Н.А.Ляхова,
СОШ с. Верхние Ключи, Курганская обл.

Экология. Безопасность. Жизнь

Устный журнал, 2 ч. 9–10-й классы

Цель занятия: обобщить, проанализировать и расширить знания по экологической безопасности; выработать навык анализировать проблему, выявлять её первопричины и находить пути её решения; вовлечь учащихся в активную работу на уроке; показать межпредметную связь биологии, химии, ОБЖ, физики; расширить кругозор учащихся.

В соответствии с планом звучат и названия страниц. В конце урока дети по классам из вырезок из газет, журналов оформляют стенгазеты: «Физика, экология, атомная энергия» – 10-й класс; «Экология быта» – 9-й класс.

План

I. Охрана природы – глобальная проблема современности.

• Земля – наш общий дом.

• Экологические проблемы:

а) загрязнение от различных видов топлива;

б) загрязнение от эксплуатации автотранспорта.

II. Антропогенное воздействие на окружающую среду.

III. Экология почвы.

IV. Экология жилища.

V. Экология быта.

VI. Россия – зона экологического бедствия.

Ход занятия

Учитель физики. Вопросы экологии, безопасности жизни приковывают внимание людей всего мира, учёных, журналистов. К сожалению, достоверная научная информация часто не доходит до населения, и люди пребывают в плену всевозможных слухов, укоренившихся предрассудков и невежественных домыслов. Сегодня наши журналисты раскроют глобальные проблемы современности и пути их решения. Полученную информацию вы должны осмыслить, обобщить и представить в виде статей в нашей газете. Итак, первая страница: Земля – наш общий дом.

Сообщение 1. Каждый из нас понимает, что Земля – наш общий дом, который нужно беречь и украшать. Об этом хорошо сказал французский писатель и лётчик Антуан де Сент-Экзюпери в своей сказке «Маленький принц»: «Есть такое правило: встал поутру, умылся, привёл себя в порядок – и сразу приведи в порядок свою планету». Защита жизни на Земле от экологической катастрофы становится самой важной проблемой. Посмотрим вокруг. Нас окружает сложный и большой мир. Человек всё больше освобождается от прямой зависимости от внешней среды и увеличивает своё воздействие на природу. Поэтому и возникают вопросы охраны природы, рационального использования природных ресурсов.

Научно-техническая революция даёт не только положительный, но и негативный эффект. Вследствие выбросов в окружающую среду отходов производства природе, да и здоровью человека, наносится вред. Приведём примеры.

Большое значение в жизни человека и животных играет диффузия. Благодаря ей кислород проникает внутрь организма через кожу. Питательные вещества благодаря диффузии из кишечника поступают в кровь. Вместе с полезными веществами в организм могут проникнуть и вредные, содержащиеся в воздухе, воде, пище. От качества воздуха зависит также и состояние лесов, урожайность полей. Современная авиация помимо физического загрязнения атмосферы твёрдыми продуктами сгорания, тепловыми выбросами, шумами нарушает её химический состав вследствие сжигания кислорода. Водный транспорт (суда, танкеры) оказывает влияние на гидросферу Земли. Нефтяная плёнка на поверхности океана нарушает связь между ним и атмосферой, что приводит к резкому изменению физических и химических свойств воды и губительно сказывается на обитателях.

Сообщение 2. Среди экологических проблем, связанных с использованием различных видов топлива, можно выделить: опасность загрязнения окружающей среды продуктами сгорания, истощение невозобновляемых природных топливно-энергетических ресурсов, меры защиты окружающей среды.

Испарение и конденсация играют важную роль в процессах влагооборота на земном шаре. Вследствие испарения воды с поверхности водных бассейнов и суши воздух всегда содержит некоторое количество пара, при конденсации которого образуются: на поверхности – роса, в приземном воздухе – туман, в атмосфере – облака. За год в среднем испаряется 500–600 км3 воды. Этого количества достаточно, чтобы покрыть всю поверхность Земли метровым слоем, но вся эта вода выпадает в виде осадков в течение года. Испарение и конденсация регулируют и теплообмен в окружающей среде. Растение кукурузы, например, испаряет в среднем за сезон 200–300 л воды. Количество расходуемой при этом теплоты примерно такое же, как и при сгорании 17–25 кг каменного угля. Необдуманное вмешательство в природу (вырубка леса, уничтожение водоёмов) нарушает это равновесие, что проявляется в резком изменении микроклимата. В результате богатая до того природа может оскудеть, а здоровье людей ухудшиться.

Сообщение 3. Эксплуатация автотранспорта может вызвать три «вредных» эффекта: выделение в атмосферу токсичных веществ, шумовое воздействие, эрозию почвы. На долю автотранспорта в России приходится около 25% загрязнений атмосферы, в США – 60%. Состав вредных веществ (их выделяется около 200 видов) существенно зависит от рода применяемого топлива, режима работы двигателя, от его технического состояния, условия движения автомобилей. Оксид углерода (бесцветный газ без запаха) оказывает вредное действие на эритроциты – красные кровяные шарики, – может вызвать кислородное голодание, которое губительно воздействует на центральную нервную систему, вызывая головокружение, тошноту, судороги, обморок и т.д. Для экономии горючего и уменьшения выбросов рекомендуется повышать КПД тепловых двигателей, а также заменять эти двигатели на экологически более «чистые» – электрические или водородные.

Учитель физики. Пока самым перспективным источником энергии остаётся ядерная, её запасы не истощаются. Но атомная энергетика тоже ставит перед человеком определённые проблемы. Это прежде всего утилизация радиоактивных отходов и последствия непредвиденных аварий. Главную опасность представляют радионуклиды, попадающие в организм человека. Самым распространённым путём является пищевая цепочка: радионуклиды из почвы переходят в кормовые растения, овощи и фрукты и в конечном счёте – на наш стол (в том числе с молоком и мясом).

Сообщение 4. Природа так распорядилась, что если в организме живого существа не хватает какого-нибудь элемента, то происходит его восполнение за счёт химического аналога, в том числе и радиоактивного. В первые недели после аварии на Чернобыльской АЭС основным источником опасности (с медико-биологической точки зрения) были изотопы йода. Йод-131 активно включается в биологическую цепь (путём ингаляционного поступления или в виде солей йода по цепочке растение–молочно-продуктивный скот–человек). Поскольку он накапливается в щитовидной железе, радиоактивный йод прежде всего её и поражает. Попав в щитовидную железу, он облучает окружающие клетки и может нарушить функцию жизненно важных органов, что приводит к замедлению роста, рождению недоношенных детей, развитию рака. Именно йод-131 обусловил дозовые нагрузки на щитовидную железу людей и животных в течение первых двух месяцев после аварии.

После прекращения активных выбросов из реактора основное значение приобрели внешнее облучение, а также внутреннее облучение вследствие попадания в пищевые продукты радионуклидов цезия и стронция. При недостатке в рационе калия и кальция происходит повышенное накопление в организме их аналогов – радиоактивных цезия и стронция. В ряде мест были введены ограничения на использование сельхозугодий и продуктов сельского хозяйства. Сегодня основным источником облучения населения в зоне, пострадавшей от Чернобыльской аварии, является цезий-137, который определяет около 90% суммарной дозы.

Учитель физики. 26 апреля 1986 г. (17 лет назад) слово Чернобыль, до тех пор практически никому неизвестное, стало синонимом чего-то страшного, связанного со словами Хиросима, атомная бомба, радиация, белокровие, мутации и т.п. В результате аварии на ЧАЭС в окружающую среду было выброшено 450 типов радионуклидов. Только йода-131 (85% от всех радионуклидов) было выброшено 5•10⁷ Ки (около 1,9•10¹⁸ Бк). В настоящее время радиоактивная опасность определяется активностью радионуклидов цезия и стронция.

Авария заставила город Чернобыль медленно и мучительно умирать. Вот как его описывают: «Выглядит город как некое полусонное царство блёклых домов и улиц. На многих окнах фольга или прозрачная плёнка – хоть какая-то защита от радиоактивной пыли. Городские краски стёрты – ничего яркого, примечательного. Всё по-осеннему тусклое и серое, как будто смотришь чёрно-белый фильм. Ни одного светофора, еле ползают грузовики и автокраны. Правило передвижения для пешеходов одно, и лучше соблюдать его неукоснительно: нельзя сходить на обочину. Иначе можно угодить в затаившееся радиоактивное пятно...

Живут в городе вахтовики, обслуживающие окончательно оставленные два года назад блоки злосчастной АЭС. График такой: две недели «в радиации», две недели дома. Работают в Зоне примерно 8 тыс. человек. Из них четыре – на самой станции, три – по линии МЧС, 600 милиционеров. Основная форма одежды – защитный комбинезон и тяжёлые башмаки. Женщин совсем мало. Ни цветов, ни аромата духов. Нет и уже, видимо, никогда не будет здесь загса, роддома, школ, техникумов... Но какие-то городские приметы и сегодня сохраняются. Через почтовое отделение ежемесячно проходит около двух тысяч писем. В основном для организаций. По адресам сельских самосёлов, которые не захотели покидать свою радиоактивную родину, почтовый ручеёк скуден – 40–60 посланий. Их развозят не торопясь, раз в месяц, вместе с пенсиями. Сам Чернобыль словно бы исчез с географической карты. Все послания, переводы, газеты поступают на почтовый индекс посёлка Иванкова, который находится неподалёку, но за пределами 30-километровой Зоны.

Выходит в прокажённом городе своя газета – „Чернобыльский вестник”. Работают железнодорожная касса, аптека, поликлиника, телеграф, сберегательная касса, кафе, несколько продовольственных магазинов. В каждой точке общепита установлены радиоприёмники (они включены постоянно) и телефон экстренной связи на тот случай, если радиация вырвется из аварийного четвёртого блока. Такая возможность не исключается, и потому над саркофагом, или, как его именуют, объектом „Укрытие”, предполагается возвести ещё один гигантский колпак. Ни одного такси, ни одной весёлой компании. Ни рекламы, ни афиш. Такое впечатление, что город заснул. Да и тишина здесь какая-то особая. Давит так, словно давно находишься в замкнутом пространстве. Потом понимаешь, откуда возникает такое настроение. Во всём городе – ни одного ребёнка. Не слышно детского смеха. Чернобыль – город напуганных взрослых, которые добровольно приходят „в радиацию”. Чего ради – понятно. Здесь есть работа. За риск и вредность платят (средняя зарплата в Зоне – 150 долларов), деньги не задерживают, АЭС хоть и закрыли, но ещё надо успокоить её плоть, окончательно вывести из эксплуатации сотни тонн ядерного топлива».

Учитель биологии. Отношение людей к той или иной опасности определяется тем, насколько хорошо она им знакома. Экологическая безопасность человека – в знании конкретных факторов, представляющих опасность для его здоровья. (Обсуждаются табл. 1, 2.)

Таблица 1. Антропогенное воздействие на окружающую среду

Таблица 2. Экология почвы

Учитель физики. «Мой дом – моя крепость», – гласит популярная английская пословица. В своём доме каждый человек должен быть уверен, что ничто не угрожает его здоровью. Однако для этого надо знать, какие именно могут возникнуть опасности и как их избежать. (Обсуждается табл. 3.)

Таблица 3. Экология жилища

Всё больше и больше электроприборов входит в наш быт. Но все ли они безвредны для нашего здоровья? Вовсе нет. Многие облегчают труд, создают комфорт, но негативно влияют на самочувствие человека. Так что весьма часто за комфорт мы платим здоровьем. (Обсуждается табл. 4.)

Таблица 4. Экология быта

Сообщение 5. При использовании мобильного телефона наиболее вредным является высокочастотное излучение сантиметрового диапазона, источником которого является штыревая антенна. Всё остальное – сам передатчик, гетеродины приёмника, синтезатор частоты и пр. – настолько маломощны, что их можно не принимать во внимание. Прежде всего облучение вызывает нагрев, что может привести к изменениям и даже повреждениям тканей и органов. При превышении некоторой пороговой дозы высокочастотного излучения в мозгу подопытных животных наблюдались буквально сваренные микроскопические участки. Не исключено, что подобное влияние может приводить к возникновению опухолей мозга.

Действие электромагнитных полей на организм человека проявляется в функциональном расстройстве центральной нервной системы. Субъективные ощущения при этом – повышенная утомляемость, сонливость или, наоборот, нарушение сна, головные боли и т.д. При систематическом облучении наблюдаются стойкие нервно-психические заболевания, изменение кровяного давления, замедление пульса. В результате исследований было установлено снижение тиреотропного гормона, отвечающего за работу щитовидной железы. Хорошо известно, что при снижении функции щитовидной железы уменьшается потребление кислорода, снижается скорость обменных процессов. Внешние признаки этого – редкие волосы, сухая, одутловатая кожа желтоватого оттенка, хриплый голос.

Рекомендации по соблюдению мер безопасности: не разговаривайте по мобильному телефону долго, и отнюдь не из тарифных соображений; не подносите телефон к голове сразу же после нажатия кнопки начала набора номера, т.к. в этот момент электромагнитное излучение в несколько раз больше, чем во время самого разговора; в автомашинах используйте внешнюю антенну, т.к., поскольку металлический кузов машины является экраном для электромагнитных волн, то излучаемые сотовым телефоном волны отражаются от него многократно; при выборе модели телефона предпочтение отдавайте аппаратам с внешними антеннами и хорошей, заявленной в сертификатах, чувствительностью.

Сообщение 6. Наиболее распространённым в быту является низкочастотное (50 Гц) переменное магнитное поле. В порядке убывания опасности для здоровья человека бытовые приборы можно расположить так: микроволновая печь, электроплита, телевизор, стиральная машина, холодильник, электробритва, утюг, электрический чайник (кофеварка). Если всё это размещается на кухне, то вашу среду обитания вполне можно назвать «мини-Чернобылем». Если бытовые приборы поставить рядом или друг на друга, они создадут достаточно сильное электромагнитное поле. Поэтому их лучше размещать на расстоянии 1,5–2 м. Самое опасное место в квартире – это кухня, где обычно находится несколько мощных бытовых приборов: электроплиты, микроволновка, холодильник, стиральная и посудомоечная машины, телевизор. Обезопасить себя в этом случае можно несколькими способами, самый верный из которых – как можно меньше времени проводить на кухне. Но если это малоосуществимо, то, во-первых, следует покупать бытовую электронику меньшей мощности, соответственно и электромагнитные поля будут слабее, во-вторых, размещать приборы на расстоянии не менее 1,5 м от себя, в-третьих, не включать одновременно все (микроволновку, телевизор, электрообогреватель и ещё пару бытовых машин).

Учитель физики. Вредно ли для здоровья электромагнитное излучение? На данный момент наукой количественно не доказано прямой связи между уровнем электромагнитных полей и онкологической и другого рода заболеваемостью. В условиях электромагнитного загрязнения появляются сонливость, тревога, синдром хронической усталости. Микроволновое поле нарушает функции иммунной и нервной систем, способствует развитию рака крови, катаракты, глаукомы, вызывает ускоренное старение организма. Электромагнитные поля вредны для всех, но особенно для групп повышенного риска: детей, беременных женщин, людей с заболеваниями центральной нервной, гормональной, сердечно-сосудистой систем, аллергиков.

Специалисты советуют не ставить кровать ближе 2 м к кабельным подводкам и ближе 1,5 м к холодильнику или телевизору. Неплохо поставить в квартире ионизатор воздуха – он снижает воздействие. Домашние цветы – бегонии и фиалки – тоже насыщают воздух весьма полезными ионами. Телевизоры излучают электромагнитное поле во всех направлениях, причём даже в режиме ожидания, поэтому на ночь лучше их отключать от сети.

В электрочайнике основными источниками электромагнитного излучения являются электронагревательный элемент, а также сетевой провод и терморегулятор.

Сообщение 7. Компьютеры заняли прочное место в жизни. Сейчас уже невозможно представить без них полноценную трудовую деятельность на государственных предприятиях, в частном бизнесе, да и в процессе обучения. Но всё это не может не вызывать обеспокоенности в отношении здоровья пользователей. Недооценка особенностей работы с дисплеями приводит к существенным проблемам со здоровьем. Рекомендуется, например, чтобы экран дисплея находился от глаз пользователя на расстоянии не ближе, чем 50–70 см, а продолжительность непрерывной работы не превышала 2 ч. Если в помещении более одного компьютера, то следует учесть, что на пользователя воздействуют излучения от всех, в первую очередь со стороны боковых и задней стенок мониторов, так что пользователь должен размещаться на расстоянии не менее 1 м от них. На мониторы рекомендуется устанавливать защитные фильтры класса полной защиты, которые не только обеспечивают практически полную защиту от электромагнитного излучения, но и позволяют уменьшить блики ЭЛТ, а также повысить читаемость символов.

Западная промышленность уже реагирует на повышающийся спрос к безопасным бытовым приборам и компьютерам. Так, в США многие фирмы выпускают безопасные приборы, начиная от утюгов с бифилярной намоткой и кончая неизлучающими компьютерами. В нашей стране существует Центр электромагнитной безопасности, где разрабатываются всевозможные средства защиты от электромагнитных излучений, специальная защитная одежда, ткани и прочие защитные материалы. Но до повседневного использования подобных разработок пока далеко. Так что каждый пользователь должен позаботиться о средствах своей индивидуальной защиты сам, и чем скорее, тем лучше.

Учитель физики. Сегодня, по мнению специалистов, всю Россию можно назвать зоной экологического бедствия. Химическое и физико-техническое загрязнение природы угрожает самому существованию человека. И тем не менее люди уже не могут отказаться от электростанций, железных дорог, самолётов, автомобилей. Так что задача состоит в том, чтобы минимизировать вредные техногенные воздействия на окружающую среду и ознакомить общество с конкретной опасностью в воздухе, воде, почве, жилище, т.к. для современных людей характерно снижение (и даже потеря) инстинкта самосохранения и сохранения рода. К примеру, все знают, что питьевая вода практически везде очищается плохо и представляет опасность для здоровья. Но многие ли используют аппараты для очистки воды? Из всего сказанного следует важный вывод: если человеческая деятельность затронула какое-то одно природное явление, то вслед за этим начинается цепь изменений и в других. Поэтому необходимо прогнозировать и предупреждать эти опасные изменения.

И твердит Природы голос:
В вашей власти, в вашей власти,
Чтобы всё не раскололось
На бессмысленные части!

Л.Мартынов

Литература

Миркин Б.М., Наумова Л.Г. Экология России. 9–11-й классы. – М.: АО МДС, Юнисам, 1995.
Поворознюк В.Н. Экологическое воспитание. – Курган, 1997.
Рыженков А.П. Физика. Человек. Окружающая среда. – М.: Просвещение, 2000.
Садовой Н.И., Попов И.В. Научно-технический прогресс и охрана природы. – Физика в школе, 1998, № 3.
Тихомирова С.А. Экологические таблицы по физике. – Физика в школе, 1998, № 3.
Иванов С. За гранью третьего поколения. – М.: Детская литература, 1974.
Лидоренко Н.С., Мучник Т.Ф. Экологическая энергетика. – Природа, 1974.
Человек и природа. – М.: Знание, 1975, № 5.

ОТ РЕДАКЦИИ. См. также публикации в «Физике»:

Дороненко Т.В. (шк. № 59, г. Курск). Рентгеновское излучение. Урок-конференция, 2 ч. 11-й кл. (Со вставкой А.В. Беркова.) № 6/04.
Екимова В.И., проф. (ИПКиППРО ТО, г. Тула). Радиационное загрязнение среды: биологические эффекты и психологические последствия. № 30/04.
Замковая Н.Н. (ПУ № 49, г. Москва). Атомная энергия: «за» и «против». Открытый коммуникативный урок в группе «Мастер столярно-плотничьих и паркетных работ» – формальные дебаты. № 12/04.
Зиятдинов Ш.Г. (лицей при Бирском ГПУ, Башкортостан). Народонаселение и энергопотребление. № 21/03.//Альтернативные источники энергии. № 25-26/03.
Колдобский А.Б. (МИФИ, г. Москва). Ещё раз о ядерном и радиационном терроризме. Заметки инженера. № 14/03.
Максимова С.М. (гимн. № 42, г. Барнаул, Алтайский кр.). Организация экологического воспитания. № 27-28/04.
Миронова Ю., Терентьев В. (уч. 10-го кл. школы № 5, г. Старая Русса). Влияние цивилизации на природу и человека. Ученический научно-исследовательский проект, учитель Л.И.Дубровская. № 22/03.
Плешакова Н.Л. (ИПКиППРО ТО, г. Тула). Идеи ноосферологии и практика физического образования. № 30/04.
Семёнов А.П. (школа № 147, г. Казань, Респ. Татарстан). Физика и НТР в окружающем нас мире. Обобщающий урок-конференция. 11-й кл. № 48/04.
Фабрикантова Е.В. (ОГПУ, г. Оренбург). «Мир после ядерной войны». Сюжетно-ролевая игра. 11-й кл. № 43/04.