Занятие 1 Тема урока Понятие, задачи, структура экологии, уровни организации жизни
 Скачать 164.82 Kb.
|
|
Тема урока: «Антропогенное воздействие на окружающую среду» Человек – компонент биосферы, поэтому на него, как и на все другие виды, распространяются ее законы. Человек имеет свою экологическую нишу. Экологическая ниша – совокупность требований организма к условиям существования, которые включает: - пространство, занимаемое организмом; - функциональную роль организма в сообществе; - устойчивость организма к биотическим факторам окружающей среды. Экологическая ниша человека – это система его взаимоотношений с окружающей средой. Нарушение законов развития этих отношений может привести человечество к экологическим кризисам и катастрофам. Экологический кризис – критическое состояние окружающей среды. Такое состояние возникает в биосфере в результате нарушения экологического равновесия под действием природных стихийных явлений или при действии антропогенных экологических факторов. Экологическая катастрофа делает практически невозможным любой вид хозяйственной деятельности человека, привод к реальной опасности тяжелых заболеваний, смерти людей и животных. Она характеризуется зоной, в пределах которой постоянное проживание становится весьма трудным и опасным, а порой и невозможным. Отходы и их классификация Все жизненные ресурсы (воздух, воду, пищу, энергию, сырье, различные вещества) человек получает из биосферы, туда же он возвращает и отходы (бытовые и промышленные). Отходы – это вещества, которые находятся не на месте, не в то время и не в том количестве, что неестественно для природы и что выводит биосферу из состояния равновесия. По агрегатному состоянию отходы могут быть твердыми, жидкими и газообразными. В зависимости от происхождения отходы делят на коммунальные (бытовые), производственные (промышленные), сельскохозяйственные, строительные и радиоактивные. Загрязнение – внесение в какую либо среду новых, нехарактерных для нее веществ или превышение их естественного фонового уровня. Источники загрязнения могут быть естественные и искусственные (антропогенные)  ИСТОЧНИКИ ЗАГРЯЗНЕНИЙ Естественные Искусственные Деятельность вулканов, землетрясения, ураганы, выделения бактерий и т.д. Промышленность, сельское хозяйство, транспорт, отопление и т.д. Не связаны с деятельностью человека Связаны с деятельностью человека Есть три типа загрязнений: физическое, химическое и биологическое. ЗАГРЯЗНЕНИЕ Физическое Биологическое Химическое Тепловое, шумовое, электромагнитное, световое, радиоактивное, вибрационное Химические вещества, тяжелые металлы, диоксины, пестициды, аэрозоли, пластмассы Биотическое, микробиологическое, генно-инженерное    Для того, чтобы как-то оценить степень загрязнения природного объекта, требуется соотнести это загрязнение с нормированной величиной. В России это ПДК. ПДК – это предельно допустимая концентрация загрязнителя, которая не оказывает на человека и живые организмы прямого или косвенного воздействия. Типы загрязнения: биологическое, физическое и химическое. Биологическое загрязнение – это случайное или связанное с деятельностью человека проникновение в экосистемы чуждых им растений, животных и микроорганизмов. Физическое загрязнение связано с изменением физических, температурно-энергетических, волновых и радиационных параметров внешней среды. Подтипы: А) тепловое – воздействие тепловых полей на воздушную и водную среду. Б) шумовое – накопление шума в организмах, вызывающие различные заболевания; допустимая граница 80 дБ. В) электромагнитное – источники: ЛЭП, компьютеры, микроволновые печи, сотовые телефоны и т.п. Вызывает нарушение физиологических функций у человека и животных, увеличение раковых заболеваний. Г) радиоактивное – неощутимо, не оставляет внешних следов, но разрушает молекулы в составе клеток. Последствия: лучевая болезнь, раковые заболевания, рождение неполноценного потомства. Химическое загрязнение – изменения в естественных химических свойствах природной среды, в результате которых увеличивается количество каких-либо веществ, превышающих норму. Классификация вредных веществ по степени опасности: 1 класс – чрезвычайно опасные – ПДК < 0,1 мг/м3 (свинец, ртуть). 2 класс – высоко опасные – ПДК < 0,1-1 мг/м3 (марганец). 3 класс – умеренно опасные – ПДК 1-10 мг/м3 (диоксид азота). 4 класс – малоопасные – ПДК > 10 мг/м3 (угарный газ). Основные химические вещества: а) тяжёлые металлы; б) синтетические органические соединения, то есть содержат углерод (пластмасса, пестициды, лаки, растворители, синтетические волокна). Большинство химических веществ обладают способностью к биоаккумуляции – обогащение организма химическим веществом в результате его восприятия из окружающей природной среды (накопление в организме). Биоаккумуляция может усугубляться в пищевой цепи. Накопление вещества при прохождении его через пищевую цепь называют биоконцентрированием. Даже небольшие дозы химических веществ, получаемые на протяжении длительного периода, могут привести к канцерогенному (рак), мутагенному и тератогенному эффектам (врождённые дефекты). Занятие №10 Тема урока: « Загрязнения атмосферного воздуха. Загрязнения пресных вод» Атмосферный воздух – природная смесь газов приземного слоя атмосферы за пределами помещений, сложившаяся в ходе эволюции Земли. Химический состав: азот – 78%, кислород – 21%, углекислый газ – 0,03% и другие. Функции: 1). Защитная – от метеоритов, от чрезмерного нагревания и остывания, от ультрафиолетовых, рентгеновских и космических лучей. 2). Распределяет свет. 3). Придаёт небу голубой цвет. 4). Распространяет звуки. 5). Воздух необходим для дыхания и животным, и растениям. Источники загрязнения: естественные (вулканизм, лесные пожары, пыльные бури и др.) и антропогенные (ТЭС, транспорт, металлургия и др.). Загрязняющие вещества: угарный газ СО, диоксид азота NО2, сернистый ангидрид SО2, углеводороды СН2, соединения свинца, углекислый газ СО2, атмосферная пыль, радиоактивные элементы и другие. Наибольшее количество загрязнений антропогенного происхождения попадает в атмосферу в результате сжигания различных видов топлива, основу которых составляют органические вещества – нефть, уголь, газ, горючие сланцы, торф. Перенос загрязнений на территорию других стран называется трансграничным переносом. Наиболее загрязнённым оказывается воздух в больших промышленных городах и на территории стран, где высокая плотность населения сочетается с высоким уровнем промышленного производства и концентрацией автотранспорта. Экологические последствия загрязнения воздуха: 1). Смог – смесь дыма, тумана и пыли. Образуется всегда при высоком атмосферном давлении (отсутствует ветер). 2). Парниковый эффект. Главная причина – накопление так называемых «парниковых газов» -- углекислого газа, метана, фреонов, озона, оксида азота и других. Причины увеличения парниковых газов в атмосфере: сжигание ископаемого топлива, вырубка лесов. Приводит к повышению средней температуры Земли (глобальное потепление), что в свою очередь приводит к таянию ледников, повышению уровня Мирового океана, затоплению приморских равнин, деградации многолетнемёрзлых пород, заболачиванию территорий и др. 3). Кислотные дожди. Образуются при промышленных выбросах в атмосферу оксидов серы и азота, которые, соединяясь с атмосферной влагой, образуют разбавленные серную и азотную кислоты. Кислотные дожди приводят к закислению водоемов; снижают устойчивость лесов к засухе, болезням, загрязнениям, что приводит к их деградации; способствуют вымыванию из почвы различных питательных веществ; а также они разрушают памятники архитектуры и другие техногенные объекты. 4). Уменьшение озонового слоя. Озон, трёхатомная форма кислорода О3, образуется в стратосфере на высоте 25-30 км под действием жёсткого ультрафиолетового излучения Солнца. Благодаря способности задерживать это излучение озон создаёт экран, защищающий все формы жизни на суше от канцерогенного и мутагенного действия ультрафиолетового излучения. Загрязнение воздуха хлором и его соединениями, окислами азота ведёт к прогрессирующему ослаблению озонового слоя и появлению озоновых дыр. Для охраны озонового слоя необходимо: а) разрабатывать безвредные хладагенты, способные заменить фреон в промышленности и быту; б) разрабатывать экологически безопасные двигатели самолётов и космических ракетных систем;в) разрабатывать технологии, уменьшающие выбросы окислов азота в промышленности и на транспорте. Мероприятия по охране атмосферного воздуха. Разработка и внедрение ресурсосберегающих технологий; экологизация производства. Оборудование предприятий сооружениями по очистке промышленных выбросов и обезвреживанию содержащихся в них токсических веществ. Повышение требований к автотранспорту, использование незагрязняющих видов топлива, например, природного газа, спиртов, водорода. Установление обоснованных нормативов на содержание вредных веществ в атмосферном воздухе (ПДК) и на поступление таких веществ через трубы (ПДВ). Контроль загрязнения атмосферы. Комплекс санитарно-гигиенических мероприятий, включающих озеленение территории, создание санитарно-защитных зон. Зонирование территории в процессе её застройки таким образом, чтобы промышленные предприятия располагались с подветренной стороны по отношению к жилым массивам; вывод предприятий за черту города. Рациональные архитектурно-планировочные решения, в частности строительство и расположение зданий таким образом, чтобы избежать застоя воздуха и накопления вредных веществ. ПРЕСНЫЕ ВОДЫ. Гидросфера – совокупность всех вод на Земле: материковых, океанических и атмосферных. Объём воды = 1,45 млрд. км³, из которых: Мировой океан – 94 % гидросферы; Подземные воды – 4%;Ледники – 1,68%; Поверхностные воды – 0,31%. Всего пресных вод на Земле 2,5 -3% от всей гидросферы. Пресные воды – это возобновимый ресурс. Значение: Питание клеток организма; Способность образовывать растворы, взвеси; Используется во всех отраслях хозяйства, в том числе и в энергетике. Причины истощения и загрязнения пресных вод. Причины дефицита: Неравномерность распределения по планете; Увеличение водопотребления населением и хозяйством (из-за роста населения и потребностей); Загрязнение и засоление. Виды антропогенного загрязнения: 1.Биологическое – вызывается микроорганизмами и способными к брожению органическими веществами (вирусы, бактерии, дрожжевые и плесневые грибки и др.). 2. Химическое – увеличение содержания в воде вредных примесей как неорганической природы (минеральные соли, кислоты, щёлочи, тяжёлые металлы), так и органической (нефть, фенолы, пестициды и др.). 3. Физическое – радиоактивные элементы, тепло, песок, ил, глина, органолептические загрязнители (цвет, запах). Экологические последствия загрязнения и истощения пресных вод. Антропогенная эвтрофикация. Она связана с поступлением в водоёмы значительного количества биогенных веществ – азота, фосфора и других элементов в виде удобрений, моющих веществ, отходов животноводства и др.. Это приводит к «цветению» воды, т.е зарастанию водоёма сине-зелёными водорослями. Эвтрофикация ухудшает качество воды и условия жизни водных организмов, делает воду токсичной. Гибель водных организмов. Дефицит пресной воды. Основные мероприятия, обеспечивающие качественную неисчерпаемость воды: Сокращение водопотребления хозяйством на основе систем оборотного водоснабжения, использование безводных технологий. Использование бытовых и сельскохозяйственных сточных вод для орошения земель с одновременным их удобрением. Опреснение воды. Поддержание поверхностных и подземных вод в состоянии, соответствующем экологическим требованием. Занятие №11 Тема урока: « Физические загрязнения окружающей среды» Влияние шума на организм человека. Серьезным фактором, ухудшающим жилищную среду большого города, является шум. Шумы городской среды воздействуют на человека на производстве, на улицах городов, дома. Уровни шума (звукового давления) измеряются в децибелах (дБ). Например, обычный разговор на расстоянии 1 м создает шум в 65 дБ, звон будильника — 80 дБ, поезд на расстоянии 7м — 90—93 дБ, взлетающий реактивный самолет с 25 м — 140 дБ. Средний уровень шума в 50-тысячном городе составляет 55 дБ. Неприятные ощущения у человека возникают при уровне шума от 60 до 90 дБ. При 129 дБ появляются болевые ощущения, а при 150 дБ возникает необратимая потеря слуха. Шумовые раздражители вызывают перенапряжение нервной системы, способствуют возникновению вегето-сосудистой дистонии. Авиационный шум ведет к возникновению сердечнососудистых заболеваний. Шум нарушает сон, вызывает головную боль, испуг, тревогу; развиваются неврозы, проявляется повышенная агрессивность; инфразвуки могут вызывать растерянность и сла-бость, вплоть до полной прострации. Для того чтобы уберечь здоровье от шумовых воздействий, необходимо принимать определенные меры: строительство квартир с малой акустикой (рамы с тройным остеклением), озеленение, строительство домов по «замкнутой системе». Автострады должны пролегать в выемке, т.е. ниже уровня жилых зданий. Иммунитет и радиация. Одним из мощных факторов, разрушающих здоровье человека, является повышенное радиоактивное излучение. Оно вызывается превышением естественного уровня содержания радиоактивных веществ в среде. Человек привык жить в условиях естественного фонового радиоактивного облучения. Однако повышенное облучение приводит к снижению иммунитета, раковым заболеваниям, лучевой болезни. Еще сильнее влияет на здоровье употребление пищи, зараженной радиоактивными веществами. К радиоактивному, или ионизирующему, излучению относят рентгеновское и гамма-излучение. Радиоактивные атомы вызывают ионизацию других атомов и молекул. При взаимодействии их с другими молекулами возникают свободные радикалы — молекулы или атомы, имеющие неспаренные электроны, которые атакуют биологические макромолекулы — белки, ДНК, т. е. вносят нарушения и изме-нения в генную программу организма. Это может проявляться в мутациях или предмутационных изменениях. Свободные радикалы нарушают белково-липидные структуры. Ионизирующее излучение ведет к нарушению структуры и функций иммунной системы, возникают иммунодефицитные состояния. В ре-зультате резко увеличивается число инфекционных, аутоиммунных и онколо-гических заболеваний. Иммунитетом называют способность иммунной системы к отторжению чужеродных тел. Макрофаги и лимфоциты — основные клетки иммунной системы. Иммунный ответ проходит две стадии: 1) узнавание чужеродных молекул и выработка белков-интерлейкинов; 2) разрушение чужих клеток и макромолекул. На этих двух стадиях работают разные виды клеток иммунной системы.При интенсивном радиоактивном облучении погибают любые делящиеся клетки. Таким образом, может погибнуть много быстро делящихся лимфоцитов — это выведет из строя иммунную систему. Вещества, способные защищать от губительного воздействия радиации, называются радиопротекторами. Радиопротекторы типа антиоксидантов могут ослабить действие радиации в два и более раз (цистеин, цистеамин, дибунал, медин). Для того чтобы предотвратить канцерогенез, снижают калорийность пи-щи и проводят витаминизацию в течение всего года. Пектин и пектиносодержащие продукты способны связывать и выводить из организма металлы (стронций, цезий, свинец, ртуть) и уменьшают всасывание радионуклидов. Это салаты, соки из овощей и фруктов. В рацион надо вводить щавелевую кислоту, лимоннокислый натрий, глюконат кальция, насыщать организм солями кальция и фосфора. Один из эффективных радиопротекторов — витамин А или его провитамин бетакаротин. Более желателен комплекс: витамин А, витамины Е и С. Для лечения применяют иммуномодулирующие вещества — препараты тимуса: тималин, тактивин, тимоптин, тимоген. Основным источником радиоактивного заражения в помещениях является инертный радиоактивный газ радон. Он образуется при распаде радиоактивных веществ, содержащихся в почвах и многих минералах. Просачиваясь через фундамент и пол из грунта или высвобождаясь из материалов, использованных при строительстве, радон накапливается в помещениях. В результате возникают довольно высокие уровни радиации. Медицинские последствия этого выража-ются в росте числа раковых заболеваний. Поэтому необходима оценка радиоак-тивной обстановки в помещениях. Отрицательное влияние электромагнитных полей. Магнитное поле Земли — это естественное электромагнитное поле. Под влиянием корпускулярных потоков (движущихся частиц) в магнитном поле Земли наступают кратковременные изменения. Это называется магнитной бурей. Изменения в геомагнитном поле (ГМП) Земли связаны в основном с солнечной активностью. Если на Солнце произошла вспышка, то в сторону Земли вырывается быстрый поток солнечной плазмы, вызывая «солнечный ветер», который и вносит изменения в геосферу Земли. ГМП действует на все живое, в том числе и на человека. В периоды магнитных бурь увеличивается количество сердечнососудистых заболеваний, ухудшается состояние людей, страдающих гипертонической болезнью (повышением кровяного давления). Кроме естественного электромагнитного поля, в современных условиях появились искусственные электромагнитные поля (ЭМП), которые в отдельных районах к сотни раз выше среднего естественного поля. Источники ЭМП — радиопередающие устройства, линии электропередач, городской электротранспорт. По мнению врачей, наиболее чувствительными к ЭМП являются нервная, иммунная, эндокринная и половая системы. Основные источники высокочастотной энергии - радио- и телепередающие центры и радиолокаторы. Поэтому такие центры должны быть размещены за пределами населенных мест. Антенны устанавливают на насыпях. Не допускается их размещение вблизи жилых и общественных зданий, должны существовать санитарно-защитные зоны, где нет строений. Промышленные и твердые бытовые отходы. Одними из основных источников загрязнения городских территорий являются промышленные, образующиеся в результате производственного процесса, и твердые бытовые отходы (ТБО), возникающие в процессе жизни человека в жилище и в результате амортизации предметов быта. Избавиться от твердого мусора можно тремя способами: закапывать, сжигать и утилизировать. Твердые утилизируемые бытовые отходы (ТУБО) современного города представляют собой не только эпидемиологическую, но и токсикологическую проблему. Обычные ТУБО содержат более 100 наименований токсичных со-единений: красители, пестициды, ртуть, растворители, свинец, лекарства, кад-мий, соединения мышьяка, формальдегид, соли таллия и др. Наиболее перспективным способом решения проблемы становится комплексная переработка городских отходов. Органическая масса используется для получения удобрений и биогаза; текстильная и бумажная макулатура — для получения новой бумаги, металлолом направляется в переплавку. Основной проблемой в переработке является сортировка мусора и разработка технологических процессов переработки. Большую перспективу имеет переработка ТБО, после их сортировки, в биогаз. Переработка тонны органического остатка ТБО может дать до 500 м3 биогаза. Процесс протекает непрерывно при 30-50°С в реакторах. Полученный газ состоит на 60-70% из метана и окиси углерода и имеет теплотворную способность 4000-6000 ккал/м3. Образующиеся твердые отходы могут быть использованы как органические удобрения. Занятие №12 |