Работа 3
Определение количества антропогенных загрязнений, попадающих в окружающую среду в результате работы автотранспорта
Выберите участок автотрассы вблизи учебного заведения (места жительства, отдыха) длиной 0,5–1 км, имеющий хороший обзор (из окна, из парка, с прилегающей территории).
Измерьте шагами длину участка (в м), предварительно определив среднюю длину своего шага.
Определите число единиц автотранспорта, проходящего по участку в течение 20 минут, 1 часа. При этом заполняйте таблицу:
Учетная таблица
Количество выбросов вредных веществ, поступающих от автотранспорта в атмосферу, может быть оценено расчетным методом. Исходными данными для расчета количества выбросов являются:
– число единиц автотранспорта, проезжающего по выделенному участку автотрассы в единицу времени;
– нормы расхода топлива автотранспортом (средние нормы расхода топлива автотранспортом при движении в условиях города приведены в таблице).
Нормы расхода топлива
Значения эмпирических коэффициентов (К), определяющих выброс вредных веществ от автотранспорта в зависимости от вида горючего, приведены в таблице:
Коэффициенты выброса
Коэффициент К численно равен количеству вредных выбросов соответствующего компонента при сгорании в двигателе автомашины количества топлива, равного удельному расходу (л/км).
Обработка результатов и выводы
Рассчитайте общий путь, пройденный выявленным числом автомобилей каждого типа за 1 час (L, км), по формуле:
Lj = Nj х L, где
j – обозначение типа автотранспорта;
L – длина участка, км;
Nj – число автомобилей каждого типа за 1 час.
Рассчитайте количество топлива (Qj, л) разного вида, сжигаемого при этом двигателями автомашин, по формуле:
Qj = Lj х Yj.
Определите общее количество сожженного топлива каждого вида (SQ) и занесите результаты в таблицу:
Расход топлива
Рассчитайте объем выделившихся вредных веществ в литрах при нормальных условиях по каждому виду топлива и всего, занесите результат в таблицу:
Объем выбросов
Рассчитайте массу выделившихся вредных веществ (m, г) по формуле:
где М – молекулярная масса.
Рассчитайте количество чистого воздуха, необходимое для разбавления выделившихся вредных веществ для обеспечения санитарно допустимых условий окружающей среды. Результаты запишите в таблицу:
Сопоставьте полученные результаты с количеством выбросов вредных веществ, производимых находящимися в вашем районе заводами, фабриками, котельными, автопредприятиями и другими загрязнителями воздуха. При этом пользуйтесь соответствующими данными по экологической оценке качества выбросов от этих предприятий (такие данные можно получить, например, в районном или городском комитете по экологии и т. п.).
Принимая во внимание близость к автомагистрали жилых и общественных зданий, сделайте вывод об экологической обстановке в районе исследованного вами участка автомагистрали.
* * *
Антропогенные факторы оказывают на человека не только непосредственное влияние, изменяя химический состав вдыхаемого воздуха и питьевой воды, но и опосредованное, вызывая нарушения экологического равновесия в природе. В свою очередь, перенос и рассеивание загрязнений в биосфере обусловлены не только абиотическими факторами (циркуляция атмосферы, течения в океане и др.), загрязнения поглощаются живыми организмами и, перемещаясь по пищевым цепям, увеличивают свою концентрацию. В трофических цепях экосистем химические вещества концентрируются. Так установлено, что по мере перемещения ДДТ по цепям питания, его концентрация увеличивается более, чем в 10 раз.
Большинство вредных химических веществ из почвы и воды попадает в организм растений, а затем животных и, обладая низким периодом полувыведения, аккумулируются в них. Высокотоксичными в этих случаях могут стать зерновые культуры, продукты шельфовой зоны, мясо крупного рогатого скота. Высокий коэффициент кумуляции многих химических веществ, попадающих с продуктами питания в организм человека, способствует накоплению их в организме тех групп населения, которые проживают в химически загрязненных районах. Превышение максимально недействующих доз (МНД), к которым человеческий организм приспособился в ходе естественной эволюции, приводит к срыву защитных механизмов и развитию патологии.
Современные технологии изготовления продуктов питания зачастую предполагают применение консервантов, эссенций, которые могут вредить здоровью покупателей. На этикетках качественных товаров производители указывают индекс, представленный буквой Е и трехзначной цифрой. Каждый индекс соответствует веществу, которое может нанести вред.
Об опасности говорят индексы: Е 102, Е 110, Е 120, Е 124, Е 127. Очень опасны товары с индексом Е 123. К товарам с сомнительными качествами относятся продукты с индексом Е 104, Е 122, Е 141, Е 150, Е 151, Е 161, Е 173, Е 180. Запрещены товары с индексами Е 103, Е 106, Е 111, Е 121, Е 125, Е 126, Е 130, Е 131, Е 152, Е 181. На товарах, содержащих канцерогены, нанесены индексы: Е 217, Е 239, Е 330. Продукты с индексами Е 250, Е 251 противопоказаны при гипертонии. Вызывают сыпь продукты с индексами Е 311, Е 312. На товарах с повышенным содержанием холестерина имеются индексы Е 320, Е 321. Продукты с индексами Е 221–226; Е 338, Е 340, Е 407, Е 450, Е 461, Е 462, Е 463, Е 465, Е 468, Е 477 вызывают нарушение пищеварения. Если на этикетке имеются цифры или индексы, не вошедшие в этот перечень, товар безупречен. Наличие перечисленных компонентов укладывается в стандарты качества, но потребитель должен сам решать – употреблять такой продукт или нет, так как от употребления его можно ожидать любых последствий.
Работа 4
Изучение влияния токсичных металлов на организм
Существуют необходимые для жизни элементы – это так называемые биогенные элементы. Есть вещества, полезные в малых дозах, но вредные в больших. К ним относится медь. И, наконец, целый ряд элементов не имеет никакой ценности для организма, и они являются ядовитыми в любых количествах. К этой группе относятся свинец, кадмий, ртуть и алюминий. Эти металлы могут серьезно нарушать состояние здоровья человека (см. таблицы, приводимые ниже). Поэтому следует избегать поступления в организм токсичных металлов.
Токсичные металлы
Свинец: источники, эффекты, защитные средства.
Ртуть: источники, эффекты, защитные средства.
Кадмий: источники, эффекты, защитные средства.
Алюминий: источники, эффекты, защитные средства.
Обработка результатов и выводы
1. Используя приведенные сведения о наиболее распространенных токсичных металлах, начертите схему взаимосвязи источников токсичных веществ природной среды и человека:
2. Вычертите схему переноса металлов между природными средами:
Сделайте вывод о возможных путях попадания токсичных металлов в организм человека и мерах предосторожности.