Транспорт, промышленность и обогрев частных домов - это самые существенные источники загрязнения воздуха в Европе. По оценкам Всемирной организации здоровья, экологические факторы, такие как загрязнение воздуха, являются причиной почти 20 процентов смертей в Европе. На этой неделе эксперты-экологи встретились в Министерстве охраны окружающей среды на дебатах, организованных по инициативе Ассоциации охраны здоровья. Представитель этой организации Мартин Кедом отмечает, что министр охраны окружающей среды создал рабочую группу экспертов, которые разрабатывают способы уменьшения загрязнения воздуха. Одним из решений является введение так называемых зон сокращения выбросов. В Европе создано более 220 таких зон. Около 50 из них находятся в Германии. Идея состоит в том, что в центр города могут въехать только те машины, которые выполняют определенные экологические стандарты: Евро-2, -3 или еще выше. Существует другое решение, которое было предусмотрено европейским законодательством, но сегодня его уже нет, - это платный въезд в центр городов. Еще одно предложение - возможность увеличения местными властями ставок за парковку так, чтобы они отбивали желание въезжать в центр. Одна из причин загрязненного воздуха в городах - это, в частности, все еще большая влюбленность европейцев в автомобили. С 2006 по 2011 год в Берлине количество автомобилей на 1 тыс. жителей упало с 360 до 320. А, например, в Варшаве эта цифра увеличилась с 420 до 460 автомобилей на 1 тыс. жителей. Вместе с тем, департамент охраны атмосферы в Министерстве охраны окружающей среды сообщает, что в ведомстве разрабатывается программа, целью которой является уменьшение загрязнения воздуха. Рассматривается возможность создания такой программы и анализируется возможное ее применение. Это будут действия, которые будут значительно выходить за компетенции министерства охраны окружающей среды. Они будут затрагивать различные экономические вопросы, проблемы топливной политики, энергетические вопросы - то есть дела, которые регулируются министерствами экономики, развития инфраструктуры и развития или даже министерством финансов. Представитель Министерства охраны окружающей среды заявили, что в течение нескольких месяцев программа будет разработана. Между тем, целых 100 млн. евро в год штрафа может платить, например, Польша за смог, который развевается над многими городами страны. Польша постоянно превышает все нормы загрязнения воздуха, утвержденные Европейским Союзом. Существуют конкретные показатели допустимого содержания вредных частиц в воздухе. Срок приспособления страны к законодательству ЕС давно уже истек. Насколько страна все еще далека от стандартов, свидетельствуют польские показатели содержания в воздухе вредных бенз-альфа-пирена и взвешенных частиц. Суточная норма на сегодняшний день - 50 микрограммов на кубометры. В Кракове эти нормы превышаются в течение 160-220 дней в год. Максимальный допустимый срок, обозначенный польским правом, вслед за правом Евросоюза, - это 35 дней в год. Европейская комиссия уже приступила к процедуре против Польши, в результате которой страна будет наказана за нарушение законодательства ЕС. Эти процедуры занимают очень много времени. Мы не знаем, когда Польша будет заплатить штраф: через год, два или четыре года. Но всем известно, что если мы ничего не будем делать, если мы будем игнорировать дело, не будем стараться исправить ситуацию, мы когда-то заплатим многомиллионные наказания. Заплатим все мы, европейские налогоплательщики. Краков является третьим самым загрязненным городом в Европе. Региональные власти первыми в Польше ввели запрет отопления квартир печками с углем и древесиной. Проблема смога касается также многих других польских городов. По данным ВОЗ, ежегодно из-за загрязнения воздуха в городах преждевременно умирают около 1 млн. 300 тысяч человек.
Муниципальное бюджетное образовательное учреждение
Дополнительного образования детей
«Дворец творчества детей и молодежи «Гармония»
Подготовила: Клопова Любовь Александровна – методист, педагог
МБОУ ДОД «Дворец творчества детей
и молодежи «Гармония»
Урок - конференция «Воздух должен быть чистым»
(С применением метода проектов для учащихся 3-4 классов)
(Слайд 1)
Цели: (Слайд 2)
Формировать знания о значении воздушной оболочки земли;
Показать основные источники загрязнения;
Выяснить влияние загрязнения на окружающую среду;
Предложить мероприятия по охране воздуха;
Формировать умение постановки проблемных вопросов;
Воспитывать культуру общения, умение работать в группах;
Тип урока: урок-конференция
Форма работы: межгрупповая, внутригрупповая
ТСО: проектор, экран, компьютер
Оборудование:
презентация (Приложение 1);
листы ватмана;
маркеры, фломастеры;
карточки с задачами;
листочки с условными знаками.
Ход занятия
I . Организационный момент
II . Сообщение темы урока
Ребята, сегодня мы проводим конференцию об очень важном богатстве, которое дарит нам природа. А кто из вас знает, что такое конференция? (на доске появляется табличка со словом «конференция» и учитель объясняет значение слова, если дети затрудняются)
- Конференция – это собрание, совещание каких-либо групп людей, где обсуждается какая-то проблема.
Какую же проблему будем обсуждать мы с вами сегодня, и что это за богатство вы узнаете, отгадав загадку.
Он прозрачный невидимка,
Легкий и бесцветный газ
Невесомою косынкой
Он опутывает нас.
Как целительный настой,
Пахнет свежестью смолистой,
Пахнет дубом и сосной.
Летом он бывает теплым,
Веет холодом зимой,
Когда иней красит стекла
И лежит на них каймой.
Мы его не замечаем,
Мы его не говорим.
Просто мы его вдыхаем –
Ведь он нам необходим.
Мы обсудим вопросы: от чего загрязняется воздух? На что влияет загрязнение воздуха? Каковы последствия этого загрязнения? Что нужно сделать, чтобы воздух был чистым? (Слайд 3)
III . Основная часть. Педагог. Ребята! Вы знаете, что есть 4 океана на Земном шаре. Но есть еще один океан – самый большой из всех – воздушный (Слайд 4) , в котором мы купаемся каждый день, каждый час. Мы живем на дне этого океана, он обволакивает весь земной шар – моря (Слайд 5), сушу, горы (Слайд 6 )и низменности (Слайд 7). Воздух есть везде – на улице, в комнате, в земле и воде. Любое свободное пространство на Земле заполнено воздухом.
Слой воздуха, окружающий нас и нашу планету, называют атмосферой. (Слайд 8) На доске повесить слово «атмосфера»
Атмосфера, это гигантская воздушная оболочка, которая простирается вверх на сотню километров. Толщина атмосферы в разных частях планеты неодинакова. Атмосфера защищает землю от жары и холода, от излишней солнечной радиации. Если бы вдруг она исчезла, то вода и другие жидкости на Земле мгновенно закипели бы, а лучи солнца сожгли бы все живое.
Стук в дверь. Ребята, к нам пришли телеграммы . Давайте прочитаем их.
Не хватает свежего воздуха (Слайд 9) !
Нечем дышать (Слайд 10)!
Полчища автомобилей заполнили улицы, обрушили на нас свои выхлопные газы (Слайд11).
А еще бесконечно идет дым из труб фабрик и заводов. Мы задыхаемся от ужасного дыма, едкой гари, ядовитой копоти (Слайд 12).
Жители города.
Педагог: Печальные телеграммы. Давайте их обсудим. Возможно, мы сможем помочь жителям этого города. Как вы считаете, почему им нечем дышать, чем загрязнен воздух?
Атмосферный воздух сильно загрязняется в результате увеличения в воздухе примесей, например, углекислого газа. Его становится в воздухе все больше и больше! Трубы крупных промышленных заводов выбрасывают в воздух целые реки углекислого газа (Слайд 13) (Слайд 14).
Педагог:
Корреспондент №2. Автомобильный транспорт один из главных загрязнителей воздуха в крупных городах. Он поставляет в среднем 60% всех загрязнений городского воздуха. Обратите внимание (Слайд 15). Один автомобиль в год выбрасывает чуть больше тонны выхлопных газов, в которых 200 видов вредных веществ. Этот же автомобиль дает 10 кг резиновой пыли. Большинство выхлопных газов тяжелее воздуха, поэтому они скапливаются в приземном слое, заражая тяжелыми металлами растения вдоль дорог.
Педагог: Над промышленной частью города (Слайд 16) можно увидеть разноцветные клубы дыма. Послушаем репортаж с одного из заводов по производству алюминия.
Корреспондент №3. (Слайд 17), погибла трава, кустарники, стоят хилые деревья. Причина в том, что завод выбрасывает огромное количество загрязняющих веществ, при сжигании топлива. При сгорании 10 тонн угля выделяется 1 тонна сернистого газа, при этом, на 1 квадратный метр, за сутки выпадает 1 тонна пыли. Вывозятся в отвалы миллионы тонн золы (Слайд 18).
Педагог: Что еще является загрязнителем воздуха?
Корреспондент №4.
У меня есть такие данные. В 1986 году в Голландии была поражена кислотными дождями 1/3 деревьев. В разгар лета вдруг опала листва (Слайд 19), отмерли корни, деревья пожелтели, посохли, исчезла рыба в половине водоемов (Слайд 20). Из-за кислотных дождей разрушаются памятники архитектуры.
Педагог:
Дети.
Педагог:
Корреспондент №5. Загрязненность воздуха отрицательно влияет на растительный покров городов. Особенно подвержены вредному воздействию загрязнителей атмосферы хвойные деревья: ель, сосна, пихта, кедр (Слайд 21). Они первыми погибают вблизи крупных промышленных районов. В окрестностях химических заводов исчезают многие виды животных (Слайд 22). Загрязнение воздуха оказывает вредное воздействие на организм человека, вызывая различные заболевания нервной системы, легких, пищеварительного тракта (Слайд 23).
Педагог: Ребята! Какие надо применять меры по охране воздуха? Давайте выясним это в ходе решения задач. (Детей разделить на малые группы, рассчитав на первый, второй, третий. Раздать карточки с текстом задач).
Карточка 1.
Одно предприятие выбрасывает в атмосферу 20 тонн сажи в год. После установки газоулавливающей системы количество сажи уменьшилось в 2 раза. Сколько тонн сажи выбрасывает завод после установки очистных сооружений?
Дети. 10 тонн.
Педагог: Какой способ охраны воздуха заложен в условии этой задачи.
Дети. Установка очистных сооружений.
Карточка 2.
Один вяз за сезон улавливает из воздуха 12 кг сернистого газа, самого распространенного и ядовитого загрязнителя природы? Сколько сернистого газа уничтожит вяз за 3 года.
Дети. 36 кг.
Карточка 3.
Клен выделяет в год 6 кг кислорода, а тополь в 7 раз больше, чем клен. Сколько кислорода в год выделяет тополь?
Дети. 42 кг.
Педагог: Какие деревья необходимо высаживать в зеленых зонах заводов?
Дети. Те, которые выделяют больше кислорода.
Какой способ охраны атмосферного воздуха указан во 2 и 3 задачах?
Дети. Посадка зеленых насаждений.
IV . Закрепление.
Педагог. Для закрепления этой темы предлагаю вам решить проблемную ситуацию «Как сделать воздух чистым?». Сейчас вы будете выполнять мини- проекты (Работа в малых группах).
1 группа решает, где правильно построить завод, чтобы город не страдал от выбросов. Проект «Чистый город ». (приложение 1)
2 группа создает 2 сквера: у входа на завод и на улице где вы живете. Проект «Два сквера ». (Приложение2)
3 группа создает автомобиль, который производит минимальное количество выбросов. Проект « Экологичный автомобиль ».(Приложение3)
Каждой группе выдаются листочки, на которых нарисованы условные знаки (Завод, город, лесополоса, направление ветра, рисунки деревьев, рисунок машины)
Детям выдать листы бумаги формата А3, фломастеры. Время 5 минут.
Каждая группа защищает свои проекты созданные на листах бумаги у доски. Выходят 1 или 2 представителя от группы.
V . Итог занятия
Ребята, какие цели стояли на нашей конференции? Назовите основные источники загрязнения воздуха (Слайд 23)
Какие пути охраны воздуха вы можете предложить?
Пути охраны воздуха
(Слайд 24)
и газоуловителей
Переоснащение автомобилей
V . Заключение
Весь дом почистить и помыть
И в школе учат вас не зря, тут вся надежда на тебя.
Мы начали, ты продолжай, ни перед чем не уступай
Ни перед жадностью толпы, ни перед полостью войны,
Ни перед глупостью людской.
Да сохранится шар земной. (Слайд 25)
Ребята! Вы сегодня вы все активно работали, решили очень важную экологическую проблему. Я надеюсь когда вы вырастите, то не допустите ухудшения экологической обстановки нашего родного города. Спасибо за урок.
Список литературы
Издательский дом «Первое сентября». Март. 2004.
Куколевская Г.И., Курапова И.И. Рабочая тетрадь – хрестоматия по экологии для учашихся 2,3 классов. – М.; УЦ «Перспектива», 2002. – 176 с.
Целоусова Т.Ю., Максимова Т.В. Поурочные разработки по курсу Окружающий мир. 3 класс. М.; «ВАКО», 2004
Приложение 1.
Проект «Чистый город»
Представьте себе, что в нашем городе собираются строить химический комбинат.
Вы должны построить его так, чтобы воздух в нашем городе оставался чистым, а горожане не страдала от вредных выбросов. (Раздать рисунки с условными знаками)
Цель: содействовать сохранению чистого воздуха в городе.
Участие в проекте поможет нам научиться проектировать и строить заводы так, чтобы не ухудшать экологическую обстановку в городе.
Предположение – гипотеза: в результате строительства химического комбината жители города не будут страдать от выбросов комбината, потому что мы учтем поправление ветра, и посадим лесопарковую зону между городом и комбинатом.
Выводы: В результате строительства нашего комбината воздух в городе останется чистым.
Приложение 2.
Проект «Два сквера»
Представьте себе, что в нашем поселке нет ни одного сквера. Пусть их появятся сразу два. Один на улице, где вы живете, другой у входа на завод. В каждый сквер вы должны посадить деревья. Какие - выбирайте сами.
Ведь есть деревья очень красивые. Например, дуб, береза повислая, липа мелколистная, клен остролистный.
А есть деревья, которые хоть и не очень красивые, но зато хорошо очищают воздух, являются пыле и газоуловителями. Например: ива белая, тополь канадский, ель, сосна.
А есть и такие - в меру красивые и в меру устойчивые к дыму. Это, например: сирень обыкновенная.
Цель : улучшить экологическую обстановку в городе.
Участвуя в этом проекте, мы научимся проектировать скверы и парки с учетом их расположения на местности, узнаем состав деревьев и кустарников, применяемых в озеленении, научимся выбирать деревья, которые подходят для посадки в городе и у завода.
Предположение – гипотеза: в результате в нашем городе появятся два сквера: один у завода – он будет защищать город от выбросов, другой в городе – он будет очищать воздух и улучшать настроение горожан.
(Защита проекта) Для создания сквера у завода мы посадим такие деревья, как ива белая, тополь, сирень, ель, сосна.
В сквере, который появится на улице в городе, мы посадим березу, клен, сирень
Вывод: зеленые зоны в городе и у завода необходимо создавать с учетом их экологических требований. У завода сажать деревья устойчивые к пыли и газам, в городе – в меру устойчивые к дыму и пыли и красивоцветущие.
Приложение 3.
Проект «Экологичный автомобиль»
Вы знаете, что автомобили являются, основными загрязнителями воздуха городских улиц. Ваша задача: создать такой автомобиль, который не будет загрязнять атмосферу нашего города.
Цель: улучшить экологическую обстановку в городе.
Участие в данном проекте поможет нам:
Узнать как устроен автомобиль, чем он заправляется
Узнать какие вредные вещества содержатся в выхлопных газах
Узнать какое воздействие оказывают выхлопные газы на растительность и здоровье людей
Научиться создавать автомобили, которые не загрязняют окружающую среду
Предположение гипотеза: В результате реализации нашего проекта воздух в нашем городе станет чище, не будут загрязняться и гибнуть растения вдоль дорог, здоровье самих водителей будет лучше.
Выводы: если все автомобили в нашем городе перевести на газ и солнечные батареи, воздух в нашем городе будет намного чище
Слово предоставляется корреспонденту № 1.
Атмосферный воздух сильно загрязняется в результате увеличения в воздухе примесей, например, углекислого газа. Его становится в воздухе все больше и больше! Трубы крупных промышленных заводов выбрасывают в воздух целые реки углекислого газа (Слайд 3) , а из выхлопных труб автомобилей вырываются струи выхлопных газов, среди которых много вредных (Слайд 4) .
Педагог: Каковы основные источники загрязнения воздуха? Наш корреспондент передает с улиц города.
Корреспондент №2. Автомобильный транспорт один из главных загрязнителей воздуха в крупных городах. Он поставляет в среднем 60% всех загрязнений городского воздуха. Обратите внимание (на доске прикрепляется модель машины, рядом с ней карточки с цифровыми данными). Один автомобиль в год выбрасывает чуть больше тонны выхлопных газов, в которых 200 видов вредных веществ. Этот же автомобиль дает 10 кг резиновой пыли. Большинство выхлопных газов тяжелее воздуха, поэтому они скапливаются в приземном слое, заражая тяжелыми металлами растения вдоль дорог.
Педагог: Над промышленной частью города можно увидеть разноцветные клубы дыма. Послушаем репортаж с одного из заводов по производству алюминия.
Корреспондент №3. Мы находимся рядом с алюминиевым заводом. Вокруг него почти нет растительности (Слайд 5), погибла трава, кустарники, стоят хилые деревья. Причина в том, что завод выбрасывает огромное количество загрязняющих веществ, при сжигании топлива. При сгорании 10 тонн угля выделяется 1 тонна сернистого газа, при этом, на 1 квадратный метр, за сутки выпадает 1 тонна пыли. Вывозятся в отвалы миллионы тонн золы.
Корреспондент №4. Важнейшим загрязнителем городского воздуха является диоксид серы, который образуется от сгорания угля и нефти. Во влажном воздухе диоксид серы соединяется с водой и образует серную кислоту.
Ветер разносит тучи с ядовитыми веществами на тысячи километров. Так выпадают кислотные дожди (На доске плакат «Кислотные дожди). У меня есть такие данные. В 1986 году в Голландии была поражена кислотными дождями 1/3 деревьев. В разгар лета вдруг опала листва, отмерли корни, деревья пожелтели, посохли, исчезла рыба в половине водоемов. Из-за кислотных дождей разрушаются памятники архитектуры.
Педагог: Такую мрачную картину представил нам корреспондент. Ребята! У вас есть вопросы?
Дети. Какое влияние оказывает загрязненный воздух на растения и животных?
Педагог: На этот вопрос нам ответит наш корреспондент.
Корреспондент №5. Загрязненность воздуха отрицательно влияет на растительный покров городов. Особенно подвержены вредному воздействию загрязнителей атмосферы хвойные деревья: ель, сосна, пихта, кедр, Они первыми погибают вблизи крупных промышленных районов. В окрестностях химических заводов исчезают многие виды животных. Загрязнение воздуха оказывает вредное воздействие на организм человека, вызывая различные заболевания нервной системы, легких, пищеварительного тракта.
Пути охраны воздуха
Установка пыле – Правильное размещение завода Посадка деревьев
и газоуловителей
Вот так дела-то обстоят на шарике земном.
И надо срочно мир спасать, в котором мы живем
Весь дом почистить и помыть
и впредь законом запретить неубранную грязь.
Такой уж выпущен закон, а чтобы соблюдался он, потребуется власть.
Он прозрачный невидимка,
Легкий и бесцветный газ
Невесомою косынкой
Он опутывает нас.
Он в лесу – густой, душистый,
Как целительный настой,
Пахнет свежестью смолистой,
Пахнет дубом и сосной.
Летом он бывает теплым,
Веет холодом зимой,
Когда иней красит стекла
И лежит на них каймой.
Мы его не замечаем,
Мы его не говорим.
Просто мы его вдыхаем –
Ведь он нам необходим.
Ребята читают текст телеграммы.
Не хватает свежего воздуха!
Нечем дышать!
Полчища автомобилей заполнили улицы, обрушили на нас свои выхлопные газы.
А еще бесконечно идет дым из труб фабрик и заводов. Мы задыхаемся от ужасного дыма, едкой гари, ядовитой копоти.
Жители города
Пути охраны воздуха
Установка пыле- и газоуловителей Правильное размещение завода Посадка деревьев
Бурно развивающийся технический прогресс приносит не только всё больше благ, но и всё больше проблем. Самая, пожалуй, главная проблема – загрязнение окружающей среды, подрывающее наше здоровье. Учёные установили, что уже сейчас 80% своих ресурсов наша иммунная система расходует на нейтрализацию вредных факторов окружающей среды. И этот процент будет только возрастать.Что же делать? Мы давно уже стараемся есть экологически чистую еду, очищаем или покупаем чистую воду. Сложнее с чистым воздухом. Он нам нужен всегда. Без еды мы можем прожить несколько дней, без воды – меньше. А сколько мы можем не дышать?
Поэтому очень большое значение имеет очистка воздуха, прежде всего в помещениях, где мы проводим большую часть жизни, и где воздух загрязнён гораздо больше, чем на улице.
И вот человек, дозревший до признания жизненной необходимости приобретения очистителя воздуха, приходит в специализированный магазин. Но здесь у него просто разбегаются глаза. Больше всего представлено ионизаторов воздуха, которые считаются и очистителями. Но они притягивают только пыль. А молекулы газов ионизируют. Но, если ионизированный кислород становится полезнее, то вредные газы – ещё вреднее. Ионизировать надо уже очищенный воздух.
Существуют ещё много типов очистителей воздуха, например пропускающих его через воду или влажные вращающиеся диски, но они все собирают только пыль. Газы собирает активированный уголь. Но и очистители воздуха с углём имеют недостатки. Во первых, уголь начинает собирать газы с молекулярной массой больше 40. А наиболее распространённые в городе выхлопные газы состоят из молекул углерода и кислорода массами 12 и 16, т.е. в сумме меньше 40. Значит, даже противогаз не спасает от выхлопных газов. Во вторых уголь набирает загрязнения в количестве 7-10 процентов от своей массы и перестаёт работать. Фильтры надо менять, а они дороги, особенно импортные.
А как же сама природа очищает воздух? Она, в отличие от нас, не накапливает и не захоранивает загрязнения, а просто расщепляет их. Существует процесс - фотокатализ. На некоторых химических соединениях под действием солнечных лучей вредные газы, запахи, даже бактерии и вирусы разлагаются. Известно, что все органические соединения на 95 процентов состоят из углерода, кислорода и водорода. На эти атомы и рушатся загрязнения воздуха, а элементы тут же объединяются в углекислый газ и воду. Таким образом фотокатализ – природное явление, в результате которого сложные и вредные органические молекулы превращаются в простые и безвредные. Только сама природа уже не справляется с возрастающим количеством загрязнений.
Фотокатализ, как и фотосинтез изучен учёными уже более 100 лет назад, но до сих пор не удавалось создать прибор, работающий на этом принципе. Лет 20 назад эту задачу решил новосибирский профессор-химик Евгений Савинов. Он занимался фундаментальными проблемами солнечной энергетики и природного фотокатализа. Его дочь страдала аллергией. Он перепробовал все имеющиеся тогда фильтры, включая привезенный из Америки НЕРА. Ничего не помогало. Тогда Евгений Николаевич взял порошок фотокатализатора, благо он работал в Институте катализа Сибирского отделении РАН, лампу для загара и вентилятор. Изготовил устройство и поместил его в комнату дочери. Эта установка оказалась довольно шумной и громоздкой, но девочка перестала кашлять и стала хорошо спать.
Этот прибор и стал прототипом уникальных фотокаталитических очистителей-обеззараживателей воздуха, разработанных российскими учеными. Поскольку в них используется природное явление, они:
Во-первых, совершенно безопасны и могут располагаться даже над кроваткой ребенка.
Во-вторых, спектр их действия чрезвычайно широк – от выхлопных газов, любых запахов и химических соединений до бактерий и вирусов.
В третьих, экономичны. Бытовые приборы потребляют только 40 Ватт и рассчитаны на непрерывную работу.
В четвертых, не требуют никаких сменных элементов, поскольку ничего не накапливают, а разлагают до углекислого газа и воды.
Мы в своей московской квартире давно пользуемся фотокаталитическими очистителями воздуха. Я могу рассказать о существующих моделях, как их выбирать, как эффективно использовать, где купить и сколько они стоят. Но это будет уже рекламой.
Запомните это слово – фотокатализ. Давайте поможем природе бороться с загрязнениями, начав с собственной квартиры. И сами будем здоровыми.
Жить в условиях экологической чистоты мечтают многие. Однако не у всех есть возможность поселиться в месте, где воздух наполнен свежестью. Большинству приходится вдыхать грязный городской воздух, который наносит непоправимый вред организму. Особенно актуальна эта проблема для жителей промышленных городов. Множество заводов, выбрасывающих в атмосферу вредные вещества, масса машин, выделяющих выхлопные газы, не могут не сказаться на здоровье населения. Чем же так опасен городской воздух?
Прежде всего, плохая экологическая ситуация негативно сказывается на сердечнососудистой и дыхательной системах. У людей, которые регулярно вдыхают вредные частицы, находящиеся в воздухе, развивается гипертоническая болезнь. Исследования показывают, что даже 10-недельного контакта с опасными веществами достаточно для того, чтобы вызвать предрасположенность к гипертонии.
Загрязненный воздух содержит вещества, которые при попадании в организм молодых людей провоцируют развитие различных сердечнососудистых заболеваний. Значительно возрастает риск развития инфаркта миокарда, воспалительных заболеваний сердца, ведущих к массовой гибели клеток этого жизненно важного органа.
В воздух при сгорании угля попадают микрочастицы сажи. Проникая в организм, они нередко становятся причиной развития венозного тромбоза. В венах нижних конечностей образуются тромбы. Отрываясь, они с током крови мигрируют в организме, приводя к тромбоэмболии легочной артерии. Это заболевание часто становится причиной гибели человека.
Ультрадисперсные частицы, содержащиеся в грязном воздухе, легко попадают в организм человека. Они способны вызывать повышенное образование тромбоцитов. Данные элементы отвечают за свертываемость крови. Однако при повышенном образовании они становятся причиной возникновения бляшек в кровеносных сосудах. Это нарушает нормальный приток крови к сердечной мышце. В результате проявляется кислородное голодание, нарушается кровообращение.
Негативно сказывается загрязненный воздух на организме людей, страдающих сахарным диабетом, бронхиальной астмой, хроническими заболеваниями внутренних органов. Загрязненный воздух оказывает влияние на кровь, меняя ее физико-химические свойства, состав. Регулярное вдыхание вредных частиц вызывает нарушение белкового, водного и углеводного обменов. Продукты распада остаются в организме в большом количестве, постепенное их накопление приводит к нарушениям функционирования внутренних органов и систем. Сказывается грязный воздух на внешнем виде человека. Кожа теряет упругость, становится сухой, покрывается морщинами. Молодые люди выглядят значительно старше своего биологического возраста.
Нарушенный обмен веществ не может не повлечь за собой нарушения работы эндокринных желез. Результатом становятся гормональные расстройства, вызывающие различные заболевания. Чаще всего страдает щитовидная железа.
Загрязненный воздух негативно сказывается на общем состоянии человека. При регулярном вдыхании опасных микрочастиц отмечаются быстрая утомляемость, частые головные боли, нарушения слуха и зрения, снижение умственной работоспособности, возникновение склонности к частым аллергическим реакциям и простудным заболеваниям.
На сегодняшний день существуют приспособления, которые используются для очищения воздуха в помещении. Они способны продувать воздух через систему фильтрующих элементов, тем самым очищая его от вредных примесей. В зависимости от технических характеристик очистители воздуха имеют различную степень очистки. Дешевые приборы устраняют из воздуха только крупные механические частицы (бытовую пыль, шерсть животных, пух тополей). В более дорогих и усовершенствованных моделях предусмотрена функция нейтрализации частиц выхлопных газов, табачного дыма и других вредных включений.
В бытовых приборах используются различные фильтрующие элементы. НЕРА-фильтры позволяют очистить воздух от механических загрязнений. Активированный уголь нейтрализует неприятные запахи в помещении. Электростатический фильтр собирает на себе частицы дыма, смол, пыли. Фотокаталитический фильтр расщепляет вредные вещества до безвредных (под действием ультрафиолета).
Весьма эффективными являются бытовые очистители, фильтрующим элементом которых является вода. Такой прибор великолепно очищает воздух, увлажняет его, делает более легким и свежим. Свою эффективность доказали приборы, которые совмещают функции очищения, увлажнения и ионизации воздуха. Отрицательные ионы, которые выделяются в атмосферу, положительно сказываются на состоянии здоровья людей, страдающих заболеваниями дыхательной, сердечно-сосудистой и нервной систем. Они укрепляют иммунитет человека.
Выбор очистителей воздуха достаточно широк. Людям, заботящимся о своем здоровье, непременно стоит приобрести такой прибор. Ведь чистый воздух – залог крепкого здоровья.
Важной проблемой городов является качество воздуха, которым мы дышим. Городская промышленность, транспорт и сама жизнедеятельность людей влияют на это. Мы ведь тоже вдыхаем кислород, выдыхаем диоксид углерода (углекислоту) и выделяем другие газы.
1. Атмосфера в городах
«Атмосфера в городах» - образное выражение. Есть атмосфера 3емли, и это несколько другое понятие. Это газовая оболочка Земли, в которой человек может спокойно дышать только в тонком слое приземного воздуха - в пределах 2 тыс. метров над уровнем моря. Качество городского воздуха существенно отличается от воздуха в незаселенных или малозаселенных местах. В природных ландшафтах, будь то лес, луг, поле, море, всем легко дышится, а в городе порой не очень. При этом проблема чистого воздуха в городах становится все острее. В первую очередь это происходит из-за транспорта: выхлопные газы автомобилей, какой бы бензин ни использовали, содержат токсичные газы, в том числе окись углерода. Любая промышленность, любая труба в выбросах имеет вредные газы и газообразные соединения. К ним относятся окись углерода, окислы азота, сероводород, метан и многие другие газы и токсичные летучие соединения. Насколько сильно человеческое население Земли влияет на ее атмосферу, в настоящее время мы не можем оценить точно, так как нет точек для сравнения. Численность человеческого населения Земли и технический прогресс резко возросли только в последние 100 с небольшим лет. Кроме того, в атмосфере происходит перемешивание, перенос воздушных потоков, какие-то газы достигают верхних слоев атмосферы, в частности метан, который способствует образованию озоновых дыр. Возможно, процессы загрязнения атмосферы оказывают глобальное влияние на жизнь людей, в частности на климат. Но если вернуться к более или менее локальным загрязнениям, если можно называть загрязнение воздуха большого города локальным, то проблема оказывается достаточно большой, так как речь идет о здоровье людей.
2. Роль микроорганизмов в очистке воздуха
Мало кто задумывается о том, что очистка приземного воздуха производится микроорганизмами, которые в основном обитают в верхнем слое почвы, куда проникает кислород. Микроорганизмы - это маленькие существа, объем которых редко превышает нескольких кубических микронов, и они очень специализированы. Некоторые из них используют такие газы, как метан, водород, окись углерода, сероводород и др., в качестве субстратов роста, то есть они питаются ими, окисляя кислородом воздух и получая при этом энергию. Многие из них используют диоксид углерода (углекислоту) как источник углерода для построения клеточного вещества.
Вообще современная классификация микроорганизмов проводится по их филогении, это связано с эволюцией и с родственными генами в геномах микроорганизмов. Кроме того, есть классификация, основанная на способности микроорганизмов осуществлять те или иные процессы. Выделяют так называемые физиологические группы микроорганизмов. В качестве примеров можно назвать группы метанокисляющих бактерий, карбоксидобактерий (бактерий, окисляющих окись углерода), нитрифицирующих бактерий и др. Часто эти классификации совпадают, потому что специализированные группы микроорганизмов имеют специализированные участки геномов, в которых закодированы определенные ферменты, благодаря которым микроорганизмы могут окислять вредные газы, в частности окись углерода. Это вредный угарный газ, который замещает в гемоглобине крови кислород и вызывает гибель человека. Этот ядовитый газ до недавнего времени являлся обычным компонентом выхлопных газов автомобилей.
3. Сезонные изменения содержания вредных газов в атмосфере и в приземном воздухе
Бактерии, окисляющие окись углерода, или карбоксидобактерии, были выделены из разных чистых и загрязненных почв и водоемов и впервые детально изучены в Институте микробиологии им. С. Н. Виноградского РАН (ИНМИ РАН). Группа карбоксидобактерий оказалась очень разнообразной и обширной. Одни виды карбоксидобактерий склонны к высоким концентрациям окиси углерода, другие предпочитают низкую концентрацию субстрата (СО). Разные виды различались и по отношению к концентрации кислорода, к температуре, кислотности среды и т. д. Разной была и морфология (форма клеток) у разных видов. В результате деятельности этих бактерий окись углерода окисляется кислородом до углекислоты, которая физиологически безвредна.
Еще в 70-е годы прошлого века было сделано исследование: прослежен цикл накопления и уменьшения концентрации окиси углерода в атмосфере Земли в приземных слоях и в высоких слоях атмосферы. Дело в том, что окись углерода участвует в образовании озона вследствие фотохимических реакций. Учеными Института физики атмосферы РАН на исследовательских судах были выполнены рейсы в Атлантическом океане от северной части до Антарктиды, проведены измерения атмосферной окиси углерода в разных широтах. Оказалось, что в Южном полушарии содержание окиси углерода в атмосфере гораздо ниже, чем в Северном. Было сделано заключение, что это связано с гораздо большей площадью суши, плотностью населения и промышленных предприятий в Северном полушарии. Исследование содержания окиси углерода в приземном воздухе и в атмосфере в целом были проведены также и на наземных станциях европейской части РФ, в частности в Звенигороде. Измерения были проведены в разное время года. Оказалось, что наибольшее содержание окиси углерода в атмосфере приходится на весну. С наступлением теплой погоды и повышением температуры почвы к июню содержание окиси углерода в приземном воздухе и в атмосфере резко уменьшалось. Очевидно, в верхних слоях атмосферы важную роль играет солнечная активность и химия радикалов. А очистка приземного воздуха все-таки связана с микроорганизмами, обитающими в почве. Доказано, что численность и активность микроорганизмов, окисляющих окись углерода, в весенний период очень резко увеличиваются. Когда исследования проводили с использованием специальных камер, с помощью которых исследуется образование и потребление газов в почве, то содержание окиси углерода в этом замкнутом пространстве стремительно убывало, что коррелировало с газоокисляющей активностью почвы. Были выделены новые виды карбоксидобактерий, и сделано заключение о том, что в почве идет активное микробное использование окиси углерода.
Подобные результаты получены в ИНМИ РАН при исследовании эмиссии метана с поверхности полигонов захоронения твердых бытовых отходов (ТБО). Метан образуется в результате разложения органической фракции захороненных ТБО анаэробными микроорганизмами в анаэробной зоне полигона. Полигоны ТБО являются мощным источником метана, который загрязняет приземный воздух и атмосферу. Наибольшая скорость эмиссии метана наблюдается в холодное время года (осень - весна). Напротив, численность и активность метанокисляющих бактерий в аэрируемом слое покрывающей почве полигона были наиболее высокими в теплый период года. Таким образом, почвенные метанокисляющие бактерии являются фактором, защищающим атмосферу от загрязнения метаном - наиболее важным тепличным газом. Плотность этих бактерий в покрывающей почве полигона чрезвычайно высока по сравнению с другими их местообитаниями, например с болотами и природными газовыми месторождениями. Метанокисляющие бактерии, обитающие в верхнем почвенном слое полигона ТБО, очень разнообразны. Выделены бактерии, развивающиеся даже при пониженной температуре. Полигоны ТБО часто размещаются вблизи городов и оказывают негативное влияние на их атмосферу.
Микроорганизмы окисляют и другие вредные газы, например окислы азота, метан, водород и разные другие газы и газообразные вредные вещества. Вообще почти на всякое загрязнение окружающей среды находятся микроорганизмы, группы или сообщества микроорганизмов, которые в конце концов как-то справляются с этим загрязнением.
4. Принципы очищения воздуха в городах
Очень важным фактором очищения и улучшения качества воздуха городов является увеличение площади парков, скверов и газонов, которые оказывают неоценимое влияние на улучшение состава воздуха. Газонная трава тут играет роль даже больше, чем деревья, поскольку площадь поверхности зеленой части травы очень большая, поэтому образуется много кислорода. С другой стороны, корневая система травы способствует рыхлению почвы и проникновению в нее воздуха. При этом почвенные микроорганизмы окисляют вредные газы, такие как окись углерода, окислы азота, сероводород, метан и многие другие газы и токсичные летучие примеси, содержащиеся в воздухе.
Для удобрения клумб и газонов при обустройстве города можно использовать (и используются во всем мире) стабилизированные (специально обработанные) осадки сточных вод, которые образуются на станциях очистки воды. Это богатые органикой отходы, которые служат прекрасным удобрением. И даже если в них содержатся в небольшом количестве примеси тяжелых металлов, они не мешают произрастанию травы. Хотя такие осадки нельзя использовать для выращивания сельскохозяйственной продукции, но в озеленительных хозяйствах их используют во всем мире. Более того, некоторые растения, наоборот, вытягивают из почвы эти тяжелые металлы, которые попадают в их зеленую массу. Растения, аккумулирующие тяжелые металлы, используются для биоремедиации загрязненных территорий. Правда, существует круговорот веществ в природе, и все химические элементы на Земле в той или иной степени вовлечены в него.
5. Возможности уменьшения газовых загрязнений
Твердые и жидкие токсичные соединения можно концентрировать, перерабатывать или герметично упаковывать и захоранивать. Например, радиоактивные отходы захоранивают в шахтах, в базальтовых породах на большой глубине с надеждой, что это не повредит будущему поколению. С газообразными соединениями, загрязняющими воздух, технически стравиться сложно. Однако можно с помощью науки и техники предотвратить их образование. Улучшение качества бензина и жесткий контроль над присутствием окиси углерода в выхлопных газах автомобилей привели к уменьшению ее содержания в них. Однако постоянное увеличение количества автомобилей в городах снижает этот эффект. С газовыми выбросами промышленных предприятий также необходимо бороться. Если нет возможности изменить технологию так, чтобы снизить содержание токсичных веществ в газообразных отходах, необходимо использовать газовые фильтры. Кстати, очень эффективными являются микробные фильтры, в которых используются микроорганизмы, окисляющие газы и их ферменты. Однако в настоящее время наиболее эффективными являются микроорганизмы, обитающие в почве, и растения, то есть газоны, кустарники и деревья. Таким образом, чрезвычайно важно иметь в городе как можно больше парков и скверов и как можно меньше площадей, покрытых асфальтом, убивающим почву с ее живым населением.
