Конспект урока на тему "Современные проблемы утилизации мусора. Мусор-дело серьезное!"

Тема урока:                   Мусор – дело серьезное!

                  Цель урока:

1.     Ознакомить учащихся с проблемой утилизации мусора, основными характеристиками наиболее распространенного мусора, тремя основными путями утилизации мусора;

2.     Воспитание бережного отношения к своему здоровью, природе;

3.     Воспитание патриота своего села, своей школы, деятельного хозяина своей малой родины.

Оборудование: компьютер, видеопроектор, материалы газет, журналов, план школьной территории.

Ход урока:

I.                   Вступительное слово учителя.

Начиная с 60-х годов XX века, становятся очевидными стихийные последствия деятельности человеческого сообщества: выявляемое нарушение экологических равновесий в природе, необратимый выброс вещества из естественных биогеохимических круговоротов, определяющих, как известно, единство и целостность биосферы. С этого времени становится очевидным, что весь накопленный потенциал не только химии, но и других естественных наук, должен быть сосредоточен на поиске наиболее эффективных способов сохранения среды обитания человека. Основной задачей становится поиск таких форм взаимодействия Человека и Природы, которые бы обеспечивали совместное развитие биосферы и человеческой популяции как её неотъемлемой составной части. Биосфера может прожить без Человека. Человек существовать вне биосферы не может.

При этом значительная часть проблем современной экологии не может быть решена без рассмотрения их с точки зрения химии как науки о веществах и их превращениях, а это в свою очередь, несомненно, будет способствовать дальнейшему прогрессу химической мысли. Академик А.Е.Арбузов утверждал: «Будущее химии – в подражании живой природе».

Каждый из нас выбрасывает огромное количество мусора. Так, среднестатистический горожанин выбрасывает за год более 360 кг твердых бытовых отходов. И это только отходы, так сказать, индивидуального потребителя. Сюда не входят ни строительные, ни промышленные отходы. Причем мы выбрасываем мусор как организованно (в помойные ведра, урны и тд.), так и неорганизованно (куда попало).  Если весь мусор, выброшенный за год жителями Москвы, распределить ровным слоем по городу, толщина была бы около 10см. Чтобы не утонуть в грудах мусора и не отравиться продуктами его разложения, его надо как-то утилизировать, или, проще говоря, куда-то девать.

Утилизация мусора - одна из важнейших проблем современной цивилизации. Особенно тяжело утилизировать неорганизованно выброшенный мусор, так как помимо проблем, характерных для утилизации мусора вообще, возникает проблема сбора неорганизованно выброшенного мусора.

Пока что человечество придумало три принципиально разных пути утилизации мусора: организация свалок, вторичное использование отходов и сжигание их. Однако ни один из них нельзя признать абсолютно приемлемым.

 

Давайте познакомимся с характеристиками основных типов бытового и наиболее распространенного строительного мусора.

Ученики делают сообщения по приготовленным слайдам.

 

Слово предоставляется ученику, подготовившему сообщение по теме «Вторичная переработка мусора»

Вторичное использование отходов – наиболее  ресурсосберегающий путь, но он не всегда рентабелен как в экономическом, так и в экологическом плане. Здесь существует ряд проблем.

Первая проблема заключается в том, что прежде чем мусор использовать, его необходимо рассортировать. Бумага, железяки, битое стекло – все должно находиться отдельно. Очевидно, что рассортировать мусор, уже поступивший на свалку, практически невозможно – автоматов таких нет,  а люди работают очень медленно, да и вредно это для здоровья. Поэтому и сортировать мусор надо в тот момент, когда его выбрасывают. Значит, каждый человек должен завести отдельное ведро для пищевых отходов, бумаги, пластмассы и тд. Такой подход приживается в деревнях, но в городах подобные идеи внедрит трудно. Хотя в некоторых зарубежных странах на улицах уже появились отдельные контейнеры для разных типов мусора, но этой акции предшествовала мощная рекламная компания. В нашей стране эксперимент по раздельному сбору мусора начат в г.Пущино, однако говорить о каких либо результатах этого эксперимента пока рано.

Вторая проблема – доставка мусора к месту переработки. Если мусора и потребителей продуктов его переработки много, то и заводов, способных перерабатывать отходы такого типа, можно понастроить много. Тогда, например, битое стекло, собранное с окрестных  свалок, будут перерабатывать на многочисленных стеклозаводах. А как быть с электрическими лампочками? В каждой лампочке содержится несколько десятков миллиграммов молибдена и вольфрама – редких и ценных металлов. Вторичная переработка этих металлов требует высокой температуры (температура плавления молибдена - 2620⁰С, вольфрама -3387⁰С). Для поддержания высокой температуры необходим реактор большого объема (иначе все тепло, вырабатываемое в реакторе небольшого объема, будет уходить через его стенки, имеющие относительно большую площадь). Поэтому в каждом городе завод, производящий электрические лампочки, а соответственно, и перерабатывающий молибден и вольфрам, не построишь – произойдет затоваривание. В России всего несколько таких заводов. Таким образом, чтобы утилизировать молибден и вольфрам, надо объехать все помойки, собрать на каждой несколько выброшенных лампочек и везти их за тридевять земель. На все это нужен бензин – тоже не дешевое и невозобновляемое сырьё, выделяющее при сгорании токсичные вещества. Вот и получается, что вторичная переработка лампочек при всей ее кажущейся привлекательности, занятие накладное. По той же причине не стоит организовывать централизованный сбор мусора для вторичного использования в деревнях и селах.

Третья проблема заключается в том, что мусор – сырье принципиально не стандартизируемое, т.е. каждая новая партия мусора, поступившая на переработку, будет заметно отличаться от предыдущей по целому ряду параметров. Поэтому мусор невозможно использовать для производства высококачественной продукции.

Слово предоставляется ученику, подготовившему сообщение и слайды по теме «Вывоз мусора на свалку».

Вывоз мусора на свалку – самый дешевый, но при этом самый недальновидный способ его утилизации. Недальновидный он в первую очередь потому, что мусор остается мусором. Свалки (особенно вокруг крупных городов) занимают огромные площади. Ядовитые вещества, оказывающиеся на свалках (в отработанных батарейках, аккумуляторах, термометрах и т.д., а также в гниющих пищевых продуктах и разлагающихся пластмассах), проникают в подземные воды, которые часто используют в качестве источников питьевой воды, развеиваются ветрами по окрестностям и тем самым наносят ущерб окружающей среде. Кроме того, в результате процессов гниения без доступа воздуха образуются различные газу (метан, этилен, сероводород, фосфин), которые также не освежают атмосферу вокруг свалки. Некоторые продукты гниения (в первую очередь дифосфин Р₂Н₄) способны самовоспламеняться, поэтому на свалках регулярно возникают пожары, при которых в атмосферу выбрасываются сажа, фенол, бенз-а-пирен и прочие ядовитые вещества.

Тем не менее свалки мусора могут оказаться полезными. Так, строительным мусором (особенно остающимся после разрушения старых домов) засыпают овраги, ямы и т.д. Поскольку основная часть строительного мусора по составу аналогична природным камням, большого ущерба природе такое использование не наносит (при условии, что к строительному мусору не примешан бытовой). На Западе существует и уже осуществляется проекты рукультивируемых свалок. Во-первых, такие свалки дренируют, чтобы не допустить проникновения вод со свалки в подземные водоносные горизонты. Во-вторых, их вентилируют, чтобы не допустить образования горючих и ядовитых газов. Мусор на свалку насыпают так, чтобы ее поверхность была ровной. На такую свалку свозят мусор в течение нескольких лет, после чего ее на десяток лет оставляют «созревать», то есть ждут, пока все быстроразложимые продукты разложатся и свалка осядет. После этого на поверхность насыпают почву, на ней сажают траву и деревья, устраивают парк. Все бы хорошо, только это весьма дорогостоящий и долговременный процесс.

Слово предоставляется ученику, подготовившему сообщение по теме «Захоронение мусора».

Захоронение-закапывание в землю. Захоронение мусора не дает пыли, разлетающейся вокруг свалки, не так портит ландшафт. Но тогда мусор находится ближе к грунтовым водам. К тому же процесс захоронения мусора – процесс достаточно дорогостоящий. Оно эффективно в том случае, если надо обезвредить небольшое количество мусора, то есть на садовых участках, в небольших деревнях или в походах. Захороненный мусор (если его объемы невелики) разлагается гораздо быстрее, чем валяющийся на поверхности, и не портит пейзаж.

Слово предоставляется ученику, подготовившему сообщение и слайды по теме «Сжигание мусора».

Мусор при сжигании должен превратиться в газообразные продукты (углекислый газ, водяной пар, азот), которые развеялись бы в воздухе и включились в естественный круговорот. Однако действительность отличается от идеи.

Во-первых, не весь мусор горит. В частности, железо, содержащееся, например, в сломанных бытовых приборах. Многие горючие отходы (дерево, бумага) при сгорании дают золу, масса которой может составлять несколько процентов от массы исходного мусора. Поэтому все шлаки, которые остаются после сгорания, все равно приходится вывозить на свалки. Во-вторых, мусор содержит много влаги и трудносгораемых материалов, поэтому горит плохо. Неполное сгорание мусора приводит к выбросу огромного количества сажи и вредных органических соединений, таких как фенол и его производные, бенз-а-пирен и диоксины. Чтобы подобные вещества не выделялись, температура сгорания мусора должна быть выше 1200⁰ С, но при простом сгорании температура редко превышает 800⁰ С. Приходится либо не давать энергии сгорания мусора рассеиваться, либо специально подогревать горящий мусор. Первое требует разных технических ухищрений, второе – расхода большого количества энергии, которую получают при сжигании различных видов топлива, а это в свою очередь приводит к дополнительному загрязнению окружающей среды. Есть проекты по сжиганию мусора в расплавах солей, расплавленном железе и т.д. Были даже идеи добавлять мусор в доменные печи, что вряд ли улучшило бы качество получаемого чугунв. В любом случае сжигание мусора – процесс, требующий специальных мер безопасности. Иногда имеет смысл прибегать к сжиганию мусора на садовом участке или деревенском огороде. При этом весь сжигаемый мусор должен быть горючим, более или менее сухим и не должен содержать пищевых отходов и хлорсодержащих пластмасс. При этом устраивать из мусора костер нежелательно – большая часть бытовых отходов (тряпье, пластик…) горит медленно и сгорает неполностью. Поэтому сначала надо разжечь костер из хорошо горящих дров, а уж затем постепенно кидать в него мусор. Таким же образом можно сжигать мусор и в печи.

Слово учителю. Утилизация мусора – дело непростое и небезопасное. Поэтому имеет смысл наряду с разработкой методов его утилизации каким-то образом уменьшать количество мусора на душу населения. К сожалению, в настоящее время наблюдается обратная тенденция: эта величина, во всяком  случае в крупных городах, растет, в первую очередь, за счет упаковки для пищевых продуктов и различных предметов одноразового пользования (посуда, салфетки, памперсы и т.д.). Изменение этой тенденции – важная задача, которая, к сожалению, выходит далеко за рамки одной химии.

IV Далее учитель знакомит с решением этой проблемы в нашей республике, в нашем районе (карта экологически опасных зон РТ), используя материалы газет, журналов (в частности материалы «Экологической газеты»).

Вывод: на мусоре можно делать хорошие деньги! Мусор – это богатство!

V. Учащимся заранее, за неделю до урока, были розданы чертежи школьной территории. Ученикам надо предложить свой проект озеленения, благоустройства школьного двора.

Слово учащимся для защиты проектов.

Подвести итоги урока, поставить и прокомментировать оценки, пригласить на субботник по уборке территории школы, села, своих дворов.

                                       Рассматриваемые вопросы:

1.     Важнейшая проблема цивилизации.

2.     Пути утилизации мусора.

3.     Характеристика основных типов ТБО.

4.     Мусор – это богатство!

5.     Как решить проблему утилизации мусора у нас в школе, в селе.