Урок - лекция (вводная) по теме: "Вода основа жизни"

Цель: Сообщить и углубить знания учащихся, полученные при изучении курсов природоведения, биологии, о водных ресурсах планеты, о роли воды в живой и неживой природе. Раскрыть понятие об аномальных свойствах воды.

План урока:

1. Организационные моменты. Ознакомление учащихся с планом лекции.
2. Лекция.
3. Составить план ответа на вопрос - "Почему вода является необходимым условием существования всех живых организмов ?"
4. Закрепление.

План лекции:

1. Сколько воды на нашей планете?
2. Самое драгоценное сокровище на Земле.
3. Основное свойство воды - растворяющая способность.
4. Роль воды в жизни планеты. Аномальные свойства воды.
5. Причина аномальных свойств воды.

Вода - одно из самых распространенных на Земле соединений. Молекулы воды обнаружены в межзвездном пространстве. Вода входит в состав комет, большинства планет Солнечной системы и их спутников. Количество воды на поверхности Земли оценивается в 1,39 ^. 10¹⁸т. Общий объем воды на Земле составляет около 1500000000 куб.км. Если эту воду равномерно распределить по поверхности Земли, то толщина ее слоя составила бы почти 4 км.

Вопрос: Из чего же складывается этот запас воды?

Большая часть воды - 97 % находится в океанах и морях. Объем воды в океане оценивается в 1370000000 куб.км Лишь 3 % воды находится на континентах. В реках и озерах земного шара содержится примерно 400000 куб.км пресной воды. Большая часть пресных вод ( 68,7 %) сосредоточена в ледниках и залегающем снежном покрове, основные запасы которых находятся в Антарктиде. Ледяной щит включает около 25000000 куб.км. воды. Масса ледников Арктики, Антарктики и высокогорных районов - 2,4 ^. 10¹⁶т. Значительное количество воды содержится в земной коре (подземные воды). Общие запасы подземных вод составляют примерно 8 млн.куб.км. В атмосфере находится 1,3 ^. 10¹³т воды. В каждый момент времени в ней содержится 13000 куб.км воды. Если бы атмосферная вода вдруг стала жидкостью и равномерно растеклась по поверхности Земли, то слой осадков составил бы всего 24 мм.

Вопрос: Вспомните из курсов природоведения, ботаники, зоологии, анатомии, где еще содержится вода?

Вода входит в состав многих минералов и горных пород, присутствует в почве и во всех организмах.

Как вода распределяется в организме человека ? Тело взрослого человека на 65 % состоит из воды. Вода входит в состав всех его органов и тканей: в сердце, легких, почках ее около 80 %, крови - 83 %, в костях - 30 %, в зубной эмали - 0,3 %, в биологических жидкостях организма (слюне, желудочном соке, моче и т.д.)- 95 - 99 %.

Тело рыб содержит 80 % воды, водорослей - 90 %. Подсчитано, что содержание воды в тканях живых организмов примерно в шесть раз превышает ее во всех реках земного шара.

Ученые подсчитали и вес воды, имеющейся на нашей планете - 2000000000 млн.т. Здесь учитывается вся вода: морей, океанов, вода в виде пара в атмосфере, и в виде льда, вода находящаяся в твердой оболочке Земли и наконец, сосредоточенная в биологических объектах.

Вода является необходимым условием существования всех живых организмов на Земле. "Вода дороже золота" - утверждали бедуины всю жизнь кочевавшие в песках. Они знали, что никакие богатства не спасут путника в пустыне, если иссякнут запасы воды. В живом организме вода - это среда, в которой осуществляются химические реакции. Процессы пищеварения и усвоения пищи человеком и животными связаны с переводом питательных веществ в раствор. Вода вымывает из клеток отработанные продукты обмена веществ и играет важную роль в регуляции температуры тела. Исключение ее из организма может привести к смерти уже через несколько дней.

Растения получают питательные вещества из почвы только в виде растворов. Вода является важным элементом живого органического мира.

Вопрос: В каком важном процессе, идущем в растительном организме участвует вода ?

Вода участвует в процессе фотосинтеза. Под действием солнечной энергии углекислый газ и вода в листьях растений распадаются на кислород, выделяющийся в атмосферу, и углерод, идущий на образование живого органического вещества растений.

Основное свойство воды - ее растворяющая способность. Вся практическая деятельность человека, с самой глубокой древности, связана с использованием воды и водных растворов и для приготовления пищи и для других житейских надобностей. Разнообразными растворами пользовались при изготовлении строительных материалов, красок, стекла, керамики; глиняные изделия, неразгаданные рецепты цветной глазури, покрывающие стены подземных гробниц фараонов, искусство бальзамирования, достигшее в древнем Египте замечательного развития - все это опять же растворы, причем достаточно сложные по составу и так умело приготовленные тогда, в глубине веков, первыми естествоиспытателями.

Морская вода - прекрасный растворитель. В ней растворяются почти все вещества. Около семидесяти элементов Периодической системы содержится в ней в обнаруживаемых количествах. Даже редкие и радиоактивные элементы находятся в водах морей и океанов. В наибольшем количестве находятся хлор, натрий, магний, сера, кальций, калий, бром, углерод, стронций, бор. Одного только золота растворено в водах океана по 3 кг на душу населения Земли.

Роль воды в жизни нашей планеты удивительна и, как ни странно, раскрыта еще не до конца. Большая часть поверхности Земли покрыта океанами и морями. Океан является огромным своеобразным термостатом - летом не дает Земле перегреваться, а зимой постоянно снабжает континенты теплом. Океан поглощает избыток углекислого газа в атмосфере, иначе Земля бы перегрелась из-за "парникового эффекта", о котором мы с вами говорили раньше.

Это свойство воды обусловлено ее огромной теплоемкостью. Охладив 1 куб.м воды на 1^оС, можно нагреть на 3^оС 1000 м воздуха. Это одно из аномальных свойств воды.

По сравнению с другими жидкостями вода обладает еще одним важным аномальным качеством - высокой скрытой теплотой плавления. Чтобы расплавить, например, 1 кг льда надо затратить тепла в два раза больше, чем на расплавление стали и в 15 раз больше, чем на расплавление свинца. Это свойство воды спасает нас от катастрофических весенних наводнений. Из-за медленного таяния льда и снега почва вбирает в себя достаточное количество влаги и тем самым предотвращает в некоторых случаях гибель растений во время засухи.

Вода, в отличие от других веществ при замерзании не уплотняется, а расширяется. Молекулы льдоподобной воды расположены таким образом, что между ними возникают большие пустоты, а поэтому лед рыхлообразный, то есть легче, чем жидкая вода. Представим себе на минуту, что вода не обладала бы этим чрезвычайно редким свойствам. Что могло бы произойти ? В этом случае жизнь на нашей планете не могла бы даже возникнуть. Лед, едва появившись на поверхности водоема, тут же погружался бы на дно. Не только пруды и реки, но и океаны промерзли бы насквозь.

При охлаждении плотность воды, как и других веществ, увеличивается. Но это происходит только до определенного предела, до +4^оС. При охлаждении воды от +4^оС до 0^оС плотность ее уменьшается. Такое ненормальное поведение воды имеет огромное значение для жизни. Осенью, при первых заморозках, когда резко падает температура воздуха, охлаждается и вода в водоемах. Охлаждение начинается сверху. Охладившаяся вода опускается вниз до тех пор, пока температура всего водоема не снизится до +4^оС. При такой температуре сохраняется жизнь в водоемах. В случае дальнейшего охлаждения воды водоем покрывается тонким слоем льда, защищающим воду от дальнейшего охлаждения.

Любопытна и еще одна закономерность, которая происходит в природе. Холодная вода опускаясь, обеспечивает снабжение кислородом глубинных слоев океанов, морей, озер и рек. В свою очередь теплые слои воды, поднимаясь вверх, выносят растворы солей и другие пищевые вещества в верхние слои. Все это способствует развитию жизни. Благодаря этому удивительному свойству воды жизнь в океанах и морях никогда не может исчезнуть.

Причины таких аномальных свойств в строении молекул воды. Оказалось, что они не линейные ( Н-О-Н), а угловые:

		O
	/		\
H			H

и связаны между собой, образуя сгустки, цепочки или располагаются слоями, покрывающими друг друга. Между молекулами есть пустота.

Если бы вода состояла только из одиночных молекул, отстоящих друг от друга на равном расстоянии, то тогда температура ее кипения была бы равна +63,5^оС, но в связи с тем, что образуются различные ассоциации молекул, точка кипения воды при нормальном давлении возрастает до 100^оС.

Итак, сегодня на уроке мы обсудили вопросы о водных ресурсах планеты, о роли воды в организме человека, животных, растений, рассмотрели некоторые особые "аномальные свойства воды".

Почему же вода является необходимым условием существования всех живых организмов ? (Составить в тетради план ответа на вопрос).

1. Вода - это среда, в которой осуществляются химические реакции.
2. Вода вымывает из клеток продукты обмена веществ.
3. Вода регулирует температуру тела.
4. Вода - прекрасный растворитель.
5. Вода участвует в процессе фотосинтеза.
6. Вода - регулятор многих процессов на планете.

В качестве закрепления учащимся были предложены вопросы:

Что изменилось бы в окружающем мире, если бы:

1. Теплоемкость воды стала бы сравнимой с теплоемкостью металлов ?
2. Теплота плавления льда была равна теплоте плавления свинца?
3. Теплота парообразования воды стала сравнимой с удельной теплотой парообразования эфира?

Урок - конференция "Круговорот воды в природе. Применение воды"

Цель: Рассмотреть круговорот воды в природе и раскрыть его роль в сохранении природного равновесия, разобрать методы очистки воды и обсудить примеры рационального природопользования.

План урока:

1. Круговорот воды в природе (вступительное слово учителя).
2. Области применения воды (сообщения учащихся).
3. Показатели качества воды. Загрязнение воды в Ярославской области (учитель).
4. Предприятия с замкнутой системой водооборота (сообщение ученика).
5. История водопровода. Очистка воды на водоочистительных станциях (сообщения учащихся).
6. Проблема пресной воды (сообщение ученика).
7. Обсуждение результатов экспериментального задания.
8. Заключение.

Вода занимает особое положение среди природных богатств Земли, она - незаменима. Иссякнут запасы металлов - быть может удастся обойтись пластмассами; не хватит растительных и животных белков - научатся получать синтетические. Даже вместо обычного воздуха пригодна в некоторых случаях искусственная смесь газов. Вода же будет необходима во все века и всюду, где существуют земные формы жизни.

Большинство природных ресурсов планеты, к сожалению не восстанавливаются. Водные же ресурсы обладают замечательной особенностью, способностью к возобновлению в процессе круговорота в системе "океан - атмосфера - земля - океан ".

В круговороте воды в природе суммарное испарение уравновешивается выпадением осадков. Удаление некоторого количества воды в космос компенсируется в основном за счет подземной воды, поднимающейся на поверхность из магматических очагов. С поверхности океана испаряется больше воды, чем поступает с осадками. Лишние осадки, выпадающие на сушу, питают ледники, пополняют грунтовые воды, озера и реки и возвращаются со стоком в океан. Часть воды расходуется на жизнедеятельность растений.

В природе работает гигантский "механизм", возвращающий пресную воду, стекающую с материков в океаны и моря, обратно на сушу. Этот механизм "запустила" в работу сотни миллионов лет назад энергия Солнца.

Вопрос: Назовите области применения воды. Области применения воды мы сейчас рассмотрим более подробно.

Вода нужна практически во всех отраслях народного хозяйства. Самый крупный потребитель воды - сельское хозяйство. Для того, чтобы вырастить 1 т. пшеницы требуется 1500 т. воды, риса - более 7 тыс.т, 1 т хлопка - около 10 тыс.т воды. Вода необходима и для бытовых нужд человека. Подсчитано, что для производства суточной нормы пищевых продуктов в расчете на одного человека требуется не менее 6 куб.м воды. Прежде чем в магазине появится банка овощей или фруктов в виде консервов, на нее будет истрачено 40 л. воды. За 70 лет жизни человека через ткань его организма проходит 70 т воды.

Современные крупные теплоэлектростанции потребляют огромное количество воды. Только одна станция мощностью 300 т кВт расходует до 120 куб.см воды в секунду или более 300 млн.куб.м в год.

Вода необходима и промышленности, причем число водоемких производств растет с каждым годом. В некоторых производствах только для того, чтобы выпустить тонну готовой продукции, нужно затратить сотни тонн воды. На производство 1 т. хлопчатобумажной ткани фабрики расходуют около 250 куб.м воды, на производство 1 т. синтетического волокна 2 590 - 5 000 куб.м. Много воды требуется химической промышленности. Так на производство 1 т. синтетического каучука затрачивается около 2 000 куб.м воды, на выплавку 1 т. никеля расходуется 4 000 куб.м воды.

Расход воды определяется так : 50 % идет в сельское хозяйство, 40 % - в промышленность, 10 % - на бытовые нужды.

Ежесуточное мировое потребление воды 7 - 8 ^. 10⁹ млрд.тонн.

По ходу сообщения учащиеся зарисовывают в тетради схему "Применение воды". После сообщения делаем вывод: " Совершая круговорот, вода участвует во многих химических и физических процессах живой и неживой природы, при этом она может подвергаться загрязнению ."

Важнейшим показателем качества воды является ее чистота. Существуют определенные гигиенические нормативы - предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воде водоемов. Соблюдение этих ПДК создает безопасность для здоровья населения и благоприятные условия санитарно-бытового водопользования. В настоящее время установлено более 1 тыс. ПДК вредных веществ для водоемов. Состав и свойства воды должны соответствовать нормативам в створе, расположенном на водостоках в 1 км выше ближайшего по течению пункта водопользования (для питья и купания) , а на непроточных водоемах - в 1 км по обе стороны от пункта водопользования.

Данные по Ярославской области:

Загрязнения в 1990 году составили по реке Которосль: нефтепродукты - 10 ПДК, фенолы - 2 ПДК, медь - 2 ПДК, СН₂О - 1,8 ПДК.

Озеро Плещеево: нефтепродукты - 3 ПДК, медь - 3 ПДК, СН₂О - 1,7 ПДК.

Рыбинское водохранилище: нефтепродукты - 4 ПДК, медь - 5 ПДК, фенолы - 3 ПДК, СН₂О - 1,5 ПДК.

По реке Волге: фенолы - 2 ПДК, медь - 3 ПДК, СН₂О - 3,5 ПДК.

Вопрос: Каковы источники загрязнений водных бассейнов? Как уменьшить загрязнение природных вод?

Ответы на эти вопросы мы найдем, прослушав сообщение...

Основными источниками загрязнения водных бассейнов являются сбросы в водоемы неочищенных или недостаточно очищенных сточных вод промышленными предприятиями, коммунальными и сельским хозяйствами. Лишь малая часть использованной человеком воды в процессе испарения возвращается в атмосферу. 90 % сбрасывается обратно в реки и водоемы в виде сточных вод, загрязненных отходами хозяйства. Подсчитано, например, что если город потребляет в день 600000 куб.м воды, то он дает около 500000 куб.м сточных вод. Большинство предприятий, в целях снижения концентрации вредных веществ в сточных водах, разбавляет их. Во всем мире на разбавление сточных вод ежегодно затрачивается примерно 5500 куб.км чистой воды - втрое больше, чем на все другие нужды человечества.

Наиболее радикальное решение проблемы предотвращения загрязнения водоемов сточными водами - строительство предприятий с замкнутой водооборотной системой. Замкнутая технология - это технология, при которой предприятие возвращает в оборот использованную и очищенную затем воду, а из внешних источников пополняет потери. Наиболее высоких результатов добились нефтеперерабатывающие предприятия, где использование воды в обороте составило в среднем 88,5 %. В нашей области на Ново-Ярославском НПЗ организовано оборотное водоснабжение.

Путь, который проходит загрязненная вода во время очистки, можно проследить по условной схеме: сточные воды - механическая очистка - доочистка на песчаных или сетчатых фильтрах - возврат на предприятие.

Итак, замкнутое водоснабжение пока не позволяет полностью исключить забор свежей воды - она нужна для восполнения неизбежных потерь, однако, эти количества уже не так велики.

Несмотря на то, что сточные воды очищают, мы видим даже по данным нашей Ярославской области, что загрязняющие вещества все же содержатся в воде, поэтому даже для производственных и бытовых целей вода не может быль использована без предварительной обработки. С этой целью сооружаются водопроводы, где полученная вода очищается, хранится и транспортируется к месту назначения. Об истории водопровода и его устройстве мы сейчас поговорим более подробно.

Водопровод отсчитывает сегодня уже не первый век своей истории. Помните, у В.В. Маяковского: "...в наши дни вошел водопровод, сработанный еще рабами Рима". Это непреувеличение, действительно в начале нашего века пользовались водопроводными и очистными сооружениями, созданными еще во времена римских императоров. Известно, например, что при императоре Нероне ( 37 - 38 г.г. нашей эры) водопотребление в Риме было примерно такое же, как и в современном городе. А жителей тогда было в "вечном городе" около 2 миллионов ! Сооружения подобного типа найдены при раскопках в Египте, Вавилоне и Индии - наиболее древних очагах цивилизации.

Нашему Ярославскому водопроводу в феврале 1993 года исполнилось 100 лет. Что же представлял собой водопровод того времени ? Состоял он из водоподъемного колодца, сооруженного на берегу Волги на высоте 15 метров над уровнем горизонта воды, имел приемник воды и всасывающие трубы. В каждом из трех осадочных резервуаров вмещалось по 50 тыс. ведер воды. В здании насосной станции были установлены насосы и паровая машина, мощностью 30 лошадиных сил. Водонапорный бак емкостью около 200 кубометров (15 тыс. ведер) воды находился на Знаменской башне. Общая протяженность разводящей сети труб составляла тогда 5 км. Санитарного контроля за работой водопровода не было.

В основном водопроводом пользовалась городская знать, чьи дома были расположены в центральной части города, духовенство, дворянство, купечество. Основная же масса жителей города по-прежнему брала воду из Волги и Которосли, а также колодцев. В первые годы отпуск воды населению производился из устроенных 5 водоемов на площадях: Лесной, Ильинской (Советской), Сенной (пл.Труда), Горочной (участок при пересечении улиц Свободы и Республиканской) и Рождественской (пл.Подбельского). В последующие годы взамен водоемов и бочкового водоразбора были построены водоразборные будки. Вода из них отпускалась водораздатчиками по жетонам. Была установлена и норма потребления - 3 ведра на человека в сутки. Очистка и обеззараживание воды не проводилось до 1915 г. Станция очистных сооружений была построена в 1914 г. Бактериологические анализы показали, что фильтры задерживают 95 - 97 % бактерий из очищаемой воды.

В настоящее время схема водопровода следующая: воду из водоема подают в водоразборное устройство, откуда насосная станция перекачивает ее в очистные сооружения. Сначала вода поступает в смеситель, куда добавляются реагенты для осаждения в хлопья примесей, для обеззараживания. Затем вода поступает в камеру реакций, из нее в горизонтальный отстойник. Здесь осаждаются крупные хлопья примесей вместе с реагентами. В скором фильтре вода со взвешенными в ней веществами фильтруется через слои песка и гравия, затем поступает в запасные резервуары и оттуда в водопроводную сеть. Круглые сутки каждый час в лаборатории берутся пробы воды. (Сообщение сопровождалось работой со схемой).

Огромный расход пресной воды на нужды промышленности, сельского хозяйства, бытовые нужды создает проблему пресной воды. Ученые считают, что через 20 - 30 лет большая часть населения земного шара может столкнуться с проблемами нехватки пресной воды. О проблеме пресной воды расскажут более подробно в следующем сообщении.

Чистая пресная вода - большая ценность, ее природные ресурсы исчерпаемы. Воду нужно беречь. Подсчитано, что в нашей стране в водопроводной сети и ее арматуре за счет утечек в среднем теряется от 20 до 30 % водопроводной воды. В некоторых странах разрабатываются водосберегающие технологии в бытовом водопользовании. Например, в Швеции сконструировано устройство и разработан способ удаления отходов в туалете с помощью сжатого воздуха и лишь небольшого количества воды. Созданы краны в умывальниках, которые автоматически отключают воду, когда человек отводит от него руки.

Один из путей получения пресной воды - опреснение соленой морской воды. В настоящее время в мире построено уже около ста опреснительных станций. Существуют разные методы опреснения морской воды, но особенно перспективные атомные опреснители, рассчитанные на переработку большого количества воды.

Поскольку опреснение морской воды требует больших энергетических затрат и стоит очень дорого, разработаны проекты транспортировки айсбергов из районов Северного и Южного полюсов к месту потребления и превращения льда в пресную воду.

Сейчас в сообщении упоминалось о том, что к воде нужно относиться бережно, не допускать нерационального ее использования. Может ли каждый из нас что-нибудь сделать, чтобы уменьшить расход пресной воды ?

На прошлом уроке я предложила учащимся домашнее задание: провести расчеты потерь питьевой воды при ее утечке из водопроводного крана в течение дня, месяца, при условии:

1. Вода непрерывно капает (определяют время, за которое наполнится стакан).
2. Вода течет тонкой струйкой (условие то же).

Вот какие получены результаты:

1. Вода непрерывно капает из крана: 1 стакан заполняется за 20 минут.
   За 1 час потери воды составляют - 750 мл.
   За 1 сутки потери воды составляют - 18 л.
   За 1 неделю потери воды составляют - 126 л.
   За месяц потери воды составляют - 540 л.
2. Вода течет тонкой струйкой - 1 стакан заполняется за 2 минуты.
   За час потери воды составят - 7,5 л.
   За 1 сутки потери воды составят - 180 л.
   За 1 неделю потери воды составят - 1260 л.
   За 1 месяц потери воды составят - 5400 л.

Вот какие потери воды только из одного крана. Сколько можно сэкономить чистой воды, хорошо закрывая кран и следя за исправной его работой.

Вопрос: Можем ли мы что-нибудь сделать, чтобы уменьшить количество загрязняющих веществ в воде ? Как Вы думаете, сколько в среднем находится химических веществ в одной городской квартире ?

Оказывается около 7 кг. А куда они "уходят" из квартиры ? Их сливают в канализацию, а оттуда, так или иначе в реку. Помнить об этом, аккуратно и экономно пользоваться средствами бытовой химии - это и означает внести свой вклад в благородное дело защиты окружающей среды, сохранения неповторимой красоты природы и всего живого.

Ролевая игра "Земля у нас только одна"

Ведущий: Роберт Рождественский дал очень точный и емкий образ нынешней действительности.

Мы люди второй половины XX века - почти незаметно для себя оказались в двуединой роли - свидетелей и виновников этих изменений. Однако, уловив их, осознав их серьезность, мы еще очень далеки от понимания того, чем они могут обернуться, для нас самих и для последующих поколений. Хрупкая наружная оболочка Земли, в которой мы живем, называется биосферой. Человек в ней создал свою цивилизацию. Сейчас масштабы человеческой деятельности поистине гигантские. Освоено и эксплуатируется 60 % поверхности суши. Это поля, плантации, пастбища, сады, горные разработки, лесные насаждения. Ежегодно при вспашке угодий, строительных, взрывных и горных работах перемещаются тысячи кубических метров почвы и грунта, извлекаются из недр земных свыше 100 миллиардов тонн руды, горючих ископаемых. Выплавляется около 800 млн.тонн различных металлов, производится более 60 млн.тонн ранее не существовавших в природе синтетических материалов. Для повышения урожайности в почву вносится ежегодно более полумиллиарда тонн удобрений и около трех млн.тонн ядохимикатов. Примерно 1/3 их смывается дождями в реки и озера, моря, океаны, частично в распыленном состоянии, остается в атмосфере, ибо некоторые удобрения и ядохимикаты рассеиваются с самолетов. За последние 25 - 30 лет транспорт и промышленность взяли из атмосферы больше кислорода, чем потреблено человечеством за все время его существования, то есть 2 - 3 миллиона лет. Одновременно за те же 25 - 30 лет в атмосферу были выброшены из заводских труб миллиарды тонн углекислого и угарного газа, золы и еще много веществ - отходов производства, нередко ядовитых.

Экономист: Человек не может жить без воздуха. В то же время вредные выбросы составляют 60 % отравленного воздуха городов. Автомобили, самолеты, поезда пожирают кислород.

Человек не может жить без воды. 2 литра чистой пресной воды нужно ему в день. Всему человечеству 10 миллиардов литров. А между тем, многие крупные озера мертвы. Есть реки, лишенные всяких признаков жизни. Отравленные воздух и вода губят урожай. Человек расточителен. Свидетельство этому - хроническая нехватка топлива, в то время, когда автомобильный транспорт - второй после теплостанций потребитель нефти и нефтепродуктов. Человек беспечен. На одной из всемирных выставок демонстрировался экспонат - огромная куча отходов: старые автомобили, домашняя мебель, отходы производства.

Человек халатен. В атмосферу ежегодно выбрасываются сотни миллионов тонн продуктов горения. За один год во всем мире твердых веществ с продуктами горения выбрасывается 100 млн.тонн, сернистого газа - 150 млн. т, оксида углерода 300 и оксида азота - 500 млн.тонн. За последние 500 лет на Земле уничтожено 2/3 лесов, извлечено из недр 500 млн.тонн углерода, 2 млрд.тонн железа. Ныне ежедневно сжигают 2,5 тыс. тонн угля, 1,5 тыс.тонн нефти.

Химик - эколог: В результате сжигания топлива и других промышленных процессов за последние 100 лет в атмосферу поступило около 400 млрд.тонн оксида углерода (IY). Его концентрация в атмосфере возросла на 18 %. Один лишь авиалайнер за 8 часов полета потребляет 50 - 70 тонн кислорода, т.е. то количество, которое вырабатывается за то же время 25 - 50 тыс.га леса. Если содержание оксида углерода (IY) в атмосфере удвоится, то за счет "парникового эффекта" средняя температура земной поверхности повысится на 4^oС, что приведет к усиленному таянию ледников и к наводнениям.

Над крупными городами в безветренную погоду образуется густой туман, смог, токсичный от наличия в нем ядовитых выхлопных автомобильных газов. Смог появляется вследствие химических реакций, идущих на свету между оксидами азота, несгоревшими продуктами топлива и озоном. Это происходит так: образующийся в двигателях оксид азота (II), на воздухе окисляется до оксида азота (IY)

Затем под воздействием солнечных лучей он снова разлагается на оксид азота (II) и атомарный кислород :

Оксид азота (II) реагирует дальше с озоном и при этом получается молекулярный кислород и оксид азота

Атомарный кислород и озон реагирует с несгоревшими продуктами с образованием ядовитых веществ. Эти вещества раздражают слизистую оболочку глаз и дыхательных путей.

В воздухе в результате процессов горения накапливается и оксид серы (IY), а затем может образовываться серная кислота:

Над промышленными городами образуется повышенная концентрация

Выпадают кислотные дожди, которые отрицательно воздействуют на животный, растительный мир, разрушают металлические конструкции, отрицательно воздействуют на человека. Озон, поглощая солнечное УФ излучение, защищает землю от УФИ. Нарушение озонового слоя вызывается работой холодильников, аэрозольных установок, продуктами разложения минеральных удобрений, полетами высотных самолетов, ядерными взрывами:

Врач: Повышение в атмосфере концентрации сернистого газа и продуктов его превращений
( Н SO ) (сульфатов) приводит к росту респираторных и аллергических заболеваний, хронического бронхита, астмы и др. Повышение концентрации С ( NO₂) отрицательно действует на центральную нервную систему, вызывая приступы головной боли. Нарушение озонового слоя ведет к изменению потока солнечного УФ излучения, которое обладает высокой биологической активностью. Это излучение отрицательно влияет на здоровье человека: вызывает ожоги, заболевания кожи, глаз, увеличение дозы на 1% ведет к увеличению раковых заболеваний кожи на 2%.

Американцы подсчитали, что ежегодно промышленность Нью-Йорка выбрасывает в воздух 208 тыс.т сажи и пыли, кроме газообразных веществ. В воздухе над Парижем сажи в 15 раз меньше, чем над Нью-Йорком и тем не менее ее годовой вес в два раза превышает вес Эйфелевой башни. Немалая часть городской сажи и копоти оседает в легких обитателей - ведь каждый человек ежедневно пропускает через свои легкие 10 - 15 тыс.л воздуха, чтобы получить необходимые для жизни 500 л кислорода. Вместе с воздухом он вынужден глотать копоть и ядовитые газы. В нашем организме нет защиты от выхлопных газов автомобилей.

Химик-технолог: В результате сжигания огромного количества топлива в атмосферу каждый год поступает 20 млрд.тонн углекислого газа и более 700 млн.тонн других газообразных соединений и пыли, среди которых особенно отрицательная роль принадлежит соединениям серы. Главные источники такого загрязнения - низкокачественные уголь и мазут. Значит, напрашивается вывод - необходимо перейти на экологически чистое топливо - газ метан, водород. Такие положительные примеры уже есть. Англия, вложив деньги в переделку угольного отопления, победила знаменитые лондонские токсические туманы, при которых преждевременные смерти исчислялись сотнями.

США : введя крупные штрафы за загрязнения, вернули к жизни Великие американские озера, о которых еще 7 - 10 лет назад писали как о гибнущих. Сейчас здесь можно не только ловить, но и есть пойманную рыбу.

Япония: в стране приняты, а главное выполняются жесткие стандарты на токсичность выхлопных газов. Япония, как и другие развитые страны, больше не пользуется бензином с добавлением соединений свинца. Мы, к сожалению, выпускаем автомобили дающие самые "грязные" выбросы. Здесь наиболее радикальной мерой является полный перевод всей системы городского транспорта на электрическую энергию: электропоезда, метро, троллейбусы, электромобили, подвижные тротуары, приводимые в движение электричеством.

Состояние городской атмосферы улучшилось бы, если бы промышленные предприятия были вынесены за пределы городских границ, широкое озеленение жилых и производственных районов, создание лесопарковых колец вокруг отдельных районов и вокруг города в целом, закрытие исторических центров и некоторых городских улиц для движения автотранспорта.

Химик-эколог: Очень сильное загрязнение водных бассейнов вызывают вещества, применяемые для стирки белья, мытья посуды, чистки и т.д. Они действуют на органы дыхания обитателей водоемов, которые гибнут. Особенно опасно загрязнение такими элементами, как свинец, ртуть и кадмий. Сегодня опасны загрязнения морей и океанов соединениями цинка, меди, кадмия, особенно в густонаселенных районах. За последние 30 лет в Западной Европе, Северной Америке, Индии уже пострадало несколько миллионов людей - их дети родились с различными отклонениями. У нас эта проблема актуальна в нескольких крупных промышленных городах и отдельных сельских районах. Так, например, в Волгограде - городе большой химии и металлургии, часть детей имеет различные отклонения от нормы и вынуждена учиться во вспомогательных школах. В Джамбуле, Чимкенте, Актюбинске в последние годы значительно возросло число сердечных заболеваний. Очень опасны для здоровья человека соединения свинца и ртути. Основной источник свинца - продукты бензина. Для предотвращения взрыва бензина в двигателе в него добавляют соединения свинца, они не сгорают и поступают в воздух. Сотни миллионов автомашин выделяет в атмосферу огромное количество свинца. Большая часть, в конце концов, попадает в океаны. Подсчеты показывают, что в воде мирового океана ежегодно поступает до 200 тыс.т свинца. Свинец накапливается в костях рыб, птиц, человека. Ртутью загрязнена вся толща океанических вод. В виде паров ртуть может переноситься на огромные расстояния. Источники загрязнения ртутью - природные вулканические процессы, потери и отходы различных производств. Ртуть разрушает кровь человека ( и свинец тоже), вызывая тяжелейшие заболевания всего организма.

Экономист: Из отходов вторичного сырья изделия получаются дешевле, чем из первичного сырья. Тонна стали, полученная из лома, в 20 раз дешевле, чем из руды. Из тонны неделовой древесины с помощью микроорганизмов получают 420 - 450 кг сахара, что заменяет 2,5 тыс.тонн сахарной свеклы, высвобождает 2 тыс.га пашни; 200 школьников, сдавшие каждый по 5 кг макулатуры, экономят 4 куб.м древесины, электроэнергии на 4,85 руб., загрязнение атмосферы уменьшается на 86 %, воды на 25 - 34 %, количество твердых отходов снижается на 40 %.

Химик - эколог: Каждого, кто приезжает в Швейцарию, удивляют .... мусорные свалки. Даже язык не поворачивается назвать так изящные, разноцветные "бонбоньерки", куда швейцарские хозяйки ежедневно выносят мусор - золу, пепел сигарет, иногда кости. Ни кусочка бумаги, ни крошки хлеба, ни осколков стекла, ни консервной банки, ни какой-нибудь старой обуви и тряпок ....

В бюджете каждой швейцарской семьи существует особая статья доходов - за сдачу отходов. Все, что осталось, включая упаковочный материал и старые газеты, все, что вышло из употребления и стало ненужным, аккуратно рассортировывается и еженедельно или в конце месяца сдается в особые приемные пункты, где тоже царит образцовый порядок. Все идет переработку на специальных предприятиях, и снова возвращается в виде разнообразной полезной продукции, соответственно уменьшая расходы Швейцарии на новое сырье, которым маленькая Швейцария отнюдь не богата.

Естественно, чтобы определить по запаху местонахождение такой "мусорной свалки" невозможно. По виду тоже, потому. что иногда они маскируются под гномов и больших гипсовых псов, часто украшающих палисадники и стерегущих входы в коттеджи и сельские домики.

Горы отходов у нас - это не только занятое место, где нередко гибнут плодородные почвы, не только обезображенная природа, но и отравление, за счет рассеивания продуктов гниения, почвы, воды, воздуха, погибающая растительность, урон и угроза человеческому здоровью.

Врач: Ухудшение во многих регионах качества окружающей среды, загрязнение воздуха, воды, почвы и продуктов питания приводит к увеличению числа заболеваний и даже смертности:

Растет число сердечно-сосудистых заболеваний, злокачественных опухолей, нервных заболеваний, особенно у детей.

Химик-технолог: Кроме оксидов углерода и оксидов азота в атмосферу поступает большое количество пыли, что может привести к снижению прозрачности атмосферы, что уменьшит поток солнечной радиации и приведет к снижение температуры земной поверхности. Снижение солнечной радиации всего на 1,6 % способно вызвать катастрофическое оледенение Земли.

Частицы пыли поступают в атмосферу в результате лесных пожаров, извержения вулканов, различных производственных выбросов. При строительстве промышленных предприятий внедряется безотходная технология с очисткой и повторным использованием технической воды. Предусмотрен ввод в действие заводов, которые будут изготовлять газоочистное и пылеулавливающее оборудование. В 350 городах проверяется чистота воздуха, специальные станции держат под контролем качества более чем в 1200 реках, озерах и водохранилищах страны. Проверки пока свидетельствуют, что директора тепловых электростанций, колхозов и совхозов, строители, многочисленные туристы не всегда и не везде выполняют требования по охране окружающей среды. В воздухе многих городов присутствуют сероводород, фтороводород, хлороводород и другие ядовитые газы. Из-за сбора сточных вод промышленными предприятиями продолжают загрязняться реки: Волга, Днепр, Обь, Иртыш, озеро Севан, Валдайские озера.

Врач: В сельском хозяйстве очень много говорят о нитратах. Нитраты очень быстро выводятся из организма человека. Их повышенное содержание в пище может привести лишь к расстройству желудочно-кишечного тракта. Но нитраты легко переходят в нитриты, которые вступают в реакцию с гемоглобином крови, на что расходуется кислород, в крови возникает недостаток кислорода, весь организм страдает от этого. В организме могут получаться и нитрозоамины - это продукты взаимодействия нитратов и нитритов с белками организма. Благодаря их образованию в организме начинают усиленно делиться и расти раковые клетки - возникают злокачественные опухоли.

Химик-технолог: Какое решение этой проблемы предлагают химики-технологи ? В сельском хозяйстве необходимо использовать технологии, которые гарантируют выращивание безопасной продукции. Пока же, увы, технологический уровень нашего сельского хозяйства значительно отстает от зарубежного. На Западе используются азотные удобрения с пленкообразующим покрытием, применяются специальные вещества, которые замедляют всасывание азота из удобрений.

Ведущий: Каким же будет наше будущее ? При современном развитии промышленности требуются огромные средства на строительство очистных сооружений. Необходимо разумное хозяйствование в природе ... Нужды деньги на восстановление разрушенных человеком природных объектов ...
Много денег ... А пока ...

Что можем сделать мы ? Конкретно каждый из нас ? Практически каждый из нас сталкивается с порчей и гибелью зеленых насаждений в городах, с постоянным загрязнением газонов, улиц, дворов, с замусориванием туристических трасс и загородных мест отдыха, с уничтожением редких растений, с умиранием малых водоемов и рек и т.д. Большинство из нас пока это мало тревожит.

Защита природной среды непосредственно касается всех. Все мы дышим одним и тем же воздухом, пьем воду и едим хлеб, молекулы которых непрерывно участвуют в бесконечном круговороте веществ в биосфере, причем мыслящие ее частицы. Это накладывает ответственность за сохранение живой природы на каждого из нас, на всех без исключения.