Исследовательский проект по экологии "Влияние использованных батареек на окружающую среду"

Областное государственное автономное общеобразовательное учреждение «Центр образования «Ступени»

Влияние использованных

батареек на окружающую среду

Исследовательский проект по экологии

Выполнили: Галактионов Илья

(учащийся 11 класса),

Зарипова Антонина (учащаяся 5 класса)

Руководитель проекта: Номоконова А.А.,

учитель биологии и географии

г. Биробиджан,

2016 -2017 г.

Содержание

1. Введение

2. Что такое батарейка?

3. Виды и состав батареек

4. Влияние батареек на окружающую среду

5. Если батарейку нельзя выбросить, куда же ее деть?

6. Мы предлагаем и действуем

7. Заключение

8. Литература

9. Приложение

1. Введение

Каждому человеку известно, что наша жизнь и наше здоровье зависят от состояния окружающей среды. Мы стараемся употреблять в пищу экологически чистые продукты, выбираем экологически безопасные районы для проживания, но при этом мы не задумываемся о том, что состояние окружающего нас мира зависит прежде всего от нашего поведения в природе. Для нашей области, как и для других регионов нашей страны,проблема охраны окружающей среды актуальна. Одной из важнейших проблем является утилизация мусора. Над решением данной проблемы во всем мире работает огромное количество ученых, разрабатываются новые технологии, но к сожалению, в нашей стране, в частности в нашей области, проблема утилизации мусора остается острой.

Проблема утилизации и переработки мусора стала для нас актуальной не случайна. В кабинете № 208 мы собрались на Всероссийский урок экологии «Разделяй с нами», который организовала учитель биологии и географии Номоконова А.А. Урок начался необычно, Анна Александровна попросила учащихся 11 класса заменить батарейку в остановившихся часах. Через несколько минут проблема была решена, часы работали. Использованную батарейку мы решили определить как всегда в мусорное ведро, но учитель нас остановила и задала вопрос: «Ребята, а куда вы чаще всего определяете использованные батарейки?». Все кто присутствовал сказали, что в мусорное ведро, а затем в обычные мусорные контейнера во дворе дома. Однако, наш учитель предложила нам внимательно рассмотреть корпус батарейки и мы увидели на нем знак: перечеркнутую корзину. Знак предупреждал о том, что использованную батарейку нельзя выбрасывать как обычный мусор. С проблемного вопроса «Что делать с отработанными батарейками?» начался наш урок, в ходе которого мы узнали о проблеме загрязнения окружающей среды бытовыми и промышленными отходами. Мы узнали как данная проблема решается в других странах мира, обсудили какой вклад может внести каждый из нас в решении этой проблемы. В завершении мы вернулись к той проблемной ситуации, с которой начался наш урок: «Что делать с использованной батарейкой, если ее нельзя выбросить в мусорное ведро?». Анна Александровна предложила нам самим найти ответ на данный вопрос. Нас эта проблема заинтересовала и мы решили выполнить проект «Влияние использованных батареек на окружающую среду». Чтобы выяснить, что по данной проблеме известно учащимся нашего Центра и их родителям, мы провели анкетирование. Респондентам были предложены следующие вопросы:

1. Сколько батареек используется в вашей квартире?

А) 1-5 Б) 5-10 В) 10 и более

1. Что вы делаете с батарейками, когда заканчивается их срок службы?

А) выбрасываю в мусорное ведро Б) собираю и сдаю в специализированные пункты

1. Наносят ли вред здоровью человека батарейки?

А) Да Б) Нет В) Не знаю

1. Стали бы вы собирать и сдавать батарейки, в специальные контейнера в вашем дворе,городе?

А) однозначно Б) за отдельную плату В) Нет

1. Знаете ли вы, что существуют специальные программы по утилизации батареек?

А) Что-то слышал Б) Впервые слышу

Результаты анкетирования

Было опрошено - 50 респондентов. Анализ результатов опроса говорит о том, что большинство респондентов совершенно не знают ни о правильных методах утилизации использованных батареек, ни о вреде и опасности, которые они несут.

Актуальность: заключается в том что, в современных условиях высокого уровня развития не все знают, как утилизировать отработанные батарейки и какой вред они могут нанести человеку и окружающей его среде.

Гипотеза:предполагаем, что использованная и неправильно утилизированная пальчиковая батарейка приносит вред окружающей среде.

Объект исследования: использованная пальчиковая батарейка

Цель: изучить влияние пальчиковой батарейки на окружающую среду, показать важность и необходимость утилизации отработанных элементов питания.

Задачи:

- изучить и оценить степень экологической опасности использованных батареек для человечества и окружающей среды;

- изучить вопрос утилизации использованных батареек на территории РФ и в других странах мира;

- привлечь внимание жителей области к экологической проблеме использованных батареек и необходимости их правильной утилизации.

Методы:

1. Анализ материалов Интернет-ресурсов и печатных источников по изучаемой проблеме.

2. Анкетирование.

3. Наблюдение.

4. Эксперимент .

5. Анализ и обобщение.

Новизна проекта: данная работа поможет каждому из нас внести свой практический вклад в проблему утилизации использованных пальчиковых батареек.

Ожидаемые результаты: информация проекта поможет многим жителям нашей области понять, что использованные батарейки, выброшенные с другим бытовым мусором, оказывают вред окружающей среде, что заставит бережнее относиться к окружающему миру.

Сроки реализации проекта: 2016-2017 учебный год

1. Что такое батарейка?

На этот вопрос мы искали ответ в разных источниках:

1. Wikipedia.ru . Батарейка - это элемент питания, автономный источник электричества для разнообразных устройств.

2. Учебник «Физика. 8 класс»А.В. Перышкин .Из данного учебника мы узнали, что такой источник тока называется гальванический элемент.

3. Толковый словарь С.И.Ожегова.В нем мы узнали значение слова гальванический – получение электрического тока путем химических реакций.

Вывод: Батарейка – автономный источник электричества для питания устройств.

1. Виды и состав батареек

Также мы узнали, что элементы питания могут быть разных размеров и типов. Батарейки бывают нескольких видов («мизинчиковые», «пальчиковые», «крона», «бочка», «таблетка»):

• Неперезаряжаемые (одноразовые, составляют 75 % от общего рынка батарей): угольно-цинковые (массовое производство, самый дешевый способ), щелочно-марганцевые (алкалиновые), пуговичные батарейки, литиевые.

• Перезаряжаемые (многоразового использования): никель-кадмиевые, никель-металлгидпридные, литий-ионные, свинцово-кислотные. Представляют четвертую часть рынка портативных батареек.

Взглянув на обычную пальчиковую батарейку, можно всегда увидеть знак в виде зачеркнутого мусорного бака. Это означает: «Не выбрасывать, необходимо сдать в специальный пункт утилизации. И этот знак на батарейке стоит неспроста! В каждой такой батарейке содержится от 10 до 20 химических элемента, многие из них являются токсическими ядовитыми веществами. Это - ртуть, никель, кадмий, свинец, которые имеют свойство накапливаться в живых организмах, в том числе и в организме человека, и наносить существенный вред здоровью.

IV. Влияние батареек на окружающую среду

Металлическое покрытие отработанных и выброшенных батареек разрушается, тяжелые металлы просачиваются в грунтовые воды и почву. Как следствие, отравляются животные и растения, которые попадают к нам на стол в виде пищи, и оказываясь в нашем организме отравляет нас. Губительный эффект может стать очевидным для человека через несколько лет, поскольку тяжелые металлы начинают свое воздействие лишь достигая определенной концентрации – вызывают отравления, раковые заболевания и мутации. При сжигании мусора (как это часто происходит) из использованных элементов питания выделяются диоксины, действующие в 67 000 раз сильнее цианида. Даже минимальных количеств этого ядовитого соединения достаточно для замедления развития детей и ослабления их здоровья или развития онкологических и репродукционных заболеваний у взрослых. Нам стало интересно, чем опасны вещества, входящие в состав батареек. Из Интернт-ресурсов мы узнали, что: кадмий поражает почки, печень, поджелудочную железу, блокирует работу некоторых важных для жизнедеятельности организма ферментов; ртуть – влияет на мозг, нервную систему, почки и печень, вызывает нервные расстройства, ухудшение зрения, слуха, нарушения двигательного аппарата, заболевания дыхательной системы. Таким образом, если бы все-все-все: и взрослые, и дети во всем мире не выбрасывали бы батарейки, какую помощь мы все оказали бы природе! А кроме того мы сберегли бы свое здоровье

Вместе с нашим учителем биологии Анной Александровной мы провели ряд опытов, доказывающих отрицательное влияние использованных батареек на растительные организмы. Сначала мы провели первый опыт, в котором было доказано влияние воды на корпус батареек:

Опыт № 1: Влияние воды на металлическую оболочку батареек

Оборудование: химический стакан – 2 шт., разобранная батарейка – 1 шт., батарейка не поврежденная – 1 шт., вода

Описание опыта: Взяли два стакана, наполнили их водой (количество воды одинаково). В стакан № 1 поместили разобранную батарейку, а в стакан № 2 – целую батарейку. Закрыли стаканы и вели наблюдение 7 дней.(Приложение 1)

Вывод: Металлическая оболочка под действием воды разрушается, а вредные вещества, содержащиеся в батарейке попадают в воду.

Наш опыт прост и отражает реальность. Ведь выброшенные на свалку отработанные элементы питания подвергаются влиянию различных осадков (дождь, снег), коррозируют, попадая из грунтовых вод в водоёмы или артезианские воды, предназначенные для питья людей. Затем мы посмотрели мультфильм «Батарейки» (Приложение 2) и на основе полученной информации, решили доказать отрицательное действие содержащихся веществ в батарейках на рост и развитие растительного организма:

Опыт № 2: Влияние веществ, входящих в состав батареек на рост и развитие семян и проростков овощных культур, на примере кресс-салата

Цель: доказать губительное влияния элементов, входящих в состав пальчиковых батареек, на живые организмы.

Оборудование: семена кресс-салата, посуда для посадки семян, подготовленная земля, вода «токсичная » (полученная при проведении опыта №1).

Описание опыта: в данном опыте мы использовали растение кресс-салат, которое является биоиндикатором, реагирующим на негативные факторы среды. Одинаковое количество семян было посажено в заранее подготовленную землю. Линейкой слегка продавили бороздки и заполнили их семенами кресс-салата. Каждую бороздку тщательно увлажнили из распылителя, так чтобы семена были тщательно смочены. Затем образцы накрыли пленкой . Семена в таких условиях быстро набухают и уже через несколько часов проклюнутся. Проводим увлажнение рассады из распылителя дважды в день, ставим образцы в тень. Когда крессу слишком жарко — это плохо. Для всходов идеальна температура до 20 градусов, никаких прямых солнечных лучей. Уже на 3 день появились дружные всходы кресс-салата, пленку убираем и ставим на солнышко. Полив осуществлялся в одинаковом количестве из распылителя, но водой разного состава 2-3 раза в день. (Приложение 3)

Образец №1: семена и проростки кресс-салата поливались «токсичной» водой, т. е. водой, в которой некоторое время находилась поврежденная пальчиковая батарейка.

Образец № 2: семена, а затем и проростки кресс-салата поливались обычной водой.

Результаты наблюдений:

Выводы:

1. Количество проростков оказалось больше в образце №1.

2. По мере роста и развития проростков обоих образцов стали появляться значительные отличия внешнего вида через 7 дней. Они отличались высотой и цветом: растения, которые поливали «токсичной» водой ( образец №2) были гораздо ниже и имели бледно-зеленую окраску листьев, изогнутые и слабые стебли. С каждым днём проростки образца № 2 развивались хуже и через 10 дней погибли.

3. Растения, которые поливали обычной водой (контрольный образец) имели длинные и устойчивые стебли, ярко выраженный зеленый цвет листьев.

4. Токсичные вещества, содержащиеся в воде для полива образца №2 оказали пагубное влияние на рост и развитие проростков кресс-салата.

Опыт №3: Влияние веществ, входящих в состав батареек на рост и развитие комнатных растений

Цель: показать влияние токсичных веществ на развитие стеблевых отростков

Оборудование: стеблевые отростки колеуса - 2 шт., стаканы – 2 шт., вода «токсичная» (полученная в опыте № 1), вода водопроводная

Описание опыта: Мы взяли два стеблевых отростка колеуса (зеленого и бордового) с хорошо развитой корневой системой и поместили в две емкости (баночки) : №1 – вода водопроводная, №2 – вода «токсичная». И вели наблюдения в течении недели.(Приложение 4)

Вывод: Токсичные вещества, содержащиеся в воде для полива образца №2 оказали пагубное влияние на рост и развитие колеуса, в результате чего растение погибло.

Выполняя опыты №2, №3 нами было установлено, что токсичные соединения, входящие в состав батарейки, оказывают пагубное влияние на рост и развитие растений.

V. Если батарейку нельзя выбросить, куда же ее деть?

Вопрос об утилизации батареек по-разному решается в разных странах мира. Так, в Японии батарейки старательно собирают и хранят до тех времен, когда будет изобретена оптимальная перерабатывающая технология. В странах Евросоюза покупатели в магазине, сдав старые батарейки, получают скидку на новые батарейки. Во всех супермаркетах стоят контейнеры для использованных батареек (сданные батарейки идут на переработку). Переработкой батареек в странах Европы занимается 40 предприятий. В нашей стране этой проблемой стали заниматься не так давно. С 2013 года в городе Челябинске заработал пока единственный завод в России по переработке батареек и аккумуляторов, отживших свой срок. Этот завод имеет свои пункты приема использованных батареек в 24 городах. Проблемой утилизации батареек занимаются различные общественные организации: устанавливают специальные урны во дворах домов, на входах в магазины (компании Икеа, Media Markt ) и собранные элементы отправляют на завод. На заводе в Челябинске производится переработка элементов питания с извлечением полезных ресурсов для вторичного использования. Компания «Мегаполисресурс» занимается переработкой лишь марганцево-цинковых батареек, которые составляют около 80 % от общего объема потребления. Батарейки, содержащие большее количество ртути, литий-ионные батарейки сейчас лишь накапливаются предприятием. К сожалению, таких заводов на территории Дальнего Востока нет.

VI. Мы предлагаем и действуем

Мы узнали, что в нашей области нет специализированных пунктов по приему использованных батареек и нет во дворах жилых домов специальных контейнеров. В связи с этим мы предлагаем жителям нашей области :

1.Стараться не выбрасывать батарейки с остальным мусором, использовать специальные емкости или закупоривать их в маленькие пластмассовые бутылки из под соков, шампуней, контейнеров из под Киндер-сюрпризов, т.е. подойдет любая тара, которую можно плотно закрыть.

2. Выбирать технику, которая не требует использования батареек, т. е. работает от ручного завода, от сети или с использованием световой энергии.

3. Использовать перезаряжающиеся аккумуляторные батарейки.

4. Покупать батарейки с маркировкой «без кадмия», «без ртути».

5.Рационально использовать заряд батареек, чтобы продлить срок их службы.

Конечно, такую масштабную проблему по утилизации использованных батареек невозможно решить без помощи государства и администрации области, но и ничего не делать тоже невозможно. Поэтому мы начали проводить следующую работу (Приложение 5):

1. Провели информационные часы для учащихся Центра «Разделяй и соблюдай!»

2. Для экологической грамотности учащихся и жителей области создали информационный видеоролик «Батарейка! Сдавайся!»,который разместили в соцсетях.

3. Свое отношение к данной проблеме мы попытались выразить в рисунках «Сохраним планету вместе!», предложив другим учащимся школы присоединиться к нашему творчеству. В апреле 2017 года в рамках недели экологии мы планируем организовать выставку рисунков «Не выбрасывай батарейки! Сохрани природу!».

VII. Заключение

Подводя итоги теоретического и экспериментального этапов проекта мы можем утверждать, что наша гипотеза подтвердилась. Неправильно утилизированные батарейки действительно содержат химические вещества, которые отрицательно влияют на окружающую среду и на здоровье человека. Также мы выяснили, что в нашей области существует проблема с утилизацией использованных батареек, так как отсутствуют пункты приема отслуживших свой срок батареек. Но жители Биробиджана согласны сдавать такие батарейки в магазины или приемные пункты, если такие будут организованы на территории города и в районных центрах области. Так что у нас, жителей ЕАО, появилась возможность внести свой вклад в охрану окружающей среды. Достаточно лишь не выкидывать использованные батарейки в мусорное ведро, а собрать их, принести по указанным адресам, которые мы надеемся в скором времени появятся на карте нашей области (в Интернет-приложениях) и опустить батарейки в один из ярких контейнеров, предназначенных для батареек.

Библиография:

1. Алексеев С.В. «Практикум по экологии». – Москва, 1996.

2. Гальперштейн Л.Я. «Забавная физика» «Знай и умей»-Москва, 1994г.

3. Гринин А. С., Новиков В. Н. «Промышленные и бытовые отходы: хранение, утилизация, переработка».-Москва, «ФАИР-ПРЕСС», 2002.

4. Касьян А. А. «Современные проблемы экологии» - Москва, 2001.

5. Кувыкин Н. А.,Бубнов А. Г.,Гриневич В. И. «Опасные промышленные отходы» - Иваново 2004.

6.Ожегов С.И., Шведова Н. Ю. Толковый словарь русского языка / Российская академия наук, 4-е изд., дополненное. – М.: ООО «ИМИ Технология», 2003.

7.Перышкин А.В. Физика. 8 кл.: Учебник для общеобразовательных учреждений. - М.: Дрофа, 2013.

6. Роджерс К. ,Кларк Ф., Смит А. «Свет. Звук. Электричество» - Москва, «Росмен», 2002.

7. Чуянов В.А. «Энциклопедический словарь юного физика» - Москва, «Педагогика, 1984г.