Творческое объединение «Экология и Я» Педагог дополнительного образования Естремская Надежда Владимировна Дата 30.04.2020 Время 14.00-15.35 (согласно расписания) Тема: Практическая работа «Выявление и устранение источников загрязнения» Постановка проблемы Загрязнение воздуха оказывает влияние на климат, здоровье людей, состояние биоты. Негативное воздействие при этом происходит и в результате прямого контакта с загрязненным воздухом, и в результате выпадения загрязняющих веществ из атмосферы, и вторичного загрязнения окружающей среды. Газовые выбросы наносят экономический ущерб из-за потери веществ, которые могли бы быть использованы в смежных отраслях. Посчитано, что экономические потери от заболеваний и смертности людей в связи с загрязнением воздушной среды составляют ежегодно 6 млрд. долларов США. Цель: углубление знаний об атмосфере, об экологических проблемах, обусловленных загрязнением воздуха, оценка экологической безопасности атмосферного воздуха. Глоссарий: атмосфера, загрязнение атмосферы, парниковый эффект, парниковые газы, смог Лондонский, смог Лос-Анджелесский (фотохимический туман), кислотный дождь, аэрозоли, фреоны, озоновый экран (слой), озоновая дыра, предельно допустимый выброс (ПДВ). Добрый день! Практическая работа «Выявление и устранение источников загрязнения» Май. Грозовых туч клочки. Неживая зелень чахнет. Все моторы и гудки, – И сирень бензином пахнет. О. Мандельштам Задание 1. Определите понятия глоссария, перечисленные выше, используя доступные информационные ресурсы. ЭКОЛОГИЯ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА Размеры атмосферы по сравнению с другими геологическими резервуарами Земли невелики, что делает ее весьма чувствительной к загрязнению. Даже небольшие изменения концентраций веществ в атмосфере могут вызвать значительные изменения ее свойств. Атмосферные потоки быстро перемешиваются, поэтому выбросы от крупных катастроф распространяются по всему земному шару. В результате перемешивания общий состав атмосферного воздуха имеет близкие показатели по всей Земле. Физическими причинами перемешивания являются: горизонтального – вращение Земли, вертикального – нагревание поверхности планеты. Лучше всего происходит перемешивание воздуха в нижней части атмосферы – тропосфере. Вследствие конвекции нагретый вблизи поверхности Земли воздух, будучи легче холодного, поднимается вверх. На высоте 15–25 км атмосфера нагревается путем поглощения УФ-излучения кислородом и озоном. Следствием повышения температуры с высотой является хорошая устойчивость верхней части атмосферы к вертикальному перемешиванию, т. к. слой холодного воздуха всегда находится внизу. Эта часть атмосферы (стратосфера) состоит из двух слоев (strata-слой). Здесь, на высоте 25–30 км, как известно, находится озоновый слой, играющий роль «щита» для биосферы благодаря поглощению им основной части (97 %) УФ составляющей солнечного излучения.В силу физических законов общее давление (а значит, и отдельных газов) в атмосфере уменьшается по мере удаления от Земли. Следствием является тот факт, что 80–90 % атмосферных газов находятся в тропосфере. Остальные находятся в основном в стратосфере, а меньше всего их в верхней части, мезосфере, ионосфере. Как известно, главными компонентами атмосферы являются азот (78,084 %), кислород (20,946 %), аргон (0,934 %). Здесь и ниже приведены данные для сухого воздуха. Содержание воды сильно варьируется (0,5–4 %). Средняя концентрация диоксида углерода СО2 составляет всего 0,03 %. Весьма малая доля (в объемных процентах) приходится на инертные (т. е. неактивные в химических реакциях) газы: неон (1,8⋅10–3), гелий (4,6⋅10–3), криптон (1,1⋅10–4), ксенон (8⋅10–6). Кроме того, атмосферный воздух содержит (в объемных процентах) радон (6⋅10–5), оксид азота (I) N2О (5⋅10–5), водород (5⋅10–5), метан (1,7⋅10–4). Задание 2. Представьте данные о составе воздуха в виде круговой диаграммы: Хотя нельзя сказать, что перечисленные газы не важны, однако при экологической оценке качества атмосферного воздуха основное внимание уделяется главным образом не этим, а более реакционноспособным, хотя и второстепенным по количеству, веществам, поступающим в атмосферу в результате хозяйственной деятельности человека. К ним относятся оксиды азота NО и NO2, диоксид серы SО2, метан СН4, моноооксид углерода СО и хлорфторуглероды (прежде всего фреоны СFCl3 и СF2Cl2). Часть этих газов, поступающих в атмосферу, имеет природное происхождение (например, вулканическая деятельность). Основные антропогенные выбросы вредных веществ в атмосферу связаны со сжиганием топлива на электростанциях, в котельных, двигателях внутреннего сгорания, а также с переработкой руд и деятельностью предприятий химической промышленности. Задание 3. Установите соответствие между отраслями техники и результатами воздействия на атмосферу загрязнителей, выбрасываемых работающими в этих отраслях предприятиями и машинами: к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца. Впишите полученный ответ в таблицу. Обращаем внимание, что разные отрасли техники могут вызывать одинаковые техногенные изменения в атмосфере. Отрасли техники Техногенные изменения в атмосфере 1) теплоэнергетика А) «кислотные дожди» (вымывание кислот из атмосферы) 2) черная металлургия Б) Утоньшение и перфорация слоя О3, защищающего земную жизнь от УФ-излучения Солнца 3) нефтедобыча и нефтепереработка В) «парниковый» эффект (потепление климата, вызванное накоплением в атмосфере газов, поглощающих ИК-излучение и препятствующих его рассеянию) 4) автотранспорт Г) коррозия металлов, эрозия камня на открытом воздухе Д) фотохимический смог в городах 5) цветная металлургия 6) промышленность строительных материалов 7) химическая промышленность 1 2 3 4 5 6 7 Задание 4. «Жизнь на Земле влияет на атмосферу, а атмосфера влияет на жизнь на Земле». Изложите свои мысли по поводу этого умозаключения. В ответе следует использовать соответствующие понятия экологии (живое вещество, продуценты, фотосинтез, биосфера, гомеостаз, парниковый эффект) и, опираясь на факты науки и собственный жизненный опыт, привести необходимые аргументы (не менее двух) в обоснование своей позиции. Задание 5. Мраморные и известняковые скульптуры, стены старинных сооружений, созданные в Древней Греции и Римской империи, за последние 30 лет ХХ века разрушились гораздо сильнее, чем за предыдущие 2400 лет. Почему? Какие процессы этому способствуют? Подсказка: используйте знания о кислотных дождях и химическом составе мрамора и известняка. Парниковый эффект – возможное потепление климата на планете Земля в результате накопления в атмосфере углекислого и других, так называемых парниковых газов, основной источник которых – человеческая деятельность. Диоксид углерода прозрачен для солнечного света, но не пропускает в атмосферу инфракрасное излучение Земли, т. е. ведет себя подобно полиэтиленовой пленке в парнике. Парниковые газы: 1. Диоксид углерода (СО2) 2. Метан (СН4) 3. Закись азота (N2O) 4. Гидрофторуглероды (ГФУ) 5. Перфторуглероды (ПФУ) 6. Гексафторид серы (SF6) Секторы источников парниковых газов: – энергетика; – утечка при добыче и транспортировке топлива; – промышленные процессы; - сельское хозяйство; – отходы.