Последствия хозяйственной деятельности человека для окружающей среды


Проектный урок по биологии в 9 классе по теме «Последствия хозяйственной
деятельности человека для окружающей среды».
Автор: Сабирзянова Лилия Петровна, учитель биологии I квалификационной категории МБОУ
«Куакбашская ООШ» МО «Лениногорский муниципальный район» Республики Татарстан.
Тема урока: «Последствия хозяйственной деятельности человека для окружающей среды».
Класс: 9
Предмет: биология
Тип урока: Урок обобщения и систематизации знаний.
Методы обучения: наблюдение, частично-поисковый, проблемный, проектный
Организация деятельности учащихся: работа в группах, выполнение познавательных заданий,
проектирование.
Планируемые результаты: учащиеся систематизируют знания о ценности и необходимости
природных ресурсов ля нормальной жизнедеятельности человечества на Земли.
Используемые учебники и учебные пособия:
1. Учебник Мамонтов С.Г., Захаров В.Б., Сонин Н.И. Биология. Общие закономерности. 9 кл.
М.: Дрофа, 2010.
Дополнительная литература.
1. Боднарук М.М., Ковылина Н.В. Биология. Дополнительные материалы к урокам и
внеклассным мероприятиям по биологии и экологии в 10-11 классах, Волгоград.: Учитель,
2007
2. Гайсин А.Г. География Республики Татарстан: Учебное пособие для 8-9 кл. сред.
общеобразоват. шк. – Казань: Магариф, 2002.
3. Демидова М.Ю. Естественно-научные проекты. 10-11 классы. М.: Школьная Пресса, 2005.
4. Зверев А. Т. Экология. Практикум. 10-11 кл. Учебное пособие для общеобразовательных
учреждений. – М.: ООО «Издательский дом «ОНИКС 21 век», 2004.
5. Иванова Р.Г. «Словарь-справочник по флоре Татарии». Казань: Татарское книжное
издательство, 1988
6. Кузнецов В.Н. Экология России. Хрестоматия. М.:АО «МДС», 1995
7. Мансурова С.Е., Кокуева Г.Н. «Школьный практикум. Следим за окружающей средой
нашего города». М.: Гуманит. изд. центр ВЛАДОС, 2001
8. Миркин Б. М., Наумова Л. Г. Экология России. Учебник для 9-11 классов
общеобразовательной школы. – М.: Устойчивый мир, 2004
9. Мухутдинов А.А. и др. «Основы и менеджмент промышленной экологии». Казань:
Магариф, 1998
10. Попов В.А., Лукин А.В. «Животный мир Татарии». Казань: Татарское книжное
издательство, 1988
Используемое оборудование:
мультимедиапроектор, презентация по теме, лабораторные инструменты и реактивы,
инструктивные карты, фотоаппарат, бинокль, микроскоп.
Тема проектной работы: «Антропогенные факторы и их воздействие на окружающую
среду»
Цель проектной работы формирование у школьников системы знаний об экологических
проблемах региона, показать отрицательное влияние антропогенного фактора не только на
окружающую нас природную среду, но и на самого человека.
Задачи. Образовательные: Познакомить учащихся с основными типами антропогенного
загрязнения окружающей среды, выявить причины загрязнений, формировать способности к
самостоятельной мыслительной и практической деятельности;
Развивающие: Развивать коммуникативных и исследовательских умений, вовлекать каждого
ученика в активный познавательный процесс, формировать умений и навыков проводить
наблюдения, исследования, сравнивать объекты и явления, делать обобщения, формулировать
выводы, составлять отчеты; презентации;
Воспитательные: экологическое воспитание, использовать полученные знания для нахождения
путей решения экологических проблем.
Форма проекта: исследовательский проект.
Сроки проведения: апрель-май.
Участники проекта: учащиеся 9 класса.
Проект рассчитан на 3 урока, экскурсия проводится во внеурочное время, группами.
Этапы реализации проекта
Название
этапа
Содержание работ
Форма
организации
обучения
Подготови-
тельный
Постановка целей и задач, разделение учащихся на группы,
распределение заданий в группах;
Определение подтем исследования, выделение
предполагаемых направлений работ;
Предварительное знакомство с методами наблюдения,
обсуждения методов исследования (эксперимента,
наблюдений и т.д.);
Начало работы по сбору информации.
Урок 1.
Основной
Экскурсии по группам, продолжение работы по сбору
информации; Самостоятельная (индивидуальная,
парная, групповая) деятельность учащихся по реализации
проекта; Выполнение практических и лабораторных
работ, статистическая обработка данных, работа с
литературой. Систематизация и анализ полученных данных;
обсуждение способов оформления конечных результатов,
подведение итогов, оформление результатов.
1.Экскурсии
2. Урок 2
3. Самостоятель-
ная работа дома
Заключитель-
ный
Защита проекта, презентация проекта, рефлексия.
Представление результатов выполненных проектов в виде
материального продукта (доклад, план, схема, график,
альбом и т.д.); Оценка работы школьников.
Урок 3.
Основные направления и темы исследования:
1 группа. Тема исследования: «Водные ресурсы села и оценка экологического качества воды».
2 группа. Тема исследования: «Антропогенные факторы и загрязнение атмосферы».
3 группа. Тема исследования: «Роль антропогенных факторов в загрязнении почвы».
4 группа. Тема исследования: «Изучение и оценка состояния основных природных экосистем,
их флора и фауна».
5 группа. Тема исследования: «Расположенные рядом с селом охраняемые территории. Редкие
виды растений и животных».
Экскурсии:
Во время работы над данным проектом были организованы следующие экскурсии:
1. В ближайшую лесопосадку, расположенного рядом с нефтяной организацией ЦДНГ-3, для
ознакомления с методами биоиндикации атмосферного воздуха по лишайникам и хвое
сосны (для группы, изучающей проблему загрязнения атмосферы);
2. Вдоль побережья реки Кувак и родникам на территории села (для группы, изучающей
проблему загрязнения водных ресурсов);
3. Для изучения природных экосистем и биоразнообразия, в ближайший лес, поле и болота.
( для 3, 4 и 5 группы)
Ход урока.
1. Вступительное слово учителя:
Добрый день! Я рада видеть вас на сегодняшнем уроке. Надеюсь, что наша совместная работа
будет полезной и интересной. Давайте улыбнемся друг другу, расправим плечи, настроимся на
поиск и творчество и начнём урок. Девиз нашего урока: Расскажи мне — и я забуду.
Покажи мне — и я запомню.
Дай мне действовать самому — и я научусь.
Китайская мудрость.
Охрана окружающей среды от загрязнения и разрушения, сбережение разнообразия биосферы,
сохранение здоровья человека стали глобальными проблемами, которые требуют неотложного
решения. Природа Земли уже не в состояние нейтрализовать негативные последствия
человеческой деятельности. Сегодня стало очевидно, что изменить ситуацию можно лишь,
перестроив отношение человека к природе.
В настоящее время наша действительность такова, что человечество вынуждено решать
проблему собственного выживания и решать ее всем миром. От каждого из нас зависит, будут ли
наши деревни и села, такой же, как писал, великий татарский поэт Г. Тукай:
«Сторона эта лесная вечно в памяти жива.
Бархатистым одеялом расстилается трава.
Там ни холода, ни зноя не знал народ:
В свой черед подует ветер, в свой черед и дождь пойдет.
От малины, земляники все в лесу пестрым-пестро,
Набираешь в миг единый ягод полное ведро!
Точно воины, стояли сосны, липы и дубы.
Под сосной - щавель и мята, под березою-грибы».
Село Куакбаш расположено на юго-востоке республики Татарстан. Со всех сторон его окружают
склоны Бугульминской возвышенности. Высота некоторых склонов 313 м. Климат умеренный,
континентальный, с теплым и иногда жарким летом и умеренно холодной зимой. Осадки
значительные, что объясняется возвышенным рельефом. По территории села течет река Кувак.
Рядом с селом много родников, имеются искусственные водоемы. Всего в 3-х деревнях
расположенных на территории Куакбашской СМС на сегодняшний день живут 1121 человек. В
селе Куакбаш всего 300 домов и 923 человек. В 2005 году на территории Куакбашской СОШ
жили 1140 человек. Наблюдается тенденция снижения населения с 2005 до 2014 года, что связано
с уменьшением рождаемости, увеличением смертности.
Причиной уменьшения численности населения является ухудшения состояния здоровья людей.
Основные факторы, влияющие на здоровье людей – ухудшение экологической обстановки,
загрязнение атмосферного воздуха, загрязнение вод, в особенности подземных вод, загрязнение
почв пестицидами и химическими веществами.
Выступление 1 группы и показ слайдов презентации.
1. Водные ресурсы села, оценка экологического качества воды.
Люди издревле селились около открытых источников воды, так как знали, что без воды нет
жизни. Со временем потребление человечеством природной воды неуклонно возрастало. Люди
стали использовать воду для самых разнообразных целей - питья, приготовления пищи, стирки,
уборки (т.е. для домашних нужд); во всех отраслях промышленности; для отдыха, в том числе
плавания, рыбалки; для полива и орошения в сельском хозяйстве; в торговле, коммерции для
навигации; для получения электроэнергии на ГЭС и др. Такая интенсивная эксплуатация
природных источников и недостаточная вторичная очистка воды привели к деградации водных
ресурсов. Сегодня качество воды в большинстве районов Земли оставляет желать лучшего.
В последние годы все больше городов и даже сел испытывает дефицит чистой питьевой воды.
Хотя количество пресной воды в объемном выражении в гидросфере не уменьшается, ее качество
резко падает из-за поступления сточных вод в водоемы. Это и служит причиной дефицита
питьевой воды, если даже населенные пункты расположены на берегах полноводных, но
загрязненных рек.
Загрязнение гидросферы происходит за счет попадания в наземные и подземные воды
многочисленных загрязняющих веществ.
Основными загрязнителями гидросферы являются следующие:
1. Атмосферные осадки. Обычно дождь и снег, являясь атмосферными осадками, вымывают
из воздуха газообразные, парообразные и пылевидные загрязняющие вещества природного
и антропогенного происхождения. Серьезными загрязнителями природных вод являются
кислотные дожди, образующиеся в результате попадания в атмосферу диоксида серы.
Особенно опасны для водоемов ливневые стоки с улиц и промышленных площадок,
несущие нефтепродукты, мусор, соли тяжелых металлов, кислоты.
2. Бытовые сточные воды. Эти сточные воды включают преимущественно поверхностно-
активные вещества (шампунь, мыло, синтетические моющие средства), нитраты, различные
жиры и масла, растворимые в воде пищевые отходы, бактерии и микробы.
3. Промышленные сточные воды. Они образуются в самых различных отраслях
производства, среди которых наиболее интенсивно воду потребляют и сбрасывают в
водоемы в загрязненном виде металлургическая, химическая, нефтехимическая отрасли
промышленности.
4. Нефть и нефтепродукты. В результате утечек нефти при ее добыче, при авариях
трубопроводов нефть попадает в гидросферу. При этом на поверхности воды образуется
пленка. Нефтяная пленка затрудняет поглощение углекислого газа и кислорода, а с другой
стороны, замедляет испарение влаги, следовательно, приводит к уменьшению осадков.
5. Сточные воды сельского хозяйства. Известно, что в сельском хозяйстве потребляются
большие количества минеральных удобрений и ядохимикатов, смываемых со временем в
водоемы. Кроме того, животноводческие комплексы, расположенные на берегах водоемов,
сбрасывают в воду большое количество навоза, мочевины. Поэтому сточные воды,
содержащие отходы животноводства, обогащены биогенными элементами - серой,
фосфором, азотом. В результате в водоемах происходит интенсивное размножение сине-
зеленых водорослей, которые дышат кислородом. При этом вода обедняется кислородом и
становится непригодной для нормальной жизни водных экологических систем.
Основным загрязнителем водных объектов села Куакбаш является нефтедобывающие
промышленное предприятие. Нефть представляет большую опасность для водной среды.
Токсичность ее в водной среде проявляется даже при концентрации 1 мг/м 3. При содержании
нефти в воде 200-300 мг/ м3 происходит нарушение экологически равновесного состояния
жизнедеятельности отдельных видов рыб и других обитателей водных сред.
Нефть также активно взаимодействует со льдом, который способен поглощать ее. При таянии
такой лед становится источником загрязнения любого водоема.
Подземные воды села в значительной степени загрязнены хлоридными водами, которые подаются
в нефтяные пласты для поддержания необходимого давления. В результате содержание хлора в
водах некоторых родников выше нормы.
Изучение процессов загрязнения подземных вод показало, что 60-65 % загрязнений происходит
при аварии водоводов сточных вод и бурении скважин, а 30-40% загрязнений происходят из-за
неисправностей глубинного оборудования скважин, что приводит к перетоку минерализованных
вод в пресноводные горизонты. Гидрохимический контроль родников и артезианских скважин
юго-восточного региона, проведенный в 1995 году, показал, что из 523 родников 90
характеризуются повышенным содержанием в воде хлоридов.
Используя простые методы, мы исследовали реку Кувак протекающую по территории деревни.
Пришли к следующим выводам. Вода в речке мутная, имеет неприятный запах. Летом цвет воды
бурый, запах резко выраженный. Для пробы мы брали воду в разных местах и пришли к выводу,
что наиболее загрязненным местом является то место реки, которая протекает по деревне. Это
свидетельствует о загрязненности воды канализационными и бытовыми стоками деревни, а также
с попаданием в воду отходов животноводства из фермы. Животноводческая ферма расположена
рядом с рекой и поэтому навозная жижа смывается дождем и попадает в реку. Избыточное
количество азота в воде отрицательно сказывается на жизнедеятельности обитателей водоема.
Мутность воды объясняется высоким содержанием в воде взвешенных частиц.
Это могут быть частицы глины, ила, сельскохозяйственные стоки, мусор,
канализационные стоки и т.д. Взвешенные частицы способствуют нагреву воды, так как
поглощают тепловое излучение, что, в свою очередь, приводит к падению уровня растворенного в
воде кислорода. Твердые частицы забивают жабры рыб, ослабляют иммунные свойства
организмов, приостанавливают их рост и развитие. От осаждающихся и твердых частиц в
основном страдают придонные обитатели. Таким образом, можно сделать вывод, что степень
мутности воды влияет на флору и фауну водоема.
Растворенный кислород - важный фактор, говорящий о благополучном состоянии водоема, о
возможности существования в нем живых организмов. Большая часть кислорода поступает в
водоемы из атмосферы. Поставщиками кислорода также являются водоросли и высшие растения,
выделяющие в процессе фотосинтеза. В проточной воде отмечается большее количество
кислорода, чем в стоящей, так как атмосферный кислород в первом случае легче переходит в
растворенное состояние. Органические отходы, поступающие с промышленными,
сельскохозяйственными или бытовыми стоками одна из причин изменения содержания кислорода
в воде. Изменение содержания кислорода сказывается на видовом разнообразии обитателей
водоема.
Предельно возможная концентрация кислорода, растворенного в воде, летом 15 20 мг/л,
зимой – 20-30 мг/л.
Вода – естественная и весьма благоприятная среда для жизни микроорганизмов. Особенно много
микроорганизмов в тех реках, которые находятся вблизи человеческого жилья. Здесь они легко
размножаются, используя в качестве подкормки продукты жизнедеятельности человека, по
разным причинам попавшим в природные водоемы. Источниками такого загрязнения могут
служить испражнения птиц, млекопитающих и канализационные стоки. Если содержание
микроорганизмов в воде велико, вполне реально нахождение среди них и болезнетворных,
которые, попав в организм человека, могут вызвать различные его заболевания. В такой воде
опасно купаться.
Питьевая вода, которую мы используем, является жестким. Жесткость воды зависит от
содержания в ней катионов кальция и магния, которые присутствуют в воде в составе сульфатов,
гидрокарбонатов, хлоридов. Вода считается жесткой, если содержит 7-9 мг-экв/л. Очень жесткая
вода обладает общей жесткостью более 9 мг-экв/л.
Результаты исследования жесткости питьевой воды следующие:
- родник «Сарбаш» - 11,4 мг-экв/л;
- «Дегет коесы» - 11,6 мг-экв/л;
- «Хэлкэй» - 9,7 мг-экв/л;
- «Куш елга» - 11,4 мг-экв/л;
-«Салкын кое» - 8,9 мг-экв/л;
Отрицательные свойства жесткой воды: большой расход мыла, образование осадка; образование
накипи в трубопроводах, котлах, чайниках; в жесткой воде хуже развариваются продукты, в
организм человека отлагаются камни.
Выступление 2 группы. «Антропогенные факторы и загрязнение атмосферы».
Поговорка «необходим как воздух» не случайна. Народная мудрость не ошибается. Без пищи
человек может прожить 5 недель, без воды-5 суток, без воздуха-не более 5 минут.
То, чем засорен воздух, на ладони не ощутить, глазом не увидеть. Однако ежегодно на наши
головы падает до 100 кг. загрязняющих веществ. Это твердые частицы (пыль, зола, сажа),
аэрозоли, выхлопные газы, пары, дым и др. Многие вещества вступают в атмосфере в реакции
между собой, образуя новые, часто еще более токсичные, соединения. Среди веществ,
вызывающих химическое загрязнение воздуха, наиболее распространены оксиды азота, серы,
угарный газ (СО), углеводороды, тяжелые металлы.
Загрязнения воздуха отрицательно сказывается на состоянии здоровья человека, на животных и
растениях. Например, механические частицы, дым и копоть в воздухе вызывают легочные
заболевания. Угарный газ, содержащийся в выхлопных выбросах автомобилей, в табачном дыму,
приводит к кислородному голоданию организма, т.к. связывает гемоглобин крови. В выхлопных
газах содержатся соединения свинца, вызывающие общую интоксикацию организма.
Повышенный уровень шума увеличивает давление, вызывает раздражительность, снижает слух.
Одним из распространенных загрязнителей атмосферы юго-востока Татарстана является диоксид
серы. Диоксид серы представляет собой бесцветный газ с характерным резким запахом. Диоксид
серы уже при очень малых концентрациях создает неприятный вкус во рту и раздражает
слизистые оболочки. Хроническое отравление диоксидом серы ведет к потере аппетита и
воспалению дыхательных путей. Диоксид серы пагубно действует на некоторые породы деревьев,
в частности на хвойные.
Для юго-востока Татарстана основным специфическим загрязнителем является сероводород.
Основным источником выбросов сероводорода являются газо- и нефтеперерабатывающие
производства. Сероводород представляет собой бесцветный газ с характерным запахом тухлых
яиц. Сероводород очень ядовит, его ПДК в атмосферном воздухе равна 0,008 мг./м3. Общий
характер действия сероводорода на теплокровных животных заключается в том, что он оказывает
раздражающее и удушающее действие, вызывает поражение нервной системы, дыхательных путей
и глаз. В природе сероводород встречается в водах минеральных источников. Он выделяется при
разложении останков животных и растений, а также при гниении пищевых отходов.
Одним из крупнотоннажных загрязнителей атмосферного воздуха при добыче
нефти является попутный газ, который наряду с фракциями легких углеводородов содержит
сероводород. Миллионы кубометров попутного газа десятки лет сжигались в юго-восточных
районах республики Татарстан на факельных установках, что приводило к образованию сотен
тысяч тонн оксидов азота, оксида углерода, диоксида серы и продуктов неполного сгорания
углеводородов.
Возле нашей деревни расположена нефтедобывающая организация ЦДНГ-3, которая занимается
добычей нефти и первичной обработкой. При этом нефть отделяется от воды и попутных газов,
воду обратно закачивают в скважину, а попутные газы отправляют в газоперерабатывающий завод
- МГПЗ. Но бывают аварии на заводе или по другим причинам завод не принимает газ. Тогда
излишней газ сжигают на факельных установках. Кроме этого случаются утечки сероводорода из
скважин из-за порывов труб, при стравливании газов из системы. Все это попадает в атмосферный
воздух и через легкие в организм человека. В связи с этим в деревне наблюдаются повышение
болезней дыхательных путей, хронический бронхит, рак легких.
Строительство промышленных предприятий осуществляется с учетом розы ветров. Она
представляет собой векторную диаграмму, которая характеризует режим ветра в данном месте по
многолетним наблюдениям.
Учет розы ветров позволяет строить промышленное предприятие так, чтобы его вредные
газообразные выбросы уносились ветром в противоположном направлении от населенного пункта.
В Республике Татарстан в осенне-зимние месяцы преобладают южные и юго-западные ветры,
тогда как весной и летом увеличивается повторяемость северных ветров.
Нефтедобывающая организация ЦДНГ-3 расположена в юго-восточном направлении от села на
расстояние 500 м. и очень часто вредные выбросы попадают в село. Село расположено в
низменной местности, а предприятие на возвышенной, поэтому при безветренной погоде
сероводород попадает в атмосферу села.
Качественный и количественный состав атмосферы влияет на жизнь и развитие всех живых
организмов. Присутствие вредных газообразных веществ в воздухе оказывает различное влияние
на растения. Например, действию сернистого газа очень чувствительны такие растения как сосна
обыкновенная и ель европейская. При высокой концентрации сернистого газа концы хвоинок
приобретают бурый оттенок и опадают (приложение №2). Такое явление мы наблюдали на
сосновых лесопосадках, расположенных рядом с деревней. Степень загрязнения воздуха можно
оценивать по обилию различных лишайников. Как мы наблюдали в наших лесах и на территории
деревни очень мало различных видов лишайников. Кустистые лишайники совсем не встречаются.
Мало листовых и накипных лишайников. Следует отметить, что в наибольшей степени лишайники
страдают от высокого содержания в воздухе сернистого газа-диоксида серы.
Выступление 3 группы. Тема: «Роль антропогенных факторов в загрязнении почвы».
Почва - одно из важнейших богатств, которым располагает человек. Все мы зависим, в конечном
счете, от ее плодородия… Почва – это рыхлый поверхностный слой земли. Плодородие почвы
обуславливается ее определенными физико-химическими свойствами. В состав почвы входят
следующие структурные компоненты: минеральная основа (50-60% общего состава почвы),
органические вещества (до 10%), воздух(15-25%), вода (25-35%). Кроме того, в состав почв входят
живые организмы – биотический компонент. Таким образом, почва включает в себя твердые,
жидкие, газообраз-ные компоненты и формируется в результате сложного взаимодействия
климата, растений, животных, микроорганизмов. На территории Лениногорского района
преобладают черноземные почвы, однако они сильно смыты, маломощны, щебнисты.
Предприятия нефтяной промышленности являются основными загрязнителями
почвенных ресурсов юго-восточного региона Республики Татарстан. Ежегодно под бурение
нефтяных скважин, прокладку трубопроводов и автомобильных дорог отводится около 1000 га
земель, из них большая часть возвращается после рекультивации. Однако, несмотря на проведение
значительных рекультивационных работ, часть земель возвращается с ухудшенной
агрохимической структурой или вовсе становится непригодной для выращивания сельско-
хозяйственных культур вследствие замазучивания и засоления. Загрязнение почвы в основном
происходит вследствие аварий различной категории опасности. Кроме того, проезд
производственной техники в любое время года для обслуживания скважин, особенно в период
переувлажнения почвы, приводит к существенной ее деградации. С целью защиты пахотных
земель строительство скважин ведется в основном кустами. Почва загрязняется также при
использовании в сельском хозяйстве пестицидов. Нормальный рост растений определяется
различными физическими, химическими и биологическими процессами, которые протекают в
почве. При попадании в почву пестициды могут быть включены в эти процессы с их накоплением
в растениях.
Выступление 4 группы. Тема: «Изучение и оценка состояния основных природных экосистем,
их флора и фауна».
Лениногорский район расположен в лесостепной зоне. Рядом селом встречаются различные по
составу леса, луга, небольшие болота. На южных нераспаханных склонах возвышенностей
сохранились участки степей. В основном на западных и северо-западных склонах
возвышенностей распространена широколиственные леса - дубовые леса с кленом, осиной,
березой и липой, с характерной для широколиственного леса травянистой растительностью и
кустарниками. Под лесами темно-серые, иногда бурые слабооподзоленные почвы. Хорошо развит
травянистый покров из папоротников, сныти, различных зонтичных и злаков из соседних
остепненных участков. Климат возвышенности с умеренно холодной зимой и теплым летом при
достаточном количестве осадков вполне благоприятен для широколиственного леса. В лесах
водятся характерные для широколиственного и смешанного леса млекопитающие и птицы.
Встречаются лось, лисицы, кроты, рысь, косули и кабаны. Много птиц, ча</