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

I. 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.

II. 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.

Первые десять стран по размерам выбросов углерода в атмосферу Земли в середине 1990-х годов:

Страна	Выброс, млн. т	Доля в глобальном выбросе, %	Выброс на душу населения, т
США	1400	22,9	5,3
Китай	810	13,3	0,7
Россия	440	7,2	2,9
Япония	300	5,0	2,4
Германия	235	3,8	2,9
Индия	230	3,8	0,3
Великобритания	160	2,7	2.7
ЮАР	160	2,7	3,5
Канада	160	2,7	5,3
Италия	120	2,0	2,1

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:

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

2. 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:

1. Уменьшение материалоемкости производства.

2. Переработка отходов.

3. Рекультивация 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.

Годовой объем сброса сточных вод (по «Экологическому энциклопедическому словарю»):

Страны и регионы	Коммунальные сбросы (км3/год)	Промышленные сточные воды (км3/год)	Сельскохозяйственные сточные воды (км3/год)
Северная Африка	3	4,5	35
Северная Америка	46	265	115
Южная Америка	10	24	15
Азия	35	88	320
Европа	38	174	15
СССР	18	105	80

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 ирано-иракской 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 Асими», в 1997 году во время шторма в Японском море раскололся на две части танкер «Находка» с грузом мазута. Около 250 судов атомного флота сбрасывали радиоактивные отходы в моря Атлантического и Тихого океанов.

III. Обсуждение вопросов семинара

Таблица, которую учащиеся заполняют в процессе слушания докладов:

Проблема загрязнения	Источники загрязнения	Последствия загрязнения	Пути решения проблемы
Загрязнение атмосферы
Загрязнение гидросферы
Загрязнение литосферы

Вопросы для обсуждения:

(Записаны на доске или в тетради.)

1. Почему проблема загрязнения приобрела глобальный характер?

2. Какие проблемы загрязнения вод Мирового океана являются наиболее острыми?

3. Какова роль России в загрязнении вод Мирового Океана?

4. Какие пути природоохранных мероприятий вы можете предложить?

IV. Домашнее задание

1. Тема № 2. (По желанию — дополнительный текст.)

2. Задание в блоке добывания знаний и умений № 10 (1, 2) или № 9.