«Архимедам» и на Марсе классно!

         Помня о «презумпции виновности» человека в биосфере, молодые изобретатели из Томска находят нестандартные решения экологических проблем.  

В рамках гранта эколого-педагогической направленности «Зеленые изобретения» при поддержке благотворительного Фонда Глобал Грингрантс 8 декабря 2011г.  в стенах Томского государственного архитектурно-строительного университета был организован и проведен межрегиональный фестиваль. Фестиваль проводился, чтобы привлечь внимание молодежи к глобальным, региональным, локальным  экологическим проблемам и их решению средствами науки и техники.

Организаторами Фестиваля выступили Департамент природных ресурсов и охраны окружающей среды Томской области и Томский государственный архитектурно-строительный университет. В фестивале участвовали 187 чел., в том числе старшеклассники и студенты системы начального, среднего и высшего профессионального образования из Томска и Томской области, заочно – команды из Ачинска и Челябинска.

У Фестиваля была насыщенная и разнообразная программа: мастер-класс по изготовлению эко-сумок (альтернатива пластиковым пакетам), 23 устных выступления, рассмотрение 16-ти стендовых докладов, обсуждение 6-ти конкурсных проектов (дидактических материалов) педагогов, показы видеороликов, представление «эко-изобретений», интеллектуальные игры по экологической и природоохранной тематике.

Проведению фестиваля предшествовала серьезная подготовка. Работа по гранту включала выпуск методических материалов для педагогов с описанием методов технического творчества, примерами решения изобретательских задач и банком экологических задач. Командам-участницам в сентябре-ноябре 2011г. были предложены для решения творческие экологические задачи и темы исследовательских проектов, с которыми школьники и студенты успешно справились. С июня по ноябрь 2011 г. в городах Асино, Томске, Омске, Горно-Алтайске с педагогами – учителями экологии, физики, преподавателями системы дополнительного образования –  были проведены 7 семинаров-тренингов, консультации по творческим проектам.  Наиболее интересные события освещались через Интернет на сайте «Экодело».  Это помогло заинтересовать десятки людей идеями нестандартного, творческого подхода к решению экологических задач.

Открывая фестиваль, начальник Департамента природных ресурсов и охраны окружающей среды Томской области Александр Мартынович Адам отметил важность вовлечения в процесс экологического воспитания каждого жителя Томской области – от ребенка до пенсионера. Инновационный город Томск должен быть инновационным во всем, в том числе и в особом, творческом решении экологических проблем. Участников фестиваля тепло приветствовал проректор по научной работе ТГАСУ Николай Александрович Цветков. Наше общее будущее в руках тех, кто сидит сегодня за партами. Именно от них зависит, какими будут наши воздух, вода, земля; сколько энергоресурсов, лесов, свалок достанется следующим поколениям. Николай Александрович пригласил собравшихся посетить кафедры вуза, где сотрудники ТГАСУ воплощают в жизнь проекты будущего: создают энергосберегающие строительные материалы, получают из отходов полезные изделия. Огромный интерес вызвало сообщение ученых из центра энергосбережения СО РАН о перспективах альтернативной энергетики. Дмитрий Анатольевич Фомин сделал обзор мировых и российских достижений в этой области, сопровождая свой рассказ красочными и убедительными примерами. Затем кафедра для докладчиков, микрофон и остальное оборудование для презентаций перешли в полное распоряжение молодежи. Команды и отдельные участники приступили к защите своих проектов. На суд жюри и зрителей были представлены работы, охватывающие самые разные области науки и творчества.  В состав жюри вошли О.И. Кобзарь (зам. предс. комитета эколого-экономической экспертизы ДПР и ООС ТО), С.Н. Вицман (зам. нач. отдела ОГУ «Облкомприрода»), Д.А. Фомин (сотрудник СО РАН), Е.Ю. Курочкин (декан ИЭФ ТГАСУ), председатель - О.Д. Лукашевич (проф. каф. ОТ и ОС ТГАСУ).

Хотя и было трудно выступать сразу после серьезных ученых мужей, школьники и студенты держались очень достойно. Наиболее яркими и запоминающимися стали выступления команды «Архимед» из томской школы №23 (руководитель Л.Б. Трифонова); воспитанников учителя А.А. Макаревич из школы №16 г. Томска; команды ОГОУ НПО «Асиновский профессионально-технический лицей №8» (директор Ю.В. Калинюк). Впрочем, по-своему интересными были и все другие работы, представленные на суд жюри и зрителей: в каждом проекте обязательно была какая-то изюминка. Кроме того, каждая команда представила свою визитную карточку, и зрители всякий раз удивлялись талантливым вставкам в виде музыкальных фрагментов, куплетов, кричалок, лозунгов.

Члены жюри единогласно выделили как лучший проект «Приведение влажности воздуха в школьных кабинетах в соответствие с требованиями СанПина», выполненный юными Архимедами (школа №23). Докладчик сначала убедил присутствующих в важности исследования: от влажности зависит интенсивность испарения влаги с поверхности кожи человека, что имеет большое значение для поддержания температуры тела постоянной. Кроме того, если влажность в помещении меньше нормы, то это ведет к усиленному испарению воды из организма и высыханию слизистой оболочки носа, горла, легких, что повышает вероятность простудных заболеваний. Поскольку в течение учебного года ученикам приходится больше времени проводить в школе, то немаловажную роль играет состояние влажности в учебных кабинетах. Исходя из этого, Архимеды решили узнать, отвечают ли санитарным нормам условия школьных кабинетов, изготовив приборы, которые помогли бы провести работу.
 

Ребята выдвинули гипотезу: В зимнее время года благодаря системам отопления влажность воздуха понижается и её можно привести в норму созданием в школе зимнего сада.

Была сформулирована цель проекта: исследовать влажность воздуха в школьных кабинетах и в случае отклонения от нормы привести ее в соответствие с санитарными правилами требованиями. Для ее достижения решались задачи:
1.      Изучить литературу
2.      Изготовить психрометр и два гигрометра.
3.      Провести мониторинг влажности.
4.      В случае низкой влажности организовать в школе зимние сады, что создаст благоприятные условия для работы педагогов и учебы школьников, уменьшится количество простудных заболеваний.

В кабинете физики школьники организовали метеоуголок, в котором разместили самодельные психрометр и гигрометры.

Первый гигрометр сделали из еловой шишки - датчика влаги. К одной из чешуек прикрепили стрелку, перемещающуюся вдоль шкалы. При изменении влажности воздуха чешуйка меняет своё положение, и показание прибора меняется. Если чешуйки прижимаются плотнее – это к дождливой погоде.

Другой гигрометр ребята сделали из обычной осветительной лампочки. Мы не будем подробно излагать принципы работы каждого прибора. Члены жюри внимательно все изучили и не нашли в изложенных материалах ничего антинаучного. 

Исследование влажности воздуха в школьных кабинетах показало, что в осеннее время она менялась от 50 до 60%, в зимнее же время при включении системы отопления в школе влажность понизилась до 35%. Такая сухость воздуха зимой оказывает неблагоприятное влияние как на здоровье, так и на голос, причем и у учащихся, и у учителей. Поэтому сейчас «Архимеды» приступили к реализации простого способа повышения влажности – с помощью влаголюбивых растений, что в этом году сделано в кабинете физики. Измерение влажности собственными приборами показало, что после организации «зимнего сада» влажность воздуха увеличилась на 15% как в летнее, так и в зимнее время. Ребята планируют еще большую работу по озеленению других кабинетов в 2011-2012 учебном году и проведение мониторинга количества простудных заболеваний в школе. «Архимеды» отличились и в выполнении домашнего задания, решив все предложенные конкурсные задачи. А еще они представили на конкурс эко-рекламы два прекрасных видеоролика «Берегите Землю» и «На Марсе классно!». Молодцы!!!

Лучшими решателями творческих экологических задач стали «Муравьи» - команда из Шегарской школы №2 (руководитель Т.А. Напылова). Вот примеры решений задач из материалов, представленных на конкурс.

         Задача 1. Мы хотим видеть свои города, поселки, сёла чистыми.  Однако вывоз мусора с улиц обладает определенными недостатками. Мусоровозы шумят, создают неудобство  для других автомобилей на узких дорогах. Пищевые отходы, извлекаемые из баков, являются источником корма  для собак, крыс, мух, распространяющих инфекции. Нищие, доставая из отходов пригодные вещи и пищу, разбрасывают мусор, и он разносится ветром. Если содержимое баков горит, воздух загрязняется опасными веществами. Механизмы мусоровозов иногда заклинивает из-за попавшего в них мусора, крупногабаритные отходы не  помещаются в спецтранспорт. Можно ли найти другой  способ удаления мусора с улиц городов?

          ОТВЕТ: В первую очередь, при сборе мусора мы должны помнить о возможности его переработки. К сожалению, у нас в Сибири  мы все еще «по старинке» выбрасываем мусор на свалки. Это не полигоны для захоронения мусора, а именно – свалки: неконтролируемые, огромные, горящие и загрязняющие окружающую среду. При раздельном сборе мусора могут быть особые предложения по организации этого процесса. В вопросе речь идет о сборе мусора без его сортировки и без учета его состава.

В качестве альтернативных методов сбора мусора можно предложить следующие:

1. Мусор может собирать специальная машина  ежедневно в вечернее время. Эта машина должна следовать по четкому графику и каждый день в определенное время должна быть в определенном месте. О своем прибытии машина может предупреждать не резким звуковым сигналом. Это может быть какой либо  музыкальный фрагмент. Услышав сигнал, люди выносят мусор к этой машине.
2. Система мусоропровода. Только эта система работает не в многоэтажном доме, а на мусороприемной площадке. Мусор, выброшенный в эту систему, измельчается специальным устройством, смешивается с водой  и в таком виде поступает в общий  пункт, откуда он вывозится на полигоны или на перерабатывающие пункты. Вода в этом случае играет роль уменьшителя силы трения, и по системе потока мусор будет двигаться. Хорошо бы при этом создать хоть небольшой уклон от места  сброса  мусора к месту его приемки.
3. Система трубопровода, где движущей силой будет воздушная струя, или изменение давления воздуха. Эта труба должна быть диаметром не менее 0,5 м. и проходить под землей.  Труба соединяет места сброса мусора и место его приемки для последующей транспортировки к месту утилизации.

Задача 3. Для доставки товаров к потребителю используется колоссальное количество упаковочного материала. По данным экологов, за последние тридцать лет оно утроилось. Куда девать использованные железные банки, ящики и  картон? Предложите способы сбора, хранения и утилизации упаковочных материалов.

ОТВЕТ: В настоящее время создан  Проект ФЗ "Об упаковке и упаковочных отходах". В документе прописаны права и обязанности, как производителей упаковок, так и тех, кто отвечает за их утилизацию. К сожалению пока упаковки производятся, а вот их переработка развита слабо.

3.      При сборе упаковочного материала, пригодного для вторичной переработки, его следует спрессовывать в тюки, что облегчает его погрузку и транспортировку.
4.      Следует совершенствовать методы переработки упаковочных материалов, что удешевит процесс и вторичные товары.
5.      Горючие упаковочные материалы можно сжечь в специальных мусора сжигающих заводах.
6.      Упаковочные материалы органического происхождения можно, после измельчения, утилизировать методом компостирования.
7.      Упаковочные материалы  медленно разлагающиеся, после измельчения использовать как компонент строительных смесей и постройки дорожного полотна.
8.      Изготовление упаковочных материалов из  углеводов, белков. Это сделает упаковки способными разлагаться за непродолжительный период времени.
9.      В крайнем случае, специальными грузовыми ракетами вывозить мусор, включая упаковки на Луну, или на другие космические объекты.

         Задача 10. Каким вам представляется биосферо-совместимый город  будущего? Предложите свою концепцию экосити (экогорода) со всей инфраструктурой.

ОТВЕТ: Впервые о создании городов нового типа - техноэкосистем, гармоничных природе, комфортных и безопасных для жизни, развитие которых не нарушает устойчивости биосферы, - было объявлено в 1994 году на международном форуме в Норвегии. Тогда же был представлен первый в мировой практике реальный проект экосити. Сегодня в разных странах мира такие города уже построены: Аделаида в Австралии, Эколония в Нидерландах, Беркли в США, Мальме в Швеции и многие другие.

          В этих городах все коммуникации и функциональные системы должны работать в соответствии с принципами природосбережения.
·         Дома в городе должны быть не высокими – не выше деревьев.  В идеале – если это будут 3-4 этажные здания;
·         Материалы для постройки дома и для отделки – экологически чистые, натуральные;
·         Наряду с несколько этажными зданиями должны присутствовать и одноэтажные,  в деревянном исполнении;
·         Крыши домов – либо из солнечных батарей, либо – «Зеленые» из дернины;
·         Подземное пространство  должны использоваться для устройства складов, гаражей, стоянок, аккумуляторов тепловой энергии;
·         Стены домов должны быть разнообразной, спокойной расцветки;
·         Все поверхности, по возможности, должны быть «озеленены»: цветочные композиции в специальных контейнерах на улице, подвешены на фонарные столбы, балконы, окна домов оборудованы цветочными ящиками;
·         В городе должны использоваться  возобновляемые источники тепла и энергии (солнечная, ветровая, энергия недр  и др.),
·         В квартирах должны быть энергосберегающие конструкции и технологии: теплоотражающие покрытия стен и оконных стекол и  т.д.;
·         В каждую квартиру должна подаваться вода в двух кранах: в одном – очищенная питьевая, в другом – техническая. Техническая вода после её использования для стирки или мытья посуды, для принятия ванны – должна поступать в сливной бачок унитаза и только затем – в канализацию;
·         Канализационные стоки должны проходить многоступенчатую очистку и реабилитацию,  включающие в себя физическую, химическую и биологическую очистку. После этого очищенные воды должны поступать в искусственный водоем, где разводится рыба;
·         Для всех жителей должно быть нормой использование экологичного автомобильного транспорта;
·         Жители должны быть толерантны по отношению друг к другу, а этому может способствовать  то, что дома в городе - с общими выходами в зимние сады, на общие веранды, детские площадки;
·         в каждом районе  должны быть созданы  экоцентры  для экологического образования и воспитания всего населения с кинозалами, лекционными аудиториями, выставками, видеоцентрами, эко-игротеками, зооуголками, аквариумами, оранжереями, теплицами;
·         Заводы и фабрики должны работать в режиме замкнутого цикла с максимально возможной очисткой отходов;
·         В магазинах города должны продаваться только натуральные продукты    в биодеградабельных упаковках;
·         Все твердые бытовые отходы должны сортироваться и пускаться во       вторичную переработку;
·         Все люди, желающие жить в этом поселении должны соблюдать   правила проживания в нем.

Когда такой город будет строиться –  мы обязательно примем участие в его строительстве и станем его жителями!

А. Богородов из заозерной шк.№16 г. Томска (рук. А.А. Макаревич) представил «Долгосрочный квартирный менеджмент по электроэнергии в масштабе одной семьи». Вот некоторыерезультаты проведённого эксперимента: в режиме жесткой экономии энергоресурсов семья получила экономию почти 50%, что в денежном выражении составило 325 рублей в месяц или 2500р. в год; для экономики сохранено 36.4 кг угля в месяц или 436.8 кг в год от одной семьи; для окружающей среды снижен выброс CO2 на 106.7 кг в месяц, или 1280 кг в год. Безусловно, с этим проектом нужно познакомить всех жителей Томска!

Свои креативные варианты решений проблемы утилизации бытовых отходов предложили обучающиеся из ОГБОУ НПО «Асиновский профессионально-технический лицей №8»

Фестиваль приобрел статус международного благодаря участию в нем интернациональной команды студентов ТГАСУ. Большой интерес вызвал доклад Нуртилека Жетимишова из группы 031-9 «Экологические проблемы Кыргызстана». Получив образование в Томске и став инженером, юноша в своей профессиональной деятельности будет помнить о «презумпции виновности» человека в биосфере.

Среди работ педагогов хочется отметить образовательно-просветительский проект «Дворик Архимеда» - авторы Демиденко Наталья Владимировна, Лисина Наталья Геннадьевна, Курасова Нина Николаевна  (ОГКОУДОД «ОЦ ДОД» при Томском областном департаменте образования). Педагоги предложили создать детскую площадку на особо охраняемой территории «Парк Игуменский» с развивающими моделями, представляющими собой изобретения, без которых немыслима человеческая цивилизация.

Работа фестиваля завершилось вручением почетных грамот, сертификатов и памятных подарков за лучшие проекты. Но, наверное, главный итог состоявшегося мероприятия – понимание всеми участниками  того, что молодежь готова к выработке и реализации предложений для решения актуальных экологических проблем, к консолидации гражданского общества для реализации стратегии устойчивого развития.       

О.Д. Лукашевич