Выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух от автомобиля

«Автомобиль не роскошь, а средство передвижения» – ироническое утверждение Ильфа и Петрова давно стало реальностью.

Автомобильный парк растет чуть ли не быстрее, чем народонаселение, с конвейеров мирового автопрома ежегодно сходит более 50 млн автомобилей.

Автомобили интенсивно поглощают кислород, взамен «обогащая» атмосферный воздух токсичными компонентами выхлопов, опасными для живого и неживого.

Загрязнение воздуха опасными примесями приводит к появлению краткосрочных и отдаленных эффектов на экосферу и здоровье людей, интенсифицирует процессы глобального потепления, способствует выпадению кислотных дождей. Цивилизацию уже не заставишь отказаться от автомобилей. Так какой же выход?

Актуальность вопроса

По данным аналитиков INRIX на планете эксплуатируется уже более 1,5 млрд автомобилей. К похожим результатам (1,3 млрд) пришли эксперты автомобильного журнала Ward’s.

На долю азиатских стран приходится треть всех автомобилей, Европа занимает второе место по объему транспорта, а США – третье.

По прогнозам, уже к 2030 году мировой автопарк достигнет 2 млрд единиц. Мировой уровень автомобилизации еще пару лет назад составлял более 180 машин на 1 тыс. человек. Самое большое число автомобилей – у китайцев.

А как в России? По данным аналитического агентства «Автостат» на начало 2022 года в РФ было зарегистрировано 45,5 млн легковых автомобилей. Это составляет 76,3 % от общего количества транспортных средств (59,6 млн ед.).

Автомобиль как основной источник загрязнения

Автотранспорт – один из наиболее опасных источников химического загрязнения атмосферы. Автомобили находятся на «почетном» месте, на их долю приходится около 90 % общего объема вредных примесей, поступающих в атмосферу от всех видов транспорта.

В транспортном секторе именно автомобильный транспорт является крупнейшим источником выбросов СО₂, приближающим глобальное потепление.

Выбросы ДВС представляют собой многокомпонентную смесь отработавших газов (ОГ) и твердых веществ, в которой присутствует немало канцерогенов, а из безопасных – только водяной пар.

Основные компоненты, поступающие в атмосферу при сжигании бензина и дизельного топлива в работающих двигателях:

• углекислый газ;
• оксиды серы и азота;
• сажа;
• соединения свинца;
• альдегиды;
• углеводороды (в том числе канцерогенный и крайне опасный бензапирен).

Основной автопарк сконцентрирован в мегаполисах. В некоторых городах объем выбросов автотранспорта преобладает над выбросами от стационарных промышленных источников, а уровень загрязнения воздуха превышает нормативы ПДК.

Именно выхлопные газы – главная причина присутствия в атмосфере крупных городов токсинов и канцерогенов, образования смога.

Вместе с увеличением количества машин увеличивается валовой выброс загрязнений. Рост числа автомобилей сопровождается отсутствием адекватной организации движения в городах.

В результате на дорогах создаются пробки и, как следствие, в выбросах возрастают концентрации:

• оксидов углерода и азота;
• углеводородов;
• соединений свинца и сажи.

В присутствии углеводородов и оксидов азота под действием солнечного излучения образуется вторичный загрязнитель с выраженными окисляющими свойствами – озон.

Продукты горения топлива способны вызвать:

• прогрессирующие поражения ЦНС, печени, почек;
• пневмонию;
• подагру;
• бронхиальный рак;
• дерматиты;
• интоксикацию;
• аллергию;
• респираторные и другие заболевания.

Наблюдения показали – в домах вблизи больших магистралей жители болеют раком чаще.

Выбросы транспорта отравляют не только воздух. Страдают почва, водоемы, животные, растения – вся биосфера Земли.

Зеленые насаждения, растущие на расстоянии до 200 м от автодорог, испытывают влияние выхлопных газов, насыщаясь:

• свинцом;
• кадмием;
• кобальтом;
• алюминием;
• мышьяком.

Наибольшей токсичностью обладает выхлоп бензиновых двигателей (из-за высоких концентраций оксидов углерода и азота). Дизельные двигатели образуют в значительных объемах сажу. Вещество в чистом виде не является токсичным, однако на поверхности ее частиц неизбежно присутствуют токсичные элементы.

Сажа способна долго «висеть» в воздухе во взвешенном состоянии, увеличивая этим период токсичного воздействия на живые организмы.

Мировым парком автомобилей с ДВС ежегодно выбрасывается млн тонн:

• оксида углерода – более 200;
• летучих углеводородов – около 50;
• оксидов азота – 25.

Загрязняющие вещества способны сохраняться в воздухе в течение продолжительного периода, переноситься на значительные расстояния.

Степень загрязнения атмосферного воздуха автотранспортом зависит от:

• возможности распространения примесей на дальние расстояния;
• химической активности веществ;
• метеорологических условий.

Первичные загрязнители воздуха при наступлении определенных условий начинают взаимодействовать, образуя:

• сульфаты;
• нитраты;
• кислоты
• фотооксиданты.

Атмосферный воздух выступает «реактором» для образования новых опасных соединений, токсичность которых может существенно превышать токсичность начальных компонентов.

От чего еще страдает воздух?

Дополнительными факторами загрязнения воздуха автотранспортом являются:

• недостаточное техническое обслуживания автомобилей;
• низкое качество топлива;
• недостаточная развитость системы управления транспортными потоками.

Вносят свой опасный вклад тормоза, шины и сами дороги. Их износ способствуют образованию мельчайших фракций, присутствующих в воздухе. Кроме того, в ухудшении качества воздуха от движения автотранспорта есть и другие причины.

Эксплуатация устаревших моделей

При разработке ДВС техники предыдущих поколений экологичности уделялось мало внимания, что приводило к превышению концентрации загрязнений. В старых автомобилях не использовались катализационные системы очистки ОГ.

По данным IHS Markit, за последнее десятилетие средний возраст автомобилей в большинстве стран мира значительно увеличился. Это стало последствием экономического кризиса 2008–2009 годов и пандемии коронавируса.

В России 62 % всех легковушек – «пожилой» автопарк возрастом старше десяти лет, а на новую технику младше трех лет приходится лишь 9 % машин.

Более 30 % легкового и 65 % грузового российского автотранспорта не соответствует даже устаревшему экологическому стандарту Евро-2 1995 года, который нормирует содержание вредных примесей в ОГ.

Но по качеству топлива Россия, по данным Роснефти, «догнала и перегнала Европу» — внутренние стандарты соответствуют международным регламентам, с 2017 года в запрещены продажи топлива ниже класса К5.

Специфика российских дорог

Площадь государства велика, а населенные пункты часто значительно удалены друг от друга. По этим причинам протяженность шоссе и магистралей составляет многие тысячи километров. В некоторых районах автолюбителям приходится преодолевать немало километров и сжигать много топлива, чтобы добраться до места.

В крупных городах постоянно возрастающее число автомобилей превышает пропускную способность дорог. В часы пик движение практически останавливается, ДВС работает вхолостую, выделяя высокую концентрацию токсичных веществ.

19 человек ежегодно потребляют 30 тонн кислорода – столько выделяет за это же время 1 гектар сосновых лесов. Гектар лиственной рощи производит в два раза меньше кислорода, а гектар сельскохозяйственных культур – от 3 до 10 тонн кислорода в год.

Из этого следует: если 100 миллионов гектаров почв превратить в автомагистрали, мы «недосчитаемся» 1,5 миллиарда тонн кислорода в год. Именно столько необходимо для дыхания 1 миллиарда человек.

Механизм загрязнения

Основными источниками загрязнения атмосферного воздуха автотранспортом являются:

• отработавшие газы (ОГ);
• картерные газы,
• топливные испарения.

Главное влияние автотранспорта и автомобильной инфраструктуры на воздушный бассейн заключается в работе двигателей – как карбюраторных, так и дизельных.

Двигатель внутреннего сгорания (ДВС) – тепловой двигатель, в котором химическая энергия топлива преобразуется в механическое действие. По виду используемого топлива ДВС подразделяют на двигатели, работающие на бензине, дизельном топливе и газе. В основе процессов, приводящих машину в движение, лежит горение топлива, невозможное без кислорода воздуха.

К загрязнению воздуха приводит неполное и неравномерное сгорание бензина и ДТ — лишь 15 % расходуется на движение, а 85 % «летит на ветер».

Камеры сгорания ДВС – своеобразный химический реактор, синтезирующий токсичные соединения и выбрасывающий их в атмосферу.

Образование в выхлопных газах опасных примесей (продуктов неполного сгорания и окислов азота) в цилиндре ДВС происходит в результате различных процессов:

1. Одна группа вредных соединений образуется в результате химических реакций окисления топлива. Процессы протекают в предпламенный период и в процессе сгорания – расширения.
2. Другая группа токсичных примесей появляется при взаимодействии азота и избыточного кислорода в продуктах сгорания.

Картерные газы – смесь части ОГ, которая с парами моторных масел проникает через неплотности поршневых колец в картер двигателя.

Топливные испарения поступают в атмосферу из топливного бака и системы питания двигателя — стыков, шлангов и других узлов. В пространстве под капотом создаются более высокие температуры, способствующие испарениям топлива из топливной системы при остановке горячего двигателя.

На состав и объем выбросов влияет режим работы ДВС, в частности:

• соотношение между массами топлива и воздуха;
• момент зажигания;
• качество топлива;
• отношение поверхности камеры сгорания к ее объему.

При увеличении отношения массы воздуха и топлива в камере сгорания концентрация оксида углерода и углеводородов сокращается, при этом повышается содержание оксидов азота.

Объем выделяемых автомобилями загрязняющих веществ определяется массовым выбросом газов и составом отходящих газов. Качество воздуха вдоль автодорог оценивается по комплексу показателей.

Основной фактор – интенсивность движения. Загрязнение воздуха отмечается при превышении критической загрузки магистралей транспортными единицами (700-800 автомобилей в сутки).

Для сгорания 1 кг бензина (примерно 10 км пробега) требуется около 2500 л кислорода. Если годовой пробег автомобиля составит 10 тыс. км, то поглощаемый ежегодно из атмосферы объем кислорода составит 2,5 млн л (около 4 т).

Уровень загазованности автодорог и прилегающих территорий зависит от:

• интенсивности движения автомобилей;
• ширины улицы;
• скорости ветра;
• доли грузового транспорта и автобусов в общем потоке;
• метеорологических условий;
• ряда других факторов.

Фотохимический смог – смесь, образующаяся из оксида азота и углеводородов при воздействии солнечного света. Метеорологические условия благоприятствуют развитию смога, загрязнения «висят» в воздухе в результате инверсии, увеличивая продолжительность контакта и реакции, препятствуя рассеиванию (новые эмиссии и реакции добавляются к начальным).

Углеводороды поступают в воздух не только при работе ДВС, но и при разливе топлива.

Состав химических выбросов работающего автомобиля

Масса вредных примесей, поступающих в атмосферный воздух в составе ОГ, зависит, в том числе, от общего технического состояния транспорта (в большей степени от двигателя).

Двигаясь со скоростью 90 км/ч, машина превращает в углекислый газ столько же кислорода, сколько 350 человек.

Основная доля химического загрязнения атмосферного воздуха автомобильным транспортом приходится на отработавшие газы ДВС. С выхлопными газами каждого эксплуатируемого автомобиля в атмосферу попадает около 200 загрязняющих веществ, в том числе токсичных.

Годовой выхлоп одной единицы – это:

• 800 кг окиси углерода;
• 40 кг окислов азота;
• более 200 кг углеводородов.

В этом опасном коктейле наиболее коварна окись углерода. Из-за высокой токсичности ее допустимая концентрация в атмосферном воздухе населенных пунктов и жилищ не должна превышать 1 мг/м³.

Между газообразными загрязнениями и атмосферным воздухом начинаются реакции синтеза и распада, окисления и восстановления. Некоторые процессы химических преобразований запускаются в момент поступления выбросов в атмосферу, другие – при возникновении благоприятных условий (присутствия других веществ, солнечного излучения).

Состав газовой смеси зависит от типа двигателя, но основной набор химических компонентов выбросов практически одинаков.

К нетоксичным примесям ОГ относятся:

• азот;
• кислород;
• водяной пар;
• диоксид углерода,

к токсичным:

• оксид углерода;
• углеводороды;
• альдегиды;
• диоксид серы;
• сажа;
• бензапирен.

Состав автомобильных выхлопных газов:

Далее предлагаем ознакомиться с наиболее опасными загрязнителями воздуха.

Оксид углерода

Оксид углерода – газ без цвета и запаха. Плотность ниже, чем у воздуха, поэтому он накапливается у поверхности земли. Очень ядовит. Поступая в организм с вдыхаемым воздухом, СО вытесняет из крови кислород, что может привести к смерти от удушья.

Оксид углерода в воздухе быстро диффундирует, не создавая высоких концентраций, вещество интенсивно поглощают почвенные микроорганизмы, а в атмосфере оно может окисляться до углекислого газа.

В выхлопных газах двигателя, работающего на качественном бензине при стандартном режиме, в среднем содержится 2,7 % оксида углерода. При снижении скорости доля возрастает до 3,9 %, а на малом ходу – до 6,9 %. При нарушении регулировки карбюратора выбросы СО могут увеличиться в 4–5 раз.

Оксиды азота

Оксид азота – бесцветный газ. Выделяемый оксид азота под воздействием солнечного света интенсивно окисляется кислородом атмосферы до диоксида азота – более токсичного газа темно-красного цвета со специфичным запахом.

В результате образуются соединения азотной и азотистой кислот, от которых страдают слизистые глаз, носа и рта. Коварность их воздействия велика — симптомы интоксикации организма нарастают постепенно, в отсутствие возможности быстрой нейтрализации токсинов.

Оксиды азота участвуют в процессах, приводящих к образованию смога.

Углеводороды

Углеводороды – недожог топлива. Доля этих компонентов резко возрастает во время пробок и у красного сигнала светофора — при работе ДВС на малых оборотах и в момент увеличения скорости на старте. Несгоревших частиц образуется примерно в 10 раз больше, чем при работе двигателя в нормальном режиме.

Углеводороды под действием солнечного излучения подвергаются различным трансформациям (окислению, полимеризации), вступая в реакцию с другими загрязнениями. В результате образуются перекиси, свободные радикалы, соединения с оксидами азота и серы.

Сажа

Сажа (твердый углерод) образуется при термическом разложении углеводородов. Двигатель работает на обогащенной топливной смеси, вследствие чего не происходит ее полное сгорание. Часть топлива прогорает за пределами двигателя, сажа не отводится естественным образом, а остается в выхлопной системе.

Количество сажи зависит от температуры, давления в камере сгора­ния, типа топлива, соотношения «топливо-воздух».

Частицы сажи оседают в легких, провоцируя аллергию и другие, более опасные заболевания.

Оксид серы

Оксиды серы образуются из присутствующей в топливе серы. При сгорании вещество реагирует с кислородом и водой, образуя оксиды серы, серную и сернистую кислоты.

Оксид серы – основной компонент кислотных дождей и причина гибели лесов. Едкий газ воздействует и на организм человека, раз­дражая слизистую глаз и органы дыхания.

Самоочищение атмосферы

Ситуация с загрязнением воздушного бассейна выбросами автомобилей давно стала бы критической, если бы не способность атмосферы к собственному очищению.

Концентрация атмосферных примесей периодически снижается, приближаясь к нормальному состоянию. Это происходит из-за разбавления выхлопных газов воздухом, а также в связи со способностью атмосферы к самоочищению, которое основано на физических, физико-химических и химических процессах.

При интенсивности движения 500 ед./час концентрация окиси углерода на открытом участке на расстоянии 40 м от магистрали снижается в 3 раза и достигает нормы.

На тесных улицах рассеивание выбросов затруднено, поэтому жители страдают от загрязненного воздуха. Концентрация токсичных газов в домах вблизи автодорог в 2-3 раза ниже в сравнении с их концентрацией снаружи.

Автомобильные выбросы распространяются и трансформируются в атмосферном воздухе по определенным законам:

1. Твердые частицы более 0,1 мм оседают под действием гравитации.
2. Частицы менее 0,1 мм, а также газовые примеси распространяются в воздухе в результате диффузии. Они вступают в физико-химическое взаимодействие между собой, а также с компонентами атмосферы. Действие загрязнений проявляется на локальных территориях в пределах определенных регионов.

Быстрая седиментация (выпадение тяжелых взвешенных частиц) освобождает воздух только от грубых примесей. Нейтрализация и связывание газов протекают медленнее. Значительную роль в этом играет зеленая растительность — между растениями идет интенсивный газообмен.

Объем атмосферных осадков сильно влияет на процесс восстановления. Снег и дождь растворяют соли и газы, адсорбируют и осаждают на поверхность земли пылевидные частицы. Деревья и кустарники, поглощая из воздуха и нейтрализуя вредные газы, поддерживают газовый баланс в атмосфере, также способствуют обеззараживанию воздуха.

Способы борьбы с проблемой

Отслеживать экологическое состояние передвижных источников загрязнения воздуха нелегко. Теоретически проблема решилась бы при установке регистраторов качества выброса на каждой транспортной единице, чтобы возмещать экологический ущерб с каждого человека или компании.

Однако пока это невозможно, поэтому принимаются следующие меры:

• вводят экологические стандарты на топливо;
• ограничивают въезд грузовой техники в городскую черту;
• вводят зоны платной парковки;
• обновляют автобусные парки.

Поскольку автомобильный транспорт с ДВС вносит наибольший вклад в глобальные выбросы CO₂, в мире ужесточают нормы выбросов парниковых газов и путем денежно-фискальных мер стимулируют развитие рынка электромобилей.

Евросоюзом законодательно запрещена продажа новых автомобилей с ДВС с 2035 года, а число государств, объявивших о поэтапном отказе от продаж автомобилей с ДВС, достигло 15.

Загрязнение воздушного бассейна автомобильным транспортом характеризуется рассредоточенностью источников по огромной площади и близостью к жилым зонам. Поэтому методы снижения отрицательного влияния выбросов от ДВС должны быть максимально эффективны, от них зависит здоровье человека.

Транспортные потоки в мегаполисах растут вместе с ними. Причина – стихийное, нерациональное размещение жилых и промышленных зон. Популярность пригородного образа жизни продолжает увеличивать рост числа частных машин.

Уличные сети, как правило, не рассчитаны на напряженный трафик, что делает передвижение по городу крайне медленным. Существует много технических и планировочных приемов выравнивания транспортной нагрузки на городские автодороги.

Мероприятия, которые бы позволили снизить объем выбросов автомобилей, сделать их менее опасными, ослабить отрицательное влияние на качество среды обитания людей, приведены в таблице ниже.

Мероприятия можно разделить на 3 группы:

Уменьшение загрязнения воздуха автотранспортом в основном зависит от технических мероприятий, направленных на сокращение токсичности автомобильных выбросов и повышение экологичности автомобилей. Это долгосрочная программа, требующая серьезных вложений и времени.

Защитный эффект достигается, если жилые зоны удалены от автомагистралей на 30 м, а зоны разрыва озеленены. При замкнутом типе застройки защищены только внутриквартальные пространства, а внешние фасады зданий оказываются в неблагоприятных условиях.

Более целесообразна свободная застройка, защищенная от стороны улицы растениями и экранирующими зданиями временного пребывания людей (магазины, кафе, аптеки).

Для предупреждения загрязнения воздуха установлены ПДК вредных веществ в атмосфере. Для каждого элемента предусмотрены разовые и среднесуточные концентрации. Разовая ПДК устанавливается при кратковременном воздействии загрязнения, а среднесуточная – при постоянном.

ПДК устанавливается путем высокочувствительных методов анализа, способных определить физиологические пределы приспособления организма.

Необходимость замены устаревающего парка, доминирующая часть которого оснащена ДВС, на новый и экологичный транспорт – главный фактор роста мировой автомобильной промышленности в будущем десятилетии.

Большинство крупных автопроизводителей активно внедряют «зеленые» автомобили без ДВС в свои линейки, делая ставку именно на электрокары, отказавшись от дизельных и бензиновых машин.

Интересное видео

В видео сюжете, представленном ниже, рассказывается об автомобилях как источнике загрязнения атмосферы и способах снижения количества автомобильных выбросов:

Заключение

Количество автотранспорта ежегодно увеличивается, усиливая негативное влияние на состояние окружающей среды. Загрязнение воздуха происходит не только от выхлопных газов, но и от испарений бензина, ДТ из топливной системы автомобиля, утечки топлива из-за негерметичности.

Значительное влияние на интенсивность загрязнения атмосферы оказывает низкое качество технического обслуживания автомобилей, эксплуатация старых машин, не отвечающих требованиям экологичности, некачественное топливо, слабое развитие системы управления транспортными потоками.

Масштабное (на мировом уровне) снижение выбросов от ДВС окажет положительное влияние на качество воздуха, снизит вероятность выпадения кислотных дождей, появления смога, изменения климата.

Emissions from cars increase the levels of carbon dioxide and other greenhouse gases in the atmosphere. At normal levels, greenhouse gases keep some of the sun’s heat in the atmosphere and help warm Earth. That said, many scientists believe that burning fossil fuels such as gasoline causes greenhouse gas levels to spike, leading to global warming.

Scientists use sophisticated instruments to measure concentrations of harmful substances in the air, but it’s tough to say exactly what percentage of air pollution comes from cars. This makes sense, because many other human activities contribute to air pollution as well. In fact, the production of electricity by coal-fired power plants and other sources can cause more pollution than most cars. If that wasn’t enough, we pollute the air when we heat our homes and public buildings with fuels other than electricity — just as we do when we drive our cars. Even people who don’t drive add to pollution when they buy goods and services that involve fuel when they’re made or delivered.

What we do know is that the transportation sector is responsible for over 55 percent of NOx total emissions inventory in the U.S., less than 10 percent of VOCs emissions in the U.S. and less than 10 percent of particulate matter emissions in the U.S. Volatile organic compounds, or VOCs, are gases that are emitted into the air from products or processes, according to the American Lung Asociation, and come from deisel emissions and the burning of gasoline.

Although the U.S. Environmental Protection Agency (EPA) declared cars «mobile sources» of pollution, they aren’t the only culprits. Big trucks, bulldozers, ships and boats, trains and even snowblowers pollute the air.

The Inventory of U.S. Greenhouse Gas Emissions and Sinks estimated that mobile sources constituted 32 percent of total anthropogenic greenhouse gas (GHG) emissions in the United States in 2019 when including emissions from non-transportation mobile sources. And according to a study by researchers at the University of Toronto, published in 2015, 25 percent of cars and trucks are causing about 90 percent of pollution from the vehicle fleet.

The United States was long considered the world’s biggest polluter in terms of carbon dioxide and other greenhouses gases, but China has moved into the top spot, according to the Global Carbon Project 2020.

The percentage of air pollution caused by cars is higher in urban areas and higher still near major highways. Fortunately, better fuels and new technologies in cars help. The U.S. government has imposed tougher emissions standards, and consumers want better efficiency. According to the EPA, today’s cars are 98 to 99 percent cleaner for most tailpipe pollutants compared to the 1960s. Hybrid cars, electric cars and alternative fuels will continue to help, but the sheer number of people — and cars — on the roads offsets these improvements.

People can help by driving less. Combine trips for efficiency. Walk, bike, carpool or use public transportation when you can.

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке «Файлы работы» в формате PDF

Введение

Проблема. На протяжении всей истории человечества в атмосферу выбрасывались миллиарды тонн газообразных и взвешенных отходов производства в надежде на её самоочищение. В результате этого во многих регионах мира, в том числе и в нашей стране, воздушная среда загрязнена настолько, что многие отравляющие вещества в несколько раз превышают предельно допустимые концентрации.

Гипотеза. Рост выбросов отравляющих веществ в атмосферу может привести к нарушению экологического равновесия в природе. Это отрицательно отразится на здоровье людей.

Актуальность. Работа частично раскрывает экологические проблемы нашего города. Экологическая проблема сегодня является глобальной проблемой, которая по значимости стоит на 2 месте после проблемы сохранения мира на Земле. От решения этой проблемы зависит будущее всего человечества. Чтобы решить её, надо приложить усилия каждому из нас. И надо начать с малого: со своего дома, со своей улицы, со своего города.

Цель: определить степень влияния транспортных средств на окружающую среду города Лебедяни.

Задачи: 1. Изучить состав загрязняющих веществ, их свойства и влияние на здоровье людей.

2. Определить степени загруженности улиц города автотранспортом.

3. Произвести простейшие расчёты по определению объёма выбросов автотранспорта в атмосферу.

4. Провести визуальное изучение степени запылённости улиц города.

5. Дать визуальную оценку шумового загрязнения на улицах Лебедяни и степень его влияния на физическое состояние населения.

6. Определить степень влияния автотранспорта на древесную растительность.

7. Провести наблюдения за наличием лишайников на деревьях, как индикаторов загрязнений атмосферного воздуха, их видовым составом и

степенью покрытия ими стволов.

Объект. Атмосферный воздух в пределах г. Лебедяни.

Предмет. Степень влияния автотранспорта на атмосферу г. Лебедяни.

Сбор материала и его обработка для написания исследовательской работы были начаты в июле 2020 года и продолжаются до сих пор. Для наблюдений и исследований была взята правобережная часть города.

1. Воздушный океан в опасности (Обзор литературы)

В последнее время мы всё чаще и чаще слышим о глобальных проблемах человечества. Экологическая проблема – одна из них. В наш век, «век технизированный», резко возросла антропогенная нагрузка на все сферы географической оболочки. Не избежала этой участи и воздушная оболочка.

Под загрязнением атмосферы следует понимать изменение её состава при поступлении примесей естественного или антропогенного происхождения. Вещества – загрязнители бывают трёх видов: газ, пыль и аэрозоли. Наиболее распространённые и опасные из них – это углекислый газ, оксид углерода, диоксиды серы и азота, а также метан, фреоны, тропосферный озон и др. Воздушная среда стала своеобразной «помойной ямой» для газообразных и взвешенных отходов производства.

Однако всякое загрязнение вызывает у природы защитную реакцию, направленную на его нейтрализацию. Эта способность природы долгое время эксплуатировалась человеком бездумно и хищнически. Отходы производства выбрасывались в воздух в расчёте на то, что будут обезврежены самой природой. Но процесс загрязнения резко прогрессирует, и становится очевидным, что природные системы самоочищения рано или поздно не смогут выдержать такой натиск, так как способность атмосферы к самоочищению имеет определённые границы. А в результате образование озоновых дыр над Антарктикой, Южной Америкой, Новой Зеландией, Восточной Сибирью. Из-за переизбытка углекислоты в воздухе — парниковый эффект, следствием которого может стать глобальное потепление климата и подъём уровня Мирового океана. Высокая степень загрязнения атмосферы стала причиной образования смога над промышленными районами Западной Европы, крупнейшими городами США, Японии и других стран мира. Вследствие большой концентрации диоксида серы в воздушной оболочке образуются кислотные дожди, которые способствуют высыханию лесов, снижению продуктивности почв, изменению состава почвенных микроорганизмов, разрушению памятников архитектуры и т. д. [2, 11]

Довольно неприглядная картина с загрязнением атмосферного воздуха сложилась и в нашей стране. Наибольшее влияние на воздушную среду оказывают чёрная металлургия, химическая и нефтехимическая промышленность, стройиндустрия, энергетические предприятия, целлюлозно–бумажное производство, автотранспорт, а в некоторых городах и котельные. Общий объём выбросов от стационарных источников в России составляет около 22 – 25 млн. т. в год и от автотранспорта – около 17 млн. т. Выбросы от стационарных источников в последние 10 лет ежегодно сокращаются на 300 – 600 тыс. т. В результате этого происходит снижение средних концентраций взвешенных веществ, растворимых сульфатов, аммиака, бенз(а)пирена, сажи, сероводорода, формальдегида. Это связано со снижением промышленного производства. Но из-за того, что многие предприятия работают неритмично, и увеличилось количество автотранспорта, возросли средние концентрации диоксида азота, оксида углерода, сероуглерода, фенола, фторида водорода.

Особенно высока степень загрязнения воздуха в крупных городах. За ряд последних лет в 284 городах России уровень загрязнённости воздуха изменялся незначительно. Средние концентрации взвешенных частиц, диоксида азота, фенола и фторида водорода достигал 1 ПДК, сероуглерода – превышал 2 ПДК, формальдегида – 3 ПДК, бенз(а)пирена – 1 ПДК и стандарт ВОЗ – в 2,6 раза.

Средние концентрации загрязняющих веществ больше 1 ПДК отмечались в 204 городах, в том числе концентрации пыли – в 90, диоксида азота – в 86, формальдегида – в 97, бенз(а)пирена – в 92.

Максимально разовые концентрации пыли, оксида углерода, диоксида азота, аммиака, сероуглерода, сероводорода, фенола, формальдегида, фторида

водорода или хлорида водорода, превышающие ПДК, отмечались в 70 – 95% городов, а концентрации диоксида азота, аммиака, сероуглерода, сероводорода, фенола, хлорида водорода больше 5 ПДК – в 20 – 35 % городов.

Максимальные концентрации, превышающие ПДК, имели место в 126 городах, а 10 ПДК – в 79. Превышение 10 ПДК тремя и более веществами отмечалось в 12 городах. Наиболее загрязнённые в этом отношении области: Иркутская, Кемеровская, Красноярская, Московская, Омская и Хабаровский край. Здесь 40 – 50% населения подвержено воздействию высокого уровня загрязнения атмосферы.

Более 50 млн. чел., проживающих в нашей стране, испытывают воздействие различных вредных веществ, содержащихся в воздухе, в концентрациях, равных 10 ПДК, а свыше 60 млн. чел.- 5 ПДК.

Особенно сильным фактором загрязнения воздушной среды стал в последнее время автомобильный транспорт. В автомобильных двигателях внутреннего сгорания в мире ежегодно сжигается около 2 млрд. т. нефтяного топлива. При этом коэффициент полезного действия в среднем составляет 23%, остальные 77% уходят на обогрев окружающей среды. Автомобильные двигатели выделяют в воздух городов более 95% оксида углерода, около 65% углеводородов, 30% оксидов азота.

В крупных городах доля выбросов от автотранспорта соизмерима с выбросами промышленных предприятий. В городах с менее развитой промышленностью вклад автотранспорта в суммарное загрязнение атмосферного воздуха возрастает и в отдельных случаях достигает 80 – 90%. В 150 городах – среди них Москва, Томск, Ростов – на – Дону, Екатеринбург – выбросы от автотранспорта превышают промышленные. Нередко концентрации вредных веществ от автомобильных выхлопов превышают ПДК в 10 – 20 раз. Отработавшие газы автомобильных двигателей содержат около 200 веществ, большинство из которых токсичны. [7, 9]

Уровень загрязнения атмосферного воздуха Липецкой области определяется выбросами загрязняющих веществ в атмосферный воздух от стационарных и передвижных источников (автотранспорт). Суммарные выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух от стационарных источников в Липецкой области за 2018 год составили 315,6 тыс. тонн. По сравнению с 2017 (326,4) годом выбросы от стационарных источников уменьшился на 10,787 тыс. тонн по сравнению с 2016 годом уменьшился на 4,764 тыс. тон. С 2012 года этот показатель наиболее низкий. Наибольшее количество выбросов вредных веществ в Липецкой области с 2012 года наблюдалось в 2013году и составило 346,680 тыс. тонн в год. За 2019 год выбросы составили 274,915 тыс. тонн, в 2020 году – 270,339 тыс. тонн. С 2018 года выбросы вредных веществ в воздух были сокращены благодаря проведенным работам на НЛМК.

Предприятиями города Липецка за 2018 год выброшено 284,600 тыс. тонн загрязняющих веществ (90,2,6 % всех выбросов по Липецкой области), что на 1,432 тыс. тонн меньше, чем в 2017 году, однако доля от всех выбросов по Липецкой области возросла на 2,6%. Основной загрязнитель атмосферы области – ПАО «НЛМК». Выбросы комбината в 2018 году составили 275,971 тыс. тонн. Несмотря на рост производства продукции, в 2018 году по сравнению с 2017 годом валовый выброс загрязняющих веществ от комбината уменьшился на 155 тонн за счет выполнения природоохранных мероприятий.

По данным статистической отчетности 2-ТП (воздух) в 2021 году валовые выбросы от стационарных источников Липецкой области составили 321,7 тыс. тонн, от автотранспорта 42,9 тыс. тонн. В целях снижения антропогенной нагрузки на атмосферный воздух на территории г.Липецка реализуется Федеральный проект «Чистый воздух». Объём выбросов загрязняющих веществ в атмосферу от стационарных источников города снижен более чем на 10 тыс. тонн по сравнению с 2017 годом и составил 271,55 тыс. тонн. При этом состояние атмосферного воздуха в г. Липецке, согласно данным государственного мониторинга, характеризовалось Комплексным индексом загрязнения атмосферы на уровне «низкий»

В Лебедянском районе в 2018 году выбросы вредных веществ в атмосферу составили 1,746 тыс. тонн в год, это на 0,259 тыс. тонн превышает показатель 2017 года. Следует отметить что с 2012 года до 2019 года выбросы вредных веществ в атмосферу увеличиваются, за исключением 2017 года (по сравнению с 2016 годы они уменьшились на 0,004тыс. тонн). С 2012 года по 2019 год выбросы вредных веществ в атмосферу по Лебедянскому району увеличились на 60%.

По состоянию на 01.01.2020года количество автотранспортных средств, находящихся на регистрационном учете в Липецкой области, составило 494930 единиц, по сравнению с 2017 годом количество автотранспортных средств увеличилось на 19313 единиц, а по сравнению с 2014 годом увеличилось на 79944 единиц. По состоянию на 1 января 2021 года количество автотранспортных средств составило 510654 единиц, что на 15724единицы (или на 3,2%) больше по сравнению с 2019 годом. Так же ежегодно увеличивается количество автотранспортных средств находящихся в собственности физических лиц. В 2000 году количество автотранспорта составляло 174587 единиц, в т.ч. легковые автомобили 162503 единицы, в 2010 году общее количество составило 316169 единиц, в т.ч. легковые автомобили 287565 единицы, в 2015 году общее количество 445577 единиц, в т.ч. легковые автомобили 440481 единицы. В среднем за последние десять лет ежегодно количество автотранспорта увеличивается на 4,3%.

В Лебедянском районе по состоянию на 01.01.2019 количество автотранспортных средств, находящихся на регистрационном учете, составило 24643 единиц, по сравнению с 2017 годом количество автотранспортных средств увеличилось на 656 единицили на 2,7%. В 2022 году количество автотранспорта составило 26040 единиц, что по сравнению с 2018 годом больше на 1397 единиц или на 5,3%.

Вклад передвижных источников в суммарный выброс загрязняющих веществ в атмосферный воздух в Липецкой области в 2018 году составил порядка 32%. Рост количества автотранспортных средств в Липецкой области напрямую влияет на выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух:

— 2013 год кол-во автотранспорта — 423,8 тыс.ед.- выбросов 127,4 тыс.т;

— 2016 год кол-во автотранспорта — 464,4 тыс.ед.- выбросов 140,0 тыс.т;

— 2018 год кол-во автотранспорта-526,9 тыс.ед.- выбросов 143,9 тыс.т, [13]

В 2019 году в области на тысячу жителей приходилось 387 единиц индивидуального транспорта всех видов, из них 347,5 легковых автомобилей. В 2020году в Липецкой области на каждую тысячу жителей приходилось 362,1 легковых автомобилей, что на 14,6 единицы больше. По числу собственных автомашин на тысячу жителей в 2020 году область заняла 19-е место в России, а годом раньше она была на 21- м месте.

На объемы выбросов от автотранспорта в 2018 году в Липецкой области пришлось 39,8 тыс. тонн. На каждого жителя области пришлось в среднем 34,8 кu выбросов вредных веществ. Доля выбросов от автотранспорта в регионе составила в 2019 году 11,3% от общего количества выбросов загрязняющих веществ в атмосферу. [14]

2. Материал и методика исследований

Во время исследований применялись общепринятые методики, изложенные в методических пособиях: «Практикум по экологии» С. В. Алексеев, Н. В. Груздева и др. – М.: АО МДС, 1996 и «Методы лихеноиндикации загрязнений окружающей среды» А. В. Пчёлкин, А. С. Боголюбов. – М.: Экосистема, 1997.

Загруженность улиц города автотранспортом определялась следующим образом: было подсчитано количество различных видов автотранспорта, проезжающего по улицам города в течение 20 мин. При этом бралось разное время суток: утро (8.00 – 9.00), день (13.00 – 14.00) и вечер (17.00 – 18.00).

Расчётная оценка количества выбросов вредных веществ в воздух от автотранспорта проводилась так: был выбран участок автотрассы по ул. Советской длиной приблизительно 1 км, имеющий хороший обзор. Затем было подсчитано количество единиц автотранспорта, проходящего по выбранному участку в течение 20 минут. Далее рассчитал количество единиц автотранспорта за 1 час, умножив полученное число на 3, и произвёл расчёты по формулам, данным в «Практикуме по экологии» С. В. Алексеева и др.

Запылённость воздуха и наблюдения за скоростью и радиусом рассеивания пыли оценивалась визуально.

Состав пыли изучался следующим образом. Мною было взято предметное стекло. На него я нанёс каплю воды и в течение 5 мин. выдерживал на улице. Затем рассмотрел степень покрытия капли пылью. Кроме этого я проделал и такую операцию: предметное стекло с осевшей пылью на капле воды прикрыл покровным стеклом и полученный микропрепарат рассмотрел в микроскоп с 15-кратным увеличением, изучив, таким образом, в общих чертах состав пыли.

Шумовое загрязнение оценивалось также чисто визуально. При этом я использовал шкалу силы звука, которая дана в книге В. Ф. Протасова «Экология, здоровье и охрана окружающей среды в России».

Относительная численность лишайников подсчитывалась при помощи методики линейных пересечений. Эта методика основана на измерении линейных показате­лей. Она заключается в наложении гибкой ленты с миллиметро­выми делениями на поверхность ствола с фиксированием всех пе­ресечений ее со слоевищами лишайников.

В качестве ленты я использовал рулетку с миллиметро­выми делениями. Измерение лишайников этим способом производилось сле­дующим образом. После выбора модельного дерева я определял на стволе точку, находящуюся на высоте 150 см от комля с север­ной стороны. Затем на ствол накладывалась мерная лента с деле­ниями таким образом, чтобы ноль шкалы ленты совпадал с вы­бранной точкой, а возрастание чисел на шкале соответствовало движению по часовой стрелке (с севера на восток). После полного оборота вокруг ствола лента закреплялась на стволе булавкой в нулевой точке. Совмещая последнее деление и ноль ленты, определял длину окружности ствола. Ее при дальнейших измерениях принимал за 100 %. После этого провёл измерения, фиксируя начало и конец каждого пересечения ленты с талломами лишайников. Измерения проводились с точностью до 1 мм.

Полученные результаты внёс в учётную карточку. По завершении измерений, в домашних условиях произвёл расчет проективного покрытия лишайников. Его задачей является определение отношения «заросшей» лишайниками части ствола к общей поверхности. Расчет производился на основе линейных измерений. Вначале подсчитывалась общая (суммарная) длина (протяженность) талломов лишайников. Затем, зная общую длину окружности ствола и принимая ее за 100%, рассчитал проективное покрытие лишайников.

Для исследования была взята улица Советская. Это наиболее загруженная автотранспортом улица города. Кроме этого здесь более однородная древесная растительность. В основном это липы, большинство которых приблизительно одного возраста.

Влияние автотранспорта на растительность. Для того, чтобы оценить степень влияния автотранспорта на растительность, я провёл наблюдения за состоянием листьев различных деревьев на улице Советской и в городском парке. Взятые пробы листьев рассматривались на степень покрытия листовой пластины загрязняющими веществами и сравнивались между собой. Кроме этого я проделал опыт. Взятые для исследования листья приклеил на клейкую прозрачную пленку (скотч), затем осторожно отклеил их, получив, таким образом, отпечатки с загрязняющими веществами. Также были осмотрены стволы деревьев на наличие лишайников, так как они наиболее чувствительны к загрязнениям воздушной среды.

3.Характеристика района исследования

Исследования, которые легли в основу исследовательской работы, были проведены в правобережной части города Лебедяни.

Город Лебедянь находится в северной части Липецкой области по обе стороны реки Дон. Его географические координаты: 53* с. ш. 39* в. д.

Лебедянь располагается на восточной окраине Среднерусской возвышенности. Преобладающие абсолютные высоты от 120 до 200 метров. Рельеф представляет собой холмистую равнину, сильно расчленённую оврагами, балками и промоинами.

Лебедянь находится в пределах древней Русской платформы, которая в пределах города имеет двухъярусное строение. Нижний ярус – кристаллический фундамент, сложенный кристаллическими сланцами, гранитами и гнейсами. Верхний ярус – осадочный чехол, который образуют осадочные горные породы девонского и четвертичного возрастов. Девонская (D) система представлена Елецким (D3el), Лебедянским (D3lb) и Данковским (D3d) горизонтами. Елецкий горизонт — светло-серые, плотные трещиноватые известняки, залегающие на глубине 80 м. Лебедянский горизонт – желтовато-серые трещиноватые, в верхней части разрушенные известняки. Данковский горизонт – глинистые разрушенные известняки. Четвертичная система (Q): четвертичные отложения представлены (снизу-вверх) глинами песчаными (4м), глинами плотными (3м), песками мелкозернистыми глинистыми (4м), суглинками (7м) и почвенно-растительным слоем (1м) (см. рис.2). Основная масса горных пород образовалась на дне глубоководного моря, неоднократно наступавшего на территорию Липецкой области.

Лебедянь располагается в пределах умеренно континентального климата. Средняя годовая температура – +4,5*; средняя температура января – от –9* до –9,5*; средняя температура июля – от +19* до +20*. Годовое количество осадков составляет 450-500мм, большая часть которых выпадает в тёплое время года. В течение года преобладают западные и юго-западные ветры, приносящие зимой потепление со снегопадами, а летом – прохладную дождливую погоду. Часто с севера вторгаются холодные арктические массы. С их приходом устанавливается холодная сухая погода.

Лебедянь, как и вся Липецкая область, в достаточном количестве обеспечена водными ресурсами. С севера на юг прочерчивает город река Дон, северо – восточней протекает река Сквирня, а юго – восточнее – Лебедянка. Сквирня и Лебедянка относятся к малым рекам, резко мелеющим летом, часто распадающимся на отдельные водоёмы. Это типичные равнинные реки с весенним половодьем. Относятся они к бассейну Атлантического океана, питание — смешанное с преобладанием снегового.

В пределах Лебедяни наиболее распространены следующие почвы: чернозёмы выщелоченные, тёмно-серые лесостепные и аллювиальные луговые. По механическому составу эти почвы глинистые и суглинистые, с высоким содержанием гумуса. По природным свойствам они имеют высокую оценку, 80-90 баллов.

Лебедянь располагается в пределах лесостепной зоны. Однако на территории города и в его окрестностях наибольшее распространение получили антропогенные комплексы: сады, огороды, дачные участки, парки, аллеи и т. д. Из естественной растительности сохранились небольшие участки с древесной растительностью и луговые степи. Древесные породы: берёза повислая (Betula verrucosa), берёза пушистая (Betuia pubescens), дуб черешчатый (Quercus robur), ива ломкая (Salix fragilis), клён татарский (Acer tataricum), липа мелколистная (Tilia cordata), осина (Populus tremula), тополь (Populus nigra), ясень (Fraxinus) и др. Луговая растительность: донник лекарственный (Melilotus officinalis), зверобой (Hypericum), земляника лесная (Fragaria vesca), клевер луговой (Trifolium pratense), крапива двудомная (Urtica dioica), мать-и-мачеха (Tussilago), мятлик луговой (Poa pratensis), пижма обыкновенная (Tanacetum vulgare), подорожник средний (Plantago media), тимофеевка степная (Phleum phleoides), тысячелистник обыкновенный (Achillea millefolium), фиалка (Viola), чистотел (Chelidonium) и др. Из животных наиболее распространены: заяц-русак, ондатра, суслик, хомяк, серая полёвка, тритон, прудовая лягушка и т. д.

4.Результаты исследования

В процессе проведения исследований были затронуты проблемы:

1.Загрязнение атмосферного воздуха г. Лебедянь автотранспортом.

2.Запылённость городских улиц.

3.Шумовое загрязнение.

4.Влияние автотранспорта на растительность города.

4.1. Влияние автотранспорта на воздушную среду г. Лебедяни

Прежде чем перейти к простейшим исследованиям, я изучил состав основных загрязняющих веществ, попадающих в воздух в результате работы автотранспорта. К ним относятся следующие загрязнители.

Диоксид азота (NO₂) – класс опасности 2-й, это бурый газ со своеобразным запахом, очень ядовит, при длительном воздействии (5 – 25 ч) появляются признаки тяжёлого отравления, главным образом, отёк лёгкого.

Оксид азота (NO) – класс опасности 3-й, бесцветный газ со слабым запахом, в атмосфере быстро превращается в диоксид азота.

Оксид серы (SO₂) – класс опасности 3-й, негорючий бесцветный газ с резким характерным запахом, у человека вызывает заболевания верхних дыхательных путей, сопровождающиеся сильным кашлем, причиняет огромный вред биоценозам, оказывает разрушительное действие даже памятникам архитектуры и скульптуры из природного камня и бетона.

Оксид углерода (СО) – класс опасности 4-й, бесцветный ядовитый газ без запаха, обладает кумулятивным эффектом, влияет на транспортировку кислорода в теле человека.

Углеводороды. Из них наиболее распространены бенз(а)пирен и бензол.

Бенз(а)пирен – класс опасности 1-й, канцерогенен.

Бензол – ингредиент бензина, который улетучивается из бензобаков, содержится и в выхлопных газах, канцерогенен.

Альдегиды. Из них наиболее распространён формальдегид, класс опасности 2-й, бесцветный газ с резким удушающим запахом, ядовит.

Далее произвёл простейшие расчёты по выбросам автотранспорта в атмосферу, предварительно подсчитав количество автотранспортных средств, проходящих по одной из улиц города в течение 1 часа.

Даты проведения экспериментов – 20.07.2020 г., время – 15.30 – 15.50;

— 06.08.2021г., время – 15.30 — 15.50;

— 28.08.2022г., время – 15.30 -15.50

Был взят отрезок улицы Советской, главной улицы Лебедяни, длиной примерно 1 км и произведены подсчёты различных типов автомашин, которые прошли по этому отрезку в течение 20 мин. Перемножив полученные результаты на 3, получил количество единиц автотранспорта, проходящего по выбранному участку за 1 час. Далее рассчитал общий путь, пройденный за 1 час выявленным количеством автомобилей каждого типа, по формуле: L_i=N_i х l, где N_i – количество автомобилей каждого типа, i – обозначение типа автотранспорта, l – длина участка, км.

Затем рассчитал количество топлива (Q_i, л) разного вида, сжигаемого при этом двигателями автомашин, по формуле: Q_i=L_i х Y_i, где Y–удельный расход топлива (л на 1км). Значения Y: легковой автомобиль – 0,11 – 0,13

грузовой автомобиль – 0,29 – 0,33

автобус – 0,41 – 0,44

дизельный грузовой автомобиль–0,31–0,34

При этом получил следующее:

Таблица 1

Топливо, сжигаемое двигателями автомашин

Тип автотранс-порта	Прошло за 20 мин	Прошло за 1 час N, шт.	Общий пройден ный путь Li , км	Израсходован- ное топливо Qi, Л
20.072020	06.082021	28.082022	20.072020	06.082021	28.082022	20.072020	06.082021	28.082022	20.072020	06.082021	28.082022
легковые автом.	207	225	253	621	675	759	621	675	759	68,31	74,25	83,49
грузовые автом.	6	10	6	18	30	18	18	30	18	5,22	8,7	5,22
автобусы	11	9	10	33	27	30	33	27	30	13,53	11,07	12,3
Дизельные груз. ав-томобили	1	3	1	3	9	1	3	9	1	0,93	2,79	0,93

Примечание: значения Y в расчётах брались по минимуму.

Далее были взяты значения коэффициентов, определяющих выброс вредных веществ от автотранспорта в зависимости от вида горючего.

Таблица 2

Значение коэффициента (К)

Вид топлива	Угарный газ	Углеводороды	Диоксид азота
Бензин	0,6	0,1	0,04
Дизельное топливо	0,1	0,03	0,04

Зная значения коэффициентов, произвёл расчёты выбросов от различных видов автотранспорта в литрах. В результате получил следующее:

Таблица 3

Выбросы автотранспорта в атмосферу

Бензиновое горючее
Тип автотранс-порта	СО, л	Углеводороды, л	Диоксид азота, л
20.07.2020	06.08.2021	28.08.2022	20.07.2020	06.08.2021	28.08.2022	20.07.2020	06.08.2021	28.08.2022
Легковые автомобили	40,99	44,55	50,09	6,83	7,42	8,35	2,73	2,97	3,34
Грузовые автомобили	3,13	5,22	3,13	0,52	0,87	0,52	0,21	0,35	0,21
Автобусы	8,12	6,64	7,38	1,35	1,11	1,23	0,54	0,44	0,49
Всего:	52,24	56,41	60,6	8,70	9,40	10,1	3,48	3,76	4,04
Дизельное горючее
Дизельные грузовые автомобили	0,09	0,28	0,09	0,03	0,08	0,03	0,04	0,11	0,04
Всего:	52,33	56,69	60,69	8,73	9,48	10,13	3,52	3,87	4,08

Далее рассчитал массу выделившихся вредных веществ в граммах по формуле: m= VM

22,4

где М – молекулярная масса, V – объём выбросов в литрах.

М оксида углерода — 16+12=28 г/моль

М углеводородов – 12+1=13 г/моль

М диоксида азота – 16+16+14=46 г/моль

В результате получаем следующее:

Показатели	20.07.20г., граммов	06.08.21г., граммов	28.08.22г., граммов
масса оксида углерода	64,51	70,86	75,86
масса углеводородов	5,07	5,51	5,88
масса диоксида азота	7,23	7,95	8,38

Данные простейшие расчёты были произведены только для 1 км дороги по ул. Советской. Чтобы иметь более чёткую картину по выбросам, надо ещё знать и загруженность улиц города автотранспортными средствами.

Для этого я подсчитал количество транспортных средств, проходящих по различным улицам Лебедяни в течение 20 мин. Подсчёт проводился утром (8.00 — 9.00), днём (13.00 – 14.00) и вечером (17.00 – 18.00). Результаты наблюдений сведены в таблицы 4, 4,1 (см. в приложении).

Вывод. В результате проведённых исследований выяснилось, что в правобережной части города наиболее загружены автотранспортом улицы (по степени убывания): Почтовая, Советская, Тульская, Горького, Тургенева, Ленина. Остальные улицы выполняют второстепенную роль. Особенно мала загруженность автотранспортом окраинных улиц. Следовательно, и степень загрязнения воздуха отработанными газами автомобилей наиболее высока на улицах, перечисленных выше. Атмосфера улиц, выполняющих второстепенную роль, и улиц, находящихся на окраине города, испытывает слабое влияние автотранспорта (а таких улиц в правобережной части города – большинство).

Используя данные таблиц 4, 4.1 и 4.2, я построил графики изменения количества транспортных средств, проходящих по улицам города в течение дня (см. в приложении). Из них видно, что на улицах Почтовая, Советская и Тургенева поток транспортных средств увеличивается в обеденное время, а на улицах Горького и Ленина – в вечернее.

Здесь снова уместно обратиться к цифрам. По данным ГИБДД Лебедянского района в городе Лебедяни в 2002 г. числилось 8718, в 2003 г. – 10246, по состоянию на октябрь 2004 г. – 12756 автотранспортных средств, (без мотоциклов, прицепов и полуприцепов). А на 01.01.2010 г. численность автомобильного парка по Лебедянскому району уже составила 16666 единиц, на 01.01.2018 г. — 23987 единиц, на 01.01.2019 г. — 24643 единиц, на 01.01.2021г. – 25135 единиц, на 01.01.2022 г. -26040 единиц. Большая часть из них принадлежит жителям Лебедяни.

Для наглядности я построил диаграмму «Динамика автомобильного парка по Лебедянскому району» (см. в приложении). Как видим, количество автотранспорта стремительно растёт. При этом увеличивается и нагрузка на воздушную среду.

По данным управления экологии Лебедянского района выброс вредных веществ от одной единицы автотранспорта в среднем в год составляет:

Всего — 748 кг

Оксида углерода — 591 кг. Углеводородов — 67 кг Оксидов азота — 69 кг

Диоксида серы — 5 кг Сажи — 13 кг Альдегидов — 3 кг.

Учитывая количество автотранспортных средств в Лебедяни сегодня, все эти цифры мы должны увеличить в тысячи раз.

При этом следует отметить, что технически исправное автотранспортное средство обычно выбрасывает в воздух загрязняющие вещества в соответствии с существующими нормативами, но при условии его работы в нормальном режиме. Однако в условиях города даже исправный во всех отношениях автомобиль не может работать в нормальном режиме, так как скорость движения небольшая и непостоянная, часто приходится притормаживать на пешеходных переходах, лежачих полицейских или останавливаться. В результате этого двигатель вынужден переходить периодически на холостые обороты, что увеличивает выбросы в воздух. На холостых оборотах работает автотранспортное средство и во время прогревания двигателя. Время прогревания двигателя зависит от температуры воздуха, т. е. от времени года, а также от степени обогрева автостоянки (см. таблицу 5 в приложении).

Именно в этот момент автомобиль выбрасывает наибольшее количество загрязняющих веществ, объём которых зависит также от объёма двигателя. Например, автотранспортное средство с бензиновым двигателем объёмом до 1,2 л в тёплый период года выбрасывает СО 2,6 г/мин, в холодное время года – 5,1 г/мин. А при объёме бензинового двигателя свыше 3,5 л в тёплое время года выбрасывается СО 9,5 г/мин, в холодное время года – 19 г/мин.

Количество выбросов загрязняющих веществ от автотранспорта зависит и от марки используемого бензина. Также зависят выбросы автотранспорта от типа установленного нейтрализатора и типа самого автотранспортного средства. В нашем городе значительно преобладают автотранспортные средства отечественного производства, доля новых иномарок и автомобилей производства стран СНГ – незначительна. Современные легковые автомобили зарубежного производства, выпущенные после 01.01.1994 года, относятся к автомобилям с улучшенными экологическими характеристиками. А автотранспортные средства производства стран СНГ оснащены двигателями с впрыском топлива. Если на таких автомобилях установлены современные зарубежные или отечественные нейтрализаторы, то горючие газы вступают в реакцию с химически активным веществом и очищают выхлопы от вредных продуктов на 97 – 99%. Нейтрализаторами, выпущенными в России, оснащаются отечественные автомобили с карбюраторным двигателем. Они снижают уровень СО на 80%, СН – на 70%, NO – на 50%. В целом токсичность выбросов уменьшается в 10 раз.

Представленная картина усугубляется ещё и тем, что для каждого автотранспортного средства периодически требуется ремонт. А в результате список веществ, загрязняющих воздух, значительно увеличивается. Так, например, при нанесении лакокрасочных покрытий в воздух попадают ацетон, н-бутиловый спирт, бутил ацетат, ксилол, толуол, Уайт спирит, сольвент и др.

При ручной электродуговой сварке штучными электродами воздух загрязняется марганцем и его соединениями, оксидом железа, неорганической пылью, содержащей SiO₂ (20 – 70%). При ремонте аккумуляторных батарей наблюдаются загрязнения в виде свинца и масла минерального (нефтяного) и т. д. Увеличивается и общее количество выбросов.

Вывод. Таким образом, влияние автотранспорта на воздушную среду г. Лебедяни очень велико. С резким ростом количества автотранспортных средств и авторемонтных мастерских увеличились и выбросы вредных веществ в атмосферу, львиная доля которых приходится на улицы, наиболее загруженные автотранспортом.

4.2. Шумовое загрязнение

Антропогенный шум также приводит к загрязнению окружающей среды. Акустический шум – это распространяемые в воздухе беспорядочные звуковые колебания различной физической природы. Акустический шум всегда существовал в природе в виде естественных звуков, привычных для человека, без которых он много утратил бы в своём мироощущении. Это приятные звуки: шорох листьев, пение птиц, морской прибой, шум дождя. Полная тишина гнетёт человека. Для измерения уровня акустического шума применяются единицы бел (Б) и десятая часть бела – децибел (дБ).

Интенсивный технический прогресс сопровождается увеличением искусственного шума, вредного для человека, а при высоком уровне – опасного. По данным ВОЗ, реакция на шум со стороны нервной системы начинается при уровне шума 40 дБ, а нарушение сна – при 34 дБ. При уровне шума 70 дБ происходят глубокие изменения в нервной системе вплоть до психических заболеваний, а также происходят изменения слуха, зрения, состава крови и т. д. В городах возникает шум в основном от транспорта.

Я попытался чисто визуально оценить шумовое загрязнение на улицах нашего города, вызванное в первую очередь автотранспортными средствами. При этом я использовал шкалу силы звука, которую нашёл в книге В. Ф. Протасова «Экология, здоровье и охрана окружающей среды в России» (рис. 33 в приложении). На улицах Советская, Почтовая, Тульская, Ленина, Тургенева и Горького шумовое загрязнение составляет 60 – 80 дБ. Оно относится к допустимому уровню, но уже отрицательно влияет на нервную систему человека. На остальных улицах шумовое загрязнение невысокое, 30– 40 дБ, т. е. в пределах нормы.

Вывод. Таким образом, повышенное шумовое загрязнение в г. Лебедяни наблюдается только на центральных улицах: Советская, Тургенева, Почтовая, Тульская, Ленина, Горького, которые наиболее загружены автотранспортом, на остальных улицах оно в пределах нормы.

4.3. Запылённость улиц г. Лебедяни

Также я провел визуальную оценку запылённости улиц города. На улицах Интернациональной и Свердлова запылённость была слабая. Изредка небольшое количество пыли поднималось в воздух в связи с проезжающим автомобилем, но в течение 1 мин. она практически полностью оседала. Радиус оседания пыли 4 – 5 метров. Слабый ветер пыль высоко в воздух не поднимал.

Другую картину я увидел на улицах Тургенева и Советская. Здесь степень запылённости воздушной среды была намного выше. Я её оценил, как средняя степень запылённости. Основная причина её происхождения – интенсивное движение автомобилей. Ветер практически не поднимал пыль в воздух, он наоборот помогал ей рассеяться. Но из-за высокой степени загруженности автотранспортом пыль практически постоянно присутствовала в воздухе, периодически то сгущаясь, то рассеиваясь, не успевая полностью осесть. Поэтому время рассеивания пыли я не смог зафиксировать. Не смог определить и радиус оседания, так как здесь дома подходят довольно близко к дороге.

Для того, чтобы изучить запылённость воздуха в правобережной части нашего города более детально, я летом 2020 г. проделал опыт с каплей воды, нанесённой на покровное стекло (методика подробно изложена в разделе «Материал и методика исследований»).

Дата: 15.08.2020 г., время: 12.00 – 13.30.

Метеоусловия: температура воздуха +27⁰С, ветер юго-западный, слабый, сила ветра 1-2 балла, атмосферное давление 763 мм рт. ст., облачность незначительная, облака кучевые.

Место проведения наблюдений: улицы Тургенева, Советская, Свердлова и Интернациональная (Рис. 20, 21, 22, 23 в приложении).

Для изучения состава пыли я нанес каплю воды на покровное стекло, положил его рядом с проезжей частью дороги на 5 мин. на улице Тургенева, которая относится к наиболее загруженным автотранспортом. По истечении 5 мин. стекло забрал, накрыл его вторым таким же стеклом и получил влажный микропрепарат, который рассмотрел под микроскопом. В поле зрения объектива микроскопа попало 24 пылинки разного цвета и разной формы. Основная часть пылинок имела окраску песочного и тёмно-серого цветов. Три пылинки были чёрного цвета. Большая часть пылинок имела довольно правильную форму, близкую к округлой, или чуть продолговатую. Чёрного цвета пылинки были бесформенные, они напоминали обрывки. На мой взгляд, это частички сажи. Остальные пылинки, видимо, природного происхождения: частички почвы и песчинки. Кроме этого при рассматривании микропрепарата был отмечен один довольно крупный сгусток серебристо-металлического цвета. Возможно это свинец, который может попасть в воздух с выхлопными газами.

То же самое я проделал на улицах Советская, Интернациональная и Свердлова. Во всех случаях капля воды покрылась пылью. Однако на улице Советской слой пыли покрыл каплю воды почти полностью ровным слоем, а на улицах Интернациональная и Свердлова покрытие капли из пыли было намного реже. Это, в первую очередь, связано с интенсивностью движения транспорта. Как я уже упоминал выше, улица Советская имеет в течение дня высокую степень загруженности автотранспортом, а улицы Интернациональная и Свердлова – слабую. При рассмотрении полученных микропрепаратов под микроскопом я увидел пылинки того же происхождения, что и в первом случае, но только в большем объёме на ул. Советская.

Вывод. Таким образом, автотранспортные средства играют большую роль в степени запылённости улиц города. Наиболее запылённые улицы с интенсивным движением автомобилей. Но здесь немаловажную роль играют сила ветра и влажность поверхности. Учитывая то, что прошедшее лето было жарким и сухим, а скорость ветра преобладала невысокая, степень запылённости городских улиц была довольно высокая. Основная масса пылеобразующих частиц имеет природное происхождение.

4.4. Влияние автотранспорта на растительный покров г. Лебедяни.

Чтобы понять степень влияния автотранспорта на растительность г. Лебедяни, я провел ряд наблюдений. За основу была взята древесная растительность, в основном липы, тополя и ясени. Наблюдения проводились летом 2020, 2021 и 2022 г. на улицах Советская, Тургенева, Интернациональная, Свердлова и в городском парке.

При детальном рассмотрении листьев я заметил следующее. Деревья, растущие в городском парке, на протяжении всего периода наблюдения имели практически чистые листья. На их поверхности периодически появлялся тонкий слой пыли, смываемый во время дождя. Деревья, растущие на улице Интернациональная, имели тоже довольно чистые листья. Но слой пыли на них был более плотный. На улице Интернациональной кроме пыли на листьях были небольшие маслянистые чёрные пятна, которые дождём не смывались. Как я уже упоминал выше, по этой улице в течение суток проходит сравнительно небольшое количество автотранспорта.

На улице Советской мне пришлось рассматривать листья с трёх позиций. Здесь находятся аллеи по обе стороны дороги. Аллеи образуют два ряда деревьев. Я рассматривал листья ближнего от дороги ряда, обращённые к дороге и с противоположной стороны, и листья второго от дороги ряда, обращённые к домам. Самыми грязными были листья, обращённые к дороге. На них к осени образовался толстый слой загрязняющих веществ, состоящий из смеси пыли, осевших выхлопных газов и взвешенных частиц. По мере удаления от дороги степень загрязнения листьев уменьшалась. Листья, обращённые к домам, были значительно чище, но состав загрязнения был тот же. Однако, при сравнении листьев липы, тополя и ясеня я заметил существенные различия в степени загрязнённости. Листья тополя и ясеня – более жёсткие, поверхность листовой пластины более ровная, а листья тополя ещё и более блестящие, чем листья липы. На них я не обнаружил следов выхлопных газов автомобилей. Их поверхность была покрыта только слоем пыли, которая смывалась во время дождя. А на листья липы, более тонкие и нежные, осела основная масса загрязняющих веществ (Рис. 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31 в приложении). Аналогичную картину я увидел и на улице Тургенева.

Кроме этого я проделал следующий опыт. В городском парке и на улице Советской были взяты образцы листьев липы. Их я наклеил на прозрачную липкую ленту (скотч), затем осторожно отклеил и получил отпечатки листьев. На скотче осталась большая часть загрязняющих веществ, осевших на листья. Полученные отпечатки сравнил. Наиболее чёткими и грязными были отпечатки листьев, которые я взял на улице Советской. Отпечатки листьев, обращённых к дороге, резко отличались от отпечатков листьев, обращённых к домам, степенью загрязнения. Листья липы, взятые в парке, оставили еле заметные следы (Рис. 5, 6, 7 в приложении).

Описанную операцию с листьями я повторил в конце сентября 2020 года., начале августа 2021 года и в конце августа 2022 года. Отлепив листья от скотча, я взял полученный таким образом своеобразный микропрепарат и рассмотрел отпечатавшиеся загрязняющие вещества под микроскопом. Более детально рассмотрел отпечатки листьев, взятых на ул. Советской, ул. Тургенева, ул. Интернациональная. При рассмотрении отпечатка листа, обращённого к дороге, я увидел маслянистые сгустки загрязнений чёрного цвета с коричневатым оттенком. Сгустки были довольно большие и покрывали видимую часть отпечатка на 40 — 50%. Среди сгустков я заметил очень мелкие блестящие вкрапления, имеющие стальной цвет. Вкраплений было очень мало. Невооружённым глазом на отпечатках листьев они не видны. При рассмотрении отпечатка листа, обращённого к домам, я увидел те же сгустки загрязнений, но только меньшие по размерам. Они покрывали видимую часть отпечатка на 20 – 30%. (Рис. 8 — 19 в приложении).

Вывод. Выбросы автотранспорта, несомненно, оказывают влияние на растительность. Но в пределах нашего города это влияние практически не заметно на первый взгляд кроме образования пленки из загрязняющих веществ на поверхности листьев.

Однако атмосфера способна самоочищаться от загрязняющих веществ. Аэрозоли вымываются осадками, ионы оседают под влиянием электрического поля Земли, а также в результате гравитации. Оседанию взвешенных веществ, кроме этого, способствует сорбция их на поверхности более крупных частиц. Здесь, несомненно, огромная роль отводится дождю.

Кроме этого большая роль в самоочищении воздушной среды отводится ветру. Даже слабый ветер, имеющий силу 1 м/сек, за 1 мин относит загрязняющие вещества на 60 метров, а за 1 час – на 3,6 км. При усилении ветра до 10 м/сек загрязняющие вещества относятся в течение 1 часа на 36 км.

Огромная роль здесь принадлежит зелёным насаждениям. Во – первых, на них оседают не только твёрдые частицы, но и летучие вещества. Во – вторых, участвуя в процессе фотосинтеза, они регулируют газовый состав атмосферы, забирая из него углекислый газ и выделяя кислород.

В результате турбулентного перемешивания приземный слой воздуха постоянно обновляется, способствуя также очищению атмосферы. При этом за сутки очищается слой высотой 250 метров.

Вывод. Таким образом, благодаря метеорологическим условиям, большому количеству зелёных насаждений, турбулентности воздуха происходит самоочищение воздушной среды, что значительно ослабевает влияние автотранспорта и промышленных предприятий на атмосферу города.

4.5. Биоиндикация

При изучении степени загрязнения окружающей среды автотранспортом и промышленными предприятиями важна реакция биологических объектов на поллютанты (загрязняющие вещества). Одним из таких биологических объектов являются лишайники. Лишайники представляют собой весьма своеобразную группу споровых растений, состоящих из двух компонентов – гриба и одноклеточной, реже нитчатой, водоросли, которые живут совместно как целостный организм. При этом функция основного размножения и питания за счёт субстрата принадлежит грибу, а функция фотосинтеза – водоросли. Лишайники чутко реагируют на характер и состав субстрата, на котором они растут, на микроклиматические условия и состав воздуха.

Из всех экологических групп лишайников наибольшей чувствительностью обладают эпифитные лишайники (или эпифиты), т. е. лишайники, растущие на коре деревьев. Изучение этих видов в крупнейших городах мира выявило ряд общих закономерностей: чем более загрязнён воздух, тем меньше встречается в его границах видов лишайников, тем меньшую площадь покрывают лишайники на стволах деревьев, тем ниже «жизненность» лишайников. Установлено, что при повышении степени загрязнения воздуха первыми исчезают кустистые, затем – листоватые и последними – накипные (корковые) формы лишайников.

В последние десятилетия показано, что из компонентов загрязнённого воздуха на лишайники самое отрицательное влияние оказывает двуокись серы. Экспериментально установлено, что это вещество в концентрации 0,08-0,1 мг/м² начинает действовать на многие виды лишайников. В хлоропластах клеток водорослей появляются бурые пятна, начинается деградация хлорофилла. Концентрация двуокиси серы в 0,5 мг/м² губительна для всех видов лишайников, произрастающих в естественных ландшафтах.

Кроме этого на лишайники губительно действуют окислы азота, окись углерода, соединения фтора и др. Большинство химических соединений, негативно влияющих на флору лишайников, входят в состав основных химических элементов и соединений, содержащихся в выбросах большинства промышленных предприятий и автотранспорта, что позволяет использовать лишайники именно в качестве индикаторов антропогенной нагрузки.

Чтобы иметь более чёткое представление о состоянии атмосферного воздуха в г. Лебедяни, я провёл наблюдения за лишайниками. Для исследования была выбрана улица Советская, так как для древесной растительности этой улицы характерна наибольшая однородность видового и возрастного состава. Среди древесных пород преобладают липы. Большинство из них были посажены в 1910 году, но есть и более молодые деревца.

Наблюдения проводились в первой декаде сентября. Мной были осмотрены липы, растущие по обе стороны от дороги. Лишайники обнаружены на всех деревьях, объём ствола которых составил более 40 – 45 см. В основном это накипные лишайники. Они присутствуют на всех деревьях, цвет – зеленовато-серый, «жизненная» форма – нормальная, без видимых повреждений и пятен, степень покрытия ствола от 50 до 80% (Рис. 1, 2 в приложении). Листоватые лишайники присутствовали лишь на единичных липах.

Среди них распространены пепельно-серые. Степень покрытия ствола ничтожно мала, 1-7 лишайников на дереве. Листовая пластина их небольшая, легко отделяется от ствола (Рис. 3, 4 в приложении).

Однако для наиболее глубокого исследования были выбраны 10 старых прямостоящих лип с объёмом ствола 155 – 190 см. Деревья были обследованы с помощью методики линейных пересечений, которая подробно описана выше в разделе «Материал и методика исследований». Полученные результаты я свел в таблицу 6 (в приложении). Используя таблицу из «Практикума по экологии» С. В. Алексеева и др. (табл. 7 в приложении), я сделал вывод о степени загрязнения атмосферы в нашем городе.

В текущем году в первой декаде октября я повторил наблюдения за лишайниками с помощью методики линейных пересечений. За основу были взяты те же липы по ул. Советская. Накипные лишайники по-прежнему присутствуют на всех деревьях, цвет – серовато-зелёный, «жизненная» форма в большей мере – нормальная, но местами есть повреждения в виде белёсых пятен, похожих на плесень. Степень покрытия ствола в тех же пределах от 50 до 80%. Листоватые лишайники практически исчезли (Рис. 32, табл. 6,1 в приложении).

Вывод. Наличие лишайников на стволах деревьев и их видовой состав свидетельствуют о том, что атмосферный воздух г. Лебедяни имеет среднее загрязнение.

Общие выводы

1. В правобережной части города наиболее загружены автотранспортом улицы (по степени убывания): Почтовая, Советская, Тульская, Горького, Тургенева, Ленина. Остальные улицы выполняют второстепенную роль. Особенно мала загруженность автотранспортом окраинных улиц.

2. Степень загрязнения воздуха отработанными газами автомобилей наиболее высока на улицах, перечисленных выше. Атмосфера улиц, выполняющих второстепенную роль, и улиц, находящихся на окраине города, испытывает слабое влияние автотранспорта. Однако с резким ростом количества автотранспортных средств и авторемонтных мастерских увеличились и выбросы вредных веществ в атмосферу, львиная доля которых приходится на улицы, наиболее загруженные автотранспортом.

3. Повышенное шумовое загрязнение в г. Лебедяни наблюдается только на центральных улицах: Советская, Тургенева, Почтовая, Тульская, Ленина, Горького, которые наиболее загружены автотранспортом, на остальных улицах оно в пределах нормы.

4. Автотранспортные средства играют большую роль в степени запылённости улиц города. Наиболее запылённые улицы с интенсивным движением автомобилей. Основная масса пылеобразующих частиц имеет природное происхождение.

5. Выбросы автотранспорта, несомненно, оказывают влияние на растительность. Но в пределах нашего города это влияние практически не заметно на первый взгляд кроме образования пленки из загрязняющих веществ на поверхности листьев.

6. Наличие лишайников на стволах деревьев и их видовой состав свидетельствуют о том, что состояние атмосферного воздуха в городе Лебедяни удовлетворительное, загрязнение – среднее.

Список использованных источников

1.Алексеев С. В., Груздева Н. В. И др. Практикум по экологии. Учебное пособие. – М.: АО МДС, 1996. – 190с.

2.Гладкий Ю. Н., Лавров С. Б. Глобальная география. – М.: Дрофа, 1997. – 351с.

4.Климов С. М. Школьная научно – исследовательская работа по биологии и экологии. Методическое пособие. – Липецк: ЛГПИ, 1999. – 24с.

5.Магазов О. А., Магазова Л. Н. Правила оформления результатов исследовательской работы по экологии. Методическое пособие. – М.: Экосистема, 1996. – 17с.

6.Методика проведения инвентаризации выбросов загрязняющих веществ в атмосферу для автотранспортных предприятий. – Министерство транспорта Российской Федерации, 1998.-85с.

7.Новиков Н. В. Экология, окружающая среда и человек. Учебное пособие. – М.: Торговый дом «Гранд», 1999. – 317с.

8.Перечень и коды веществ, загрязняющих атмосферный воздух. /Исполнит. А. Н. Ясенский и др. – Л., 1991. – 49с.

9.Протасов В. Ф. Экология, здоровье и охрана окружающей среды в России. М.: Финансы и статистика, 2000. – 671с.

10.Пчёлкин А. В., Боголюбов А. С. Методы лихеноиндикации загрязнений окружающей среды. М.: Экосистема, 1997.- 25 с.

11. https://ruslo.info/ekologiia/zagriaznenie-vozdukha-istochniki-i-prichi

12.https://www.popmech.ru/science/news-612663-nazvany-regiony-rossii-s-samym-gryaznym-vozduhom/

13. http://ekolip.ru/folder1 (Доклады «Состояние и охрана окружающей среды Липецкой области» за 2015-2018 годы)

14. https://lipeck.bezformata.com/listnews/vibrosov-v-lipetckoy-oblasti-ot/87366241

15.https://lipstat.gks.ru/storage/mediabank/R8UgBk00/Липецкая%20область%20в%20цифрах_2021%20г..pdf

16.http://48.rospotrebnadzor.ru/Default.aspx?mnu=e920e6045ea74ec4adcd7964f2c6320a

Приложение

Рис.1,2Накипные лишайники на стволах Рис. 3,4 Листоватые лишайники на стволах

лип, произрастающих на ул. Советская. лип, произрастающих на ул. Советская.

Рис.5 Отпечаток листа Рис. 6 Отпечаток листа Рис.7 Отпечаток листа

липы 1 (2020 г.) липы 2 (2020 г.) липы 3 (2020 г.)

Примечание. Листья для получения отпечатков 1 и 2 взяты на ул. Советская. Лист 1 был обращён к дороге, а лист 2 – к тротуару. Лист для отпечатка 3 взят в городском парке.

Рис. 8 Отпечаток листа липы, Рис. 9 Отпечаток листа липы,

обращенного к дороге (2021 г.) обращенного к тротуару (2021 г.)

Рис.10 Отпечаток листа липы, Рис. 11 Отпечаток листа липы,

обращенного к дороге (2021 г.) обращенного к тротуару (2021 г.)

Рис.12 Отпечаток листа липы, Рис. 13 Отпечаток листа липы,

обращенного к дороге (2021 г.) обращенного к тротуару (2021 г.)

Рис.14 Отпечаток листа липы, Рис. 15 Отпечаток листа липы,

обращенного к дороге (2022 г.) обращенного к тротуару (2022 г.)

Рис.16 Отпечаток листа липы, Рис. 17 Отпечаток листа липы,

обращенного к дороге (2022 г.) обращенного к тротуару (2022 г.)

Рис.18 Отпечаток листа липы, Рис. 19 Отпечаток листа липы,

обращенного к дороге (2022 г.) обращенного к тротуару (2022 г.)

Рис. 20, 21, 22, 23 — Изучение состава пыли.

Рис. 24,25,26,27,28,29,30,31 – Изучение степени и состава загрязнений на листьях липы.

Рис 32 Изучение лишайников на стволах деревьев

Таблица 4

Загруженность улиц г. Лебедяни автотранспортными средствами

в течение дня (июль – август 2020 г.).

Улица	Дата	Время	Легковые автомоб.	Грузовые автомоб.	Трак- торы	Мокро- автобу-сы	Авто-бусы	Мото- циклы	Всего
Ленина	20.07	8.05	74	17	2	13	—	—	106
		13.00	72	20	1	7	—	—	100
		17.00	71	18	1	19	—	—	109
Советская	20.07	8.30	187	11	—	19	14	—	221
		13.25	207	7	—	10	6	4	234
		17.25	169	12	2	21	11	2	215
Почтовая	20.07	8.50	185	11	2	19	15	—	232
		13.45	213	9	3	12	8	2	247
		17.45	173	13	2	20	13	—	221
Тульская	01.08	8.35	174	11	—	18	14	—	217
		13.20	162	16	1	11	8	—	198
		17.30	153	12	—	19	13	1	198
Горького	01.08	8.15	136	14	—	16	12	—	178
		13.00	128	17	—	11	7	—	163
		17.10	142	19	1	18	12	—	192
Тургенева	10.08	8.00	105	4	1	3	3	1	107
		13.40	126	7	3	7	5	1	149
		17.10	128	2	—	8	—	—	138
Интерна- циональная	20.08	8.45	28	7	—	2	—	—	37
		13.00	27	8	—	4	1	—	39
		17.15	34	8	—	3	—	—	45
Свердлова	20.08	8.20	9	2	—	1	—	—	12
		13.20	11	3	—	3	—	—	17
		17.30	8	2	—	1	—	—	11

Таблица 4.1

Загруженность улиц г. Лебедяни автотранспортными средствами

в течение дня (август 2021 г.).

Улица	Дата	Вре-мя	Легковые автомоб.	Грузовые автомоб.	Трак- торы	Мокро- автобу-сы	Авто-бусы	Мото- циклы	Все-го
Ленина	04.08	8.05	79	20	4	9	—	—	112
		13.00	75	24	3	5	—	2	109
		17.00	82	30	—	8	—	8	128
Советская	04.08	8.30	201	9	—	10	10	—	230
		13.25	230	5	—	10	12	6	263
		17.25	198	5	—	15	10	8	236
Почтовая	04.08	8.50	190	7	—	10	12	—	219
		13.45	232	3	—	12	9	7	263
		17.45	160	3	—	8	7	3	181
Тульская	06.08	8.35	194	15	3	5	15	3	235
		13.20	180	20	—	13	0	4	217
		17.30	176	8	6	9	16	6	221
Горького	06.08	8.15	201	20	3	18	10	1	253
		13.00	181	25	—	12	14	4	236
		17.10	215	30	2	20	6	—	273
Тургенева	09.08	8.00	108	10	4	5	12	1	140
		13.40	128	15	5	9	6	2	163
		17.10	138	6	2	8	—	3	154
Интернаци-ональная	09.08	8.45	15	10	—	2	—	—	27
		13.00	10	15	—		—	1	26
		17.15	20	10	—	3	—	—	33
Свердлова	09.08	8.20	12	—	—	2	—	—	14
		13.20	58	3	—		—	—	61
		17.30	32	5	—	4	—	—	41

Таблица 4.2

Загруженность улиц г. Лебедяни автотранспортными средствами

в течение дня (август 2022 г.).

Улица	Дата	Вре-мя	Легковые автомоб.	Грузовые автомоб.	Трак- торы	Мокро- автобу-сы	Авто-бусы	Мото- циклы	Все-го
Ленина	28.08	8.05	90	25	5	12	1	—	133
		13.00	85	30	4	12	—	3	134
		17.00	120	25	3	15	2	2	167
Советская	28.08	8.30	253	6	1	12	10	5	287
		13.25	212	9	2	15	8	6	252
		17.25	265	6	—	18	15	10	314
Почтовая	28.08	8.50	240	8	1	10	10	5	274
		13.45	225	4	2	12	2	2	247
		17.45	237	2	—	15	7	—	257
Тульская	29.08	8.35	224	20	5	18	10	3	282
		13.20	203	30	—	12	—	2	247
		17.30	186	6	5	4	12	1	214
Горького	29.08	8.15	212	18	4	16	10	1	261
		13.00	233	20	4	15	10	6	288
		17.10	263	26	—	18	7	2	316
Тургенева	30.08	8.00	106	4	1	6	3	—	120
		13.40	164	14	2	15	6	6	207
		17.10	194	10	2	15	2	—	223
Интернаци-ональная	30.08	8.45	125	5	—	10	—	4	144
		13.00	201	8	—	15	—	4	228
		17.15	194	5	15	1	—	2	217
Свердлова	30.08	8.20	58	—	—	4	—	—	62
		13.20	65	—	—	6	—	2	73
		17.30	71	2	1	10	2	—	8

Шкала силы звука

170

в

160

ыстрел из орудия

150

выстрел из винтовки

с

140

тарт космической ракеты

130

взлёт реактивного самолёта

м

120

олния

110

о

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

ркестр поп – музыки

тяжёлый грузовик

о тбойный молоток

с алон автомобиля

машбюро

читальный зал

с ельская местность

з имний лес в

б езветренную погоду шёпот

Н едопустимый

— предельно допустимый

— допустимый

Рис. 33

Таблица 5

Время прогрева двигателя в зависимости от температуры воздуха (в мин.)

Категория автомобиля	Выше 50	Ниже 50 до -50	Ниже -50 до -100	Ниже -100 до -150	Ниже -150 до -200	Ниже -200 до -250	Ниже -250
Легковой	3	4	10	15	15	20	20
Грузовой или автобус	4	6	12	20	25	30	30

Таблица 6

Покрытие стволов деревьев лишайниками (в см и %), 2020 г.

Номер дерева	Обхват ствола дерева (см)	Поверхность, покрытая лишайниками (см)	Общая площадь покрытия (см)	Общая площадь покрытия в %
1	173	2-3,5; 8-11,1;15-19,4; 21,4-35; 36,2-54; 58-62; 64-90; 91-104; 107-109; 113-114; 123-124; 129-131; 135-138,4; 142-143; 147-149; 155-159; 165-167.	101,8	58,8
2	175	1,5-11; 12-21; 23-48; 51-59; 60-144; 148-151; 171-174	141,5	81,9
3	172	0-5; 7-10,5; 22-26,4; 31-46; 50-54; 55-60; 63-67;68-90; 94-120; 123-134; 136-145; 152-165,4; 166-167,3	123,6	71,9
4	181	3-4,5; 11-12; 14-15; 19,2-20; 22,3-24; 37-40; 44,4-46; 50-52,3; 58-62; 65-66,2; 68,8-71; 73,2-78; 79-82; 84-87; 88-94; 96-98,5; 100-104; 110-126; 127-130; 131-133; 158-173; 176-178; 174-181	88,6	49
5	163	0-7,5; 11-12,2; 13,1-14,4; 15-16,2; 20-23,4; 24- 27; 29-30; 32-38,4; 39,2-49; 51-53; 55-58; 61-64; 68-96; 98-101; 106-108; 123-124,2; 126,4-132; 135,3-138,5; 141-153,2; 156,4-160,6	102,2	62,7
6	155	2-6; 7-9; 11-18; 19-22,2; 23,2-28; 30-31; 32-55; 56-57; 62-68; 69-80; 81-87; 88-94; 98-99,6; 102-104; 106,4-110; 112-114; 115,3-121,5; 124-128,8; 131,1-142; 145,3-152,7	113,5	73,2
7	169	3,1-6,4; 8,2-10; 12-14,6; 17,2-19,2; 23-25,7; 29,1-36; 39,2-48; 51,2-57,7; 60,4-69; 73,5-78,6; 87,2-91; 98-104,6; 107,9-109,1; 120,1-124; 128,3-133; 139-145,4; 151,2-158; 166,2-168	85,1	50,4
8	158	1,1-5,4; 6,7-10,3; 12,5-17,3; 19,4-23; 26,9-33,2; 36,1-45; 48,7-56; 59,9-74,1; 80,2-92; 97,8-106,1; 111,4-122; 127,6-131,3; 136,2-139; 146-152,6; 154,1-155	95,7	60,6
9	191	0,6-4,5; 6,3-9,6; 12,2-19,1; 22,8-25,7; 29-37,3; 41,7-54; 58,7-64,3; 69,1-78; 83-95,7; 99-106,4; 109,5-122; 126,7-136,9; 139-146,8; 151-167,8; 172,2-176; 179,3-184; 186,5-189,2	130,7	68,4
10	186	2,1-5,6; 6,7-10,8; 13-17,6; 18,9-25,9; 27,4- 35,6; 38,3-49,4; 51,5-59,8; 63-71,3; 74,4-91; 95-103,4; 105-114,7; 116-128,1; 130,2-138; 139,9-151; 154,3-158,4; 161,6-172,4; 175,4-183; 184-185,6	143,9	77,4

Таблица 6, 1

Покрытие стволов деревьев лишайниками (в см и %), 2022 г.

Номер дерева	Обхват ствола дерева (см)	Поверхность, покрытая лишайниками (см)	Общая площадь покрытия (см)	Общая площадь покрытия в %
1	175	1-4,5; 9-11,1;14-20,2; 22-33; 36,3-52; 57-63; 65-89; 99-104; 105-111; 112-116; 121-124; 128-132; 135-139,3; 143-144; 147-150; 154-158; 163-167; 171-175	112,4	64,2+
2	178	1-13; 15-22; 24-46; 49-57; 60-143; 146-149; 157-164; 171-174	145	81,5=
3	172	0-7; 9-12,2; 19-22,3; 29-42; 50-53; 57-63; 65-67;71-89; 92-119; 126-134; 137-144; 151-163,1; 166-170,2	114,8	66,7-
4	183	2-4,1; 5-12, 2; 13-15; 18-20; 22,7-28; 29-41; 45,6-47; 53-55,3; 59-66; 67,1-68,2; 69,8-71; 75,2-78; 81-82; 85-87; 90-94,2; 97-98,7; 102-109; 111-125; 127-129; 131,5-135; 137-164; 175-177; 179-182	94,8	51,8+
5	166	0-5,2; 10-11,2; 13-15,7; 17-18,2; 21-23,7; 25,1- 27; 29-38,4; 39,5-48; 53-58; 62,2-65; 69-95,6; 99-103; 107-115,4; 119-121,2; 125-129,8; 136,4-139; 143-151,6; 155,3-163,6	105,1	63,3+
6	158	1-5,4; 8-9,8; 12-17,3; 20,1-22,2; 24,6-29; 31-33; 36,6-54; 57-59; 61-67,4; 69-79; 82-87; 89,1-95; 97-99,6; 101-104; 107-110,3; 113-115; 117,5-122,2; 123-127,8; 130-141; 144-155,3	109,4	69,2-
7	171	0-4,4; 7,7-11; 12,8-15,6; 18,5-20,2; 22,7-26,2; 30,1-36,8; 39-47,7; 52,1-57,3; 61,4-67,6; 72,5-77,6; 84,2-92; 97-102,8; 105,6-112,1; 119,1-125; 127-134; 140,3-147,4; 152,2-158,3; 165,2-168,8	96,8	56,6+
8	161	0-5,1; 7,4-10,5; 13,3-17,5; 20,6-24; 25,1-31,2; 35,1-44,3; 48,2-57,7; 61,9-75,8; 81,2-89,8; 95,8-105,3; 110,4-119,8; 125,6-132,7; 135,2-141; 145-151,3; 156,1-158,8	103,9	64,5+
9	193	1,3-4,7; 7,3-11,3; 13,4-21,5; 23,6-28,7; 30-38,3; 43,3-55; 59,7-65,8; 68,1-79; 84,7-94,7; 98-107,6; 111,5-123; 125,2-134,9; 139-147,1; 152-169,2; 174,2-177; 180,3-185; 188,2-191,2	124,8	64,6-
10	188	1,1-6,3; 8,7-11,7; 14-17,4; 19,7-25,8; 28,7- 37,8; 38,3-50,4; 52,6-59,7; 62-71,1; 75,3-92,6; 96-102,8; 104-115,6; 117-128,2; 131,2-137; 140,8-152,2; 155,3-158,8; 162,6-174,6; 176,3-182; 185-187,1	142,9	76,0-

Таблица 7

Зона	Степень загрязнения	Кустистые	Листовытые	Накипные
1	Загрязнения нет	+	+	+
2	Слабое загрязнение	—	+	+
3	Среднее загрязнение	—	—	+
4	Сильное загрязнение («лишайниковая пустыня»)	—	—	—

+ наличие лишайников;

— отсутствие лишайников.

Просмотров работы: 99

В данной статье мы рассмотрим загрязнение окружающей среды от автотранспорта, его причины и воздействие, а также предложим меры по уменьшению загрязнения и развитию экологически чистых видов транспорта.