Цель: интенсификация познавательной деятельности учащихся.
Задачи: систематизация знаний об экологических проблемах и их решениях; развитие коммуникативных способностей учащихся, умения творчески мыслить и обосновывать свою точку зрения.
Оборудование: учебное пособие «География города Соликамска и Соликамского района», статьи периодической печати, информационный бюллетень «Гринпис в России»; слайд-фильмы, созданные учителем и учащимися.
Подготовительный этап.
За две недели до семинара формируются группы временного состава. Учитель предоставляет тему семинара, объясняет цели и задачи, предлагает учащимся список литературы и вопросы. В каждой группе учитель назначает консультанта, который выполняет контролирующую и координирующую функции.
Задания для работы групп.
Группа 1. Состояние атмосферного воздуха города.
- Оценка состояния атмосферного воздуха.
- Основные предприятия города, загрязняющие атмосферу. Основные загрязнители воздуха.
- Влияние автотранспорта на атмосферу.
- Влияние загрязнения атмосферы на здоровье населения города.
Группа 2. Проблемы городских отходов.
- Промышленные отходы.
- Состав бытовых отходов.
- Городская свалка.
- Утилизация отходов.
Группа 3. Экологическое состояние природных вод на территории Соликамска.
- Оценка состояния природных вод на территории города.
- Основные предприятия города, загрязняющие водоемы.
- Основные загрязнители природных вод.
- Водоохранные мероприятия.
Ход семинара
Вступительное слово учителя.
Предлагаю вам сравнительную оценку времени, в течение которого человек живет на Земле, и продолжительность некоторых важных периодов в истории планеты (Приложение 1,слайд 1, * - щелчок). Если принять возраст нашей планеты равным одному году, то в таком календаре один день составит 12,3 млн. лет, а 1 час - 525 тыс. лет. В нашем календаре (*) 1 января день образования Земли. (*) 28 марта – появились первые бактерии. (*) 12 декабря – время рассвета динозавров. (*) А 31 декабря удивительный день.
(Слайд 2, *) В 1:00 появился предок обезьяны и человека. (*) 17:30 – время появления Люси и её собратьев австралопитеков. (*) В 18:16 появились первые люди. (*) 23:54 появились неандертальцы. (*) 23.59.46 - время возникновения христианства. (*) А в 24.00 человек шагнул на луну. По нашим часам человек появился меньше чем за 6 часов до наступления Нового года, средняя продолжительность жизни в наше время – полсекунды [1]. Миг!
Но сколько успевает сделать человек за это время?
С появлением человека ежегодно погибает один вид позвоночных животных; опасность исчезновения грозит 600 видам птиц, 120 видам млекопитающих. «Легкие» планеты – вечно зеленые тропические леса исчезают со скоростью 26 га в мин.
(Слайд 3) Мы с вами жители красивого, древнего, исторического, заповедного города. Соликамск - по численности населения и экономическому потенциалу третий город Прикамья, после Перми и Березников; а по производству некоторых видов продукции – единственный в стране.
(Слайд 4) В тоже время в докладе Гринпис Соликамск включен в смертельный список отравленных городов России. Как вы думаете почему? Ответ на этот вопрос нашли сами гимназисты.
(Слайд 5) Тема нашего занятия: экологические проблемы города Соликамска.
(Слайд 6) Цель: выявить экологические проблемы города и возможные пути их решения.
Во время отчета групп о проделанной самостоятельной работе каждый ученик заполняет таблицу «Экологическая ситуация в г. Соликамске» (Слайд 7).
Отчет групп.
Отчет группы 1. Состояние атмосферного воздуха города
(Приложение 2, слайд 1) Наша группа изучала состояние атмосферного воздуха города Соликамска.
Город Соликамск является крупным промышленным центром Прикамья. Сильной деградации подвергается воздушная среда. Это вызвано и недостаточной площадью зеленой зоны, и близостью крупного города Березники, в промышленную зону которого фактически входит г. Соликамск, и неблагоприятной розой ветров, а также инверсией промышленных газов. На территории города находится 58 промышленных предприятий. Наиболее крупные промышленные предприятия: «Сильвинит», «Соликамскбумпром», ТЭЦ-11, 12, Лесстром, магниевый завод, завод «Урал».
(Слайд 2) В городе Соликамске особенно сильно проявляется высокая степень загрязнения атмосферного воздуха. Над городом образуется постоянный смог.
(Слайд 3) По степени загрязнения город можно разделить на 4 центра:
- северный - приурочен к промплощадкам «Соликамскбумпром», завод «Урал», ТЭЦ
- Южный центр - приурочен к промплощадкам СМЗ, СКРУ-1
- 3,4 центры - приурочены к промплощадкам СКРУ-2, СКРУ-3
Основной перенос загрязненных воздушных масс происходит в северном, восточном и северо-восточном направлениям.
(Слайд 4) Характер распределения промышленных выбросов над территорией г. Соликамска иллюстрирует экологическая карта. Высокая концентрация промышленных предприятий и неблагоприятная роза ветров обуславливает более напряженную экологическую нагрузку в северной части города. Таким образом, территория Соликамского района подвергается мощному воздействию промышленных выбросов г. Березники и предприятий нашего города.
Мы изучали состав парниковых газов в выбросах предприятий Пермской области и г. Соликамска, отслеживали динамику температуры приземного слоя атмосферы.
В ХХ в. приземный слой атмосферы стал активно насыщаться промышленными газами, которые пропускают солнечные лучи, но препятствуют излучению от Земной поверхности. В результате возникает парниковый эффект, который вызывает серьезные экологические последствия.
(Слайд 5) Наибольший вклад в формирование парникового эффекта вносят индустриальные страны и регионы, в том числе Пермская область. В выбросах предприятий Пермской области отмечены следующие парниковые газы: метан – 62,1%, оксид углерода – 15,3%, оксид азота – 6,7%, сернистый ангидрид – 4,6%, что составляет в общей сложности – 88,7%. При этом основной загрязнитель – метан – поступает от предприятий «Пермь-трансгаз». Структура выбросов предприятий Пермской обл. представлена в диаграмме, в которой видно, что в них преобладает парниковый газ – метан – 62,1%.
Значительно отличается от областных показателей структурный состав парниковых газов в выбросах предприятий г. Соликамска. Это объясняется их спецификой. Так, Бумкомбинат выбрасывает в основном сернистый ангидрид (SO 2 – 62,4%), на втором месте – оксид углерода (16,7%), а на третьем оксид азота (11,9%). Кроме того, CL, HCL, H2SO 4 также вызывают парниковый эффект.
Таким образом, парниковые газы в структуре выбросов г. Соликамска в 1993г. составляли 93,1%, а в последние годы (с 2001 г.) – несколько ниже.
В связи с потеплением климата очень важно проведение постоянных наблюдений за температурой воздуха. Подобные исследования проводятся нами с 1991 года. Сравнение среднегодовых утренних температур с 1991-2000 г., с аналогичными данными с 2001-2006 годы, показывает, что t0 воздуха в г. Соликамске за 17 лет повысилась на 1,7 0С.
Мы предполагаем, что парниковый эффект сильнее всего проявляется в индустриальных городах. В связи с этим, мы провели синхронные замеры t0 воздуха в г. Соликамске и в с. Половодово. t0 воздуха в г. Соликамске в октябре была на 1,60, а в ноябре на 10 выше, чем в с. Половодово.
Качество окружающей среды серьезно влияет на здоровье населения. Показатель смертности за последние 11 лет вырос на 21%. Уровень заболеваемости за последние 5 лет практически не изменился, однако отмечается стойкое превышение среднеобластных показателей.
(Слайд 6) Содержание в организме человека компонентов техногенной нагрузки способствует развитию бронхиальной астмы, развитию заболеваний нервной системы, печени, почек, а также стимулирует развитие канцерогенных заболеваний.
Целью нашего исследования было изучение влияния автотранспорта на окружающую среду в районе школы. Для этого мы исследовала нагрузку на близлежащем участке дороги. По санитарно-гигиеническим нормам промышленные предприятия и магазины должны располагаться от школы на расстоянии 50 метров, жилые дома - не менее 10 метров, автострады - 25 метров.
Расположение автострады, жилых домов соответствует норме. От школы до автострады 174 метра, от школы до стройки 126 метров. 28 ноября за тридцать минут по дороге проехало 182 легковых автомобиля, 24 грузовых машины, 28 автобусов. 51 автомобиль повернул по дороге в сторону школы. Установлено, что один легковой автомобиль в среднем выбрасывает в сутки 3,5-4 кг угарного газа, значительное количество окислов азота, серу, сажу, а грузовой автомобиль все это в 2 раза больше. В выхлопных газах автомобиля кроме этих веществ содержатся неприятно пахнущие непредельные углеводороды и альдегиды, сернистые соединения и соединения свинца, канцерогенные вещества. Негативное влияние автотранспорта выражается также в шумовом воздействии на человека.
Чтобы машина из блага цивилизации не превратилась в бич, автомобилистам нужно соблюдать элементарные правила. Мы предлагаем памятку автомобилистам, которая поможет снизить степень загрязнения воздуха (Слайд 7).
Для решения проблемы загрязнения атмосферы необходимо:
- внедрение малоотходных и безотходных технологий производства, экологически безопасных для окружающей среды;
- разработка научно-обоснованной системы озеленения города.
Вопросы к группе.
Как в нашем городе отслеживается состояние окружающей среды?
Примерный ответ учащихся. В нашем городе проводится экологический мониторинг. Экологический мониторинг - это служба слежения за состоянием окружающей среды в данный момент и в перспективе, а также управление качеством окружающей среды. Для управления состоянием атмосферного воздуха в г. Соликамске введена система динамического анализа атмосферы и нормирования загрязняющих веществ предприятий города («Лада»). Эта система позволяет оперативно следить за состоянием атмосферного воздуха, сокращает материальные затраты предприятий на разработку проектов предельно допустимых выбросов (ПДВ) загрязняющих веществ. На улицах города можно увидеть автомобили с надписью «контроль чистоты атмосферы». Это и есть лаборатория мониторинга атмосферного воздуха.
Какие мероприятия по охране атмосферного воздуха проводятся на территории города?
Примерный ответ учащихся. На заводе «Урал» сконструирована установка по ликвидации тумана серной кислоты и оксидов азота; в ОАО «Сильвинит» и на ОАО «СМЗ» усовершенствовано пылегазоочистное оборудование; котельные и ТЭЦ города переведены с угольного топлива на газ. Тем не менее, в выбросах промышленных предприятий г. Соликамска содержатся такие вещества, как пыль хлорида калия, сернистый ангидрид, хлорид водорода, высшие алифатические амины, оксиды азота и другие ингредиенты, которые выделяются не вследствие нарушения технологии, а являются обязательными компонентами современного технологического процесса. Для предотвращения или сокращения таких выбросов необходимо дальнейшее совершенствование технологических процессов.
В какой части города (северной или южной) более напряженная экологическая нагрузка?
Примерный ответ учащихся. Основной перенос загрязненных воздушных масс происходит в северном, восточном и северо-восточном направлениях. Территория Соликамска подвергается мощному воздействию промышленных выбросов г. Березники. Высокая концентрация промышленных предприятий и неблагоприятная роза ветров обуславливают более напряженную экологическую нагрузку в северной части города.
Отчет группы 2. Проблемы городских отходов
(Приложение 3, слайд 1) В каждом доме образуется огромное количество ненужных материалов и изделий, начиная со старых газет, пустых консервных банок, бутылок, пищевых отходов, обёрточной бумаги и кончая изношенной одеждой, разбитой и вышедшей из строя бытовой техникой. Традиционно всё это выбрасывается, чем грубо нарушается один из основных экологических законов - круговорота веществ в природе. Некоторые отходы содержат ядовитые вещества, красители нефтепродукты, вещества для уничтожения насекомых и еще много других вредных для окружающей среды соединений. Со свалки могут улетучиваться опасные химические вещества, которые отравляют нашу воду и воздух. Количество мусора постоянно растет, а места для свалок становится все меньше. Загрязнение окружающей среды отходами ведет к нарушению экологического равновесия не только в отдельных регионах, но и на планете в целом.
(Слайд 2) На территории г. Соликамска промышленные и бытовые коммунальные отходы занимают большие площади: это солеотвалы и шламохранилища, объединения «Сильвинит», которые занимают более 438 га; золоотвал в соликамской ТЭЦ площадь, которой занимает более 23 га; короотвал Соликамской ТЭЦ занимает более 32 га; полигон промышленных отходов магниевого завода занимает более 20 га; 12 га - городская свалка. Отходы горнодобывающей промышленности составляют основную долю (97%) в составе промышленных отходов Соликамска. Все отвалы соликамских предприятий находятся на территории города.
(Слайд 3) В солеотвалах Соликамска около 250 млн. тонн солевых отходов. Они оказывают вредное влияние на почву. Во-первых, солеотвалы занимают территорию ранее плодородных земель. Во-вторых, ежегодно отвал размывается дождевыми потоками. Вредные вещества с водой просачиваются в грунт, подземные воды. В-третьих, складирование руды нарушает равновесие земной коры, возникают сейсмические явления.
(Слайд 4) Большой ущерб почвенно-растительному покрову наносят аварийные прорывы дамб шламохранилищ, в результате которых гибнет растительность, и появляются на почве выцветы солей. Многокилометровые полосы мертвого техногенного ландшафта тянутся почти от всех шламохранилищ.
(Слайд 5) Химическое загрязнение почв возникает и в результате работы транспорта. Почвы в 30-метровой полосе вдоль всех шоссейных дорог насыщенны свинцом и цинком. Свинец является отработанным продуктом двигателей внутреннего сгорания, а цинк поступает в атмосферу в виде пыли, возникающей при стирании автомобильных покрышек. Агрохимическое загрязнение почв вызывается потерями при транспортировки их в местах складирования минеральных удобрений, содержащих сопутствующие элементы – фтор, фосфор и стронций.
(Слайд 6) Образование и накопление отходов производства является одной из серьезных экологических проблем Соликамска, на территории которого ежегодно образуется более 9,5 млн. тонн отходов. По результатам инвентаризации на территории города расположено 12 неучтенных объектов размещения отходов площадью 325 га. Единственная городская свалка находиться в черте города на площади 24 га. Отведенная площадка не отвечает экологическим требованиям для мест размещения отходов, нормы ее эксплуатации не соблюдаются. Центр Госсанэпиднадзора отмечает, что более 47% проб почвы на территории города не соответствует гигиеническим нормам по микробиологическим показателям
(Слайд 7) Утилизация отходов может идти несколькими способами:
- сжигание (это только для натуральных материалов - тканей, древесины)
- вторичное сырье (для металлов и стеклотары)
- захоронение (для всех пластмасс, резины и т.д.)
Пути решения проблемы:
- вынесение свалки за пределы города
- сортировка мусора
- вторичное использование (пластик, металлы)
Охране земель в городе Соликамске способствуют мероприятия по вторичному использованию отходов производства. «Сильвинит» внедряет использование технической соли для бурения нефтяных скважин и гидрозакладку солеотходов в выработанное пространство рудников. Соликамскбумпром прорабатывает вопрос об утилизации всех древесных отходов. На предприятии проектируется строительство установки по их сжиганию с целью получения электрической и тепловой энергии. Эти мероприятия позволят сократить площади земель под коро- и солеотвалы. На заводе «Урал» действует установка по демеркуризации люминесцентных ртутных ламп, что позволяет устранить источник загрязнения почв ртутью. Но этих мер не достаточно. Низкая степень использования твердых отходов привела к накоплению более 126 млн. тонн отходов, вызывающих загрязнение окружающей среды.
(Слайд 8) Мы провели исследование «Содержимое мусорного ведра». На диаграмме показан состав бытовых отходов. Но ведь то, что мы отправляем в мусорное ведро, можно вторично использовать для изготовления таких изделий, как мешки для мусора и др. Стекло и металлы можно переплавлять много раз, не опасаясь ухудшения качества. При переплавке требуется значительно меньше затрат энергии. Это значит, что в воздух поступит меньше загрязняющих веществ, которые неизбежно выделяются при производстве. Ненужный металл, стеклотару, бумажные отходы вы можете сдать в пункты приема вторичного сырья.
Вопросы к группе.
Какими веществами в результате складирования отходов производства загрязняются почвы?
Примерный ответ учащихся. На территории ОАО «Сильвинит» грунты загрязняются хлоридами натрия и калия. К северу от завода «Урал» и городского автопредприятия почвы характеризуются повышенным содержанием никеля, марганца, цинка, свинца, ниобия. В почвах к востоку от ОАО «СЛЗК» отмечено превышение содержания хрома.
Какой вклад в решение проблемы уменьшения бытовых отходов можем внести мы?
Возможна ли биологическая рекультивация промышленных отвалов?
Примерный ответ учащихся. В Соликамске имеется три категории промышленных отвалов, различающихся по степени пригодности для биологической рекультивации. К потенциально пригодным для выращивания растений относятся короотвалы ОАО «Соликамскбумпром», сложенные древесными отходами кора ели, пихты (90%), тополя, березы (10%). Благодаря высокому содержанию азота короотвал в течение 10 лет полностью зарастает и не нуждается в проведении рекультивации. К малопригодным для биологической рекультивации относятся золоотвалы, так как зола бедна элементами питания для растений. В настоящее время для золоотвала ТЭЦ-11 разрабатывается проект рекультивации, а на золоотвале ТЭЦ-12, существующем с 1941г., произошло естественное зарастание благодаря дренированию его сточными водами парокотельного цеха. К непригодным для рекультивации относятся солеоотвалы ОАО «Сильвинит» из-за токсичности их грунтов, степень засоленности которых в десятки раз больше, чем у солончаков. Рекультивация солеоотвалов невозможна без проведения коренной мелиорации.
Отчет группы 3. Экологическое состояние природных вод на территории Соликамска.
Отчет о работе своей группы мы представили в виде фильма (Фильм «Загрязнение воды»).
Вопросы к группе.
Какие реки протекают на территории города Соликамска и как используются водные ресурсы города?
Примерный ответ учащихся. В границах города протекают реки Кама, Усолка, Поповка, Глатиха, Черная, Селянка, Клестовка, Талица, Боровая. Водные ресурсу города используются в производстве всех крупных промышленных предприятий.
Какие промышленные предприятия города наиболее загрязняют поверхностные и подземные воды?
Примерный ответ учащихся. Большую долю в загрязнение поверхностный и подземных вод вносят промышленные предприятия ОАО «Сильвинит», ОАО «СМЗ», ОАО «Соликамскбумпром», ОАО «СЛЗК» и сельскохозяйственные (СПК «Северный»).
Назовите основные загрязнители речной воды?
Примерный ответ учащихся. Основные загрязнители речных вод: взвешенные вещества, нефтепродукты, хлориды, сульфаты, нитраты, нитриты, азот аммонийный, магний, калий, натрий, кальций, фенол, цинк, медь. Природные воды на территории Соликамского района подвергаются химическому, физическому и биологическому загрязнению. Физическому и химическому загрязнению рек способствовал молевой сплав древесины. В Соликамском районе он нанес серьезный ущерб таким рекам, как Язьва, Глухая Вильва и Боровая. При молевом сплаве часть древесины тонет, гниет. В процессе гниения расходуется кислород воды, образуются сероводород, метан, фенол и другие токсичные вещества, что приводит к гибели водных организмов. В настоящее время молевой сплав в Прикамье полностью прекращен. Прошло уже более двух десятилетий, но в низовьях реки еще много встречается топляков. Биологическое загрязнение поверхностных вод возникает в тех случаях, когда в реки попадают плохо очищенные канализационные воды, а также отходы животноводческих комплексов, смываемые дождями и талыми водами.
Проверка заполнения таблицы.
(Приложение 4, слайд 1) Проверяем заполнение таблицы. Какие предприятия, и какими веществами загрязняют атмосферу? Как решается проблема городских отходов? Кто загрязняет водный бассейн города? Сверка с заполненной учителем таблицей (Слайд 2).
Оценка работы групп.
Учитель. (Слайд 3) Человек зависит от природы, но и очеловеченная природа зависит от человека. Еще великий немецкий поэт и натуралист Вольфганг Гетте сформулировал такой постулат: «Природа не признает шуток; она всегда серьезна, всегда строга; она всегда права; ошибки же и заблуждения исходят от людей».
На сегодня перед жителями Соликамска стоит немало не разрешенных вопросов. Кем вы станете? Рачительными хозяевами? Или превратитесь в хрестоматийных Гаева и Раневскую, которые в конец разорились, разглагольствуя о прекрасном, о высоком. Выбор за вами. Или наш город превратится в цветущий сад, или на карте появится очередной город-призрак. (Слайд 4) По нашим часам на появление человека затрачено 17 часов, а на уничтожение человечества достаточно секунды по обычным часам, на наших - эту долю секунды не возможно показать часовой стрелкой.
Литература:
- Юрьева Ф. А. Доказательства происхождения человека от животных // Биология. №7, 2005.