§ 31. Как добыча полезных ископаемых влияет на окружающую среду

Естествознание, 6 класс. Учебник: Верховцева Л. А. и др. (Алматыкітап баспасы, 2023). Раздел 3: Вещества и материалы. Страницы 156–163.

Чему научишься

• Объяснять, как добыча и переработка полезных ископаемых меняют литосферу, атмосферу, гидросферу и биосферу.
• Узнавать на фото карьеры, отвалы, терриконы и овраги.
• Строить цепочку последствий: что случится, если пропадёт родник.
• Предлагать способы, как уменьшить вред природе — и в масштабах страны, и у себя дома.

Разминка

• Какие оболочки есть у Земли? Литосфера (каменная), гидросфера (водная), атмосфера (воздушная) и биосфера (оболочка жизни).
• Сколько лет образуются полезные ископаемые? Миллионы лет. Это очень медленный геологический процесс.
• Чем открытая добыча отличается от шахтной? Открытая — в огромной яме-карьере прямо с поверхности. Шахтная — под землёй, через тоннели.
• Можно ли быстро «восстановить» нефть или уголь? Нет. Запасы, которые мы израсходуем, не вернутся при нашей жизни.

💡 Полезные ископаемые создавались миллионы лет в ходе геологического круговорота. Человек забирает их за годы — и нарушает этот круговорот.

Разбираемся

Семь «шрамов» на теле Земли

На большом рисунке семь фото — семь последствий добычи:

• нарушение рельефа — гигантский круглый карьер-воронка;
• разрушение почвы — развороченная земля;
• гибель растительного мира — выжженная, чёрная местность;
• изменение русла рек — земснаряд намывает песок на берегу;
• осушение или заболачивание земель — экскаватор копает торф;
• загрязнение атмосферы — выхлоп машин и пыль;
• образование оврагов — красная земля, изрезанная глубокими промоинами.

Где остаётся почти всё сырьё

Масштабы добычи огромны. На каждого жителя планеты в год добывают до 20 тонн сырья. Но в готовый продукт превращается меньше 10 %, а 90 % уходит в отходы. Ещё 30–50 % сырья теряется прямо при добыче, особенно в открытых карьерах.

Казахстан добывает больше 100 видов сырья. Поэтому для нашей страны вопрос о вреде добычи особенно важен.

Литосфера: ямы и горы, которых не было

Любая добыча — это выемка породы из земной коры. Под землёй и на поверхности остаются пустоты. Вынутую пустую породу ссыпают в кучи. Так появляются неестественные формы рельефа:

• карьеры — огромные ступенчатые ямы;
• отвалы — длинные насыпи пустой породы;
• терриконы — конусы-горы из отходов угольных шахт;
• овраги — промоины на разрушенной земле.

Высота таких насыпей бывает до 300 м, а длина — до 50 км. На них не растут ни деревья, ни трава.

🌟 Терриконы можно увидеть возле Караганды и Шахтинска — это следы многолетней добычи угля.

Как это исправить? Карьеры и овраги засыпают отходами и переработанным сырьём, а сверху кладут плодородный слой. Учёные ищут новые технологии добычи, искусственные заменители природных веществ и способы тратить сырьё экономнее.

Атмосфера: дым и пыль

При переработке руды в воздух попадают сера, тяжёлые металлы, метан и другие вредные вещества. Поднятые наверх породы в терриконах повышают уровень радиации.

Карьеры пылят. Вокруг них за день выпадает до 2 кг пыли. Со временем почва покрывается слоем пыли толщиной до полуметра и перестаёт родить. Вокруг больших месторождений почва загрязнена в радиусе до 40 км.

Биосфера: растения и животные уходят

Если в землю попадает много ядовитых веществ, гибнут деревья, кусты и даже трава. Животным нечего есть: они погибают или уходят на новые места. Так переселяются целые популяции.

Гидросфера: пропадают родники

При добыче угля откачивают подземную воду, иначе шахту затопит. На каждую тонну угля — до 20 м³ воды, на тонну железной руды — до 8 м³. Из-за этого исчезают родники и ручьи, мелеют малые реки.

Главные загрязнители рек и морей — нефть и нефтепродукты. В Мировой океан каждый год попадает больше 10 млн тонн нефти. Нефтяной плёнкой покрыто до 20 % его площади. На карте нефтяного загрязнения тёмные пятна гуще всего у берегов с крупными портами, нефтезаводами и в устьях загрязнённых рек.

⚠️ Частая ошибка. Думают, что вред бывает только там, где копают. Но пыль и дым разносятся ветром на десятки километров, а загрязнённая вода утекает по рекам далеко от шахты.

👨‍👩‍👧 Родителю. Тема может напугать ребёнка. Подчеркните, что люди уже умеют восстанавливать карьеры, очищать выбросы фильтрами и перерабатывать отходы. А каждый может помочь: беречь воду, свет и сдавать вторсырьё.

Проверь, как понял

Проверь себя

• Почему добыча нарушает геологический круговорот? Ископаемые копились миллионы лет, а человек забирает их за короткое время и оставляет пустоты и отходы.
• Какой высоты бывают отвалы и терриконы? До 300 м, а в длину — до 50 км.
• Сколько пыли выпадает возле карьера? До 2 кг в день; слой может дорасти до полуметра.
• Как добыча вредит гидросфере? Откачка подземных вод осушает родники и реки, а нефть и сточные воды загрязняют водоёмы.
• Как уменьшить вред? Засыпать и озеленять карьеры, совершенствовать технологии, искать заменители, экономно расходовать сырьё и воду, сокращать сброс сточных вод.

Решаем упражнения

№ 1

На какие оболочки Земли влияет добыча полезных ископаемых?

Ответ: на все четыре: литосферу, атмосферу, гидросферу и биосферу (растительный и животный мир).

№ 2

Какие последствия добычи возникают для литосферы и других оболочек?

Как думать. Пройди по оболочкам по очереди: камень, воздух, вода, живое.

Пример ответа.

• Литосфера: пустоты в земной коре, карьеры, отвалы, терриконы, овраги; разрушение и загрязнение почвы.
• Атмосфера: выбросы серы, тяжёлых металлов, метана; пыль; рост радиации возле терриконов.
• Гидросфера: исчезают родники и ручьи, мелеют реки, меняются русла; нефть и отходы загрязняют реки и моря.
• Биосфера: гибнут растения, животные уходят или погибают, рыба и микроорганизмы гибнут в грязной воде.

Ответ: см. список по оболочкам выше.

№ 3

Какими способами можно решать экологические проблемы литосферы и других оболочек, связанные с добычей?

Пример ответа.

• Засыпать карьеры и овраги отходами, покрывать плодородной землёй и сажать растения.
• Улучшать технологии добычи, чтобы меньше сырья терялось и меньше было отходов.
• Ставить фильтры на трубы заводов, поливать дороги в карьерах, чтобы меньше пылило.
• Очищать сточные воды и сокращать их сброс, экономить воду.
• Искать искусственные заменители природных веществ и экономно расходовать сырьё.

Ответ: восстанавливать земли, улучшать технологии, очищать выбросы и стоки, экономить ресурсы.

№ 4

(задание без номера в учебнике: «Рассмотри фотографии»)

На четырёх фото: огромная ступенчатая яма, тёмная конусная гора, длинные насыпи породы вдоль дороги, глубокая промоина в земле. Изменение какой оболочки здесь показано? Подпиши фото словами: овраги, отвалы, карьеры, терриконы.

Как думать. Карьер — яма; террикон — одиночная гора-конус; отвалы — длинные насыпи; овраг — промоина.

Решение. Все фото показывают изменения литосферы (рельефа земной коры).

1. Ступенчатая яма — карьер.
2. Тёмная конусная гора — террикон.
3. Длинные насыпи породы — отвалы.
4. Промоина в земле — овраг.

Ответ: литосфера; карьер, террикон, отвалы, овраг.

№ 5

(задание без номера в учебнике: «Представь себя научным сотрудником, напиши статью»)

Ты учёный, который изучает, как снова использовать отвалы, карьеры и терриконы. Напиши экологическую статью и предложи варианты вторичного использования отходов добычи.

План статьи.

1. Заголовок и проблема: сколько земли занято отходами.
2. Почему это опасно: пыль, радиация, пустая земля.
3. Мои предложения (3–4 идеи).
4. Вывод: отходы — тоже ресурс.

Пример статьи. «Горы, которые можно вернуть природе. Вокруг шахт и карьеров стоят отвалы и терриконы высотой до 300 м. На них ничего не растёт, а ветер разносит с них пыль. Но эти горы — не только мусор. Пустую породу можно дробить в щебень для дорог и бетона. Отходами можно засыпать старые карьеры и овраги, а сверху посадить траву и деревья. Затопленные карьеры превращают в пруды и места отдыха. Если отходы использовать, их станет меньше, а земля снова станет живой.»

Ответ: статья по плану выше.

№ 6

(задание без номера в учебнике: «Изучи инфографику, подумай и ответь»)

Изучи инфографику «Уровень загрязнения воздуха в городах Казахстана» (январь 2016 г.). Как она связана с изменением литосферы из-за добычи полезных ископаемых?

Инфографика показывает, как часто воздух был грязнее допустимого (наибольшая повторяемость превышения ПДК — предельно допустимой концентрации):

Главные загрязнители: в Талдыкоргане — взвешенные частицы РМ-10 и сероводород, в Туркестане — РМ-10, в Астане — диоксид серы, в Алматы — диоксид азота. В Аксу превышений не было ни разу.

Как думать. Откуда берутся эти вещества? В подписях: РМ-10 появляются при сжигании угля, нефти, а также из-за эрозии почвы; диоксид серы — при сжигании угля и мазута и при выплавке металлов из серосодержащих руд.

Пример ответа.

• Многие загрязнители появляются, когда сжигают добытые уголь и нефть или выплавляют металл из руды.
• Значит, сначала меняется литосфера (руду и уголь вынимают из недр), а потом загрязняется атмосфера.
• Пыль РМ-10 поднимается и с разрушенной почвы, карьеров и отвалов.

Ответ: загрязнение воздуха — продолжение изменения литосферы: добытое сырьё сжигают и перерабатывают, а нарушенная земля пылит.

№ 7

(задание без номера в учебнике: «Самостоятельно изучи вопрос, сделай постер»)

Подумай, к чему приводит неправильное отношение к природе (инфографика «Выбросы загрязняющих веществ»). Найди, что делают учёные, чтобы добыча меньше вредила атмосфере. Сделай постер и представь его классу.

Как думать. На инфографике выбросы идут из четырёх видов источников: естественных (вулканы, лесные пожары, молнии), подвижных (машины, самолёты), стационарных (заводы, электростанции, очистные сооружения) и площадных (города, домашний скот, удобрения).

План постера.

1. Заголовок: «Чистый воздух над карьером».
2. Проблема: пыль, сера, метан, тяжёлые металлы.
3. Решения учёных (рисунки + подписи).
4. Что можем сделать мы.

Пример решений. Пылеуловители и фильтры на трубах заводов; полив дорог и отвалов водой, чтобы не пылило; закрытые конвейеры вместо грузовиков; улавливание метана из шахт и использование его как топлива; посадка деревьев вокруг карьеров; газ вместо угля на электростанциях.

Где искать: сайты по экологии и охране природы, научно-популярные журналы, энциклопедии. Проверяй сведения по нескольким источникам.

Ответ: постер по плану выше.

№ 8

(задание без номера в учебнике: «Продолжи цепочку»)

Продолжи цепочку «Что случится, если исчезнет родник». Сделай вывод: насколько серьёзно добыча вредит гидросфере.

Ответ: родник → ручей → малая река → растения → животные → люди. Вывод: вред гидросфере очень серьёзен, он касается всей живой природы и человека.

№ 9

(задание без номера в учебнике: «Подумай»)

К каким последствиям приводят разлив нефти в океане и нефтяная плёнка?

Пример ответа.

• Плёнка не пускает в воду кислород и свет: гибнут микроорганизмы и водоросли.
• Гибнут рыбы, морские птицы (перья слипаются), тюлени.
• Загрязняются берега и пляжи.
• Человек получает грязную воду и отравленную рыбу.

Ответ: гибель живого в воде, загрязнение берегов, вред здоровью человека.

№ 10

(задание без номера в учебнике: «Рефлексивный экран „Плюс — минус — интересно“»)

Заполни таблицу: «П» — что понравилось и было полезным, «М» — что не понравилось или осталось непонятным, «И» — интересные факты и вопросы.

Пример ответа.

Ответ: у каждого свой; образец выше.

№ 11

(задание без номера в учебнике: «Сделай буклет»)

Какие простые домашние способы помогут беречь планету? Сделай буклет «Мой вклад в экономию запасов полезных ископаемых и сохранение планеты».

План буклета.

1. Обложка: название и рисунок Земли.
2. Зачем экономить: ископаемые не восстанавливаются.
3. Мои правила (5–6 советов).
4. Призыв.

Образец текста. Каждая лампочка работает от электростанции, которая часто сжигает уголь. Выключай свет, когда выходишь из комнаты. Не оставляй зарядку в розетке. Закрывай кран, пока чистишь зубы. Сдавай бутылки, банки и бумагу на переработку: алюминиевая банка из вторсырья экономит руду. Ходи пешком или езди на велосипеде — меньше бензина и выхлопов. Береги вещи и чини их, а не выбрасывай.

Ответ: буклет по плану выше.

Шпаргалка

• Добыча затрагивает все оболочки Земли.
• Высота отвалов и терриконов — до 300 м, длина — до 50 км.
• Откачка подземных вод губит родники и малые реки.
• Решения: засыпка и озеленение карьеров, новые технологии, заменители, экономия.

Мини-тест