zabika.ru 1


Цель: Систематизировать знания учащихся об экологических проблемах окружающей среды, ознакомление с методами охраны окружающей среды. Формирование умений и навыков работы с различными источниками информации.

Воспитание бережного отношения к природе, развитие творческого экологически направленного мышления.
Задача: показать положительную роль химии в решении проблемы охраны окружающей среды.

В исчезнувших усадьбах были

Полонский, Майков или Фет,

Природу так они любили,

Как мы уже не любим, нет…

А. Городницкий.

Учитель.

Причина этому не та ли,

Что, удалясь от дел мирских,

Они свой век прокоротали

В орловских, курских и тверских?

Что парк их, дедами разбитый,

И луг за парком, и река –

Частицы их родного быта,

Устроенного на века?

Что эти ясные поляны

И облетевший этот сад

Не смог сгубить порубщик пьяный
Или бумажный комбинат?

Природа, в наши дни преступно

Искажены ее черты.

Так, женщина, что всем доступна,

Сберечь не может красоты.

И мы живем теперь за тем ли,

Чтоб, чувств сердечных не тая,

Обнять свою родную землю

И вдруг услышать: «Не твоя!»?



Проблема экологии – одна из важнейших мировых проблем современности. Ежедневно мы слышим предостережение: «Будущее Земли в опасности!», «Нам грозит экологическая катастрофа». В чем же опасность, и как ее избежать? На эти вопросы нам поможет ответить сегодняшняя конференция. В конференции примут участие журналисты, эколог, химик____

Журналист. Главные составляющие экологической проблемы – загрязнение незаменимых природных ресурсов: воздуха, воды, почвы – результатами деятельности человека.


Атмосфера – важнейший компонент окружающей среды, степень загрязнения которого прямо влияет на состояние природных экосистем и здоровье человека. Именно атмосфера становится чаще всего первичным природным объектом, непосредственно воспринимающим токсичные выбросы. Хочется знать, как чувствует себя атмосфера сегодня.

Эколог. С развитием химической промышленности все больше возрастает загрязнение окружающей среды отходами производств. Если наметившаяся тенденция сохранится, то через 25-30 лет количество углекислого газа в атмосфере достигнет 43 млрд. тонн, оксида серы(4) 355 млн. тонн, соединений азота 180млн. тонн, объем загрязненной воды составит 15 270 млрд. тонн. Ежегодно только в Западной Европе в атмосферу выбрасывается 25 млн. тонн оксида серы(4). Это приводит к выпадению кислотных дождей, Которые наносят огромный ущерб не только сельскому хозяйству, но и произведениям культуры и т.д. Расчеты специалистов в разных странах показывают, Что сейчас в атмосфере нашей планеты находится 2 биллиона тонн углекислого газа, предполагают, что его содержание может увеличиваться в 2-5 раз. Это может вызвать парниковый эффект – уменьшение теплоотдачи Земли в космос, а, следовательно, и таяние ледников, изменение климата, затопление части суши.

Журналист. Позвольте не согласиться. Миллионы лет дым и загрязняющие вещества поступали в атмосферу в результате извержения вулканов, пыльных бурь. Но, тем не менее, экологическая катастрофа не грозила?

Эколог. Да, это так. Но прежде атмосфера была способна нейтрализовать эти естественные загрязнители. Например, угарный газ СО и сернистый газ SO2 со временем превращались в углекислый газ СО2 и сульфаты, которые усваивались растениями. Так без углекислого газа невозможен процесс фотосинтеза в растениях:

nCO2 + mH2O Cn(H2O)m + nO2


С тех пор как люди научились пользоваться огнем, к природным источникам загрязнения прибавились новые. Но и с этими избыточными поступлениями загрязнителей природа длительное время справлялась. Так продолжалось до наступления эпохи промышленной революции. С середины 20 века к источникам загрязнения атмосферы добавился транспорт, и количество транспортных средств постоянно растет. (слайд, химия 8-11, с. 49)

Журналист. А что на это скажет инспектор государственной службы наблюдения и контроля за уровнем загрязнения природной среды

Инспектор ГСНК. (государственной службы наблюдения и контроля за уровнем загрязнения природной среды)

Известно, что в выхлопных транспорта присутствуют оксиды серы и азота, которые взаимодествуют с влагой воздкха, образуя кислоты:
SO2 + H2O = H2SO3

4NO2 + 2H2O + O2 = 4HNO3

Мы провели эксперимент: поместили лист растения в кислоту. Посмотрите, что получилось.

Биолог. Разрешите пояснить. Токсическое действие кислотных осадковна растительность связано с нарушением воскового покрова листьев, что делает растения более уязвимыми для насекомых и грибковых заболеваний. Кроме того, сернистый и другие газы проникают в устьица листовой пластинки, где образуют с межклеточными жидкостями кислоты, поражающие клеточные структуры.

Инспектор ГСНК. Разрешите мне продолжить. Результат бурного развития автомобильного транспорта – повышение концентрации свинца в воздухе и почве. В некоторых крупных городах люди вдыхают за день от 16 до 60 мг свинца, причем примерно треть его адсорбируется в организме. Кроме того, следует заметить, что каждый автомобиль за год дает 10 кг резиновой пыли, а за 1000 км пробега потребляет столько кислорода, сколько его водитель за целый год.

Журналист. Таким образом, интенсивное развитие промышленности и транспорта неизменно ведет человечество к экологической катастрофе.


Кислотные дожди,

Озоновые драмы..

Отдушины не жди –

Беда гудит над нами.

Но должен же быть выход из сложившейся ситуации? А что можно сказать о роли химии в защите атмосферы от загрязнения?

Химик-технолог. Оптимальная мера защиты атмосферы от вредных выбросов – рациональная организация новых производственных процессов и совершенствование существующих. Максимального сокращения вредных выбросов в атмосферу можно достигнуть путем применения замкнутых, циклических процессов, безотходных технологий, совершенствованием механизмов, переходом к новым источникам энергии. Например, производство серной кислоты уже сейчас использует оксиды серы (около30%), которые ранее выбрасывались в окружающую среду предприятиями цветной металлургии. Воздушные бассейны городов становятся чище при замене твердого топлива газообразным.

Но физические методы очистки не могут окончательно решить проблему предотвращения попадания вредных веществ в воздушный бассейн. Провести более тонкую очистку или обезвредить токсичные вещества позволяют химические методы. К ним следует отнести адсорбцию, хемосорбцию и каталитическую очистку газов. Например, на сернокислотном производстве отходящий газ очищают от оксидов серы хемосорбцией (поглощением) аммиачной водой при низкой температуре. При нагревании полученного раствора выделяется концентрированный, пригодный для производства серной кислоты оксид серы(4) и регенерируется аммиачная вода. Примеси оксидов азота в азотнокислотном производстве поглощают раствором соды или щелочи, а тетрафторид кремния SiF4 в производстве суперфосфатов и других фосфорных удобрений – водой. Для поглощения углекислого газа и сероводорода из отходящих газов используют раствор атаноламина при температуре 20-25 0С:

2NH2CH2CH2OH + H2O + CO2 (HOCH2CH2NH3)2CO3$

2NH2CH2CH2OH+H2S (HOCH2NH3)2 S.

При 1000С газы десорбируются их используют в промышленности: сероводород – для производства серной кислоты или серы, а углекислый газ – для получения карбамида, соды и «сухого льда».

Сероводород может быть удален хемосорбцией гидроксида железа(3) с добавлением оксида кальция:
Fe2O3 . xH2O+3H2S = Fe3S3 . xH2O + 3H2O.
Затем образующийся сульфид железа(3) окисляют воздухом до свободной серы:
2Fe2S3 . xH2O + 3O2 = 2Fe2O3 . xH2O + 6S.
Этим же методом очищают газы от паров ртути, цианистых и органических соединений. Оксид углерода(2) улавливают медно-аммиачным раствором при низкой температуре и высоком давлении.

Каталитические методы очистки газов основаны на взаимодействии удаляемых веществ с одним из компонентов газовой смеси или со специально добавляемым в смесь веществом. Например, оксид углерода(2) каталитическим гидрированием превращают в метан и воду.

Для борьбы с «лисьими хвостами» азотно-туковых заводов успешно применяют установку каталитической очистки газов, работающую на две стадии. На первой методом так называемой мокрой сушки улавливают нитрозные газы в виде капель, тумана, при этом они превращаются в 50% азотную кислоту. На второй стадии газы дожигают в присутствии катализаторов:

N2O3 + 2NH3 = 2N2 + 3H2O;

4NH3 + 3O2 = 2N2 + 6H2O.

При получении серной кислоты применяют двойное контактирование, суть которого в том, что после улавливания продуктов реакции оксида серы(4) с кислородом и серного ангидрида с водой оставшуюся газовую смесь снова отправляют в контактный аппарат с катализатором.


Журналист. Как видим, роль химии в защите атмосферы от загрязнения достаточно велика. Нельзя ли при помощи химии очистить атмосферу и устранить хотя бы отчасти тот вред, что успели нанести ей люди? Например, уменьшить количество углекислого газа, который накопился в атмосфере за последние десятилетия в результате интенсивной деятельности человека.

Химик-технолог.

Способы улавливания углекислого газа были разработаны уже давно. Для этого можно использовать установки для разделения жидкого воздуха – при 570С углекислый газ вымораживается. Поставить сепаратор, отделяющий замерзшее вещество, в такие промышленные установки не составляет большого труда. Второй способ – выделение оксида углерода(4) из смеси газов с использованием искусственных полупроницаемых мембран. Например, такие полимеры, как полисульфоны, пропускают углекислый газ в 6 раз лучше, чем кислород. Они-то и могут быть использованы в качестве мембран.

Журналист. Всякий раз, когда заходит речь о возможности жизни на других планетах, нас интересует присутствие на них воды. Без воды существование жизни невозможно. И хотя на земле много воды, использовать можно только пресную воду, а ее не более 1% от всего запаса. К тому же человечество своей деятельностью загрязняет ее.

Традиционно все жидкие отходы и сточные воды с самыми различными загрязнителями в канализационные системы или водоемы. В промышленных регионах загрязнение водных экосистем превратилось сегодня в важнейшую экологическую проблему.

Врач СЭС. Токсичные вещества, поступающие в водоемы, можно подразделить на два класса: соединения тяжелых металлов и органические вещества синтетического происхождения. И те и другие, поступая в живые организмы, нарушают их нормальное функционирование, что приводит к развитию тяжелых заболеваний, появлению мутаций, врожденных дефектов у детей. Кроме того, они могут вызывать заболевания печени, почек, снижение иммунитета.


Журналист. Каков оптимальный путь возвращения воде прозрачности и чистоты?

Химик. Наиболее токсичные примеси сточных водпревращают в менее токсичные соединения химическими способами: путем нейтрализации, окисления, восстановления и т.д. В особую группу очистки вод следует выделить хлорирование и озонирование.

Журналист. Безусловно, мы увидели, что прогресс не стоит на месте.

Для многих крупных городов проблема загрязнения воздуха и воды остается серьезной. В городе с населением один миллион человек за день потребляется: кислорода – 31 500 т., Воды – 625 000т, Горючего 9500т, пищи – 2000т. При этом образуются отходы: углекислого газа – 28 500т, сточных вод – 500 000т, оксида углерода(2) 450т, пыли – 150т, твердых бытовых отходов – 800 000м3.

Но люди пытаются изменить создавшуюся ситуацию. Вузы готовят специалистов по охране природы. Вы тоже можете в будущем стать настоящими защитниками природы. Приобретайте знания, развивайте необходимые качества личности.

Учитель. Ребята, будущее Земли в ваших руках. И сегодня я уполномочена вам в наследство от старшего поколения, передать незаменимые ресурсы нашего края: здоровый воздух, чистую воду, благодатную почву – три сокровища нашей земли. Берегите их! Полюбуйтесь красотой родного края. Я хочу закончить нашу конференцию стихотворением


Объяснение в любви.
Принакрылась вся деревня

Нежным снежным серебром.

Как невинная невеста

Смотрит ласково кругом.
Как в такую не влюбиться?

Красотой она манит.

Серебрится снег под солнцем,

Речка чистая журчит.
Не люблю я шумный город,

Ближе мне родимый край:

Ширь родных лугов и пашен,

Сада сказочного рай.
Дремлют сонные березы,

Приумолкли соловью.

Слушай, милая сторонка,


Объяснение в любви.

Родимый край.
Нежные лучи рассвета

Обласкали землю поутру.

Как непрошенные капельки – слезинки

Стряхивают листики росу.
У реки две ивы, наклонившись,

Как подруги шепчутся со мной,

И береза у знакомой тропки

Поделилась тайною одной.
Я бегу и улыбаюсь ветру,

Радуюсь туману над рекой.

Кажется, нельзя налюбоваться

Этой нежно скромною красой.
Солнца лучики со мной играют,

Они любят Родину, как я!

Ведь недаром мамой называют

Милые родимые края.