Научно-практическая работа "Ядовитые отходы"

МАОУ гимназия №4 восточных языков

Ядовитые отходы

Выполнила

Сидоренко Екатерина

ученца
Руководитель:

Учитель химии

Сидоренко Л.Я

Хабаровск 2023

Содержание

Введение

«Сначала икринкою плавал я в ряске

Но вдруг у меня обозначились глазки

Я стал головастиком. Долго потом

В воде я резвился виляя хвостом

Но лапки затем у меня появились

Я громко заквакал и на берег вылез

Поймал червяка средь высокой травы

И тут на полянке мне встретились вы»

Люди ежедневно пользуются большим количеством самой разной домашней химии. Стиральные порошки, отбеливатели, зубные пасты, кондиционеры, шампуни, мыло, тоники, гели, жидкости для мытья посуды и тд.

Все это сливается в канализацию и поступает в окружающую среду. В нашем городе есть коллектор, в котором все канализационные отходы обеззараживают. И уже безопасную воду выливают в реки.

Но не всегда это так. Часто в посёлках, небольших деревнях, да и в городе, в частном секторе канализации нет и отходы никто не обеззараживает. Попав в окружающую среду отходы будут действовать на все живое вокруг. Мы решили проверить насколько они губительны для обитателей водоемов

Цель: Определить вредны ли отходы человека для животных водоема.

Задачи:

1. Изучить литературу

2. Отобрать лягушачью икру и вырастить головастиков

3. Поместить их в условия, когда они попадают в водоем с отходами

4. Проследить за выживаемостью

5. Сделать выводы.

Актуальность: Люди ежедневно выбрасывают в природу большое количество различных отходов.

Гипотеза: Выбрасываемые отходы никак не влияют на окружающую среду

Глава 1.

Анализ литературы

Так как мы работаем с водными животными , мы решили изучить влияние на животных жидких бытовых отходов , которые растворяются в воде.

ЖБО – это жидкие бытовые отходы, которые образуются в частных и других домохозяйствах, не подключенных к центральной системе водоотведения.

Наличие канализации для многоквартирных домов упрощает процесс обращения с ними. Их отвод и утилизация происходит централизовано. Сложнее с частными домами, к которым канализация не подведена.

К ЖБО относятся стоки, источниками которых становятся жидкости из туалетов, санузлов, ванных комнат. Законом определен 4 класс опасности ЖБО. Считается, что они наносят небольшой вред населению, но могут стать источниками:

Неприятных запахов, которые ухудшают комфорт проживанию окружающих;

Инфекционных заболеваний из-за размножения вредоносных бактерий;

Взрывоопасной обстановки из-за образования скопления газов.

Поэтому Законодатель требует, чтобы вывоз ЖБО осуществлялся как минимум два раза в течение месяца. Исключение составляют хозяйства, обустроенные большими резервуарами для накопления этих отходов. Это относится и к тем жилым помещениям, которые используются периодически (например, дача).

Сточные воды представляют собой один из видов жидких или разбавленных водой твердых отбросов. Основные загрязнения сточных вод — физиологические выделения человека и животных, отходы и отбросы, получающиеся при мытье продуктов питания, посуды, помещений, стирке белья, спуске домового мусора, а также сточные воды, образующиеся в технологических процессах, на промышленных предприятиях. Бытовые и многие производственные воды и отбросы содержат значительное количество органических веществ, которые могут загнивать, что очень опасно для людей, животных и рыб.[ ...]

Жидкие отходы принято подразделять на два типа. Первые, промышленные, образуются на предприятиях. Они часто токсичны и представляют опасность, поэтому их учетом и утилизацией занимаются отдельные контрольные службы. Бытовые же отходы возникают в процессе жизнедеятельности человека. И большую чать этих отходов составляют синтетические моющие средства (СМС)

Самое простое моющее средство, было получено на Ближнем Востоке более 5 000 лет назад. Скорее всего, оно было открыто по чистой случайности, когда над костром жарили мясо, и жир стек на золу, обладающую щелочными свойствами. Взяв в руки горсть этого простейшего мыла, древний человек обнаружил, что оно легко растворяется в воде и смывается вместе с грязью. Поначалу оно использовалось главным образом для стирки и обработки язв и ран. И только с I века н. э. человек стал мыться с мылом. Производство мыла имеет давнюю историю, а вот первое синтетическое моющее средство появилось только в 1916 году. Изобретение немецкого химика Фрица Понтера предназначалось для промышленного использования, бытовые синтетические моющие средства, более-менее безвредные для рук, стали выпускать в 1935 году. С тех пор был разработан целый ряд синтетических моющих средств (CMC) узкого назначения, а их производство стало важной отраслью химической промышленности.         Синтетические моющие средства представляют собой составы на основе синтетических моющих веществ. Обычно они содержат 10—40% синтетических моющих веществ и добавки, повышающие моющую способность средства, обеспечивающие их выпуск с учетом свойств отстирываемых материалов. Моющие средства можно разделить по назначению, консистенции,  видам моющего вещества и содержанию.

      По консистенции различают моющие средства твердые (кусковые, гранулированные, порошковые), мазеобразные (пасты) и жидкие. Наиболее широкое применение нашли порошковые средства. Удобны моющие средства в виде гранул и паст. Жидкие средства легко растворяются, хорошо дозируются. Они эффективны для стирки текстильных изделий и мытья посуды, автомашин, стекла и т. д. Выпуск жидких средств будет увеличиваться. Их изготовление проще и дешевле (отпадает процесс сушки), они не пылят, подобно порошкам, легче дозируются.

          В зависимости от вида моющего вещества моющие средства разделяют на мыла и синтетические моющие средства. Содержание моющего вещества в средстве колеблется от 5 до 85%. Большинство моющих средств хозяйственного назначения содержат 10—75% моющего вещества.  В производстве мыл используют твердые жиры животные (говяжий, бараний, свиной и др.), жидкие растительные жиры (масло подсолнечное, хлопковое и др.), саломас (сало из масла) — твердый жир, полученный гидрогенизацией (насыщением водородом по месту двойных связей) растительных жидких масел, соапсток (побочный продукт очистки растительных масел).

        По содержанию моющего вещества (натриевых или калиевых солей жирных, смоляных и нафтеновых кислот) мыло делят на сорта:

- твердое кусковое хозяйственное мыло бывает 60, 66, 70 и 72%-ное, жидкое—40%-ное (1-й сорт) и 60%-ное (высший сорт);

- порошковые мыла представляют собой измельченное и высушенное мыло (68—82%) или составы, содержащие 10—25% жирных кислот в смеси со щелочными солями (содой кальцинированной, тринатрийфосфатом, силикатом натрия).

           По назначению моющие средства делят на хозяйственные, туалетные, специальные (медицинские, технические и др.).   Хозяйственные в свою очередь делятся на:

- средства для стирки изделий из хлопковых и льняных волокон содержат 20—40% моющего вещества (обычно сульфонола)—до 55% щелочных солей (триполифосфата, соды кальцинированной, силиката натрия), 10—15% сульфата натрия, небольшое количество душистых веществ (отдушки), отбеливающих веществ и карбоксиметилцеллюлозы. Эти средства образуют сильнощелочныё моющие растворы (рН 10—11);

- средства для стирки изделий из шерстяных и шелковых волокон содержат 35% алкилсульфата, до 55% нейтральных солей (сульфата натрия), небольшое количество щелочных электролитов, отбеливатели, отдушку. В моющем растворе эти средства создают среду, близкую к нейтральной (рН 7,3—8,5);

- средства для стирки изделий из синтетических волокон также образуют среду, близкую к нейтральной. По составу они напоминают средства, предназначенные для стирки шерстяных и шелковых тканей, но содержат повышенное количество карбоксиметилцеллюлозы и электролитов;

- средства для стирки изделий из шерсти, шелка и синтетических волокон обычно не содержат активных щелочей типа карбонатов и силикатов натрия;

- универсальные средства рекомендуют для стирки изделий из растительных, животных и химических волокон. Эти средства не содержат сильнощелочных солей (соды кальцинированной), в результате чего моющий раствор имеет умеренно щелочную реакцию (рН 8—9,5). Универсальные средства бывают без отбеливателя (обычного типа) и с перекисным отбеливателем;

- средства для мытья посуды, раковин, ванн и других предметов домашнего обихода представляют собой составы, которые должны хорошо смачивать поверхности, обладать высокой эмульгирующей, растворяющей и пенообразующей способностью. Эти средства обычно взаимодействуют с загрязнениями на очищаемой поверхности. В состав средств входят моющие вещества (синтетические и мыла), органические растворители, щелочные и другие химические соединения;

- средства для мытья стекол (оконных, зеркал, хрусталя) содержат дополнительно восстановитель блеска (красители типа метилен голубой и др.);

- средства для мытья (очистки) ковров, обивки мебели, искусственного меха, кожи содержат компоненты, способствующие образованию обильной пены, которая обволакивает и размягчает загрязнение, при удалении пены удаляется и загрязнение, а изделие не успевает промокнуть. Средства для мытья посуды, ванн и раковин могут содержать также антисептики, обладающие бактерицидными свойствами.

Химический состав синтетических моющих средств и их влияние на окружающую среду

         Моющие вещества составляют основу всех СМС и определяют их свойства; это  поверхностно-активные вещества, благодаря которым растворы обладают моющей способностью. Моющие вещества делятся на два класса: ионогенные вещества, диссоциирующие в воде на ионы, и неионогенные — не подверженные электролитической диссоциации. Ионогенные моющие вещества называются анионактивными, если поверхностно-активные ионы несут отрицательный заряд, и катионактивными, если поверхностно-активные положительно заряженные ионы имеют отрицательный заряд в щелочной среде и положительный — в кислой. Анионактивные моющие вещества получили наиболее широкое распространение. На их основе получают все жировые мыла и большинство синтетических моющих средств. Для производства товарных жировых мыл служат главным образом натриевые или калиевые соли высших жирных кислот, изготавливаемые из масел растительных и жиров животных.   Важную роль играют органические компоненты моющих средств: карбоксиметилцеллюлоза, предотвращающая ресорбцию — повторное отложение загрязнений из моющего раствора на отмытую поверхность; оптические отбеливатели (красители), применяемые для устранения жёлтого оттенка неокрашенных тканей; так называемые гидротропы, увеличивающие растворимость и ускоряющие растворение моющих веществ в воде. Некоторые моющие средства содержат ферменты, обеспечивающие удаление нерастворимых белковых загрязнений, органические бактерициды (гексахлорофен, трихлоркарбанилид и др.), стабилизаторы пены (например, алкилоламиды) или пеногасители; во многие моющие средства добавляют душистые вещества (отдушки).        Большая часть (80—90%) поступающих в продажу синтетических моющих средств — порошки; выпускаются также таблетки, «вермишель», чешуйки, хлопья, пасты и жидкости.

           Синтетические моющие средства, попадая в окружающую среду (водоемы), изменяют её кислотно-щелочной баланс. Водные организмы приспособлены к определенной величине рН. Когда значение рН снижается до 4,5 – 5,0 может исчезнуть значительное количество водных организмов, составляющих основу пищевой цепи. Это, в свою очередь, сказывается на птицах, рыбах, пресмыкающихся и млекопитающих, которым погибшие виды служат источником питания. При величине рН более 9,0 вода тоже становится непригодной для большинства водных организмов. Особенно чувствительны к изменению кислотности икра и мальки рыб.   Уменьшение величины рН может также способствовать переходу в воду ионов металлов, содержащихся в донных отложениях, которые в обычных условиях осаждаются на дно с частицами взвеси и погребаются в толще донных отложений.

        В последнее время в пробах природной воды все чаще обнаруживаются фосфаты. Виновник – человек. Мы используем стиральные порошки, которые содержат фосфаты, добавляемые для снижения жесткости воды при стирке. А в нашей стране пока нет технологии, позволяющей в требуемой степени очищать стоки от фосфатов. Неочищенные стоки, после очистных сооружений, сливаются в реки.

Загрязнение окружающей среды синтетическими моющими средствами

        Одна из наиболее актуальных проблем на сегодня - защита окружающей среды от различных загрязнений - отходов производства и продуктов жизнедеятельности людей. К главным источникам загрязнений имеют непосредственное отношение предприятия службы быта, например прачечные, использующие моющие средства, важнейшими из которых являются синтетические моющие средства.    Отработанные стоки прачечных, сбрасываемые в канализацию, содержат все химические соединения, входящие в состав синтетических моющих средств, а также загрязнения (переходящие в процессе стирки с очищаемой поверхности одежды грязевые частицы - сажа, различные минерально-масляные и жировые загрязнения, волокна стираемых изделий). В зависимости от вида и количества щелочных солей, входящих в состав СМС, рН сточных вод составляет 7-10 ед. Таким образом, стоки прачечных сложны по составу, имеют щелочную среду и в значительной степени загрязнены органическими веществами, ПАВ и грязевыми частицами.

        Недостатком большинства CMC является их трудная биоусвояемость (перевариваемость) в сточных водах микроорганизмами, так как фактически для них это яды. Поэтому сточные воды, содержащие синтетические моющие средства, сильно загрязняют водоемы (реки, озера). Попадание ПАВ в водоемы неблагоприятно влияет на органолептические (цвет, запах, вкус) и бактериологические показатели воды. Это происходит не только за счет свойств обозначенных веществ, а в основном в результате стабилизации в воде других соединений, которая возможна вследствие способности ПАВ к солюбилизации и эмульгированию. Таким образом, недопустимо сбрасывать в водоемы сточные воды прачечных без предварительной очистки.

Глава 2

Исследовательская часть

Мы решили исследовать влияние синтетических моющих средств на живые организмы. Ранней весной мы с нашим руководителем Сидоренко Лидией Яновной провели экскурсию по окрестным водоемам и насобирали лягушачьей икры. Затем икру поместили в большую емкость с аквариумной водой и дождались, когда появились головастики. Когда они появились мы мы взяли колбы на 250 мл и рассадили туда по 10 шт. Затем мы взяли различные жидкие и твердые бытовые реактивы приготовили растворы.
Для исследования мы взяли: спирт этиловый, отбеливатель «Белизна», жидкость для мытья рук «АОС», «Капля», мыло хозяйственное, мыло жидкое для рук, крем мыло для рук, стиральный порошок в гранулах, порошок стиральный в гранулах………….

Таблица 1. Выживаемость головастиков в среде с «АОС»

Таблица 2. Выживаемость головастиков в среде с «Белизна»

Таблица 3. Выживаемость головастиков в среде с «Спирт»

Таблица 4. Выживаемость головастиков в среде с «Фейри»

Таблица 5. Выживаемость головастиков в среде с «Капля»

Таблица 6. Выживаемость головастиков в среде с «Стиральный порошок»

Таблица 7. Выживаемость головастиков в среде с «Крем для рук»

Таблица 8. Выживаемость головастиков в среде с « Армартек»

Изучив таблицы, мы обнаружили, что самыми опасными для головастиков были отходы из моющих средств: стиральный порошок, Фейри, Белизна. В этих веществах головастики не выживали, даже в самых жидких растворах.

В концентрированных растворах погибли все головастики, во всех видах отходов. Больше всего выживших было на низких концентрациях.

Выводы:

1. Все отходы , которые человек использует как моющие или дезинфицирующие свойства вредны для животных, особенно для водных

2. Одни отходы менее опасны, чем другие

3. Чем сильнее разбавлены отходы, тем меньше вреда они наносят природе.

4. Все отходы надо обеззараживать, чтобы они не наносили вред окружающей среде.

Список литературы:

1. Ашихмина Т. Я. Школьный экологический мониторинг. Учебно-методическое пособие / Издательство Агар, 1999

2. Алексеев С. В., Груздева Н. В., Муравьёв А. Г., Гущина Э. В. Практикум по экологии. - М.: АО МДС, 1996. – 192 с.

3. Воронков Н. А. Основы общей экологии: учебное пособие для студ. Вузов и учителей. – М.: Агар, 1997. – 87 с.

4. Кочурова Т. И. Апробация методик биоиндикации, рекомендуемых для экомониторинга Кировской области // Муниципальные проблемы природопользования. М-лы 3-й научно-практич. Конф. – Кирово-Чепецк, 1994. – С. 32-33

5. Кузьмина М. М., Рыжов И. Н. Транспорт и городская среда // Биология в школе, 1995. №2. С. 68.

6.Практикум лабораторных работ с иллюстрированными ситуационными заданиями по микробиологии, иммунологии и вирусологии / под ред. А. А. Воробьёва. - М.: ГЕОТАР

Приложение 1