Панагушина Елена Аркадьевна

Урок экологии на тему «Воздействие антропогенных факторов на здоровье человека» (10–11 классы)

Материал опубликован 2 February 2018 в группе

Учебный фильм - окружающий мир, естествознание, краеведение

1056

4464

Методическое пособие разработки уроков 10-11класс

Тип урока- комбинированный

Методы: личностно-ориентированного подхода, частично-поисковый, проблемного изложения, репродуктивный, объяснительно-иллюстративный

Цель: формирование у человека системы практико-ориентированных знаний и умений и на их основе развития природосообразного поведения в окружающем мире.

Задачи:

Образовательные: освоение содержания экологического образования, смысл которого заключается в понимании естественных законов природы и их соотнесение с «искусственными законами» развития социума.

Развивающие: развитие ключевых компетентностей учащихся на примере содержания экологического образования;развитие исследовательских умений учащихся по оценке состояния различных компонентов окружающей среды.

Воспитательные:.формирование экологически грамотного поведения человека в окружающей среде, перевод знаний человека об окружающей среде в стиль его жизни (уклад жизни, образ жизни).

УУД

Регулятивные: организовывать своё рабочее место под руководством учителя; определять план выполнения заданий на уроке, оценивать результат своей деятельности.

Коммуникативные: участвовать в диалоге на уроке; отвечать на вопросы учителя, товарищей по классу; слушать и понимать речь других; работать в малой группе.

Познавательные: осмысление учащимися ценностей феномена жизни, ценности каждой формы существования жизни; ценности существования человека, его здоровья, социо-космической значимости ;

Планируемые результаты

Предметные

влияние человека на отдельные компоненты природы и влияние природы на все стороны человеческой деятельности;

подготовку школьников к практической деятельности в области биологии, экологии и медицины;

- установление гармоничных отношений с природой, со всем живым, как главной ценностью на Земле.

Личностные:

- формирование ключевых компетентностей на содержании экологического образования;

-создание таких педагогических условий, которые обеспечат право каждого школьника на индивидуальное развитие, которое соответствует его психологическому статусу, склонностям, потребностям, интересам, возможностям.

Метапредметные: связи с такими учебными дисциплинами как биология, химия, физика, география - будут способствовать более высокому уровню владения навыками по данному курсу и реализации задач предпрофильной подготовки школьников.

Форма организации учебной деятельности – индивидуальная, групповая

Методы обучения: наглядно-иллюстративный, объяснительно-иллюстративный, частично-поисковый, самостоятельная работа с дополнительной литературой и учебником, с ЦОР.

Приемы: анализ, синтез, умозаключение, перевод информации с одного вида в другой, обобщение

Развития таких ключевых понятий как «качество человека» (ценности, мировоззрение, сознание, мышление), «качество жизни» (уровень жизни, стиль жизни, уклад жизни), «качество окружающей среды» (состояние атмосферы, гидросферы, литосферы (педосферы), животного и растительного мира, вида Homo sapiens sapiens, культуры, образования)

Информация

Воздействие антропогенных факторов на здоровье человека

В настоящее время доказано, что неблагоприятная экологическая обстановка может явиться непосредственной причиной нарушения состояния здоровья человека, причем не только на уровне индивидуального здоровья (здоровья отдельных особей), но и на популяционном уровне. Наиболее изучено в этом плане воздействие химических факторов окружающей среды около 80 химических элементов, необходимых для построения определенных компонентов собственных клеток, построения гормонов, ферментов, для поддержания нормального обмена веществ и т. д.

Нарушения в состоянии здоровья могут быть связаны с недостатком или избытком определенных химических элементов данной территории.

Существуют территории, избыточно насыщенные токсичными элементами: свинцом, таллием, ураном и др. Есть регионы, «дефицитные» по йоду, железу, фтору. Две трети территории нашей страны испытывает недостаток йода, одна треть - фтора и селена. Это приводит к развитию так называемых эндемических (от греч. епдетоз — местный, свойственный данной местности) заболеваний

Сила токсического действия химического фактора на организм человека определяется многими компонентами, например, химическим строением, физико-химическими свойствами загрязнения, путями поступления в организм, способностью к кумуляции (накоплению), концентрацией, временем воздействия (экспозицией) и др

Как в првизводственных условиях, так и в обыденной жизни человек редко подвергается действию одного вещества. Чаще всего происходит комбинированное воздействие на организм двух или нескольких загрязнителей одновременно. Возможны три основных типа комбинированного действия химических веществ на живые организмы:

Синергизм, когда одно вещество усиливает действие другого:

(А + В) > (А) + (В).

Воздействие суммы загрязнителей А и В значительно больше, чем сумма воздействий отдельно вещества А и вещества В.

Суммация (аддитивное действие), когда воздействие веществ суммируется:

(А + В) = (А) + (В).

Антагонизм, когда одно вещество ослабляет действие другого:

(А + В) < (А) + (В).

Большую опасность для организма имеют ксенобиотики (от греч. хепоз - чужой) - чуждые организму химические вещества. Они обладают общетоксичным, раздражающим и сенсибилизирующим* действием. Например, установлена высокая чувствительность мужских половых желез к бензолу, хлорорганическим соединениям, марганцу, хлоропрену, капролактаму, свинцу

Ксенобиотики способны оказывать эмбриотропное действие, которое может проявляться в гибели плода, нарушении закладки органов (уродстве), токсикозах беременности и выкидышах.

Химические вещества могут быть мутагенами, вызывающими изменение наследственных свойств у потомства, если мутация захватывает половые клетки. Известны следующие мутагены:

естественные природные вещества (нитраты, нитриты, тяжелые металлы, алкалоиды, гормоны);

переработанные природные соединения (продукты переработки нефти, сгорания угля, древесины);

химические вещества, не встречающиеся в природе (пестициды, нитрозоамины).

Некоторые ксенобиотики являются канцерогенами. Канцерогенный эффект зависит от дозы, времени воздействия, токсичности канцерогенного фактора и может проявиться спустя длительный период - через 10-20 лет..

Рассмотрим влияние некоторых загрязнителей окружающей среды на организм человека

Свинец.

При интоксикации свинцом под удар попадают нервная и кроветворная системы. Особенно чувствительны к свинцовым отравлениям дети. Биогеохимический цикл свинца показан на рисунке.

В организме человека в среднем содержится ~ 120 мг свинца, который можно обнаружить ,во всех тканях и органах, а в первую очередь в скелете. Десять лет требуется для того, чтобы накопленный в костях свинец уменьшился лишь наполовину. Благодаря хозяйственной деятельности человека миграция свинца в окружающей среде приобрела гигантские масштабы. До 90% от общего количества выброса свинца принадлежит к продуктам сгорания бензина с примесью свинцовых соединений. Появление значительных количеств свинца в атмосфере, гидросфере, педосфере привело к повышению накопления этого металла в организмах растений, животных и человека. В результате самоочищения атмосферы значительная часть свинца либо осаждается вблизи источников загрязнения, либо возвращается на поверхность суши и океанов с осадками.

Городская пыль может содержать до 1% свинца. Его содержание в дожде и снеге колеблется от 1,6 мкг/л в районах, удаленных от промышленных центров, до 250-350 мкг/л в крупных городах. Сточные воды промышленности являются одним из основных источников этого металла в гидросфере. В донных водорослях концентрация свинца за счет эффекта накопления возрастает в 700 раз, в фитопланктоне - в 4000, в зоопланктоне - в 3000 и в моллюсках - в 4000 раз.

Человек, представляющий одно из последних звеньев пищевой цепи, испытывает на себе наибольшую опасность нейроток- сического воздействия свинца. Соединения свинца поступают в организм человека через кожу и слизистые оболочки, через дыхательные пути и пищеварительный тракт. При интоксикации свинцом развивается поражение мозга (энцефалопатия), нарушается дыхательная функция крови вследствие разрушения эритроцитов, возможно развитие импотенции, нарушение функции пищеварительного тракта в результате атрофии слизистой оболочки тонкого кишечника и угнетения целого ряда ферментов за счет вытеснения свинцом из последних цинка и меди. Содержание свинца в крови не приходит к норме даже спустя три года после нормализации его уровня в воздухе. Установлена зависимость между уровнями свинца и кадмия в волосах школьников и степенью их умственного развития.

Ртуть.

Ртуть попадает в организм при дыхании, с пищей и через кожу. Особенно токсичны органические соединения ртути: ме- тилртуть, этилртуть и др. В организме человека ртуть циркулирует в крови, соединяясь с белками, частично откладывается в печени, почках, селезенке, ткани мозга. Соединения ртути легко проникают в плод через плаценту и в материнское молоко и поэтому особенно опасны для грудных детей. Из организма ртуть выделяется через почки, кишечник, потовые железы. Необходимо примерно 70 дней, чтобы накопленное в организме количество ртути уменьшилось наполовину. Характерный признак отравления ртутью - появление по краям десен каймы сине-черного цвета. Во время печально известной вспышки массового отравления ртутью от употребления рыбы, выловленной в заливе Минамата (в Японии), концентрация ртути в воде залива была от 4 до 30 тыс. раз выше, чем в открытом океане. В рыбе, вызвавшей отравления у людей, содержание метилртути было в сотни раз больше, чем в воде залива, где она была выловлена. Небезинтересно при этом отметить, что в еще большей степени, чем в рыбах, ртуть накапливается (аккумулируется) в устрицах.

Первое массовое ртутное отравление (получившее название «болезнь Минамата») случилось в 1956 г., когда было зарегистрировано 130 заболевших, а второе произошло также в Японии (в районе реки Агано, в префектуре Ниигата) в 1964-1965 гг., когда заболело 180 человек, из которых 52 умерли. Эти отравления явились результатом непосредственного загрязнения залива сточными водами и другими сбросами промышленных отходов от расположенных вблизи заводов по выпуску азотных удобрений и синтезу винилхлорида, содержащих алкилртутные соединения.

Заболевание на начальных стадиях выражалось преимущественно симптомами поражения центральной нервной системы. При этом отмечались расстройства речи, нарушения походки, понижение слуха и зрения. Было выявлено более высокое (в среднем на 25%) содержание метилртути в клетках крови новорожденных, чем у их матерей, что объясняется более высокой чувствительностью плодов к этому яду. У некоторых детей, родившихся от заболевших матерей, оказались различные врожденные уродства.

Суточная предельно допустимая доза ртути (для взрослого человека) - 0,05 мг, из которых метилртути не должно быть более 0,03 мг.

Кадмий.

Кадмий попадает в окружающую среду через воздух и воду при добыче и промышленной переработке сырья, при сгорании некоторых видов топлива, сжигании городских отходов, со сточными водами и т. д.

Кадмий обладает способностью накапливаться в живых организмах при длительном воздействии пыли, а также веществ, содержащих повышенное количество металла. Установлено, что в организм взрослого жителя США в сутки поступает 50-60 мкг, в Швеции - 15-20 мкг, а в Японии 80 мкг кадмия

Воздействие даже незначительных концентраций кадмия может привести к серьезным заболеваниям нервной системы и костных тканей. Тяжелое костное заболевание («итай-итай»), вызванное хроническим отравлением кадмием, впервые было отмечено в Японии в 1956 г., когда содержащие кадмий сточные воды японского концерна «Мицуи» попали в оросительную систему расположенных неподалеку -рисовых полей. Употребление людьми в пищу отравленного риса вызвало у них апатию, боли в различных частях тела, повреждение почек и размягчение костей. Имели место случаи смертельных исходов.

Хром.

Токсичность хрома и его канцерогенное действие зависят от валентности металла: наиболее опасен в этом отношении шестивалентный хром. Он вызывает раздражение слизистых оболочек

верхних дыхательных путей, оказывает сенсибилизирующее действие, являясь аллергеном. На производствах, связанных с хромом, заболеваемость раком среди рабочих в 30 раз выше, чем у рабочих других производств. Хром вызывает поражение печени, почек, сердца, аллергию, рак, расстройства психики

-♦ Медь.

Соединения меди очень токсичны, они обладают мутагенными свойствами. При интоксикации соединениями меди поражаются печень, легкие, развивается гипертония, возможны развитие аллергии и расстройства нервной системы.

Полихлорированные (ПХБ) и полибромированные (ПББ) бифенилы.

Эти соединения получили широкое распространение в окружающей среде в течение последних десятилетий. Один из первых тревожных сигналов о последствиях присутствия ПХБ в окружающей среде поступил из Японии в 1968 г. Стал широко известен случай массового отравления людей маслом, загрязненным ПХБ. Эта болезнь получила название «юшо». Мертворожденные дети, заболевания кожи, желудочно-кишечного тракта, нервной системы, поражения печени, селезенки, почек, а также развитие злокачественных новообразований (опухолей) - таков неполный перечень симптомов этого заболевания. Кроме того, наблюдалось потемнение кожи, особенно у детей, рожденных от матерей, которые пострадали от отравления. Научных данных об отдаленных последствиях действия этих веществ на человека пока не имеется.

Полипиклические ароматические углеводороды (ПАУ).

Существует около 600 ПАУ, из которых наиболее распространенным и стойким в окружающей среде является бензопирен. Он образуется при нагревании органического материала в условиях недостатка кислорода, присутствует в выхлопных газах автомобилей (в особенно больших количествах выделяется дизельными двигателями при плохой отладке), а также в промышленных газовых выбросах. Его присутствие обнаруживается в сигаретном дыме, в дыме коптилен (при копчении окороков и колбас), в вы- печных и жареных продуктах и др. Практически любая термиче-

ская обработка пищи способствует образованию в ней бензопи- рена. Бензопирен обладает канцерогенным действием.

Нитрозоамины.

Нитрозоамины являются канцерогенными веществами. Особенно сильным канцерогенным действием обладает нитрозоме- тилмочевина. Нитрозоамины могут образовываться в желудке людей, если в пище окажутся соответствующие компоненты в виде аминов или амидов, нитратов или нитритов. Множество разнообразных аминов попадает в организм человека с пищей и лекарствами. Например, широко известный пирамидон - это третичный амин - аминопирин, он исключительно эффективно реагирует с нитратами.

Винил хлорид.

Винилхлорид - вещество, из которого получают поливинилхлорид, используемый дпя упаковки пищевых продуктов и напитков. Винилхлорид выделяется из упаковочных материалов и попадает прямо в пищу человека, причем его количество в пище прямо пропорционально времени хранения, а также заметно увеличивается с ростом температуры. Особое коварство действия канцерогенных веществ, в том числе и винилхлорида, состоит в том, что скрытый период заболеваний продолжается более 15 лет.

Вопросы и задания

1.Опишите основные типы комбинированного действия химических веществ на живые организмы.

2.Что такое эндемические заболевания?

3.Что такое ксенобиотики? В чем особенность их воздействия на живые организмы?

4.Что называется мутагеном? Приведите примеры веществ-мутагенов.

5.Дайте краткую характеристику воздействия основных загрязнителей (свинца, ртути, кадмия и др.) на живые организмы.

Действие химических веществ на поведение живых организмов