Занятие "Загрязнение природных вод"
план-конспект занятия (9, 10, 11 класс)

Занятие «Загрязнения природных вод. Экологическое состояние рек Кузбасса»

Цель занятия: изучение нового теоретического материала и формирование понятийного аппарата обучающихся.

Задачи:  

1. ознакомление обучающихся со следующими понятиями: испарение, транспирация, загрязнение природных вод, тепловое загрязнение водоемов, круговорот воды в биосфере.
2. формирование навыков работы с информацией, навыков составления конспекта;
3. воспитание интереса к изучению экологических закономерностей и природы Земли в целом.

Оборудование:

1. тетради, ручки;
2. учебная литература по экологии и биологии.

Ход занятия.

1. Организационная часть занятия. Приветствие.
2. Основная часть занятия.

Теоретическая часть занятия.

        Вода – самое         распространенное неорганическое соединение на планете. Вода – основа всех жизненных процессов, единственный источник кислорода в процессе фотосинтеза. Вода присутствует во всех средах жизни, то есть во всей биосфере: не только в водоемах, но и в воздухе, и в почвах, и во всех живых существах.

        В естественном состоянии вода всегда содержит примеси. В ней растворены различные газы и соли, находятся взвешенные твердые частички. В 1 литре пресной воды может содержаться до 1 грамма солей.

        Большая часть воды сосредоточена в морях и океанах. На пресные воды приходится всего 2%. Большая часть пресных вод (85%) сосредоточена во льдах полярных зон и ледников. Возобновление пресных вод происходит в результате круговорота воды.

        Круговорот воды в биосфере происходит следующим образом. Вода выпадает на поверхность Земли в виде осадков, образующихся из водяного пара атмосферы. Определенная часть выпавших осадков испаряется прямо с поверхности, возвращаясь в атмосферу водяным паром. Часть воды проникает в почву, всасывается корнями растений и затем, пройдя через растения, испаряется в процессе транспирации. Какая-то часть воды с поверхности почвы просачивается в глубокие слои подпочвы до водоупорных горизонтов и пополняет подземные воды. Еще одна часть воды (четвертая) в виде поверхностного, речного и подземного стока стекает в водоемы, откуда также испаряется в атмосферу. Наконец, часть воды используется животными и потребляется человеком для своих нужд. Вся испарившаяся и вернувшаяся в атмосферу вода конденсируется и вновь выпадает в качестве осадков.

        Один из основных путей круговорота воды – транспирация, то есть биологическое испарение, которое осуществляется растениями, поддерживая их жизнедеятельность. Интенсивность транспирации и масса испаряющейся воды могут достигать значительных величин. У таких сообществ, как леса (с большой фитомассой и листовой поверхностью) или болота (с водонасыщенной моховой поверхностью) транспирация в целом сравнима с испарением открытых водоемов (океана) и нередко даже превышает его. В среднем для растительных сообществ умеренного климата транспирация составляет от 2000 до 6000 кубометров в год.

        Величина суммарного испарения (с почвы, с поверхности растений и через транспирацию) зависит от физиологических особенностей растений и их биомассы, поэтому служит косвенным показателем продуктивности и жизнедеятельности сообществ. Растительность в целом выполняет роль грандиозного испарителя, существенно влияя на климат территории. Растительный покров ландшафтов, особенно леса и болота, имеет огромное водоохранное и водорегулирующее значение, смягчая перепады стока (паводки), способствуя удержанию влаги, препятствуя иссушению и эрозии почв.

        Загрязнение природных вод. Под загрязнением водоемов понимается снижение их биосферных функций и экономического значения в результате поступления в них вредных веществ.

        Одним из основных загрязнителей воды является нефть и нефтепродукты. Нефть может попадать в воду в результате естественных ее выходов в районах залегания. Но основные источники загрязнения связаны с человеческой деятельностью: нефтедобычей, транспортировкой, переработкой и использованием нефти в качестве топлива и промышленного сырья.

        Среди продуктов промышленного производства особое место по своему отрицательному воздействию на водную среду и живые организмы занимают токсичные синтетические вещества. Они находят широкое применение в промышленности. На транспорте, в коммунально-бытовом хозяйстве. Концентрация этих соединений в сточных водах составляет 5-15 мг/л при ПДК = 0,1 мг/л. Эти вещества могут образовывать слой пены, который особенно хорошо заметен на порогах, перекатах, шлюзах. Способность к пенообразованию у этих веществ проявляется уже при концентрации 1-2 мг/л.

        Опасными загрязнителями водоемов являются металлы: ртуть, свинец, цинк, медь, хром, олово, марганец. И также радиоактивные элементы, ядохимикаты с сельскохозяйственных земель, стоки животноводческих ферм. Наибольшую опасность для водной среды из металлов представляют ртуть, свинец и их соединения.

        Наряду с ядохимикатами сельскохозяйственные стоки содержат значительное количество остатков удобрений, вносимых на поля. Большие количества органических соединений азота и фосфора попадают со стоками от животноводческих ферм и с канализационными стоками. Повышение концентрации питательных веществ в почве приводит к нарушению биологического равновесия в водоеме. Вначале в таком водоеме резко увеличивается количество микроскопических водорослей. С увеличением кормовой базы возрастает количество ракообразных, рыб, других водных организмов. Затем происходит отмирание огромного количества организмов. Оно приводит к расходованию всех запасов кислорода, содержащегося в воде, и накоплению сероводорода. Обстановка в водоеме меняется настолько, что он становится непригодным для существования любых форм организмов.

        Одним из видов загрязнения водоемов является тепловое загрязнение. Электростанции и промышленные предприятия часто сбрасывают подогретую воду в водоем. Это приводит к повышению в нем температуры воды. С повышением температуры воды в водоеме уменьшается количество кислорода, увеличивается токсичность загрязнителей. Нарушается биологическое равновесие. В загрязненной воде с повышением температуры начинают бурно размножаться болезнетворные микроорганизмы и вирусы. Попав в питьевую воду, они могут вызвать вспышки различных заболеваний.

        В ряде регионов важными источниками пресной воды являлись подземные воды. Раньше они считались наиболее чистыми. Но в настоящее время в результате хозяйственной деятельности человека многие источники подземных вод также подвергаются загрязнению. Вода может стать совершенно непригодной для употребления в пищу.

        Человечество потребляет на свои нужды огромное количество пресной воды. Основными ее потребителями являются промышленность и сельское хозяйство. Наиболее водоемкие отрасли промышленности – горнодобывающая, сталелитейная, химическая, нефтехимическая, целлюлозно-бумажная и пищевая. На них уходит до 70% всей воды, затрачиваемой в промышленности. Главный потребитель пресной воды – это сельское хозяйство, на нужды которого уходит 60-80% всей пресной воды.

        В современных условиях сильно увеличиваются потребности человека в воде на коммунально-бытовые нужды. Объем потребляемой воды для этих целей зависит от региона и уровня жизни, и составляет от 3 до 700 л на одного человека. В Москве, например, на каждого жителя приходится около 650 л, что является одним из самых высоких показателей в мире.

        В настоящее время недостаток пресной воды испытывают не только территории с малыми запасами пресных вод, но и богатые ранее пресной водой регионы (например, в Сибири и на Дальнем Востоке). Вмешательство человека в природные процессы затронуло и крупные реки, такие, как Волга, Дон, Днепр, изменив в сторону уменьшения объемы переносимых водных масс (сток рек). Весьма драматична судьба Аральского моря, прекратившего существование из-за чрезмерного забора вод на нужды орошения рек Сырдарья и Амударья.

        В водах реки Томи, протекающей по территории города Новокузнецка, наблюдается превышение ПДК формальдегида, фтороводорода, аммиака. Эти вещества являются основными загрязнителями природной среды. Показатель кислотности на некоторых участках реки может достигать рН=9, что соответствует щелочной среде. Водопроводная вода. Пройдя очистку на водозаборе, обычно имеет рН=7 и имеет незначительные колебания как в сторону кислой среды, так и в сторону щелочной среды примерно в диапазоне рН = 6,5 – 7,5. Таким образом, показатель рН соответствует нейтральной водной среде, и водопроводная вода реки Томи подходит для употребления в пищу человеком.

Практическая часть занятия: обсуждение информационных сообщений по теме занятия.

3. Заключительная часть занятия. Подведение итогов занятия.