Пути сбережения лесных ресурсов (математические расчеты)

РОССИЙСКАЯ НАУЧНО-СОЦИАЛЬНАЯ ПРОГРАММА ДЛЯ МОЛОДЕЖИ И ШКОЛЬНИКОВ «ШАГ В БУДУЩЕЕ»

XIII ОБЛАСТНОЙ НАУЧНЫЙ ФОРУМ МОЛОДЫХ ИССЛЕДОВАТЕЛЕЙ «ШАГ В БУДУЩЕЕ – 2010»

ПУТИ СБЕРЕЖЕНИЯ ЛЕСНЫХ РЕСУРСОВ

(МАТЕМАТИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ)

Автор: Селезнева

Татьяна Алексеевна,

Россия, Тюменская область, г. Тюмень,

Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение средняя общеобразовательная школа №91,
8 класс

Научные руководители:

 ,

учитель математики,

,

учитель географии.

Тюмень, 2010 г.

Содержание

Введение. 3

Проблемы лесной промышленности. 5

Энергетические затраты в целлюлозно-бумажной промышленности и книгопечатании. 7

Заключение. 9

Список литературы.. 10

Приложение 1. 11

Таблица расчетов стоимости учебников. 11

Приложение 2. 12

Социологический опрос учащихся. 12

Приложение 3. 13

Памятка бережливому школьнику. 13

Приложение 4. 14

Таблица расчетов. 14

Приложение 5. 15

Экономические показания работы промышленных предприятий. 15

Экономические показания (для производства учебных пособий для одного года обучения учащихся МОУ СОШ №91) 15

Введение

Энергосбережение и повышение энергоэффективности экономики сегодня одна из самых злободневных проблем. В России достаточное количество различных природных ресурсов, активное потребление которых крайне отрицательно отражается на экологическом балансе Земли. Во многих случаях мы просто вывозим из страны сырье. Но если возобновляемые источники (лес) мы можем еще восстановить, то нефть, газ, уголь не подлежат возобновлению. Поэтому сейчас встает проблема сохранения природных богатств страны, их эффективного использования. В этом и есть основная цель энергосбережения - экономное расходование топливно-энергетических ресурсов и вовлечение в хозяйственный оборот возобновляемых источников энергии.

Мероприятия по энергосбережению могут быть разными. Один из самых действенных способов увеличения эффективности использования энергии – применение современных технологий энергосбережения: использование механизмов, работающих с пониженной нагрузкой, использование долговечных теплоизоляционных материалов при прокладке теплосетей, установка батарей отопления с автоматической регуляцией и т. д.

Успешность мероприятий по энергосбережению невозможна без массового распространения информации об экономии энергии среди широких масс населения. В настоящее время в нашей стране запускаются кампании по внедрению технологий энергосбережения в зданиях разного назначения: не только на предприятиях, но и, например, в школах.

Поэтому уже сейчас мы учимся считать и экономить, беречь и внедрять. Наше будущее зависит и от нас, а значит, мы можем начать решение этой проблемы с мероприятий по сохранению лесных ресурсов. Нам стало интересно: как учащиеся школы № 91 смогут повлиять на решение этой проблемы.

В связи с этим мы выдвигаем цель – определить пути сохранения лесных ресурсов.

Для достижения поставленной цели необходимо выполнить ряд задач:

1.  Познакомиться с научными статистическими данными по проблемам лесной промышленности.

2.  Выяснить стоимость комплекта учебников для каждой ступени обучения ученика школы.

3.  Рассчитать количество затраченной древесины на изготовление одного комплекта учебников.

4.  Определить пути влияния учащихся на экологическую обстановку нашего края.

Поставленная цель актуальна в наше время и требует решения многих проблем, связанных с сохранением естественной природы, природных ресурсов и рационального природопользования. Сохранение лесных ресурсов приведет к улучшению экологической обстановки.

Актуальность данной работы состоит в том, что мы предлагаем конкретный реальный путь - сохранение лесных ресурсов через рациональное использование учебных пособий.

Новизна заключается в том, что задача имеет применимое на практике значение и имеет прямую связь с рациональным использованием природных ресурсов, то есть с одной из главных проблем современного общества.

Мы выдвинули гипотезу – если уменьшить затраты лесных ресурсов на производство учебных пособий для учащихся общеобразовательных школ, то можно улучшить экологическую обстановку и сократить затраты энергоресурсов.

Объект исследования – затраты на производство учебных пособий.

Предмет исследования – пути сбережения лесных ресурсов.

При написании работы использовались следующие методы исследования – анализ, сравнение, вычисление, анкетирование и диагностика статистических материалов.

Проблемы лесной промышленности

Наша страна богата лесами, она обладает 1/4 частью всех мировых ресурсов. Площадь их в России составляет 766,6 млн га с запасом древесины 82 миллиарда кубометров, 45% территории страны занято лесом. Мы подсчитали, что на каждого россиянина приходится 5 га лесов. Основными районами являются Дальний Восток и Сибирь, однако вследствие их удаленности, эксплуатируются гораздо в большей степени леса европейской части России, особенно бассейны Северной Двины, Печоры, верховьев Камы, в Тюменской области.

В Тюменской области общая площадь лесов составляет 45,1 млн га, а запасы древесины – 5, 1 млрд метров кубических (6% общероссийских).

Лесные ресурсы – возобновляемый вид ресурсов, что позволяет не только регулировать их использование, но и воспроизводить их. Однако продолжительный срок роста лесов (50-150 лет) практически неизмерим с длительностью обычных производственных циклов. Поэтому при оценке лесных ресурсов учитывается не только скорость их ежегодного прироста, но и величина накопленного запаса.

«Леса европейской части страны, наиболее доступные для эффективного использования и подвергавшиеся вследствие этого усиленной эксплуатации, в настоящее время почти полностью вовлечены в хозяйственный оборот и в значительной мере истощены».[3]

выделяет одну из проблем, стоящих перед лесной промышленностью – «это сокращение потерь древесного сырья в процессе заготовки и переработки. Речь идет как о снижении объемов образуемых отходов, так и о ликвидации недорубов и потерь заготовленной древесины от несвоевременной вывозки, несовершенных методов транспортировки, накопления древесины у временных транспортных путей. Основное направление ресурсосбережения в лесной промышленности – рациональное использование древесного сырья (что на стадии заготовки древесины выражается в максимально эффективном использовании лесосечного фонда, сокращении потерь древесины), а также расширение использования и переработки древесных отходов в качестве заменителя деловой древесины, позволяющие достичь ощутимого экологического эффекта, состоящего в сокращении вырубаемых лесных площадей, сохранении природной среды и т. д.» [2]

Целлюлозно-бумажная промышленность – наиболее сложная отрасль лесного комплекса, связанная с механической обработкой и химической переработкой древесины. Она включает производство целлюлозы, бумаги, картона и изделий из них. Эта отрасль отличается следующими особенностями (проблемами):

Высокой материалоемкостью: для получения 1 т целлюлозы необходимо в среднем 5-6 кубометров древесины. Большой водоёмкостью: на 1 т целлюлозы расходуется в среднем 350 куб. м. воды. Значительной энергоёмкостью: 1 т продукции требует в среднем 200 кВт/ч
Объемы заготовки древесины за год составляют 3-8 миллионов метров кубических, а ежегодный ее прирост, позволяющий без ущерба вести вырубку леса, достигает 25-30 млн. метров кубических. При заготовке древесины и ее переработке потери составляют третью часть. Слабо развита механическая переработка древесины. В результате около половины заготовляемой древесины вывозиться в другие районы страны в необработанном виде. На каждую тысячу кубометров заготовленного леса у нас вырабатывается пиломатериала в 1,5, а фанеры – почти в 4 раза меньше, чем в среднем по России. Отсутствует глубокая переработка древесины – целлюлозно-бумажная промышленность и лесохимия.

«Лесная промышленность отличается сложной структурой. Принципы размещения ее отраслей неодинаковы. Районы лесопиления размещаются вдоль транспортных магистралей и в портах. Производство целлюлозы энергоёмкое и водоёмкое, поэтому Целлюлозно-бумажные производства ориентированы на крупные реки и дешевую энергию ГЭС». [4]

Энергетические затраты в целлюлозно-бумажной промышленности и книгопечатании

«Лесные ресурсы России огромны. В настоящее время можно заготавливать до 550 миллионов кубометров древесины ежегодно, реально же эта цифра составляет не более 130 миллионов кубометров из-за слабости лесопромышленного комплекса России. В результате ежегодно остаются 400 миллионов кубометров»- так написано в одном документе правительства в «Парламентской газете. Как известно из географических источников: «Иногда дело вообще доходит до курьезов: многие европейские фирмы, в первую очередь Финляндия и Германия, приобретают в России сырье по бросовым ценам, дорабатывают его до высоколиквидного товарного вида и затем экспортируют на зарубежные рынки по ценам в полтора раза выше... В последнее время правительством России предприняты шаги по стабилизации работы лесной промышленности». [4]

При производстве бумаги важное значение имеет целлюлоза. Целлюлозу получают из древесины после измельчения и переработки. В качестве исходного сырья для производства целлюлозы используют отходы и малоценные породы древесины. После различных добавок из целлюлозы получают бумагу разных сортов, из которой делают книги, газеты, тетради. В настоящее время в России производится – 200 основных видов бумаги. Большие затраты приходятся прежде всего на учебные пособия.

Поэтому, мы выяснили, что в среднем, стоимость учебника составляет 280 рублей. Значит, для учащихся начальной школы, с 1 по 4 класс необходимо приобрести около 40 учебников, следовательно, потратить 11 400 рублей; для учащихся среднего звена, с 5 по 9 класс – более 51 учебника, а соответственно потратить 14 500 рублей; для старших классов, 9-11 кл. – 21 учебник и 6 900 рублей. (См. Приложение 1)

Таким образом, для того, чтобы получить полное среднее образование, нужно приобрести приблизительно 112 учебников. А за этот период только на приобретение книг будет потрачено более 37 700 рублей. (См. Приложение 1). При этом данная сумма рассчитывается только на учебники, а для обучения также необходимы – обыкновенные тетради, печатные тетради, альбомы для рисования, дидактические материалы и др.

В данный момент в МОУ СОШ 91 обучаются 1 154 учеников, а то есть для получения образования каждый из них приобретет по комплекту учебников на следующий год (в зависимости от класса), а значит, примерно научебников в магазинах города Тюмени станет меньше. Библиотека нашей школы может обеспечить учебными пособиями около 10% учеников (115 человек), значит, большинство учащихся все равно будут вынуждены приобретать книги в магазинах.

Исходя из этого, после проведения необходимых вычислений выяснилось, что на производство данного количества учебников потребуется 5 832,5 килограммов бумаги. На получение такого количества бумаги потребуется 97 деревьев, то есть 11 665 кубометров древесины.

Для того чтобы срубить и переработать деревья, будет затрачено 11 665 кВт/ч энергии и около 4 082,75 кубометров воды. (См. Приложение 5)

При переработке целлюлозы понадобится 34 665 кВт/ч и примерно 145,8 кубометров воды. (См. Приложение 5)

Сложив все полученные данные и сопоставив статистические материалы по целлюлозно-бумажной промышленности, мы получили, что для переработки леса в целлюлозу тратится огромное количество природных ресурсов и энергии: 4 228,55 кубометров воды и 22 162,6 кВт/ч.

Если учащиеся согласились бы передавать свои учебники в фонд библиотеки и получать комплект для следующего года обучения, то можно было бы сэкономить за год большое количество энергии, водных запасов, лесных ресурсов (97 деревьев, которые были затрачены на производство учебных пособий смогли бы выделить столько кислорода, сколько необходимо для дыхания 291 человека). Помимо этого эти деревья за год смогли бы задержать от 20 до 50 тонн пыли, а также можно было бы получать более экологически-чистые продукты питания (ягоды, грибы, орехи), увеличился бы растительный и животный мир.

Такой обмен может сократить объем продажи и производства учебных пособий. Следовательно мы смогли сэкономить не только на лесных, водных и энергетических ресурсах нашей страны, но и на семейном бюджете обучающихся, что способствовало бы улучшению экологической обстановки в регионе. Ведь в крупных городах воздух наиболее загрязнен и требует большей очистки. Поэтому необходимость посадки деревьев, рациональное природопользование и энергопользование – есть одна из самых важных задач всего мира.

В дальнейшем, мы планируем выйти с данным предложением к администрации МОУ СОШ №91. При поддержке, учащиеся смогут внести свой посильный вклад в вопросах улучшения экологии региона и рационального энергопользования, и к тому же сбережения материальных средств в каждой семье.

После проведения социологического опроса учащихся параллели 8-ых классов, выяснилось, что 83% согласились бы принять участие в таком эксперименте, а 3% учащихся решили, что им необходимо подумать. (Подробнее см. Приложение 2)

Заключение

Наши расчеты показывают, что производство новых учебных пособий влечет за собой как уничтожение лесных ресурсов (что нарушает экологическую ситуацию), так и затраты на воду и электричество. При рациональном использовании учебников мы спасаем лес, бережем энергетические затраты. Поэтому предлагаем пути сохранения природных ресурсов и улучшения экологической обстановки:

1.  Бережное отношение к учебникам.

2.  Расширение библиотечного фонда.

3.  Организация ярмарок: обмен учебных пособий между учащимися.

4.  Учащиеся должны принимать активное участие в различных мероприятиях по улучшению экологической обстановки региона (ежегодная посадка и охрана деревьев на территории школы и микрорайона, участие в субботниках, охрана птиц и животных и т. д.)

5.  Проведение классных часов и семинаров, чтение лекций по данной теме.

При бережном отношении к ресурсам природы, мы:

Получим экологически-чистые продукты; Сохраним или увеличим животный и растительный мир; Сократим объем продажи и производства учебных пособий; Создадим новые заповедники; Откроем новые туристические маршруты, что приведет к созданию новых рабочих мест.

Таким образом, мы делаем вывод, что:

Вопросам рационального энергопользования и природопользования всегда должно уделяться особое внимание в современном обществе. Молодежь страны не должна находиться в стороне от решения различных проблем нашего государства, потому что будущее за нами.

Список литературы

Бакулин Тюменской области. - Екатеринбург: Сред.-Урал. кн. изд-во, 1996 г. Вавилова география и регионалистика / . - М.: Гардарики, 200с.: ил. Виртуальная школа Кирилла и Мефодия, CD-ROM for windows, 9 класс. , География. Россия. Население и хозяйство. 9 класс.: учеб. для общеобразоват. учреждений / , . – 14-е изд., пересмотр. - М.: Дрофа, 2008. – 320 с.: ил., карт. , Справочник по экономической географии России / . - М.: Юрист, 2008. – 268 с.: ил. , Физика 7 класс: учеб. Для общеобразоват. учреждений / . – 12-е изд., доработ. – М.: Дрофа, 2008. – 192 с.: ил.

Приложение 1

Таблица расчетов стоимости учебников

Параллель	Количество классов на параллели	Количество учебников на 1 ученика	Стоимость комплекта	Стоимость одного учебника в среднем (по оценкам магазинов)
1	5	8 шт.	2 300 руб.	280 рублей
2		10 шт.	2 800 руб.
3	5	12 шт.	3 500 руб.
4		10 шт.	2 800 руб.
Итог:	40 шт.	11 400 руб.
5		7 шт.	2 000 руб.	280 рублей
6	4	10 шт.	2 800 руб.
7	4	12 шт.	3 500 руб.
8	5	12 шт.	3 500 руб.
9	4	10 шт.	2 800 руб.
Итог:	51 шт.	14 500 руб.
10	2	14 шт.	3 920 руб.	280 рублей
11	1	7 шт.	2 960 руб.
Итог:	21 шт.	6 880 руб.
Итог:	112 шт.	37 680 рублей

Приложение 2

Социологический опрос учащихся

Вопрос: Хотели бы вы передавать свои учебники в фонд библиотеки и получать комплект книг для следующего года обучения?

3%

14%

83%

Приложение 3

Памятка бережливому школьнику

v  Уважайте труд взрослых, бережно относитесь к школьным учебникам, тетрадям, дневнику.

v  Помните, что в них вложили свой труд сотни людей. Экономьте бумагу.

v  Использованные книги никогда не выбрасывай, отдавай или продавай другим школьникам или сдавай в макулатуру.

v  60 килограммов собранной бумаги сохраняет одно дерево.

v  Тетради дописывайте до конца.

v  Сдавая исписанные тетради в макулатуру, обязательно проверьте – нет ли там чистых листочков, которые можно использовать для проверочных работ, для изготовления изделий на уроках труда и многого другого.

v  Обязательно принимайте активное участие во всех мероприятиях по улучшению экологической обстановки региона, сохранению и увеличению различных видов животного и растительного мира.

v  Не оставайтесь в стороне от решения проблем нашего общество, если такого рода помощь в ваших силах.

v  Берегите главный источник всех наших богатств – русский лес, дающий нам всевозможные дары природы: грибы, ягоды, орехи, лекарственное сырье и многое другое.

v  Не забывайте, что если не мы, то больше

никто не позаботится о нашем будущем

и будущем нашей планеты.

Приложение 4

Таблица расчетов

Параллель	Количество классов	Количество учебников на 1 ученика	Количество учащихся в классах	Количество учащихся на параллели	Количество учебников для параллели
1	5	8 шт.	1А - 29 ; 1Б -28 ; 1В - 26; 1Г -26 ; 1Д -28 ; 1Е - 26	163	1 304 шт.
2	5	10 шт.	2А - 26 ; 2Б -24 ; 2В - 27; 2Г -28 ; 2Д -26 ;	131	1 310 шт.
3	5	12 шт.	3А - 27; 3Б -29 ; 3В -28 ; 3Г -26 ; 3Д -28 ;	138	1 656 шт.
4	5	10 шт.	4А – 25; 4В – 26; 4В – 27; 4Г -28; 4Д -24;	130	1 300 шт.
Итого:	40 шт.		562	5 570 шт.
5	4	7 шт.	5А -27; 5Б – 29; 5В -27; 5Г -24;	107	749 шт.
6	4	10 шт.	6А - 26; 6Б -26 ; 6В -23 ; 6Г - 25;	100	1 000 шт.
7	4	12 шт.	7А - 26; 7Б -26; 7В - 26; 7Г -24 ;	102	1 224 шт.
8	5	12 шт.	8А – 23; 8Б - 27; 8В -27 ; 8Г -25 ; 8Д -22 ;	124	1 488 шт.
9	4	10 шт.	9А -24 ; 9Б -21 ; 9В -26 ; 9Г -21 ;	92	920шт.
Итого:	51 шт.		525	5 381 шт.
10	2	14 шт.	10А -16 ; 10Б - 19;	35	490 шт.
11	1	7 шт.	11А -32 ;	32	224 шт.
Итого:	21 шт.		67	714 шт.
Итого:	112 шт.		1 154	11 665 шт.

Приложение 5

Экономические показания работы промышленных предприятий

Предприятия разных отраслей промышленности	Размеры предприятий	Расход сырья, энергии, воды на единицу продукции
Площадь, га	Единица продукции	Сырье	Электроэнергия, кВт×ч	Вода, м³
Лесопильный завод	50	1 м³	1,5 м³ древесины	3	250-400
Целлюлозно-бумажный комбинат	300	1 т	3,5 м³ древесины	1 800	25

Экономические показания (для производства учебных пособий для одного года обучения учащихся МОУ СОШ №91)

Предприятие	Расход сырья, энергии, воды
Сырье	Электроэнергия, кВт/ч	Вода, м³
Лесопильный завод	11, 665 м³	11 665	4 082,75
Целлюлозно-бумажная промышленность	5, 832 т	10 497,6	145,8
Итого:	22 162,6	4 228,3