Исследовательская работа "Экология в цифрах"

УО АМО «Заиграевский район»

МАОУ «Талецкая средняя общеобразовательная школа»

Районная НПК «Школа поиска и открытий», посвященный памяти Заслуженного учителя Республики Бурятия, Почетного работника общего образования РФ, учителя физики Шиширюхиной Елены Владиславовны.

«Экология в цифрах»

Секция «Математика. Информатика»

                                                   Работу выполнила: ученица 7 «б» класса

                                                                                         МАОУ «Талецкая сош»

                                                                                  Савкина Анастасия

                                                                            Руководитель:  Бадмацыренова

                                                                                                       Лариса  Дылгировна

                                                                                учитель  математики,

                                                                                                       первая  квалификационная

                                                                                                        категория                                              

2021 г.

Оглавление.

Введение…………………………………………………………………………..3

Глава I  Теоретическая часть.

1.1.Уничтожение лесов……………………………..………………….……..4

1.2. Чистый воздух залог здоровья…………………………………………..5

      1.3. Почва величайшее богатство человечества…………………………….6

4. Экологические  задачи. ………………………….……………………….7

Глава II  Практическая часть.

      2.1  Количество деревьев необходимых для издания учебников…………8

      2.2. Степень загрязнения улиц выхлопными газами от автомобилей…….8

      2.3. Расчет бытовых отходов ………………………………………………..9

Заключение ……………………………………………………………….….…..10

Список литературы…………………………….….……………………………..11

Введение.

      Долгая, счастливая, а самое главное – здоровая жизнь человека зависит от состояния окружающей нас природы.

      Термин «экология» впервые появился в научной среде в 1866 году. Это слово греческого происхождения и состоит из двух частей. Первая, oikos - это дом, жилище, родина; вторая, logos - слово. На  сегодняшний день оно встречается постоянно:  на страницах газет и интернет-изданий, в телепередачах и по радио.

       На протяжении своей истории человечество использовало природные богатства, человек изменил Землю. Он сделал ее опасной для своего здоровья, будущего детей.

   Действительно, чтобы не исчезнуть с лица Земли, подобно динозаврам, люди должны справиться с важнейшими экологическими проблемами: борьба с уничтожением лесов, защита планеты от всех видов загрязнения.

 Актуальность и практическая значимость исследовательской работы заключается  в том, что экологические вопросы приобрели главное значение в мире и появилась  необходимость вовлечения и нас, вырастающего поколения,  для их решения.

 Для жизни человеку нужны чистые воздух, вода,  почва и другое, но вредное воздействие людей на природу становится угрожающим для нее. Может ли математика помочь экологии?

          Гипотеза:

Математика напрямую связана с экологией и способна помочь сохранить природу.

Цель:  выяснить, какой вклад математика вносит в экологию.

 Задачи: показать практическое применение математики в вопросах экологии окружающей среды.

Методы, которые я использовала для написания работы:

1. Работа с Интернетом
2. Изучение научной литературы
3.  Сбор, анализ и систематизация    полученной информации
4.  Разработка презентации.

Глава I Теоретическая часть.

1. Уничтожение лесов.

       Один из главных признаков беды на планете это вырубка леса.  Лес оказывает большое значение в природе и жизни человека.  Он способен оказывать влияние на температуру и влажность воздуха на планете,  очищает воздух от пыли, вредных примесей, газов, копоти. Деревья  дают древесину, нужную для строительства зданий и производства бумаги и защищают жителей от шума и т.д.    Это восстанавливаемый ресурс, но нерациональное его использование ставит под угрозу существование человечества. Воздействие человека на лес должно проявляться не только в разрушении, но и в созидании. Очень важно, чтобы количество срубленных деревьев было равно количеству вновь посаженных.  

В  последние время площади вырубленных и сгоревших лесов в 7 раз превышают площади территорий, где посадили новые деревья. За последние 50 лет значительно сократилась территория лесных покровов.

Каждый год вырубается примерно 400 тыс. кв.км леса,  125 миллионов деревьев вырубается только  для производства бумаги.  Бумажная промышленность является одним из основных  потребителей древесины, которая расходуется на изготовление учебных  и  письменных принадлежностей.

   В настоящее время общая площадь лесов на планете составляет 42 миллиона квадратных километров.

   Наша Бурятия тоже очень  богата лесами.

В республике около 4/5 всей территории занято лесом. В Бурятии господствуют хвойные породы деревьев, на долю лиственных пород приходится менее 15% общих запасов древесины. Общие запасы древесины составляют 2000млн. м3. Это лесоизбыточный район. Всего лесного фонда 30,1млн. га, площадь, покрытая лесом, составляет 22,2млн. га. Лесистость территории 63,3%, общие запасы древесины составляют 2160,5 млн. м3.

    Потеря леса больно бьёт по экологии нашей республики. И в первую очередь – по Байкалу. Исчезновение зелёных насаждений по берегам рек, впадающих в озеро, – основная причина его обмеления.  Вырубка лесов имеет множество других негативных последствий для окружающей среды. Одна из них, к примеру, потеря дождевых лесов – самой большой «аптеки мира». И, как следствие, утрата многих видов животных, птиц и растений. Также вырубки и пожары в лесах влияют на круговорот воды в природе. Леса обеспечивают защиту водохранилищ, предотвращают эрозию почвы и смягчают изменения климата.  То, что происходит в последнее время с погодой в нашей республике и соседних регионах (аномально тёплый апрель и непривычно прохладный май, резко меняющаяся погода), обусловлено не только географическим положением, считают учёные.

2. Чистый воздух – залог здоровья.

    Воздух играет огромную роль в жизни растений. Основополагающими компонентами необходимыми для роста и жизни растений являются кислород, углекислый газ, водные пары и почвенный воздух. Кислород необходим для дыхания, а углекислый газ для углеродного питания. Кислород жизненно необходим для всего живого. Растения не могут прорастать без насыщения кислородом. В этом элементе нуждаются и корни и листья, и стебли растений.   Животные, как и растения, нуждаются в воздухе. Возраст, пол, размер и физическая активность напрямую связаны с потребляемым количеством воздуха.   Организм животных очень чувствителен к недостатку кислорода. Из-за пониженной кислородной концентрации у животных перестают окисляться потребляемые белки, жиры и углеводы. Это приводит к накоплению вредных токсических веществ в организме.

  Кислород необходим для насыщения крови и тканей живого существа. Поэтому при нехватке этого элемента у животных учащается дыхание, ускоряется ток крови, снижаются окислительные процессы в организме, животное становится беспокойным. Длительное отсутствие кислородного насыщения вызывает: мышечную утомляемость, отсутствие болевого фактора, понижение температуры тела и смерть.

  Воздух является жизненно необходимым фактором для человека. Он разносится кровью по телу, насыщая каждый орган и каждую клетку организма.  Именно в воздухе происходит тепловой обмен человеческого организма с окружающей средой. Суть этого обмена заключается в конвекционной отдаче тепла и испарении влаги их легких человека.

Также воздух выполняет защитную для организма функцию: разбавляет химические загрязнители до безопасной концентрации. Это способствует снижению риска отравления организма химикатами. С помощью дыхания человек насыщает организм энергией. Атмосферный воздух состоит из множества элементов, но его состав может меняться. Причиной этому служит производственная и техногенная деятельность человека.    

    Во время выдоха человек возвращает на четверть меньше вдыхаемого кислорода и в сто раз больше углекислого газа. Человеку необходимо ежедневно вдыхать 13-14 м3 воздуха. Содержание кислорода в организме здорового человека практически не меняется. Но если этого элемента не хватает, то в организме происходят сбои, учащается пульс.

   Углекислый газ также важен для организма, но в определенных количествах. Повышение концентрации газа вызывает головную боль или шум в ушах.

  Кислород способствует избавлению человеческого организма от углекислоты, в которой накоплены яды и токсины. Если человек редко выходит на свежий воздух, поверхностно дышит, или в воздухе содержится малая концентрация кислорода, человеческий организм переносит отравление, приводящее к различным заболеваниям

  В мире существует огромное количество веществ, загрязняющих атмосферу. Эти вещества вырабатываются как человеком, так и самой природой. Источниками, загрязнения атмосферы являются: тепловые электростанции и теплоцентрали, автотранспорт, цветная и черная металлургия, химической производство и другие.

Деятельность человека способствует выбросу золы, сажи, пыли. Также в атмосферу попадают минеральные кислоты, органические растворители.

Природные катаклизмы также выбрасывают в атмосферу различные вещества. При извержениях вулканов, пылевых бурях и лесных пожарах выделяются: пыль, диоксид серы, оксиды азота и углерода.

    Количество вредных веществ, выбрасываемых  в атмосферу с выхлопными газами автомобилей, с каждым годом становиться все больше и больше.  Выброс угарного газа составляет: для легковых авто 2г/км, грузовых 10г/км. Кроме этого, машины, стирая шины, отправляют в атмосферу 5-8 кг резиновой пыли ежегодно.    Кроме загрязнения воздуха, автомобили потребляют кислород. Таким образом -  автомобиль  также основной источник экологических проблем.

1.3.Почва – величайшее богатство человечества.

     Почва играет значимую роль в природе и жизни человека.  На ней растут леса, снабжая нас кислородом, она источник продуктов питания.  Без почвы жизнь на Земле невозможна.

     Загрязнение почвы актуальная проблема в поселке Нижние Тальцы. Недалеко от нашей школы  находится прекрасный участок зеленых насаждений . И очень часто он воспринимается как место отдыха, и поэтому, находясь там, мы постоянно встречаемся со следами пребывания людей. На земле валяются пакеты, одноразовая посуда, пластиковые и стеклянные бутылки. Очень часто мусор собирается большими кучами.

   Загрязнение леса не единственная актуальная экологическая проблема Заиграевского района связанная с загрязнением почвы.  

    Огромная площадь земли недалеко от нашего населенного пункта , за железной дорогой в районе п.Звездный  занята свалкой. В данное время Мусорный полигон является  закрытой, но тем не менее люди вывозят строительный мусор. Люди  вынуждены вдыхать зловонный, отравляющий воздух, едкий дым от самопроизвольных пожаров, это не считая загрязнения грунтовых вод.

4. Экологические задачи.

     Взаимодействие человека с природой – крайне острая проблема современности. И для сохранения ресурсов Земли, необходимо просвещать людей о вопросах охраны окружающей природы уже с раннего детства, особенно молодое подрастающее поколение.

   Запас знаний по экологии обучающихся  можно увеличить через уроки математики. Для этого нужно использовать материал о природе.  Экологические задачи   воспитывают уже с раннего детства   любовь и уважение к окружающей среде родного края и патриотическое сознание.

   Текстовые задачи раскрывают  вопросы о среде обитания, заботы о ней, целесообразном природопользовании, восстановлении и приумножении природных богатств.  Решение этих задач позволит ученикам проникнуться вопросами экологии и не допускать в будущем ошибок, которые могут нанести урон окружающей среде, и прежде всего нашему здоровью.

  Задачи с экологическим содержанием  могут быть составлены и самими учащимися, на примере своих жизненных наблюдений и исследований.    Это поможет увидеть красоту окружающего мира,  узнать много нового о интересных явлениях погоды,  о роли растительного  и животного мира в природе и жизни человека.  Можно после решения каждой из задач оставлять немного времени для обсуждения любопытных фактов, тем самым формируя экологическое сознание у детей.

 Примеры задач:

1.  В мире ежегодно добывается 1600 млн м? древесины, около 20% всей древесины идет на топливо. Сколько кубических метров древесины ежегодно сжигается? (320 млн. м?).
2. Моллюски - это настоящие биофильтры наших водоёмов, некоторые из них способны поглощать и накапливать в своём теле тяжёлые металлы и пропускать через себя до 70 литров воды в сутки. Сколько тонн воды сможет очистить один моллюск за год?

Глава II.  Практическая часть.

1. Количество деревьев необходимых для издания учебников.

Подсчитать, сколько деревьев  нужно вырубить для того,  чтобы издать комплект учебников для учащихся 7 класса, школы.(Приложение 1)

  В нашей школе  прошла  акция по сбору макулатуры «Спаси лес от вырубки! Собери и сдай макулатуру». Сегодня сбор макулатуры приносит двойную пользу: во-первых, одна тонна макулатуры спасает четыре кубометра древесины, а во-вторых, переработка ненужной бумаги и картона спасает нас от необходимости их сжигать, что тоже приносит пользу планете. Переработанное, вторичное сырье идет на изготовление картона, оберточной и даже типографской бумаги.  А если мы начнем ежегодно проводить эти акции.

Всего было собрано 315 кг макулатуры

Известно, что 100 кг макулатуры спасает одно дерево.

Из данных видно, что сданная  макулатуры спасет 3 дерева.

Вывод:

1. Бережное отношение к  учебникам, постепенный переход на электронные учебники.

2. Все черновики, старые тетради, ненужную бумагу, газеты   нужно сдавать для переработки.  

3. Проведение акции  по сбору макулатуры не только в школах, но и во всех населенных пунктах.

2.2. Степень загрязнения улиц выхлопными газами от автомобилей.

. Вычисление  степени загрязнения района вдоль центральной улицы поселка и возле нашей школы путем подсчета количества проезжающих машин в течении дня.(Приложение 2)

Вывод:

1. Применение водородных двигателей. При их использовании отработанные газы экологичны, и представляют собой пары воды.

2. В теплое время года, учащиеся нашей школы, живущие в нашем населенном пункте приходили в школу пешком.

2.3. Расчет бытовых отходов.

  Сколько же бытовых отходов образуется в поселке?  Для этого исследования я взвешивала каждый день мусор, производимый моей семьей. Предварительно рассортировывая его на виды: пищевые отходы, пластмасса, стекло, бумага, и прочие отходы. (Приложение 3)

  Из исследования видно, что каждый из нас выбрасывает в год колоссальное количество отходов.  И чтобы не утонуть в горах мусора его надо утилизировать.  Конечно организация свалок это дешевле всего, но надо помнить, что  при этом мы наносим вред окружающей среде: ядовитые вещества проникают в подземные воды, развеваются ветрами. Вторичная переработка отходов более безопасный путь решения данной проблемы. Для этого мусор надо сортировать.

Кстати, о батарейках: одна отработанная батарейка содержит такие вещества, как ртуть, олово, цинк, магний, никель, кадмий, свинец. Они способствуют загрязнению грунта токсичными веществами, в грунтовые воды проникают выделенные тяжелые металлы. Одна батарейка загрязняет 400л воды и 20 кв. м. почвы.

Вывод:

1. Не сорить! Не создавать несанкционированных свалок бытовых отходов.
2. На месте отдыха всегда убирать не только собой, но и за предшественниками.
3. Сортировать отходы и сдавать мусор, который можно перерабатывать.
4. Ответственно подходить к утилизации мусора, сильно загрязняющего окружающую среду. Так батарейки, аккумуляторы термометры должны быть утилизированы в специальных местах.
5. Проводить субботники по уборке территории.

Заключение

Российский ученый математики Моисеев Н.Н. говорил:  « Мир – это не окружающая среда, а наш единственный дом, в котором мы только и можем жить!  Человечество должно научиться жить в согласии с Природой, с ее законами. Люди должны воспринимать себя не господами, а частью Природы».

Но человек, развивая производство, переделывает природу, приспосабливает ее к своим потребностям. Тем самым нарушает гармонию. Потребуются столетия, чтобы приостановить ее дальнейшее разрушение и отодвинуть приближение экологической катастрофы в мире.

    Возможно,  ли избежать экологической беды?

   В своей работе я постаралась раскрыть вопросы о том, что творится с экологией на моей малой Родине. Я  показала практическое использование математики в проблемах экологии окружающей среды.

При проведении исследования  я встретилась с многообразием задач. При их решении, мной было произведено и много расчетов. На основании полученных результатов можно делать выводы о состоянии естественных объектов, давать качественную и количественную характеристику природных богатств.

Запас знаний по экологии обучающихся можно увеличить через уроки математики.  Экологические задачи  воспитывают с раннего детства любовь и уважение к окружающей среде.

Моя гипотеза: Математика напрямую связана с экологией и способна помочь сохранить природу – подтвердилась.

С ее помощью можно делать точные измерения, расчеты и подтверждать наблюдения, которые помогут нам, людям, сохранить,  что у нас осталось, а может и научиться  приумножать, а не только тратить

Список  литературы.

1. Большая энциклопедия знаний (жизнь на земле) перевод с англ.В.В. Свечников, О.И. Чибисова (РОСМЭН 2008)
2. Википедия  http://ru.wikipedia.org/wiki,
3. http:// сезоны года рф.
4. Моисеев Н. «Экология человечества глазами математика». М., Молодая гвардия, 1996г
5. Чижевский А.Е. Я познаю мир - Экология (Астрель 2003)