Урок 6. Загрязнение и охрана окружающей среды

Цели: ознакомить учащихся с проблемой антропогенного загрязне­ния окружающей среды, источниками загрязнения атмосферы, гидро­сферы, литосферы; рассмотреть три главных пути решения проблем охра­ны окружающей среды.

Оборудование: политическая карта мира, атласы, учебники, допол­нительная литература.

Тип урока: урок-семинар.

Ход урока

Вводное слово учителя

(На доске записана народная пословица: «Плоха та птица, которая загрязняет собственное гнездо».)

Друзья! Мы летим в космическом пространстве на космическом ко­рабле. Корабль этот мы привыкли называть – планета Земля. Если на корабле нарушается система жизнеобеспечения, то космонавты обрече­ны на гибель. Мы хотим жить, жить долго и счастливо. Мы хотим, чтобы жили и наши дети. Но на нашем корабле уже возникли проблемы и нам необходимо их решать. Сегодня мы выясним, какие проблемы угрожают жизни на Земле и как их можно решить.

Тема нашего урока — «Загрязнение и охрана окружающей среды».

Загрязнение окружающей среды — это нежелательное изменение ее свойств в результате антропогенного поступления различных веществ и соединений, которые оказывают вредное воздействие на литосферу, гид­росферу, атмосферу, на растительный и животный мир, на здания и мате­риалы, на самого человека. Загрязнение окружающей среды подавляет способность природы к самовосстановлению своих свойств.

Задание’. Используя текст на с. 38, выясните, что является главным источником загрязнения окружающей среды. Какие виды загрязнения существуют? (Главным источником загрязнения окружающей среды явля­ются отходы, которые образуются в процессе производства и потребления человеческого общества. В 1970 г. они составили 40 млрд тонн, а к концу XX века возросли до 100 млрд тонн.)

Различают количественное и качественное загрязнение среды. Коли­чественное загрязнение окружающей среды возникает в результате воз­вращения в нее тех веществ и соединений, которые встречаются в природе в естественном состоянии, но в гораздо меньших количествах (соедине­ния железа, древесина и т.д.). Качественное загрязнение окружающей среды связано с поступлением в нее неизвестных природе веществ и со­единений, создаваемых химией органического синтеза (пластмассы, хи­мические волокна, резина и т.д.).

Рассмотрим более подробно загрязнение различных оболочек Зем­ли. Давайте послушаем доклады и запишем в таблицу основные данные по источникам загрязнения, последствиям загрязнения, путям решения проблем.

Доклады учащихся

Отдельные учащиеся делают сообщения о загрязнении литосферы, атмосферы, гидросферы. Остальные ученики кратко, в табличной фор­ме, записывают основную информацию в тетради.

Загрязнение атмосферы

Воздух — важнейшее условие жизни на Земле. Воздух влияет на че­ловека, на растения, на животных, на здания, сооружения, памятники и др. Поэтому загрязнение атмосферы неблагоприятно влияет на окружа­ющую среду. Все источники загрязнения атмосферы подразделяют на естественные и антропогенные. Естественное загрязнение атмосферы про­исходит в результате извержения вулканов, пыльных бурь. Самым силь­ным за всю историю человечества было извержение вулкана Кракатау (вблизи острова Ява) в 1883 году. Взрыв этого вулкана был слышен на расстоянии 4800 км. Вулканическая пыль поднялась на высоту более 20 км. Этот пепел опоясал весь земной шар в течение нескольких месяцев. Естественным поставщиком пыли является пустыня Сахара. Пылевые облака, возникающие над Сахарой, переносятся пассатами над всей За­падной Африкой.

Антропогенное загрязнение атмосферы имеет очень много источни­ков и наносит более ощутимый вред. Главными источниками загрязне­ния атмосферы являются: ТЭС, металлургия, химическая, нефтехими­ческая, целлюлозно-бумажная отрасли промышленности, автомобиль­ный транспорт.

Аэрозольное загрязнение — это загрязнение атмосферы пылью и жидкими частицами. Аэрозоли образуют в атмосфере туман и смог. Смог крайне отрицательно влияет на организм человека. Известны Лондонский и Лос-анджелесский смоги, обладающие повышенной токсичностью. Крупным и опасным источником аэрозолей являются лесные пожары, дымовые облака от которых тянутся на тысячи кило­метров.

Газообразное загрязнение представляет повышенную опасность. На него приходится 80-90% всех выбросов в атмосферу. Это соединения серы, азота, хлора и углерода. Попадая в атмосферу, соединения серы и азота соединяются с капельками воды и образуют серную и азотную кис­лоты. Затем с дождями они выпадают на землю, нарушая нормы кислот­ности почвы, способствуя высыханию лесов, особенно хвойных. Попа­дая в реки и озера, они уничтожают флору и фауну водоемов. Кислотные дожди приводят и к разрушению конструкций (усиливают коррозию ме­талла), памятников. Главные районы распространения кислотных дож­дей – США, зарубежная Европа. Отмечены они также и в Японии, Ин­дии, Бразилии. В первую десятку городов, где отмечена высокая кон­центрация диоксида серы входят: Тегеран, Рио-де-Жанейро, Стамбул, Москва, Пекин, Катовице, Мехико, Тяньцзинь, Каир и Сеул.

В первую десятку городов по степени концентрации оксидов азота входят: Милан, Мехико, София, Пекин, Кордова, Сан-Паулу, Сантья­го, Катовице, Нью- Йорк и Лондон.

Район образования кислотных дождей и район их выпадения часто расположены на расстоянии тысяч километров друг от друга. Например, главный виновник кислотных дождей в южной части Скандинавии — промышленные районы Великобритании, Бельгии, ФРГ. В Канаду кис­лотные дожди приносятся из США.

Еще большее внимание ученых привлекают последствия попадания в атмосферу соединений углерода: углекислый газ, угарный газ и метан. Среди них преобладает углекислый газ. Он не ядовит, но, накапливаясь, приводит к образованию парникового эффекта. Поступление этих со­единений в атмосферу связано со сгоранием топлива и утечками метана из нефтяных и газовых скважин.

Если в 1950 году в атмосферу Земли поступало 1520 млн тонн угле­рода, то в 2000 году – 6200 млн тонн, то есть объем поступления углеро­да увеличился в четыре раза.

Каждая тонна углерода, попадающая в атмосферу, эквивалентна 3,7 т углекислого газа. 6 млрд углерода соответствуют 22 млрд т углекислого газа.

Из данных таблицы видно, что основную ответственность за выбросы уг­лерода несут развитые страны. Наиболее сильное загрязнение углекислым газом происходит в северном полушарии между 40-50 параллелями. По раз­мерам выбросов на душу населения стоят на первых местах нефтедобываю­щие и нефтеперерабатывающие страны — Кувейт, ОАЭ и Сингапур.

Другая группа газов — фреоны — имеют антропогенное происхожде­ние. Фреоны используют в качестве хладагентов в холодильниках и кон­диционерах, в виде растворителей, распылителей, моющих средств.

Радиоактивное загрязнение атмосферы связано с испытанием атом­ного оружия (до 90-х годов США И СССР произвели более 500 ядер- ных взрывов, в результате чего радиоактивный фон планеты повысился на 2%. В настоящее время надземные испытания ядерного оружия запреще­ны. Но радиационное заражение может происходить при авариях на АЭС (Чернобыльская авария).

Меры по борьбе с загрязнением атмосферы:

Сокращение самых вредных выбросов, то есть повышенные требо­вания к топливу, запрет на использование сернистых угля и нефти.

Внедрение новых технологий: использование солнечной, ветровой, водной энергии.

Загрязнение атмосферы — глобальная проблема, и решение ее может быть осуществлено только международными усилиями.

Учащиеся заполняют первую строчку таблицы и устно отвечают на вопросы, предложенные к семинару.

Загрязнение литосферы

Литосфера загрязняется в первую очередь твердыми отходами, кото­рые накапливаются в отвалах, на свалках, хвостохранилищах и являются опасными источниками загрязнения земной поверхности.

Твердые отходы, как правило, сжигают, захоранивают или складиру­ют. Бытовой мусор состоит из бумаги, металла, древесины, стекла, поли­меров и др. Рекордсменом по объёму мусора надушу населения является США. Промышленных отходов больше, чем бытового мусора. Наиболее «грязными» отраслями промышленности являются — энергетика, ме­таллургия, химическая, целлюлозно-бумажная. Еще более опасным является нарушение горными выработками земель, общая площадь ко­торых составляет 12-15 млн га.

Экологически наиболее опасными являются токсичные отходы, ко­торые хранят в хранилищах, могильниках, на складах. К ним относятся тяжелые металлы (мышьяк, свинец, кадмий, ртуть), которые накаплива­ются в организме человека и обладают канцерогенным действием. 9/10 токсичных отходов приходится на развитые страны. На первом месте по их объему находится США, а на втором – Россия.

Особую проблему составляет захоронение радиоактивных отходов. Это отходы, образующиеся при работе атомных станций, атомоходов, пред­приятий военной промышленности. Больше всего радиоактивных отхо­дов образуется в США, России, Канаде, во Франции и в Великобритании.

Переработку твердых отходов производят на мусороперерабатываю­щих заводах (в США их более 300), отходы складируют в специально отведенных местах. В Англии избавляются таким образом от 90% твер­дых отходов. Часто отходы служат вторичным сырьем, например, для про­изводства строительных материалов.

Для облагораживания земель, нарушенных горными выработками, применяют рекультивацию.

Пути решения проблемы загрязнения литосферы:

Уменьшение материалоемкости производства.

Переработка отходов.

Ре культи вация земель.

Учащиеся отвечают на вопросы для обсуждения к семинару и запол­няют таблицу.

Загрязнение гидросферы

Огромную отрицательную роль играет антропогенное загрязнение вод суши. Главными источниками загрязнения являются промышленность, транспорт, сельское хозяйство, коммунальное хозяйство. В загрязнении вод наиболее велика доля промышленности, в особенности предприятий черной и цветной металлургии, энергетики, нефтепереработки и нефтехи­мии, деревообрабатывающей и целлюлозно-бумажной промышленности.

Сельское хозяйство, являясь крупным источником загрязнения, сбра­сывает во внутренние водоёмы химические удобрения, ядохимикаты, от­ходы животноводческих ферм. Водный транспорт сбрасывает в реки и озера большое количество отходов и нефтепродуктов.

Загрязнение делят на физическое, химическое и биологическое.

К физическому загрязнению относят загрязнение твердыми отхода­ми — мусором, потерями леса при молевом сплаве. Такое загрязнение не создает опасности для живых организмов, но затрудняет работу транс­порта, рыболовства и ухудшает качество ландшафта.

Химическое загрязнение вызывает попадание в водоемы кислот, ще­лочей, тяжелых металлов, удобрений, пестицидов, фенолов, нефти и неф­тепродуктов, радионуклидов.

Биологическое загрязнение — это загрязнение микроорганизмами, многие из которых являются болезнетворными. Загрязнение происходит при попадании в воду стоков химической, пищевой, целлюлозно-бумаж­ной промышленностей, а также стоков коммунального хозяйства городов.

Коммунальные стоки особенно велики в Северной Америке, Азии, Ев­ропе, по промышленным стокам лидирует Северная Америка, сельскохо­зяйственные стоки огромны в Азии, Северной Америке и в бывшем СССР.

Во многих районах загрязнение превышает возможности самоочище­ния водоемов.

В сточные канавы превратились реки Темза, Рейн, Миссисипи, Огайо, Потомак и многие реки России и стран СНГ.

Для спасения водоемов необходимы меры очистки — механической (удаление твердых частиц), биологической (переработка органических соединений микроорганизмами в растворенные безвредные вещества) и физико-химической (дистилляция, вымораживание и др.).

Любая очистка не дает 100% результата, поэтому для вторичного ис­пользования вод, необходимо разбавлять очищенные воды чистыми рус­ловыми водами. При этом на единицу объема обычно требуется 10-12- кратное разбавление, а иногда и в 100-кратном объеме.

В будущем необходимо основное внимание уделить мерам по пре­дупреждению загрязнения вод. Для этого используются новые методы: оборотные системы водоснабжения, малоотходные и безотходные техно­логии. В России только 2/3 стоков подвергаются очистке. На многих реках предельно допустимая концентрация (ПДК) загрязнений превы­шена в 10, а иногда в 100 раз. Наиболее загрязнен бассейн реки Волги.

Загрязнение Мирового океана

Источниками загрязнения вод являются: нефть и нефтепродукты, тя­желые металлы, пестициды, радиоактивные вещества, а также огромное количество твердых и жидких коммунально-бытовых отходов. 70% заг­рязнений связано с наземными источниками: большие города, промыш­ленность, сельское хозяйство, транспорт. Часто сильное загрязнение мо­рей и океанов наблюдается вдали от побережий и от источников загряз­нения. Это происходит потому, что течения переносят загрязнения далеко в океан. Океаны могут получать загрязнения из атмосферы с осадками и от тысяч морских судов. Внутренние моря загрязнены сильнее, чем окра­инные и открытые. Наиболее загрязнены: Средиземное, Северное, Крас­ное и Желтое моря, Мексиканский и Персидский заливы.

Наиболее опасно нефтяное загрязнение. Нефтяные углеводороды, по­падая в морскую воду, могут испариться и попасть в атмосферу, а также раствориться в воде, создав большую угрозу живым организмам. Третья часть растекается по водной поверхности. Нефтяная пленка препятствует проникновению солнечного света, затрудняет испарение воды, снижает газообмен между атмосферой и водами океана, уменьшает содержание кислорода в морской воде. Морской транспорт является основным ис­точником загрязнения вод океана. Главный виновник загрязнения — тан­керный флот. Нефть в воду попадает при загрузке и разгрузке танкеров в портах, мойке и чистке грузовых танков и особенно при авариях танке­ров. Аварии танкеров могут быть вызваны поломками, пожарами. Иног­да на танкерах происходят взрывы, они попадают на рифы и камни. У юж­ной оконечности Африки причиной крушений танкеров часто являются «волны-убийцы», высота которых достигает 20 м. Такие волны разламы­вают корпус судна.

Другими источниками загрязнения нефтью морской воды являются разведка и добыча нефти на шельфе, военные действия (во время ирано­иракской войны более 150 танкеров были повреждены). Экологической катастрофой явился намеренный сброс в Персидский залив 1.5 млн тонн нефти, предпринятый Ираком в начале 1991 года во время оккупации Кувейта. Такой сброс по масштабам можно сравнить с одновременной аварией нескольких супертанкеров. Наиболее загрязнен нефтью Атлан­тический океан. Причинами этого являются: добыча нефти в Северном море, массовая транспортировка нефти по Средиземному и Северному морям. У побережья Африки проходят трассы супертанкеров, и ведется добыча нефти в Гвинейском заливе. Также трассы супертанкеров прохо­дят у берегов Северной Америки. Шельфовая добыча нефти ведется в Мексиканском заливе и Карибском море.

Значительная часть Атлантики покрыта нефтяной пленкой и нефтя­ными комками.

В Тихом океане наиболее загрязнено побережье Азии, так как там проходят трассы супертанкеров, и ведется шельфовая добыча нефти. В Индийском океане наиболее загрязнена нефтью часть, прилегающая к Персидскому заливу.

Средний показатель загрязнения Мирового океана составляет 5-10 мг/л. При более высокой концентрации многие рыбы не могут суще­ствовать, а их икра погибает уже при концентрации 0,01-0,1 мг/л. В Ми­ровом океане есть зоны с концентрацией 50-300 мг/л!

Особую опасность представляет радиоактивное загрязнение Мирово­го океана. На дне морей и океанов проводилось захоронение радиоак­тивных отходов в зацементированных контейнерах с 1946 года (США). А с 1949 года многими странами Европы (Великобритания, Франция, Ита­лия, Швеция, Германия, Бельгия) и Азии (Япония, Китай, Республика Корея), и Новой Зеландией. С 1980-х годов захоронение радиоактив­ных отходов резко сократилось.

В 1973 году была подписана Международная конвенция, запрещаю­щая сброс нефтяных отходов вблизи побережья и ограничивающая сброс отходов в открытый океан. С 1981 года вступила в силу Конвенция по охране человеческой жизни на море, которая потребовала специального дооборудования танкеров.

В России больше всего сточных вод сбрасывается в Балтийское, Азов­ское и Каспийское моря. Большая доля загрязнений приходится на нефтяное загрязнение из-за аварий танкеров. В 1981 году в Куршском заливе Балтийского моря произошла авария на танкере «Глобе Аси- ми», в 1997 году во время шторма в Японском море раскололся на две части танкер «Находка» с грузом мазута. Около 250 судов а