Учебный центр «Крисмас+»

ОСОБЕННОСТИ ПОЛИЭТИЛЕНОВЫХ ПАКЕТОВ И ИХ ВЛИЯНИЕ НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ

Автор: Дьячкова София, 10 кл.

МБОУ СОШ № 40 г. Воронеж

Руководители: Шацких М. А., Денисова Н. А.

Производство изделий из пластика увеличивается год от года. Это бутылки, банки, канистры, пленки, скотчи и множество других изделий. Пластик также применяется при строительстве. Вместе с производством пластика увеличивается и количество отходов, которые загрязняют окружающую среду, ведь пластик принадлежит к материалам, которые разлагаются веками, а при сжигании выделяются токсичные вещества, которые невозможно вывести из организма. Поэтому изделия из пластика должны быть переработаны. Проблема переработки отходов полимерных материалов важна не только в связи с охраной окружающей среды, но и в связи с дефицитом полимерного сырья. Из 1кг отходов пластика получается 800 г вторичного сырья. Ввиду этого наше исследование в настоящее время является актуальным.

Цель работы изучение свойств полиэтиленовых пакетов и их влияние на окружающую среду.

Для достижения поставленной цели мы определили следующие задачи:

1. Ознакомиться с литературой по данной проблеме.

2. Провести анализ бытовых отходов семьи за неделю.

3. Опросить жителей города по данной проблеме.

4. Изучить свойства различных полиэтиленовых пакетов.

5. Сделать выводы.

Гипотеза: биоразлагаемые пакеты являются более «экологичными», чем синтетические и меньше наносят вреда окружающей природной среде.

Объект исследования – полиэтиленовые пакеты, предлагаемые в торговых точках города Воронежа.

Методы исследования: опрос населения, наблюдение, эксперимент, анализ результатов.

По данным сайта «Вести Воронеж» в ноябре 2011 года молодые воронежские ученые подарили миру уникальную разработку по производству биоразлагаемых пленок, пакетов и упаковок. Молодежная инновационная экологическая компания «Бриз» начала работу над созданием технологии производства безвредной полимерной продукции – и теперь такая технология есть. Далее было организовано собственное производство. Пакеты, пленки и подложки, изготовленные «по рецептуре» «Бриза», полностью разлагаются в течение нескольких месяцев. В основе технологии – уникальные добавки, изготовленные из растительного вторсырья. Сейчас все изобретения молодых ученых получили патенты. Эти разработки уникальны и не имеют аналогов в мире.

Нас заинтересовала эта информация и поэтому, мы решили проверить свойства биоразлагаемых и синтетических пакетов.

Свое исследование мы начали с опроса населения для выявления картины использования полиэтиленовых пакетов в Воронеже.

Нами было опрошено 200 человек. Проведя опрос, мы выяснили, что более 60 % горожан приобретают полиэтиленовые пакеты при каждой покупке в магазинах, большая часть населения знает, что пластик очень долго разлагается в природе, но отказаться от полиэтиленовых пакетов готовы лишь 30% опрошенных.

В течение неделю мы предложили 10 учащимся 10 класса раздельно собирать бытовой мусор и подсчитать его количество по следующим категориям: пищевые отходы, бумага, пластик, металлы, стекло и другие. Данные обобщили и отразили в таблице.

Анализ бытовых отходов семьи показал, что за неделю в семье из 4 человек образуется в среднем 10 кг отходов, по 2,5 кг на каждого члена семьи. Среди отходов преобладают пищевые отходы, бумага и пластмассы. В каждой категории отходов можно найти наилучший способ утилизации. Бумагу, металлы, стекло необходимо отправлять на вторичную переработку, что даёт экономию природных ресурсов. Пищевые отходы можно компостировать. Пластмассы являются самыми трудно перерабатываемыми отходами. Мы в школе пытались найти им применение и провели выставку «Отходам – вторую жизнь».

Мы приобрели пакеты, которые нам предлагают при покупке товаров в разных магазинах и киосках города: два пакета из магазина Окей, пакеты из магазинов Европа, Медиа Маркт, Пятью пять, Глобус, из сети Робин Сдобин, пакет, приобретенный на рынке Невский (рисунок с фруктами), мусорные пакеты и биоразлагаемые пакеты для мусора. Часть пакетов заявлены как изготовленные из биоразлагающего полиэтилена (Окей, Пятью пять, фрукты).

Мы определили прочность этих пакетов, путем механической силы. Самыми непрочными оказались пакеты Глобус и Робин Сдобин. Наиболее прочным оказался пакет с фруктами. Сопоставляя толщину пакетов и их прочность, выяснили, что прочность не зависит от толщины пакета, следовательно, прочность зависит от состава материала.

С помощью пластомера для двух образцов мы определили показатель текучести. Он позволил нам определить, что данные материалы относятся к полиэтиленам высокого давления, но низкой плотности. Причем биоразлагаемый имеет более низкую плотность, чем синтетический.

На разрывной машине РМН – 60 определили прочность, относительное и остаточное удлинение пакетов синтетических и биоразлагаемых. По этим показателям выигрывают синтетические пакеты.   Для проверки пакетов на биоразложение мы отрезали одинаковые кусочки пакетов и закапали в грунт для комнатных растений, периодически поливали. Через 6 месяцев мы проверили результаты. Все пакеты мы раскопали и снова проверили их прочность. Очень легко деформировался биоразлагающийся пакет для мусора, затем пятью пять, окей и фрукты. Это говорит, о том, что действительно в состав этих пакетов входят вещества, которые способны при более длительном воздействии среды разложиться

Мы попробовали воздействие на пакеты агрессивных химических сред. Если пакеты содержат биодобавки, следовательно, они должны изменить свои качества. Мы в чашку Петри положили небольшие кусочки пакетов и залили их щелочью NaOH, уксусной кислотой (70%), и средство для чистки посуды Эмвей. Через несколько минут большинство пакетов начали обесцвечиваться, т.е. терять окраску. Через 5 дней мы проверили прочность пакетов, результаты оказались аналогичные, как и при воздействии почвы.

Мы попробовали поджечь наши пакеты. Пакеты, заявленные как биоразлагающиеся, горели небольшим ровным пламенем с копотью,  с образованием черных капель. Остальные же пакеты либо плавились, либо горели неравномерным пламенем. Пакет с фруктами занял промежуточное положение между данными группами пакетов. Наличие в биоразлагаемых пакетах крахмала и дает черную окраску капель при сжигании.

В результате проведенной работы составили сводную таблицу результатов исследования и таблицу «экологичности» пакетов.

В результате исследования мы пришли к выводу, что наша гипотеза действительно оказалась верной и биоразлагаемые полиэтиленовые пакеты наносят меньше вреда окружающей природной среде.

В ходе выполнения работы мы:

1. Изучили источники информации по данному вопросу и выяснили, что в Воронеже есть предприятие по производству биоразлагаемых пакетов

2. Провели анализ бытовых отходов семьи из 4 человек, определили количество пластикового мусора, что составляет 20% от общего объема мусора.

3. Опросили 200 жителей нашего города по вопросам отказа от полиэтиленовых пакетов.

4. Изучили физико-механические свойства и экологичность разнообразных полиэтиленовых пакетов.

5. Сравнение полученных результатов позволило сделать вывод о плюсах и минусах различных категорий полиэтиленовых пакетов.

Источники информации

1.Арашкевич. Д.А. Вторичная переработка отходов пластмасс и специальные роторные дробилки / Пластические массы, 2003, № 5.

2. Быстров Г.А., Гальперин В.М., Титов Б.П. Обезвреживание и    утилизация     отходов в производстве пластмасс. Л.: Химия, 1982.

3. Кафаров.  В. В. Принципы создания безотходных технологий химических производств, М.: Химия, 1982.

4. Цыганков А.П., Балацкий О.Ф., Сенин В.М. Технический прогресс – химия – окружающая среда. М., Химия, 1979.

5. Цыганков,  А. П. В.Н. Сенин. Циклические процессы в химической технологии. Основы безотходных производств. М.: Химия, 1988.

6.  Аrt.thelib.ru›…ideas…plastikovih_butilok…vigodnim…

7.  Cleandex.ru›articles/2008/03/18/residue_…

8.  Diforum.ru›index.php?showtopic=2763

9.  Foroll.com›…235/izmelchitel…dlya_krupnogabaritnyh…Москва

10. Images.yandex.ru› пакетировочныйпресс

11. Referat.ru›referats/view/29799

См. также

Учебное оборудование производства ЗАО «Крисмас+» для проведения комплексной оценки состояния окружающей среды

Путеводитель по выбору оборудования для учебно-исследовательских работ

Этот материал опубликован в Сборнике тезисов участников IX Международного конкурса «Инструментальные исследования окружающей среды»