Конференция «Земля – планета людей».
материал по биологии (11 класс) по теме

Конференция «Земля – планета людей».

Ведущий 1: Дорогие друзья, сегодня мы проводим конференцию «Земля – планета людей». Земля, подобна космическому кораблю, проносится в просторах Вселенной со своим экипажем – населением. Природа Земли обеспечивает людей всем необходимым для жизни и развития. Люди всегда должны помнить, что                                                                                                                

                                     «... Природа

                                  Не слепок, не бездушный лик

                                  В ней есть душа, в ней есть свобода,

                                  В ней любовь, в ней есть язык»

Ведущий 2: Цель нашей конференции подвести итоги работы проектных групп по общей теме «Нефть, природный газ, каменный уголь». В ходе работы группы рассматривали проблемы добычи, использования  и переработки нефти, газа и каменного угля с точки зрения естественных наук: географии, биологии, химии и физики. Задачей работы было расширить круг своих знаний в этой области, найти пути решения возникающих проблем.

Ведущий 1: Нефть, газ и каменный уголь – это «солнечная кладовая». Земные слои – «память планеты», они хранят следы всех событий, происходящих в очень далеком прошлом.

Выступления: 

«Происхождение каменного угля» (Приложение 1)

«Происхождение нефти и газа» (Приложение 2)

Ведущий 2: Нефть – парадокс земной коры: в мощной толще горных пород, пропитанных водой, вдруг появляется вещество, по всем своим свойствам противоположное воде, «нелюбящее» ее. Нефть – сок Земли, древние люди называли ее «горящая вода». По своей ценности нефть соизмерима с золотом.

Ведущий 1: В истории человечества нефти принадлежит огромная роль. Неизмерима она и в жизни современного человека. Если бы вдруг запасы нефти и газа неожиданно иссякли, мировая цивилизация оказалась бы на краю катастрофы. Каков же состав и значение нефти и газа?

Выступления:

«Состав, свойства, переработка и значение нефти, газа» «Состав, свойства, переработка и значение каменного угля»

Ведущий 2: Наша Россия – огромная страна, а ее природные богатства  самые большие и разнообразные в мире. У нас добываются почти все виды полезных ископаемых, которые существуют на нашей планете: нефть и газ, уголь и железная руда, алмазы и серебро и многое – многое другое.

Ведущий 1: Чтобы сокровища, хранящиеся в недрах Земли, стали действительно полезными людям, их нужно найти. Поисками полезных ископаемых занимаются геологи. Где же расположены крупные месторождения нефти, газа и каменного угля.

Выступления:

«Расположение крупных месторождений, особенности добычи газа, нефти и каменного угля»

«Себестоимость, перспективы развития перерабатывающей и добывающей промышленности»

Ведущий 2: Запасы внутренней энергии в океанах и земной коре можно считать практически неограниченными, но располагать запасами не достаточно, необходимо за счет энергии приводить в действие устройство, способные совершать работу. Большая часть двигателей на Земле – тепловые двигатели. Каковы же принципы их работы?

Выступления:

«Использование природного сырья в работе ТЭЦ»

«Экологические последствия работы ТЭЦ»

Ведущий 1:  В последние десятилетия природная система жизнеобеспечения начала разрушаться из-за неумеренного потребления природных ресурсов. Сжигая уголь, нефть и газ в огромных количествах человек нарушает состав атмосферы, гидросферы и литосферы.

Ведущий 2: Только увидев нашу планету из космоса, люди поняли, как мала Земля  и как она нуждается в защите. От кого? От своего неразумного к ней отношения, потому что на земле нет более сильного и беспощадного разрушителя, чем человек.

Выступления:

«Экологические проблемы, связанные с переработкой природного газа, нефти и каменного угля»

Ведущий 1: В 1809 г известный французский естествоиспытатель Жан – Батист Ламарк писал «можно, пожалуй, сказать, что назначение человека как бы заключается в том, чтобы уничтожить свой род, предварительно сделав Земной шар непригодным для обитания». Его слова оказались пророческими для людей 20 века. Каков же выход из сложившейся ситуации?

Ведущий 2: Студентам Волжского Гуманитарного Института (отделение Регионоведение России) предложили написать сочинение на тему «Мое видение будущего». Мы хотим привести выдержки из их работ:

 №1 «…Я считаю, что в дальнейшем у человечества нет будущего…Человек сам уничтожает Землю, травит ее продуктами своей жизнедеятельности…»

Ведущий 1: 

№2 «…По моему мнению, будущее человечества не утешительно. Поскольку, продолжая и дальше так беспощадно эксплуатировать природу, не давая ей ничего в замен, человечество выступает жестоким агрессором…»

№ 3 «…Если рассматривать конкретно наш город Волжский, то с нашими химическими выбросами наш ничего хорошего не ждет. Вы должны ощутить это сами, выйдя на улицу вечером – в городе нечем дышать. И вообще к чему катиться планета – горы мусора, загубленный воздух, «черное» солнце. Человечество совершенно не думает о том, что ждет их  детей и внуков…»

Ведущий 2:

№4 «…Я считаю, что человечество, не смотря на грядущие экологические катастрофы, изменение климата, увеличение численности населения планеты и все вытекающие из этого последствия, все - таки выживет. Поскольку человек – это биологический вид, то он способен приспосабливаться к изменениям окружающей среды…»

Ведущий 1:

        №5 «… Экологические науки получат в будущем качественные улучшения, в виде разработки новых технологий, которые в дальнейшем смогут улучшить экологическую обстановку. Уже сейчас в автомобилестроении созданы опытные образцы (в Японии) машин с комбинированным силовым агрегатом и с двигателем, работающим на водороде…»

        №6 «…На мой взгляд, нужно искать альтернативу исчерпаемым полезным ископаемым, что собственно сейчас и происходит. В будущем человечество будет зависеть уже не  от нефти и газа, а от солнца, ветра, силы рек, энергии Земли…»

Ведущий 2: А как думаете вы? С каким взглядом на будущее человечества: позитивным или негативным, вы согласны? Мы предлагаем вам схему мер улучшения качества окружающей среды, выберите из них самые главные, по вашему мнению, допишите свои.

Инженерно-организационные.

1. Уменьшение стоянок автомобилей у светофоров
2. Снижение интенсивности движения транспорта на перегруженных автомагистралях

Правовые

Создание законодательных актов по поддержанию качества окружающей среды.

Архитектурно-планировочные мероприятия.

1. Зонирование территории населенного пункта
2. озеленение населенных мест
3. Организация санитарно защитных зон
4. Рациональная планировка и жилых кварталов.

Технологические

1. Разработка новых технологий.
2. Очистные сооружения.
3. Замена топлива.
4. Электрификация производства, быта, транспорта.

Экономические

Меры улучшения качества окружающей среды

Инженерно-организационные.

1. Уменьшение стоянок автомобилей у светофоров
2. Снижение интенсивности движения транспорта на перегруженных автомагистралях

Правовые

Создание законодательных актов по поддержанию качества окружающей среды.

Архитектурно-планировочные мероприятия.

1. Зонирование территории населенного пункта
2. озеленение населенных мест
3. Организация санитарно защитных зон
4. Рациональная планировка и жилых кварталов.

Технологические

1. Разработка новых технологий.
2. Очистные сооружения.
3. Замена топлива.
4. Электрификация производства, быта, транспорта.

Экономические

Меры улучшения качества окружающей среды

Приложение1

История происхождения каменного угля.

Черный блестящий камень – каменный уголь – он получился из деревьев древнего леса. Лес этот был совсем не похож на тот, в котором вы гуляете летом, где собираете ягоды и грибы, где слушаете, как поют птицы.

        В древнем лесу не было веселых кудрявых берез, колючих зеленых елок, не было сосен и осин, деревья в нем были совсем другие. У одних вместо листьев росли длинные зеленые сучья; у других листья торчали в разные стороны только на верхушке, точно огромные перья. Много разных необыкновенных деревьев росло в то далекое время. Деревья, из которых получился каменный уголь, росли в воде. Они только там и росли, где было мокро и жарко. И только из таких деревьев и в таких местах мог получиться каменный уголь. А происходило это так: деревья древнего леса росли, старились и падали в болото, на котором выросли. Постепенно их заливало водой, заносило песком и глиной, а через много-много лет на этом месте вырастал новый лес, который так же рос, так же старился и так же погибал.

        Снова погибшие деревья, покрывались песком и глиной, и снова на этой земле вырастал лес. Так, слой за слоем, накапливались погибшие деревья, все глубже  и глубже  оказывались они под землей, все сильнее и сильнее сдавливало стволы деревьев сверху.         

        Постепенно под землей древние деревья сделались коричневыми, бурыми, а потом черными, крепкими и блестящими. Они превратились в каменный уголь.

Каменный уголь не обыкновенный камень, он горит, и горит очень жарко. Горит в печках домов, в топках паровозов, он двигает пароходы, заставляет работать машины.

Каменный уголь – сын папоротника, это чудо из дерева, созданное самой природой. Человек лишь открыл это чудо, научился добывать его и заставил уголь служить себе.

Миллионы лет назад самыми распространенными были гигантские древовидные папоротники, хвощи и плауны. В «подземной фабрике» их остатки превращались сначала в торф, а затем в каменный уголь. И сейчас на кусках каменного угля можно увидеть отпечатки листьев папоротников.

Уголь называют солнечным камнем. И это правильно. Зеленый папоротник в течении всей своей жизни вбирал в себя тепло солнечных лучей.  Солнечная энергия в процессе фотосинтеза перешла в углеводы растений, накопилась в них в виде потенциальной химической энергии. Углефицированный растительный материал стал своеобразной «солнечной кладовой».

Бурый или каменный уголь образуется не сразу, а в несколько этапов. Известный знаток углей Ю.А. Жемчужников сравнивал его образование с многоактным спектаклем.

Акт 1: превращение растительного вещества в торф, место действия – болото, время – тысячелетия, обстановка – земная поверхность.

Акт 2: торф превращается в бурый уголь, бурый уголь в каменный, каменный в антрацит, место действия – пласт горной породы, погребенный под толщей других пород, время – миллионы лет, обстановка – недра земли, все более глубокие, со все возрастающим давлением и повышающейся температурой.

Приложение2

История происхождения нефти и природного газа.

Известный поэт Валерий Брюсов писал:

«Во все века жила, затаена,

  Надежда - вскрыть все таинства природы….»

        Происхождение нефти издавна являлось одним из «таинств природы», волновавших умы исследователей. Первые представления о природе нефти нередко увязывались с религиозными воззрениями; в 18 веке, К.Клюк  - польский натуралист писал, что нефть образовалась в раю, и является остатком той благодатной жирной почвы на которой цвели райские сады. Но после грехопадения человека бог решил его наказать, он уменьшил урожайность земли, удалив из нее жирное вещество. Одна часть жира испарилась под влиянием солнечного тепла, а другая опустилась вглубь земли, где и образовала скопление нефти.

        В настоящее время существует 2 концепции происхождения нефти.

1. Органическая концепция
2. Неорганическая концепция

Сторонники органической концепции считают, что исходным веществом для нефти были растительные и животные организмы. 99,9% известных скоплений нефти и природного газа приурочено к осадочным толщам: нефть – продукт процесса осадконакопления. Н.Б. Вассоевич выразил это краткой формулой «Осадочные бассейны – родина нефти».

        В настоящее время с позиции органической концепции происхождение нефти и горючих газов представляется так:

        Верхние слои воды в морях и озерах населены планктоном – мелкими организмами, прежде всего водорослями, а так же ракообразными. Им обязаны своим происхождением основная масса органического вещества, захороненного в осадках. После отмирания планктона остатки растительных и животных организмов в огромном количестве выпадают на дно бассейнов и накапливаются в илах, рассеиваясь среди минеральных частиц. Начинается первая стадия преобразования остатков этих организмов – биохимическая. Бактерии разлагают органику и преобразуют ее в условиях ограниченного доступа кислорода. В процессе разложения образуется много метана, углекислого газа, воды, и незначительное количество жидких и твердых углеводородов.

        По мере погружения морского дна накапливаются илистые осадки, последовательно перекрывающие друг друга, где преобладают химические процессы и начинается новый этап преобразования органического вещества, где главную роль играют температура и давление. В захороняющихся илах постепенно прекращается обмен веществами с придонным слоем воды, что приводит к гибели микроорганизмов вследствие их отравления продуктами своей жизнедеятельности. Под влиянием высокой температуры начинается разложение более сложных органических веществ на менее сложные, в том числе и углеводороды. Образуется рассеянная микронефть или протонефть, из которой в последствии и складываются нефтяные месторождения.  

        Сторонники неорганической концепции (Д.И. Менделеев) считают, что нефть и горючие газы образовались путем химических реакций в глубинах Земли. Нефть возникла из углеводородов, медленно выделявшихся из застывающей магмы на глубине, или даже из глубинных частей планеты, теряющих, заключенные в них, газы. Сторонники этой концепции, для подтверждения своей правоты указывают на находки нефти в трещинах магматических пород на дне Индийского океана.

        Давний спор «органиков» и «неоргаников» о происхождении нефти не закончен

и с каждым новым достижением науки становится острее.         

Экологические проблемы, связанные с переработкой нефти, природного газа и каменного угля.

        Наша группа работала по теме проекта «Экологические проблемы, связанные с переработкой нефти, природного газа и каменного угля». Основная цель нашей работы – исследовать характер влияния продуктов переработки нефти, газа и каменного угля на атмосферу, литосферу и гидросферу Земли, результат этого влияния на человека.

        Состояние окружающей человека природной среды – одна из актуальнейших общемировых проблем современности. В условиях научно технической революции, масштабы влияния человеческой деятельности на природную среду возросли необычайно и продолжают стремительно нарастать. В ряде случаев они достигают глобального изменения и сопоставимы, с общепланетарными масштабами многих естественных процессов, или даже превосходят их. Сегодня стало очевидным, что каждый день погибает как минимум один биологический вид на Земле. Биологическое равновесие – вот необходимое условие для каждого вида живых организмов, в том числе и для человека. Экологические изменения ощущаются много лет спустя, после того, как механизмы, вступающие в жизнь становятся необратимыми. Важность и острота этой проблемы определяются процессом все усиливающегося истощения природных ресурсов и загрязнения окружающей среды, что становиться препятствием для развития производственных сил. На фоне быстрого роста населения планеты этот процесс вызывает большую тревогу, он может нарушать, или даже прервать нормальный ход жизни на Земле и существование самой планеты.

        Источником загрязнения атмосферы являются предприятия черной и цветной металлургии, тепловые электростанции, автомобильный транспорт и т.д. Из космоса видны дымовые шлейфы и скопление дыма над крупными промышленными районами. На состояние атмосферы существенное влияние оказывают продукты сгорания ископаемого топлива. С 1900 г использование топлива увеличилось в 10 раз. В середине 19 века основным источником энергии были дрова и отходы сельского хозяйства, в 1860 г на заре становления нефтяной промышленности, этим видам ресурсов покрывалось почти ¾ потребности в энергии, углем ¼ , нефтью - менее 1%. В середине 60-х годов 20 века  доля нефти превысила долю угля. В настоящее время нефть обеспечивает 45 % мировой потребности в энергии. Интенсивное использование газа началось с 40-х годов, в 1980 г на газ приходилось около 20 % в мировом производстве и потреблении энергии. Особое беспокойство ученых вызывает сейчас тот факт, что нарастающее потребление энергетического сырья изменяет природный потенциал не только верхней части земной коры, но и других оболочек нашей планеты – атмосферы и гидросферы. В частности, для добычи и переработки 1 т минерального топлива необходимы десятки тонн пресной воды, недостаток которой уже давно ощущается на многих участках нашей планеты. На сжигании добываемого топлива всех видов расходуется такое количество воздуха,  которое превышает ежегодную биологическую потребность в нем населения. В последние годы, в связи со значительными перевозками нефти специальными судами- танкерами участились случаи крупных катастроф. Загрязнение воздуха оказывает вредное влияние на живые организмы, растительность, различные сооружения, нанося значительный экономический ущерб. К основному критерию качества воздуха относиться предельно допустимая концентрация примесей в атмосфере (ПДК), называемые в отдельных странах стандартом качества воздуха. По данным о состоянии атмосферного воздуха в г. Волгограде на 2005 год наибольший вклад в загрязнение атмосферы (по объему выброса) вносят предприятия металлургии (21%), топливной промышленности (20%), химии и нефтехимии (15%). В 2005 году прирост промышленных выбросов в атмосферу составил 14,7 % по сравнению с 2002 годом, в том числе увеличился выброс по сравнению с 1999 годом  оксида углерода, оксида азота, диоксида серы. Наибольший процент выброса загрязняющих веществ в атмосферу пришелся в 2005 году на Красноармейский район (59%), Тракторозаводской район (23%). По прежнему одна из серьезных проблем – низкие показатели улавливания и обезвреживания жидких и газообразных веществ. Наиболее высокий уровень очистки выбросов веществ в атмосферу достигается на предприятиях топливного комплекса. (82%), 77%  в нефтехимической промышленности, 55% при производстве строительных материалов. Самая низкая степень очистки на предприятиях электроэнергетики 0,06 %. Волгоград входит в список городов России, где по показателю индекса загрязнения атмосферы можно ожидать значительное неблагоприятное воздействие загрязнения атмосферы на здоровье населения. Среди отраслей экономики транспортный комплекс является одним из крупнейших загрязнителей окружающей среды: интенсивный рост численности автотранспорта, низкий уровень экологической безопасности отечественных автомобилей усиливает негативное влияние автотранспорта на экологические проблемы города.  

В связи с развитием промышленности, ростом городов, расход воды увеличивается все больше и больше. Одновременно усиливается загрязнение воды промышленными и бытовыми отходами. Это приводит к нарушению естественных процессов самоочищения водоемов, наносит ущерб их обитателям. Общее воздействие нефтепродуктов на морскую среду можно разделить на 5 категорий: отравление с летальным исходом, серьезное нарушение физиологической активности, эффект прямого обволакивания живого организма нефтепродуктами, болезненные изменения, вызванные внедрением углеводородов в организм, а также изменения биоособенностей среды обитания. Каждая из категорий непосредственно влияет на изменение экосистемы мирового океана, очевидно, что проблема попадания углеводородов в гидросферу имеет долговременный характер. В процессе существования города, как единой системы, с различными её составляющими – промышленностью, коммунальным хозяйством - осуществляется интенсивное воздействие на водные ресурсы. Волгоградская область вместе с Астраханской находится в самой нижней, замыкающей части Волги, что само собой предполагает влияние выше расположенных промышленных узлов. Наблюдения за качественным составом р. Волги в пределах городской территории проводится по 4 створам: 0,5 км, 20,8 км, 47,1 км, ниже плотины ГЭС и в районе Светлого Яра.  По сравнению с 2002 годом качество воды в р. Волге ухудшилось по всем створам, причем загрязнению водоема способствует как расположение крупных промышленных предприятий на правом берегу, так и сброс сточных вод через 22 открытых водовыпуска. В 2005 году объем сброса загрязненных сточных вод увеличился на 1,7 % по сравнению с 2003 годом. Основные загрязняющие вещества сбрасываемых в р. Волгу сточных вод: нитраты, нитриты, азот аммонийный, сульфаты, хлориды, нефтепродукты. Фактический сброс загрязняющих веществ, прошедших очистку на очистных сооружениях острова Голодный стабильно превышает нормативы ПДК. Это ведет к сокращению рыбных запасов, деградации водоема, потери его природной привлекательности, кроме того р. Волга является практически без альтернативным источником питьевого водоснабжения горожан. Достижение необходимого качества природной воды в р. Волге возможно только при полном прекращении сброса сточных вод.  

Наиболее объективным и стабильным индикатором техногенного загрязнения является почва. Наиболее крупные промышленные города, к которым относится и Волгоград образуют обширные зоны загрязнений, превращаются в сплошные техногенные территории, представляющие серьезную опасность для здоровья населения. На загрязнение  почвы значительное влияние оказывают проливы нефтепродуктов, неорганизованные сбросы ливневых и талых вод, а так же санитарное состояние городской территории. Почва теряет свой растительный покров и это постепенно приводит к омертвлению почв, и утрате экологических функций. Нарушаются пищевые цепи, из почвы и воды все вредные соединения переходят в растения, затем в животных, а в конечном итоге, попадают с пищей в организм человека. Наблюдения за химическим загрязнением почв территории Волгограда осуществляется  с 1993 года, анализ показывает, что основными загрязняющими веществами почвы являются формальдегиды, фенолы, фториды, цинк, медь, свинец. Сравнительные показания ПДК загрязняющих веществ, содержащихся в почве, особо охраняемых территорий города Волгограда (Ергенинский источник, острова Сарпинский и Голодный, лесопарковая зона на Мамаевом кургане и т.д.) указывают на постоянное их превышение. Проведенными исследованиями по контролю почв на территориях г. Волгограда установлено, что за истекший период степень загрязнения почв не изменилась в лучшую сторону. Экологическое благополучие без благополучия почв, в принципе невозможно. Почвоохранные задачи не могут откладываться даже в «ближайший ящик». Их надо решать незамедлительно.

И в заключении наша группа хотела бы привести слова В.А. Легасова: «Проблемы химической экологии созданы самим человеком и возникли как результат длительно, а в последнее столетие и чрезвычайно бурной производственной деятельности человечества». Масштабы воздействия человека на природу стали соизмеримыми с масштабами глобальных природных процессов, что может привести к нарушению энергетического и генетического баланса в природе. Сегодня человек должен защищать среду своего обитания от собственного воздействия на нее. зота, диоксида серы.      ом качества воздуха. онцентрация примесей в атмосфере ()анося значительный экон