В данной работе проанализированы выбросы от сжигания наиболее распространенных видов топлива для отопления домов в городе Бишкек. Экспериментальным путем определённы виды топлива, которые оказывают наибольший и наименьший вред для атмосферы.
Ключевые слова: атмосфера, топливо для отопления, загрязнение воздуха.
Цель проекта: измерение и анализ количества отходов от сжигания различных видов топлива для отопления частных домов в Бишкеке, таких как уголь, синтетическая ткань, дрова, резина и т. п., а также дальнейшего распространения данной информации для осведомленности населения.
Актуальность нашего проекта заключается, как было упомянуто выше, в ужасном загрязнении нашей атмосферы, а также в основной его причине, которой в Бишкеке, согласно исследованиям ООН, являются частные дома, а конкретно их отопление, именно данную сферу и изучает наше исследование.
Введение
Дыхание — это один из важнейших процессов в организме человека. Способность человека выжить без него оценивается в 5–7 минут, что является очень небольшим временем. В наше время, когда индустриализация процветает полным ходом, количество вырабатываемых вредных отходов увеличилось в разы, и большая часть этих отходов попадает в атмосферу, а следовательно, позже, к нам в легкие.
Весь наш родной Бишкек, да и многие другие города среднего размера и больше, ощущали это давящее явление, которое мы называем смогом. Смог — это густая удушливая пелена копоти, дыма и других загрязнений. Эта пелена может стать причиной одышки, затруднения и даже остановки дыхания, бессонницы, головных болей и кашля. Но это лишь малая часть последствий смога. В некоторых случаях, он вызывает не только респираторные заболевания, но даже онкологические, что увеличивает риск смерти населения. Согласно исследованию министерства здравоохранения Канады, ежегодно от грязного воздуха погибает 8,8 миллионов человек, а дышат таковым 70–75 % планеты.
Согласно недавним исследованиям Азиатского Банка Развития совместно с ПРООН и ЮНЕП, 47 % смога, образуемого в Бишкеке зимой, производят именно жилые дома, отапливаемые углем и другими вредными веществами. Устранение, или ограничение данного источника дало бы ощутимый вклад в уменьшение количества смога.
Как наше исследование поможет исправить эту проблему?
До данного момента настолько подробных исследований на практике практически не было, и их было очень трудно найти. По данной причине для обычного обывателя было практически невозможно найти что-либо по данной теме в интернете. Наше исследование намерено популяризировать эту проблему, и показать какие конкретно материалы влияют на нашу атмосферу. Когда данная информация будет доступна обычным людям это станет первым шагом на пути к очищению воздуха в нашей стране.
Методика исследования
Что мы сделали?
— Мы собрали необходимые материалы, нашли подходящее помещение с вытяжной системой и начали процесс сжигания нашего горючего.
— При помощи прибора, измеряющего углекислый газ, счетчика Гейгера и белого листа бумаги, мы замерили количество газа, копоти и радиации, которое выделяется при горении каждого вида топлива.
Пошаговое описание процесса
- Первым делом мы провели полноценный анализ различных видов горючего, которое используется в Кыргызстане. Выбор такового довольно разнообразен вследствие недостатка бюджета и как недостаток его дешевизны можно выделить максимальный вред нашей атмосфере, поэтому мы выбрали 6 наиболее разнообразных видов: Кизяк, резина, древесина, уголь, синтетическая ткань, а также пластик.
- После выбора необходимых материалов наша команда подобрала необходимое помещение, которым в нашем исследовании выступил цех, в котором были вытяжка и предназначенное для сжигания место. Такие материалы как кизяк и уголь было принято решение сжигать по 10 минут, в то время как остальные материалы потребовали меньше времени из-за количества выделений, которое они производили. Перед непосредственно сжиганием мы проверили материалы на излучение радиации при помощи счетчика Гейгера.
- В процессе сжигания мы проводили замер таких параметров как максимальное количество CO 2 , которое выделял тот или иной материал при горении, а также был проведен сбор копоти на белый лист бумаги с целью дальнейшего визуального анализа ее количества, из чего можно сделать вывод о том сколько выбросов помимо углекислого газа оставляет в атмосфере этот материал.
Результаты и анализ исследования
1) Кизяк
Начало: 17:49
Конец: 17:59
Максимальный CO 2 : 1192 ppm
Описание: радиации не обнаружено, запах едкий, дым явно заметен.
2) Уголь
Начало: 18:02
Конец: 18:12
Максимальный CO 2 : 1435 ppm
Описание: дым заметен, радиации не обнаружено, выделяется копоть
3) Резина
Начало: 18:15
Конец: 18:18
Максимальный CO 2 : 3179 ppm
Описание: выделяется огромное количество копоти и черный дым с очень едким запахом.
4) Древесина
Начало: 18:23
Конец: 18:28
Максимальный CO 2 : 1419 ppm
Описание: заметный дым, выделяется копоть, запах не едкий, радиации нет.
5) Синтетическая ткань
Начало: 18:31
Конец: 18:33
Максимальный CO 2 : 3229 ppm
Описание: едкий запах, дым по виду как от угля, ткань плавится, затем начинает гореть, выделяется копоть.
6) Полиэтилен
Начало: 18:40
Конец: 18:41
Максимальный CO 2 : 4027 ppm
Описание: очень едкий неприятный запах, пластик расплавился и резко начал гореть, дым незаметен
Таблица 1
Сравнение отходов различных видов топлива
|
СО 2 (ppm) |
Радиация |
Выделения |
|
|
Кизяк |
1192 |
нет |
едкий запах, копоть |
|
Уголь |
1435 |
нет |
копоть |
|
Резина |
3179 |
нет |
копоть, черный дым, едкий запах |
|
Полиэтилен |
3229 |
нет |
дым, копоть |
|
Синтетическая ткань |
4027 |
нет |
едкий запах, копоть |
|
Древесина |
1419 |
нет |
очень едкий запах. почти незаметный дым |
Вывод: На примере данной таблицы можно увидеть, что максимальным уровнем выброса CO 2 обладает синтетическая ткань (4027 ppm). Прямо за ним по количеству данного вещества идет полиэтилен (3229 ppm), но стоит учитывать, что данное количество полиэтилен выпустил за очень малое количество времени, поэтому его можно считать равным синтетической ткани. И после них стоит резина (3179 ppm), которая помимо CO 2 обладает еще и большим количеством черного дыма.
Таблица 2
Сравнение количества выделяющейся копоти при сжигании топлива
|
Топливо |
Название пантона |
Цвет |
|
Резина |
P 179–14 C |
|
|
Синтетическая ткань |
Warm Gray 10 C |
|
|
Уголь |
11–0105 TCX |
|
|
Древесина |
12–0704 TPX |
|
|
Полиэтилен |
P 179–1 C |
|
|
Кизяк |
P 179–2 C |
Вывод: Как уже было упомянуто ранее, резина при сжигании выбрасывает максимальное количество копоти, которая попадает в атмосферу, бумага имеет очень темный цвет. После нее стоит синтетическая ткань, которая также стояла на первых местах по выбросу CO 2 . Уголь и древесина не обладают сильно выраженным количеством копоти, а полиэтилен и кизяк практически не оставляют ее на бумаге.
Таким образом, полиэтилен (количество дыма), резина и синтетические ткани представляют собой критически вредные виды топлива для нашей атмосферы, оказывая серьезное негативное воздействие на окружающую среду. Среди них самым вредным оказалась синтетическая ткань, котораявыделяет значительное количество токсичных веществ в атмосферу во время сгорания. Кизяк, с другой стороны, оказался наиболее нейтральным видом топлива, относительно меньше вредящим окружающей среде
Альтернативные варианты
Как уже было упомянуто ранее, Бишкек является одним из самых загрязненных городов мира, поэтому данная проблема не терпит промедлений. После прочтения данного проекта, у читателя мог возникнуть вопрос — что же тогда можно использовать в качестве отопления, при этом не навредив нашей матери Земле? Наша команда подготовила несколько возможных вариантов: 1. Газовое отопление. В Бишкеке в последнее время газопровод провели в самые дальние части города, поэтому он не является дефицитным веществом, что дает шанс использовать его как топливо. 2. Также можно поставить на территории своего участка один из современных источников альтернативной электроэнергии — ветрогенератор, солнечная панель. Также, в нашей стране находится на стадии разработки проект фильтров для дымохода, который поможет отфильтровать копоть, которая выходит из дымохода, что также является частичным решением данной проблемы.
Дальнейшие действия
Мы планируем активно распространять результаты нашего исследования, освещая данную проблему. В Кыргызстане большинство частных секторов топят дома именно теми вещами, которые несут наибольший вред жителям нашей страны. Мы будем публиковать наше исследование в различных журналах и соцсетях, чтобы повысить осведомленность людей, так как проблема касается всех без исключения. Еще один способ обеспечить широкий охват — это устраивать различные вебинары, семинары и воркшопы. Приглашая экологов, защитников окружающей среды и волонтеров, которых также как и нас волнует экосистема нашего города.
Заключение
Наше исследование показало, что сжигание различных видов топлива для отопления частных домов в Бишкеке оказывает значительное негативное влияние на атмосферу. Синтетическая ткань, полиэтилен и резина выделяют наибольшее количество углекислого газа и копоти, что способствует ухудшению качества воздуха и усилению смога. Наименее вредным видом топлива оказался кизяк. Альтернативные методы отопления, такие как использование природного газа и альтернативных источников энергии, могут существенно снизить загрязнение атмосферы. Внедрение фильтров для дымоходов также представляет собой важный шаг в решении этой проблемы.
Литература:
- Загрязнение воздуха и здоровье детей: рекомендуем чистый воздух. Резюме. [Air pollution and child health: prescribing clean air. Summary.]. Женева: Всемирная организация здравоохранения; 2018. (WHO/CED/PHE/18.01).
- Международная организация по миграции (МОМ), 2021. Загрязнение воздуха и его воздействие на здоровье внутренних мигрантов в Бишкеке, Кыргызстан. МОМ, Женева.
