МАДОУ детский сад №15 «Сказка» г.Благовещенск
Исследовательская работа
«Маленькая батарейка – большие проблемы»
Автор: Виденеев Павел
Научный руководитель:
Виденеева Ирина Сергеевна
Благовещенск, 2021 г.
Оглавление
Введение ________________________________________________ 3
Основная часть __________________________________________ 5
1. Теоретическая часть____________________________ _____5
1.1. История возникновения батарейки……………………………....5
1.2. Что такое батарейка ……………………………………………....5
1.3. Влияние использованных батареек на окружающую среду
и здоровье человека………………………………………………….…5
1.4. Способы утилизации батареек……………………………. …….7
2. Экспериментальная часть____________________ ___ _____ 10
2.1. Влияние воды на батарейку…………………………………..…10
2.2. Влияние окружающей среды на батарейку…………………..…10
3. Как мы можем помочь экологии__________________ ______11
Заключение _______________________________________________ 12
Литература и Интернет – источники__________________________13
Приложения________________________________________________14
Введение
Экологические проблемы в нашем мире стали угрожающими. Человечество постоянно сталкивается с этими проблемами, а как их решать? Именно нам, подрастающему поколению, предстоит решить множество экологических проблем, чтобы спасти нашу планету от вымирания.
В наши дни широкое распространение получили пальчиковые батарейки. Каждый из нас, наверняка, пользовался в своей жизни батарейками, мы с ними сталкиваемся ежедневно: очень удобно и комфортно использовать их в диктофонах, фотоаппаратах, электронных часах, в пульте дистанционного управления телевизором, в детских игрушках и фонариках. А кто из вас задумывался о том, куда девать использованные батарейки? Думаем, что немногие задавали себе этот вопрос, потому что никому в голову не придёт, что маленькая блестящая батарейка - это источник огромной опасности для человека и для окружающей среды. А ведь выбрасывая батарейки вместе с другим бытовым мусором, мы и не подозреваем о том, что способствуем загрязнению грунта и воды токсичными и вредными веществами, что приводит к экологической проблеме будущего поколения.
В связи с тем, что проблема утилизации батареек с каждым годом становится все острее, а население плохо проинформировано о сборе батареек в специальные контейнеры и правильной утилизации, мы решили в своей работе исследовать, чем опасны на первый взгляд безопасные батарейки.
В своей работе мы выдвинули такую гипотезу: пальчиковая батарейка является источником загрязнения окружающей среды.
Мы определили цель работы: узнать как можно больше о батарейках и подтвердить или опровергнуть нашу гипотезу.
Задачи:
1. Узнать историю открытия батареек.
2. Выяснить, что такое батарейка.
3. Описать влияние использованных батареек на окружающую среду и здоровье человека
4. Изучить способы утилизации батареек.
5. Экспериментально доказать, что батарейка опасна.
6. Провести анкетирование.
7. Создать макет контейнера для сбора батареек в образовательном учреждении, определить постоянное место для установки контейнера.
8. Организовать информирование всех участников образовательного процесса, о влиянии неправильно утилизированных батареек на окружающую среду, о месте сбора батареек.
Методы исследования: анализ литературных источников, данных интернет-сайтов; наблюдение; эксперимент, анкетирование, обработка и анализ полученных данных.
Объект исследования: батарейка
Предмет исследования: мера экологической опасности применения и неправильной утилизации батареек, применяемых в быту.
Практическая значимость: данный материал может быть использован воспитателями ДОУ, учителями, студентами, учащимися в процессе учебной деятельности. А так же положения данной работы могут быть полезны в обществе.
Основная часть
1. Теоретическая часть
1.1. История возникновения батарейки.
Первый химический источник электрического тока был создан случайно в конце 17 века итальянским ученым Луиджи Гальвани. (Приложение 1)
Его опыты стали основой исследований другого итальянского ученого Алессандро Вольта (Приложение 2), который собственно и сформулировал главную идею изобретения: причиной возникновения электрического тока является химическая реакция, в которой принимают участие пластинки металлов.
Для подтверждения своей теории Вольт создал устройство, состоявшее из цинковой и медной пластин, погруженных в емкость с соляным раствором. Это устройство и стало первым в мире автономным элементом питания и прародителем современных батарей, которые в честь Луиджи Гальвани называют гальваническими элементами.
1.2. Что такое батарейка.
Батарейка – это обиходное название источника электричества для автономного питания разнообразных устройств. Так же ее можно назвать гальваническим элементом. Из толкового словаря русского языка Сергея Ивановича Ожегова мы узнали значение слова «гальванический» – это относящийся к получению электрического тока путем химических реакций.
1.3. Влияние использованных батареек на окружающую среду
и здоровье человека.
Если вы при покупке батарейки внимательно ее рассматриваете, то увидите известный всем знак в виде зачеркнутого мусорного бака, который обозначает не выбрасывать, сдавать в специальный пункт. (Приложение 3).
Одна пальчиковая батарейка, выброшенная в мусорное ведро, загрязняет тяжёлыми металлами около 20 квадратных метров земли, а в лесной зоне это территория обитания двух деревьев, двух кротов, одного ёжика и нескольких тысяч дождевых червей! (По утверждению сотрудников Государственного Биологического Музея имени К.А. Тимирязева) [9].
Это происходит потому, что батарейки содержат различные тяжелые металлы, которые даже в небольших количествах могут причинить вред здоровью человека. Это цинк, марганец, кадмий, никель, ртуть и др. Поэтому гальванические элементы (батарейки) относятся к первому классу опасности.
После выбрасывания батарейки металлическое покрытие разрушается, и тяжелые металлы попадают в почву и грунтовые воды. Из грунтовых вод эти металлы могут попасть в реки и озера или в артезианские воды, используемые для питьевого водоснабжения. Один из самых опасных металлов, ртуть, может попасть в организм человека как непосредственно из воды, так и при употреблении в пищу продуктов, приготовленных из отравленных растений или животных, поскольку этот металл имеет свойство накапливаться в тканях живых организмов.
Даже если батарейка попадает не в землю, а на свалку, то и там она будет наносить немалый вред окружающей среде, так как вредные вещества из неё могут попасть в почву и подземные воды. А если её сожгут на мусоросжигательном заводе, то все токсичные материалы, в ней содержащиеся, попадут в атмосферу.
Чем опасны тяжелые металлы, находящиеся в батарейках?
Свинец. Накапливается в почках человека. Вызывает заболевания мозга, нервные расстройства, заболевания костных тканей.
Кадмий. Накапливается в печени, почках, костях и щитовидной железе. Является канцерогеном, то есть провоцирует рак.
Ртуть. Влияет на мозг, нервную систему, почки и печень. Вызывает нервные расстройства, ухудшение зрения, слуха, нарушения двигательного аппарата, заболевания дыхательной системы. Наиболее уязвимы дети. Металлическая ртуть – яд. По степени воздействия на организм человека ртуть относится к 1-му классу опасности – «чрезвычайно опасные вещества». Независимо от путей поступления в организм ртуть накапливается в почках.
Никель и цинк. Цельный металлический никель – не опасен для живых организмов. Пыль, пары никеля и его соединений – токсичны. Никель – вещество общетоксического действия на организм. Приводит к возникновению заболеваний носоглотки, легких, появлению злокачественных новообразований и аллергическим поражениям в виде дерматитов и экзем. Вызывают дерматит. Поступление никеля в организм в природных условиях происходит, главным образом, с продуктами питания и питьевой водой. Кроме того, никель поступает в организм с атмосферным воздухом, через кожу. Никель – вещество 2 класса опасности.
Щелочи. Прожигают слизистые оболочки и кожу;
Марганец. Избыточное накопление марганца в организме сказывается, в первую очередь, на центральную нервную систему. Это проявляется в утомляемости, сонливости, ухудшении функций памяти. Марганец является ядом, поражающим также легкие, сердечно – сосудистую систему, вызывает аллергический эффект. Класс опасности вещества - 2.
Беспечно выброшенная в мусорное ведро батарейка попадает на свалку, где каждое лето с другим мусором возгорается и тлеет (а на мусоросжигательных заводах и вовсе горит), с клубами дыма выпуская тучи диоксинов. Даже минимальным дозам этих ядовитых соединений человечество обязано онкологическими и репродукционными заболеваниями. А еще отравлениями, замедленным развитием и слабым здоровьем детей. Диоксины проникают в наш организм не только с дымом: с дождевой водой они попадают в почву, воду и растения. Дальше – по цепочке – прямо к нам на стол с едой и питьем.
1.4. Способы утилизации батареек.
Батарейки нельзя утилизировать вместе с другими бытовыми отходами по следующим причинам:
• содержащиеся внутри батареек металлы токсичны;
• отдельные виды батареек способны к самовзрыванию;
• при механическом повреждении элементов питания происходит утечка опасных веществ;
• при сжигании батарейки, токсичные материалы, содержащиеся в ней, попадут в атмосферу.
Что же делать с отработавшими свой срок батарейками?
По правилам батарейки нужно перерабатывать на специальных заводах. Переработка батареек – это процесс восстановления и использования материалов, из которых сделаны батарейки, процесс извлечения металлов батареек и их повторного включения в производство новых батареек или других продуктов. Заключительная цель этого процесса состоит в том, чтобы сэкономить электроэнергию и сырье, уменьшить объем производства. Но проблема в том, что переработка стоит дороже, чем последующая продажа полученного сырья.
Тем не менее, от переработки батареек мы извлекаем пользу: создаем лучшую окружающую среду для нас.
В Европе, переработка батареек производится, для того чтобы:
• Защитить окружающую среду и улучшить качество жизни человека;
• Уменьшить объем участков земли используемых для закапывания мусора;
• Уменьшить объём сырья для производства батареек;
• Уменьшить объём используемой электроэнергии;
• Создать новые рабочие места.
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.
Переработка батареек в странах Европейского Союза является обязательной. С 26 сентября 2008 года все батарейки, аккумуляторы и их упаковка должны быть маркированы специальным символом (перечеркнутый мусорный ящик на колесиках) – на самой батарейке или же на упаковке, в зависимости от размера.
Батарейки – это единственный вид бытовых отходов, который никак не перерабатывается в России. В развитых странах процесс сбора использованных батареек от населения и последующей утилизации хорошо налажен. Остаётся надеяться, что они со временем появятся и в нашей стране.
А пока в нашей стране вводится практика сбора отработанных батареек в крупных супермаркетах. Все собранные батарейки и аккумуляторы отправляются на переработку на единственное в стране предприятие, где есть соответствующая линия, — завод «Мегаполисресурс» в Челябинске.
Поэтому всё, что мы можем сделать, защищая окружающую среду - это проследить, чтобы использованные элементы питания не попадали в мусоропровод, а оттуда на свалку. Нельзя допускать, чтобы они валялись на улицах, газонах, в парках. Использованные батарейки нельзя хранить дома, выбрасывать, а тем более отдавать детям.
На сегодняшний день стартовал Всероссийский природоохранный социальный проект «Экобокс», который создан при поддержке Совета Федерации Федерального Собрания Российской Федерации.
Это единственный проект, который предоставляет полноценный цикл безопасного сбора, временного хранения и последующей утилизаций опасных бытовых и промышленных отходов 1-4 класса опасности, а именно: ртутьсодержащих ламп и градусников, а также элементов питания (батареек) на территории РФ.
Основная задача проекта - просветительская деятельность и формирование экологической культуры населения. Совместно с Советом по сохранению природного наследия нации при Совете Федерации, Всероссийский природоохранный социальный проект «Экобокс» внедряет специализированные программы школьного и дошкольного образования «Эколята», «Эколята-Дошколята», «Молодые защитники Природы». Такой подход позволяет не только формировать экологическую культуру детей, но имеет большое значение при донесении информации до взрослого поколения.
Проект присутствует на территории Москвы, Московской, Ярославской, Нижегородской областей, республики Башкортостан, Краснодарского края, Челябинска и Сургута.
На сегодняшний день «экобокс» – это единственный в России сертифицированный эко-контейнер, предназначенный для безопасного сбора и временного хранения опасных отходов. (Приложение 4).
Каждые две недели специалисты осуществляют выемку опасных отходов и на специально оборудованных машинах транспортируют собранные лампочки, батарейки и градусники на специализированный завод по утилизации опасных бытовых отходов. А неопасные части этих предметов получат вторую жизнь. К примеру, полученное из отслуживших лампочек и градусников стекло используется для создания блеска бордюрной плитки.
2. Экспериментальная часть
1. Опыт «Влияние воды на батарейку». (Приложение 5)
Поместим батарейку в водный раствор. В результате наблюдаем потемнение, затем ржавление (металлическое покрытие батареек разрушается). В этом случае происходит образование солей тяжелых металлов.
Вывод: Батарейка, попадая в воду, подвергается коррозии (разрушению) и тяжелые металлы попадут в почву и грунтовые воды. А попадая в организм человека, даже в небольших количествах могут причинить большой вред здоровью.
2. Опыт «Влияние окружающей среды на батарейку». (Приложение 6)
1. Взвесим батарейку перед опытом и после него.
Вывод: После реакции с кислотой, масса батарейки уменьшилась.
2.Поместим батарейку в кислую среду.
Вывод: Металлы, содержащиеся в батарейке, реагируют с кислотой, и при этом выделяется газ.
3. При помощи пинцета достанем батарейку. Если батарейка не контактирует ни с водой, ни с кислотой, цвет ее изменяется, ржавление исчезает
Вывод: Цвет изменился, ржавление исчезло.
В результате проведенного опыта приходим к следующим выводам:
В результате того, что почвы могут быть кислые, то батарейки могут реагировать с имеющимися там кислотами (из опыта), реакции будут протекать с выделением газа водорода. Выделяющийся газ при поджоге делает очень сильный хлопок. А что будет, если каждая семья будет неправильно утилизировать батарейки. Сколько газа накопится и к чему это может привести?
Поскольку начинка батарейки ядовита: в ней содержится ртуть, кадмий, магний, свинец, олово, никель, цинк и все эти тяжелые металлы под воздействием дождей, ветра и света попадают в почву и грунтовые воды, а оттуда — в реки и озера, а также в воды, используемые для питьевого водоснабжения. А это значит, что выпить отравленную воду могут не только животные, но и люди. Выращенные на отравленной земле продукты могут оказаться в пище человека и животных
Таким образом, проделанные нами опыты подтвердили опасность попадания батареек в окружающую среду.