Цель данной проектнай работы- составление дидактических материалов по алгебре 8 класса на материале, описывающим экологическое состояние города Москвы. Авторами работы составлены задачи и задани по основным разделам алгебры 8 класса. адания интересны и разнообразны, что способствуют повышению интереса к их решению.
Вложение | Размер |
---|---|
proekt_ekologiya_v_matematicheskih_zadachah.docx | 1.77 МБ |
ekologiya_v_matematicheskih_zadachah_-_kopiya.docx | 397.7 КБ |
Государственное бюджетное общеобразовательное учреждение города Москвы
“Школа № 777 имени Героя Советского Союза Е.В. Михайлова”
Школьный конкурс проектно-исследовательских работ
«День науки - 2017»
Проектная работа
«Проблемы экологии Москвы в математических задачах»
Авторы: Елисейкина Даша и
Борзова Татьяна
учащиеся 8»Д» и 8»Б» классов.
Руководитель: Демина Е.М.
учитель математики
Москва
2017
Содержание
1. Введение……………………………………………………………………………………....3
2. Основная часть
2.1. Загрязнение атмосферного воздуха от автотранспорта……………….….................4
2.2. Загрязнение атмосферного воздуха от промышленных предприятий…………..8
2.3. Шумовое загрязнение………………………….………………….…………………...…9
2.4 .Состояние источников водоснабжения……………………………………………….11
2.5. Переработка мусора………...…………………………………………………………..12
3. Заключение …………………………….…………………………………………………..14
4.Список литературы…………..……………………………..……………………………...15
В условиях современного уровня развития общества проблемы экологии становятся - главными и особенно острыми для самого выживания человека. И это не удивительно. Антропогенное воздействие на окружающую среду достигло угрожающего уровня. Ввредные выбросы и сбросы в атмосферу,почву.водные объекты, отходы производства и потребления нарушают экологический и энергетический баланс нашей планеты. Вырубка лесов, уничтожение биосферы, ассимилирующей солнечную энергию, варварская эксплуатация природных ископаемых, В последнее время в Российской Федерации к экологическим проблемам оказывается повышенное внимание.
Как известно, 2017 год объявлен Годом охраны окружающей среды. Состоялся ряд важных мероприятий на уровне Президента России, разработано и принято ряд важных документов, включая Экологическую доктрину, Основные направления государственной политики в области экологии, Федеральные целевые программы по ликвидации накопленного вреда, по охране воздушной среды и водных объектов.
Мы живём в Москве – огромном мегаполисе и нам хотелось бы подробнее изучить проблемы экологии московского региона, в котором экологическая составляющая далеко не на высоком уровне и донести эту информацию до наших сверстников . И решили выполнить эту задачу следующим образом - составить задания по математике , в которых были бы использованы фактические сведения об экологии московского региона, что по нашему мнению повысит интерес к их решению.
Объект нашего проекта - экологические проблемы города Москвы.
Цель работы: создание дидактических материалов по темам алгебры 8 класса, используя сведения, характеризующие экологические проблемы московского региона.
Задачи:
План работы над проектом:
- подбор необходимой информации по вопросу «Проблемы экологии Москвы»;
- отбор количественных характеристик рассматриваемых проблем экологии;
- выбор тем алгебры по которым можно составить задания по алгебре;
- апробация созданного проектного продукта(задания по теме «Неравенства»);
- подготовка презентации, иллюстрирующей проектную работу;
- оформление письменного отчёта о проделанной работе по созданию проекта..
.
2.Основная часть
Москва – крупнейший мегаполис страны. Помимо типичных для любой столицы мира проблем, связанных с перенаселением, город испытывает экологические загрязнения, источником которого является развитая промышленность: столица является крупным промышленным центром. Поэтому сегодня экологическое состояние Москвы крайне неважное
Рассмотрим основные проблемы экологии Москвы.
2.1.Загрязнение воздуха от автотранспорта.
Столица является крупнейшим грузовым транспортным узлом. Крупнотоннажные автомобили привозят в него до 11 млрд. тонн грузов. Через город идут транзитные пути. Дорожная инфраструктура не справляется с транспортными потоками. Потому у города Москвы экологические проблемы в первую очередь связаны с выхлопными газами автомобильного транспорта. 100% жителей Москвы вдыхают грязный воздух. Причем это не только выбросы от сгоревшего топлива и масел автомобиля, но и мелкодисперсные частицы, образующиеся при коррозии кузова машины, и мельчайшая пыль от стирающегося асфальта и шин. Эти мелкие частицы способны не только попадать в дыхательные пути, но и проникать в организм через кожу. По мнению Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), загрязнение воздуха является самой большой угрозой здоровью человека. В связи с этим власти Москвы даже рассматривают возможность ввода ограничения числа автомобилей на семью. Этот вид загрязнения воздуха находится сейчас на первом месте.
Загрязнение воздуха — наиболее серьезная экологическая проблема, связанная с транспортом. В Москве на человека приходится в последние годы около 80 кг выхлопов (сотни разных химических веществ, а также твёрдые частицы – сажа). От истирания шин (старые и летние шины истираются больше) в воздух попадает в 30 раз больше опасных для здоровья твёрдых микрочастиц , чем от выхлопа. В большей части всех вредных выбросов в крупных городах виноват именно автотранспорт. По данным доклада о состоянии окружающей среды в Москве, сумма выбросов загрязняющих веществ от автомобилей за 2015 год составила около 200 тыс. тонн, из которых 130 тыс. тонн — оксид углерода, 40 тыс. тонн — оксиды азота, 28 тыс. тонн — летучие углеводородные соединения, 1 тыс. тонн — взвешенные частицы, 300 тонн — диоксид серы.
Задание № 1. На данный момент площадь Москвы составляет приблизительно 108 · 10 кв. км, А население 12· 10 человек. Найдите плотность населения Москвы( чел на кв.км.).
Задание № 2. Решите уравнение , больший корень которого количество автомашин приходящихся на 1000 москвичей: (х2+16)(х - 250) = 0
Задание № 3. Определить какое количество машин по данным ГИБДД зарегистрировано в 2016 году в Москве можно решив уравнение ( наибольший корень ∙ 1млн.) : х2 – 4,6х - 5,6 = 0
Задание № 4. Каждый год за последние десятилетие по статистике в Москве становится на «а» % машин больше. Найдите значение параметра «а» , при котором уравнение не имеет корней: = 0
Задание № 5. Один автомобиль за год выбрасывает в воздух около (0,5)-3∙0,01-2 вредных веществ, в том числе ( -1)-24 кг свинца, а поглащает и атмосферы 0,25-1 тонны кислорода..
Задача № 6 Вычислите сколько % самых опасных веществ (оксиды углерода) находятся в выхлопных газах автомобилей, если диоксид серы составляет 0,2 от сажи, оксид азота в (0,25)-1 раза больше сажи, а углеводов в 2 раза больше оксидов азота.
Леса, парки, сады, бульвары и скверы воздействуют на состав атмосферного воздуха. С каждого гектара, занятого деревьями, выделяется в год до 30 кг полезных для человека эфирных масел. 1 га деревьев и кустарников только за один час поглощает весь углекислый газ, выделяемый за это время 200 людьми. В зеленых массивах каждое дерево поглощает в среднем за год 30-40 кг пыли и других твердых частиц, а дерево с богатой лиственной кроной до 68 кг. Одно дерево средней величины за сутки восстанавливает столько свободного кислорода, сколько необходимо для дыхания трех человек. Деревья очищают воздух от выхлопных газов. Каждое взрослое дерево ежегодно поглощает такой объем отработанных газов автомобилей, который выделяется за 25 тысяч км пробег.
В 2016 году Департамент природопользования Москвы объявил о масштабных планах «замены» деревьев в городе. Согласно проекту экологической стратегии до 2030 года, «пылящие и не устойчивые к ветру деревья» заменят на «более устойчивые»: лиственницы, сосны, дубы, липы, рябину, клен остролистный. Начать хотят уже в следующем году.
Задание № 7 . В 2016 году Департамент природопользования Москвы объявил о масштабных планах «замены» деревьев в городе. Согласно проекту экологической стратегии до 2030 года, «пылящие и не устойчивые к ветру деревья» заменят на «более устойчивые». Выберите и таблицы виды таких деревьев по условию : выражение А верно при любом значении «х»
Название дерева | Дуб | Липа | Ива | Осина | Сосна | Клён | Рябина |
Выражение А |
Задание № 8 . В среднем каждое дерево за 1 день поглощает 100 грамм пыли и других твердых частиц , а дерево с богатой лиственной кроной - на 80% больше. Сколько килограмм пыли и других твердых частиц за год поглощает каждое и этих деревьев?
Задание № 9 Определите, какое из деревьев, растущих на наших улицах, является лучшим “пылесосом”, решив вычислительный пример:
4 · ( Ответы: Берёза – 2; Сосна – 20; Тополь – 0,2)
Интенсивное строительство в городе приводит к вырубке деревьев. Так в 2013 году в городе вырублено более 90 тыс. деревьев (посажено только около 14 тыс.).
Задание № 10 Интенсивное строительство в городе приводит к вырубке деревьев. Так в 2013 году в городе вырублено более «х1» тыс. деревьев, а посажено только около «х2» тыс.
Решите уравнение х2 – 104 х+ 1260 =0, где «х1» – больший корень уравнения, «х2» - меньший корень уравнения.
Задание № 11 Найдите продолжительность жизни деревьев, если известно, что осина живёт на 250 лет меньше ели, а дуб в 5 раз дольше осины, а общая продолжительность этих 3-х деревьев 950 лет.
Задание № 12 Тополь самое выгодное дерево для города. Для сравнения за 5 летних месяцев 25- летний дуб поглощает «с» кг углекислого газа, липа - 16, сосна -10, ель - 6, а взрослый тополь - целых «с» кг, где «с» - значение параметра, при котором дробь сократима
Один из путей снижения уровня загрязнения атмосферного водуха для Москвы -это развитие велотранспорта. Особенно актуально из-за многочисленных пробок, серьезно осложняющих жизнь в столице. Власти города приняли план развития инфраструктуры до 2016 года, включающий строительство развитой сети велодорожек, которые свяжут между собой районы города. Сеть будет включать в себя около 100 дорог, несколько тысяч парковок для велосипедов и пунктов проката. Причем за образец берется опыт европейских городов, когда взятый напрокат велосипед можно будет сдать на любой парковке
Задание № 13 Вычислите среднюю скорость движения велосипедиста по городу , если каждый из 3-х одинаковых участков пути, длиной 2 км каждый велосипедист проезжает соответственно за 7 мин, 8 мин. и 9 мин и сравните её со скоростью автомобиля в условиях пробок. Сделайте вывод.
Динамика средних скоростей движения автомобилей в Москве (будни):
Анализируя на этот график, хочется заметить, что для автомобилистов в Москве больше нет ни утреннего, ни вечернего часа-пик. Есть дневной час-пик (начинается примерно в 8 утра и заканчивается около10 часов вечера).
2.2.Загрязнение атмосферного воздуха от промышленных предприятий.
Промышленные предприятия также активно участвуют в загрязнении окружающей среды Москвы, выбрасывая в атмосферу огромное количество пыли, железа, магния, кремния, кальция и азота. Эти вещества не так токсичны, но существенно снижают прозрачность атмосферы, увеличивают плотность туманов и количество осадков. Доля промышленности в загрязнении атмосферного воздуха Москвы не превышает 10%, а доля МНПЗ — 1,7%.
Нефтеперерабатывающие и нефтехимические предприятия загрязняют все объекты окружающей среды: атмосферный воздух, водные объекты и почву. Основные загрязняющие вещества это углеводороды, сероводород, оксиды углерода, диоксид серы, и азот. В действительности же, выбросы предприятий нефтехимической отрасли содержат до 250 химических веществ, треть из которых представляет I и II класс опасности.
При этом вред со стороны нефтеперерабатывающей отрасли ежегодно снижается. Именно Московский НПЗ первым из нефтеперерабатывающих заводов нашей страны завершил ликвидацию всех исторически накопленных нефтесодержащих отходов. За пять лет предприятие утилизировало более 180 000 тонн нефтесодержащих отходов и ликвидировало объекты их накопления. В том числе ликвидирован буферный пруд, более известный как "черное море". Его можно было даже увидеть из космоса, а теперь — нет.
Задание № 14. Найдите наибольшее целое значение области определения функции
у = + . Это число покажет количество химических веществ, попадающих в воздух от предприятий нефтехимической отрасли, треть из которых представляет I и II класс опасности.
В прошедшем году обстановка с Московскими ТЭЦ (впрочем, как и всегда) значительно ухудшилась. Москва требует все больше электроэнергии и тепла, ТЭЦ Москвы обеспечивает воздух столицы дымом и отравляющими веществами. В целом по энергетической системе суммарный расход топлива против прошлого года увеличился на 1943 тысячи тонн или почти на 8%.
2.3. Шумовое загрязнение
Основной источник шума – наземный транспорт. На его долю приходится подавляющая часть – 70–90% – шумового загрязнения окружающей среды. Наиболее пораженными являются территории, прилегающие к Садовому кольцу, МКАД и основным радиальным магистралям города. Впрочем, выделить какие-то особые в этом отношении места теперь сложно – транспортный поток возрос настолько, что от монотонного звука двигателей, колес, клаксонов и прочего страдают практически все жители домов, прилегающих к автотрассам.
По санитарным нормам, допустимым уровнем шума, который не наносит вреда слуху даже при длительном воздействии на слуховой аппарат, принято считать: 55 дБА в дневное время и 40 дБА ночью. Такие величины нормальны для нашего уха, но, к сожалению, они очень часто нарушаются, особенно в пределах больших городов. По экспертным оценкам до 70% территории города Москвы подвержены сверхнормативному шуму от различных источников.
К шуму привыкнуть нельзя. В медицине даже существует термин – «шумовая болезнь». Она сопровождается гипертонией или гипотонией, значительными расстройствами деятельности нервной и эндокринной систем, сосудистого тонуса, желудочно-кишечного тракта, прогрессирующей тугоухостью. Уже при уровне шума в 50 дБ у людей нарушается сон, снижается концентрация внимания, а при уровне 65 дБ проявляются стрессовые реакции.
Задание № 15. Расположите числа в стандартном виде и порядке возрастания величины превышений в дБ соответствующих норм шумов в городе :
Задание № 16. Чтобы оценить, сколько млн. москвичей, по мнению специалистов, проживают в зонах повышенной акустики , нужно определить при каких значениях параметра «а» решением неравенства 3х + 4 ≤ 6а + 7 будет числовой промежуток
Задание № 17. Определить в каких пределах находятся санитарные нормы уровня шума на жилой территории города вы сможете после решения системы неравенства : .
На сколько дБА больше в среднем поток шума реально обрушивается на уши москвичей вы узнаете , решив двойное неравенство : - 0,4 ≤ ≤ 0,8 Сделайте вывод.
Для глобальной же защиты от шумовых атак необходимо, чтобы об этой проблеме архитекторы задумались еще на этапе проектирования, а строители использовали современные материалы со звукоизоляцией и звукопоглощающими свойствами. Значительный эффект оказывает рациональная планировка застройки и благоустройство жилых районов: зелёные насаждения, экраны.
Задание №18. Небольшая зеленая полоса кустарника вдоль дороги способна рассеять и поглотить шум, убавив «р» дБ., а строительство защитных экранов вдоль полотна убирает «а» дБ. , где «а» и «р» - наименьшие корни уравнений. Вдоль МКАД и 3-го транспортного кольца подобные меры приняты.
«р» - наибольший корень уравнения =
«а» - наибольший корень уравнения ( 3х + 20)2 = 2500
Задание №19. В настоящее время на каждого москвича приходилось около «А» кв. м. зеленых насаждений общего пользования, в Париже вместе с пригородом в среднем по «В» кв.м зеленых насаждений, в Нью-Йорке – «С» кв.м, в Лондоне – «Д» кв.м. Расположите эти города в порядке возрастания по количеству кв. м зелёных насаждений , приходящихся на 1 жителя столиц, если
«А» =
«В» =(-1)18 ·
«С» = 8+
«Д» = ·
Но зеленые массивы расположены неравномерно. В центре на каждого жителя приходится всего 1,5-2 кв.м зелени, а на окраинах - до 50 кв.м. на человека.
Можно перечислить немало недостатков в озеленении Москвы. Например, в нашей столице способны произрастать до 1000 видов только дикорастущих растений; но для озеленения Москвы пока используется лишь около 100 видов зеленых насаждений
Длительное воздействие шума, даже незначительно превышающего допустимые уровни, может способствовать появлению повышенной утомляемости, снижению памяти, появлению раздражительности, расстройству сна. При более длительном воздействии шума могут возникнуть неблагоприятные симптомы со стороны сердечно-сосудистой системы (стенокардия, повышение артериального давления и т.д.),снижают рефлекторную деятельность, нарушают нормальную работу зрительного и вестибулярного анализаторов. Чем выше интенсивность шума, тем хуже человек видит и реагирует на происходящее.
2.4. Состояние источников водоснабжения
По качеству воды Москва и Московская область входят в число 13 регионов источника антропогенных загрязнения вод – промышленность , сельское хозяйство, транспорт.
90% рек Москвы засыпаны, заключены в трубы и подземные водостоки. Река Москва на входе и на выходе из Москвы- это две разные реки. На выходе из города концентрация загрязняющих веществ возрастает не в разы, а в десятки, иногда в сотни раз. В районах Нагатино и Люблино в 46 раз превышено содержание цинка, ванадия, ртути, мышьяка.
К антропогенным источникам поступления стока в речные воды относятся бытовые, промышленные, поверхностные (ливневые и талые) и дренажные сточные воды, дымы и газы, растворяющиеся в атмосферных осадках, сельскохозяйственные стоки, результаты рекреационной деятельности и т.д.
Через поверхностный сток со снегом, талыми и дождевыми водами в Москву-реку ежегодно попадает 4 тыс. тонн нефтепродуктов, более 450 тыс. тонн взвешенных веществ, более 170 тыс. тонн хлоридов и около 18 тыс. тонн органических веществ. Например, применение зимой солей для очистки дорог от снега дает превышение концентрации хлоридов в реках города в 16 раз по сравнению с нормой применение зимой солей для очистки дорог от снега . Соль отрицательно воздействует на растения.
Задание № 20. После сокращения дроби вы узнаете во сколько раз по сравнению с нормой превышена концентрации хлоридов в реках города после применение зимой солей для очистки дорог от снега.
Тяжелые металлы и другие ядовитые вещества из воды попадают в почву (например, при половодьях), растения, рыбу, сельскохозяйственную продукцию, питьевую воду, как в Москве, так и ниже по ее течению в Подмосковье.
В пределах города Москву-реку по специальной классификации относят к классам "Грязная река" и "Очень грязная река". Например, на выходе Москвы-реки из Москвы содержание нефтепродуктов в 20 раз больше предельно допустимых концентраций, железа -- в 5 раз, фосфатов -- в 6 раз, меди -- в 40 раз, аммонийного азота -- в 10 раз (на 1994 г.). Содержание серебра, цинка, висмута, ванадия, никеля, бора, ртути и мышьяка в донных отложениях Москвы-реки превышает норму в 10 -- 100 раз.
Задание № 21. В пределах города Москву-реку по специальной классификации относят к классам "Грязная река" и "Очень грязная река". Например, на выходе Москвы-реки из Москвы, железа -- в 5 раз, фосфатов -- в 6 раз, меди -- в 40 раз. А содержание серебра, цинка, висмута, ванадия, никеля, бора, ртути и мышьяка в донных отложениях Москвы-реки превышает норму в 10 -- 100 раз.
Упростите выражение ( х-1)2 ·( + )+ = с
И вы узнаете, что в «с» раз содержание нефтепродуктов в Москве-реке больше предельно допустимых концентраций.
2.5. Переработка мусора
На 2016 год в Москве проживает официально 12197596 человек. Причем эта цифра не учитывает временно проживающих и нелегалов. При площади города в 2511 км² выходит по 4-5 человек на м². В год жители столицы выбрасывают 2,5 млн тонн отходов, вывоз и утилизация которых уже сегодня стали более чем очень серьезной проблемой.
Каковы источники мусора? В первую очередь – это многократно возросшее за последние десятилетия количество разнообразной упаковки товаров народного потребления и продуктов питания. В гонке за внимание потребителя каждый производитель стремится украсить свой товар, в первую очередь, посредством упаковки. В сложившейся ситуации вес и объем тары зачастую превосходит вес и объем полезного продукта. Каждый полиэтиленовый пакет после, как правило, недолгого использования, к сожалению, не исчезает бесследно. Однажды будучи купленным и использованным, он неоднократно еще напомнит о себе, загрязняя окружающую среду.
Проблемы, связанные с уборкой мусора возникают во всех городах России. Для Москвы эта проблема является очень острой. Москвичи видят лишь верхушку этого «айсберга», когда сталкиваются с проблемой нехватки контейнеров в своих дворах. Сложности возникают на всех этапах, связанных с уборкой, транспортировкой, хранением и переработкой мусора.
Задание № 22 Бумага брошенная вами в лесу, будет лежать 2 года. Консервная банка – на 1400% больше, а полиэтиленовая бутылка на 100 лет больше консервной банки. Сколько лет проложить в лесу брошенная полиэтиленовая бутылка?
Задание № 23 Химический анализ грунтовых вод с территории одного из полигонов ТБО показал превышение предельно допустимых концентраций фенолов в 920 раз, , а так же значительное содержание, также ртути, концентрация которой превышает ПДК в «а» раз, где «а» - наименьшее целое решение системы неравенств
.
Проблемы, связанные с уборкой мусора возникают во всех городах России. Для Москвы эта проблема является очень острой. Москвичи видят лишь верхушку этого «айсберга», когда сталкиваются с проблемой нехватки контейнеров в своих дворах.
Задача № 24. Мусорные свалки и полигоны - источники распространение инфекционных заболеваний, загрязнение поверхностных и подземных вод, повышают содержание в воздухе отравляющих веществ: продуктов гниения, метана. Если представить наглядно объемы увеличения мусорных свалок, то численность населения на Земле увеличивается в среднем на -2 ∙ 5-1 % в год, а размеры мусорных свалок
на – 36п+ 2 ∙ 62п + 3 %.
И, ещё надо помнить, что воздействие ТБО на окружающую среду не заканчивается после их захоронения даже на подготовленных полигонах. Окружающая среда будет подвергаться отравляющему влиянию мусора в течении сотен лет. Это, некая, "экологическая мина замедленного действия", с основными последствиями воздействия которой столкнутся наши потомки.
2.6. Апробация проектного продукта
После составления заданий мы провели проверочную работу, содержащую задания по теме «Неравенства» в 8 «Б» и 8 «Д» классах (50 человек) и анкетирование учащихся по следующим вопросам:
1.Оцените уровень сложности заданий :
2.Интересны ли Вам такие задания?
3.Вы получили новую информацию по экологии Москвы из текста заданий (задач) и их решений ?
4.Как Вы считаете ,такие задания нужны на уроках математики?
Диаграмма уровня сложности заданий
Диаграмма ,показывающая интерес учащихся к заданиям.
3. Заключение
Таким образом, в процессе работы над темой мы познакомились с большим количеством информации , исследовали её и выявили основные проблемы экологического состояния Москвы. Используя фактический материал , характеризующий экологические проблемы московского региона, мы составили 25 заданий по изученным темам алгебры:
- нахождение области определения функций;
- преобразование алгебраических выражений;
- сокращение алгебраических дробей;
- сравнение действительных чисел;
- преобразование иррациональных выражений;
- решение квадратных уравнений;
- решение неравенств и систем неравенств;
- степень с целым показателем;
- текстовые задачи.
Практическая часть данной работы может быть использована при повторении материала алгебры 8 класса в конце года. Задания, составленные нами , мы думаем и как показала апробация , интересны и разнообразны и позволят не только проверить прочность знаний, полученных на уроках математики, или при необходимости ещё раз закрепить их, но и задуматься над вопросами экологии города, в котором мы живём.
4. Список литературы
13 urban.plandex.ru›teploelektrotsentral
Шум и человек
Крутильный маятник своими руками
Кто должен измениться?
Фильм "Золушка"
Рисуем осенние листья