Загрязнение окружающей среды автотранспортом и влияние загрязнения на сельскохозяйственные растения

652500,Кемеровская область
г.Ленинск-Кузнецкий
пр. Дзержинского, 29
МОУ "Гимназия №12"
8(38456) 7-40-38
E-mail:gimnazia@mail.kmr.ru

К началу учебного пособия

1.6.2. Загрязнение окружающей среды автотранспортом и влияние загрязнения на сельскохозяйственные растения

    В связи с быстрым развитием автотранспорта, большим числом и сильной токсичностью веществ, содержащихся в выхлопе автомобильных двигателей, загрязнение окружающей среды автотранспортом представляет собой особую опасность. Автотраспорт - один из основных и постоянно растущих источников выброса вредных веществ. В области 26% всех выбросов составляют выхлопные газы, в Кемерове - 40%, это более 300 тыс. тонн. Загрязняющие вещества отработанных газов поступают в атмосферу, но затем часть их оседает, загрязняя почву и растительный покров в придорожной полосе. В отработанных газах автомобилей насчитывается более 200 химических соединений, в т.ч. такие опасные для здоровья человека, как окись углерода, окислы азота, различные углеводороды. Бензиновые двигатели, кроме того, выделяют продукты, содержащие металлы, хлор, бром, а дизельные - значительное количество сажи, частичек копоти ультрамикроскопических размеров. Входящие в состав отработанных газов газообразные примеси под действием солнечного света вступают в реакции, в результате которых образуются вещества, по своей токсичности, превышающие исходные загрязнители. Накопление этих продуктов в воздухе при неблагоприятных метеорологических условиях приводит к образованию фотохимического смога, оказывающего отрицательное действие на рост многих сельскохозяйственных культур. Кроме того, с работой автомобильного транспорта связано загрязнение окружающей среды свинцом и кадмием, одними из наиболее опасных для здоровья людей и животных веществами. Тетраэтловый свинец в количестве 400-500 мг/л добавляют к бензиновому топливу для повышения его устойчивости к. детонации. 75 % содержащегося в бензине синица выделяется в виде галогенных соединений вместе с отработанными газами. Содержание в них свинцовой пыли колеблется от 0,069 до 397 мг/м3,
    Диаметр частиц свинца, входящих в состав отработанных газов, варьирует от 0,1 до нескольких микрон. Наиболее крупные частицы оседают в непосредственной близости от автострад (10 -30м.) приводя к значительному накоплению этого тяжёлого металла в почве. Фоновая концентрация свинца в почве составляет 10-20 ч/млн. В результате оседания более мелких частиц, находящихся во взвешенном состоянии, формируется вторая зона загрязнения протяженностью 30-40 м. Среднее содержание свинца в почве составляет здесь около 50 ч/млн. Мельчайшие частицы переносятся в составе аэрозолей на еще большие расстояния. Есть данные, что только около 9% всего количества свинца, поступающего с отработанными газами в воздушную среду, осаждается в 100-метровой полосе, остальная часть свинца находится длительное время во взвешенном состоянии и распространяется на большие расстояния, Однако большинство исследователей сходится на том, что зона ощутимого загрязнения природной среды свинцом простирается на 50-100 м. от автомагистрали. Её ширина зависит от интенсивности автомобильного движения, климата, топографических особенностей местности, наличия строений.
    Загрязнение природной среды свинцом отрицательно сказывается на росте и развитии растений. Опыты, проводимые вблизи автомагистрали с интенсивностью движения 25 тыс. транспортных средств в день показали, что высота растений кукурузы, высаженных в горшки, к концу вегетационного периода составила: на расстоянии от 186 до 42 м от автомагистрали - около 125 см, на расстоянии 12 м-120 см, 2 м -100 см.
    В условиях повышенного содержания свинца в воздухе могут происходить изменения в обмене веществ растений, сопровождающиеся нарушением деятельности ферментов, снижением содержания витаминов и другими явлениями, при этом внешние признаки повреждений могут и не проявляться. Нарушение обмена веществ - одна из возможных причин ухудшения роста растений вблизи автомагистралей. Выявлено ухудшение прорастания пыльцы растений. В непосредственной близости от автомагистрали прорастало 2% пыльцы, на расстоянии 30 м - 3%, 200 м - 12%. В контроле процент прорастания был равен - 50%. Ингибирование прорастания пыльцы происходит под действием окислов углерода и азота, входящих в состав выхлопных газов. В большей степени свинец загрязняет растение с крупными шероховатыми или опущенными листьями. Во время дождей с листьев смывается до 60% содержащихся на них свинца. Возможно проникновение мельчайших частиц свинца через устьица в межклеточные пространства, а также поступление ионов этого металла во внутренние ткани листа находящихся на его поверхности солей. Накопление свинца в кормовых и пищевых растениях выше ПДК оказывает вредное воздействие на организм животных и человека.
    В непосредственной близости от автострад, на расстоянии нескольких метров, содержание свинца в кормовых растениях может колебаться от нескольких до 100 г/млн, в 50-метровой зоне - от 50 до 100 ч/млн. На расстоянии 100-200м его концентрации уменьшаются до фоновых.
Симптомы отравления животных появляются при поедании корма с содержанием свинца 250 ч/млн, гибель животных наступает при концентрации свинца 450 ч/млн. Исследователи полагают, что даже в том случае, когда уровень загрязнения ниже ПДК, установленной для кормов (10 ч/млн), не исключена возможность включения свинца в пищевые цепи и появления отрицательных последствий для здоровья человека..
    В нормальной обстановке в организм человека поступает еже-дневно в среднем 0,35 мг свинца. В этих дозах он не оказывает токсического действия и, возможно, необходим человеку. Токсическая доза свинца в суточном рационе человека, вызывающая различные нервные заболевания, равна в среднем 0,83 мг/кг. Растительные продукты питания, выращенные вблизи шоссейных дорог, концентрируют свинец в количествах, в 5-10 раз превышающих суточную норму потребления его человеком. В зерне пшеницы, ячменя содержание свинца по сравнению с фоновым выше в 5-8 раз в соломе - в 4-5 раз, по анализированным видам других культурных растений (картофель, морковь, капуста) - в 6 раз. Длительное употребление таких продуктов питания вредно для здоровья человека и может привести к развитию эндемических заболеваний.
    За счет автотранспорта может происходить также загрязнение растений кадмием, способным накапливаться в организме человека и вызывать тяжелые заболевания. При добавлении к резине цинка для ускорения процесса вулканизации в нее попадает и кадмий, обладающий геохимическим сродством с цинком. При истирании автомобильных шин следовые количества кадмия рассеиваются вблизи автострад. Кроме того, этот металл входит в состав добавок к топливу.
    Исследованиями вблизи автомагистралей выявлены зоны загрязнения почвы бензапиреном, связанные с воздействием, отработанных газов, в наибольшей степени загрязняются обочины дорог и придорожная полоса шириной до 20м: здесь содержание бензапирена и битуминозных веществ почти на порядок выше, чем в незагрязненных аналогах. Концентрации этих веществ в дерновом горизонте почвы убывают с увеличением расстояния от источника загрязнения, Тем не менее даже на расстоянии 10 м от шоссе концентрации бензапирена все еще достаточно высоки и превышают фоновый уровень в почвах почти в 4 раза. Только на расстоянии 1 км от автострады содержание бензапирена в дерновых горизонтах почв приближается к фоновому.
    Накопленные в результате многочисленных исследований данные свидетельствуют о необходимости принятия ряда мер, ограничивающих поступление в природную среду нежелательных веществ, входящих в состав отработанных газов автотранспорта. В России, в ряде мест, уже запрещено применение этилированного бензина, проводятся работы по уменьшению токсичности выхлопных двигателей внутреннего сгорания, нормированию содержание свинца в выхлопе, переходу на электронное регулирование подаче бензина, применению газа и этилового спирта вместо бензина, по разработке новых .антидетонационных присадок, не содержащих свинца, и прочее. Все это должно привести к снижению уровня загрязнения природной среды свинцом и другими токсическими веществами.