Урок в 10 классе по теме «Основные источники загрязнения атмосферы. Глобальные изменения климата Земли, их последствия»
план-конспект урока по географии (10 класс)
В разработке даны цели, задачи, формируемые УУД, формы и методы работы на уроке. Разработка содержит раздаточный материал в виде дополнительного материала и проверочных тестов.
Скачать:
| Вложение | Размер |
|---|---|
| 46.81 КБ |
Предварительный просмотр:
«Основные источники загрязнения атмосферы.
Глобальные изменения климата Земли, их последствия»
ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА УРОКА
Ф.И.О. преподавателя: Прокопьева А.В.
Предмет география
Класс 11И традиционная группа (углубленный уровень)
Дата урока 13 ноября 2023
Тема урока «Основные источники загрязнения атмосферы. Глобальные изменения климата Земли, их последствия»
Информационно-методическое обеспечение: учебник В.П. Максаковский 2019, раздаточный материал, презентация.
Цель урока: систематизация и углубление знаний обучающихся о источниках загрязнения атмосферы и определение последствий загрязнения и нарушения её газового баланса, влияние на климат Земли.
Задачи:
Образовательная: дать характеристику проблемы кислотных осадков и парникового эффекта, изучить механизмы возникновения указанных проблем, предложить пути решения;
Развивающая: продолжить развивать умение анализировать материал, находить причинно-следственные связи, решать проблемные ситуации в условиях эксперимента;
Воспитательная: продолжить воспитание уважения друг к другу, умение работать в паре, прислушиваться к мнению одноклассников, сообща принимать решения.
Формируемые УУД:
Личностные Самоопределение (мотивация учения); смыслообразования («какое значение, смысл имеет для меня учение», и уметь находить ответ на него); нравственно-этического оценивания (оценивание усваиваемого содержания, исходя из социальных и личностных ценностей, обеспечивающее личностный моральный выбор).
Регулятивные Целеполагание (постановка учебной задачи на основе соотнесения того, что уже известно и усвоено обучающимися, и того, что ещё неизвестно); планирование (определение последовательности промежуточных целей с учётом конечного результата; составление плана и последовательности действий); прогнозирование (предвосхищение результата и уровня усвоения, его временных характеристик).
Познавательные поиск и выделение необходимой информации; применение методов информационного поиска, в том числе с помощью компьютерных средств; умение выражать свои мысли, строить высказывания в соответствии с задачами коммуникации, работа с научным текстом, схемами, рисунками, моделями; систематизируют информацию, формулируют проблему, подбирают способы решения учебной задачи; осуществляют сравнение, высказывают суждения, аргументируют их.
Коммуникативные умение с достаточной полнотой и точностью выражать свои мысли в соответствии с задачами и условиями коммуникации, владение монологической и диалогической формами речи в соответствии с грамматическими и синтаксическими нормами родного языка; умение вести диалог; умение отслеживать действия партнера, умение работать в парах, слушать друг друга, понимать и принимать позицию партнера.
Формы и методы обучения:
Формы: парная.
Методы: проблемно-поисковый; словесные (беседа, диалог); наглядные (работа с рисунками, схемами, презентационными материалами); практические (составление схемы, работа с текстом, поиск информации), дедуктивные (анализ, обобщение); объяснительно-иллюстративный; деятельностный.
Основные понятия и термины: парниковый эффект, кислотные дожди, озоновые дыры.
Средства обучения: проектор, презентация, свеча, спички, раздаточный материал.
" В ней живем, движемся и существуем ".
КОНСПЕКТ УРОКА
Этапы урока | Деятельность учителя | Деятельность учащихся | |||||||||||||||||||||||||||
Цель: организация готовности обучающегося к уроку | Добрый день, уважаемые гости и ребята! Главная задача – быть внимательным, активным, находчивым, а главное – трудолюбивыми. Показывать, что мы знаем и как умеем работать. | Оценивают готовность к уроку. | |||||||||||||||||||||||||||
Цель: мотивация обучающихся к определению темы и постановке познавательной цели урока | Между человеком и природой всегда существовали тесные взаимоотношения, то есть экологические связи. Всегда ли эти связи были одинаковы? Как изменялись экологические связи с древнейших времён до современности? Чтение эпиграфа. Какой смысл вложен автором прочитанных слов? Как вы думаете, какая тема урока? Ребята как вы можете сформулировать цель урока? | Предполагаемый ответ: Природное состояние ухудшилось. Со временем роста промышленности и технологий, человечество стало пренебрегать экологией природы, к чему привело ухудшение состояние фауны и флоры. Предполагаемый ответ: Обсуждают эпиграф, приходят к выводу, что человек изменяет среду своего обитания, несмотря на заранее известные последствия. Особенно сильно страдает атмосфера. Предполагаемый ответ: Глобальные последствия загрязнения атмосферы? Предполагаемый ответ: Узнать какие существуют источники загрязнения атмосферы и определить последствия загрязнения. | |||||||||||||||||||||||||||
Цель: Получение новых знаний, необходимых для дальнейшего изучение предмета. | Ребята, кто из вас даст определение атмосферы? Ребята, скажите, кто может дать понятие загрязнение атмосферы? Откуда в атмосфере загрязнители? Проводится опыт: горение свечи. Что образуется при горении свечи? Учитель демонстрирует сажу, образовавшуюся, на поверхности жестяной крышки и обучающиеся делают, вывод. В природе выделяют два источника загрязнения атмосферы: Естественные (связанные с природными явлениями) и искусственные (антропогенными). Вашему вниманию на слайде показаны картинки с источниками загрязнения атмосферы, ваша задача сказать их название, и к какому, из двух источников они определены. Извержения вулканов Крупные лесные пожары Пыльные бури Отрасли промышленности. Какие? Автомобильный транспорт. Загрязнение фреонами. Радиоактивные вещества Физминутка Упражнения для снятия зрительного утомления 1. Зажмурить глаза. Открыть глаза (5 раз). 2. Круговые движения глазами. Головой не вращать (10 раз). 3. Не поворачивая головы, отвести глаза как можно дальше влево. Не моргать. Посмотреть прямо. Несколько раз моргнуть. Закрыть глаза и отдохнуть. То же самое вправо (2-3 раза). 4. Поморгать 10-15 с. Отдохнуть, закрыв глаза. | Предполагаемый ответ: -это газовая оболочка Земли, вращающаяся вместе с ней, и атмосферного воздуха - это смесь газов, из которых состоит атмосфера Земли. . Предполагаемый ответ: Загрязнение воздуха — происходит, когда в атмосферу Земли попадают вредные или избыточные количества веществ, включая газы (такие как диоксид углерода, монооксид углерода, диоксид серы, оксиды азота, метан и хлорфторуглероды), частицы (как органические, так и неорганические) и биологические молекулы. Предполагаемый ответ: при сгорании веществ кроме СО2 и Н2О образуются различные вещества, которые, находясь в атмосфере, попадают в организм человека, вступают в химические реакции. Примером могут служить такие проблемы, как образование кислотных осадков, возникновение парникового эффекта и образование озоновых дыр. Предполагаемый ответ: - сопровождаются выбросом в атмосферу огромного количества газов, паров воды, твердых частиц, пепла и пыли. При извержении вулканов происходит тепловое загрязнение атмосферы, в воздух выбрасываются сильно нагретые вещества и они все сжигают на своем пути, естественное загрязнение Предполагаемый ответ: существенно загрязняют атмосферу. Чаще всего они возникают в засушливые годы, естественное загрязнение Предполагаемый ответ: возникают в связи с переносом сильным ветром поднятых с земной поверхности частиц почвы. Это смерчи и ураганы, естественное загрязнение Предполагаемый ответ: Для химической промышленности характерна высокая концентрация предприятий, что создает повышенное загрязнение окружающей среды. Вещества, выделяемые в атмосферу, могут вступать в химические реакции друг с другом, образуя высокотоксичные соединения. Предполагаемый ответ: Из всех искусственных источников загрязнения атмосферы самым опасным является автомобильный транспорт Предполагаемый ответ: Слайд Серьезные последствия оказывает загрязнение воздуха фреонами. С широким употреблением фреонов в холодильных установках, в производстве аэрозольных баллонов связано их появление на огромных высотах Предполагаемый ответ: Радиоактивные вещества относятся к особо опасным для людей, животных и растений - это экспериментальные взрывы атомных, водородных и нейтронных бомб, всякого рода производства, связанные с изготовлением термоядерного оружия, атомные реакторы и электростанции. | |||||||||||||||||||||||||||
Цель: зафиксировать полученные знания, умения и навыки во время урока | Ребята, сейчас вам предстоит работать в парах. На вашем рабочем месте имеется раздаточный материал, с помощью которого вы сможете определить последствия загрязнения воздуха на человека, растения и животных и нарушения её газового баланса. 1 – исследования проблемы парникового эффекта (показ опыта, банки с землей) слайд 17 2- исследование проблемы кислотных дождей (показ - денатурация белка (серная кислота +белок) «Влияние кислотных дождей на все живое».) 3 – исследование проблемы озоновые дыры Работа с раздаточным материалом. Текст. Заполнение таблицы. Решение теста. Таблица, заполняемая обучающимися
| Обучающиеся работают по группам с раздаточным материалом, выбирают самое главное в тексте, делают тестовое задание. Затем два представителя от группу отвечают возле доски, а другой заполняет таблицу. | |||||||||||||||||||||||||||
Цель: подведение итого урока | Просмотр видео Какой вывод мы можем сделать? | Предполагаемый ответ: Загрязнение окружающей атмосферы – это глобальная экологическая катастрофа. Изменение природных составляющих воздуха, нарушение сбалансированной смеси газов негативно отражается на здоровье человека и ведет к опасным последствиям для организма. | |||||||||||||||||||||||||||
| Мне было очень приятно с вами работать, и сейчас подведем итог вашей работы. Выставление оценки за урок. | Выставление оценок, взаимооценивание | |||||||||||||||||||||||||||
Цель: сформировать у обучающихся конечный результат их деятельности на уроке. | Ну, и на последок хочу услышать от Вас как вы чувствовали себя на уроке. | смайлики | |||||||||||||||||||||||||||
Приложение 1
ПАРНИКОВЫЙ ЭФФЕКТ
Парниковый эффект — явление, связанное со скоплением газов в нижних слоях атмосферы, приводящим к нагреву поверхности земли. У большинства людей эта тема ассоциируется с чем-то негативным, но на самом деле без этого процесса поверхность планеты слишком быстро остывала бы и жизнь на Земле не была бы возможной для человечества.
Механизм возникновения явления несложен. Но для его понимания важно знать, что в атмосфере содержатся газы двух типов: двухатомные (азот, кислород, водород и прочие); многоатомные. Последние и называются парниковыми. К ним относятся водяные пары, углекислый газ, метан, озон и некоторые другие. Теперь кратко описать суть парникового эффекта можно следующей схемой: Земля, нагретая солнечная лучами, испускает в атмосферу тепловое излучение, которое частично поглощается присутствующими там молекулами газов. В итоге атмосфера, насыщенная парниковыми газами, играет роль теплоизолятора. Но поскольку помимо парниковых, в оболочке планеты присутствуют и двухатомные газы, прозрачные для инфракрасного излучения, частично оно проникает в космос. Из-за неоднозначности процесса возникает необходимость в количественном определении парникового эффекта. Учёные проводят такие расчёты путём вычисления разницы между средней приповерхностной температурой атмосферы и светимостью планеты — параметром, также называемым эффективной температурой и характеризующим мощность излучения. Полученные данные складываются в статистику, благодаря чему можно отследить усиление эффекта или, наоборот, его ослабевание. Причём поскольку температуры атмосферы и светимости можно вычислить для различных небесных тел, аналогичные данные можно получить и для других планет. Так, если величина эффекта Земли составляет 39, то для Марса это значение равняется всего 8, зато для Венеры — целых 504 единицы. Такие существенные различия объясняются разницей в плотности и составе газовых оболочек этих планет. Для некоторых других планет и спутников характерен антипарниковый эффект — явление, при котором атмосфера хорошо пропускает и ультрафиолет, и инфракрасное излучение. Такой процесс происходит на поверхности спутника Титан и карликовой планеты Плутон. Локально он может происходить и на Земле. Виной тому — извержения вулканов, сопровождающиеся выбросами в атмосферу пепла и сернистых газов — веществ, экранирующих солнечное излучение.
Свойства атмосферы, приводящие к возникновению эффекта, легко проиллюстрировать на примере обычного стекла. Как известно, оно хорошо поглощает ультрафиолет и плохо пропускает инфракрасное излучение. И если накрыть стеклом какой-либо затемнённый сосуд и поставить его под солнечные лучи, температура внутри будет выше по сравнению с температурой снаружи. Это объясняется тем, что поверхность стекла нагревается и сообщает тепло внутрь и в то же время препятствует оттоку горячего воздуха из сосуда и притоку холодного из окружающей среды. Этот опыт, который легко может быть воспроизведён любым человеком, внёс свой вклад в исследование оптических свойств атмосферы. А сейчас по такому принципу сооружают теплицы для выращивания сельскохозяйственных структур.
Парниковый эффект обусловлен наличием в атмосфере не пропускающих инфракрасное излучение газов, но их свойства отличаются друг от друга, а, следовательно, они оказывают разное воздействие на тепловой баланс. Самый большой вклад (от 36 до 72%) вносит водяной пар. Именно его присутствие в атмосфере обеспечивает потепление от изменений углекислого газа, занимающего второе место (вклад составляет от 9 до 26%). Этот компонент является весьма коварным, поскольку углерод трудно удаляется из атмосферы, а, значит, долго сохраняется в ней. На настоящий момент существуют лишь гипотетические пути извлечения углекислого газа из оболочки Земли, а перспективы их практической реализации спорны. Что касается метана, то его вклад оценивается всего лишь в 4−9%. Такой сравнительно небольшой показатель обусловлен тем, что в среднем этот газ находится в атмосфере не более 10 лет, к тому же существуют эффективные механизмы его удаления оттуда (в основном окисление в тропосфере, незначительное окисление в стратосфере, а также поглощение метана почвой и его вступление в реакции с солёной водой морей). Однако повышенные выбросы этого газа очень опасны, поскольку его парниковый потенциал в десятки раз сильнее, чем аналогичный показатель для углекислоты.
Ещё большую активность имеют закись азота и фреоны (больше чем у углекислого газа в 298 и 8 тыс. раз соответственно). Однако их вклад составляет не более десятых процента. Зато 3−7% эффекта даёт озон. Не тот слой газа, который в стратосфере защищает планету от жёсткого солнечного излучения, а токсичный тропосферный озон от промышленных выбросов, вредящий живым организмам и растительности.
Причиной парникового эффекта в общем виде является выделение в атмосферу газов. Этому факту могут способствовать следующие виды деятельности человека: сжигание горючих полезных ископаемых; использование автомобилей, выделяющих выхлопные газы; развитие скотоводства; вырубка лесов; производство агрохимии, цемента и другой продукции, сопровождающееся вредными выбросами; образование медленно разлагающегося мусора. Конечно, это ведёт к накоплению газов в атмосфере и разрушению озонового слоя, а значит, является проблемой, требующей решения, поскольку, безусловно, вредит окружающей среде. Тем не менее влияние такой деятельности на парниковый эффект не единственное. Есть и другие источники поглощающих инфракрасное излучение газов, и они следующие: испарения воды с поверхности водоёмов; вулканы, выбросы которых содержат углекислый газ, а также дыхание анаэробных организмов и перегнивание органических остатков; жизнедеятельность водяных насекомых и животных и химическая трансформация осадочных пород под воздействием высоких температур и давления, в результате которых в атмосферу выделяется метан. Таким образом, эффект происходит не только по антропогенным, но и по естественным причинам. Сложно сказать, какие из них являются главными. Газовые компоненты атмосферы складывались в течение всего существования планеты, а это период, составляющий более 4,5 миллиарда лет. Возраст человечества на этом фоне, по разным данным варьирующийся от 2,4 до 2,8 миллиона лет, выглядит совсем небольшим. В связи с этим многие учёные сомневаются в том, чтобы деятельность человека могла внести такой большой вклад в процессы, происходящие в атмосфере, не отрицая при этом, что развитие промышленности повлекло за собой определённые экологические проблемы. Так, период с 1940 по 1975 год характеризовался повышенными выбросами парниковых газов, вызванными деятельностью человека, однако, по данным климатологов, на это время приходилось похолодание.
Основным последствием парникового эффекта является изменение климата, выражающееся в увеличении влажности в атмосфере и возрастании её приповерхностной температуры. Если потепление климата при этом будет глобальным, вполне вероятны такие неприятные последствия:
- таяние ледников и, как следствие, повышение уровня моря;
- увеличение частоты возникновения экстремальных погодных явлений;
- уменьшение разницы в температурах экватора и полюсов;
- уменьшение количества дней в году, характеризующихся благоприятной погодой;
- закисление океана растворённым углекислым газом;
- внезапное высвобождение метана из отложений под морским дном и многолетней мерзлоты.
Не обойдётся при этом и без социальных последствий: повышение уровня моря грозит затоплением, упадками урожайности и вспышками голода в различных регионах. Также сильное повышение температуры окружающей среды вызывает развитие опасных заболеваний. Но и снижение концентрации парниковых газов, и в частности углекислого газа, также приводит к изменению климата. По одной из гипотез именно это явилось причиной возникновения ледниковых периодов. Поэтому наличие в атмосфере парниковых газов имеет и положительную сторону.
Таким образом, сам по себе естественный парниковый эффект не несёт в себе ничего отрицательного для человечества. Если бы атмосфера не задерживала тепловое излучение, поверхность Земли имела бы температуру на уровне -18 градусов Цельсия. Благодаря эффекту эта температура составляет 15 градусов. Однако дальнейшее и неконтролируемое потепление (искусственный эффект) может иметь самые неприятные и даже катастрофические последствия, а значит, человек должен принимать все меры к тому, чтобы во время своей деятельности не допускать превышения разумного содержания газовых выбросов в атмосфере. Решением может быть переход на использование природного газа и альтернативных источников энергии солнца и ветра, а также восстановление лесов. Эти мероприятия провести непросто, но необходимо. Ведь бережное отношение человека к окружающей среде — основа нормальной жизни на планете.
Приложение 2
КИСЛОТНЫЕ ДОЖДИ
Осадки, вызванные загрязнением окружающей среды, являются глобальной экологической проблемой. Частота их появления с каждым годом возрастает, что беспокоит не только научное сообщество, но и общественность. Ядовитые осадки негативно влияют на организм человека, флору и фауну планеты. Прогулявшись под кислотным дождем можно столкнуться с сердечными и легочными патологиями.
Общие сведения
Кислотными называют не только дожди, но и прочие виды осадков (град, снег, туман), в составе которых присутствуют кислоты. То есть для таких осадков характерен пониженный водородный показатель, характеризующий уровень ионов водорода в жидкости. Чем выше концентрация водородных ионов, тем кислее жидкость.
Нормальная дождевая вода не должна иметь pH ниже 5,6. Если значение ниже, то говорят о кислой воде. Основными компонентами кислотных дождей являются серные и азотные оксиды, хлористый водород и некоторые органические соединения. Особо токсичным, приносящим наибольший вред биосфере компонентом, является диоксид серы. Для этого химического соединения характерен наибольший вес среди токсичных атмосферных веществ.
Токсичные вещества, попадая в воздух, в атмосфере контактируют с углекислотой, водой, солнечной радиацией, образуя молекулы кислот. С мельчайшими каплями воды кислоты устремляются в верхние атмосферные слои, где образуются облака, из которых на землю выпадают кислотные дожди.
Сегодня уже не редкость осадки на 2 – 3 pH ниже нормы. Проблема наиболее характерна для стран с развитой тяжелой промышленностью: Китая, США, России. Фиксировались случаи, когда на территории этих стран в результате интенсивной работы предприятий металлургии выпадали осадки, pH которых составлял всего 2 – 3 единицы. Под ударом находятся и соседние страны (Канада, Мексика, Япония, Корея), ведь отравленные облака могут перенестись ветрами куда угодно.
Причины возникновения
Кислотосодержащие осадки существовали и негативно влияли на экосистему планеты всегда, но раньше они имели исключительно природное происхождение. А сегодня основными причинами возникновения кислотных дождей являются антропогенные факторы: звук
- токсичные выбросы предприятий тяжелой промышленности;
- выхлопные газы транспорта;
- добыча и переработка угля, нефти, газа;
- сжигание любых видов органического топлива;
- использование азотистых удобрений;
- фреоновые выбросы из кондиционеров, холодильных установок;
- использование хлороводородных аэрозолей.
Природными факторами, вызывающими токсичные осадки, являются:
- вулканические извержения, при которых атмосфера заполняется большим количеством серы;
- гниющие животные и растительные останки, выделяющие газообразную серу;
- молнии, приводящие к появлению в атмосфере соединений азота.
Последствия
Отрицательных последствий выпадения кислотных дождей множество. Ядовитые осадки приводят к:
- нарушению экобаланса водоемов;
- окислению почвы;
- угнетению жизнеспособности растений;
- ухудшению здоровья людей;
- разрушению построек, архитектурных объектов.
Прежде всего, следует рассказать о влиянии кислотных дождей на человека. У людей, вышедших в дождливую погоду без зонта, могут обостриться симптомы аллергии или астмы, появиться злокачественные новообразования. Особенно чувствительны к атмосферным токсинам маленькие дети.
Из-за образования кислотных дождей страдают все части биосферы:
- Наиболее негативное воздействие оказывается на гидросферу, причем как прямое, так и косвенное. Под прямым влиянием подразумевается отравление и гибель рыбы из-за непосредственного попадания ядовитых веществ в водоем. Косвенное влияние означает, что токсичные осадки разрушают донные известняковые и прочие породы. Содержащиеся в породах тяжелые металлы растворяются в воде, в итоге крупные популяции рыб погибают или подвергаются мутации.
- Для плодородных почв кислотосодержащие осадки – экологическое бедствие. Окисленный грунт подвергается коррозии, становится непригодным для хозяйственного использования.
- Значительным последствием кислотных дождей является угнетение растительности. Хлористые и азотистые виды кислотных дождей нарушают обменные реакции между почвой и корневой системой, в результате развитие корней замедляется, повышается чувствительность растений к температурным колебаниям и атакам насекомых-вредителей. Ядовитые дождевые капли оставляют на листьях ожоги. Бывали случаи, когда пораженные деревья полностью сбрасывали листву.
Опасность кислотных осадков также заключается в негативном воздействии на архитектурные объекты. Кислоты постепенно разъедают камень, бетон и прочие материалы, составляющие основу строительных конструкций.
Это может привести к обрушению отдельных частей зданий. Выпадением кислотных дождей обусловлено постепенное разрушение памятников архитектуры, статуй, уличных скульптур.
Методы борьбы
Решением проблемы кислотных дождей бессмысленно заниматься на локальном уровне. Это задача глобального характера, с ней можно справиться только общими усилиями всех развитых стран.
Главный метод борьбы с экологической проблемой – сокращение токсичных выбросов с предприятий. Пока процесс обратный – количество выбросов с каждым годом возрастает. Промышленные предприятия – основной источник вредных поступлений в атмосферу – следует оборудовать фильтрационными установками и очистительными сооружениями. Ученые всего мира работают над созданием систем очистки для повышения экологической безопасности промышленных предприятий.
Рассуждая на тему того, как бороться с кислотными дождями, следует учитывать еще один загрязняющий фактор – транспорт. От автомобилей, конечно, никто не откажется. Но сегодня автомобильный рынок предлагает экологически безопасную продукцию – электромобили и гибриды. Многим известна продукция компании Tesla, работающая на аккумуляторных батареях.
Визуально кислотосодержащие осадки не отличаются от нормальных, поэтому людям, выходящим в дождливую погоду на улицу, следует соблюдать меры предосторожности: надевать дождевик, брать с собой зонт. Следует остерегаться попадания дождевых капель на открытые участки тела. После дождя, находясь в помещении, не стоит сразу открывать окна и форточки, иначе со свежим воздухом можно вдохнуть токсичные летучие вещества.
Сегодня действуют международные и национальные проекты, направленные на защиту окружающей среды, предполагающие оснащение предприятий очистными установками. Для защиты водоемов от воздействия вредоносных осадков используют известкование.
Приложение 3
ОЗОНОВЫЕ ДЫРЫ
Земля – это единственная планета в Солнечной системе, на которой есть жизнь. Существование живых организмов возможно потому, что планету защищает от смертоносного солнечного излучения озоновый слой, расположенный в стратосфере (10 – 50 км от планетарной поверхности). Озон – газ голубоватого цвета, молекула которого состоит из трех атомов кислорода. Его название в переводе с греческого языка означает «пахнущий». Действительно, после грозы, глубоко вдохнув воздух, можно почувствовать, как пахнет газ.
Без озонового слоя планета буквально сгорит под ультрафиолетовым воздействием Солнца. Однако человечество так и не научилось быть благодарным за возможность жить на Земле. Озоновые дыры существовали на планете всегда. Они то появляются, то исчезают по естественным причинам. Однако в результате антропогенной деятельности отмечается опасное расширение незащищенных озоном участков атмосферы, из-за чего Земля становится все более подверженной воздействию ультрафиолета.
Что такое озоновые дыры?
Не стоит думать, что озоновая дыра – пространство в атмосфере, полностью лишенное защитного газа. В действительности озон на этом участке присутствует, но в меньшей концентрации. Сквозь такой участок атмосферы ультрафиолетовому излучению легче пробиться к земной поверхности. В пределах озоновой дыры концентрация голубого газа может составлять всего 30% от нормы.
Озоновая дыра над Антарктидой
Первую и самую большую озоновую дыру, в диаметре достигающую 1000 км, выявили в 1985 году над Антарктидой. Концентрация газа в этом пространстве была ниже нормы на 50%, причем наибольшее истощение озонового слоя отмечалось на расстоянии 15 – 20 км от планетарной поверхности.
Для дыры над южной приполярной областью характерна сезонность появления и исчезновения. Существенное снижение концентрации газа отмечается в конце зимы и ранней весной (в южном полушарии это август и сентябрь). Обусловлено такое явление особенностями приполярного климата.
В период антарктической зимы вследствие понижения температуры воздуха формируется вихрь. Воздушная масса в составе вихря циркулирует вокруг южного полюса. Смешивание с воздушными массами других широт слабое, либо вообще отсутствует. В период полярной зимы планетарная поверхность лишена солнечного света, формирование озона остановлено. А накопившийся летом газ постепенно разрушается, так как молекулы вещества не отличаются стабильностью. Когда заканчивается полярная ночь, возвращается антарктическое лето, концентрация озона начинает медленно расти и к концу лета достигает максимального значения.
Аналогичная сезонная дыра, но не такая крупная, находится над Северным Ледовитым океаном. Образования меньшего размера выявляются исследователями по всему земному шару.
Причины разрушения озонового слоя
Причинами истощения озонового слоя являются факторы двух типов:
естественные (природные процессы, вызывающие загрязнение воздуха);
антропогенные (обусловленные влиянием человека).
Естественная причина возникновения областей с пониженной концентрацией озона – процессы, происходящие в приполярных областях планеты. Согласно научной теории, в полярные ночи, когда из-за отсутствия солнечного излучения в атмосфере не вырабатывается озон, происходит формирование хлорных облаков. Хлор, составляющий основу облачной массы, оказывает разрушающее воздействие на оставшийся в стратосфере озон.
Образовавшаяся дыра затягивается, как только наступает полярный день, солнечный ультрафиолет вступает во взаимодействие с молекулами кислорода. Образующийся голубой газ, представляющий собой концентрированный вариант кислорода, поднимается в стратосферный слой. Данная теория показывает, что истончение и возобновление озонового слоя – беспрерывный естественный процесс, существовавший всегда.
Также на образование озоновых дыр в атмосфере влияет вулканическая активность. При взрывах вулканов в воздух выбрасываются продукты горения, оказывающие разрушающее воздействие на молекулы озона.
Однако в последние десятилетия нарушение озонового слоя приобрело угрожающее масштабы, что обусловлено антропогенным воздействием. Озон – газ неустойчивый. Он разрушается из-за увеличения выбросов хлора, брома, водорода, фреонов и прочих химических соединений, попадающих в атмосферу в результате деятельности человека, создающих парниковый эффект.
Основные источники загрязнения атмосферного пространства:
заводы и фабрики, не снабженные или недостаточно снабженные очистными установками;
ТЭЦ;
вносимые в обрабатываемые земли минеральные удобрения;
реактивные самолеты;
ядерные взрывы.
При полетах реактивного воздушного транспорта в результате горения топлива в турбинах в воздушное пространство выбрасываются оксиды азота. Оказавшись в стратосфере, они разрушают молекулы голубого газа. Сегодня 1/3 выбросов азотных оксидов приходится на воздушный транспорт.
Ядерные испытания запрещены ООН в 1996 году, однако вызванная ими экологическая проблема до сих пор существует. При ядерном взрыве образовывалось гигантское количество оксидов азота, разрушающих озоновый слой. За 20 лет, в течение которых проводились ядерные испытания, в атмосфере распространилось более 3 млн. тонн азотных соединений.
Минеральные удобрения, попадая в грунт и взаимодействуя с почвенными микроорганизмами, тоже путем сложных химических реакций преобразуются в оксиды азота.
Последствия озоновых дыр
Уменьшение озонового слоя приводит к усилению воздействия солнечного излучения на поверхность планеты. Солнечная радиация без озонового экрана несет смертельную опасность для живых организмов.
Главным последствием разрушения озонового слоя Земли станет вымирание всех представителей животного и растительного мира. Уже сегодня ученые отмечают массовую гибель морских планктонных видов и глубоководных обитателей вследствие усилившегося негативного воздействия ультрафиолета.
Что касается влияния на человека, то повышение солнечной радиации отрицательно сказывается на состоянии кожного покрова, становится причиной возрастания случаев меланомы – рака кожи. Если количество поступающего на Землю ультрафиолета будет расти, то возрастет заболеваемость и другими онкологическими патологиями. Так, если уровень голубого газа в стратосфере понизится еще на 1%, то количество раковых больных будет повышаться на 7 тысяч в год.
Способы решения проблемы
Поскольку главный виновник уничтожения озонового слоя планеты – человеческая деятельность, то для нормализации состояния атмосферы требуется создание новых технологий производства и эксплуатации, направленных на существенное сокращение и даже исключение выбросов фреонов и других вредных соединений.
Чтобы предупредить появление озоновых дыр, требуется:
усовершенствование очистительных конструкций на заводских трубах;
сокращение применения минеральных удобрений;
создание транспортных средств, работающих не на горючем топливе, а на электричестве и иных источниках энергии.
Такие предупредительные меры дают положительный эффект, однако гораздо эффективнее, по мнению экологов, мероприятия по восстановлению озонового слоя. Имеется в виду распыление искусственно синтезированного газа специальными летательными устройствами на высоте 10 – 30 км над земной поверхностью. Такой метод позволит быстро залатать прорехи в атмосфере, однако он не лишен минусов. Первая проблема – высокая стоимость мероприятия (оно экономически целесообразно только при совместном участии нескольких государств). Вторая проблема – доставка синтетического озона к месту распыления сложна и опасна для перевозчика.
В 1985 году принята Венская конвекция о защите озонового слоя. В 1987 году создан Монреальский протокол, в котором перечислены самые вредные летучие вещества, появляющиеся в воздушном пространстве в результате человеческой деятельности. Страны-участницы обязались сократить выбросы этих веществ, а к началу 21 века исключить.
Результаты международного соглашения заметны. Сократилась площадь озоновых дыр в разных частях планеты, в том числе над Антарктидой. Мировое сообщество продолжает серьезно бороться с проблемой: создаются экологически безопасные транспортные средства, совершенствуются технологии промышленного и сельскохозяйственного производства.
Приложение 4
Тестовое задание к теме «Парниковый эффект»
1. Парниковый эффект проявляется через:
А накопление парниковых газов гидросфере;
Б увеличении поглощающей способности поверхности литосферы;
В накопление парниковых газов в атмосфере;
2. Парниковые газы:
А пропускают коротковолновые излучения и задерживают длинноволновые;
Б пропускают длинноволновые и задерживают коротковолновые;
В задерживают и пропускают коротковолновые излучения;
3. Эффект парника обнаруживается при:
А охлаждении нижних слоев воздуха и нагреве поверхности земли;
Б нагреве поверхности земли и нижних слоев воздуха;
В нагреве нижних слоев воздуха и охлаждении поверхности земли;
4. К парниковым газам можно отнести:
А метан, пары воды, СО2
Б аммиак, водород, сероводород, метан;
В СО2 , пары воды, оксиды азота, гелий;
5. Концентрация СО2 растет, т.к.:
А снижается его поглощение биотой;
Б повышается его растворимость в мировом океане;
В увеличивается его выделение промышленностью и транспортом;
6. Источником биогенного метана являются:
А деятельность анаэробных бактерий;
Б выращивание картофеля и риса;
В складирование мусора и навоза;
7. Влияние метана в верхних слоях тропосферы:
А отрицательное, т.к. он реагирует с озоном и его разрушает;
Б положительное, т.к. он соединяется с оксидами азота;
В положительное, т.к. он реагирует с хлором;
8. При стабилизации парниковых газов:
А потепление климата будет продолжаться по инерции;
Б потепление климата резко остановится;
В наступит похолодание климата;
9. При всеобщем потеплении возможно:
А поднятие уровня Мирового океана, разрушение сооружений, вымирание отдельных видов биоты;
Б засоление прибрежных акваторий, учащение аномальных природных явлений;
В загрязнение воды в прибрежных очистительных системах, быстрая смена экосистем;
10. Меры, которые будут предприняты государствами по Киотскому протоколу для сохранения теплового баланса Земли:
А не достаточны для погашения парникового эффекта;
Б достаточны для погашения парникового эффекта;
В избыточны для погашения парникового эффекта.
Ответы к тестовому заданию «Парниковый эффект»: 1в, 2а, 3б, 4а, 5а,в, 6а,в, 7в, 8а, 9а,б,в, 10а.
Приложение 5
Тестовое задание к теме «Кислотные осадки»
1. Обычная дождевая вода имеет:
А слабокислую реакцию;
Б слабощелочную реакцию;
В нейтральную реакцию;
2. К кислотным осадкам относят:
А образование дождя, тумана, снега
Б образование града, росы
В образование инея и гололеда;
3. Атмосферная влага подкисляется путем:
А соединения молекул воды с оксидами металлов, антропогенного происхождения;
Б прилипания и последующего растворения в молекулах воды молекул газов
В слипания и последующего растворения в молекулах воды молекул щелочей;
4. Для образования кислотных осадков наличие атмосферной влаги:
А необязательно, т.к. твердые частицы кислотных осадков могут раствориться на поверхности Земли;
Б обязательно, т.к. иначе невозможна адсорбция;
В в условиях сухого климата необходимо для растворения пылевых частиц;
5. Основная причина образования и выпадения кислотных осадков:
А наличие ионов серы, оксидов фосфора и кальция;
Б наличие хлоридов, оксидов серы, аммиака;
В наличие ионов кальция, оксидов азота;
6. Оксид серы (IV) в атмосфере:
А подкисляет атмосферную влагу с образованием оксида серы (VI);
Б соединяется с молекулами газообразного азота;
В образует нерастворимые соли с ионами металлов;
7. Поставщиком в атмосферу оксидов азота является:
А атомная энергетика;
Б производство пластических масс;
В автотранспорт;
8. Наибольшую кислотность из осадков приобретают:
А дожди;
Б снег;
В туманы;
9. Смог формируется в зоне:
А высокого давления и безветрия;
Б низкого давления и при сильном ветре;
В высокого давления при обильных дождевых осадках;
10. При постоянном подкислении почвы и вод суши осадками:
А человек получает растительность, богатую витаминами и увеличенный прирост древесины;
Б человек употребляет пищу, насыщенную тяжелыми металлами;
В ускоряется размножение многих морских беспозвоночных;
11. Основная масса кислотных осадков поступает на территорию России:
А с севера;
Б с запада;
В с юга летом, с востока зимой.
Ответы к тесту «Кислотные осадки»: 1а, 2а, 3б,в, 4а,б, 5б,в, 6а, 7в, 8в, 9а, 10б, 11б
Приложение 6
Тестовое задание к теме «Озоновый экран»:
- Озоновый слой формируется в:
А тропосфере;
Б стратосфере;
В мезосфере;
- Озоновый экран задерживает в основном:
А коротковолновое излучение в 290 нм и менее;
Б длинноволновое излучение в 780 нм;
В средневолновое излучение в 360 нм;
- Концентрация озона, образующего экран:
А 10 частей на миллиард частей других газов;
Б 1 часть к 100 тыс. частей азота;
В 8 частей на миллион частей других веществ;
- «Озоновой дырой» считают:
А область с повышенной концентрацией озона;
Б область с повышенной концентрацией кислорода и пониженной концентрацией озона;
В область с пониженной концентрацией озона;
- Повышение интенсивности УФ-излучения, достигающего поверхности земли, в популяции людей вызывает:
А. быстротекущие раковые заболевания (карциномы и меланомы);
Б возрастание частоты хромосомных и генных мутаций (синдром Дауна, гемофилия);
В уменьшение частоты вирусных и бактериальных эпидемий;
- Формированию озонового экрана в истории планеты способствовала деятельность:
А человека;
Б продуцентов океана и суши;
В редуцентов суши;
- Интенсивность истощения озонового экрана возросла в:
А начале XX века;
Б середине 70-х годов ХХ века;
В с началом II тысячелетия;
- Появление озоновых дыр замечено над:
А Арктикой, Антарктикой и Сев. Америкой;
Б Африкой, Австралией и ЮЖ. Америкой;
В Юж. Америкой, Австралией, Антарктидой.
- Особую опасность для существования озонового экрана представляют:
А фреоны, оксиды азота, атомы хлора;
Б углекислый газ, оксиды серы, атомы фтора;
В оксиды азота и серы;
- При строжайшем соблюдении всех положений Венского протокола и Монреальских соглашений, концентрация фреонов вернется к отсчетному значению 1986 года к:
А. 2010 году;
Б. 2100 году;
В. 2030 году.
- Источником озона в атмосфере служит:
А. кислород;
Б. азот;
В. неон.
Ответы к тесту «Озоновый экран»: 1а, 2а, 3в, 4в, 5а, 6б, 7б, 8а,в, 9а, 10в, 11а.
По теме: методические разработки, презентации и конспекты

Конспекты по экологии с контрольными вопросами по темам: Тема № 4: « Понятие мониторинга окружающей среды». Тема № 5: Источники загрязнения и основные группы загрязняющих веществ в природных средах. Тема урока № 6: Организация рационального природопо
Конспекты по экологии по темам:4.Понятие мониторинга окружающей среды,5. Источники загрязнения и основные группы загрязняющих веществ в природных средах, 6.Организация рационального природопользования...
Конспект урок 7 класса по теме: "Факторы формирования климата Северной Америки. Климатические пояса и типы климата."
Урок можно использоват в курсе изучения географии 7 класса....
Презентация к уроку 7 класса по теме: "Факторы формирования климата Северной Америки. Климатические пояса и типы климата."
презентация содержит...

Проект "Глобальные изменения климата Земли и их последствия"
Жизнь процветает на планете около четырех миллиардов лет. В течение этого времени колебания климата были радикальными, от ледникового периода длившегося 10 000 лет – до эпохи стремительного поте...

Разработка урока по теме «Вода»:Источники загрязнения воды. Охрана вод.
Нетрадиционный (урок с рефлексии с элементами экологического тренинга)...

Конспект урока английского языка на тему "Охрана и загрязнение окружающей среды: водные ресурсы", 7 класс
Данный материал содержит конспект урока английского языка в 7 классе на тему "Охрана и загрязнение окружающей среды: водные ресурсы" с действующими ссылками на интернет ресурсы...

