Интегрированный проект по химии и биологии на тему Окружающая среда нашей планеты и нашего города и ее охрана (8-9 классы)

Проект «ОКРУЖАЮЩАЯ СРЕДА НАШЕЙ ПЛАНЕТЫ И НАШЕГО ГОРОДА

И ЕЁ ОХРАНА».

Информационная справка.

Над проектом работали учащиеся 8 класса.

Цели проекта:

1. Развить интерес и положительную мотивацию к изучению химии.

2. Дать ученику возможность реализовать свои интеллектуальные и творческие способности, имеющиеся знания и умения в других областях деятельности (работа с компьютером и дополнительной литературой) при выполнении проектной работы.

3. Дать ученику возможность оценить свои склонности и интересы к данной области знаний.

4. Продолжить формирование общеучебных умений и навыков учащихся: планировать работу и поэтапно осуществлять ее, (искать дополнительный материал, реферировать), искать материал в Интернете; навыки публичного выступления, умение вести дискуссию, проводить презентацию своего проекта.

5.Формировать знания и умения, которые пригодятся в повседневной жизни:

• что такое окружающая среда, атмосфера, гидросфера, литосфера и каковы их химические загрязнители;

• каковы проблемы загрязнения окружающей среды в мире;

• каковы проблемы загрязнения окружающей среды нашего города Тихвина;

• каковы пути решения экологических проблем нашего города.

6.Выступить с призывом к ученикам нашей школы к защите и охране нашего города от различных загрязнителей.

Формы работы:

Лекционно-семинарские занятия.

Групповая работа с литературой с дальнейшей презентацией результатов.

Подготовка учащимися сообщений с использованием новейших сведений из Интернета, научной и научно-популярной периодической литературы.

План работы над проектом:

1. Определение темы и микротем.

2. Подбор материала по темам.

3. Проведение эксперимента, обработка материала, оформление работы.

4. Отчет о работе в форме презентации проекта: «Окружающая среда нашей планеты и нашего города и её охрана».

Ребята определили те вопросы, которые их больше всего интересовали:

• что такое окружающая среда, атмосфера, гидросфера, литосфера и каковы их химические загрязнители;

• каковы проблемы загрязнения окружающей среды в мире;

• каковы проблемы загрязнения окружающей среды нашего города Тихвина;

• каковы пути решения экологических проблем нашего города.

В связи с этим определился и план работы.

План:

1. Введение.

2. Гидросфера и ее охрана.

3. Атмосфера и её охрана.

4. Литосфера и её охрана.

5. Защитники окружающей среды.

2. Заключение.

Защита проекта проходила на школьной научно - практической конференции.

-2-

Содержание.

1. Введение. стр 3-4

2. Гидросфера и ее охрана. стр 5-7

2.1. Запасы воды на Земле.

2.2 Роль воды.

2.3 Круговорот воды в природе.

2.4 Использование водных ресурсов.

2.5 Загрязнители воды.

2.6 Очистка сточных вод.

2.7 Потребности в воде.

2.8 Состояние гидросферы города Тихвина.

3. Охрана атмосферы от химических загрязнений стр 8-9

3.1. Состав атмосферы.

3.2 Значение атмосферы.

3.3 Загрязнители атмосферы.

3.4 Изменение свойств атмосферы в результате загрязнения.

3.5 Состояние атмосферы города Тихвина.

3.5 Меры по предотвращению загрязнения атмосферы

4. Охрана земельных . стр 10

4.1.Что же такое почва?

4.2. Факторы, вызывающие загрязнение почв.

4.3. Утилизация мусора в нашем городе.

5. Защитники окружающей среды. стр 11-13

6. Заключение. стр 14

7. Список использованной литературы. стр 15

8. Приложение. стр 16-18.

-3-

1. Введение.

С самого рождения, человек попадает под влияние окружающие среды: солнца, ветра, воды, воздуха, растений и т.д.

Обыкновенные радости жизни, могут исчезнуть, если человек и дальше будет:

• Загрязнять воздух;

• Загрязнять воду;

• Мусорить в городе;

• Рвать цветы, срубать деревья;

• Курить где попало;

• Не утилизировать отходы.

И совсем скоро уже нельзя будет просто так выйти на улицу погулять.

Мы задумались над вопросом: В каком состоянии сейчас окружающая среда мира?

И вот какие ответы мы нашли:

1. По данным Программы окружающей среды ООН, пластиковые отбросы являются причиной гибели более 1 млн. морских птиц в год, а также более 100 тыс. морских млекопитающих. В желудках павших морских птиц находят шприцы, зажигалки и зубные щетки.

2. В Тихом океане разрастается «суп из пластика» - плавающая полоса мусора, к данному моменту вдвое превышающая по площади континентальную часть США. В 2004 году «остров» весил примерно 3 млн. тонн - это в шесть раз больше количества природного планктона.

3. В 1998 году жители США произвели 220 млн. тонн твердых отходов - то есть ежедневно каждый американец выбрасывал примерно 2,5 кг мусора. Примерно 40 млн. тонн отходов относили к категории «опасных» - при разложении или сжигании они были способны выделять токсичные вещества

4. В 2004 году в США были выброшены 315 млн. компьютеров. Таким образом, в США ежегодно производится 220 млн. тонн электронного хлама, больше 10% которого попадает на свалки в США, а до 80% отправляется в Китай, Индию и Пакистан.

5. Социологи из Гронингенского университета (Нидерланды) установили, что нарушение запрета рисовать на стенах оказалось серьезным стимулом, провоцирующим людей нарушать другое общепринятое правило - не сорить на улицах. Мало того, оказалось, что мусор на улицах ведет к росту преступности.

И это далеко не полный список…..

Дальше мы задались вопросом: А что же в России?

И снова неутешительные факты….

• По официальным данным, Москва ежегодно производит 19 млн. тонн отходов.

• Более 60 млрд. тонн отходов в России не утилизируются.

• В России накоплено около 100 млрд. тонн отходов, ежегодно этот объем увеличивается на 2 млрд. тонн за счет промышленных отходов.

-4-

В наши дни проблема охраны окружающей среды чрезвычайно возросла в связи со значительным, а очень часто и катастрофическим воздействием хозяйственной деятельности человека на природу.

Производственная деятельность человека нанесла природе серьезный урон, нарушив сложившееся за время существования планеты экологическое равновесие. Загрязнение окружающей среды в первую очередь связано с отравлением воды, воздуха, земли, которое может непосредственно влиять на здоровье человека. Однако, химическое загрязнение чревато и косвенными эффектами. Например, большие выбросы углекислого газа сказываются на климате, что приводит к гибели одних животных и бурному размножению других.

Все эти ужасные факты и побудили нас рассмотреть проблемы атмосферы, гидросферы и литосферы нашего города Тихвина и выступить с призывом к ученикам нашей школы об их защите.

Цели проекта:

1. Повторить что такое окружающая среда, атмосфера, гидросфера, литосфера и каковы их химические загрязнители.

2. Изучить проблемы загрязнения окружающей среды в мире.

3. Изучить проблемы загрязнения окружающей среды нашего города Тихвина.

4. Изучить пути решения экологических проблем нашего города.

5. Выступить с призывом к ученикам нашей школы к защите и охране нашего города от различных загрязнителей.

-5-

2. Гидросфера и ее охрана.

Самое важное и уникальное вещество на нашей планете - это вода!

2.1 Запасы воды на Земле.

Вода составляет большую часть нашей планеты: суша(29%), вода(71%).

Водные ресурсы Земли составляет соленая и пресная вода. Причем 97,2% от общего запаса в 1345 млн км приходится на воды Мирового океана.

Реки, болота, озера, ледники, моря, океаны - все это вода. На долю пресной воды приходятся оставшиеся 2,8%, но если исключить полярные ледники, пока недоступные для использования, то выяснится, что практически можно использовать лишь 0,3%.

Таблица№1. Распределение пресных вод гидросферы.

Nп/п

Части гидросферы.

Часть от общего объема пресной воды ( в %).

Объем пресной воды

(в км).

1.

Ледники

85

24 000 000

2.

Подземные воды

14

4 000 000

3.

Озера

0,6

230 000

4.

Почвенная влага

0,3

75 000

5.

Пары атмосферы

0,05

14 000

6.

Речные воды

0,004

1132,76

Итого:

100

28320132,76

2.2 Роль воды.

Животные и растения на 70% - 80% состоят из воды. Потеряв 50% своей массы в результате голодания, человек может остаться в живых, но потеря 15% - 20% массы в результате обезвоживания - смертельна!

Все реакции обмена веществ в организме человека протекают или с участием воды, или в водной среде.

Без воды невозможно было бы существование биосферы, то есть жизни на Земле, поскольку круговорот веществ и энергии возможен только с участием воды.

2.3.Круговорот воды в природе.

Круговорот действует беспрерывно. Он реализуется в трех основных географических объектах: океан - атмосфера - суша. С поверхности Мирового океана ежегодно испаряется 453 000 км воды. Осадки, выпадающие на Землю, составляют 525 000 км. Превышение происходит за счет испарения воды с других водных поверхностей и транспирации влаги растениями.

Испаряющаяся вода, конденсируясь, образует облака и в виде осадков выпадает на Землю. Они поглощаются почвой, и в результате подземного и поверхностного стока вода возвращается в моря и океаны.

Круговорот воды - это хорошо отрегулированный механизм, который беспрерывно «качает» воду из океана на материки и обратно.

-6-

2.4 Использование водных ресурсов.

Теоретически можно считать водные ресурсы неисчерпаемыми, если принять, что при их рациональном использовании они непрерывно возобновляются в процессе круговорота. Вместе с тем потребление воды все время увеличивается, так как она служит основным сырьем для промышленности.

В металлургии для выплавки 1т чугуна и переплавки его в сталь требуется 300м воды, для получения 1т меди - 500м, 1т никеля - 4000м. Для изготовления автомобиля нужно 246м воды, а для запуска ракеты - 189 000м.

Широко используют воду в горнодобывающей промышленности, в сельском хозяйстве.

С потреблением огромного количества воды связано целлюлозно-бумажное производство. На производство 1т бумаги требуется 250 м воды.

2.5 Загрязнители воды.

Загрязнение воды стало грозной опасностью для человечества. Рассмотрим основные виды загрязнений.

1. Загрязнение твердыми частицами (при попадании в водоемы песка, шлаков, отходов строительной, металлургической, химической и др. промышленности).

2. Загрязнение соединениями металлов (высокотоксичными - свинцом, ртутью, редкоземельными - кадмием, селеном, и др.), в результате чего при превышении предельно допустимой концентрации у людей поражаются органы слуха, зрения, нервная система, возможны случаи паралича и рождение детей с различными физическими и психическими аномалиями.

3. Загрязнение минеральными удобрениями, в результате происходит неумеренное разрастание водной растительности - образуются водоемы со зловонной зеленой жижей.

4. Загрязнение нефтью и ее производными. Одна тонна нефти, растекаясь по водной поверхности, способна занять площадь в 12 км, а 1л нефти может сделать непригодным к употреблению 1 млн л воды, то есть столько сколько хватило для семьи из 4 человек в течение 20 лет. Нефтяная пленка представляет собой преграду для газообмена между водой и атмосферой. Она препятствует поглощению водой кислорода и углекислого газа, вызывая гибель планктона. Эта пленка представляет собой большую опасность для морских животных и птиц. Оперение птиц, вымазанное нефтью, теряет свои водонепроницаемые свойства, что приводит к их гибели.

5. Загрязнение органическими веществами биологического происхождения, которые содержатся в бытовых отходах и животноводческих стоках. Попадая в водоемы, эти стоки делают воду непригодной для питья.

6. Загрязнение пестицидами, которые, как и тяжелые металлы, двигаясь по трофической цепи: фитопланктон - зоопланктон - мелкие рыбы - крупные рыбы, достигают в теле последних такой концентрации, которые могут быть смертельными для человека.

-7-

2.6 Очистка сточных вод.

Кардинальным решением проблемы борьбы с загрязнением гидросферы был бы полный переход на безопасные технологии, при которых исключался бы сброс каких - либо стоков. Но разработка и внедрение малоотходных технологий - дорогостоящи и сложны, поэтому первоочередное значение приобретает процесс очистки сточных вод, включающий:

• очистку и обеззараживание бытовых и животноводческих стоков;

• очистку стоков от последствий обслуживания автотранспорта и техники;

• очистку стоков, содержащих нефтепродукты.

Перспективны способы очистки воды от нефтепродуктов с помощью микроорганизмов. Известны микроорганизмы, способные питатьcя нефтью. Эксперименты, которые были проведены с использованием грибков Candido lipolitica, показали, что небольшие водоемы могут быть очищены от нефти за 5-6 дней.

2.7 Потребности в воде.

Потребность в воде одного жителя крупного города составляет 35л в сутки, но за счет нерационального ее использования, потерь при транспортировке к потребителю, неисправность оборудования в квартирах (например, протекающие краны) в некоторых случаях она увеличивается до 700л.

Потребность в питьевой воде жителя крупного города составляет около 8л в сутки, а на все сферы жизнедеятельности ежедневно расходуется 175л воды:

• 70л слив воды в туалете

• 50л умывание

• 25л стирка

• 15л мытье посуды

• 2л полив огорода

• 5л приготовление пищи

• 3л приготовление напитков

2.8 Состояние гидросферы города Тихвина.

Как же обстоят дела с водоемами в нашем городе?

Река Тихвинка, которая протекает через весь наш город, очень загрязнена стеклянными бутылками, банками и другим мусором. Не случайно практически на всех пляжах города запрещено купание!!!

Вывод: Запасы воды в зонах интенсивной хозяйственной деятельности и проживания становятся недостаточными, поэтому уже сейчас необходимо думать о её сбережении и тихвинцам в том числе!!!

-11-

5. Защитники окружающей среды.

В любой семье что-то выбрасывают. А в год на каждого жителя крупного города приходится целая тонна мусора!

Как штрафуют за мусор в различных странах?

• Швеция-3600 р.

• Швейцария-6000 р.

• Украина-6408 р.

• Сингапур-18 700 р.

• Британия-4000 р.

• Рим-13 000 р.

• Россия- от 1000 до 2000 р.

Охрана окружающей среды - задача всего человечества. Для ее решения необходимо широкое международное сотрудничество.

Государства заключают различные международные соглашения, чтобы сообща бороться за спасение природы. Одно из таких соглашений - Конвенция по ограничению торговли редкими и исчезающими видами диких животных и растений. Этот документ защищает от истребления и массового вывоза в разные страны многих животных Африки, Азии и Южной Америки, например обезьян, красивых птиц, черепах.

Созданы различные международные организации - защитники окружающей среды.

1. Беллона.

Объединение «Беллона» начало свою работу как неправительственная организация 16 июня 1986года. В конце 1980-х годов «Беллона» получила широкую известность благодаря зрелищным акциям, организованным против ряда промышленных компаний, на совести которых были серьёзные экологические прегрешения. Более чем за 20 лет работы «Беллона» стала крупной экологической экспертной организацией, основная цель которой - борьба с разрушением окружающей среды, с угрозами для здоровья человека, вызываемыми загрязнениями, и негативными экологическими последствиями тех или иных стратегий мирового экономического развития.

2. Гринпис.

Международная общественная природоохранная организация, основанная в городе Ванкувер (Канада) 15 сентября 1971 года Дэвидом Мактаггартом.

Основная цель Гринпис - добиться решения глобальных экологических проблем, в том числе путём привлечения к ним внимания общественности и властей. Эта организация активно борется против загрязнения окружающей среды ядовитыми отходами и мусором, проводит международные кампании в защиту лесов, океанов, редких видов растений и животных.

Штаб квартира Гринпис находится в Амстердаме.

Организация существует только за счёт пожертвований сторонников и принципиально не принимает финансовую помощь от государственных структур, политических партий или бизнеса.

-12-

Гринпис известен своими громкими акциями, нацеленными на привлечение внимания СМИ к экологическим проблемам. Свидетельствование - один из принципов организации. Гринпис стремится побывать на месте экологического преступления и предоставить людям независимую и достоверную информацию.

3. WWF( Всемирный фонд дикой природы.)

Международная общественная организация, работающая в сферах, касающихся сохранения, исследования и восстановления окружающей среды.

Эмблема этой организации - изображение панды - одного из самых редких животных мира.

Это крупнейшая в мире независимая природоохранная организация с более чем 5 миллионами сторонников во всём мире, работающая в более чем 100 странах, поддерживающая около 1 300 природоохранных проектов во всём мире. Штаб квартира находится в Швейцарии.

Миссия Всемирного фонда дикой природы заключается в предотвращении нарастающей деградации естественной среды планеты и достижении гармонии человека и природы. Главная цель - сохранение биологического разнообразия Земли. Фонд собирает и распределяет денежные средства, необходимые для охраны редких видов животных и мест их обитания. На средства фонда проводятся научные исследования , издаются книги, организуются международные конференции, посвященные охране природы.

Ежегодно все человечество отмечает международные дни, посвященные защите природы.

Дата

Экологический календарь.

Название международного дня

22 марта

Всемирный день воды

1 апреля

Международный день птиц

18-22 апреля

Дни заповедников и национальных парков.

22 апреля

День Земли

5 июня

Всемирный день охраны окружающей среды

17 июня

Всемирный день по борьбе с опустыниванием и засухой

16 сентября

Международный день охраны озонового слоя Земли

20 сентября

День работников леса

27 сентября

Международный день моря

4 октября

Международный день защиты животных

-13-

</ Мы тоже задумались над тем, а что можем сделать мы для охраны окружающей среды нашего города и решили выступить с призывом к ученикам нашей школы об охране Тихвина. Мы обратились к ученикам с просьбой нарисовать рисунки с призывом к охране окружающей среды, и они охотно откликнулись.

-14-

6. Заключение.

Проанализировав состояние атмосферы, гидросферы и литосферы нашей планеты, мы пришли к заключению, что химическое загрязнение окружающей среды обусловлено следующими факторами:

• отравлением воды, почвы и воздуха отходами химических производств;

• воздействием на почву и воду продуктов сжигания топлива, снижающих качество воздуха и вызывающих кислотные дожди;

• заражением воздуха, воды и почвы радиоактивными отходами, образующимися при производстве ядерного оружия и атомной энергии;

• выбросами углекислого газа и химических веществ, снижающих содержание озона, что может привести к изменению климата или образованию «озоновых дыр»;

• повышением концентрации биогенных элементов из-за канализационных сбросов и стока с полей удобрений, вызывающих нарушение баланса в существующих экосистемах.

Проанализировав состояние атмосферы, гидросферы и литосферы нашего города, мы пришли к выводу, что пора бить тревогу и атмосфера, и гидросфера, и литосфера в плачевном состоянии и все люди нашего города должны задуматься, как жить дальше…..

Мы тоже задумались над тем, а что можем сделать мы для охраны окружающей среды нашего города и решили выступить с призывом к ученикам нашей школы об охране Тихвина. Мы обратились к ученикам с просьбой нарисовать рисунки с призывом к охране окружающей среды, и они охотно откликнулись, получилась целая выставка.

Мы очень надеемся, что наша работа, наше выступление на конференции и наши призывы помогут сделать наш любимый город хоть чуточку чище, а людей задуматься над тем, в каком городе они хотели бы жить: в городе, где чисто на улицах, чистый воздух, чистая вода или…….?

-10-

4. Охрана земельных ресурсов.

4.1.Что же такое почва?

Почва - поверхностный слой земной коры, несущий на себе растительный покров и обладающий плодородием. Изменяется под влиянием растительности, животных (главным образом микроорганизмов), климатических условий, деятельности человека.

4.2. Факторы, вызывающие загрязнение почв.

Каковы же факторы, вызывающие загрязнение земельных угодий?

В основном это загрязнители почвы, среди которых наиболее часто встречающиеся

• остатки строительных деталей (панели, блоки, кирпичи, зола, шлак);

• нефть и нефтепродукты;

• вещества, попадающие в почву из атмосферы (соединения свинца, мышьяка, ртути и т.д., о их вредном воздействии на человека мы говорили выше);

• удобрения, которые не усваиваются растениями и остаются в почве тяжелым грузом;

• ну и, конечно же, бытовые отходы или попросту мусор!

Мы решили посмотреть, как обстоят дела с утилизацией мусора в нашем городе? И выяснилось, что дворы наших микрорайонов оборудованы специальными контейнерами для мусора, а в последнее время появились и контейнеры нового образца. Вывозом мусора занимается организация « Чистый город», ежедневно на линию выходят 10-12 машин, которые собирают мусор со всех микрорайонов и вывозят на городскую свалку за город.

Вывод: жители города Тихвина активно загрязняют свой родной город, но есть организации, которые успешно борются с этой проблемой.

-8-

3. Охрана атмосферы от химических загрязнений.

3.1. Состав атмосферы.

Атмосферный воздух представляет собой смесь газов, содержащую (по объему):

• 78,09% азота

• 20,95% кислорода

• 0,93% аргона

• 0,03% углекислого газа.

Все живые организмы на нашей планете приспособились именно к такому составу атмосферы и очень чутко реагируют на его изменения.

3.2 Значение атмосферы.

1. Атмосфера регулирует круговорот воды, кислорода, азота, углерода в природе.

2. Атмосфера - это экран, который защищает жизнь на Земле от губительных воздействий из космоса.

3. Через атмосферу проникают солнечные лучи - источник жизни.

4. Особое значение имеют газы, содержащиеся в атмосфере: озон, углекислый газ и водяной пар, которые задерживают инфракрасные излучения. Если бы эти газы не содержались в атмосфере, то Земля превратилась бы в безжизненный шар, со средней температурой на поверхности - 23С, сейчас она фактически равна +14,8С.

Бесспорно атмосфера - это очень важная составляющая окружающей среды. Жизнь на нашей планете возможна лишь при наличии атмосферы со всеми ее физическими и химическими свойствами.

3.3 Загрязнители атмосферы.

1. Естественные загрязнители.

• газы, которые выделяются при горении лесов, извержении вулканов…

• естественная атмосферная пыль, которая образуется при выветривании горных пород, эрозии почв, лесных пожарах.

2. Искусственные загрязнители.

• твердые частицы - пыль разнообразного происхождения.

• газообразные вещества (угарный и углекислый газы, оксиды азота и серы, метан и другие летучие соединения, например, бензин).

• радиоактивные вещества, которые образуются при взрывах аварий на атомных электростанциях при взрывах ядерных и атомных бомб.

• тяжелые металлы, такие как например свинец.

3.4 Изменение свойств атмосферы в результате загрязнения.

Таблица №2. Загрязнения атмосферы и последствия.Последствия

1.

Оксид серы (IV)

SO2

-обладает сильным раздражающим действием на глаза, носоглотку, ткань легких

- у растений разрушает хлоропласты и другие клеточные органоиды

- очень чувствительны хвойные растения :при концентрации 1 части SO2 на миллион частей воздуха в течении 2 месяцев пожелтеет и опадет хвоя у пятилетней ели.

2.

Оксиды азота

NO и NO2

-вызывает раздражение дыхательных путей, а в больших дозах даже отек легких

- образует в атмосфере азотную кислоту, которые в виде кислотных дождей выпадают на землю и вызывают гибель растений водных организмов, а так же наносят огромный вред памятникам скульптуры и архитектуры, разрушают металлические крыши и мосты

- разрушают озоновый экран

3.

Углекислый газ

СО2

-причина парникового эффекта

4.

Соединения хлора и фтора

- разрушают озоновый экран

В нашем городе находятся несколько действующих заводов и нам понятно, что атмосфера города очень загрязнена.

3.5 Меры по предотвращению загрязнения атмосферы

Мы считаем, что необходимо:

1. Производить очистку выбросов в атмосферу от твердых и газообразных загрязняющих веществ с помощью электрофильтров и поглотителей.

2. Использовать экологически чистые виды энергии.

3. Применять малоотходные и безотходные технологии.

4. Добиваться уменьшения токсичности автомобильных выхлопных газов путем совершенствования конструкций двигателей , а так же создавать новые электромобили и двигатели, работающие на водородном топливе.

-15-

Список использованной литературы.

1. Нифорова Г.П. Экология и химия. М. Наука, 1999г

2. Энциклопедия для детей Том 16 Экология. /Глав. ред. В.А.Володин - М.: Аванта 2001

3. Жилкин Д.М. Современные проблемы утилизации мусора //Химия в школе 1998 №1 с

4. Экология и экологическое образование Ю.Л.Хотунцев. Москва. Изд.

«ACADEMIA» 2002.

5. Экология В.И. Коробкин, Л. В. Пердельский. Ростов-на-Дону, Изд.

«Феникс» 2001.

6. Андруз Д., Бримблекуб П.,Джикелз Т., Лисс П. Введение в химию окружающей среды.-М.: Мир, 1999.