ОЦЕНКА УРОВНЯ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ТЕРРИТОРИИ Г. ИВАНОВО ВЫБРОСАМИ АВТОМОБИЛЬНОГО ТРАНСПОРТА

Густов Владислав Валерьевич

студент 2 курса стоматологического факультета

Кильчевский Александр Александрович

студент 1 курса лечебного факультета

 Ивановская государственная медицинская академия, г. Иваново

E-mail: OlgaSt_75@mail.ru

Стаковецкая Ольга Константиновна

научный руководитель, старший преподаватель кафедры биологии с экологией

Куликова Надежда Анатольевна

научный руководитель, д-р .биол .наук., доцент,  зав. кафедрой биологии с экологией

Ивановская государственная медицинская академия, г. Иваново

Состояние здоровья населения в известной мере является индикатором экологической обстановки. Рост числа заболеваний органов дыхания, в особенности респираторных аллергозов, может явиться следствием загрязнения атмосферного воздуха [1, с. 8]. 

Одной из самых острых экологических проблем современного общества является техногенное загрязнение атмосферы автотранспортом — его выхлопными газами, а также асбестовой и резиновой пылью, которые образуются при движении автомобилей. Качество атмосферы — важнейший показатель состояния окружающей среды, влияющий на здоровье человека, поскольку воздух является продуктом непрерывного потребления организмом.

Чувствительность населения к действию загрязнению атмосферы зависит от большого числа факторов, в том числе от возраста, пола, общего состояния здоровья, питания, температуры и влажности и т. д. Лица пожилого возраста, дети, курильщики, люди, страдающие хроническим бронхитом, коронарной недостаточностью, астмой, являются более уязвимыми [2, 1].

Отработанные газы автотранспорта состоят более чем из 200 веществ. В основном это нетоксичные для живого организма веществ — азот, углекислый газ, кислород, водород и пары воды. К токсичным веществам относятся окись углерода, окислы азота, углеводороды, свинец и его соединения, альдегиды, бензапирен, сажа.

Подавляющая часть автомобилей имеет двигатели внутреннего сгорания, работающие на бензине. При работе таких моторов в воздух попадает большое количество продуктов неполного и неравномерного сгорания топлива: всего 15 % его расходуется на движение, а 85 % выбрасывается в атмосферу в переработанном виде. В выбросах бензиновых двигателей основная часть вредных примесей приходится на окись углерода, окислы азота и углеводороды. Кроме того, сам бензин относится к веществам, которые усугубляют вредное воздействие автомобиля на окружающую среду и здоровье человека. При плохом качестве бензина количество выбрасываемых  ядовитых веществ увеличивается в несколько раз [4, с. 8].

Не меньше, чем автомобильные выхлопные газы, вредна для здоровья человека и пыль, возникающая вследствие износа резины автомобильных покрышек и стирания тормозных колодок: при вдыхании она вместе с воздухом попадает в легкие и может вызывать серьёзные заболевания [3, с. 9].

Целью настоящей работы являлась оценка уровня загрязнения городского воздуха.

В ходе выполнения работы были поставлены следующие задачи:

1.  Определить объем вредных газообразных веществ, поступающих в атмосферу.

2.  Рассчитать количество асбестовой и резиновой пыли, выделенной автотранспортом за один год.

Методика исследования

вразных частях города Иванова были выбраны в качестве точек исследования 7 остановок городского автотранспорта: «Островок» (м. Пустошь-Бор), «Бакинский проезд» (р-н Мебельного комбината), «Парк им. В.Я. Степанова» (ул. Ермака), «ТЭЦ-3», Торговый центр «Евролэнд» (улица Куконковых), «3-я городская больница» (улица Постышева), «Ленинградская» (р-н Рабочего поселка, ул. Парижской Коммуны).

В течение 20 минут (из временного отрезка 10.00—11.00) на этих остановках подсчитывали проезжающие в обоих направлениях машины и определяли количество автотранспорта (N, шт.), проходящего по этому участку за 1 час (количество, полученное за 20 минут, умножалось на 3), а также общий путь, пройденный автотранспортом каждого типа (L, км), по формуле: L= N•l, где N— количество автомобилей каждого типа, проходящих за 1 час; l— длина участка, км.

Далее вычисляли количество разных видов топлива, сжигаемого автотранспортом за время движения на выбранном участке. Определяли объем и массу диоксида азота, угарного газа и углеводородов, выделившихся в атмосферу при сжигании бензина и дизельного топлива, а также общее количество выделившейся пыли. Все данные пересчитывали для промежутка времени в один час.

Результаты и их обсуждение

Наибольшая интенсивность движения наблюдается на улице Ермака в районе парка им. В.Я. Степанова — всего за 1 час зафиксировано 1448 машин. Немного менее интенсивное движение наблюдается по улице Куконковых (у торгового центра «Евролэнд») — 1353 машины, по улице Постышева (район 3-й городской больницы) — 1218 машин и по улице Парижской Коммуны (остановка «Ленинградская») — 1142 машины. Наименьшая интенсивность движения оказалась в районе ТЭЦ-3 — 136 машин и в Бакинском проезде — 159 машин (табл. 1).

Интенсивное движение в районе парка им. В.Я. Степанова объясняется тем, что рядом с парком находится торговый комплекс «Текстильщик»; вблизи комплекса организована стоянка для личного транспорта, приезжающих за товаром.

Насыщенность движения в районе торгового центра «Евролэнд» и 3-й городской больницы имеет две причины: во-первых, торговый центр «Евролэнд» — крупнейший торгово-развлекательный комплекс нашего города, который обладает хорошей доступностью для всех видов общественного и личного транспорта. Перед входом в ТЦ имеется стоянка, рассчитанная на 3000 автомобилей. Во-вторых, улица Постышева переходит в улицу Куконковых, а затем в Кохомское шоссе, которое является магистралью для движения транспорта в направлениях на г. Кохма, г. Шуя, г. Ковров, г. Нижний — Новгород и т. д. Аналогично большое количество автотранспорта, проходящего по улице Парижской Коммуны, объясняется тем, что эта улица служит магистралью, по которой транспорт следует на г. Ярославль, г. Владимир, г. Гаврилов-Ям и т. д. Кроме того, в этом направлении за чертой города находятся два кладбища в м. Балино и в м. Ново-Талицы.

Таблица 1

Количество автотранспорта (шт.), отмеченного в точках исследования  за 1 час

Объем выброса загрязняющих веществ зависит от вида топлива, на котором работает автотранспорт (табл. 2): 90 % легковых автомобилей и 50 % автобусов используют в качестве топлива бензин, а грузовые автомобили — дизельное топливо.

Таблица 2

Объем выброса загрязняющих веществ в атмосферу при сжигании разного вида топлива за 1 час (л)

Наибольший объем вредных веществ выделяется в атмосферу при работе автомобилей на бензине, а наименьший — на газу. В районе парка им. В.Я. Степанова выделяется (табл. 3) максимальный объем угарного газа (48,14 л), углеводородов (8,79 л) и диоксида азота (4,50 л), так как здесь зарегистрировано больше легковых автомобилей, работающих преимущественно на бензине.

Таблица 3

Объем выброса загрязняющих веществ в атмосферу за 1 час (л)

Воздействие данных веществ на организм человека приводит к ряду негативных последствий. Приотравлении угарным газом люди ощущают  головную боль и удушье, стук в висках, головокружение, боли в груди, сухой кашель, слезотечение, тошноту, рвоту. В основе этой симптоматики лежит способность угарного газа связываться с гемоглобином крови, образуя карбоксигемоглобин; в результате блокируется передача кислорода тканевым клеткам, что приводит к гипоксии (кислородному голоданию) органов и тканей.

При попадании в организм диоксида азота NO2наблюдается нарушение дыхания, кашель. Причиной является образование при контакте оксидов азота с влажной поверхностью легких азотной(HNO3) и азотистой (HNO2) кислот,  поражающих легочную ткань, что приводит к отеку легких и сложным рефлекторным расстройствам. При отравлении оксидами азота в крови образуются нитраты и нитриты; последние, действуя непосредственно на артерии, вызывают расширение сосудов и снижение кровяного давления. Попадая в кровь, нитриты препятствуют поступлению кислорода в организм, что приводит к кислородной недостаточности. Воздействие на организм человека диоксида азота, кроме того, снижает сопротивляемость к заболеваниям. Систематическое вдыхание диоксида азота усиливает действие канцерогенных веществ, способствуя возникновению злокачественных новообразований.

Накопление углеводородов в организме человека обуславливает тератогенез (врождённые дефекты у детей), ведет к мутациям, развитию опухолей, бесплодия, заболеваний почек, печени, желудка.

Самое большое загрязнение атмосферы различными вредными веществами отмечено на ул. Куконковых у ТЦ «Евролэнд» (53,6 л—56,7 г), в районе парка имени В.Я. Степанова (52,5 л—97,6 г), ул. Постышева у 3-й горбольницы (47,5л –4,7 г), а также на улице Парижской Коммуны — остановка «Ленинградская» (45,1 л—71,5 г). Небольшое загрязнение зафиксировано в районе ТЭЦ-3 (5,7 л—9,1 г) (табл. 4).

Таблица 4

Количество выбросов в атмосферу газообразных (л) и твердых загрязняющих (г) веществ движущимся автотранспортом за 1 час

Наибольшее количество вредных веществ выбрасывается в воздух при запуске и прогреве двигателя, от автомобилей с плохо охлажденными двигателями, на режимах «холостого хода», набора скорости и торможения. Такие непостоянные режимы характерны вблизи ТЦ «Евролэнд» и 3-й городской больницы, а также в районе парка им. В.Я. Степанова, рядом с которыми имеются стоянки для автотранспорта.

Наибольшее количество выделяющейся резиновой пыли отмечено в районе парка им. В.Я. Степанова (3,41 г), «Рабочего поселка» (2,54 г) и 3-й городской больницы (2,36 г) (табл. 5).

Таблица 5

Количество резиновой пыли (г), выделенной автотранспортом за 1 час

При поступлении в организм человека небольших количеств компонентов резиновой пыли происходит хроническое отравление, признаками которого могут быть различные нейропсихические отклонения: быстрое утомление, чувство постоянной усталости, сонливость или, наоборот, бессонница, апатия, ослабление внимания, забывчивость, сильные колебания настроения.

Содержащиеся в резиновой пыли высокоактивные в биологическом отношении вещества могут вызвать эффект отдалённого влияния на здоровье человека: хронические воспалительные заболевания различных органов, а также нарушение внутриутробного развития плода, приводящее к различным отклонениям у новорожденных.

Самое большое количество выделяющейся асбестовой пыли выявлено также в районе парка им. В.Я. Степанова (1,56 г) и «Рабочего поселка» (1,17 г) (табл 6).

Таблица 6

Количество асбестовой пыли (г), выделенной автотранспортом за 1 час

Асбестовая пыль выделяется в воздух при стирании тормозных колодок в виде мельчайших, невидимых глазу волокон. Эти волокна могут проникать в лёгкие человека, внедряясь в лёгочную ткань, и вызывать хронические воспаления. После длительного периода протекания (15—40 лет) это заболевание может привести к раку лёгких.

Дыхательная система человека имеет ряд механизмов, помогающих защитить организм от воздействия загрязнителей воздуха. Волоски в носу отфильтровывают крупные частицы. Липкая слизистая оболочка в верхней части дыхательного тракта захватывает мелкие частицы и растворяет некоторые газовые загрязнители. Механизм непроизвольного чихания и кашля служит для удаления загрязненного воздуха и слизи при раздражении дыхательной системы.

Наши расчеты показали, что количество асбестовой пыли, которая поступает в окружающую среду в течение года, составляет от 10 до 80 тонн, а резиновой пыли (по массе) еще больше, до 93 тонн, что представляет серьёзную угрозу для здоровья людей. Считается, что даже непродолжительное нахождение человека в такой неблагоприятной среде может привести к тяжелым заболеваниям.

На основании проведенного исследования нами сделаны следующие выводы:

1.  Максимум интенсивности движения автотранспорта (более 1000 машин в час) и наибольшее загрязнение атмосферы газообразными веществами в г. Иваново отмечены у торгового центра «Евролэнд», парка имени В.Я. Степанова, у 3-й городской больницы и на улице Парижской Коммуны, минимум (менее 200 машин в час) — в районе ТЭЦ-3.

2.  Движущийся автотранспорт приводит к значительным выбросам в атмосферу города токсичных веществ и уменьшению концентрации кислорода в воздухе.

3.  Вдоль автодорог создаются большие скопления асбестовой и резиновой пыли, опасной для здоровья человека, особенно маленьких детей.

Для защиты атмосферы от загрязнения выбросами автотранспорта необходимо:

1.  Создавать вдоль дорог полосы зеленых насаждений. Плотная зеленая стена лиственных деревьев с подростом и кустарником в нижнем ярусе изолирует транспортный коридор.

2.  Вывести транспортные потоки за черту города и начать строительство скоростных дорог.

3.  Оптимизировать потоки движения городского транспорта, расширить контрольно-регулировочные пункты.

4.  Взимать штрафы за загрязнение и обеспечить целевое использование средств на защиту окружающей среды.

5.  Использовать экономически выгодные и менее токсичные виды топлива. Дизельный двигатель экономичнее карбюраторного на 20—30 %. Для производства 1 л дизельного топлива требуется в 2,5 раза меньше энергии, чем для производства того же количества бензина.

6.  Производить двигатели, использующие альтернативные виды топлива, вводить в производство электромобили.

Список литературы:

1. Влияние автотранспорта на окружающую среду г. Сочи [Электронный ресурс]. — Режим доступа — URL: http://www.ref.by/refs/97/26994/1.html.
2. Загрязнение атмосферы как причина повышения уровня заболеваемости населения — [Электронный ресурс] — Режим доступа — URL: http://www.cs-alternativa.ru/text/2175(дата: обращения: 23.05.12).
3. Изучение и оценка выбросов от автотранспорта на участке, прилегающем к лицею № 28 — [Электронный ресурс]. — Режим доступа — URL: http://nsportal.ru(дата обращения: 23.05.12).
4. Макаров И. Проблема загрязнения воздушной среды г. Ульяновска автомобильным транспортом и пути ее решения — [Электронный ресурс] — Режим доступа — URL: http://nsportal.ru(дата обращения: 23.05.12).