246

УДК 504.61:62(470.53)

Влияние автотранспорта на загрязнение сельскохозяйственных угодий СХПК «Русь» Большесосновского района Пермского края

Иванова О.В., ПГСХА, 2008

В работе рассматривается влияние отработавших газов автотранспорта федеральной трассы на придорожные участки и сельскохозяйственные угодья, находящиеся на территории СХПК «Русь».

Ил. 4, табл. 12, библ. 34.

Содержание

Введение

1. Влияние автотранспорта на состояние окружающей среды (обзор литературы)……………………………………………………………………….5

1.1. Факторы, влияющие на распространение отработавших газов……..5

1.2. Загрязнения почв придорожных участков тяжелыми металлами…..7

1.3. Состав отработавших газов…………………………………………..13

1.4. Механизм трансформации загрязнений…………………………......17

2. Место, объекты и методики проведения исследований ………….….23

2.1. Географическое положение СХПК «Русь»…………………………23

2.2. Природно-климатические условия………………………………….23

2.3 Характеристика хозяйственной деятельности СХПК «Русь»……..26

2.4. Объекты и методики исследований………..………………………..27

3. Результаты исследований……………………………………………...31

3.1. Характеристика интенсивности движения

автомобильного транспорта на федеральной трассе……………….…..34

3.2. Характеристика выбросов автомобильного транспорта

федеральной трассы………………………………………………………34

3.3. Агрохимические показатели почв…………………………………..37

3.4. Определение фитотоксичности……………………………………..39

3.5. Лихеноиндикация…………………………………………………….43

4. Экономическая часть…………………………………………………..45

4.1. Расчет экономического ущерба от выбросов………………………45

Выводы………………………………………………………………….…48

Библиографический список………………………………………………50

Приложения

Введение

Мощным источником загрязнения окружающей среды, является автомобильный транспорт. В выхлопных газах содержится в среднем 4 – 5 % СО, а так же непредельные углеводороды, соединения свинца и другие вредные соединения.

Непосредственная близость автодороги отрицательно влияет на компоненты агрофитоценоза. Практика сельского хозяйства еще не в полной мере учитывает влияние на полевые культуры такого мощного антропогенного фактора. Загрязнение окружающей среды токсичными компонентами отработавших газов проводит к большим экономическим потерям в хозяйстве, так как токсичные вещества вызывают нарушения роста растений, снижают качество.

Отработавшие газы двигателей внутреннего сгорания (ДВС) содержат около 200 компонентов. По данным Ю. Якубовского (1979) и Е.И. Павловой (2000) средний состав отработавших газов с искровым зажиганием и дизельных двигателей являются следующий: азот 74 – 74 и 76 – 48 %, О₂ 0,3 – 0,8 и 2,0 – 18 %, водяной пар 3,0 – 5,6 и 0,5 – 4,0 %, СО₂ 5,0 – 12,0 и 1,0 – 1,0 %, окись азота 0 – 0,8 и 0,002 – 0,55 %, углеводороды 0,2 – 3,0 и 0,009 – 0,5 %, альдегиды 0 – 0,2 и 0,0001 – 0,009 %, сажа 0 - 0,4 и 0,001 – 1,0 г/м², бенз(а)пирен 10 – 20 и до 10 мкг/м³ соответственно.

На территории СХПК «Русь» проходит федеральная трасса «Казань – Екатеринбург». В течение суток по этой дороге проезжает большое количество автотранспортных средств, которые являются источником постоянного загрязнения окружающей среды отработавшими газами ДВС.

Цель данной работы – изучить влияние транспорта на загрязнение естественных и искусственных фитоценозов СХПК «Русь» Пермского края, расположенных вдоль федеральной трассы «Казань – Екатеринбург».

Исходя из поставленной цели, поставлены следующие задачи:

• по литературным источникам изучить состав отработавших газов двигателей внутреннего сгорания, распределение выпадений выбросов автотранспорта; изучить факторы, влияющие на распространение отработавших газов, влияние компонентов этих газов на придорожные участки;

• исследовать интенсивность автомобильного движения на федеральной трассе «Казань – Екатеринбург»;

• рассчитать объемы выбросов автотранспорта;

• отобрать почвенные образцы и определить агрохимические показатели почв придорожных участков, а так же содержание тяжелых металлов;

• определить наличие и видовое разнообразие лишайников;

• выявить влияние загрязнения почвы на рост и развитие растений редиса сорта розово-красный с белым кончиком;

• определить экономический ущерб от выбросов автотранспорта.

Материал для дипломной работы собран во время производственной практики в с. Большая Соснова Большесосновского района СХПК «Русь». Исследования проведены в 2007-2008 гг.

1. Влияние автотранспорта на состояние окружающей среды

(обзор литературы)

1.1.Факторы, влияющие на распространение отработавших газов

Вопрос о влиянии факторов, способствующих распространению отработавших газов двигателей внутреннего сгорания (ОГ ДВС), был изучен В.Н. Луканиным и Ю.В. Трофименко (2001). Ими было установлено, что уровень приземной концентрации вредных веществ в атмосфере от автотранспорта при одном и том же массовом выбросе может существенно меняться в зависимости от техногенных и природно-климатических факторов.

Техногенные факторы: интенсивность и объем выброса отработавших газов (ОГ), размер территорий, на которой осуществляется загрязнения, уровень освоения территории.

Природно-климатические факторы: характеристика циркулярного режима, термическая устойчивость атмосферы, атмосферное давление, влажность воздуха, температурный режим, температурные инверсии и их повторяемость и продолжительность; скорость ветра, повторяемость застоев воздуха и слабых ветров, продолжительность туманов, рельеф местности, геологическое строение и гидрогеология района, почвенно-растительные условия (тип почв, водопроницаемость, пористость, гранулометрический состав, эродированность почвенного покрова, состояние растительности, состав пород, возраст, бонитет), фоновое значение показателей загрязнения природных компонентов атмосферы, состояние животного мира, в том числе ихтиофауны.

В природной среде непрерывно меняются температура воздуха, скорость, сила и направление ветра, поэтому распространение энергетических и ингредиентных загрязнений происходит в постоянно изменяющих условиях.

В.Н.Луканин и Ю.В. Трифоменко (2001) установили зависимость изменения концентрации оксидов азота и расстоянии от дороги и направления ветра: при ветре, имеющем направление параллельно дороге наибольшая концентрация оксида азота наблюдалась на самой дороге и в пределах 10 м от нее и распространение его на более дальние расстояние происходит в меньших концентрациях по сравнению с концентрацией на самой дороге; если же ветер перпендикулярен дороге, то расстояние оксида азота происходит на большие расстояния.

Более высокая температура у поверхности земли в дневное время заставляет воздух подниматься вверх, что приводит к дополнительной турбулентности. Турбулентность – это вихревое хаотичное движение небольших объемов воздуха в общем потоке ветра (Чирков, 1986). Ночью температура у поверхности земли более низкая, поэтому турбулентность уменьшается, поэтому рассеивание отработавших газов уменьшается.

Способность земной поверхности поглощать или излучать теплоту влияет на вертикальное распределение температуры в приземном слое атмосферы и приводит к температурной инверсии. Инверсия – это возрастание температуры воздуха с высотой (Чирков, 1986). Повышение температуры воздуха с высотой приводит к тому, что вредные выбросы не могут подниматься выше определенного потолка. Для приземной инверсии особое значение имеет повторяемость высот верхней границы, для приподнятой инверсии – повторяемость нижней границы.

Определенный потенциал самовосстановления свойств окружающей среды в том числе и очищение атмосферы, связан с поглощением водными поверхностями до 50 % природных и техногенных выбросов СО₂ в атмосферу.

Наиболее глубоко изучен вопрос о влияний на распространение ОГ ДВС В.И. Артамоновым (1968). Различные биоценозы играют неодинаковую роль в очистке атмосферы от вредных примесей. Один гектар леса производит газообмен в 3-10 раз интенсивнее, чем полевые культуры, занимающие аналогичные площадь.

А.А. Молчанов (1973), изучая вопрос о влияние леса на окружающую среду, отметил в своей роботе высокую эффективность леса в очистке окружающей среды от вредных примесей, которая связана отчасти с рассеиванием ядовитых газов в воздухе, поскольку в лесу течение воздуха поверх неровных древесных крон способствует изменению характера потоков в самой части атмосферы.

Древесные насаждения увеличивают турбулентность воздуха, создают усиленное смещение воздушных течений, в результате чего загрязнители более быстро рассеиваются.

Таким образом, на распространение отработавших газов двигателей внутреннего сгорания влияют природные и техногенные факторы. К наиболее приоритетным природным факторам относятся: климатические, почвенные орографические и растительный покров. Снижение концентрации вредных выбросов автотранспорта в атмосфере происходит в процессе их рассеивания, седиментации, нейтрализации и связывания под действием абиотических факторов биоты. ОГ ДВС участвуют в загрязнении окружающей среды на общепланетарном, региональном и локальном уровнях.