VI Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Экологическая культура человека при общении с природой

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Авшалумова А.Я. 1Никитина С.С. 1

---

1МОУ гимназия №1

Булгакова Т.Н. 1Кулиджанова Н.А. 1

---

1МОУ гимназия №1

Работа в формате PDF

177 KB

Автор работы награжден дипломом победителя III степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителяСвидетельство руководителя

Актуальность темы:

«Мы научились плавать в воде, как рыбы,

летать в небе как птицы, осталось только

научиться жить на Земле, как люди».

Бернард Шоу

В последние десятилетия XX начало XXI веков пред человечеством остро встали глобальные проблемы, которые затрагивают весь мир и создают реальную угрозу жизни человечества. Ни одно из предыдущих поколений, живущих на нашей планете, не сталкивалось с таким комплексом проблем.

Уже сейчас существует:

- УГРОЗА необратимых изменений экологических свойств среды обитания, - УГРОЗА нарушения формирующейся целостности мирового сообщества,

- УГРОЗА самоуничтожения цивилизации.

Сегодня, по мнению большинства учёных, на первое место среди глобальных проблем выдвинулась экологическая. 20 век – век проявления и нарастания глобального экологического кризиса. И одно из направлений этого кризиса ГЛОБАЛЬНОЕ ПОТЕПЛЕНИЕ.

Цели:

Рассмотреть причину глобального потепления на Земле;

Проанализировать возможные последствия и найти способы предотвращения изменения климата,

Задачи:

содействовать воспитанию человека, интересующегося важнейшими тенденциями развития планеты, проблемами окружающей среды, а также обладающего необходимым объёмом знаний и чувством ответственности для решения разного рода проблем, проблем глобального потепления,

развивать умение самостоятельно работать с информацией, проводить исследования,

формировать у обучающихся следующие общеучебные компетенции: устанавливать причинно-следственные связи, сравнивать, наблюдать, обобщать, делать выводы,

способствовать развитию познавательного интереса и творческих способностей учащихся, логического мышления, коммуникативных и оценочных умений

продолжить формирование научного Мировоззрения, целостную картину мира.

В результате рассуждений и исследований мы должны выяснить решаема ли перед человечеством проблема глобального потепления. Верное ли высказывание, что главное в жизни – это вера в человека, в его разум, в способность сделать своё будущее истинно человеческим.

Что такое глобальное потепление? Это постепенное увеличение средней температуры на нашей планете, вызванное повышением концентрации парниковых газов в атмосфере Земли. Газы, играющие роль плёнки и препятствующие оттоку тепла в космическое пространство называются парниковыми. Рассмотрим, какие существуют доказательства изменения климата?

Они всем хорошо известны повышение среднемировой температуры (более мягкие зимы, более жаркие и засушливые летние месяцы), таяние ледников и повышение уровня мирового океана, а также всё чаще возникающие и всё более разрушительные тайфуны и ураганы, наводнения в Европе и засухи в Австралии. Климат нашей планеты меняется постоянно. Всем известно про ледниковые периоды, про всемирный потоп… Согласно геологическим данным среднемировая температура в разные геологические периоды колебалась от +7 до +27º C. Сейчас средняя температура на Земле составляет примерно +14ºC и ещё довольно далека от максимума. Так, чем же обеспокоены учёные, главы государств и общественность? Если коротко, обеспокоенность вызывает то, что к естественным причинам изменения климата, которые были всегда, добавляется ещё один фактор антропогенный (результат деятельности человека), влияние которого на изменение климата, по мнению ряда исследователей, становится всё сильнее с каждым годом.

Основным антропогенным воздействием является усиление парникового эффекта, влияние которого на изменение климата и последние два столетия в 8 раз выше влияния изменений солнечной активности. Парниковый эффект существовавший с момента образования Земли и земной атмосферы, изолирует поверхность планеты от космического пространства и обеспечивает благоприятные условия для существования на ней живых организмов. Благодаря парниковому эффекту глобальная среднегодовая температура у поверхности Земли в последнее тысячелетие составляет примерно 15ºC. Без парникового эффекта температура у поверхности Земли понизилась бы до – 18ºC и существование жизни на Земле стало бы невозможным. Парниковый эффект — это разогревание нижних слоёв атмосферы в результате отражения теплового излучения поверхности Земли молекулами воды и газов, находящихся в атмосфере.

В настоящее время атмосфере происходит накопление диоксида углерода СО² - парникового газа, задерживающего до 20% теплового излучения земной поверхности. Индустриализация и рост населения, характеризующийся развитием промышленного и сельскохозяйственного производства, привели к увеличению спроса на электроэнергию, удовлетворяемого, главным образом, за счёт сжигания ископаемого топлива. В структуре первичных энергоресурсов 90,1% происходит на уголь, нефть, природный газ; на тепловых электростанциях (ТЭС) производится 75% электроэнергии. В последние десятилетия ежегодно в мире потребляется порядка 15 млрд. кВт*ч. Кроме того, на сегодняшний день в мире зарегистрировано более 600 млн автомобилей с бензиновыми или дизельными двигателями.

В основе работы ТЭС и автомобильных двигателей лежат процессы сгорания. Например: горение свечи

2С16Н34+ 49О2 =32СО2+Н2О

Аналогично с топливом:

С+О2=СО2 (уголь)

СН4 + 2О2 = СО2 + 2Н2О (природный газ)

С25Н54 + 38О2 = 25 СО2 + 26Н2О (мазут)

2С8Н18 + 25О2 = 16 СО2 + 18Н2О (бензин)

При этом в атмосферу поступает огромное количество одного из основных парниковых газов: углекислого газа.

Смоделировать парниковый эффект можно в классе. Утром в кабинете всегда прохладно, а к окончанию уроков температура повышается на 2-3ºC. В зависимости от количества учащихся и выдыхаемого количества СО2.

Наши исследования «Зависимость температуры от концентрации углекислого газа в помещении».

Вывод: при скоплении учащихся в кабинете углекислого газа становится больше, а в результате происходит повышение температуры. Точно также происходит с температурой и в атмосфере при повышенных выбросах углекислого газа от автомобильного транспорта, работы промышленных предприятий, добычи полезных ископаемых.

Деятельность человека приводит к повышению концентрации парниковых газов в атмосфере. Увеличение концентрации парниковых газов приведет к разогреву нижних слоев атмосферы и поверхности земли. Любое изменение в способности Земли отражать и поглощать тепло, в том числе вызванное увеличением содержания в атмосфере тепличных газов и аэрозолей, приведет к изменению температуры атмосферы и мировых океанов и нарушит устойчивые типы циркуляции и погоды. За последние десятилетия прошлого века средняя температура на планете возросла примерно на 0,6ºC. По расчётам Межправительственной группы экспертов по проблемам изменения климата, созданной при ООН, к 2025 г повышение температуры может составить 2,5ºC.

Последствия глобального потепления:

Среди проблем, связанных с ростом приземной температуры, важнейшей является повышение уровня мирового океана за счёт таяния материковых ледников, морских льдов и теплового расширения океана.

За последнее столетие отмечено повышение этого уровня на 10-25 см, а к 2025 году ожидается повышение ещё на 20-30 см. Этому повышению способствуют интенсивное таяние ледников гренландии Антарктиды в последнее десятилетие и сокращение ледникового покрова Северного Ледовитого океана.

Повышение уровня Мирового океана – это перемещение береговой линии, в результате чего под водой могут оказаться многие прибрежные районы и острова, а солёные воды смешаются с пресноводными реками, засаливая прибрежные акватории.

Все эти процессы глубоко затронут человеческое общество, особенно густонаселённые приморские районы, подъём уровня воды затопит многие приморские города, ухудшатся условия их водоснабжения. Сотни миллионов людей на земном шаре вынуждены будут мигрировать из прибрежных зон , дель рек и с островов.

Потепление приведёт к таянию льда в грунтах вечной мерзлоты. Это создаст угрозу дорогам, промышленным предприятиям, жилым домам и коммуникациям. Высвобождение метана, находящегося в виде гидрата метана будет способствовать дальнейшему усилению парникового эффекта.

С изменением климата произойдёт огромное воздействие на сельское хозяйство, смещая зоны возделывания культур в северные районы Северной Америки и Евразии. Наиболее благоприятные условия для выращивания культур сложатся в сельскохозяйственных регионах России, и обильные осадки будут выпадать в Северной Африке, где засуха продолжается с 1970 года. Глобальное потепление сильно отразится на жизни животных. Например, белые медведи, тюлени пингвины будут вынуждены сменить места своего обитания, так как. Полярные льды исчезнут. Многие виды животных и растений также исчезнут, не успев приспособиться к быстро изменяющейся среде обитания. 25о лет назад глобальное потепление убило три четверти всего живого на Земле.

В краткосрочной перспективе: нехваткой питьевой воды, ростом числа инфекционных заболеваний, проблемами в сельском хозяйстве из-за засух, рост числа смертей в результате наводнений, ураганов, жары и засухи.

Всемирная организация здравоохранения считает, что здоровье сотен миллионов человек может оказаться под угрозой в результате распространения малярии (из-за увеличения числа комаров на затопленных территориях), кишечных инфекций (из-за нарушения водопроводно-канализационных систем), получение тепловых ударов, недоедание и голод, стрессовые ситуации…

В долгосрочной перспективе это может привести – к очередному этапу эволюции человека. Наши предки столкнулись с подобной проблемой, когда после ледникового периода температура резко поднялась на 10ºC, но именно это привело к созданию нашей цивилизации.

Международное сообщество, признавая опасность, связанную с постоянным ростом выбросов парниковых газов в 1992 г в Рио-де-Жанейро на Конференции ООН по окружающей среде и развитию договорились о подписании Рамочной Конвенции ООН об изменении климата. В 2007 году в Бали был подписан новый протокол, расширяющий перечень мер, которые необходимо предпринимать для снижения антропогенного влияния на изменение климата.

В декабре 1997 в Киото (Япония) на международной конференции был принят Киотский протокол, который определил конкретные квоты на выброс диоксида углерода странами – участницами конференции для того, чтобы к 2012 году свести эмиссию углекислого газа до уровня 1990 г. Кроме того, в Киотском протоколе обращено внимание правительства стран мира на необходимость сохранения экосистем суши и океана, способствующих оттоку углекислого газа из атмосферы.

На Конференции ООН по климату в 2015 году говорилось о смене Киотского договора, так как он  оказался не очень-то эффективным: охватил лишь 13-14 процентов объема глобальных выбросов парниковых газов. Россия с 4,8 процента глобальных выбросов находится на 5-м месте после Китая (22,3 процента), США (13,4 процента), Евросоюза (9,3 процента) и Индии (5,1 процента). «Изменение климата стало одним из самых серьезных вызовов, с которыми сталкивается человечество", - заявил, выступая в Париже, Владимир Путин.  Россия предпринимает активные шаги по решению проблемы глобального потепления. 

Как приостановить процесс повышения температуры?

- уменьшить сжигание ископаемого топлива

- шире использовать возобновляемые источники энергии (ветровая и солнечная энергия, энергия недр Земли – гейзеры, энергия приливов и отливов)

-прекратить уничтожение экосистем (вырубка лесов, т.к. лес естественный поглотитель СО2)

- снизить потери энергии при производстве и транспортировке энергии (переход от крупных ТЭС, ГЭС, АЭС к мелким станциям, что позволит сократить потери энергии при транспортировке на дальние расстояния)

-использовать новые энергоэффективные технологии в промышленность

-снизить энергопотребление в строительном и жилищном секторе

- принять новые законы о повышении налогов для предприятий, превышающих лимиты выброса углекислого газа

-пропагандировать и стимулировать энергосбережение

В соответствии с указом президента В.В. Путина, Правительству России поручается обеспечить к 2020 году сокращение объёма выбросов парниковых газов на четверть по сравнению с 1990 г, а также утвердить в шестимесячный срок план мероприятий, в котором будет предусмотрена разработка показателей по сокращению объёмов выбросов парниковых газов по секторам экономики.

«При руководстве природой ошибаться никоим образом нельзя» эти слова были сказаны Марк Туллием Цицероном до нашей эры 106 – 143 гг, но и сейчас они актуальны как никогда.

Приложение №1

Вычисляем вклад семьи в «парниковый эффект»

Посчитайте, сколько ваша семья израсходовала электроэнергии за прошедшие месяцы с января по сентябрь включительно. Для этого воспользуйтесь квитанциями об оплате электроэнергии. Данные по электроэнергии запишите в таблицу. Проделайте это вместе с родителями. Для них это будет не только полезно, но и интересно.

Объясните, почему расход электроэнергии зимой больше, чем летом?

Сравните расходы своей семьи с расходами в семье своего соседа по парте.

Проанализируйте, почему эти расходы отличаются (количество членов семьи, площадь квартиры, количество электроприборов…)

Таблица №1

Таблица №2

Используя таблицу №2, рассчитайте, сколько угля, нефти, газа нужно сжечь для получения электрической энергии, израсходованной вашей семьёй за данный период, и сколько углекислого газа выделится при этом.
Для определения воспользуйтесь следующими формулами:

Для нефти и угля:

(Масса топлива) = энергия : (удельная теплота сгорания)

(объём углекислого газа) = (масса топлива) • (удельное кол-во углекислого газа)

Для природного газа:

(объём топлива) = энергия : (удельная теплота сгорания)

(Объём углекислого газа) = (объём топлива)•(удельное кол-во углекислого газа)

Сделайте вывод, какой вид ископаемого топлива менее всего загрязняет окружающую среду?

Схема №2