Исследовательская работа "Математика на службе экологии"
творческая работа учащихся (алгебра, 9 класс) на тему

Муниципальное общеобразовательное учреждение «Средняя общеобразовательная школа с. Николаевка Ивантеевского района Саратовской области»

                                                                   Работу выполнил: Штаньков Сергей

                                                                   ученик 9 класса

                                                                   Руководитель: Григорьева Е.В.

                                                                   учитель математики

с.Николаевка

2014 г.

СОДЕРЖАНИЕ.

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

II. Экология транспорта……………………………………………………

III. Математики предупреждают: “ Вода – основа жизни ”

IV. Вред почве от пакетов

V. “Лесная” математика

VI. Заключение………………………………………………..14

VII. Список используемой литературы………………………..16

1. Введение

 "Воздух – наш отец. Вода – мать. Земля – дом. Роса – национальное сокровище. Настало время осознать каждому, что мы живем в озоновом одуванчике… А мы взрываем его ранимую оболочку, стираем пыльцу, смахиваем нежные тычинки лесов. Птицы и звери, цветы и деревья взывают к человеку: сбереги, сохрани, где стоишь, где живешь – на расстоянии взгляда и голоса, хотя бы на расстоянии вытянутой руки! И твое активное личное пространство, помноженное на миллионы, станет охраняемым пространством Отечества…” 

Объект исследования: исследование влияния автомобильного транспорта, бытовых отходов  на окружающую среду села; сохранность леса; экономия воды в бытовых условиях

  Предмет исследования: транспорт, бытовых отходы, бумага, вода.

  Методы исследования: сравнение, обобщение, аналогии, изучение литературных и Интернет-ресурсов, анализ и классификация информации.

• Цель исследования:

Может  ли математика помочь в решении экологических проблем.

     Для достижения поставленной цели предусматриваем решение следующих задач:

• Подобрать необходимую литературу
• Отобрать материал для исследования, выбрать главную, интересную, понятную информацию
• Проанализировать и систематизировать полученную информацию
• Создать электронную презентацию работы для представления собранного материала одноклассникам и населению.

• Гипотеза: Мы должны научиться отказываться от маленьких удобств во избежания возможных экологических катастроф.

Содержание работы:

1. Экология транспорта
2. Математики предупреждают: “ Вода – основа жизни ”
3. Вред почве от пакетов
4. “Лесная” математика

Основополагающий вопрос

Как вы понимаете фразу «Земля - наш дом»

Проблемный вопросы

1. Может ли математика помочь в решении экологических проблем?

2. Экология транспорта

Из экологического манифеста

"Воздух – наш отец. Вода – мать. Земля – дом. Роса – национальное сокровище. Настало время осознать каждому, что мы живем в озоновом одуванчике… А мы взрываем его ранимую оболочку, стираем пыльцу, смахиваем нежные тычинки лесов. Птицы и звери, цветы и деревья взывают к человеку: сбереги, сохрани, где стоишь, где живешь – на расстоянии взгляда и голоса, хотя бы на расстоянии вытянутой руки! И твое активное личное пространство, помноженное на миллионы, станет охраняемым пространством Отечества…” 

Сегодня в мире 600 млн. автомобилей. Ежегодно выпускается 30 млн. новых автомобилей. Каждый из них выбрасывает на 1000л топлива 200кг окиси углерода,  20 кг окисла азота,  25 кг углеводородов,  1кг сажи. При использовании этилированного     (с добавлением свинца ) бензина этот высокотоксичный элемент попадает в выхлопы.

Уровень загрязнения воздуха зависит от ряда причин. Так, дизельные двигатели расходуют на 25 % меньше топлива, чем бензиновые; в дизельном топливе нет соединений свинца; при их работе выделяется многократно меньше угарного газа, но больше сажи и соединений серы. Чем больше расходуется топлива на единицу пробега, тем выше загрязнение: тяжелые грузовики расходуют его в несколько раз больше, чем легковые автомобили. Состав выхлопных газов зависит также и от того, насколько отрегулирован двигатель.

Норма   расхода   топлива     автотранспортом

Количество автомобилей, пройденных  по улице  Кооперативной села

1. Рассчитать количество топлива, сжигаемое двигателями автомашин R =S x K –расход топлива на 1 км пути в литрах, для бензиновых двигателей он примерно составляет 0.4 л, для дизельных – 0.1л.

Количество сжигаемого топлива

2. Рассчитать количество выделившихся вредных веществ на выбранном участке дороги по бензину. Для этого воспользуемся такими данными: при сгорании топлива, необходимого для пробега 1 км, выделяется 0.6 л угарного газа, 0.1 л углеводородов, 0.04 л диоксида азота. При сгорании дизельного топлива вредных выбросов выделяется в 4 (!) раза меньше.

Расчетная оценка количества выбросов вредных веществ в воздух от автотранспорта

• Всего в Николаевке около 150 автомобилей

(не считая автопарк КФХ «Целых В.В.»)

•  Преобладают легковые автомобили – 125 единиц.  

Вывод

• Транспорт, проходящий по федеральной трассе «Самара -Волгоград» оказывает значительное влияние на окружающую среду села.
• Сельский транспорт на окружающую среду существенного влияния не оказывает.
•  По итогам анкетирования владельцы автомобилей следят за состоянием транспорта и бережно относятся к окружающей среде.

III. Математики предупреждают: “ Вода – основа жизни ”

Чрезмерное расходование воды происходит уже на подсознательном уровне. Ведь нет никакой необходимости открывать кран на половину или даже больше, ради того, чтобы умыться или помыть руки. Пока в России нет проблем с водой, и стоит она относительно недорого – люди будут лить ее тоннами. Частично, эту проблему решает

установка счетчиков воды. Когда человек знает, что каждый литр стоит копеечку – желание сэкономить не столько воду, сколько деньги, растет.

 Из каких бы соображений – финансовых или экологических – Вы не решились перейти на экономичное использование  воды – вот несколько советов как это сделать:

1) Для начала нужно проверить, нет ли у вас протекающих смесителей, и не течет ли унитаз. Это можно сделать

несколькими способами:

• зафиксировать точные показания Ваших счетчиков. Затем, в течение двух или более часов не использовать воду.По истечении времени Ваши водомеры должны отображать те же показатели, что и были зафиксированы Вами.
• «Тихие» подтеки в унитазе можно определить следующим образом. Аккуратно снимите крышку бачка. Добавьте в воду, несколько капель пищевой краски. Ждите 15 минут. Если краска появится внутри унитаза — он подтекает.

2) Вовсе не обязательно мыть тарелки под проточной водой. В Европе обычно очищают тарелки от остатков еду и собирают их в раковине. Затем закрывают пробкой слив, заливают раковину водой, добавляют моющее средство и моют тарелки, а также чашки, ложки, вилки, ножи. Затем споласкивают все это в отдельной посудине с чистой водой. Экономия воды – в 3-5 раз.

3) Душ вместо принятия ванны приносит экономию в 5 -7 раз. Если Вы очень любите понежиться в ванной – выделите себе на это один день в неделю.  Для того, чтобы сократить расходы воды вообще до минимума, можно запомнить простые правила принятия душа.

Постойте под душем 20-30 секунд, выключите воду, намыльтесь, затем включите воду и смойте мыло в течение 30-40 секунд.

4) Поставьте рычаговый смеситель. Он быстрее смешивает воду до нужной температуры, и даже может «запоминать» последнее положение, что помогает экономить воду при смешивании.

5) Выключайте воду пока чистите зубы. Вообще врачи рекомендуют чистить зубы не проточной водой, а отфильтрованной или кипяченой водой, налитой в стакан.

6) Посудомоечная машина хорошо экономит воду, особенно при полной загрузке. К тому же она, как правило, расходует холодную воду, а она, даже с учетом подогрева, стоит гораздо дешевле горячей.

7) Русская традиция размораживать продукты струей воды из под крана отлично заменяется предварительным вытаскиванием их из морозилки. Если уж хочется сделать это побыстрее, то просто наполните кастрюлю водой и поместите замороженный продукт в нее.

8) Если Вы меняете сантехнику, найдите экономичные варианты. Например, унитаз с двумя режимами слива или душ с разными режимами (насадками, которые можно установить дополнительно на имеющийся душ). Душевая насадка может снабжаться системой снижения расхода воды, термостатом, регулирующим температуру воды, устройством компенсации давления, регулирующим температуру и напор воды, устройством выбора типа струи (обычный душ, мягкий и массажный режимы) и очищающими фильтрами, гарантирующими чистоту воды. Насадка может быть выполнена в виде щетки, которой можно мыться во время принятия душа. Современные душевые насадки способны выпускать разные виды струй. Переключатель режимов находится вокруг решетки с отверстиями для воды. Вообще, основных видов струй около шести, но наиболее оптимальное количество режимов, которое должна иметь душевая насадка — от двух до четырех, максимум пять. Такие насадки позволяют экономить от 20 % потребляемой воды.

Для усовершенствования обычного унитаза, особенно старого типа, когда это не получается  можно использовать следующую хитрость: наполните 2-х литровую пластиковую бутылку водой и поместите в бачок. Это позволит сэкономить до 20 л чистой воды в день.

9) И еще один совет: установите на краны специальные насадки. Есть приборы, которые контролируются нажатием руки

(отодвигаем рычага в сторону), есть которые реагируют на поднесение рук. В любом случае, Вам не придется постоянно думать о воде, включать и выключать ее, так как это будет делаться автоматически.

IV. Вред почве от пакетов

В наши дни тема отходов стала одной из серьезнейших глобальных проблем современности. Почему же это произошло?
Можно выделить следующие факторы:
- рост населения нашей планеты - приводит к увеличению производства продукции.
- технологический прогресс приводит к тому, что материалы природного происхождения во многом были заменены на искусственные, которые не разрушаются в природе под воздействием естественных процессов.
- мода – модель поведения человека, построенная на использовании временных вещей, которые быстро становятся  ненужными.
- удобство в быту – очень популярны одноразовые вещи (посуда, пакеты,  одежда и др.)

    1. Рассчитать, какую площадь земли можно покрыть пакетами из-под чипсов, если в день учащиеся нашей школы выбрасывают  340 г., мусора, а в школе обучается 62 человека.  Размеры упаковки от чипсов 26см´40см, вес упаковки – 106 г.

Решение: 340 :62ученика=5,4 г мусора  на одного ученика за один день. Площадь одной  упаковки из под чипсов S1=26см´40см=1040см2 

Площадь четырёх   упаковок 4S1=1040см2´4=4160см2 

Масса 4 упаковок - 20г,  106г : 20г = 5.3

Площадь упаковок за 4 дня: 4160см2´5.3=22048см2»2,2м2 

Площадь упаковок за 175учебных дней 175:4´2,2м2=96,250см2»96м2 

Социологический опрос

3. Что необходимо сделать, чтобы наше село было чистым? 

    Ответы:

• не сорить – 11 человек
• убирать мусор – 8 человек
• поставить урны – 2 человека
• штрафовать – 3 человека

V. “Лесная” математика

1. Рассчитать, сколько леса потребуется на изготовления всего тиража алгебры и начала анализа 11 класс.

Решение:

            Размеры одной страницы учебника 14,5см на 21,5см, т.е. площадь равна 312 см2 

            В учебнике 580 страниц или 290 листов, значит площадь всех страниц учебника 312´290=90480см2»9, 048м2.

            На 1000 м2 нужно вырубить ¼ га=2500 кв.м. деревьев. Значит на производство одного учебника требуется 22,62м2 

На весь тираж в 30 000 экземпляров требуется леса примерно 68 га.

Лес – это не только украшение земли. Это ценнейшее сокровище нашей природы. Лес необходим для строительства сел и городов, фабрик и заводов, гидроэлектростанций. Производство бумаги и кинопленки, искусственного волокна и мебели, музыкальных инструментов и спортивного инвентаря не может обойтись без древесины. Древесина служит сырьем для получения массы ценных химических продуктов: спирта, кислот, канифоли. Высококачественный русский лес охотно покупают многие страны.

Что мы сможем сделать, чтобы сохранить наши леса? 

      Бережно относится к учебникам, НЕ менять учебники каждые три года.

      НЕ бросать мусор в лесу, и на природе.

      Собирать и сдавать макулатуру для вторичной переработки!

      По подсчетам экспертов, переработка одной тонны макулатуры не только спасает 10 деревьев, но и экономит 230 кубометров воды, 1500 кВт электроэнергии, ионизированный кислород, достаточный для 30 человек, а также предотвращает выброс 1700 кг СО2. Значит, с начала работы станции на переработке одной только бумаги было спасено 6 750 взрослых сосен, сэкономлено 155 тысяч кубометров воды или 155 триллионов литров, миллион кВт электроэнергии, не сожжен кислород, достаточный для 20 тысяч человек, и предотвращен выброс 1150 тонн СО2.

VI. Заключение

    «Мы должны научиться отказываться от маленьких удобств во имя избежания возможных экологических катастроф»

Может ли математика помочь в решении экологических проблем? Да может. На основе математических вычислений, люди делают выводы о том какую пользу или вред мы наносим природе.

VII. Использованная   литература:

1. «Я познаю мир. Экология» А.Е. Чижевский (Астрель 2003)
2. Комплект образовательных материалов (Зеленый пакет) К. Минджов (переводчик И. Петров) (Венгрия 2005)
3. Большая энциклопедия знаний (жизнь на земле) перевод с англ.В.В. Свечников, О.И. Чибисова (РОСМЭН 2008)
4. Экология. Элективные курсы. 9 класс.       М.В. Высоцкая. 2007г.
5. Экология России. М: АО «МДС». Б.М. Миркин, Л.Г. Наумова 1996г.
6. Практикум по экологии. АО «МДС». С.В.Алексеев, Н.В. Груздева.  1996г.
7. Энциклопедия. Древо познания.
8. http://kakpravilno.biz/2012/02/bytovye-otxody-chto-s-nimi-delat/ 
9.  http://pravmin74.ru 
10. http://www.ekopromstroi.ru/svidotxodov.php 
11. http://musoranety.narod.ru/civil_chast.html 
12. Добрая дорога детства. Всероссийская газета №5, март 2013 г. Интернет