Занятие "Экологическое состояние атмосферы современного города"
план-конспект занятия (6, 7, 8, 9, 10 класс)

ЗАНЯТИЕ 2. ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ АТМОСФЕРЫ

СОВРЕМЕННОГО ГОРОДА

Цель занятия: формирование естественнонаучной грамотности учащихся в области антропогенного загрязнения атмосферы современного города.

Задачи:

1. развитие экологического мышления учащихся через анализ информации об основных загрязнителях атмосферы города, о правилах экологического нормирования качества окружающей среды;
2. формирование экологической грамотности учащихся путем проведения дискуссии по проблеме загрязнения атмосферы города и путей решения данной экологической проблемы;
3. воспитание экологической ответственности учащихся путем выполнения практических заданий и обсуждения в группе их результатов.

Оборудование: тетради, ручки, ноутбук, телевизор, электронная презентация к занятию.

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ ЗАНЯТИЯ

Строение атмосферы

Атмосфера – воздушная оболочка Земли имеет слоистое строение.

До высоты 16-18 км над экватором и 8-10 км над полюсами воздух более плотный. Этот слой, в котором находится 4/5 всей массы воздуха, называется тропосферой.

Нижняя часть тропосферы входит в состав биосферы, в ней существуют живые организмы.

Состояние тропосферы определяет погоду. При удалении от поверхности Земли в тропосфере происходит понижение температуры на 6°С на каждый км.

Источники загрязнения многочисленны и разнообразны и по своей природе. Различают естественное и антропогенное загрязнение атмосферы. Естественное загрязнение возникает, как правило, в результате природных процессов вне всякого влияния человека, антропогенное - в результате деятельности людей. Естественное загрязнение атмосферы обусловлено поступлением вне вулканического пепла, космической пыли до 150-165 тыс. т ежегодно, растительной пыльцы, морских солей и т.п.

Источники загрязнения атмосферного воздуха

Автотранспорт как основной источник загрязнения атмосферного воздуха. К мобильным источникам относятся автомобили и железная дорога. К трудностям очистки газов от загрязнителей относится в первую очередь то, что объемы промышленных газов, выбрасываемых в атмосферу, огромны.

Лондонский тип смога возникает зимой в крупных промышленных городах при неблагоприятных погодных условиях (отсутствие ветра и температурная инверсия). Температурная инверсия проявляется в повышении температуры воздуха с высотой в некотором слое атмосферы (обычно в интервале 300-400 м от поверхности земли) вместо обычного понижения. В результате циркуляция атмосферного воздуха резко нарушается, дым, и загрязняющие вещества не могут подняться вверх и не рассеиваются.

Антропогенные выбросы загрязняющих веществ в больших концентрациях и в течение длительного времени наносят большой вред не только человеку, но отрицательно влияют на животных, состояние растений и экосистем в целом. В экологической литературе описаны случаи массового отравления диких животных, птиц, насекомых при выбросах вредных загрязняющих веществ большой концентрации (особенно залповых). Так, например, установлено, что при оседании на медоносных растениях некоторых токсичных видов пыли наблюдается заметное повышение смертности пчел.

Антропогенные источники загрязнения:

• Производственная деятельность.
• Загрязнение взвешенными частицами (при измельчении, фасовке и загрузке, от котельных, электростанций, шахтных стволов, карьеров при сжигании мусора).
• Выбросы предприятиями различных газов.
• Сжигание топлива в котлах и двигателях транспортных средств, сопровождающееся образованием оксидов азота, которые вызывают смог.

Город Новокузнецк

Новокузнецк  − город областного подчинения в Кемеровской области - Кузбасса России, административный центр Новокузнецкого административного (муниципального) района, в который не входит, образует Новокузнецкий городской округ.

Новокузнецк первый по площади в Кузбассе и с 2015 года второй по населению, а также старейший город Кемеровской области.

Экологическая ситуация в городе

Экологическая ситуация в городе неблагополучна. Особенно серьёзно загрязнение воздуха. Среднее за год превышение ПДК в 2018 году: бензапирен − в 4,6 раза, формальдегид − в 3 раза, фторид водорода − в 1,4 раза, диоксид азота − в 1,2 раза. Атмосфера города запылена, средняя концентрация взвешенных веществ в 2018 году составила 1,5 ПДК. По критериям Росгидромет уровень загрязнения атмосферы города оценивается как очень высокий.

В 2018 году в атмосферу города было выброшено 325,9 тысяч тонн загрязняющих веществ 89 наименований. В основном это оксид углерода − 60,4 %, далее следуют диоксид серы − 12,3 %, твёрдые вещества − 10,6 %, метан − 10,1 %, диоксид азота − 4,8 %. Подавляющий вклад в загрязнение вносят заводы чёрной металлургии − 73 %, доля предприятий угольной промышленности составляет 9,5 %, энергетики − 8,5 %, цветной металлургии − 5,7 %. 66,7 % всех выбросов в атмосферу приходится на ОАО ЗСМК (включая Западно-Сибирскую ТЭЦ).

Другие крупные загрязнители воздуха: шахта Абашевская (10,3 %), Новокузнецкий алюминиевый завод (5,8 %), предприятия бывшего КМК (4 %), Абагурская аглофабрика (3,6 %), Кузнецкая ТЭЦ (2,9 %), ОАО «Кузнецкие ферросплавы» (2,8 %).

Наибольший объём выбросов загрязняющих веществ наблюдается в Заводском районе, где находится ОАО ЗСМК.

В 2018 всего выбросов − 295 тыс. т. Из них твердые (33,5 тыс. т): сажа 1,5 тыс. т, бензапирен 0,00009 тыс. т; газообразные и жидкие: диоксид азота 17,6 тыс. т, диоксид серы 51,4 тыс. т, углерода оксид 182,9 тыс. т, фтористый водород 0,42 тыс. т, сероводород 0,10 тыс. т, изопропиловый спирт 0,001тыс. т, фенол 0,164 тыс. т, формальдегид 0,01 тыс. т, цианистый водород 0,66 тыс. т, аммиак 0,3 тыс. т, метан 5,2 тыс. т.

В городе зарегистрировано 145 тысяч транспортных средств, валовой выброс в атмосферу которых составил 76,5 тысяч тонн.

На 2018 год по Новокузнецку гамма-фон определяется природными источниками. Мощность эффективной дозы внешнего излучения находится в диапазоне от 6,8 до 16,0 мкР/ч и не превышает действующий в РФ контрольный уровень.

Согласно докладу «О состоянии и об охране окружающей среды Российской Федерации в 2017 году», опубликованному Министерством природных ресурсов и экологии РФ, Новокузнецк занял 4 место в рейтинге самых загрязнённых городов России с индексом загрязнения атмосферы 22,05, степень загрязнения атмосферы города оценена как высокая. Согласно этому же докладу, основными загрязняющими веществами в атмосфере города в 2017 году были: взвешенные вещества, диоксид азота, бенз(а)пирен, формальдегид. Почва Новокузнецка загрязнена водорастворимыми формами фтора свыше 1 ПДК, зафиксирован рост в поверхностных слоях почвы кислоторастворимых форм свинца и цинка.

В Новокузнецке идёт работа в области улучшения экологической обстановки. В апреле 2018 года в городе состоялся митинг, на котором жители вновь обратили внимание властей на экологическую обстановку в городе. В мае этого же года В. Путин подписал указ о национальных целях и стратегических задачах развития страны на ближайшие шесть лет, до 2024 года. Этим документом президент РФ обязывает правительство принять целый ряд мер «для осуществления прорывного научно-технологического и социально-экономического развития России», в том числе, снизить выбросы загрязняющих веществ в атмосферу в городах с тяжёлой экологической обстановкой не меньше чем на 20 %.

Новокузнецк состоит в списке 12 городов федерального проекта «Чистый воздух», который реализуется в рамках национального проекта «Экология». В соответствии с проектом, совокупный объём вредных выбросов в атмосферу к концу 2019 года должен был быть снижен на 4 %, а к 2024 году − на 22 %. Основной вклад в выбросы загрязняющих веществ от стационарных источников внесли предприятия металлургического производства – 64 %, по добыче металлических руд – 13 %, по производству, передаче и распределению электроэнергии, газа, пара и горячей воды – 11 %.

На предприятиях города за год уловлено 1954,808 тыс. т загрязняющих веществ, из них утилизировано 873,517 тыс. т. Высока степень улавливания загрязняющих веществ – 91,8 % – на предприятиях по производству прочих неметаллических минеральных продуктов; 90,6 % – на предприятиях по производству, передаче и распределению электроэнергии, газа, пара и горячей воды; 84,2 % – на предприятиях металлургического производства; самая низкая – 19,5% – на предприятиях сухопутного транспорта.

От предприятий следующих видов экономической деятельности выбросы загрязняющих веществ поступали в атмосферный воздух без очистки:

• добыча прочих полезных ископаемых;
• обработка древесины и производство изделий из дерева и пробки, кроме мебели;
• производство резиновых и пластмассовых изделий;
• обработка вторичного сырья;
• сбор, очистка и распределение воды.

В целом по городу улавливается 1649,238 тыс. тонн загрязняющих веществ, что составляет 77,6 %.

Наиболее высокая степень улавливания на предприятиях, в (%): электроэнергетика − 90,3; производство строительных материалов − 87; машиностроение и металлообработка − 86,5; черная металлургия − 78,5; деревообрабатывающая промышленность − 71,2; медицинская промышленность − 68,6.

Низкая степень улавливания: в управлении − 5,5 %; на предприятиях пищевой промышленности − 7,9 %; транспорта − 20,9 %; угольной промышленности − 21,3 %; строительства − 25 %; здравоохранения − 25,2 %; торговли − 28,2 %; материально-технического снабжения − 36 %. Без очистки поступают вредные вещества в атмосферу от предприятий народного образования, науки.

В настоящее время необходимо предпринимать конкретные меры. Ставить задачу улучшения состояния окружающей среды на первое место, включая поддержку всех желающих в помощи и стараясь привлечь в данный вопрос незаинтересованных жителей. Таким образом, можно сделать следующее:

1) систематически проводить работы по очистке газонов и скверов от мусора;

2) проводить санитарную обрезку деревьев и коневой поросли. Как известно растения поглощают углекислый газ и берут на себя большую часть вредных веществ;

3) на данный момент в городе уделяется внимание скашиванию травы и уходу за клумбами, на которые в весенний период высаживается цветочная рассада. Желательно привлечь как можно больше горожан для их собственного участия в озеленении города и его очистке. Например, больше выращивать цветы дома и на даче, на балконе и т.д.;

4) систематически проводить рейды, способствующие выявлению и привлечению к ответственности лиц, которые несанкционированно размещают отходы;

5) развивать экологическое образование, просвещение и воспитание, а также развитие общественного экологического движения;

6) использовать современное оборудование на заводах и предприятиях, то есть выделять денежные средства для приобретения данных фильтров и установление наиболее мощных и качественных. Следует также провести аттестацию на предприятиях по поводу соответствия очищающих средств нормативам;

8) проводить агитацию, акции, конкурсы, мероприятия, включающие в себя активное участие жителей города Новокузнецка в его озеленении. Предоставлять информацию об экологической ситуации в городе, природе и окружающей среде.

Выводы. Размещение в городе крупных объектов энергетики, предприятий химической и металлургической промышленности обуславливает высокий уровень атмосферного загрязнения. Несмотря на тенденцию к снижению валового выброса вредных веществ, уровень загрязнения атмосферного воздуха по ряду ингредиентов продолжает оставаться высоким. Таким образом, сосредоточение большого количества промышленных предприятий, производящих выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух (преимущественно предприятия металлургии и теплоэнергетики) в сочетании с метеорологическими условиями (штили и инверсии) и особенностями городской застройки (близость промышленных зон), ведут к опасному загрязнению атмосферного воздуха г. Новокузнецка.

        Рекомендации жителям города по правилам поведения в смоговых ситуациях:

• Не проветривать жилые помещения в дни с высоким загрязнением атмосферы.
• Не заниматься спортом на улице во время смога.
• Не играть в снежки; не есть снег и сосульки.
• Придя домой с улицы тщательно вымыть лицо и руки или принять душ.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ ЗАНЯТИЯ

Задание учащимся: ответить на вопросы анкеты, обобщить результаты и обсудить в группе.

Уважаемые жители города Новокузнецка!

Учащиеся Станции юных натуралистов проводят социологическое исследование с целью выявления главных экологических проблем нашего города.

Просим Вас ответить на наши вопросы!

Анкета

1. Укажите, пожалуйста, свой пол и возраст _______________________________________

2. В каком районе города Вы проживаете: ________________________________________

3. Считаете ли Вы актуальной проблему загрязнения атмосферы в нашем городе:

                                                       А) да                 Б) нет

4. По вашему мнению, в последние годы количество смоговых дней сократилось, и атмосфера города стала чище:                                                        А) да                 Б) нет

5. Как Вы считаете, экологическая ситуация в городе может стать причиной переезда в другой город:                                                       А) да                 Б) нет

6. Знаете ли вы правила поведения в случае смоговой ситуации в городе:

                                                       А) да                 Б) нет

7. По вашему мнению, администрация города и области предпринимают достаточно мер для уменьшения промышленных выбросов в атмосферу города Новокузнецка:

                                                       А) да                 Б) нет

8. Предложите свои пути решения проблемы антропогенного загрязнения воздушного бассейна нашего города:

_____________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________

Благодарим за помощь в проведении исследования!

ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНАЯ ЧАСТЬ ЗАНЯТИЯ

1. Подведение итогов занятия.
2. Ритуал прощания.