Научно-исследовательская работа по теме «Охрана окружающей среды в задачах Работу выполнила ученица 8 класса МБОУ «Тирянская СОШ» Киркова Елизавета. 2013г.

1. Введение. И.С. Тургенев писал: «Человек связан с природой тысячью неразрывных нитей, он сын её» Объект исследования: охрана окружающей среды и математика. Предмет исследования: задачи с экологическим содержанием. Цель исследования: подобрать задачи для уроков математики с экологическим содержанием.

Подсчитано, что до появления на Земле человека один вид животного исчезал в среднем за 1000 лет, с 1850 по 1950 – один вид за 100 лет (т.е. в 100 раз быстрее ) после 1950г –за 1год. А сейчас ежедневно (!!!) исчезает 1 вид растений, животных или грибов. Если так пойдёт и дальше, то уже через несколько лет каждый прожитый людьми час будет отмечен гибелью одного вида.

2. Задачи с экологическим содержанием Задачи на загрязнения. Когда мы разбрызгиваем из баллончика освежитель воздуха, лак или другие аэрозоли, мы обычно не думаем, что это может нанести вред окружающей среде. Оказывается, может, и ещё какой! В этих баллончиках бывают вещества, которые, попадая в атмосферу, разрушают в ней озоновый слой. Тот, самый, который защищает всё живое от солнечных лучей. Если озоновый слой будет разрушен, все живое на Земле погибнет.

Аэрозольное загрязнение атмосферы. Аэрозоли - это твердые или жидкие частицы, находящиеся во взвешенном состоянии в воздухе. Твердые компоненты аэрозолей в ряде случаев особенно опасны для организмов, а у людей вызывают специфические заболевания. В атмосфере аэрозольные загрязнения воспринимаются в виде дыма, тумана, мглы или дымки. Значительная часть аэрозолей образуется в атмосфере при взаимодействии твердых и жидких частиц между собой или с водяным паром.

Неорганическое загрязнение. Основными неорганическими (минеральными) загрязнителями пресных и морских вод являются разнообразные химические соединения, токсичные для обитателей водной среды. Это соединения мышьяка, свинца, кадмия, ртути, хрома, меди, фтора. Большинство из них попадает в воду в результате человеческой деятельности. Тяжелые металлы поглощаются фитопланктоном, а затем передаются по пищевой цепи более высокоорганизованным организмам.

Нефть и нефтепродукты. Нефть и нефтепродукты являются наиболее распространенными загрязняющими веществами в Мировом океане. К началу 80-ых годов в океан ежегодно поступало около 6 млн.т. нефти, что составляло 0,23% мировой добычи. Задача: Определите вес мировой добычи нефти за год. Наибольшие потери нефти связаны с ее транспортировкой из районов добычи. Аварийные ситуации, слив за борт танкерами промывочных и балластных вод, - все это обуславливает присутствие постоянных полей загрязнения на трассах морских путей. Большие массы нефти поступают в моря по рекам, с бытовыми и ливневыми стоками. Объем загрязнений из этого источника составляет 2,0 млн.т./год. Со стоками промышленности ежегодно попадает 0,5 млн.т. нефти. Попадая в морскую среду, нефть сначала растекается в виде пленки, образуя слои различной мощности. Задача: Какую часть составляют загрязнения от общего числа, добываемой нефти?

Пестициды. Пестициды составляют группу искусственно созданных веществ, используемых для борьбы с вредителями и болезнями растений. Пестициды делятся на следующие группы: инсектициды - для борьбы с вредными насекомыми, фунгициды и бактерициды - для борьбы с бактериальными болезнями растений, гербициды - против сорных растений. Установлено, что пестициды уничтожая вредителей, наносят вред многим полезным организмам. В сельском хозяйстве давно уже стоит проблема перехода от химических (загрязняющих среду) к биологическим (экологически чистым) методам борьбы с вредителями. В настоящее время более 5 млн.т. пестицидов поступает на мировой рынок. Около 1,5 млн.т. этих веществ уже вошло в состав наземных и морских экосистем золовым и водным путем. Промышленное производство пестицидов сопровождается появлением большого количества побочных продуктов, загрязняющих сточные воды. Задача: Какая часть пестицидов загрязнила окружающую среду?

Тяжелые металлы. Тяжелые металлы (ртуть, свинец, кадмий, цинк, медь, мышьяк,) относятся к числу распространенных и весьма токсичных загрязняющих веществ. Они широко применяются в различных промышленных производствах, поэтому, несмотря на очистные мероприятия, содержание соединения тяжелых металлов в промышленных сточных водах довольно высокое. Большие массы этих соединений поступают в океан через атмосферу. Для морских обитателей наиболее опасны ртуть, свинец и кадмий. Заражение морепродуктов неоднократно приводило к ртутному отравлению прибрежного населения. Задача: В России под отходы занято 250 тыс. га земельных угодий, что составляет 0,5% всей площади. Какова площадь земельных угодий в России? Решение: 250:0,005=50000(га)-вся площадь земельных угодий. В районной газете «Знамя труда» за 22 января 2013г. Опубликованы следующие данные: «Подсчеты международных экспертов показывают, что если исходить из условия современного потребления, то запасов угля хватит на 430 лет, нефти – на 35 лет, природного газа – на 50 лет». Задача: Постройте по этим данным круговую диаграмму.

2.2. «Бытовые» задачи. 1. Одна энергосберегающая лампочка за свой длительны срок работы предотвращает выброс в атмосферу более 200кг углекислого газа. Какой выброс в атмосферу вредного вещества можно предотвратить, если в 3-х комнатной квартире будут использоваться по 1такой лампочки на каждую комнату (не забудьте учесть прихожую, ванную, туалет)? 3. Из полностью открытого водопроводного крана каждую минуту уходит в канализацию до 15 литров воды. Сколько можно потерять впустую воды, если кран не будет закрыт в течение суток? 4. На нашей планете ежегодно 1,1 млрд. человек лишены чистой воды; 2,5 млрд. человек живут в условиях антисанитарии; около 5 млн. людей ежегодно умирает от болезней, вызванных употреблением плохой воды. Сколько всего людей страдает от нехватки воды?

5. На здоровье человека влияет несколько факторов, из которых: на экологию и генетику приходится по 20%, на здравоохранение - 10 %,на образ жизни - 50%. Составьте сравнительную диаграмму влияния этих факторов. Какой можно сделать вывод? 6. Без пищи человек может прожить 1 месяц, без воды – 5 дней. А без кислорода? Чтобы узнать, сколько минут человек может прожить без кислорода, нужно найти 0,06 от числа 50. (всего 3 минуты). 7. Известно, что в среднем на одного человека в сутки приходится 2500 грамм мусора. Сколько мусора за месяц выбрасывается жителями д. Нетризово, если в ней проживает 280 человек? Сколько машин, грузоподъемностью в 3500 кг потребуется для вывоза этого мусора?

2.3. «Лесные» задачи. Лес – это одна из важных частей баланса нашей системы. Именно лес является одним из главных поставщиков кислорода для существования живых организмов. Однако лес – это еще и важный ценный промышленный материал, без которого трудно представить нашу жизнь и деятельность в принципе. Не смотря на все это, гибель или уничтожение естественного леса, в первую очередь, это плодотворный результат человеческой деятельности, который связан именно с вырубкой леса. Древесина – это и топливо, и сырье для целлюлозно-бумажных фабрик, а так же строительный материала. Знаете ли вы, что 20 кг макулатуры сохраняет 1 крупное столетнее дерево. Знаете ли вы, что ежегодно 125 миллионов деревьев вырубается для производства бумаги. Знаете ли вы, что 1 га леса за 1 час поглощает весь углекислый газ, который выделяют при дыхании 200 человек.

На производство 1 тонны бумаги требуется 2 тонны древесины. В то же время: 1га елового леса осаждает 30т пыли 1га соснового леса осаждает 35т пыли 1га дубового леса осаждает 56т пыли. Природа способна к самоочищению, но огромное количество отходов и выбросов от транспорта, комбинатов и заводов, аэрозолей не может нейтрализовать даже природа!

2. В мире ежегодно добывается 1600 млн.м 3 древесины, около 0,2 всей древесины идет на топливо. Сколько кубических метров древесины сжигается? 3. Каждую минуту в мире вырубается около 20 гектаров леса. Сколько гектаров леса вырубят за сутки? 4. Бумага брошенная вами в лесу, будет лежать 2 года. Консервная банка – в 15 раз дольше, а полиэтиленовый пакет на 100 лет больше консервной банки. Сколько лет пролежит в лесу брошенный полиэтиленовый пакет? 5. Муравьи очищают лес от мусора, они могут переносить груз, в 10 раз превышающий собственный вес. Сколько лет живет муравей, если его продолжительность жизни составляет 1% от продолжительности жизни Мамонтова дерева (2500 лет)?

2.4. «Водные» задачи. 1. Завод выбрасывает отходы в реку. За одну минуту в реку поступает 100 л загрязненной воды. Сколько загрязненной воды поступает в реку за час, за сутки? 2.Через заводские очистительные сооружения в сутки проходит 3000 л воды. За сколько дней очистится л воды? Сколько литров воды проходит через очистительные сооружения за час? 3.Камбала живет 60 лет, что составляет 60% продолжительности жизни сома и 75% продолжительности жизни белуги. Сколько лет живут сом и белуга?

Начиная с 1600 г. на нашей планете вымерло около 150 видов животных, причем более половины из них – за последние 50 лет. За малым исключением все эти животные вымерли по вине человека. К началу 20 века стало очевидным, что необходимо принимать меры по спасению животного и растительного мира. В 1948 г.в небольшом городке Фонтенбло на международной конференции было решено составить список, в который вошли животные и растения, находящиеся на грани исчезновения. Этот список решили назвать Красной книгой. Сигнал опасности. Красная книга –это сигнал опасности. Красная книга –это факты,собранные учеными о животных и растениях. Существует и Красная книга Смоленской области, в ней описаны такие виды рыб, которых мы никогда не видели, хотя и проживаем здесь.

Ручьевая форель холодноводная рыба, живущая в горных ручьях и речках до X м высоты над уровнем моря, в равнинных речках с песчано-галечным грунтом, с холодной чистой водой, богатой кислородом, а значение X вы найдете, решив уравнение: (X*0,01 + 0,786)*0,03 = 0,77358

2.5. «Новогодняя» задачка. Наверное, у многих людей самый любимый праздник - Новый год. Подарки, большие каникулы, новогодние елки и утренники и.т.п. Раньше во многих деревенских домах в это время стояли украшенные ёлки, а теперь кто-то ставит сосну, а кто-то перешел на искусственный вариант. Все это из-за уничтожения лесного массива. НО!!! Российский региональный экологический центр rusrec.ru сообщает: Новые подсчеты подтверждают: живая ель экологичнее искусственной, но есть несколько исключений – сообщалось в преддверии Нового года. Анализ, проведенный Экобюро GREENS, показал, что использование искусственной елки сопряжено с более высокими выбросами углекислого газа (СО 2 ). Рост концентрации этого парникового газа в атмосфере приводит к изменению климата. Производство искусственных елок на заводе и доставка из Китая – а именно эта страна является основным экспортером в Россию - сопряжены с большими затратами энергии. Углеродный след искусственной китайской ели, купленной в Москве, - около 57 кг СО 2.

Общий «углеродный след» живой елки – 2,6 кг СО 2. Даже если учитывать, что она используется только один сезон, а искусственная елка – в среднем 6 лет, выбросы СО 2 от использования живой елки получаются почти в 3,5 раза меньше. Кроме того, дерево полностью биоразлагаемо. Задача: Сколько СО 2 выбрасывает искусственная ель?

3. Заключение. В результате выполнения данной работы: я узнала много нового об источниках загрязнения окружающей среды; о видах загрязнений; научилась составлять различные задания по имеющимся данным; просмотрела Красную книгу Смоленской области и увидела в ней много интересного. А главное, я смогла составить интересные задачи для уроков математики 5-6 классов с экологическим содержанием.