Статья "Задачи с экологическим содержанием на уроках физики"

	задачи по физике с экологическим содержанием

 

Задачи составила:

учитель физики

МБОУ «СОШ №14»

Ветрова Ольга Михайловна

            Ангарск – второй по величине город Иркутской области (площадь – 290 км²). Экономический профиль г. Ангарска определяется промышленностью. Город занимает третье место в области по выпуску промышленной продукции. Основную роль в промышленности города играет химическая и нефтеперерабатывающая промышленность, в основе которой «Ангарская нефтехимическая компания» – крупнейшее акционерное общество, завод бытовой химии, завод полимеров. Из остальных отраслей промышленности наиболее значительны: цементно-горный комбинат, завод строительных материалов, кирпичный завод, завод железобетонных изделий, керамический завод.          

               Ангарск в списке городов России с наиболее неблагоприятной экологической обстановкой по состоянию на 2010 г. занимает третье место в Сибири и шестое место в России. Качество атмосферного воздуха  города определяется количеством выбросов веществ-загрязнителей в него.

            Согласно «Оценке экологически обусловленного риска нарушений здоровья населения г. Ангарска» НИИ Биофизики Ангарской государственной технической академии, состояние окружающей природной среды и здоровья населения города может быть отнесено к территории с чрезвычайной экологической ситуацией. На это влияют повышенные уровни содержания различных загрязнителей в атмосфере на протяжении почти 35 лет до 1997 года, а главное — очень высоким риском нарушений здоровья, связанным с загрязнением окружающей среды и другими неблагоприятными факторами.

Наибольший вклад в валовый выброс загрязняющих веществ вносят предприятия теплоэнергетики, нефтеперерабатывающей промышленности.

             Валовый объем выбросов вредных веществ в атмосферный воздух по данным Росстата представлен в таблице 1.

2004 год	2005 год	2006 год	2007 год	2008 год	2009 год	2010 год
137 тыс. тонн	130 тыс. тонн	141,8 тыс. тонн	168 тыс. тонн	227 тыс. тонн	185 тыс. тонн	207,4 тыс. тонн

              В городе Ангарске численность постоянного населения составила 233 567 человек по результатам переписи населения 2010 года, на начало 2011 года численность населения составила 240 600 человек.

             Задачи составлены на экологическом материале г. Ангарска, рассчитаны  для обучающихся основной школы 7-9-х классов.

Задача 1.

 

           Валовый объем выбросов вредных веществ в атмосферный воздух

г. Ангарска представлен в таблице 1. Используя данные таблицы, определите, на сколько процентов изменился выброс вредных веществ в атмосферный воздух за 2009-2010 года.

Дано:                              Решение:

m₁ =185·10⁶ кг           m = m₁+ m₂  - суммарная масса выбросов  

m₂ =207,4·10⁶ кг       m = 185·10⁶ кг +207,4·10⁶ кг = 392,4·10⁶ кг                   

    % - ?                      m – 100 %  

                                   x – 1 %                         

                                  x =    - масса выбросов на 1%    

    x =   = 3, 924 · 10⁶  кг

   ∆ m = m₂- m₁  - на сколько кг увеличились выбросы

   ∆ m = 207,4·10⁶ кг - 185·10⁶ кг = 22,4·10⁶ кг

   =  = 5,7 %  увеличились выбросы вредных веществ в атмосферный воздух  г. Ангарска с 2009 по 2010 год.

Ответ: количество выбросов увеличилось на 5,7 %.

Задача 2.

                                

       Автомобильный транспорт один из основных источников загрязнения окружающей среды. Его вклад в загрязнение атмосферы составляет 60-90 %    

Маршрутный автобус расходует за день 60 кг бензина. Сколько кубометров выхлопных газов выделяет в городе маршрутный автобус, загрязняя атмосферную среду, за один месяц? За один год?  Плотность выхлопных газов равна 0,002 кг/м³.

 Дано:                               Решение:

m= 60 кг                     m = V ρ    →     V =  N

ρ = 0,002 кг/м³                     V = 900 000 м³

N₁ = 30 дней              V = м³

N₂ = 365 дней

 

V = ?                              

Ответ:   маршрутный автобус за месяц выбрасывает 900 000 м³;

за год  10 950 000 м³   выхлопных газов в атмосферный  воздух г. Ангарска/

Задача 3.

             В расчете на каждого жителя Иркутской области количество вредных веществ, попавших в атмосферный воздух, составляет 252 кг. Используя данные переписи населения 2010 года, посчитайте, какое количество выбросов вредных веществ приходится на жителей г. Ангарска.

Дано:                          Решение:

m = 252 кг                 m _общ = m N

N = 240 600 чел.          m _общ = 252 кг · 240 600 чел. = 60 631 200 кг

 

m _общ = ?

Ответ: на жителей г. Ангарска приходится  60 631 200 кг выбросов вредных веществ в год.

Задача 4.  Ангарский район - свалка?

         По состоянию на 30.01.2010 г., за три года количество отходов на ангарском полигоне составило 404,5 тыс. кубометров или 80,9 тыс. тонн. «Из этих 80 тыс. тонн  60 тыс. – твердые бытовые отходы, 20 тыс. – строительный мусор, - сказал Путято». На 29.05.2012 г. на золоотвалах ангарских ТЭЦ скопилось 80 млн. тонн отходов.

           Рассчитайте площадь земельных угодий, занимаемых свалками и золоотвалами ТЭЦ, считая толщину слоя отходов, равной 10 м, а плотность отходов 250 кг/м³.  

Дано:                           Решение:

ρ = 250 кг/м³                     m = V ρ    →     V =  ;   S =

m ₁= 80,9 ·10⁶ кг          m = m ₁ + m ₂

m ₂ = 80·10⁹ кг             m = 80,9 ·10⁶ кг +  80·10⁹ кг = 80080,9·10⁶ кг                     

h = 10 м                        V =  = 320 323 600 м³

 S = ?                               S =  = 32 032 360 м²

Ответ: 32 032 360 м²  или 3203, 236 га это «грязная» земля.

Для сравнения: площадь Ангарского района составляет 115 тыс. га.

Задача 5.

            В этом году  в Сибири полыхали лесные пожары, причиной которых стало неосторожное обращение с огнем при выжигании прошлогодней травы на полях, пикники в лесах. В результате, которых сгорело 210  тыс. га лесов.

            Рассчитайте, сколько деревьев сгорело,  считая, что удельная теплота сгорания сосны 10·10⁶ Дж/кг, при сгорании лесного массива выделяется 32 ·10¹⁴ Дж энергии. Масса одного дерева в среднем 800 кг.

Дано:                         Решение:

q=10·10⁶ Дж/кг       Q = m·q   →  m =

Q = 32·10¹⁴ Дж       N =

m₁= 800 кг              m = 32·10⁷  кг

N - ?                         N = 400 000 штук деревьев

Ответ:  в лесных пожарах сгорело 400 тыс. штук деревьев.

При составлении экологических задач использовались:

1. Нестер Е.В. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ГОРОДОВ ИРКУТСКОЙ ОБЛАСТИ // Современные наукоемкие технологии. – 2005. – № 2 – С. 79-79

 2. Материалы Интернет - ресурсов:

www. yvision.kz

www. vitamarg.com

www. kultura.ptz.ru

www. ecology.by

Краткое описание документа:

2017 год объявлен в России годом экологии. В настоящее время большое внимание уделяется вопросам экологического воспитания в школе не только во внеурочное время, но и на уроках.

В статье "Задачи с экологическим содержанием на уроках физики" представлены примеры задач по физике, которые составлены на экологическом материале г. Ангарска. Подборка задач рассчитана для курса физики основной школы - для 7-9-х классов.