Деятельность человека как экологический фактор

Урок 64

14.05. 11 класс Биология

Тема: Деятельность человека как экологический фактор

Тип урока: изучение нового материала

Задачи урока: Образовательные – продолжить формирование понятий  «окружающая среда», «географическая среда»,  «природопользование»; сформировать представление об основных этапах развития отношений между природой и обществом, раскрыть причины изменений в природе под влиянием деятельности человека; ввести критерии оценки современного состояния природной среды, охарактеризовать виды природопользования.

Развивающие – развить умения работы с  терминами; учебно-организационные  и учебно-интеллектуальные умения и навыки, навыки составления определения, работы с дополнительными источниками информации, навыки сворачивания информации в схему, навыки монологической речи.

Воспитательные –  привитие идеи причинно-следственной связи между явлениями; формирование экологического стиля мышления

Оборудование к уроку: компьютер, интерактивная доска, иллюстрации, видеоролики, учебник

Структура УРОКА

Организационная часть — 2—3 мин.

Актуализация опорных знаний – 8 мин

Мотивация учебной деятельности – 3 мин

Сообщение новых знаний — 15-18мин.

Закрепление знаний — 5-10 мин.

Сообщение задания на дом — 3—4 мин.

Завершение урока, рефлексия — 1—2 мин.

ХОД УРОКА

Организационная часть

Актуализация опорных знаний

Прослушиваем доклад «Атмосфера и человек»

Мотивация учебной деятельности

Приветствие.

Угадайте загадку:

Есть ли, дети, одеяло,

Чтоб всю Землю укрывало?

Чтоб его на всех хватило,

Да притом не видно было?

Ни сложить, не развернуть,

Ни пощупать, ни взглянуть?

Пропускало б дождь и свет,

Есть, а вроде бы и нет?!

Определение темы урока

Да, это атмосфера. Мы изучили ее состав и строение. Но человек живет на планете Земля и значит теперь нам нужно…

Сформулируйте цели урока

Учащиеся предполагают, что тема урока будет связана с влиянием атмосферы на организм человека и наоборот.

Сообщение новых знаний

Экологические факторы – свойства среды, в которой мы живем.

На наше здоровье оказывают влияние климатические факторы, химический и биологический состав воздуха, которым мы дышим, воды, которую мы пьем, и множество других экологических факторов.

Экологические факторы могут оказывать на организм человека следующее влияние:

могут благоприятно влиять на организм человека (свежий воздух, умеренное воздействие ультрафиолетовых лучей помогают укрепить наше здоровье);

могут выступать в роли раздражителей, тем самым заставляя нас приспосабливаться к определенным условиям;

могут провоцировать существенные структурные и функциональные изменения в нашем организме (например, темный цвет кожи у коренных жителей регионов с интенсивным солнцем);

способны полностью исключать наше обитание в определенных условиях (человек не сможет жить под водой, без доступа кислорода).

Среди экологических факторов, влияющих на организм человека, выделяют факторы неживой природы (абиотические), связанные с действием живых организмов (биотические) и самого человека (антропогенные).

Абиотические факторы – температура и влажность воздуха, магнитные поля, газовый состав воздуха, химический и механический состав почвы, высота над уровнем моря и другие. Биотические факторы – воздействие микроорганизмов, растений и животных. К антропогенным экологическим факторам относятся загрязнение почвы и воздуха отходами промышленности и транспорта, использование атомной энергии, а также все, что связано с жизнью человека в обществе.

Благоприятное воздействие солнца, воздуха и воды на организм человека долго описывать не нужно. Дозированное воздействие этих факторов улучшает приспособительные возможности человека, укрепляет иммунитет, тем самым помогает оставаться нам здоровыми.

К сожалению, экологические факторы могут также наносить вред организму человека. Большинство из них связано с воздействием самого человека – производственные отходы, попадающие в источники воды, почву и воздух, выделение в атмосферу выхлопных газов, не всегда удачные попытки человека обуздать атомную энергию (как пример – последствия аварии на Чернобыльской атомной электростанции). На этом мы остановимся подробнее.

Негативное воздействие антропогенных экологических факторов на здоровье человека

В атмосферный воздух городов поступает множество вредных химических веществ, токсически воздействующих на организм человека. Часть из этих веществ прямо или опосредованно способствует развитию раковых заболеваний у человека (оказывает канцерогенное действие). К таким веществам относятся бензопирен (поступает в воздух с выбросами заводов, выплавляющих алюминий, энергетических установок), бензол (его выбрасывают в атмосферу нефтехимические, фармацевтические предприятия, а также он выделяется в процессе изготовления пластмасс, лаков, красок, взрывчатых веществ), кадмий (в окружающую среду попадает в процессе производства цветных металлов). Кроме того, канцерогенным действием обладает формальдегид (выбрасывается в воздух химическими и металлургическими предприятиями, выделяется из полимерных материалов, мебели, клеев), винилхлорид (выделяется при производстве полимерных материалов), диоксины (их выбрасывают в воздух заводы по производству бумаги, целлюлозы, органических химических веществ).

Не только развитием онкологических патологий чревато загрязнение воздуха. Заболевания органов дыхания (особенно бронхиальная астма), сердечно-сосудистой системы, желудочно-кишечного тракта, крови, аллергические и некоторые эндокринные болезни также могут возникнуть вследствие загрязнения воздуха. Обилие токсических химических веществ в воздухе может привести к врожденным аномалиям у плода.

Не только состав воздуха, но и почвы, воды серьезно изменились вследствие деятельности человека. Отходы различных предприятий, применение удобрений, стимуляторов роста растений, средств борьбы с различными вредителями способствуют этому. Загрязнение воды и почвы приводит к тому, что многие овощи и фрукты, которые мы употребляем в пищу, содержат различные токсичные вещества. Ни для кого не является секретом, что новые технологии выращивания убойного скота включают добавление в корм различных веществ, далеко не всегда безопасных для организма человека.

Пестициды и гормоны, нитраты и соли тяжелых металлов, антибиотики и радиоактивные вещества – все это нам приходится употреблять с пищей. Как результат – различные заболевания пищеварительной системы, ухудшение усвоения пищевых веществ, снижение защитных сил организма, ускорение процессов старения и общее токсическое воздействие на организм. Помимо этого загрязненные пищевые продукты могут стать причиной бесплодия или врожденных пороков развития у детей.

Современным людям также приходится сталкиваться с постоянным воздействием ионизирующего излучения. Добыча полезных ископаемых, продукты сгорания органического топлива, авиационные перелеты, изготовление и использование строительных материалов, ядерные взрывы приводят к изменению радиационного фона.

Какой эффект будет после воздействия ионизирующего облучения зависит от поглощенной организмом человека дозы излучения, времени облучения, вида облучения. Воздействие ионизирующего облучения может стать причиной развития раковых заболеваний, лучевой болезни, лучевого поражения глаз (катаракты) и ожогов, бесплодия. Наиболее чувствительными к воздействию лучевого излучения являются половые клетки. Результатом воздействия ионизирующего излучения на половые клетки могут стать различные врожденные пороки у детей, рожденных даже через десятки лет после воздействия ионизирующего облучения.

Негативное воздействие абиотических экологических факторов на здоровье человека

Климатические условия также могут провоцировать возникновение различных болезней у человека. Холодный климат Севера может стать причиной частых простудных заболеваний, воспаления мышц и нервов. Жаркий климат пустынь может обернуться тепловым ударом, нарушением водно-электролитного обмена, кишечными инфекциями.

Часть людей плохо переносит изменения погодных условий. Такое явление носит название метеочувствительность. У людей, страдающих подобным нарушением, при изменении погодных условий могут возникать обострения хронических заболеваний (особенно болезней легких, сердечно-сосудистой, нервной и опорно-двигательной систем).

Ознакомится с загрязнением атмосферы, воды, переработка отходов, загрязнение почв, уменьшение видов в природе. Работа с учебником, делаем опорный конспект

Закрепление знаний

Отвечаем на вопросы тестирования по электронному пособию

Сообщение задания на дом прочитать п. 52, отв на вопросы

Завершение урока, рефлексия

1. Продолжите фразу

Изученный материал дает мне…

Полученные знания я могу применить…

2. Мысленно воспроизведите урок. Ответьте на вопросы:

На каких этапах и почему возникли сложности?

Можно ли было их избежать?

Что для этого нужно сделать?

За что Вы можете себя похвалить?

Практическая работа 10

«Анализ и оценка последствий собственной деятельности в окружающей среде,

глобальных экологических проблем и путей их решения»

Цель: познакомиться с последствиями хозяйственной деятельности человека в окружающей среде.

Ход работы.

1. Прочитать текст «Основные экологические проблемы современности» на стр.учебника.

2. Заполнить таблицу:

3. Ответить на вопрос: Какие экологические проблемы, по вашему мнению наиболее серьезные и требуют немедленного решения? Почему?

ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПОСЛЕДСТВИЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ЧЕЛОВЕКА

Двадцатый век породил множество проблем, в том числе связанные с охраной окружающей среды. Все экологические проблемы можно подразделить на локальные, которые актуальны только для какой-либо данной местности, и глобальные, представляющие опасность в масштабе Зем¬ли.

В атмосферу, воду и почву каждый год выбрасывается 980 миллионов тонн отходов, среди которых есть токсичные ве¬щества, вызывающие онкологические и другие тяжелые заболевания людей и животных. Из-за чрезмерного загрязнения воздуха городов ежегодно преждевременно умирают миллионы лю¬дей, а половина детей имеют хронические недуги. Концентрация озона в атмосфере за последние 25 лет снизилась более чем на 25%, а над северной Америкой, Европой и Сибирью - на 5%. Это прямой результат загрязнения верхних слоев атмосферы выхлопны¬ми и промышленными газами. Истощение защитного озонового слоя является причиной примерно 2 миллионов случаев заболе¬вания раком в год. В наиболее неблагоприятных с экологической точки зрения зонах сегодня проживает половина населения Афри¬ки, две трети - Азии и почти 4/5 - Латинской Америки. В России в таких зонах находится пятая часть городского населения. Од¬нако, около 73% населения страны (а это свыше 110 миллионов че¬ловек) оказываются в ситуации, когда приходится дышать возду¬хом, содержащим вредные вещества в концентрациях в 5 и более раз превышающих предельно допустимые нормы. (Шандала М.Г., 1988) Почти половина (если так скажем, ошибкой не будет) населения России ощущает серьезность экологических проблем. Это проявляется в повышенном загрязнении атмосферного воздуха, низком качестве питьевой воды, загрязнении водоемов, земель и т.д.

От загрязнения воздуха страдает не только человек, но также животные и растения. Загрязнение атмосферы таит в себе угрозу здоровью людей, наносит большой экономический ущерб.

Вредные для человека и для природы выбросы могут перемещаться в воздушных потоках на громадные расстояния. Например, установлено, что выбросы промышленных предприятий ФРГ и Великобритании переносятся на расстояния более 1000 км и выпадают на территории скандинавских стран, а из северо-восточных штатов США – на территории Канады. Вредоносные последствия загрязнения среды сказываются и в нашей стране. Так, по данным Европейской экономической комиссии ООН, через российскую границу в воздушных потоках с запада на восток идет в 4 раза больше серы, чем в обратном направлении. (Новиков Ю.В., 1999)

В России наиболее неблагополучными с точки зрения здоровья населения по-прежнему остаются города с высокой концентрацией промышленности. Загрязненная атмосфера вызывает увеличение числа заболеваний дыхательных путей. Состояние атмосферы сказывается на показателях заболеваемости даже в разных районах индустриальных городов. Например, в Москве предрасположенность к бронхиальной астме, бронхиту, конъюнктивиту, фарингиту, тонзиллиту, хроническим отитам на 40-60% выше в районах с повышенным уровнем загрязнения атмосферного воздуха. Наиболее высокие показатели по заболеваемости бронхиальной астмой наблюдаются у жителей, живущих в районе Садового кольца, а также в северо-западном и северо-восточном районах столицы. (Новиков Ю.В., 1999) Такие материалы о состоянии здоровья населения, меняющегося в связи с загрязнением окружающей среды, и о характере этого загрязнения позволят более обоснованно управлять качеством окружающей среды с целью охраны здоровья населения.

Около 1,3 миллиарда человек на планете пользуются в быту только загрязненной водой, 2,3 миллиарда не имеют элементарных сани¬тарных условий в быту. В развивающихся странах эта причина до 900 миллионов случаев заболевания дизентерией в год, которая уносит жизни 2 миллионов детей. Около 200 миллионов человек постоянно страдают кишечными болезнями, а время от времени здесь вспыхивают эпидемии холеры, тифа и других заболеваний такого рода. Загрязнение рек и морей сильно уменьшает поголовье рыб и другой водной живности. (Пирсон Р., 1969) Все названные патологии, по заключению исследователей, связаны с воздействием пыли, сернистого ангидрида, серной кислоты и двуокиси азота.

По мнению ученого В.И. Вернадского, неизбежен единственно правильный подход к биосфере как к целостной глобальной экологической системе, обладающей определенной структурой и устойчивостью, присущими ей особенностями формирования и развития. Такое понимание биосферы особенно важно сейчас, когда техногенное воздействие человека на природу достигло небывалых масштабов и способно вызвать планетарные изменения среды обитания человека.

Выпадающие с дождем и снегом окислы азота, серы и различные кислоты наносят непоправимый ущерб лесам и водоемам; тыся¬чи озер Канады, США, Северной Европы оказались за последние десятилетия подкисленными. Почти во всех странах Европы быстро прогрессирует вымирание лесов, По причине загрязнения атмосферы и кислотных дождей. Очень сильно пострадали леса в Германии, Великобритании, а в Чехии повреждены 71% лесов. Эти леса выми¬рают, а ведь вместе с лесом вымирает и вся связанная с ним фауна и флора. (Пирсон Р., 1969) Зеленое убранство планеты сокращается в основном из-за интенсивных заготовок древесины, расчистки лесных площадей под сельскохозяйственные угодья, пожаров и, конечно, в результате загрязнения окружающей среды.

Другой глобальной экологической проблемой человечества является проблема экологии городов. Сейчас в городах проживает около 60% населения Земли и с каждым годом доля городского населения неуклонно возрастает - это процесс урбанизации. (Машбиц Я.Г., 1985)

Считается, что ухудшение экологической ситуации в го¬родах - феномен новый, с которым человечество столкнулось лишь в последние десятилетия как с результатом бурного развития промышленного производства. Но это заблуждение. Экологические проблемы, связан¬ные с взаимоотношениями городов и окружающей среды, так же стары, как и сами города.

Города древнего мира отличались большой скученностью населения. Например, в Александрии (Древний Египет) плотность населения в I-II веках достигала 760, в Риме - 1500 человек на I гектар (для сравнения, в центре современного Нью-Йорка живет не более 1 тысячи человек на гектар). Ширина улиц в мире не превышала 1,5-4 метров. Санитарное благоустройство городов было на чрез¬вычайно низком уровне. Все это приводило к частым вспышкам эпидемий, пандемий, при которых эпидемическая болезнь охватывала всю страну, а то и несколько стран. Первая зарегистрированная пандемия чумы (известная как «Юстиниановая чума») воз¬никла в VI веке в Восточной Римской империи и охватила многие страны мира. За 50 лет эта чума унесла около 50 миллионов че¬ловеческих жизней (и это притом, что все население Земли едва ли превышало несколько сот миллионов человек). (Григорьев А.А., 1991)

Большое движение на узких улицах городов - хотя это и были всадники и повозки - создавало непрерывный шум.

Сейчас трудно представить, как древние города с их многотысячным населением могли обходиться без общественного транспорта, без уличного освещения, без канализации и других предметов городского благоустройства. И, наверное, не случайно в те времена у многих философов стали возникать сомнения от¬носительно целесообразности существования больших городов. Аристотель и Платон не¬однократно выступали с трактатами, в которых рассматривались вопросы об оптимальных размерах поселений и их устройстве, о проблемах планировки, архитектуры и взаимосвязи с окружающей средой.

Вероятно, это сыграло свою роль. Средневековые города уже значительно уступали по размерам своим классическим соб¬ратьям и редко насчитывали несколько десятков тысяч жи¬телей. Так, в XIV веке население крупнейших европейских горо¬дов - Лондона и Парижа составляло соответственно 100 тысяч и 30 тысяч жителей. Однако экологические проблемы городов не стали менее острыми. По-прежнему, главным бичом оставались эпидемии. Вторая пандемия чумы - «Черная смерть» - вспыхнула в XIV веке и унесла почти треть населения Европы.

В эпоху промышленной революции, стремительно растущие капиталистические города быстро превзошли по людности своих предшественников. В 1850 году миллионный рубеж превзошел Лондон, затем - Париж, к началу XX века в мире было уже 12 городов-«миллионеров» (в том числе два - в России). Рост крупных городов шел все более высокими темпами. (Форрестер Дж., 1974)

Научно-техническая революция была подготовлена выдающимися открытиями XX века и бурным развитием производительных сил. Это не только огромные успехи ядерной физики, молекуляр¬ной биологии, химии, освоение космического пространства, но и стремительный, непрекращающийся рост числа крупных городов и городского населения.

Объемы промышленного производства увели¬чились в сотни и тысячи раз, энерговооруженность человечества возросла более чем в 1000 раз, скорость передвижения - в 400 раз, скорость передачи информации - в миллионы раз и т.д. (Форрестер Дж., 1974)

Все необходимое для ускорения научно-технического прогресса человечество черпает непосредственно из биосферы. Поэ¬тому и сформировалось унизительное отношение к природе как к некому рабу, которого можно эксплуатировать бесконечно. Чело¬век почувствовал себя «хозяином» на Земле. Выросли несколько поколений людей-«технократов». Но природа не осталась безответной. Человеку стало тяжело дышать, уже трудно найти чистую воду, и новые поколения людей не похожи на предыдущие. Человечество стало обращать внимание на то, что его окружает. Именно в ХХ веке развилась такая наука как экология и сформировались основные ее законы: принцип Ле Шателье-Брауна и закон Вернадского. Принцип Ле Шателье-Брауна заключается в том, что при внешнем воздействии, выводящем систему из состояния устойчивого равновесия, равновесие смещается в том направлении, в котором эффект внешнего воздействия ослабляется. Закон Вернадского (закон биогенной миграции атомов) говорит о том, что в биосфере миграция хими¬ческих элементов происходит при обязательном непосредственном или опосредованном участии живых организмов.

В настоящее время под влиянием хозяйственной деятельности человека происходит быстрое исчезновение многих видов живого на планете. Причем этот процесс идет в десять, а в некоторых случаях и в 100 тысяч раз интенсивней, чем 65 миллионов лет назад шло вымирание динозавров. Ныне виды, уходят со сцены биосферы примерно в тысячу раз чаще, чем 5-7 тысяч лет назад, в эпоху палеолитической революции, приведшей к огромным перестройкам мира природы и мира людей. (Реймерс Н.Ф., 1978) Тогда присваива¬ющее хозяйство сменилось производящим, развились земледелие и скотоводство. А каковы нынешние прогнозы?

Виды не просто изменяются, меняется вся структура живого вещества. Крупных животных и растений сменяют более мелкие: копытных - грызуны, грызунов - растительноядные насекомые и т.п. Эволюционно изменчивые организмы вытесняют менее функционально подвижных организмов. Таким образом, одни виды дублируют другие. Но при этом меняются энергетические свойства системы. Мелкие особи требуют для жизни относительно больше энергии, чем крупные. Вместе с тем зрелые экосистемы для своего поддержания потребляют больше энергии, чем развивающиеся, находящиеся в переходных фазах.

Эти изменения энергопотребления вместе с изменением концентрации углекислого газа или плотности озонового слоя, несомненно, влияют на изменения климата Земли. Их результат (в совокупности с прямым антропогенным влиянием) - нарастающее глобальное опустынивание.

Под угрозой опустынивания находится при¬мерно 19% поверхности суши. Около 7% площади континентов уже превратилось в пустыню. Мысль «чем больше пустынь мы превратим в цветущие сады, тем больше цветущих садов мы превратим в пустыни, к сожалению, подтверждается. Живая природа не следует принципу Ле Шателье-Брауна: вместо того, чтобы всемерно сопротивляться воздействию человека, она идет по пути са¬моразрушения. (Никитин Д.П., 1986)

Покров живого вещества на планете резко меняется. Он сжимается подобно шагреневой коже. Да и сама кожа истончается, даже чисто в механическом смысле - исчезают леса, идет процесс деградации черноземов и т.п. Из-под ног человечества уходит фундамент, как непосредственной среды его жизни, так и экономи¬ческого развития.

Каждый биологический вид (и человек тут не исключение) может жить в довольно узких рамках той среды, к которой он ге¬нетически приспособлен. Если среда жизни изменяется быстрее, чем может наступить адаптация или переформирование вида в но¬вое образование, организм неизбежно вымирает.

Возрастающие темпы изменения среды обитания приводят к нарушению взаимосвязи между ней и человеком, снижению адаптационных возможностей организма. Среда обитания может содержать такие вещества, с которыми организм в ходе эволюции не сталкивался и поэтому не имеет соответствующих анализаторных систем, сигнализирующих об их наличии. В связи с этим оценить состояние здоровья человека, понять характер патологии в отрыве от анализа происходящих изменений в окружающей среде невозможно.(Новиков Ю.В., 1999)

Ресурсный базис любой экономики - природа. Она служит человеку средой обитания. Из нее люди черпают все необходимое для себя. Глобальное искажение биогеохимических циклов грозит тем, что природа станет иной, не той, к которой адаптировано современное хозяйство. Понадобится грандиозная перестройка.

Природа медленно деградирует в результате действия закона Вер¬надского. Если человеку еще более или менее доступно изменить админист¬ративными и экономичными методами, замедлить нарушения природы от хозяйственной деятельности, то заставить атомы химических веществ перемещаться как-то иначе, не так, как требует закон Вернадского, нельзя, не под силу человечеству. Можно лишь попытаться сохранить биогеохимические циклы. Для этого живое вещество планеты должно остаться в относительной целост¬ности: видовой состав мировой биоты необходимо спасти. (Вернадский В.И., 1987)

В конце хотелось бы сказать, что на данном этапе развития, в критической экологической ситуации от человечест¬ва требуется осмысление нового положения в биосфере Земли, чтобы оно причиняло наименьший вред окружающей среде. Для этого надо уже воспитывать новое поколение людей, имеющее в своих ресурсах новейшие технологии и с пониманием относящееся к проблемам взаимодействия человека и природы. Только тогда история человечества будет иметь свое продолжение.