Урок географии экологической направленности в 8 классе "Россия в огне"

Цель проекта: привлечение внимания школьников к проблемам лесных пожаров в Республике Марий Эл.

Задачи:

1.      Выяснить причины возникновения катастрофической ситуации с пожарами в России и Республике Марий Эл летом 2020 года.

2.      С помощью проведенных математических расчетов показать степень ущерба, нанесенного лесными пожарами 2010 г. здоровью жителей Марий Эл.

3.      На примере моделирования варианта использования сгоревшего леса, продемонстрировать экономическую составляющую ущерба от лесных пожаров.

В ходе работы над проектом обучающимися 6-х классов были проведены два расчетно-статистических исследования.

Введение

На земле нет ни одного человека, чья жизнь не была бы связана с лесом, жизнью дерева. Без дерева сегодняшняя жизнь просто немыслима. Однако с каждым годом лес все больше нуждается в защите, в восстановлении того, что бездумно истребляется. Ведь лес – наше природное богатство!

 Глава 1. Лесные пожары 2010 года

Летом 2010 года на всей территории сначала Центрального федерального округа, а затем и в других регионах России возникла сложная пожарная обстановка из-за аномальной жары и отсутствия осадков.

Основная причина пожаров 2010 г. — нарушение правил пожарной безопасности в лесах и на прилежащих территориях. Причиной возникновения многих крупных лесных пожаров стали палы сухой травы на прилегающих землях сельскохозяйственного назначения (обеспечением пожарной безопасности на этих землях в настоящее время практически никто не занимается) и нарушение гражданами простейших правил пожарной безопасности в лесах и на торфяниках (не затушенные костры, окурки и т.п.). Так например, в Брянской области в 2010 г. 82% пожаров возникли из-за неосторожного обращения с огнем населения, 12% по причине сельскохозяйственных палов, 2% — на местах лесозаготовок, 4% — грозы, короткое замыкание электропередач, от горящих свалок (Управление…, 2010). В

Оренбургской области из-за неосторожного обращения людей с огнем в лесу возникло 94% пожаров, 5,5% — по причине сельскохозяйственных палов, 0,5% — грозы. Не исключено, что в 2010 г. в условиях продолжительной засухи и высокой температуры воздуха доля самовозгораний лесной подстилки в результате преломления солнечных лучей в осколках стекла была выше средней.

Причиной катастрофического масштаба лесных и торфяных пожаров стало прекращение профилактической работы по предупреждению пожаров и разрушение механизмов выявления и тушения пожаров на ранних стадиях, то есть ликвидация государственной лесной охраны. Ситуацию усугубила неопределенность статуса многих территорий, неясность зон ответственности различных ведомств и организаций за тушение пожаров на землях тех или иных категорий. Так, большинство крупных торфяных пожаров в 2010 г. возникло на землях запаса.

    По данным МЧС, с начала пожароопасного периода и до 7 сентября 2010 г. на территории Российской Федерации возникло 30 376 очагов природных пожаров на общей площади 1,25 млн. га (в т. ч. 1 162 очагов торфяных пожаров на общей площади 2 092 га). По данным Росльхоза площадь лесных пожаров составила около 1,5 млн. га. В период с конца июля до середины августа за сутки в стране (в основном, в ее Европейской части) возникало до 400 пожаров. По данным Института космических исследований РАН (использовались приборы MODIS со спутников Terra и Aqua), по состоянию на 18.08.2010 на территории РФ было пройдено огнем 5,8 млн. г.

В  республике Марий Эл. С начала пожароопасного периода до 24 августа зарегистрирован 421 лесной пожар, которые уничтожили 55,4 тыс. га лесов.

Главной причиной того, что пожары в 2010 г. вышли из-под контроля и распространились на огромную площадь, стало разрушение в ходе административной реформы 2000-2006 гг. сложившейся на протяжении двух столетий системы государственного управления лесами, начавшееся в 2000 г. с ликвидации самостоятельной Федеральной службы лесного хозяйства и Государственного комитета по охране окружающей среды, продолженное разрушением централизованной системы управления лесами на землях сельскохозяйственного назначения (2005 г.) и завершенное принятием нового лесного законодательства (Лесного кодекса и ФЗ «О вступлении в силу Лесного кодекса») в 2006 г.

Глава 2.Некоторые особенности нового лесного законодательства и государственной системы управления лесами, способствовавшие пожарной катастрофе в лесах России 2010 года

 Превращение леса в движимое имущество. По Лесному кодексу 2006 г. с 1 января 2007 г. лес перестал быть экосистемой — неразрывным экологическим единством лесной растительности, животного мира и почвы, и стал только древесиной — движимым имуществом. Леса теперь могут продаваться отдельно от земли. Животный и растительный мир леса, вся лесная экосистема при продаже леса не защищены нормами лесного, земельного или гражданского законодательства.

Ликвидация государственной лесной охраны. Новый Лесной кодекс фактически упразднил государственную лесную охраны — систему лесников, постоянно находящихся в лесу, способных выявлять начинающиеся пожары и быстро приступать к их тушению. До нового Лесного кодекса, борьба с пожарами была одной из основных задач государственной лесной охраны. Лесники обходили свои участки леса, круглогодично ведя профилактику предотвращения пожаров. В каждом лесхозе действовали система наблюдательных пунктов и вышек для выявления пожаров на ранних стадиях, когда их можно быстро потушить, был штат сотрудников, специально обученных и экипированных для тушения лесных пожаров, со специальным оборудованием для пожаротушения. В пожароопасные сезоны для своевременного выявления пожаров привлекались временные работники и добровольцы. Новый Лесной кодекс оставляет за государством лишь надзор и контроль — проверочную деятельность. Вместо более чем 70 тысяч лесников-обходчиков, для которых охрана леса хотя бы формально была главной обязанностью (особенно в пожароопасный период), в настоящее время имеется около 12 тысяч административных работников лесного хозяйства, для которых одной из многочисленных задач является осуществление лесного надзора и контроля.

Функционировавшая ранее в лесхозах сеть пожарно-химических станций (ПХС) и пожарных наблюдательных пунктов (ПНП) сейчас распределена между множеством разобщенных организаций с различной правовой формой.

Ликвидация экономически жизнеспособных лесохозяйственных предприятий, обеспечивающих выполнение государственных задач в области лесного хозяйства, в том числе осуществлявших наземную охрану лесов. Новый Лесной кодекс не предусматривает существование таких предприятий, обеспеченных долгосрочным финансированием из бюджета или из доходов, получаемых от использования закрепленных за ними лесов. Бюджетное финансирование таких предприятии минимально и предоставляется лишь на год по итогам аукционов, а возможности ведения ими хозяйственной деятельности, приносящей доходы для направления их на нужды лесного хозяйства, резко ограничены. Вместо примерно 200 тысяч работников, занятых в государственных лесохозяйственных организациях до 2007 г., ныне имеется менее 50 тысяч работников. Во многих регионах

увольнение значительного числа работников лесохозяйственных организаций происходило перед началом пожароопасного сезона 2010 г. Общее число занятых в государственных лесохозяйственных организациях, за 2007-2010 гг. сократилось вчетверо.

С 2007 г. нехватка квалифицированных работников с опытом тушения именно лесных пожаров нарастала. В жаркое и сухое лето 2010 г. для тушения многочисленных пожаров просто не хватило людей, имеющих навыки тушения пожаров именно в лесах. Эта нехватка не может быть компенсирована привлечением работников государственной пожарной охраны (МЧС), имеющих опыт тушения пожаров в населенных пунктах и на промышленных объектах.

Отсутствие единой централизованной системы авиационной охраны лесов и тушения крупных лесных пожаров. В соответствии с Лесным кодексом 2006 г., полномочия по тушению лесных пожаров переданы органам государственной власти субъектов Российской Федерации (кроме трех — Московской области, Москвы и Санкт-Петербурга). Ликвидировано 24 филиала ФГУ «Авилесоохрана», обслуживавших 2/3 охраняемой территории лесного фонда. Они заменены на разрозненные учреждения по авиационной охране лесов в менее чем в половине субъектов РФ. Разрушена единая система управления авиационной охраной лесов, а также система подготовки кадров для этой деятельности и исключена возможность быстрой переброски сил и техники между регионами. Если раньше решение о направлении огнеборцев из одного региона в другой могло приниматься в течение часов, то теперь на принятие и выполнение таких решений требуются недели. Опыт и силы прибывших (с запозданием) из восточных регионов страны специалистов часто не использовались эффективно в силу проблем межведомственного взаимодействия.

До первой половины 1990-х гг. до 85% лесных пожаров обнаруживалось с помощью авиации (Авиалесоохрана, 2009) и до 45% пожаров были потушены с применением авиации (Воробьев и др., 2004). В последние годы с воздуха выявляется не более трети пожаров (Владимиров, 2010).

«Авиалесоохрана» имела 106 единицами летной техники и при необходимости арендовало борты других авиакомпаний. Так, в 2006 г. в патрулировании и тушении было всего задействовано более 300 воздушных судов (для сравнения: в 2010 г. всеми ведомствами было задействовано значительно меньше — см. раздел 2). К 2010 г. в авиационной охране лесов страны воздушных судов осталось около 50, при этом степень готовности техники не превышает 50%. До 2006 г. из 6 тысяч сотрудников «Авиалесоохраны» около 3 тысяч были сотрудниками десантно-пожарной службы (в 2010 г. — вдвое меньше).

Побочным эффектом раздробления единой авиационной охраны лесов стало резкое удорожание стоимости авиаработ, что в условиях снижения бюджетного финансирования еще больше снизило эффективность охраны лесов с воздуха.

Глава 3. Последствия

Экономический ущерб:Материальный ущерб от пожаров (затраты на борьбу и помощь погорельцам) МЧС оценивала к 19 августа в 12 млрд. руб. Это не включает оценку ущерба движимому и недвижимому имуществу, погибшему в огне. По данным МЧС, выведено из строя свыше 2700 пожарных автомобилей, более 250 км рукавных ходов и линий были повреждены огнем и не подлежат восстановлению. По данным Минрегиона, на 25 августа объем материальной помощи пострадавшим составляет 7,7 млрд. руб. По сообщениям газеты «Коммерсантъ», на 21 августа общие государственные расходы на тушение пожаров составили 19 млрд. руб.

Ущерб экологии:При лесо-торфяных пожарах 2010 г. в атмосферу поступило огромное количество взвешенных частиц («черный углерод»), “парниковые” и химически активные газы (окись углерода, оксиды азота, диоксид серы), органические соединения (аммиак, формальдегид, фенолы, бенз(а)пирен, альдегиды, диоксины) и другие соединения. По данным со спутников НАСА «Терра» и «Аква», мощные потоки горячего воздуха и дым от крупного лесного пожара на границе Рязанской и Нижегородской областей (в 10 км восточней Елатьмы), поднимался до высоты 12 км и попал в стратосферу вызвав образование облака-пирокумулюса (что обычно происходит только при извержении вулканов).Трудно определить стоимость основных экосистемных услуг, которые предоставляли сгоревшие леса (поглощение двуокиси углерода, выделение кислорода, защита почв и водоемов и др.). В результате пожаров ухудшится санитарное состояние выживших древостоев, увеличится глубина промерзания почвы (в связи с ликвидацией лесной подстилки), усилится поверхностный сток и водная эрозия на больших территориях, повысится вероятность наводнений при выпадении обильных осадков и быстром снеготаянии.

Пожары 2010 г. внесут вклад в потепление Арктики: часть («черного углерода»), попавшей в атмосферу в результате этих пожаров, отложится на снегу и льдах Арктики, чем вызовет их более интенсивное таяние.

Ущерб здоровью населения

Интенсивное задымление (иногда видимость не превышала 30-50 м) затронуло все регионы ЦАО. Многие вещества, находящиеся в дыме от торфо-лесных пожаров, наносят ущерб здоровью населения.

По данным Министерства Здравоохранения и социального развития в июле 2010 г. число смертей по России в годовом исчислении выросло на 8,6% (в январе-июне смертность сокращалась). В некоторых из охваченных пожарами и/или задымлениями регионах смертность в июле 2010 г. (по сравнению с июлем 2009 г.) выросла более значительно

      Глава 4. Математический расчет степени ущерба, нанесенного лесными пожарами 2010 г. здоровью жителей Марий Эл.

Исследование №1

Этапы работы над задачей:              

1.      Определить  площадь сгоревшего леса в РМЭ за лето 2010 года.

2.      Вычислить объём кислорода, выделяемого одним деревом в сутки.

3.      Найти  среднюю плотность  деревьев по РМЭ.

4.      Вычислить количество людей, которые могли бы дышать  кислородом  деревьев, если бы они не  сгорели

Решение

1.Площадь сгоревшего леса  55 500 га или 555 км2

2.Узнали , что 1 дерево выделяет около 180 литров кислорода в сутки. Этот объём кислорода необходим для дыхания 3 человек, значит для одного человека -60  литров в сутки.

3.Средняя плотность деревьев  по РМЭ 7 000 деревьев на  1 км2 .  Вычислим  объём кислорода с 1 км2 площади : 180 х 7000 = 1 260 000 л в сутки.

4.Вычислим объём кислорода со всей площади сгоревшего леса: 1 260 000 х 555 км2 = 699 300 000 л в сутки.

5.Вычислим  количество людей, которые могли бы дышать  сутки  кислородом ,если бы  деревья не сгорели :  699 300 000  : 60 = 1 165 500 человек.

Исследование №2

Определение количества учебников «Математика 6 класс» авт. И.И. Зубарева, А.Г.Мордкович, М: “Мнемозина”, 2009,которые можно было бы изготовить из леса, который  сгорел в РМЭ в 2010 году.

Этапы работы над задачей:

1.      Вычислить площадь одной страницы учебника .

2.      Умножить результат на количество листов  учебника (посмотреть количество страниц и вычислить количество листов).

3.      Умножить на тираж учебника (посмотреть тираж).

4.      Выразить результат в квадратных метрах.

5.      Найти в Интернете какую площадь лесных угодий вырубают, чтобы получить 1000 м2 бумаги (ответ: на 1000 м2 требуется  0,25  га леса).

6.      Сколько  нужно вырубить леса, чтобы создать тираж учебника?

7.      Определить, какое количество учебников можно было бы изготовить из леса,  который  сгорел в РМЭ в 2010 году?

Решение:

n  Размеры одной страницы учебника 16,5 см на 21,5 см, т.е. площадь равна 16,5 см х 21,5 см = 354,75 см 2

n  В учебнике 264страницы или 132 листа, значит площадь всех листов  учебника :   354,75 х 132 = 46 827 см2 = 4,6827 м2 . На 1000 м2 нужно вырубить      деревьев, т.е. в 2,5 раза больше.   Значит на производство одного учебника требуется  4,6827 м2 х 2,5 =11,70675 м2

n  На весь тираж в 75 000 экземпляров требуется   75 000  х 11,70675 м2  =  878006,25м2  леса   ≈ 87,8 га

n  В 2010 году на территории РМЭ сгорело около 55500 га леса, значит количество учебников , которое можно было бы изготовить из  этого леса  : 55500 : 4 ,6827 = 632, 11845 тиражей  или   ≈ 47 408 883 учебника.

Полученные результаты ярко демонстрируют масштабы урона, нанесенного лесными пожарами нашей республике в 2010г. Данный проект может быть использован в рамках различных экологических мероприятий, а расчетные алгоритмы могут применятся на уроках математики для организации метапредметной связи экологии, географии  и математики.

Список литературы:

1. Зуев Д.П.. Научно-популярное издание. Дары русского леса, М.: 1988
2. Энциклопедия школьника. Чрезвычайные ситуации. Под редакцией С.К. Шойгу. М.: 2006
3. Журнал «Биология в школе» № 8, 2001
4. http://www.kadis.ru/kodeks.phtml?kodeks=21 - Лесной кодекс и ФЗ «О вступлении в силу Лесного кодекса»)