропогенного воздействия на окружающую среду, и попыталась, используя знания об оценке устойчивости травянистых декоративных растений к загрязнению, разработать ландшафтный дизайн пришкольного участка для условий его загазованности и запыленности.

• изучить антропогенное воздействие на окружающую среду в районе МОУ СОШ № 6;

• определить расчетно-экспериментальным методом количество газовых выбросов от автомобильного транспорта;

• определить степень асимметричности организма – шкала Захарова В. М. на листьях березы;

• разработать пути оздоровления окружающей среды в данном районе, с учетом полученных данных.

Для выполнения своей работы мне необходимо было сделать несколько различных исследований.

II. Основная часть

1. Оценка загрязнения атмосферного воздуха выбросами автомобильного транспорта

В среднем автомобиль выбрасывает в атмосферу (кг/год): монооксида углерода (CO) -135, оксидов азота (NOx)- 25, углеводородов (CxHy) -20, оксидов серы (SOx) – 4, твердых частиц – 1,2.

Автомобиль в среднем выбрасывает на 1 км пробега в атмосферу 30 г угарного газа(R(CO) =30 г/км), 4г диоксида азота (R(NO2) =4г/км), 2 г бензина (Rбензина) = 2г/км). При холостом ходу на стоянке за 1 мин. автомобиль выбрасывает 30 г угарного газа (Q(CO) = 30г/мин). Кроме того, каждый автомобиль выбрасывает в атмосферу в среднем за год 1 кг свинца (R(Pb) = 1кг/год) в виде пыли.

Необходимо было посчитать количество автомашин, проезжающих в обе стороны по ближайшей к скверу дороге за 15 минут в час пик. Если все машины в среднем едут со скоростью 60 км/час, то количество выброшенных в атмосферу: угарного газа, диоксида азота, бензина, указано в таблице.

Местонахождение Число машин, проехавших за Количество выбросов в атмосферу за 15 мин. /за 60 мин.

сквера 15 мин. /за 60 мин.

CO NO 2 бензин

Пл. Пушкина, д. 6 18 8,1 1,08 0,54

27 48,6 6,48 3,24

Если посчитанное количество машин = 18, то каждая из них проезжает путь S

S= V t, где V- скорость автомобиля (60 км/час), t – время (0,25 часа)

Следовательно: S = 60 км/ч ( 0,25 ч = 15 км, S = 60 км/ч ( 1 ч = 60 км

Для подсчета количества выбросов в атмосферу воспользуемся формулой: m = S R (CO) m =15 км ( 30 г/км ( 18 = 8100 г = 8,1 кг m = S R (NO2) m =15 км ( 4 г/км ( 18 = 1080 г = 1, 08 кг m = S R (бензина) m =15 км ( 2 г/км ( 18 = 5400 г = 0, 54 кг

Все данные по расчетам находятся в приложении № 1, где указано как происходит увеличение выбросов загрязнителей в атмосферу в течение 1 часа (час пик приходится на утренние и дневные часы)

Для более точной оценки воздействия транспорта на экологию района я учла сведения о доле того или иного типа транспорта в общем транспортном потоке, так как разные виды автотранспорта работают на разном топливе и в разном режиме, внося при этом различный вклад в загрязнение городских улиц.

Я, как наблюдатель, сделала следующие оценки: тип улицы:

✓ жилые улицы с двусторонней застройкой и односторонней застройкой (площадь Пушкина) уклон дорожного полотна (определила с помощью транспортира с отвесом) скорость ветра (анемометр) относительную влажность воздуха (по сводке) наличие защитной полосы из деревьев и кустарников.

Полученные в ходе работы данные были использованы для оценки уровня загрязнения атмосферного воздуха отработанными газами автотранспорта.

МОУ СОШ № 6 находится на площади Пушкина, городской улице с односторонней застройкой, продольный уклон 2º, скорость ветра -4 м/сек, относительная влажность воздуха – 70%, температура - 10ºС.

Полученная по результатам наблюдений интенсивность движения автомобилей в обоих направлениях – 27 экипажей в час (N). Состав автотранспорта:

Тип автотранспорта % состав KT

Легкий грузовой (ГАЗель, «Соболь») 10 2,3

Средний грузовой (ГАЗ, «Бычок») 5 2,9

Тяжелый грузовой (Камаз, МАЗ, ЗИЛ) 2 0,2

Автобус 3 3,7

Легковой 80 1,0

Имея эти данные, я оценила уровень загрязнения атмосферного воздуха отработанными газами (по концентрации CO). Для этого применяется следующая формула:

Kco=(0,5+0,01N×KT) ×Ka×Ky×Kc×Kв×Kп

0,5 – фоновое загрязнение атмосферного воздуха нетранспортного происхождения, мг/м3.

N – суммарная интенсивность движения автомобилей на городской дороге, экипажей/час.

KT – коэффициент токсичности автомобилей по выбросам в атмосферный воздух оксида углерода.

Подставлю значения из состава автомобильного потока, заменю проценты на доли, получу для совокупного грузопотока:

KT= 0,1×2,3 + 0,05×2,9 + 0,02×0,2 +0,03×3,7 +0,8×1,0 = 1,29

Ka – коэффициент, учитывающий аэрацию местности я взяла из таблицы (см. приложение)= 0,6

Ky – коэффициент, учитывающий изменение концентрации оксида углерода в зависимости от величины продольного уклона, в моём случае = 1,06

Kc – коэффициент изменения концентрации оксида углерода в зависимости от скорости ветра = 1,20

Kв – коэффициент, определяющий изменение концентрации оксида углерода в зависимости от относительной влажности, его значение = 1,00

Kп – коэффициент увеличения загрязнений атмосферного воздуха оксидом углерода у пересечений = 3

Подставив значения коэффициентов я получила уровень загрязнения атмосферного воздуха оксидом углерода:

Kco=(0,5 +0,01×27×1,29) ×0,6×1,06×1,20×1,00×3 = 1,94 мг/м3

Предельно допустимая концентрация выбросов автотранспорта по оксиду углерода равна 5 мг/м3.

В целом, можно констатировать, что доля автотранспорта в суммарном выбросе загрязняющих веществ составляет 20% и увеличивается с каждым годом.

Однако формирование зон загрязнения зависит не только от интенсивности движения автотранспорта, но и от особенности планировки города. В результате этого на состояние зеленых насаждений, выполняющих защитные функции вдоль наших дорог, влияют многие факторы.

По результатам этой методики в целом можно сказать, что чистота воздуха соответствует условной норме, но есть тенденция критического состояния и среднего загрязнения для тех берез, которые расположены в максимальной близи от Малодубенского шоссе, это дает нам возможность говорить о дальнейшем загрязнении окружающей среды и, как мера предосторожности следующий этап нашей исследовательской работы – изучение устойчивости растений к загрязнению.

2. Разработка пути оздоровления окружающей среды в данном районе, с учетом полученных данных

Как известно зеленые насаждения играют роль естественного фильтра. Они очищают воздух от вредных примесей. Более активными фильтрами являются деревья, устойчивые к загрязнению, с большой листовой поверхностью и большим объемом газопоглощения и осаждения пыли.

Различная устойчивость растений к загрязнению позволяет их использовать в качестве индикаторов степени техногенного загрязнения окружающей среды.

Оценка устойчивости растений к загрязнению производится по пятибалльной шкале:

При выборе ассортимента декоративных растений следует помнить, что существуют растения с различной устойчивостью к загрязнению: при чрезвычайно высокой загрязненности - в 1 балл очень устойчивые при высокой загрязненности — в 1—2 балла устойчивые при умеренной загрязненности - в 1-3 балла относительно устойчивые при малой загрязненности - в 1-4 балла малоустойчивые при отсутствии загрязненности - в 1-5 баллов неустойчивые

В нашем случае, пригодны декоративные растения всех пяти разрядов. Поэтому я могу из каждого из них выбрать любимые цветы и посадить их в цветнике.

Требуется разработать ландшафтный дизайн территории для условий ее чрезвычайно высокой загазованности и запыленности.

Ландшафтный дизайн территории включает в себя посадку древесных, кустарниковых и декоративных травянистых растений с учетом экологических и климатических условий.

Организую территорию следующим образом: вдоль заборов посажены деревья, вдоль дорожек - кустарники, а между ними разобью клумбы с цветами.

В условиях чрезвычайно высокой загазованности и запыленности могут произрастать самые газоустойчивые древесно-кустарниковые и травянистые растения, т. е. имеющие 1 балл.

Кроме того, для пылеулавливания требуются древесно-кустарниковые растения, обладающие большой листовой поверхностью.

Исходя из данных условий, выбираю из таблиц древесно-кустарниковые растения и цветы, которые являются высоко газоустойчивыми (балл 1) и обладают большим объемом газопоглощения и осаждения пыли.

В условиях сильного загрязнения воздуха и почвы на территории наиболее подходящими деревьями могут быть сосна и тополь канадский. Из кустарников лучше всего подойдут боярышник и бересклет. Среди многолетних цветов выберем лилейник, ирис, хосту и фиалку трехцветную. Из однолетних цветов маргаритки и цинерарию.

III. Заключение

В заключении мне хотелось бы сказать, что атмосфера, а в частности – тропосфера – это одна из биосферных оболочек, без которой существование человека просто невозможно. Загрязнение атмосферы растет с каждым годом, и оно очень сильно скажется на здоровье людей, как ни одно другое, ведь воздух – это то, без чего человек не проживет и трех минут.

Самая неблагоприятная обстановка в городе по загрязнению атмосферы – в районе «Текстильщик», а ведь это один из самых густонаселенных районов города. По данным школьного врача около 30% учащихся нашей школы страдают различными заболеваниями дыхательных путей и различными видами аллергий, при этом это число за последние годы возрастает. А это все результат загрязнения окружающей среды.

Что я могу сделать?

Используя соответственные методики был разработан одни из путей оздоровления окружающей среды пришкольного участка для условий его загазованности и запыленности. Но это возможно сделать только для территории нашей школы.

Что может сделать город?

Желательно ограничить движение тяжелого грузового транспорта, ведь через весь город проходит единственная автомобильная дорога, ведущая с Горьковского шоссе, по которой разрешен проезд грузового транспорта. Здесь очень оживленное движение, транспорт стоит на светофоре на «холостом ходу», а, как, известно в это время выделяются выхлопные газы, содержащие в несколько раз больше загрязняющих веществ, чем когда автомобиль движется.

Увеличить число полос зеленых насаждений, т. к. это задержит определенное количество загрязнений.

Задуматься о том, насколько рациональна транспортная схема города и в какой степени жилые массивы защищены от наиболее загруженных автомобильных дорог.

Провести рекультивацию пустырей, бывших складских территорий – посредством ландшафтного обустройства или превращения их в парковые территории.

Я надеюсь ориентировать учащихся на разумную, экологически обоснованную деятельность, способствующую рациональному использованию и охране природных ресурсов и окружающей природной среды.

Планета наша весьма засорена, но мы еще не осознали опасности жизни на этой огромной свалке. Мы-то пока на ней живем, но смогут ли жить наши дети?