Цели: выяснить к каким последствиям для экосистемы может привести падение ОЧРН (отделяющихся частей ракетоносителей); и как мы можем повлиять на ситуацию с решением этой проблемы; учить учащихся принимать решение в конкретной экологической ситуации.
Тип урока: урок изучения нового материала.
Методы обучения:
- словесный - лекция, беседа, диспут (эвристическая беседа с элементами самостоятельной работы);
- проблемное обучение
- частично-поисковый, исследовательский - работа с текстом (выполнение самостоятельных исследований, сопоставление фактов),
- наглядно-образный (изучение ресурсов к занятию и иллюстраций).
- работа с тестом
Формы обучения:
- фронтальная беседа,
- работа в группах (для развития коммуникативных умений)
Оборудование: фотографии, ресурсы к занятию, схема принятия решения, карта, плакат.
Ход урока
Здравствуйте. Я рада вас всех приветствовать на нашем сегодняшнем занятии.
Дети инсценируют
- Смотри, звезда летит...
- Нет, не звезда, это, наверное, НЛО...
- Да, нет, это не НЛО…
- А что это тогда?
Учитель
Примерно такой диалог мог произойти между жителями Колпашевского района в конце восьмидесятых годов, когда они видели в небе светящийся объект, падающий на землю.
Ребята, а как вы считаете, что это за подарки?
Экологи тоже в то время еще не знали, что за таинственные космические подарки мы получаем. И только в начале девяностых годов завеса секретности спала, когда, прибыв на вездеходе на место падения очередного “метеорита”, наши специалисты установили, что упавший кусок блестящего металла - дело рук человеческих.
Тема нашего урока “Район падения – Колпашево”.
Цель нашего сегодняшнего занятия выяснить, что же за подарки с неба мы получаем, и к чему может привести появление этих подарков на нашей Колпашевской земле. И самое главное попытаемся решить данную проблему.
Мы с вами прослушаем сообщения, поработаем в группах.
Сообщение “Почему взлетает ракета?”
Ракеты поднимаются в космическое пространство за счет сжигания жидких или твердых топлив. Поскольку двигателями на жидком топливе легче управлять, их обычно используют в космических ракетах, в частности в трехступенчатой ракете Протон. Эта ракета сжигает тысячи тонн жидкого топлива для вывода космического корабля на орбиту. Естественно, что это топливо должно где-то храниться – и храниться оно именно в ступенях.
Пять двигателей первой ступени поднимают ракету на высоту 50-80 километров. И она двигается по заданной траектории. Двигатель первой ступени сжигает и выводит продукты сгорания в окружающую среду. После того как топливо первой ступени будет израсходовано, она отделиться и включаться двигатели второй ступени. Примерно через 12 минут после страта вторая ступень доставляет ракету на высоту более 160 километров. После чего тоже отделяется и падает в местах определенных для этого учеными с разрешения нашего правительства. Также отделяется ракета аварийного спасения. Разгоняемая единственным двигателем третьей ступени, ракета переводит космический корабль на околоземную орбиту. Кроме ступеней падают на землю также головные обтекатели, топливные баки, хвостовые отсеки. Головные обтекатели и хвостовые отсеки не содержат остатков топлива и окислителей, опасность представляют чисто механическую. Вес отдельных фрагментов – от нескольких десятков до нескольких сотен килограммов.
Учитель.
Я надеюсь, вы догадались, о каких подарках с неба идет речь?
Как вы считаете, опасны и для населения все эти падающие части ракетоносителей?
Влияние (безопасность) ракетно-космической деятельности на окружающую среду никого не волновала. Никаких исследований на эту тему не проводилось, а если они и были, то результаты их обречены на гриф “секретно” еще лет с полста. Между тем, в ракетах этих в качестве топлива применяется либо гептил, по-научному именуемый несимметричным диметилгидразином (НДМГ), либо твердое хлорорганическое топливо.
Сообщение про гептил.
Гептил. Прозрачная жидкость с резким характерным неприятным запахом тухлой селёдки. В природе не встречается. Хорошо растворяется в воде. Сильнодействующий яд. В шесть раз токсичнее синильной кислоты. Обладает канцерогенным и мутагенным эффектом. Признан Всемирной организацией здравоохранения веществом первого класса опасности наряду с боевыми отравляющими веществами вроде зарина и фосгена. В природе обладает способностью накапливаться в почве, растительности, организмах животных. Очень устойчив к воздействию внешней среды. Распадается на ряд веществ, некоторые из которых еще опаснее самого гептила.
Опасность гептила усугубляется тем, что он способен к миграции в окружающей среде. Растительность, облитая гептилом, приобретает вид “вареной” зелени, после высыхания становится коричневой. В растениях гептил сохраняется более года. В почве гептил может перемещаться на большие расстояния и сохраняться очень долго. Как следствие - мутация местной флоры и фауны: некоторые экземпляры уже сейчас можно выставлять в Кунсткамере. Опасен при любых способах попадания в организм. Самое страшное то, что в последние два года в районах, прилегающим к зонам падения, возросла смертность, резко подскочила кривая онкологических заболеваний.
Учитель
Существует еще одна опасность, о которой все умалчивают. О том, что баки падают, говорят, но не говорят о том, что когда этот бак идет к земле, в это время топливо распыляется, и образуются — ядовитейший смог. На этих трассах полета ракет существуют коридоры шириной до 10 км, в них попадает мелкокапельный раствор топлива и влаги.
Еще один миф. Очень многие считают, в том числе даже специалисты, что баки с уже отработавшим топливом, падающие на землю, сухие, и что топлива там уже нет. Это неправда.
Дело в том, что в каждом баке, который падает, а их падают сотни, остаются сотни килограммов, а иногда до тонны токсичного вещества. При падении начинаются разливы. Гептил, растворим в воде, и он очень активно мигрирует абсолютно во все среды, он попадает в воду, он смываются в реки, попадает к людям, и они пьют этот насыщенный гептилом раствор.
Кроме обозначенных выше процессов загрязнения атмосферы непосредственно продуктами горения топлива (а это шлейф токсичных веществ, тянущийся на многие сотни и тысячи метров), при падении ступени ракеты возможен взрыв с разбрасыванием вокруг нее обломков (что относится, кстати, к категории штатных ситуация пуска). Разрушение баков с горючим сопровождается интенсивным испарением топлива, загрязнением атмосферы, почвы, грунтовых и поверхностных вод. При этом следует помнить, что в топливных магистралях отделяющихся частей жидкотопливных ракет содержится масса опасных для человека и животных веществ.
Были случаи, когда те же охотники укрывались от дождя в топливных баках ракет... Кстати, в ОЧРН некоторые блоки содержат радиоактивные вещества. До поры до времени они безопасны.
Эти фотографии сделаны на Алтае, но, по словам наших охотников, рыбаков и геологов, эти ступени падают и у нас в районе (рисунок 1, 2).
Как вы считаете, правда ли это? Знаете ли вы что-нибудь об этом? (2-3 человека)
Да ступени падают и у нас. На территории Колпашевского района находится две зоны падения. Посмотрите пожалуйста на ресурсы к занятию, там изображена карта районов падения на территории Томской области (приложение 1).
Сообщение по району падения Ю-21 (РП-370)
Площадь этого района падения 2512 гектаров (эллипс размером 80 х 40 км в 60 километрах юго-западнее Колпашево – поймы реки Шуделька, Малая Нюрса, Тайжо, Красная)
В РП 370 падают вторые ступени ракеты – носителя Протон, использующего токсичное жидкое топливо гептил, окислитель – азота тетраоксид. На момент отделения во второй ступени РН за счет конструктивных особенностей могут оставаться компоненты топлива, которые составляют порядка 1599 кг окислителя и 747 кг горючего. Это приводит к накоплению в почве, снеге и донных отложениях продуктов их превращения. Суммарный вес остатков на 1993 год около 35,6 тонн в том числе – 11,3 тонны гептила, 24,3 тонны амила.
На сопредельной территория на берегу оз. Карасевое расположены бурты высушенного сапропеля, добываемого из озера, он приготовлен для использования на местном бальнеологическом курорте Чажемто”. Газовое облако при отстреле 2 ступени достигает оз. Карасевое.
Сообщение по району падения Ю-22 (РП-372)
Площадь 6280 га (эллипс размером 160 х 50 км в 30 километрах севернее Колпашева – от поселка Дальнее до верховьев реки Еловой, включая оз. Черное, поймы рек Малая и Левая Куржина, Синдега, Жигалова, Малая и Большая Пиковка, Дунаевка и др.
За период с 1979 г. район использовался 106 раз, за 2001-2002 годы - один раз. В Ю-22 падает головной обтекатель ракеты-носителя “Циклон-2”. В качестве топлива используется гептил, в качестве окислителя – азота тетраоксид. Половина площади Ю-22 расположена на территории, представляющей особый интерес для Томской области, здесь проектируется особо охраняемая территория “Дальне-Куржинская ягодно-грибная зона”. На территории РП-372 расположен п. Дальнее, в котором проживает 419 чел. На сопредельной территории расположены п. Куржино (280 чел.) и с. Копыловка (802 чел.)
Единственным источником доходов населения поселков территории является доход от сбора дикорастущих плодов: грибов и ягод.
Учитель.
Ребята, скажите пожалуйста есть ли экологическая опасность при падения этих ступеней? (да)
Если эта деятельность опасна, является ли она проблемной для жителей нашего района? (да)
Общий вес фрагментов частей ракет, упавших с 1970 года на территории Томской области, по данным Министерства обороны РФ, составляет более 177 тонн. Сбор и утилизация механических остатков возможны, но из-за труднодоступности районов падения это потребует значительных материальных и трудовых затрат.
Центральные блоки и вторые ступени, кроме механической опасности, несут в себе опасность химическую, поскольку содержат остатки топлива и окислители.
В 2000 году было 11 запусков с падением ОЧРН на территорию Томской области, в 2001 году - 6, в 2002 г.- 4 запуска.
Посмотрите, пожалуйста, на ресурсы к занятию, на них изображена карта, на которой отмечены районы падения ОЧРН.
Посмотрите пожалуйста на ресурсы к занятию № 2,3,4,5 (приложение 1).
И скажите пожалуйста, эта проблема характерна только для жителей нашего района? (нет) Какого уровня эта проблема местного, регионального или глобального? Аргументируйте свои ответ.
Учитель.
Топливо содержит огромное количество вредных для окружающей среды соединений.
Это, в одних случаях, гидразин и его производные с азотным окислителем, в других - остатки углеводородного горючего (керосина). Азотный тетраоксид вызывает кислотные ожоги растений, гибель гидробионтов и микрофлоры почвы. Керосин, очень устойчивый в почве и почти не разрушающийся химическим путем, накапливаясь в водоемах, ведет, в конечном итоге, к уничтожению нерестилищ рыб. Но наибольшую опасность из множества компонентов ракетных топлив представляет гидразин. По иронии судьбы, гидразин в небольших дозах выступает для растительности в роли удобрения. Если уж люди так безрассудны, то что говорить о животных, птицах, для которых не существует никаких запретов и границ...
К вашему сведению, животных и птиц буквально тянет на места проливов гептила! Разработчики топлива признавались, что оно привлекает наших меньших братьев своим запахом. Это ведь органика, которая пахнет тухлятиной. Так что птица или олень всегда предпочтут чистому водоему тот, в котором есть подобный букет...
А потом, попадая на наш с вами стол, такая дичь, как и грибы с ягодами, становится источником заражения человеческого организма...
Возникает драматическая экологическая цепочка “загрязненная среда обитания - растения - животные и рыба – человек” вероятность отравления компонентами ракетных топлив представителей животного мира и человека весьма высока. Население собирает на территориях, содержащих ОЧРН, грибы и ягоды, занимается охотой и рыболовством, а также использует их в качестве сенокосных угодий и выпасов для скота. Имели место и нештатные ситуации, когда упавшая ступень перегораживала русло судоходной реки. Далеко не все ОЧРН локализованы, и определены не все координаты их падения. Это означает, что есть озера, на дне которых покоятся обломки ракетной техники, а вода этих водоемов заражена. В соответствии с данными в отдельных воронках концентрации НДМГ достигают многих десятков ПДК даже через год после падения ступени
- Я думаю что вы согласны со мной что проблема ступеней падающих с неба требует немедленного решения!
Давайте попытаемся решить эту проблему на нашем местном уровне.
Работа в группах.
В 15 км от с. Тогур, в 4 км от п. Север расположено озеро Васильевское. Рыбаки утверждают, что в озеро упала ступень от ракетоносителя. Раньше в озере в изобилии водилась рыба, а теперь в озере рыбы нет.
Мы с вами должны будем сегодня решить две проблемы:
Первая группа - Действительно ли озеро могло стать мертвым после падения в него ступени? Попробуйте доказать это, составив схему влияния на экосистему озера и близлежащей территории с момента падения ступени в озеро.
Вторая группа – должны выяснить, что мы жители города, будущие хозяева своей земли можем сделать для уменьшения последствий от падения ракет на территорию района?
Работать вы будете группами в форме “мозгового штурма”.
На ваших столах лежат “Ресурсы к занятию” для помощи вам. Ну а если возникнут какие либо проблемы при работе в группе то на столах лежит схема принятия решения (приложение 2). На решение проблемы вам дается 10 минут.
Итак, приступим к решению поставленных задач.
Учитель
Обсуждение результатов работы в группах.
К каким выводам вы пришли?
Какая схема у вас получилась последствия влияния на экосистемы озера и всего леса.
Что мы можем сделать для уменьшения последствий от падения ступеней ракет?
Я вам хочу подсказать еще один выход как можно избавиться от вредного воздействия на экосистему гептилового топлива.
В Америке растет растение водяной гиацинт – эйхорния.
Ещё в 80-е годы во многих странах, где произрастает это растение, его называли злостным сорняком. Сейчас с его помощью очищают озёра, занесённые в список мёртвых, малые реки и водоёмы, всевозможные грязные стоки хозбытового и животноводческого происхождения. С помощью этого растения можно извлечь из стоков большинство биогенных элементов, таких, как азот, фосфор, калий, кальций, магний, марганец, сера, а также такие ингредиенты, как фенол (до 540 г/л), сульфаты, нефтепродукты, синтетические поверхностно-активные вещества (СПАВ), фосфаты, и можно улучшить такие показатели, как биологическая потребность кислорода (БПК) и химическая потребность кислорода (ХПК). Именно этот набор элементов и ингредиентов служит основным загрязнителем наших рек и водоёмов.
Ученые нескольких НИИ, в том числе и одного из военных научных учреждений, завершили исследования, которые обещают стать сенсацией мирового значения. Невзрачное водяное растение эйхорния, в их экспериментах полностью обеззараживало один из самых страшных химических ядов - ракетное топливо гептил. Тот самый гептил, запасы которого в мире огромны, а утилизация стоит огромных денег. На котором летают все ракеты в мире. Летать летают, а как утилизовать его отходы и излишние запасы, ракетчики не знают. А гептила, который надо бы утилизовать, между прочим, накоплено 72 миллиона тонн в мире, и всего 10 его микрограмм на 1 литр воды - смертельная доза для человека.
Рефлексия.
Заполните пожалуйста листы самоанализа (приложение 3) и ответьте на поставленные в них вопросы.
Итог.
Сегодня мы с вами на занятие попытались самостоятельно разобраться в проблеме влияния космической деятельности на окружающую среду нашего района.
Вы знаете, что еще 10 лет назад материалы по космической деятельности были полностью засекречены. Сейчас эта завеса частично снята, время от времени появляются статьи в газете, нас предупреждают о времени и месте падения.
Как вы считаете, а все-таки мы с вами можем изменить сложившуюся ситуацию? (да).
Конечно, да, но только при условии что мы не будем сторонними и пассивными наблюдателями!
Плата за прогресс. Наша плата за чужие ошибки, за чужое благополучие. Заплатим ли мы ее безропотно, как платили много раз до этого или все-таки осмелимся защитить себя и своих будущих детей? Ведь, кроме нас, это никому не нужно.
Д\З: Интегрированное задание
- Попробуйте написать статью в газету обращение к жителям района на тему, разобранную на уроке “Люди давайте задумаемся вместе…”.
- Составьте вопросы для проведения социологического опроса местного населения на тему “Отношение населения к проблеме падения ступеней и загрязнение ими окружающей среды”.