Задачи урока: показать, что в последние годы объемы и скорость выбросов в атмосферу превосходят возможности биосферы к их разбавлению и нейтрализации, а потому требуется строгое соблюдение мер по охране атмосферы; рассмотреть основные глобальные экологические проблемы атмосферы.
Оборудование: компьютер, компьютерная презентация “Экологические проблемы атмосферы”.
Ход урока:
План урока:
- Значение атмосферы для обитателей Земли. Строение, состав атмосферы.
- Естественное и искусственное загрязнение атмосферы. Основные загрязнители атмосферы.
- Экологические проблемы атмосферы: загрязнение и запыление атмосферы, парниковый эффект, кислотные осадки, озоновые дыры.
Слайды 1, 2. (Приложение)
Учитель: на сегодняшнем уроке мы разбираем одну из самых актуальных экологических проблем современности – загрязнение воздушного океана Земли – атмосферы. А на следующем уроке мы познакомимся с мерами по охране атмосферы и с местными проблемами.
? Скажите, ребята, на какие две группы можно разделить экологические проблемы по масштабу проявления? (Глобальные и локальные).
? Какие проблемы называют глобальными (планетарного масштаба); а какие локальными? (Проблемы отдельно взятых регионов).
? Как вы думаете, загрязнение атмосферы – это глобальная или локальная проблема? Почему? (Затрагивает интересы всех людей на земном шаре).
Вещества, поступающие в атмосферу при естественном загрязнении, всегда были и есть в природе. Они быстро включаются в естественные круговороты. Промышленные предприятия выбрасывают в атмосферу вещества, многие из которых в природе не встречаются.
Они могут нарушить естественные природные процессы. В природе наступает дисбаланс.
Подумайте, и ответьте мне на такой вопрос: Какие глобальные экологические проблемы связаны с балансом газов и загрязнением атмосферы?
Чем опасно вмешательство человека в атмосферные процессы? (Проблема загрязнения и запыления атмосферы, разрушение озонового слоя Земли, кислотные дожди, “парниковый эффект”.)
Но прежде чем заняться рассмотрением этих проблем, вспомним, что же такое атмосфера, каковы ее состав и строение, значение для обитателей планеты Земля.
Учащийся 1. Атмосфера – воздушная оболочка нашей планеты. Нижний слой атмосферы – тропосфера – простирается приблизительно до высоты 20 км, и именно он более всего подвержен пагубному антропогенному влиянию; следующий слой – стратосфера – простирается примерно до 50 км, в этом слое располагается озоновый экран; далее идут мезосфера (до 80 км) и стратосфера (выше 80 км). Газовый состав атмосферы выглядит так: азот – 78,09%, кислород – 20,95%, аргон – 0,93%, углекислый газ – 0,03%, инертные газы (неон, криптон, ксенон, радон) – незначительное количество. Значение атмосферы для обитателей планеты Земля огромно. Атмосфера защищает Землю от космических влияний, поддерживает общий тепловой режим на Земле, содержит кислород, необходимый для дыхания всем живым организмам, содержит углекислый газ, необходимый для питания растений в процессе фотосинтеза, подвижность воздушных масс атмосферы позволяет осуществлять пассивный полёт для расселения растений, животных и микроорганизмов.
Учитель: Итак, первая проблема, которую мы рассмотрим, это загрязнение и запыление атмосферы.
Учащийся 2. Слайд 3. Наиболее масштабным и значительным является химическое загрязнение среды несвойственными ей веществами химической природы. Среди них – газообразные и аэрозольные загрязнители промышленно-бытового происхождения. Лидируют по масштабам выбрасываемых в атмосферу загрязнителей такие отрасли промышленности, как чёрная и цветная металлургия, энергетика, деревообрабатывающая и целлюлозно-бумажная промышленность, химическая и нефтехимическая промышленность, автотранспорт.
В атмосферу выбрасывается: Чёрной металлургией – пыль, сернистый газ, марганец, оксиды углерода и серы; цветной металлургией – сернистый ангидрид, оксиды углерода, сероводород, пыль; химической и нефтехимической промышленностью – оксиды углерода и азота, аммиак, сернистый ангидрид и оксиды серы, сероводород, сероуглерод, бензин, толуол, ацетон; энергетика – оксиды углерода, серы и азота, пыль; деревообрабатывающая и целлюлозно-бумажная промышленность – оксиды углерода и азота, сернистый ангидрид, сероводород, ацетон; автотранспорт – оксиды азота и углерода, бензин.
Учащийся 3. Основными вредными примесями пирогенного происхождения являются следующие: оксид углерода – является соединением, активно реагирующим с составными частями атмосферы, способствующий повышению температуры на планете и созданию парникового эффекта; серный ангидрид и оксиды азота – соединяясь с водяным паром воздуха , выпадают на землю в виде кислотных осадков, которые подкисляют почву, обостряют заболевания дыхательных путей человека, пагубно влияют на растительные и животные организмы; соединения фтора и хлора – характеризуются токсичным эффектом, производные фтора являются сильными инсектицидами. Аэрозоли – это твёрдые или жидкие частицы, находящиеся во взвешенном состоянии в воздухе. Твёрдые компоненты аэрозолей в ряде случаев особенно опасны для организмов, а у людей вызывают специфические заболевания. В атмосфере аэрозольные загрязнения воспринимаются в виде тумана, мглы, дыма или дымки. Фотохимический туман представляет собой многокомпонентную смесь газов и аэрозольных частиц. Он возникает в результате фотохимических реакций при определённых условиях: наличии в атмосфере высокой концентрации оксидов азота, углеводородов и других загрязнителей, интенсивной солнечной радиации и безветрия. По своему физиологическому воздействию на организм человека смог крайне опасен для дыхательной и кровеносной систем и часто бывает причиной преждевременной смерти городских жителей с ослабленным здоровьем. Такие смоги – нередкое явление над крупными городами Европы и Америки.
Учитель: Следующая проблема, которую мы разбираем – проблема “парникового эффекта”.
Учащийся 4. Слайд 4, 5. Парниковый эффект – это свойство атмосферы пропускать солнечную радиацию, но задерживать земное излучение, способствуя аккумуляции тепла Землёй. Существует ряд научных гипотез, объясняющих последствия парникового эффекта: 1) к концу XXI века содержание атмосферного углекислого газа удвоится, что неизбежно приведёт к повышению средней глобальной приземной температуры на 5–6 градусов; 2) подобный рост средней глобальной приземной температуры приведёт к повышению уровня Мирового океана на 20–165 см, что в свою очередь приведёт к затоплению многих территорий; 3) концентрация атмосферного углекислого газа может оказать весьма благоприятное воздействие на урожайность сельскохозяйственных культур; 4) потепление может привести к резкому сокращению площадей бореальных лесов, а также к перемещению их границ на север. В целом, парниковый эффект – это уравнение со многими неизвестными. Например, есть учёные, которые считают, что, как это ни парадоксально, ускоряющееся накопление углекислого газа может привести не к потеплению, а к похолоданию.
Учитель: Следующая проблема – кислотные осадки.
Учащийся 5. Слайд 6. Кислотные дожди – это атмосферные осадки (в том числе снег), подкисленные (рН 5–6) из-за повышенного содержания в воздухе промышленных выбросов, главным образом оксидов серы и азота, соляной кислоты и др. В результате попадания кислотных дождей в поверхностный слой почвы и водоёмы развивается подкисление, что приводит к деградации экосистем, гибели отдельных видов рыб и других водных организмов, сказывается на плодородии почв, снижении прироста лесов и их усыхании, пагубно действует на здоровье человека. Вызывает гибель памятников архитектуры. Кислотные дожди особенно характерны для стран Западной и Северной Европы, США, Канады, промышленных районов России, Украины и др.
Учитель: И, наконец, 4-я проблема – озоновые “дыры”.
Учащийся 6. Слайд 7. Озоновый слой Земли расположен в стратосфере на высоте от 20 до 50 км. Он защищает всё живое на Земле от губительного УФ излучения. В настоящее время наблюдается всё усугубляющаяся картина истоньшения озонового слоя Земли. Учёные считают, что изменяющаяся озоновая обстановка непременно скажется на состоянии растительного и животного мира. Урожайность некоторых сельскохозяйственных культур может резко упасть. Изменившиеся условия скажутся и на микроорганизмах – на том же планктоне – основном корме морских обитателей. Увеличение дозы УФ лучей может резко ослабить иммунную систему человека и вызвать многие заболевания (глазные, рак кожи и др.). Есть разные варианты научных объяснений причин появления озоновых дыр и прогнозов. Однако большинство авторитетов сходятся в одном: основная причина в концентрации хлор-фторуглеродов (фреонов). Это антропогенные вещества и химические соединения, используемые в производстве аэрозолей, хладигентов (в холодильниках), растворителей и т.д. В нижних слоях атмосферы они не вступают ни в какие химические реакции и не оказывают токсичного действия. Но именно эта “инертность” позволяет им подниматься в стратосферу и интенсивно разрушать молекулы озона.
Учитель: Загрязнение атмосферы не признает границ: самостоятельно справиться с проблемой охраны воздуха одна страна не в состоянии.
Только совместные усилия всех стран, всех жителей планеты способны что-либо изменить.
Уже довольно давно известно, что воздушные потоки переносят загрязняющие вещества на большие расстояния: уже обрел признание термин “трансграничный перенос”.
Например, Великобритания пользуется репутацией крупнейшего “производителя” сернистого газа в Европе. Почти 1/3 его переносится в другие страны, особенно скандинавские, где вызванные этим загрязнением кислотные дожди уже уничтожили около 15% строевого леса (в частности, в Швеции и Норвегии).
Такая страна, как Голландия, имеющая незначительное число источников загрязнения, расплачивается таким же по масштабу ущербом, как “коптящие небо” соседи.
Учащийся 7. Слайд 8. Всякое загрязнение вызывает у природы защитную реакцию, направленную на её нейтрализацию. Эта способность природы долгое время эксплуатировалась человеком бездумно и хищнически. Отходы производства выбрасывались в воздух в расчете на то, что будут обезврежены и переработаны самой природой. Однако способность атмосферы к самоочищению имеет определенные границы.
Уже через несколько лет мы все рискуем оказаться в незнакомом и пугающем мире.
Учитель: Задумайтесь над этим! Возможно, в будущем вы тоже сможете внести какой-либо позитивный вклад в решение данных проблем.
В заключении этой части урока послушайте замечательное стихотворение.
Учащийся 8.
Чёрная бездна… Звёздная пыль…
Холодом дышит вечность,
Переплетая сказку и быль
Миг и бесконечность!
Кто-то, когда-то задал маршрут,
Не объяснив секрета,
И совершает неведомый путь
Маленькая планета.
Кружится, вертится шар голубой,
Нас на груди качая.
Крутится, вертится не для того,
Чтоб всё начинать сначала.
В кружении стай вездесущих ракет
Так не легко вращаться.
Всё-таки пять миллиардов лет
Отдано цивилизации!
Мелкой дрожью на полюсах
Даёт себя знать усталость.
И застывает вопрос на устах:
“А сколько ещё осталось?!”
Вот она летит…
Маленькая какая.
Вот она грустит,
В думы свои вникая.
Вот она плывёт,
Тихой прохладой веет
Всё ещё живёт,
Всё ещё людям верит!
Вон она плывёт
Сквозь грозовую полночь,
Всех людей зовёт
Просит прийти на помощь!
Если сложить усилия взрослых и всех детей,
Мы сохраним планету,
Нашу планету людей.
Учитель: А сейчас вы разделитесь на 2 команды, я предлагаю вам для обсуждения проблемные вопросы. На обсуждение 3 минуты, затем представление ответов и их защита.
Задание для команды № 1.
Как выяснилось, глобальные климатические изменения влияют на функционирование экосистем и жизнь человека очень существенно, хотя и весьма опосредованно. Попробуйте объяснить обнаруженные западными учёными статистически достоверные взаимосвязи между такими явлениями, как сильное извержение вулкана и курс закупочных цен на зерновые в Лондоне в XIX веке.
(Ответ: извержение вулкана – увеличение количества вулканической пыли в атмосфере Земли – уменьшение солнечной радиации – ухудшение погодных условий – падение урожая).
Задание для команды № 2.
Численность добытых шкурок рыси охотниками Северной Америки.
(Ответ: извержение вулкана – увеличение количества вулканической пыли в атмосфере Земли – уменьшение солнечной радиации – ухудшение погодных условий – жёсткие условия зимовки для зайцев-беляков (особенно важные для молодых зайчат-однолеток) – уменьшение их численности – и, как следствие, уменьшение численности консумента второго порядка (рыси, для которой зайцы составляли основу пищевого рациона).
Учитель: Итак, на этом уроке мы с вами разобрали основные экологические проблемы атмосферы. Следующий урок будет посвящен изучению мер по охране атмосферы и местным проблемам атмосферы.
Домашнее задание: подготовьте сообщения по местным проблемам состояния и охраны атмосферы.