§ 27. Экологические аспекты добычи полезных ископаемых

Химия, 7 класс. Учебник: Оспанова М.К. и др. (Мектеп, 2025). Глава 9: Геологические химические соединения. Страницы 135–140.

Чему научишься

• Объяснять, что такое природные ресурсы, и делить их на возобновляемые и невозобновляемые.
• Называть, как добыча и переработка сырья влияют на почву, воздух, воду и животных.
• Приводить примеры экологических проблем Казахстана и способы их решения.
• Предлагать, чем заменить предметы из невозобновляемых ресурсов.

Разминка

• Что случится, если из шахты каждый день забирать уголь, а новый не образуется? Запасы будут только уменьшаться и когда-нибудь закончатся: уголь образовывался миллионы лет.
• Куда девается дым заводской трубы? Он не исчезает, а смешивается с воздухом: вредные газы и пыль расходятся на километры и оседают на землю и воду.
• Что полезнее для природы: выбросить пластиковую бутылку или сдать её на переработку? Сдать: так меньше берут новой нефти и меньше мусора остаётся в природе.

💡 Всё, что нас окружает (телефон, кроссовки, стены дома), когда-то было частью природы. Химия помогает понять, чем мы платим за такие вещи.

Разбираемся

Что такое природные ресурсы

Природные ресурсы — это всё, что даёт нам природа и что люди используют: растения, животные, полезные ископаемые из недр, вода, воздух, почва.

Ресурсы бывают разные по «характеру»:

• Возобновляемые восстанавливаются быстро, пока мы не тратим их быстрее, чем природа успевает пополнять. Это пресная вода (круговорот воды), плодородная почва, леса, животные, воздух.
• Невозобновляемые образовались миллионы лет назад, и повторить это сейчас нельзя. Это нефть, газ, уголь, руды металлов. Потратили, и всё.

📌 Главное правило: возобновляемые ресурсы нужно тратить медленнее, чем они восстанавливаются. Тогда природа сама пополняет запасы.

Схема всех природных ресурсов

Ресурсы делят ещё крупнее: на исчерпаемые и неисчерпаемые.

🌟 Солнечный свет и ветер не кончатся. Поэтому в степях Казахстана строят ветряные и солнечные электростанции, а не только копают уголь.

Чем добыча вредит природе

Недра Казахстана богаты: нефть, уголь, уран, медь, хром, свинец, цинк. Но добыча и переработка сырья задевают сразу четыре «оболочки» Земли: литосферу (земную кору и почву), атмосферу (воздух), воду и животный мир.

1. Земля и почва. Чтобы достать руду, из земной коры вынимают огромные объёмы породы. Остаются пустоты, трещины, провалы, и земля становится похожей на высохшее растрескавшееся дно.

Пыль с рудников разлетается на много километров и оседает на полях, траве и деревьях. Из неё в почву попадают ядовитые вещества, и они переходят в корм животным и в еду человека. Если ядов в почве много, растения гибнут. Тогда животным нечего есть, и целые стада и стаи уходят искать другие места.

2. Воздух. При переработке руды в воздух выбрасывают токсичные газы, пыль металлов, соединения серы и углерода. Места добычи иногда горят постоянно, и тогда в воздух идут угарный газ CO, углекислый газ CO₂ и сернистый газ SO₂. Главные «поставщики» грязного воздуха: тепловые электростанции (ТЭС), обогатительные фабрики и заводы.

Из-за такого загрязнения растёт уровень радиации, меняется температура, осадков становится то больше, то меньше.

🌟 Считается, что стены афинского Акрополя за последние 40 лет разрушились от кислотных дождей сильнее, чем за предыдущие 2500 лет. А в Германии к 1984 году такие дожди повредили около половины деревьев знаменитого Чёрного леса.

3. Вода. Добыча сырья иссушает водоёмы. Для угля откачивают подземные воды рядом с шахтой: на каждую тонну угля до 20 м³ воды, на тонну железной руды до 8 м³.

Поверхностные воды ещё и загрязняются: в них попадают соли, металлы, ядовитые вещества и отходы. Пример из Казахстана: Зыряновский свинцовый и Лениногорский полиметаллический комбинаты загрязняли Ертис (Иртыш). Сточные воды Карагандинского завода синтетического каучука со ртутью загрязнили реку Нуру и Нуринское водохранилище, а оно нужно для водоснабжения людей.

⚠️ Ртуть очень ядовита и накапливается в организме. Поэтому загрязнение рек ртутью опасно для людей, которые пьют эту воду и едят рыбу.

Как с этим борются

• Совершенствовать способы добычи и ставить современное оборудование (фильтры, очистные сооружения).
• Государство контролирует защиту воздуха, воды и почвы от вредных воздействий.
• Задача экологии и охраны природы: рационально использовать ресурсы и защищать среду от загрязнений, чтобы богатства достались будущим поколениям.
• Школьники тоже участвуют: берегут воду и электричество, сортируют мусор, не выбрасывают отходы в природу.

🌟 В среднем семья в Казахстане выбрасывает больше 1 тонны мусора в год. Если часть сортировать и сдавать, на свалки попадёт меньше, а из бумаги, стекла и пластика сделают новые вещи.

🌟 Молекула воды живёт в атмосфере около 9 дней, в реке две недели, в большом озере около 10 лет, в океане от 3000 до 5000 лет, а в ледяном покрове Антарктиды до миллиона лет. Чем дольше вода «сидит» на одном месте, тем дольше там остаётся грязь.

👨‍👩‍👧 Родителю. Тема хорошо обсуждается на примерах из жизни: откуда берётся вода в кране, куда уходит мусор из вашего двора. Спросите ребёнка, что семья может делать иначе, и запишите три простых договорённости.

Простой опыт про кислотный дождь

В учебнике описан опыт: в ложечке для сжигания сжигают немного серы, набирают выделившийся газ в бутылку и наблюдают, что он делает с кожурой яблока, кусочком мела и листочком растения.

⚠️ Опыт с серой делают только в кабинете химии с учителем: горящая сера даёт едкий сернистый газ, он раздражает дыхательные пути, и нужна вытяжка. Дома не повторяй.

Что увидят в кабинете: кожура яблока обесцветится, лист завянет и посереет, а мел «зашипит» и разрушится (кислота разъедает карбонат кальция). Мел состоит из CaCO₃, как известняк и мрамор. Вот почему кислотные дожди так вредят памятникам и зданиям из камня.

💡 Безопасный аналог для дома (со взрослым). Положи кусочек школьного мела или яичную скорлупу в стакан и налей столовый уксус. Пойдут пузырьки: это углекислый газ, кислота разрушает карбонат кальция. С кислотным дождём происходит похожее, только медленнее.

Проверь себя

• Чем возобновляемые ресурсы отличаются от невозобновляемых? Возобновляемые природа успевает восстановить за короткое время, невозобновляемые образовались миллионы лет назад и заново не появятся.
• Почему ядовитая пыль с рудника опасна далеко за его пределами? Пыль разлетается на многие километры, оседает на почве и растениях, оттуда яды попадают в корм животным и в пищу людям.
• Какие газы выбрасывают при переработке руд и горении на местах добычи? Угарный газ, углекислый газ и сернистый газ, а ещё пыль металлов и соединения серы.
• Какие предприятия больше всего загрязняют воздух? ТЭС, обогатительные фабрики и заводы.
• Какие реки Казахстана пострадали от промышленных стоков? Ертис (Иртыш) от свинцового и полиметаллического комбинатов, Нура и Нуринское водохранилище от завода синтетического каучука (стоки со ртутью).
• В чём состоит задача экологии и охраны природы? В рациональном использовании ресурсов и защите окружающей среды от загрязнений, чтобы сохранить богатства для будущих поколений.

Решаем упражнения

№ 1

Что такое природные ресурсы? Какими они бывают? Приведи примеры.

Как думать. Сначала определение, потом деление на виды и по примеру к каждому.

Пример ответа. Природные ресурсы — это тела и силы природы, которые люди используют для своих нужд: растения, животные, полезные ископаемые, воздух, вода. Бывают две большие группы.

• Возобновляемые: восстанавливаются быстро. Примеры: пресная вода, почва, растения, животные, воздух.
• Невозобновляемые: образовались давно и повториться не могут. Примеры: нефть, газ, уголь, руды.

Есть и более подробное деление: исчерпаемые (невозобновляемые, возобновляемые) и неисчерпаемые (космические: свет Солнца; климатические: ветер; водные: Мировой океан).

Ответ: природные ресурсы — то, что люди берут у природы для жизни; они возобновляемые (вода, почва, лес) и невозобновляемые (нефть, уголь, руды).

№ 2

Назови 4 предмета из невозобновляемых ресурсов. Придумай им замену из возобновляемых ресурсов и составь список таких замен.

Как думать. Подумай, из чего сделан предмет: из нефти (пластик), из металла (руда), из угля, из газа. Потом ищи замену из дерева, хлопка, бумаги, стекла (песок почти неисчерпаем).

Пример ответа.

💡 Лучшая «замена» часто не новый предмет, а многоразовое использование и сортировка отходов: переработка экономит и нефть, и руду.

Ответ: например, пластиковый пакет на тканевую сумку, пластиковую бутылку на стеклянную или многоразовую, пластиковую вилку на деревянную, синтетическую одежду на хлопковую и шерстяную.

№ 3

Перечисли существующие экологические проблемы в Казахстане.

Как думать. Вспомни разделы урока: почва, воздух, вода, животные, мусор.

Пример ответа.

1. Загрязнение почв пылью и ядовитыми веществами с рудников, потеря плодородия.
2. Пустоты, трещины и нарушенная земля на месте добычи.
3. Загрязнение воздуха выбросами ТЭС, заводов, обогатительных фабрик (угарный, углекислый, сернистый газы, пыль).
4. Загрязнение и истощение рек и водоёмов (Ертис, Нура, Нуринское водохранилище).
5. Гибель растений и уход животных с загрязнённых мест.
6. Много бытового мусора: больше тонны в год на семью.

Ответ: загрязнение почвы, воздуха и воды промышленными выбросами, нарушение земель при добыче, гибель растений и миграция животных, бытовой мусор.

№ 4

Какие экологические проблемы Каспийского моря связаны с добычей нефти?

Как думать. В тексте о Каспии ничего нет, зато там описаны общие беды добычи. Подумай, что бывает с нефтью на воде.

Пример ответа. Нефть на поверхности воды образует плёнку. Она не пропускает воздух в воду и свет вглубь, и рыба, водоросли, тюлени и птицы страдают или гибнут. Нефтяные пятна выносит на берег. При бурении и перевозке нефти бывают утечки и аварии. Вместе с нефтью из недр поднимаются сопутствующие газы и ядовитые соли. Кроме того, в море попадают отходы и сточные воды промыслов.

🌟 Каспий — самое большое замкнутое озеро-море на Земле, и грязь из него почти не уходит. Поэтому каждая авария там особенно опасна.

Ответ: разливы нефти и нефтяные плёнки на воде, гибель рыбы, птиц и тюленей, загрязнение берегов, попадание в море отходов и вредных веществ.

№ 5

Назови промышленные города Казахстана, которые больше всего загрязняют окружающую среду. Покажи их на карте. Расскажи о видах производства, наиболее загрязняющих природу.

Как думать. Ищи города, где много заводов, шахт, рудников и ТЭС. На карте находи их в нужной области. Готового списка в параграфе нет, поэтому берём известные примеры.

Пример ответа.

Самые загрязняющие производства: добыча угля, нефти и руд; металлургия (выплавка металлов); электростанции на угле; химическая промышленность.

Ответ: Караганда, Темиртау, Экибастуз, Усть-Каменогорск, Балхаш, Атырау и др.; больше всего загрязняют добыча и переработка угля, нефти и руд, металлургия, ТЭС и химические заводы.

№ 6

Почему нужно сохранять водные ресурсы?

Как думать. Подумай: кто и что без воды не может?

Пример ответа. Вода нужна всему живому: людям, животным, растениям. Пресной воды на Земле мало, и она нужна для питья, для полей, для заводов. Если воду загрязнять и откачивать, она становится непригодной для питья, гибнут рыба и растения. Вернуть чистоту реке или озеру очень трудно и дорого.

Ответ: без воды нет жизни, пресной воды мало, загрязнённая вода вредна для людей и природы, а восстановить её трудно.

№ 7

Почему необходимо охранять атмосферный воздух в больших городах и промышленных центрах?

Как думать. Вспомни, что выбрасывают заводы и ТЭС и что делает такой воздух с человеком и климатом.

Пример ответа. В больших городах и промышленных центрах много заводов, ТЭС и машин. Они выбрасывают пыль и вредные газы: угарный, углекислый, сернистый. Люди дышат этим воздухом, от него болеют лёгкие и сердце. Из сернистого газа получаются кислотные дожди. Загрязнённый воздух меняет температуру и осадки.

🌟 В Алматы зимой смог бывает особенно сильным, потому что город лежит в предгорной котловине и холодный воздух с дымом долго не уходит.

Ответ: потому что в нём много вредных газов и пыли, они вредят здоровью людей, вызывают кислотные дожди и меняют климат.

№ 8

Назови основные направления решения проблемы бережного и рационального использования химического сырья.

Как думать. Подумай, как можно брать меньше и губить меньше: усовершенствовать добычу, перерабатывать, экономить.

Пример ответа.

1. Совершенствовать способы добычи и переработки сырья, ставить современное оборудование и очистные сооружения.
2. Экономно расходовать сырьё и воду, не тратить зря.
3. Перерабатывать отходы и вторичное сырьё (металлолом, макулатуру, пластик, стекло), чтобы меньше брать из недр.
4. Заменять невозобновляемые ресурсы возобновляемыми и неисчерпаемыми (ветер, солнце).
5. Государственный контроль и законы по охране воздуха, воды и почвы.

Ответ: современные технологии добычи и очистки, экономия, переработка отходов, замена невозобновляемых ресурсов возобновляемыми, государственный контроль.

Шпаргалка

• Ресурсы бывают возобновляемые и невозобновляемые, а ещё исчерпаемые и неисчерпаемые.
• Добыча вредит всем оболочкам: земле и почве, воздуху, воде, животному миру.
• Главные загрязнители воздуха: ТЭС, обогатительные фабрики и заводы.
• Ертис, Нура и Нуринское водохранилище пострадали от стоков комбинатов.
• Решения: современное оборудование, переработка, экономия, контроль и участие каждого из нас.

Мини-тест