Учебный центр «Крисмас+»

Исследование содержания фосфатов в стиральных порошках и их влияние на окружающую среду
Авторы: А. О Бектурганов, Е. А. Микшакова , 11 кл.ГБОУ лицей № 389«ЦЭО», г. Санкт-Петербург. Руководители: Ж. Е Власова, З.С. Михайлова.

Трудно представить жизнь современного человека без препаратов бытовой химии, к которым относятся различные моющие средства, в том числе и стиральные порошки. Известно, что 98% стиральных порошков изготавливаются на основе фосфатов. Фосфаты смягчают воду, сокращают время стирки, улучшают качество стирки.
Первая проблема заключается в том, что попадая в сточные воды, фосфаты вызывают эвтрофикацию водоемов, так как, благодаря своему энергетическому действию, являются отличным удобрением для растений. В результате водоросли разрастаются. Далее происходит бурное цветение воды, массовое разрастание планктона и прочих микроорганизмов. Высшие животные (рыбы, раки и т.д.) погибают, потому что для них в воде не осталось кислорода. Его использовали растения. Кроме того, они отравили воду продуктами жизнедеятельности. Вывод однозначен: использование стиральных порошков с фосфатами опасно, так как они наносят непоправимый вред окружающей среде.
Вторая, не менее серьезная проблема, состоит в том, что попадая на кожу при стирке, с недостаточно хорошо выполосканной одежды, фосфаты вызывают нарушение кислотно-щелочного баланса кожи, могут спровоцировать дерматиты. Проникая через кожу в кровь, фосфаты способны привести к серьезным заболеваниям.
Во многих странах мира производство стиральных порошков с фосфатами запрещено законом. Там производят бесфосфатные стиральные порошки, в которых фосфаты заменяют фосфонатами менее опасными для окружающей среды и человека. Согласно сведениям на упаковках, продаются такие порошки и у нас. Мы решили исследовать некоторые из них и выяснить, соответствует ли данная информация действительности.
Наша гипотеза: порошки содержат фосфаты.
Объект исследования: стиральные порошки:
1.Faberlic (Германия),
2.Luvil (Финляндия),
3.Персил (Компания Хенкель, г. Томск).
Предмет исследования: содержание фосфатов в порошках.
Цель работы: определить содержание фосфатов в различных порошках и оценить степень соответствия полученных результатов с данными, представленными на упаковках.
Задачи:
изучить химическую сущность фосфатов и сферу их применения;
выяснить влияние фосфатов на организм человека;
изучить качественные и количественные методы определения фосфатов;
исследовать содержание фосфатов в различных порошках визуально – и фотоколориметрическими методами;
оценить результаты и сделать соответствующие выводы.
разработать рекомендации по защите человека от негативного влияния синтетических моющих средств.
При выполнении работы был сделан обзор источников информации, рассмотрена химическая сущность фосфатов и сфера их применения. Изучено влияние фосфатов на организм человека, взаимодействие фосфатов ПАВ. Выяснены пути решения проблемы загрязнения окружающей среды фосфатами, изучены методы определения содержания фосфатов в стиральных порошках, проведено исследование содержания фосфатов в стиральных порошках визуально - колориметрическим и фотоколориметрическим методами, определены результаты и сделаны соответствующие выводы.
Основные результаты и выводы:
1. Наш эксперимент подтвердил гипотезу. Во всех исследуемых образцах обнаружены незначительные количества фосфатов: Faberlic – 2%; Luvil – 0,49%; Персил – 4%. Возможно, что фосфаты появились в порошках не в процессе производства, а в результате взаимодействия фосфонатов с водой, сведения, о содержании которых указаны на упаковке.
2. Пути решения проблемы загрязнения окружающей среды фосфатами Для уменьшения вредного воздействия фосфатов на окружающую среду и здоровье человека предпринимаются следующие шаги:
•уменьшение содержания фосфатов в порошках
•очистка сточных вод
Фосфаты могут быть удалены из сточных вод путем третичной очистки. Иными словами, прежде чем отработанная вода сбрасывается в реки или озера, фосфаты осаждают из сточных вод. Таким способом из сточных вод может быть удалено примерно 80-90% или даже больше фосфатов, причем расходы оказываются небольшими.
Кроме того, фосфаты должны удаляться и из всех других источников (например, из фекальных стоков). К сожалению, еще не везде имеет место подобная очистка. Кое-где имеются септик - танки; в других местах существуют лишь отстойные пруды для отходов. Только 1% населения обслуживается установками, приспособленными для удаления фосфатов из сточных вод. Следовательно, этот частный вопрос связан с экономическими и политическими аспектами строительства и усовершенствования станций по очистке сточных вод [3]. Обзор литературы и проведенное исследование позволяют говорить о том, что полностью исключить присутствие фосфатов в стиральных порошках и других моющих средствах невозможно. Различные заменители по ряду показателей значительно уступают фосфатам.
Информационные источники:
[1] Ашихмина Т.Я. Школьный экологический мониторинг. М.: АГАР, 2000. –386c.
[2] Ахмедова Т.И. Начала экспериментальной химии. М.: Илекса, 2006. –61c.Ил.
[3] Комитет по природопользованию, охране окружающей среды и обеспечению экологической безопасности.Охрана окружающей среды, природопользование и обеспечение экологической безопасности в Санкт-Петербурге в 2011 году, под редакцией Д.А. Голубева, Н.Д. Сорокина, Санкт-Петербург, 2012.
[4] Муравьев А.Г. Руководство по определению показателей качества воды полевыми методами. 3-е изд., доп. и перераб. CПб.: «Крисмас+», 2004. –248c.
[5] http://www.xumuk.ru/
[6] http://_poverhnostno_aktivnye_vewestva/
[7] http:// stiral_nyj_poroshok_bez_fosfatov/

См. также

Путеводитель по выбору оборудования для учебно-исследовательских работ

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