Номинация «Социально-экологические проекты

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение
«Средняя общеобразовательная школа №17»
Всероссийский конкурс «Защити озоновый слой и климат Земли»
Номинация «Социально-экологические проекты»
Тема работы
«Памятки для потребителей
озоноразрушающих веществ и
оборудования, содержащего эти
вещества»
Автор: Егоров Кирилл,
ученик 8а класса.
Руководитель:
Гермони Юлия Вадимовна,
учитель географии.
Консультант:
Лазарева Елена Александровна,
учитель химии.
город Новомосковск, 2014 год
2
Содержание
Введение. .................................................................................................................. 3
1. История образования и разрушения озонового слоя. ................................... 6
2. Механизм образования и разрушения озонового слоя. ............................... 8
3. Программа действий. ..................................................................................... 10
Заключение ............................................................................................................ 11
Приложения. .......................................................................................................... 13
Список литературы ............................................................................................... 15
3
Введение.
Современный
противоречивостью
мир
отличается
событий,
он
необычайной
пронизан
сложностью
и
противоборствующими
тенденциями, полон сложнейших альтернатив, тревог и надежд. Конец ХХ
века характеризуется мощным рывком научно-технического прогресса,
ростом социальных противоречий, резким демографическим взрывом,
ухудшением состояния окружающей человека природной среды. Поистине,
наша планета никогда раньше не подвергалась таким физическим и
политическим перегрузкам, какие она испытывает на рубеже ХХ–ХХI веков.
Человек никогда ранее не взимал с природы столько дани и не оказывался
столь уязвимым перед мощью, которую сам же и создал.
Что же несет нам век грядущий - новые проблемы или безоблачное
будущее? Каким будет человечество через 150, 200 лет? Сможет ли человек
своим разумом и волей спасти себя самого и нашу планету от нависших над
ней многочисленных угроз? Эти вопросы наверняка волнуют очень многих,
но многие ли на нашей планете всерьез задумывались над ними, или
посвятили этому жизнь???
Сегодня, в России, труд по охране окружающей среды не очень
ценится. Да и в любом другом государстве или стране людей, действительно
занимающихся проблемами экологии не очень много. А все остальные
жители планеты вообще недооценивают свое влияние на природу. По сути,
человечество занимается самоубийством. XX век принес человечеству
немало благ, связанных с бурным развитием научно-технического прогресса,
и в то же время поставил жизнь на Земле на грань экологической
катастрофы. Рост населения, интенсификация добычи и выбросов, загрязняющих Землю, приводят к коренным изменениям в природе и отражаются
на самом существовании человека. Часть из таких изменений чрезвычайно
сильна и настолько широко распространена, что возникают глобальные
экологические проблемы. Имеются
серьезные проблемы
загрязнения
(атмосферы, вод, почв, кислотных дождей, радиационного поражения
4
территории, а также утраты отдельных видов растений и живых организмов,
оскудения
биоресурсов,
обезлесения
и
опустынивания
территорий).
Проблемы возникают в результате такого взаимодействия природы и
человека, при котором антропогенная нагрузка на территорию (ее
определяют через техногенную нагрузку и плотность населения) превышает
экологические возможности этой территории, обусловленные главным
образом ее природно-ресурсным потенциалом и общей устойчивостью
природных
ландшафтов
(комплексов,
геосистем)
к
антропогенным
воздействиям.
С начала 20 века ученые наблюдают за состоянием озонового слоя
атмосферы. Сейчас уже все понимают, что стратосферный озон является
своего рода естественным фильтром, препятствующим проникновению в
нижние слои атмосферы жесткого космического излучения - ультрафиолетаВ. 16 сентября 1987 г. был принят Монреальский протокол по веществам,
разрушающим озоновый слой. Впоследствии по инициативе ООН этот день
стал отмечаться как День защиты озонового слоя.
С конца 70-х годов ученые стали отмечать неуклонное истощение
озонового слоя. Причиной тому стало проникновение в верхние слои
стратосферы
озоноразрушающих
промышленности,
молекулы
веществ
которых
(ОРВ),
содержат
используемых
хлор
или
в
бром.
Хлорфторуглероды (ХФУ) или другие ОРВ, выпущенные человеком в
атмосферу, достигают стратосферы, где под действием коротковолнового
ультрафиолетового излучения Солнца их молекулы теряют атом хлора.
Агрессивный хлор начинает разбивать одну за другой молекулы озона, сам
при этом, не претерпевая никаких изменений. Срок существования
различных ХФУ в атмосфере от 74 до 111 лет. Расчетным путем доказано,
что за это время один атом хлора способен превратить в кислород 100 000
молекул озона.
Целью нашего проекта является пропаганда последствий разрушения
озонового слоя озоноразрушающими веществами.
5
Для достижения сформулированной выше цели необходимо решить
ряд взаимосвязанных задач:
1. Проанализировать доступные источники информации: специальную
литературу, интернет-ресурсы.
2. Изучить механизм образования и разрушения озонового слоя.
3. Составить программу мероприятий по распространению информации
о действиях, приводящих к разрушению озонового слоя атмосферы.
О проблеме разрушения озонового слоя писали многие ученые, такие
как Н.Г.Голубев, Л.В.Миронов, С.А. Тобратов, В.Кузьмина. С.А.Тобратов в
своих работах по метеорологии и климатологии большое внимание уделил
механизму разрушения озонового слоя, В. Кузьмина - озоновым дырам,
Н.Г. Голубев - влияние озоновых дыр на геоэкологическую ситуацию на
нашей планете.
Место реализации проекта – Российская Федерация, Тульская область,
город Новомосковск, микрорайон Залесный.
Продолжительность реализации проекта: март – апрель 2014 года.
Партнеры: учащиеся 8а класса, МБОУ «СОШ №17».
Методы
исследования:
агитационного материала.
описание,
сравнение,
изготовление
6
1. История образования и разрушения озонового слоя.
В воздухе всегда присутствует озон. Озон образуется в верхних слоях
атмосферы из атомарного кислорода в результате химической реакции под
влиянием
солнечной
радиации,
вызывающей
диссоциацию
молекул
кислорода. Озоновый «экран» расположен в стратосфере, на высотах от 7-8
км. на полюсах,17-18 километров на экваторе и примерно до 50 километров
над земной поверхностью. Гуще всего озон в слое 22 – 24 километров над
Землей. Слой озона удивительно тонок. Если бы этот газ сосредоточить у
поверхности Земли, то он образовал бы пленку лишь в 2-4 мм толщиной
(минимум – в районе экватора, максимум – у полюсов). Однако и эта пленка
надежно
защищает
нас,
почти
полностью
поглощая
опасные
ультрафиолетовые лучи. Без нее жизнь сохранилась бы лишь в глубинах вод
(глубже 10 м) и в тех слоях почвы, куда не проникает солнечная радиация.
Озон поглощает некоторую часть инфракрасного излучения Земли.
Благодаря этому он задерживает около 20% излучения Земли, повышая
отепляющее действие
атмосферы.
Озон
–
активный
газ и
может
неблагоприятно действовать на человека. Обычно его концентрация в
нижней атмосфере незначительна и он не оказывает вредного влияния на
человека. Большие количества озона образуются в крупных городах с
интенсивным движением автотранспорта в результате фотохимических
превращений выхлопных газов автомашин.
Озон, также, регулирует жесткость космического излучения. Если этот
газ хотя бы частично уничтожается, то, естественно жесткость излучения
резко возрастает, а, следовательно, происходят реальные изменения
растительного и животного мира. Уже доказано, что отсутствие или малая
концентрация озона может или приводит к раковым заболеваниям, что
самым наихудшим образом отражается на человечестве и его способностью к
воспроизводству.
По мнению врачей, каждый потерянный процент озона в масштабах
планеты вызывает до 150 тысяч дополнительных случаев слепоты из-за
7
катаракты, на 2,6 процента увеличивается количество раковых заболеваний
кожи, значительно возрастает
число болезней, вызванных ослаблением
иммунной системы человека. Наибольшему риску подвержены жители
северного полушария со светлой кожей. Но страдают не только люди. УФ-В
излучение, к примеру, крайне вредно для планктона, мальков, креветок,
крабов, водорослей, обитающих на поверхности океана.
8
2. Механизм образования и разрушения озонового слоя.
Механизм
образования,
а
также
расходования
озона
был
предложен Сидни Чепменом в 1930 году и носит его имя.
Реакции образования озона:
О2 + hν → 2О.
О2 + O → О3.
Фотолиз молекулярного
кислорода
происходит
в стратосфере под
воздействием ультрафиолетового излучения с длиной волны 175—200 нм и
до 242 нм.
Озон расходуется в реакциях фотолиза и взаимодействия с атомарным
кислородом:
О3 + hν → О2 + О.
О3 + O → 2О2.
Кроме реакций, входящих в механизм Чепмена, имеется целый ряд
других реакций, приводящих к гибели озона. Их все объединяют в несколько
семейств, главными из которых является азотное, кислородное (из механизма
Чепмена), водородное и галогеновое. Эти реакции представляют собой
каталитические циклы, поэтому их также называют соответствующими
циклами.
Азотный цикл (NOx):
N2 O + O(1D) → NO + NO
О3 + NO → NO2 + О2
NO2 + О → NO + О2
Водородный цикл (HOx):
Н2 O + O → OH + OH
ОН + О3 → НО2 + О2
НО2 + О3 → ОН + 2О2
Хлорный цикл (ClOx):
К середине 70-х годов уже были известны две группы химических
соединений антропогенного происхождения (семейство азота и семейство
9
водорода), которые ведут войну со стратосферным озоном. В 1974 году
химики Ф. Шервуд Роуленд и Марио Молинена привлекли внимание
мировой научной общественности к возможности протекания реакций
каталитического цикла:
CFCl3 + hν → CFCl2 + Cl
Cl + O3→ ClO +O2,
ClО + O → Cl + O2.
В этих реакциях атом хлора и молекула ClO являются катализаторами,
а гибнут все те же атомы O и молекулы O3. При этом важно, что скорость
распада озона на одну молекулу Cl или ClO примерно в шесть раз выше, чем
на одну молекулу NO или NO2.
При попадании молекул фреонов в стратосферу на них будет
действовать солнечное ультрафиолетовое излучение, которое приведет к
разрушению
(фотодиссоциации)
молекул
фреонов.
Это
разрушение
происходит таким образом, что отрывается один атом хлора, оставшиеся
радикалы легко окисляются имеющимися в избытке молекулами кислорода,
давая молекулу окиси хлора и новый (устойчивый) радикал. Таким образом,
в результате диссоциации одной фреона образуются две активные
хлорсодержащие частицы атом хлора и молекула ClO, которые, как мы
видели, включаются в каталитический цикл разрушения озона.
Хлорный цикл представляет наибольшую опасность для жизни
озонового
слоя.
Развитие
цивилизации
приводит
к
все
более
убыстряющемуся выбросу хлорных соединений в атмосферу, и одну из
ведущих ролей в этом процессе играют так называемые фреоны.
10
3. Программа действий.
1. Проанализировать
специальную
литературу
о
разрушении
озонового слоя Земли.
2. Планирование мероприятий с целью пропаганды
проблемы
озонового слоя атмосферы.
Мероприятие
Сроки реализации
Проведение классных часов, посвященных Март 2014
данной проблеме
Внеклассное мероприятие «Экологический Апрель 2014
вечер»
Выпуск
школьной
газеты,
посвященной Апрель 2014
экологическому воспитанию современной
молодежи
Работа
творческой
группы
(разработка Март 2014
памяток потребителям озоноразрушающих
веществ)
11
Заключение
Возможности воздействия человека на природу постоянно растут и
уже
достигли
такого
уровня,
когда
возможно
нанести
биосфере
непоправимый ущерб. Уже не в первый раз вещество, которое долгое время
считалось совершенно
безобидным, оказывается на самом деле крайне
опасным. Лет двадцать назад вряд ли кто-нибудь мог предположить, что
обычный аэрозольный баллончик может представлять серьезную угрозу для
планеты в целом. К несчастью, далеко не всегда удается вовремя
предсказать, как то или иное соединение будет воздействовать на биосферу.
Однако в случае с хлорфторуглеродами (ХФУ) такая возможность была: все
химические реакции, описывающие процесс разрушения озона ХФУ крайне
просты и известны довольно давно. Но даже после того, как проблема ХФУ
была в 1974 г. сформулирована, единственной страной, принявшей какиелибо меры по сокращению производства ХФУ были США и меры эти были
совершенно недостаточны.
Потребовалась
достаточно
серьезная
демонстрация
опасности
хлорфторуглеродов для того, чтобы были приняты серьезные меры в
мировом масштабе. Следует заметить, что даже после обнаружения озонной
дыры, ратифицирование Монреальской конвенции одно время находилось
под угрозой. Быть может, проблема ХФУ научит с большим вниманием и
опаской относиться ко всем
веществам, попадающим в биосферу в
результате деятельности человечества.
Нам нужно все знать о мире, который нас окружает. И, занеся ногу
для очередного шага, следует внимательно посмотреть, куда наступишь.
Пропасти и топкие болота роковых ошибок уже не прощают человечеству
бездумной жизни.
Этот проект позволил достичь следующих результатов:
1.
Изучение литературы о проблеме озонового слоя Земли
позволило повысить уровень экологической грамотности учащихся школы.
12
2.
Идея проекта объединила усилия учащихся 8а класса и учителей,
что привело к максимальной эффективности, расширению масштабов
проекта, вовлечению других учащихся школы к реализации данного проекта.
3.
озонового
Пропаганда населения микрорайона о проблеме разрушения
слоя
атмосферы
Земли
посредством
распространения
придуманных памяток (приложения 1, 2, 3, 4)
4.
делах.
Непосредственное участие школьников в социально значимых
13
Приложения.
Приложение 1.
Приложение 2.
14
Приложение 3.
Приложение 4.
15
Список литературы
1. Никитин Д.П., Новяков Ю.В. Окружающая среда и человек. Учебное
пособие для студентов вузов. – М.: Высшая школа, 1980 г..
2. Реймерс Н.Ф. «Экология (теория, законы, правила, принципы и
гипотезы). – М.: Журнал «Россия Молодая», 1994 г.
3. Интервью с В. Павловым. /Краевая независимая газета «Свободный
курс» г. Барнаул, 13.09.98
4. Global Environmental Facility (russian): сохранение озонового слоя.
5. Миронов
Л.В.
Разрушение
озонного
слоя
земли
хлорфторуглеводородами.1998г.
6. Виктория Кузьмина. Как поживает озоновая дыра?. «Комсомольская
правда» от 14.10.99 г.