Химия окружающей среды

Содержание

 

Введение…………………………………………………………………….4

1 Анализ литературных  данных…………………………………………...5

1. Характеристика автомобильно-дорожного комплекса в России……5
2. Характеристика загрязняющих веществ……………………………...6
3. Отработанные газы двигателей, характеристика групп……………..7
4. Характеристика смогов………………………………………………...9
5. Влияние загрязняющих веществ на почву…………………………..10
6. Влияние загрязняющих веществ на атмосферу……………………..11
7. Влияние загрязняющих веществ на гидросферу……………………12
8. Характеристика шумовых эффектов от автомобилей……………...13
9. Влияние загрязняющих веществ на здоровье человека…………….14
10. Характеристика источников выбросов в атмосферу г. Оренбур..16
11. Анализ состояния автомобильного парка и автомобильных дорог в г.Оренбурге………………………………………………………….18  
12. Мероприятия по защите от автомобильного шума………………18
13. Пути экологизации автомобильного топлива…………………….19
14. Улучшение свойств топлива при помощи присадок…………….19
15. Использование нетрадиционных видов топлива…………………20

          Выводы по первой главе………………………………………………….27

2 Исследования процессов  формирования пылегазовых примесей  в атмосферном воздухе придорожных  территорий улиц города Оренбурга………………………………………………………………….28

          2.1 Характеристики применяемых методик  отбора проб………………28

          2.1.1 Характеристика объекта исследования……………………………28

          2.1.2  Методика определения взвешенных  частиц……………………...30

          2.1.3 Методика определения рН водных объектов……………………...30

          2.1.4 Методика определения содержания хлорид-ионов …………........31 

2.1.5 Методика определения  содержания сульфидов и гидросульфидов  в атмосферных осадках…………………………………………………...32

2.1.6  Методика определения  содержания карбонат- и гидрокарбонат-ионов в атмосферных осадках……………………………………………33

2.1.7  Методика определения  содержания кальция и магния  в атмосферных осадках…………………………………………………..…34

2.1.8 Методика определения  содержания сульфат-ионов в атм. осадках……………………………………………………………………..35

2.1.9 Определение содержания  ионов аммония в атмосферных  осадках……………………………………………………………………..35

2.1.10  Методика определения  цинка в природных водах……………...36

2.1.11 Математическая обработка  результатов исследования…………37

2.2 Исследование содержания  загрязняющих веществ в атм. осадков..38

2.3 Интегральная оценка  загрязнения атмосферных осадков………….45

2.4 Исследование экологической  нагрузки загрязняющих веществ…..47

Выводы по второй главе………………………………………………….54

Заключение………………………………………………………………..55

Список использованных источников…………………………………....57

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

Проблема загрязнения  окружающей среды очень актуальна  в наше время. Природная среда  подвергается антропогенному воздействию, в результате чего загрязняются воздух, почва, вода. Это приводит к ухудшению  здоровья человека.

В Российской Федерации сложилась  сложная и неблагоприятная, а  в не которых районах даже острая экологическая обстановка. Около 109 млн. человек, или 73% всего населения, проживают в неблагоприятной  санитарно-гигиенической обстановке. Серьезные экологические проблемы характерны и для Оренбургской области. Поэтому экологическая оценка состояния  среды обитания и поиск способов управления ею являются приоритетными  направлениями в деятельности инженеров-экологов, а также специалистов разных отраслей промышленности.

Одним из основных источников загрязнения окружающей среды является автотранспорт, так как в состав выхлопных газов входят угарный  газ, оксиды азота и серы, углеводороды, соединения тяжелых металлов и др. - вещества, чрезвычайно токсичные  для живых организмов. Эти вещества вовлекаются в круговорот веществ, попадают в организмы растений, животных и человека.

Загрязнение воздуха ухудшает качество среды обитания всего населения  придорожных территорий и контрольные  санитарные, и природоохранные органы обоснованно обращают на него первоочередное внимание.

Целью данной работы является оценка экологического состояния придорожных  территорий, для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

- исследовать содержание  загрязняющих веществ в атмосферных  осадках придорожных территорий;

- определить рН талой  воды;

- рассчитать коэффициент  концентрации загрязняющих веществ  содержащихся в атмосферных осадках  и ПХЗ;

- дать оценку степени  экологического благополучия придорожной  территории по рН и показателю  химического загрязнения осадков  и суммарной экологической нагрузки;

- осуществить выбор придорожных  загрязняющих веществ и разработать  мероприятия экологических нагрузок  загрязняющих веществ;

- рассчитать экологическую  нагрузку загрязняющих веществ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 Анализ литературных  данных

1.1 Характеристика  автомобильно-дорожного комплекса  в России

 

Автомобильный транспорт  служит средством связи между  местом проживания и местом работы, магазинами, местами развлечения  и отдыха. Поселения и хозяйства  вызывают необходимость развития транспорта, а новые пути сообщения и техническое  совершенствование транспорта в  свою очередь способствуют развитию поселений и хозяйства. Высокие  скорости, обеспечиваемые автомобилем, и развитая дорожная сеть придали  современному человеку большую мобильность. Развитие транспорта, строительство  и поддержание транспортной инфраструктуры увеличивают вредные нагрузки на окружающую среду и человека посредством  шума, загрязнения воздуха, разрушения ландшафтов и несчастных случаев. [1]       

Отмечается устойчивая тенденция  роста численности автотранспортных средств, находящихся в личном пользовании. Средний возраст остается значительным, 10% парка эксплуатируется свыше 13 лет, полностью изношены и подлежат списанию. Такая эксплуатация приводит к непроизводительному расходу топлива и увеличению выброса в атмосферу загрязняющих веществ.

Достигнутый уровень автомобилизации  в России в настоящее время  в 2 – 4 раза ниже этого уровня в западных странах. Производимые в России модели автомобилей на 8 – 10 лет отстают  по всем основным показателям (экономичности, экологичности, надежности, безопасности) от автомобилей, выпускаемых в промышленно развитых странах. К тому же автотранспортные средства отечественного производства не удовлетворяют современным экологическим требованиям. В условиях быстрого роста автомобильного парка это приводит к еще большему возрастанию негативного воздействия на окружающую среду.

Состав автопарка по видам  используемого топлива также  остался прежним. Доля автомобилей, использующих газовое топливо, не превышает 2%. Удельный вес грузовых автомобилей  с дизелями составляет 28% их общего количества. Для автобусного парка  России доля автобусов, работающих на дизельном топливе, равна примерно 13%.

Состояние дорог в целом  по России неблагополучное. Новые автомобильные  дороги строятся крайне медленно. На большой  протяженности участки дорог  имеют неудовлетворительные гладкость, ровность и прочность. Это создает  предпосылки возникновения транспортных происшествий.

В инфраструктуре транспортной отрасли насчитывается около 4 тыс. крупных и средних автотранспортных предприятий, занятых пассажирскими  и грузовыми перевозками. С развитием  рыночных отношений появились в  большом количестве коммерческие транспортные подразделения небольшой мощности. Они выполняют автомобильные  перевозки, техническое обслуживание и ремонт автомобилей, оказывают  сервисные услуги и осуществляют прочие виды деятельности. Рост автопарка, изменение форм собственности и  видов деятельности существенно не повлияли на характер воздействия автотранспорта на окружающую природную среду.

Основная масса (80%) вредных  веществ выбрасывается автотранспортом  на территориях населенных пунктов. Он по-прежнему сохраняет лидерство  в загрязнении атмосферы городов. В середине 90-х годов на долю автотранспорта в России приходилось 80% выбросов свинца, 59% оксида углерода, 32% оксидов азота. [2]

 

1.2 Характеристика  загрязняющих веществ

Среди отраслей экономики  России транспортный комплекс является крупнейшим загрязнителем окружающей среды.

Объем выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух от автомобильного транспорта превышает  таковой от всех других источников, особенно в крупных городах. Данное обстоятельство отрицательно сказывается  на здоровье городского населения.

Каждый автомобиль выбрасывает  в атмосферу с отработавшими  газами около 200 различных компонентов. Период их существования длится от нескольких минут до 4-5 лет. В выхлопных  газах содержатся углеводороды - несгоревшие  или не полностью сгоревшие компоненты топлива, доля которых резко возрастает, если двигатель работает на малых  оборотах или в момент увеличения скорости на старте, т.е. во время заторов  и у красного сигнала светофора. Именно в этот момент, когда нажимают на акселератор, выделяется больше всего  несгоревших частиц: примерно в 10 раз  больше, чем при работе двигателя  в нормальном режиме. [3]

К несгоревшим газам относят  и обычную окись углерода, образующуюся в том или ином количестве повсюду, где что-то сжигают. В выхлопных  газах двигателя, работающего на нормальном бензине и при нормальном режиме, содержится в среднем 2,7 % оксида углерода. При снижении скорости эта  доля увеличивается до 3,9 %, а на малом  ходу - до 6,9 %. Оксид углерода, углекислый газ и большинство других газовых  выделений двигателей тяжелее воздуха, поэтому все они скапливаются у земли.

В выхлопных газах содержатся также альдегиды, обладающие резким запахом и раздражающим действием. К ним относятся акролены и формальдегид; последний обладает особенно сильным действием. В автомобильных выбросах содержатся также оксиды азота. Двуокись азота играет большую роль в образовании продуктов превращения углеводородов в атмосферном воздухе. В выхлопных газах присутствуют неразложившиеся углеводороды топлива. Среди них особое место занимают непредельные углеводороды этиленового ряда, в частности гексен и пентен.

Из-за неполного сгорания топлива в двигателе автомашины часть углеводородов превращается в сажу, содержащую смолистые вещества.

Особенно много сажи и  смол образуется при технической  неисправности мотора и в моменты, когда водитель, форсируя работу двигателя, уменьшает соотношение воздуха и горючего, стремясь получить так называемую "богатую смесь". В этих случаях за машиной тянется видимый хвост дыма, который содержит полициклические углеводороды и, в частности, бенз (а) пирен.

К числу приоритетных загрязнителей  атмосферы, поступающих в городскую  атмосферу с отработавшими газами автомобилей, относятся свинец, бенз (а) пирен, летучие углеводороды. [4]

В целом при определенном уровне интенсивности выхлопов автомобилей  на территории города появляются устойчивые накопления двух типов загрязнений:

- аэрозоли автотранспортного  происхождения, задерживающиеся  в атмосфере на длительный  срок, адсорбирующие канцерогенные  вещества и попадающие с воздухом  в дыхательные пути.

- соединения свинца, образующиеся  при сгорании этилированного  бензина. В придорожном пространстве  примерно 50% выбросов свинца в  виде микрочастиц сразу распределяются  на прилегающей поверхности. Остальное  количество в течение нескольких  часов находится в воздухе  в виде аэрозолей, а затем  также осаждается на землю  вблизи дорог. Накопление свинца  в придорожной полосе приводит  к загрязнению экосистем и  делает близлежащие почвы непригодными  к сельскохозяйственному использованию.  Добавление к бензину присадки  Р-9 делает его высокотоксичным.  Разные марки бензина имеют  различное процентное содержание  присадки. Чтобы различать марки  этилированного бензина, их окрашивают, добавляя в присадку разноцветные  красители. Неэтилированный бензин  поставляется без окрашивания.  Соединения свинца способны аккумулироваться  организмом, попадая в него не  только через дыхательные пути, но и через кожу. Эти соединения  поражают центральную нервную  систему и кроветворные органы.