РЕАЛИЗАЦИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО КОМПОНЕНТА ФГОС В ПРОВЕДЕНИИ ЗАНЯТИЙ ПО ДИСЦИПЛИНЕ «ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ»

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ САРАТОВСКОЙ ОБЛАСТИ
ГАУ ДПО «СОИРО»
КАФЕДРА ЕСТЕСТВЕННО-НАУЧНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
ТЕМА: РЕАЛИЗАЦИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО КОМПОНЕНТА ФГОС В ПРОВЕДЕНИИ ЗАНЯТИЙ ПО ДИСЦИПЛИНЕ «ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ»
Татьяна Васильевна Иванова
преподаватель ГАПОУ СО
«Саратовский областной
химико-технологический
техникум»
Саратов, 2015
Содержание
Введение 3
Технологическая карта занятий 5
Заключение. Подведение итогов 20
Список использованных источников 22
Введение
Данная работа содержит технологическую карту занятий по дисциплине «Экологические основы природопользования» для студентов 2 курсов специальностей 18.02.09 «Переработка нефти и газа» и 13.02.11 «Техническая эксплуатация и обслуживание электрического и электромеханического оборудования» на тему «Загрязнение биосферы объектами хозяйственной деятельности».
Предусмотрено рабочей программой дисциплины по этой теме:
- лекционный материал – 4 ч
- практические занятия – 4 ч
- внеаудиторная самостоятельная работа – 8 ч.
Эта тема является второй темой, предусмотренной рабочей программой дисциплины, после темы «Сущность и основные виды природопользования».
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:
организовывать собственную деятельность, выбирать типовые методы и способы выполнения профессиональных задач, оценивать их эффективность и качество (ОК-2);
принимать решения в стандартных и нестандартных ситуациях и нести за них ответственность (ОК-3);
осуществлять поиск и использование информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач, профессионального и личностного развития (ОК-4);
использовать информационно-коммуникационные технологии в профессиональной деятельности (ОК-5);
работать в коллективе и команде, эффективно общаться с коллегами, руководством, потребителями (ОК-6);
брать на себя ответственность за работу членов команды (подчиненных), результат выполнения заданий (ОК-7);
самостоятельно определять задачи профессионального и личностного развития, заниматься самообразованием, осознанно планировать повышение квалификации (ОК-8);
быть готовым к смене технологий в профессиональной деятельности (ОК-9);
обеспечивать выполнение производственного задания по объему производства и качеству продукта (ПК 4.2);
обеспечивать соблюдение правил охраны труда, промышленной, пожарной и экологической безопасности (ПК 4.3).
Цель занятий:
Образовательная: поднять студентов на новый уровень осмысления глобальных проблем, связанных с загрязнением биосферы объектами хозяйственной деятельности; дать знания о том, что такое загрязнения, классификацию загрязнений; максимально актуализировать их знания по другим предметам.
Развивающая: развивать навыки работы с раздаточным материалом (письменными источниками, тестами); навыки групповой работы; учить анализировать полученную информацию, развивать воображение, учить видеть причинно-следственные связи; вести аргументированный спор.
Воспитательная: обратить внимание на нравственные аспекты в разрешении глобальных проблем, связанных с загрязнением биосферы объектами хозяйственной деятельности; вызвать у студентов чувство ответственности за судьбу Планеты, Общества и Человека.
Используемые технологии: Здоровьесбережение. Проблемное обучение. Развивающее обучение.
Тип занятий: урок изучения нового материала, проектная (исследовательская) деятельность.
Вид занятий:
- лекции с элементами аналитической беседы, решением ситуационных задач, - практические занятия,
- просмотр презентации на тему «Экотоксиканты - особо опасные загрязнители биосферы», выполненную как проектная (исследовательская) деятельность во время, отведенное для внеаудиторной самостоятельной работы в кружке «Твоя безопасность».
Оборудование: компьютер, экран, проектор, учебники, дополнительная литература, схемы и таблицы по теме, творческие презентации.
Основные понятия: загрязнения, глобальные проблемы, озоновые дыры, парниковый эффект, опустынивание, кислотные дожди, концепция устойчивого развития, глобальный прогноз.

1. Вступительное слово преподавателя
Для человека, как для любого другого биологического вида, природа – среда жизни и источник существования. Как биологический вид, человек своей жизнедеятельностью влияет на природную среду не больше, чем другие живые организмы. Однако, это влияние несравнимо с тем огромным воздействием, которое оказывает человечество на природу благодаря своему труду. Преобразующее влияние человечества на природу неизбежно, оно усиливается по мере развития общества, увеличения числа и массы веществ, вовлекаемых в хозяйственный оборот. Вносимые человеком изменения сейчас приобрели настолько крупные масштабы, что превратились в угрозу нарушения существующего в природе равновесия и препятствие для дальнейшего развития производительных сил. Долгое время люди смотрели на природу как на неисчерпаемый источник необходимых для них материальных благ. Однако, сталкиваясь с отрицательными последствиями своего воздействия на природу, они постепенно пришли к убеждению в необходимости ее рационального использования и охраны.
2. Повторение пройденного материала в форме тестирования
Задание 1. Тест
1. Природопользование - это:
1.Использование человеком природной среды
2.Воздействие на природную среду
3.Охрана окружающей среды
2. Основным объектом экологии является:
1.Биосфера
2.Экосистема
3.Биологический вид
3. Предметом изучения экологических основ природопользования является:
1.Использование человеком природной среды
2.Воздействие на природную среду
3.Взаимодействие и взаимосвязь человека, человеческого общества со средой своего обитания
4. Целью экологических основ природопользования является:
1.Изучение основных закономерностей рационального взаимодействия общества и природы
2.Взаимодействие и взаимосвязь человека, человеческого общества со средой своего обитания
3.Использование человеком природной среды
5. Экологические основы природопользования - это:
1.Изучение основных закономерностей рационального взаимодействия общества и природы
2.Научно-практическая дисциплина, призванная быть основой оптимизации взаимоотношений человека с биосферой
3.Моделирование экологических процессов
3. Изучение новой темы
Введение. В современных условиях обострились факторы риска, которые глобально влияют на развитие мировой цивилизации. Нам предстоит на основе анализа подняться на новый уровень осмысления глобальных проблем, связанных с загрязнением биосферы объектами хозяйственной деятельности. Актуализируйте ваши знания из курсов химии, физики, биологии, экологии, ОБЖ.
3.1 Что такое загрязнения и загрязнители?
Загрязнения – привнесение в окружающую среду или возникновение в ней новых, обычно не характерных для нее физико-химических и биологических веществ и агентов, оказывающих негативное воздействие на человека и экосистему.
Загрязнитель – субъект воздействия (физический агент, химическое вещество или биологический вид) на окружающую среду, количество которого выше естественного уровня.
3.2 Классификация основных загрязнителей окружающей среды
По происхождению выделяют естественные и антропогенные (связанные с деятельностью человека) загрязнения. Естественное загрязнение возникает в результате природных, как правило, катастрофических процессов (например, мощного извержения вулкана, наводнения и т.п.).
С развитием производственной деятельности все большая доля в загрязнении окружающей среды приходится на антропогенные загрязнения. Их подразделяют на локальные и глобальные.
Локальные загрязнения связаны с городами и промышленными регионами. Глобальные загрязнения влияют на биосферные процессы в целом на Земле и распространяются на огромные расстояния. Антропогенное загрязнение возникает в результате деятельности людей, в том числе их прямого или косвенного влияния на интенсивность естественного 388238911182353110865112141011963401146810001939290622935ЗАГРЯЗНЕНИЯ
00ЗАГРЯЗНЕНИЯ
загрязнения.

Рис.1. Классификация загрязнений
Вопросы обучающимся: Как вы думаете, может ли загрязнение быть вызвано любым агентом, в том числе самым чистым? Все то, что находится не в том месте, не в то время и не в том количестве, которое естественно для природы и выводит ее из состояния равновесия – это загрязнение или нет?
3.3 Загрязнители атмосферы
Загрязнители воздуха разделяют на механические, химические, физические и биологические.
Механические загрязнители - пыль, мусор. Они образуются при сжигании органического топлива и в процессе производства строительных материалов.
При таком виде загрязнения наиболее вредными являются частицы диаметром до 0,005 мм. С запыленностью воздуха связаны многие болезни: туберкулез, аллергические заболевания бронхов и др.; высокая концентрация пыли в воздухе вызывает атрофию слизистых оболочек носа, кровотечения.
Ученые установили прямую связь между загрязнением воздуха и частотой заболеваний раком дыхательных путей в городах с населением свыше 1 млн. человек. Заболевания глаз, в том числе хронические конъюнктивиты, нередко связаны с физическим загрязнением воздуха. Наличие пыли в атмосфере уменьшает поступление к поверхности Земли ультрафиолетовых лучей.
Зеленые насаждения очищают воздух от пыли и ослабляют действие других вредных примесей. Например, еловое насаждение собирает из воздуха 32 т пыли на 1 га, сосновое - 36,4 т, буковое - 68 т на 1 га. Лес, будучи способным отфильтровывать ежегодно до 50-70 т пыли на площади в 1 га, ослабляет опасность заболевания как перечисленными, так и многими другими заболеваниями.
Химические загрязнители - это проникшие в экосистему чуждые ей вещества или присутствующие в ней, но в концентрациях, превышающих норму и способные накапливаться в организмах (экотоксиканты).
Наибольшее загрязнение воздуха происходит при сжигании топлива для нужд промышленности, отоплении жилищ, при работе транспорта; сжигании и переработке бытовых и промышленных отходов, образующихся в результате промышленных выбросов. Вследствие неполного сгорания образуются зола и вредные газы.
Самыми распространенными токсичными веществами, загрязняющими атмосферу, являются следующие:
Соединения углерода: углекислый газ СО2, который не вреден в малых концентрациях (но экологи считают, что если не удастся уменьшить выброс в атмосферу углекислого газа, то нашу планету ожидает катастрофа, связанная с повышением температуры вследствие так называемого парникового эффекта), окись углерода (СО), очень токсичен, но быстро диффундирует в атмосфере; несгоревшие углеводороды или окисленные вещества (альдегиды и кислоты).
Соединения серы: сернистый ангидрид (SО2), который может переходить в серный ангидрид (SО3) и в присутствии воды или ее паров образует серную кислоту (H2SО4).
Окислы азота (NO и NOa) - благоприятные условия для их образования создаются при высоких температурах.
Над большими городами мира все чаще «повисает» фотохимический смог. Он образуется в результате фотохимического взаимодействия слагающих его компонентов с атомарным кислородом. Фотохимический смог образуется обычно в период температурных инверсий, когда загрязненный воздух зажат верхним теплым слоем, что предотвращает вертикальный перенос загрязнений. Наиболее крупная катастрофа, вызванная токсическим туманом, произошла в Лондоне в 1952 г. В связи с низкой температурой и полным отсутствием ветра Лондон был 5 дней окутан почти непроницаемым туманом. За это время погибло около 4 тыс. чел., до 10 тыс. чел. тяжело заболели.
Лесонасаждения могут служить как механическим препятствием для газа (и таким образом уменьшать его концентрацию), так и быть защитой против химического загрязнения атмосферы. Степень защитного влияния зависит от состава и концентрации загрязнителей и от характера самого леса.
Видами, поглощающими SО2 в больших количествах, считаются тополь бальзамический, ясень зеленый, липа обыкновенная и береза пушистая. Фенолы усваиваются более всего акацией белой, бузиной красной и шелковицей белой. Поэтому опавшую листву важно не сжигать, а закапывать, чтобы вредные вещества разлагались в земле, а не высвобождались в атмосферу.
Значительна роль зеленых насаждений в балансе углекислоты. Растения способны поглощать окись углерода и высвобождать кислород в течение всего вегетационного периода, поэтому лес является большим защитным фактором в борьбе с избытком СО2, попадающего в атмосферу в густонаселенных индустриальных районах.
Один гектар лесонасаждений поглощает за 1 час весь углекислый газ, который выделяет за это время 200 человек, т. е. 8 кг. Углерод остается в листьях и используется ими для создания органических веществ, кислород выделяется в атмосферный воздух.
Одно широколиственное дерево с проекцией кроны 150 м2 дает за 10 лет количество кислорода, нужное для 2 лет жизни одного человека. Наиболее активны в этом отношении тополя. Средневозрастной тополь поглощает в период вегетации до 40 кг углекислоты в час.
Физические загрязнители – это избыточные источники энергии, поступающие в биосферу от техногенных причин. Например, тепловые (поступление в атмосферу нагретых газов); световые (ухудшение естественной освещенности местности под воздействием искусственных источников света); шумовые (превышение допустимого уровня шумов); электромагнитные (от линий электропередач, радио, телевидения, работы промышленных установок); радиоактивные (попадание радиоактивных веществ в атмосферу), озоноразрушающие (выделения хладонов в атмосферу).
Одним из неблагоприятных факторов городской среды является шум, представляющий собой беспорядочные непериодические колебания звука различной физической природы (рис. 1).
Шум автотранспорта, как правило характеризующийся низкой частотой, распространяется на более дальние расстояния, чем шум высокой частоты.
В гигиенических и клинических исследованиях выявлено, что даже кратковременное воздействие шума способно вредно отразиться практически на всех функциональных системах организма. Наиболее ранимы сердечно-сосудистая и нервная система. Установлено, что шум в пределах 30-40 дБ является зоной комфорта, выше 120 дБ - болевой порог для человека.
Защиту от источников шума могут обеспечить зеленые насаждения. От внутригородского шума хорошо защищают вьющиеся растения. Например, виноград пятилисточковый, покрывающий стену жилого дома, почти наполовину снижает уровень шума в квартирах.

Рис.2. Ориентировочные уровни шума (дБ) в различных ситуациях
Шумозащитные свойства зеленых насаждений зависят от ширины, густоты и дендрологического состава, а также высоты деревьев и конструкции полосы: свободное размещение деревьев в шахматном порядке более эффективно, чем размещение рядами. Защитная полоса деревьев шириной 100 м заглушает шум автомашин на 30%, мопедов - на 25%, трамваев - на 23%.
Более надежная защита от шума достигается установкой шумозащитных ограждений (бетонных, металлических, стеклянных, деревянных) от источников шума.
Конец первой половины XX в. принес миру новую опасность — загрязнение воздуха, а также почвы и воды продуктами радиоактивного деления. Особенно опасными радиоактивными изотопами являются стронций-90, цезий- 135, цезий-137 и некоторые другие изотопы.
Лесные экосистемы играют значительную роль в ослаблении последствий ядерных взрывов в виде радиоактивных загрязнений атмосферы. Лесной биогеоценоз способен задерживать, перераспределять и аккумулировать радиоактивную пыль: часть радионуклидов задерживается пологом и используется листвой и хвоей, часть их смывается и сдувается, определенное количество проникает под полог вместе с опадом или через свободные промежутки в пологе поступает в подстилку и почву, где происходят дальнейшие превращения и перемещения. Листья и хвоя деревьев могут собирать до 50% радиоактивного йода. Активность радиоактивных осадков в незащищенных лесом местах оказывается в 32 раза выше. В этом проявляется прямое защитное влияние лесных экосистем на человека.
Биологические загрязнители - чуждые экосистеме виды организмов. Загрязнение микроорганизмами называют также бактериологическим.
Особенно опасным является специальное или случайное загрязнение атмосферы штаммами болезнетворных микроорганизмов, создаваемых в лабораториях вооруженных сил некоторых стран. В атмосфере, особенно во время эпидемий, находится неисчислимое количество вирусов и бактерий.
Растения экосистемы способны бороться с чуждыми ей видами с помощью выделяемых ими специфических веществ, которые называют фитонцидами. Они играют важную роль во взаимотношениях различных биоценозов. Хотя некоторые фитонциды оказывают сильное воздействие на многоклеточные организмы и способны даже убивать насекомых, самое большое влияние они оказывают на бактериальную и грибковую флору.
Фитонциды дубовой листвы убивают на расстоянии возбудителей дизентерии и паратифа. От фитонцидов, выделяемых листьями эвкалиптов, погибает золотистый стрептококк, пихтовой хвои - возбудитель дифтерии, сосновой хвои - возбудитель туберкулеза. Для возбудителей дизентерии губительны также фитонциды, выделяемые тополем, и т. д.
Один гектар можжевеловых зарослей выделяет в день 30 кг фитонцидов, которые не только уничтожают вредные микроорганизмы, но даже отпугивают мух и других насекомых. Можжевеловые заросли площадью 1 га способны стерилизовать воздух большого города.
Например, в 1 м3 воздуха соснового леса содержится лишь 200-300 бактерий, т. е. в 2 раза меньше, чем в смешанном лесу. Сосновый лес почти лишен вредных микроорганизмов, а воздух в нем практически стерилен даже в непосредственной близи от городов.
Практическое занятие 1:
Тема: Оценка вклада населения планеты в уменьшение концентрации кислорода
Цель: определить потребление кислорода одним человеком и всем человечеством планеты
Основные понятия:
Кислород – основной биогенный элемент, входящий в состав молекул всех важнейших веществ, обеспечивающих структуру и функции клеток – белков, углеводов, липидов и др. В каждом растении или животном кислорода больше, чем любого другого элемента (в среднем≈70%). Мышечная ткань человека содержит 16% кислорода, костная ткань 20%, всего в организме среднего человека (масса тела 70 кг) содержит 43 кг кислорода. В организм животных и человека кислород поступает, в основном, через органы дыхания (свободный О2) и с водой (связанный О2). Потребность организма в кислороде определяется уровнем (интенсивностью) обмена веществ, зависящих от массы и поверхности тела, возраста, пола, характера питания. Небольшие количества кислорода (из так называемых кислородных подушек) дают некоторое время дышать больным, у которых затруднено дыхание. Свободный кислород является побочным продуктом процесса фотосинтеза зеленых растений.
Для расчета потребления кислорода одним человеком в год используется формула:
mO2= VO2∙ ρO2, где
mO2- масса кислорода, потребленная человекомρO2- плотность кислорода = 1,3 кг/м3
VO2- объем потребленного кислорода, м3/год
VO2= Vл∙ω∙ν∙c∙t, где
Vл- средний объем легких человека = 4 л
ω - средняя частота дыхания = 30 дых/мин
ν - средний газообмен в легких = 30%
с – период времени = 1440 мин/ сутки
t – период времени = 365 дней
Для оценки вклада населения планеты как потребителя кислорода в уменьшение его концентрации используется формула:
DN=mO2∆Q ∙100%, гдеDN- вклад населения в уменьшение концентрации кислорода, %
mO2 – масса кислорода, потребленная человечеством. Население планеты N = 5,6 млрд.человек = 5,6∙109
∆Q – ежегодное уменьшение содержания кислорода в атмосфере = 3∙1011т
Задание:
Рассчитать ежегодное потребление кислорода одним человеком при том, что содержание кислорода в атмосфере 1,2 • 1015 т. Ежегодное уменьшение содержания кислорода в атмосфере равно 3 • 1011 т. Население планеты 5,6 млрд. человек. Средний объем легких человека 4 л. Средняя частота дыхания 30 дых/мин. Средний газообмен в легких 30%. Содержание кислорода в воздухе 21%.
Оцените вклад населения планеты как потребителя кислорода в уменьшение его концентрации, используя вышеприведенные данные.
Дано:
QO2 = 1,2 ∙1015т
∆Q = 3∙1011т
N = 5,6 млрд.чел. = 5,6∙109
Vл= 4 л
ω = 30 дых/мин
ν = 30%
с = 1440 мин
t = 365 дней
СO2 = 21%
ρO2 = 1,3 кг/м3
Найти: DN = ?Решение:
Чтобы рассчитать массу потребленного кислорода одним человеком в год, необходимо рассчитать объем потребленного кислорода:
1.VO2=Vл∙ω∙ν∙c∙t=4∙30∙0,3∙0,21∙1440∙365=
=3,97∙ 106 л/год = 3,97∙ 103 м3/год
Зная объем потребленного кислорода, рассчитываем массу:
2. mO2=3,97∙ 103 ∙ 1,3=5,2 ∙ 103 кг=5,2 тЗная объем потребленного кислорода одним человеком, рассчитываем массу потребленного кислорода всем населением планеты:
3. mO2=5,2∙5,6∙109=29,12∙109=0,291 ∙1011 тРассчитываем вклад населения в уменьшение концентрации кислорода:
4. DN=0,291∙10113∙1011 ∙100% = 0,097 ∙100% ≈10%
Ответ: один человек потребляет кислорода 3,97∙ 103 м3/год; вклад населения планеты как потребителя кислорода в уменьшение его концентрации равен 10%.
Практическое занятие 2:
Тема: Электромагнитное загрязнение окружающей среды
Цель: определить минимальное безопасное расстояние, на котором можно находиться вблизи источника электромагнитного загрязнения
Основные понятия:
Основными величинами при нормировании электромагнитных полей являются напряженность электрического поля Е и напряженность магнитного поля Н.
Напряженность электрического поля (Е) – это сила, действующая на единичный неподвижный положительный заряд, помещенный в данную точку поля. Единицы измерения – [В/м; Н/Кл]. В поле с Е = 1 В/м на заряд 1 Кл действует сила 1 Н.
Е= Q4 πr2ε ,где Q – точечный заряд;
ε - диэлектрическая проницаемость среды, Ф/м - число, показывающее во сколько раз кулоновская сила в вакууме больше такой же силы в данной среде: ε = Fвак/Fср. Зависит от материала среды.; r – расстояние от рассматриваемой точки до заряда, м.
Напряженность магнитного поля (Н) – это сила, действующая на точку в магнитном поле. Единицы измерения - [А/м].
Н= I2 πr ,где I – сила тока, текущего по проводу, которая создает магнитное поле;
r – расстояние от рассматриваемой точки до заряда.
Взаимосвязь Н с Е в воздухе или вакууме выражается следующим образом:
Е = 377 Н
Плотность потока энергии (S) – это количество энергии, которое протекает за 1 с через площадку, расположенную перпендикулярно движению волны. Единицы измерения - [Вт/м].
S(r)/= ηP04πr2 ,где r – расстояние от источника тока, м;
η - потеря мощности у источника, (КПД);
Р0 – мощность источника, Вт.
При S(r)/ < S0:
r= ηP0/4πS0,где S0 – допустимая плотность потока энергии, Вт/см2.
Задание.
Считая, что на внешнее излучение уходит 5% мощности СВЧ-печи, определить безопасное расстояние, на котором можно находиться вблизи печи, если допустимая плотность потока энергии 103 мкВт/см2 (в системе СИ 103 ∙ 10-6/10-4 = 10 Вт/м2) при работе печи не более 20 мин.
СВЧ-печь считать за точечный источник излучения мощностью 1 кВт.
Ответить на вопрос: к какому виду загрязнений относится электромагнитное?
Дано:
S0 = 103 мкВт/см2 = 10 Вт/м2
η = 5%
Р0 = 1 кВт = 103
Найти: r > r0.
Решение: Считая СВЧ-печь точечным источником излучения, произведем вычисления:
r0 = 0,05∙103/4∙3,14∙10= 0,63 мОтвет: находиться от источника электромагнитного загрязнения можно только на расстояниях, больших, чем r > r0 = 0,63 м; электромагнитное загрязнение относится к физическим.
3.4 Загрязнители гидросферы
Ситуация с питьевой водой в России характеризуется как критическая - это прямая угроза здоровью населения. Вода может быть причиной различных изменений в организме и способствовать возникновению инфекционных и неинфекционных заболеваний человека. Примеси, от которых зависит безопасность ресурсов питьевой воды, подразделяются на следующие категории.
Неорганические химические вещества, к числу которых относится ртуть, кадмий, нитраты, свинец и их соединения, а также соединения хрома, меди. Содержатся они в сточных водах предприятий металлургической, машиностроительной и горнодобывающей промышленности. Такие загрязнения содержат песок, глинистые и рудные включения, шлак, растворы минеральных солей, кислот, щелочей и др.
Ядовитые вещества сточных вод оказываются токсичными для гидробионтов и нередко вызывают их гибель. В небольших дозах они изменяют обмен веществ, приводят к бесплодию и мутагенным явлениям.
Разные гидробионты обладают неодинаковой устойчивостью по отношению к отдельным токсикантам. Например, мышьяк для планктонных рачков, дафний и циклопов смертелен в концентрациях 0,25-2,5мг/л, а для рыб - 10-20 мл/л.
Органические загрязнители могут быть растительного, животного и химического происхождения. К растительным относятся остатки бумаги, плодов и овощей, растительные масла и др. Основным химическим веществом этого рода загрязнений является углерод. Загрязнители животного происхождения – физиологические выделения людей, животных, остатки жировых и мускульных тканей, клеевые вещества и пр. Они характеризуются значительным содержанием азота. К органическим химическим загрязнителям относятся нефть и нефтепродукты, пестициды, полихлорбифенилы; сточные воды; отходы кожевенных, целлюлозно-бумажных, пивоваренных производств.
Наибольшую угрозу чистоте водоемов представляют нефтяные масла. Эти очень стойкие загрязняющие вещества могут распространяться на расстояния более 300 км от источника. Легкие фракции нефти, плавая по поверхности воды, образуют пленку, изолирующую и затрудняющую газообмен. При этом одна капля нефтяного масла, растекаясь по поверхности, образует пятно диаметром 30-150 см, а 1т - 12 км2 нефтяной пленки. Пленка нефти обладает большой подвижностью, стойка к окислению, а тяжелые масла (мазут) оседают на дно водоемов, вызывая токсическое поражение придонной фауны.
Сильно загрязняет и засоряет реки молевой сплав леса. Усиливает засорение рек сброс отходов лесозаводов (опилки, кора и др.). Часть бревен тонет, их количество увеличивается из года в год, образуя иногда слой в 3 м толщиной. Гниющие древесина и кора отравляют воду, она становится «мертвой».
Бактериальными и биологическими загрязнителями являются различные микроорганизмы, дрожжевые и плесневые грибки, мелкие водоросли и бактерии, в том числе возбудители тифа, паратифа, дизентерии, а также яйца гельминтов, поступающие с выделениями людей и животных. Бактериальную загрязненность сточных вод характеризуют величиной коли-титра, т. е. наименьшим объемом воды в миллиметрах, в котором содержится одна кишечная палочка (бактерия коли). Так, если коли-титр равен 10, это значит, что в 10 мл найдена 1 кишечная палочка. Этот вид загрязнителей свойствен бытовым водам, а также сточным водам боен, кожевенных заводов, шерстомоек, больниц и др. Общий объем бактериальной массы достаточно велик: на каждые 1000 м3 сточных вод - до 400 л.
Загрязнения большей частью содержат около 42% минеральных веществ и до 58% органических.
Водная экосистема обладает чрезвычайно ценным свойством непрерывного самовозобновления под влиянием солнечной радиации и самоочищения. Оно заключается в перемешивании загрязненной воды со всей ее массой и минерализации органических веществ и отмирания внесенных бактерий. Агентами самоочищения являются бактерии, грибы и водоросли. Установлено, что р ходе бактериального самоочищения через 24 часа остается не более 50% бактерий, через 96 часов — 0,5 %. Процесс бактериального самоочищения сильно замедляется зимой.
Чтобы обеспечить самоочищение загрязненных вод, необходимо их многократное разбавление чистой водой. Если ее загрязнение настолько велико, что самоочищения воды не происходит, существуют специальные методы и средства для ликвидации загрязнений, поступающих со сточными водами.
Радиоактивные загрязнители представляют большую угрозу жизни водоемов как экосистем и здоровью людей. Их источники - испытания термоядерного оружия под водой, заводы по очистке урановой руды и по переработке ядерного горючего для реакторов, атомные электростанции, места нахождения радиоактивных отходов.
3.5 Загрязнители литосферы
Основными загрязнителями почвы являются:
пестициды, применяемые для борьбы с сорняками, насекомыми и грызунами — вредителями сельскохозяйственных культур.
Ежегодное применение пестицидов в сельском хозяйстве в России с 1980 по 1991 г. находилось на одном уровне и составляло примерно 150 тыс. т, а в 1992 г. снизилось до 100 тыс. т;
удобрения
нефть и продукты нефтепереработки (канцерогенные вещества от автотранспорта). Загрязнение почв нефтью в местах ее добычи, переработки, транспортировки и распределения превышает фоновое в десятки раз.
В почве всегда присутствуют канцерогенные (химические, физические, биологические) вещества, вызывающие опухолевые заболевания у живых организмов, в том числе и раковые;
выбросы промышленных предприятий. Почвы вокруг больших городов и крупных предприятий цветной и черной металлургии, химической и нефтехимической промышленности, машиностроения, ТЭС на расстоянии в несколько десятков километров загрязнены тяжелыми металлами, соединениями свинца, серы и другими токсичными веществами. Среднее содержание свинца в почвах 5-километровой зоны вокруг ряда обследованных городов России находится в пределах 0,4-80 ПДК. Среднее содержание марганца вокруг предприятий черной металлургии колеблется в пределах 0,05-6 ПДК;
свалки бытовых и промышленных отходов. Особую проблему в городской среде, связанную исключительно с высокой численностью населения, составляет ликвидация бытовых отходов, в особенности неорганических. Количество отходов возрастает с повышением уровня жизни в городе, а эффективных способов их переработки и ликвидации разработано на сегодня ничтожно мало. Немногочисленные виды, паразитирующие на отбросах, - крысы, вороны, воробьи, а в последнее время и чайки - становятся разносчиками возбудителей заболеваний животных и человека.
Вывоз промышленных и бытовых отходов на свалки ведет к загрязнению и нерациональному использованию земельный угодий, загрязнению атмосферы, поверхностных и грунтовых вод, росту транспортных расходов и безвозвратной потере ценных материалов и веществ.
Вопросы обучающимся: Зимой для таяния ледяной корки на дорогах часто используют соль. Это способствует значительному сокращению дорожно-транспортных происшествий. Какие изменения происходят в водоемах и в почве рядом с дорогой? Как и почему может измениться состояние деревьев и травы рядом с дорогой?
Ситуационная задача:
В настоящее время на улицах, оврагах, лесах можно увидеть множество несанкционированных («партизанских») свалок.
Опишите влияние таких свалок на окружающую среду.
Тест:
1. Загрязнения - это:
1.Вещества, являющиеся результатом деятельности человека
2.Вещества, возникающие в результате природных процессов
3.Привнесение в окружающую среду или возникновение в ней новых, обычно нехарактерных физико-химических и биологических веществ и агентов, оказывающих негативное воздействие на человека и экосистему
2. Естественные загрязнения:
1.Возникающие в результате природных процессов, то есть жизнедеятельности живых организмов, извержений вулканов, лесных пожаров
2.Являющиеся результатом деятельности человека, имеющие огромные масштабы
3.Нехарактерные физико-химические и биологические вещества и агенты, оказывающие негативное воздействие на человека и экосистему
3. Антропогенные загрязнения:
1. Возникающие в результате природных процессов, то есть жизнедеятельности живых организмов, извержений вулканов, лесных пожаров
2.Являющиеся результатом деятельности человека, имеющие огромные масштабы
3.Нехарактерные физико-химические и биологические вещества и агенты, оказывающие негативное воздействие на человека и экосистему
4. К химическим загрязнениям относятся:
1.Электромагнитное излучение, тепловое, шумовое, радиационное
2.Тяжелые металлы, пестициды, СПАВ, пластмассы, аэрозоли
3.Вирусы, грибки, продукты генной инженерии
5. К физическим загрязнениям относятся:
1.Электромагнитное излучение, тепловое, шумовое, радиационное
2.Тяжелые металлы, пестициды, СПАВ, пластмассы, аэрозоли
3.Вирусы, грибки, продукты генной инженерии
6. К биологическим загрязнениям относятся:
1.Электромагнитное излучение, тепловое, шумовое, радиационное
2.Тяжелые металлы, пестициды, СПАВ, пластмассы, аэрозоли
3.Вирусы, грибки, продукты генной инженерии
3.6 Самостоятельная работа обучающихся под руководством преподавателя (исследовательская деятельность)
Сегодня мы с вами больше говорим об отрицательном воздействии человеческой деятельности на природу. Разумеется, не всякая техногенная деятельность приводит к «обезображиванию» лика Земли. Искусственные ландшафты – сельскохозяйственные и частично городские – бывают не только прекрасными с эстетической точки зрения, но и «надежными» в экологическом отношении.
Просмотр и обсуждение презентации на тему «Экотоксиканты-особо опасные загрязнители биосферы», подготовленную студентом специальности 13.02.11 «Техническая эксплуатация и обслуживание электрического и электромеханического оборудования» Плющевым Сергеем, и занявшая на выставке научно-технического творчества 1 место.
4. Заключение. Подведение итогов занятий
В заключении можно отметить, что охрана окружающей среды от загрязнений – это задача нашего века, проблема, ставшая социальной. Снова и снова мы слышим об опасности, грозящей окружающей среде, но до сих пор многие из нас считают это неприятным, но неизбежным порождением цивилизации и полагают, что еще успеют справиться со всеми выявившимися затруднениями.
Однако воздействие человека на окружающую среду приняло угрожающие масштабы. В результате всего вышеизложенного становится понятно, что практически все основные виды загрязнений являются по своему происхождению антропогенными, т.е. «рожденными» в результате хозяйственной деятельности человека. Чтобы в корне улучшить положение, понадобятся целенаправленные и продуманные действия. Ответственная и действенная политика по отношению к окружающей среде будет возможна лишь в том случае, если человечество накопит надежные данные о современном состоянии среды, обоснованные знания о взаимодействии важных экологических факторов, целенаправленно и всесторонне изучит природу загрязнений и влияние различных видов загрязнений, как на окружающую среду, так и на организм самого человека (что особенно важно в случаях с биологическим загрязнением) и если разработает новые методы уменьшения и предотвращения вреда, наносимого природе человеком.
Домашнее задание:
Ответьте на вопросы
Как воздействуют на живой организм вибрации? Назовите средства защиты от вибраций.
При свободном горении нефти и нефтепродуктов в атмосферу выбрасываются продукты сгорания. Назовите их. Являются ли они загрязнителями и почему?
Тематика внеаудиторной самостоятельной работы
Экологическое состояние Саратовской области.
Экологическое состояние водных объектов на территории Саратовской области.
Смог в промышленных городах.
Влияние урбанизации на биосферу.
Экология и здоровье человека.
Прогноз последствий взаимодействия общества и природы.
Современный экологический кризис, его признаки.
Список использованных источников
1. Аполонский, С.М. Справочник по расчету электромагнитных экранов / С.М. Аполонский. – Л. : Энергоатомиздат, 1988. – 486 с.
2. Бажайкин, А.Л. Комментарий к ФЗ «Об охране окружающей среды» / А.Л. Бажайкин, М.М. Бринчук; Под общ. ред. О.Л. Дубовик - 2-e изд., перераб. и доп. - М.: Норма: НИЦ ИНФРА-М, 2013. - 560 с.
3. Брославский, Л.И. Экология и охрана окружающей среды: законы и реалии в США и России: Монография / Л.И. Брославский. - М.: НИЦ Инфра-М, 2013. - 317 с.
4. Гальперин, М.В. Экологические основы природопользования: Учебник / М.В. Гальперин. - 2-e изд., испр. - М.: ИД ФОРУМ: ИНФРА-М, 2012. - 256 с.
5. Григорьева ,И.Ю. Основы природопользования: Учебное пособие / И.Ю. Григорьева. - М.: НИЦ Инфра-М, 2013. - 336 с.
6. Козлов, В.Ф. Справочник по радиационной безопасности / В.Ф. Козлов. - М. : Энергоатомиздат, 1991. – 398 с.
7. Протасов, В.Ф. Экологические основы природопользования: Учебное пособие / В.Ф. Протасов. - М.: Альфа-М: ИНФРА-М, 2010. - 304 с.: ил.
Тимонин, А.С. Инженерно-экологический справочник. Т.1./А.С. Тимонин. - Калуга: Издательство Н. Бочкаревой, 2003. – 884 с.
Тимонин, А.С. Инженерно-экологический справочник. Т.2. / А.С. Тимонин. - Калуга: Издательство Н. Бочкаревой, 2003. – 884 с.
Тимонин, А.С. Инженерно-экологический справочник. Т.3. / А.С. Тимонин. - Калуга: Издательство Н. Бочкаревой, 2003. – 884 с.
Расчет выброса вредных веществ в атмосферу при свободном горении нефти и нефтепродуктов: методика. – Самара : Самарский областной комитет охраны окружающей среды и природных ресурсов РФ, 2006.
Интернет-ресурсы:
И –Р1 http://www.mnr.gov.ru/ – сайт Министерства природных ресурсов и экологии РФ;
И-Р2 http://ecoportal.su/ – Всероссийский экологический портал;
И-Р3 http://nuclearwaste.report.ru/ – сообщество экспертов;
И-Р4 http://www.ecoline.ru/ - книги, статьи, учебники, методические материалы;
И-Р5 www.ekoinvest.ru/content/view/53/91/ - ГН 2.2.5.686-98. ПДК вредных веществ в воздухе рабочей зоны. – Утв. 04.02.98.