Вредны ли батарейки. Проект «Маленькая батарейка и ее большой вред для окружающей среды. Батарейки нам их надобно
Мы живем в мире, немыслимом без батареек, они прочно вошли в наш быт. Еще несколько десятилетий назад батарейки намного реже использовались в повседневной жизни, что было связано с их достаточно высокой стоимостью, обусловленной сложностью производства и просто малым потребительским спросом. В последние годы не только значительно удешевился процесс промышленного изготовления автономных источников питания, но и повысилась их востребованность. Бытовая электроника стала широкодоступна, многие устройства (телевизоры, кондиционеры, аудиоцентры) оснащены пультами дистанционного управления, для функционирования которых необходимы батарейки. Огромная армия детских электронных игрушек также требует использования автономных источников питания. Появилось множество портативных бытовых приборов (наручные часы, плееры, зубные щетки), для работы которых также нужны батарейки.
Раньше использованные батарейки без долгих раздумий выбрасывались вместе с бытовым мусором, и, так как объём данного класса отходов был достаточно мал, это не представляло острой проблемы.
Не задумываясь, или имея недостаточно информации об опасности, которую представляет отслужившая свой срок батарейка, многие до сих пор отправляют ее в обычное мусорное ведро, в результате, только на свалках Москвы за год скапливается более 15 миллионов батареек.
По статистике, московская семья ежегодно выбрасывает до 500 грамм использованных элементов питания. Суммарно в столице набирается 2-3 тысячи тонн выброшенных батареек в год. В США американцы ежегодно покупают почти три миллиарда различных батареек, и около 180 тысяч тонн этих батареек в итоге попадают на свалки по всей стране.
Подсчитано, что в среднем батарейки составляют около 0,25% от объёма всего собираемого в мегаполисах мусора.
Что мы называем батарейкой?
Батарейка - это гальванический элемент или аккумулятор, предназначенный для автономного(независимого) питания различных устройств. Батарейка, по сути - источник тока. Внутри герметичной оболочки располагается схема, состоящая из анода и катода, погруженных в электролит. При погружении, между анодом и катодом (полюсами), в результате химических реакций между тяжелыми металлами (ртуть, магний, марганец, кадмий, никель, свинец) и щелочами возникает разность потенциалов - напряжение.
Первые шаги к появлению батарейки были сделаны в 1791 году, когда Луиджи Гальвани в своем «Трактате о силах электричества при мышечном движении» описал свое открытие электрохимической цепи, случайно построенной им при изучении свойств препарированных лапок лягушек. Значительно позже, на основе его наблюдений Гастон Планте создал элемент питания, который являлся, по сути, первым аккумулятором, в котором использовалась свинцовая пластина, погружённая в слабый раствор серной кислоты.
Какие бывают батарейки?
- угольно-цинковые
Это самые распространённые батарейки, которые используются, прежде всего, в различных бытовых устройствах (пульты дистанционного управления, детские игрушки, и многие другие).
- щелочные, или алкалиновые, щелочно-марганцевые.
Срок службы таких батареек более продолжительный, чаще они используются для фотоаппаратов.
- л итиевые
Используются для мобильных телефонов.
Батарейки могут быть одноразовыми и многоразовыми (аккумуляторные батареи).
Современные батарейки лёгкие по весу, хорошо работают при высоких и низких температурах и являются автономным источником постоянного электрического тока.
Какие батарейки наиболее опасны - одноразовые или аккумуляторные?
В быту активно используются как одноразовые, так и аккумуляторные батарейки.
Аккумуляторы чаще находят применение в мобильных устройствах, ноутбуках, компьютерах, цифровых видеокамерах, фотоаппаратах. Именно в аккумуляторных (перезаряжаемых) батарейках содержатся опасные для окружающей среды соединения никеля и кадмия, гидрид никеля и литий.
Одноразовые батарейки используются в многочисленных детских игрушках, калькуляторах, пультах, фонариках они не содержат тяжелых металлов ртути и кадмия, в них присутствуют цинк и марганец, не оказывающие таких катастрофических влияний на организм и окружающую среду.
Можно сказать, что одноразовые батарейки менее вредны сточки зрения их потенциального загрязняющего влияния, однако, частота использования, и объем образующихся отходов гораздо выше. К тому же, будучи выброшенными не полностью разряженными, именно они становятся причиной пожаров на свалках.
В чем же проблема?
Батарейка, даже отслужившая свой срок, не представляет опасности, при условии, что ее корпус не поврежден, и она хранится при комнатной температуре и минимальной влажности. Попадая же вместе с бытовыми отходами на свалку, и подвергаясь воздействию разнообразных атмосферных факторов, батарейка начинает ржаветь и разрушаться под воздействием коррозии. Ее корпус теряет герметичность, содержимое получает доступ во во внешнюю среду, отравляя ее, и ее обитателей.
Что происходит с батарейкой на свалке?
Щелочь и тяжелые металлы из разрушившейся батарейки представляют опасность для окружающей среды. Поступая вначале в почву, токсичные вещества достигают грунтовых вод, откуда попадают в водоемы, в том числе и те, из которых ведется забор водопроводной воды. Химическому загрязнению подвергаются земли и произрастающие на них растения, в том числе и многочисленные пищевые культуры; мясо и молоко сельскохозяйственных животных, пасущихся на зараженных пастбищах, тоже становятся опасным. Опасна не только пассивная коррозия, в результате которой батарейки загрязняют почву и воду; нередко свалки подвергаются
самовозгоранию, и находящиеся в мусоре батарейки, нагреваясь, выделяют в атмосферу диоксины, заражая еще и воздух. Диоксины в десятки тысяч раз ядовитее цианида и являются причиной раковых заболеваний и заболеваний репродуктивной системы.
В чем опасность содержимого батарейки?
Наибольшую опасность представляют содержащиеся в батарейках тяжелые металлы, прежде всего ртуть.
Ртуть - сильнейший яд, относящийся к первому классу опасности. Накапливаясь в тканях всех органов, вызывает нервные расстройства и расстройства двигательного аппарата, заболевания дыхательной системы, ухудшает зрение и слух, приводит к повреждению головного мозга и нервной системы в целом, разрушительно действует на почки и печень. Особо опасна для детей. Справедливости ради надо заметить, что технология производства современных батареек не подразумевает использования ртути, однако, она массово использовалась до 2001 года.
Не меньшую угрозу представляют и другие тяжёлые металлы: кадмий, свинец.
Свинец - накапливается в почках и вызывает сильнейшие расстройства нервной системы и заболевания мозга.
Кадмий - накапливается в почках, печени, костях и щитовидной железе. Приводит к возникновению раковых заболеваний. В настоящее время во всем мире постепенно идёт замена еще достаточно распространённых и никель-кадмиевых аккумуляторов на более продвинутые и безопасные с экологической точки зрения никель-металл-гидридные и литий-ионные. В них больше электрическая ёмкость и количество циклов зарядки-разрядки. Но и они рано или поздно выходят их строя и требуют утилизации.
Токсичное воздействие тяжелых металлов на организм не проявляется одномоментно, полученные с водой и пищей микродозы отравляющего вещества накапливаются в организме на протяжении многих лет, оказывая разрушающее влияние.
Что можно сделать для предотвращения опасности?
Уменьшить частоту использования батареек, отдавая предпочтение приборам, не требующим их применения;
Использовать аккумуляторы, вместо одноразовых батареек. В долговременной перспективе очевидны как экономические, так и экологические выгоды: аккумуляторы выдерживают могут перезаряжаться более тысячи раз, и служат многие годы;
Покупать батарейки с маркировкой «без ртути»;
- Не выбрасывать использованные батарейки и аккумуляторы вместе с другим мусором. На корпусе каждой батарейки производитель размещает специальный знак (изображение перечеркнутого мусорного ведра), указывающий на недопустимость утилизации совместно с бытовым мусором.
Так куда же выбросить батарейку?
В последние 5-10 лет в крупных городах найти пункт приема отслуживших свой срок элементов питания не представляет проблемы. Контейнеры для сбора батареек установлены во многих торговых центрах, магазинах электроники и бытовой техники. Многочисленные волонтерские организации организуют передвижные пункты сбора.
Собранные батарейки отправляют на специальные предприятия по их переработке. В России промышленная переработка находится на этапе становления, активно функционирует только одна линия по утилизации батареек, расположенная в Челябинске. Часть собранных элементов питания отправляется на предприятия, расположенные в Европе. Сейчас, с набирающим силу распространением этичного, осознанного отношения к потреблению мы просто не можем закрывать глаза на проблему утилизации батареек.
Помните, что сохранение здоровья планеты и последующих поколений - это ответственность каждого из нас.
Не игнорируйте важность правильной утилизации батареек, принимайте личное участие в сохранении окружающего мира и собственного здоровья.
Различные по емкости и размерам батарейки – неотъемлемая часть жизни современного человека. Некоторые люди знают, а многие догадываются, что в состав батареек входят различные металлы, которые взаимодействуя друг с другом, обеспечивают людям работу многочисленных приборов.
Но аксиома жизни гласит, что «всему есть начало, и всему есть конец». То есть, рано или сразу (шутка) батарейки приходят в негодность и их выбрасывают в мусор. Так делают умные люди, а неграмотные обалдуи, выбрасывают батарейки «где попало», нанося своими действиями природе существенный вред.
Вред батареек для окружающей среды
Отечественные и зарубежные ученые подсчитали, что одна пальчиковая батарейка, выброшенная в парковой зоне/в лесу, может загрязнить тяжелыми металлами 20 м2 территории. В таком случае, вред батареек на окружающую среду имеет конкретное цифровое выражение: на загрязненных 20 м2 не вырастут два дерева, не смогут жить несколько тысяч дождевых червей (они делают землю плодородной), несколько семей ежиков и кротов.
Вот такие невеселые исследования вреда для окружающей среды от батареек.
Вред батареек для человека мы ощутим в том случае, когда соли тяжелых металлов, образовавшиеся после разложения корпуса батарейки, попадут в подземные воды, которые могут пойти на фильтровальную станцию.
В капиталистических странах отработанные батарейки выбрасывают не в общие мусорные баки, как у нас, а в отдельные емкости. Потом бесполезные сейчас батарейки идут на утилизацию, не причиняя никакого вреда природе. Наверное, размеры их государств заставляют их Правительства заботиться об окружающей среде.
Например: 30% территории Нидерландов находится ниже уровня моря, потому что эти земли отвоеваны людьми у царя Нептуна. Их не заливает морской водой только за счет продуманной системы дамб и каналов.
А у нас такие просторы, что некоторые думают приблизительно так: одной тысячей км2 больше, одной меньше – какая ерунда.
Вред батареек для детей
Дети должны познавать мир, и делают это они, часто – густо засовывая предметы в рот. Теперь представьте, что ребенок засунул в рот бесхозную, даже нерабочую батарейку. Естественно, начнет происходить химическая реакция слюны и состава батарейки, которая ничем хорошим для маленького человека закончиться не может.
Поэтому, умные родители, никогда не бросают любые предметы, которые могут причинить детям вред, в пределах их досягаемости. И батарейки в том числе.
Ведь часто использованные батарейки начинают «течь», то есть, из них вытекает химических состав, который кожному покрову взрослого человека может причинить вред, не говоря уже о коже ребенка.
Основная задача умных родителей – подготовить свое чадо к жестким правилам современной взрослой жизни. Родители должны научить детей контактировать со взрослыми и сверстниками, дать азы психологии, научить навыкам, которые их детям пригодятся во «время большого пути». Девочек учат быть «хранительницами семейного очага», а мальчиков – добытчиками и защитниками своих родственников и семьи.
Это называется – вырабатывать модели поведения в различных жизненных ситуациях.
Все знают, особенно руководители различного рода подразделений, что должен быть план эвакуации во время пожара и другой чрезвычайной ситуации. А своих детей многие забывают ознакомить с «планом эвакуации» в различных жизненных ситуациях.
Поэтому многие люди всю жизнь ищут свое место в жизни и не находят его. Так и остаются жить с нелюбимыми и ходить на ненавистную работу.
Польза батареек для детей заключается в работающих переносных гаджетах. Все.
Вред от батареек для окружающей среды настолько велик, что по-настоящему многие его не осознают. И это при том что они сегодня стали неотъемлемой частью нашей жизни. Уже не получится представить себе без них наш обычный среднестатистический день. Но из-за того, что в состав батареек входят различные металлы, они чрезвычайно вредны. Но при этом только благодаря взаимодействию этих металлов между собой обеспечивается работа большинства приборов, которые мы сейчас используем.
Когда села батарейка
Вред от батареек давно пытаются оценить различные ученые. Так, исследователи уже установили, что всего лишь одна-единственная использованная пальчиковая батарейка, которую выбросили в лесу или парке, способна загрязнить тяжелыми металлами около 20 квадратных метров территории.
Чтобы стало еще понятнее, какой вред от батареек наносится окружающей среде, провели даже специальные расчеты, добившись конкретных цифровых выражений. Например, на загрязненных тяжелыми металлами двадцати квадратных метрах не вырастут два дерева, не смогут жить и развиваться несколько тысяч дождевых червей, благодаря которым земля становится плодородной, не смогут существовать несколько семей кротов и ежей. И все это вред, который нанесет только одна маленькая пальчиковая батарейка.
Влияние на человека
Сразу стоит сказать, что вред батареек для человека также ощутим. Это происходит тогда, когда соли тяжелых металлов, которые образуются после разложения ее корпуса, оказываются в подземных грунтовых водах. Вполне вероятно, что они могут оказаться на фильтровальной станции. Тогда наступит непосредственный вред человеческому здоровью.
В западных странах уже давно оценили вред от батареек. Поэтому их запрещено выбрасывать после использования в обычные мусорные баки. Для этого существуют специальные емкости. Из них уже батарейки отправляются на утилизацию, не принося никому никакого вреда. В России такая практика появляется только в последние годы. Контейнеры для сбора севших батареек устанавливают в торговых центрах, университетах, местах массового скопления людей, но пока их явно недостаточно.
Страдают и дети
Многие пытаются объективно оценить вред и пользу батареек. Безусловно, они сделали жизнь человека намного удобнее и комфортнее, но последствия от них при неправильной утилизации могут оказаться катастрофическими. Поэтому не стоит совсем отказываться от батареек, стоит просто правильно их утилизировать. К тому же следует учитывать, что вред от батареек ощущают наши дети.
Малыши стремятся познавать мир и часто засовывают в рот все предметы подряд. Когда ребенок сделает это с батарейкой, пусть даже уже давно нерабочей, в контакте со слюной тут же начнут происходить химические реакции. Активизируются тяжелые металлы, ничем хорошим это не закончится.
Поэтому так важно ни в коем случае не оставлять элементы питания в легкодоступных местах при наличии дома маленьких детей. Ведь использованные батарейки часто начинают как будто течь. Из них выливаются химические вещества, которые могут принести серьезный вред коже даже взрослого человека.
Как решают эту проблему в Европе
В Европе уже давно оценили и вред, и пользу батареек. Поэтому сейчас разрабатывают масштабные программы по их утилизации.
Стоит отметить, что каждый год в Европейском Союзе продается около 160 тысяч батареек. Большинство из них предназначены для бытового использования. При этом практически половина из них в результате оказывается на городских свалках.
При этом в Европе в данный момент функционируют только два завода, которые занимаются их безопасной переработкой. Все это из-за дороговизны самого процесса и долгого периода окупаемости, что невыгодно для предпринимателей. В результате большую часть отслуживших свое батареек отправляют на безопасное захоронение, так как просто не существует такого количество предприятий, способных их переработать.
Так что эта проблема остается актуальной не только для России, но и для Европы.
Как уменьшить вред от батареек
Для уменьшения вреда окружающей среде от использованных батареек необходимо соблюдать несколько правил.
Во-первых, заранее думать о вероятных последствиях и отдавать предпочтение технике, которая может обходиться без батареек. Если это, конечно, возможно. Стараться применять альтернативные источники энергии или использовать механизмы, которые заводят вручную, как в случае с часами.
В-третьих, обращать внимание в магазине на то, чтобы на батарейках было указано, что они не содержат ртути и кадмия. Это самые опасные тяжелые металлы, которые могут входить в их состав.
В-четвертых, категорически запрещается выбрасывать использованные и отслужившие свое батарейки в общую мусорную корзину. Только складировать отдельно, а при случае выбросить в специализированный контейнер. Если такой возможности нет, например, в вашем городе еще не появилось пункта приема севших батареек, то храните их в плотно закрытом пластиковом пакете до лучших времен.
Какой вред наносят батарейки?
Попробуем разобраться, из-за чего же в действительности так вредны батарейки. Американские ученые подсчитали, что на их долю в настоящее время приходится около половины загрязнений из общей доли всех бытовых отходов.
Только в одной Москве ежегодно выбрасывают около двух-трех тысяч тонн батареек. В США жители каждый год покупают примерно три миллиарда батареек, и почти 180 тысяч тонн в результате оказывается на городских свалках. В глобальном масштабе это наносит катастрофический вред экологии.
Состав батареек
В состав батареек входит множество опасных металлов, которые наносят непосредственный вред здоровью человека. Например, это свинец, который способен накапливаться со временем в организме, поражая нервную систему, почки и костные ткани. Также это кадмий, который вреден для почек и легких, ртуть, способная нанести непоправимый урон нервной системе и мозгу. Цинк и никель вызывают у человека дерматит, а щелочи, которые неизменно есть во всех батарейках, прожигают кожу и слизистые оболочки. Все это может привести к серьезным заболеваниям.
Теперь вы знаете, почему батарейки нужно сдавать.
Воздействия металлов на человека
Для наглядности подробнее расскажем о том, как тяжелые металлы, содержащиеся в севших батарейках, влияют на организм человека.
Начнем со свинца. Это один из ключевых компонентов любой батарейки. Со временем свинец незаметно для человека может накапливаться в костях, приводя к их неизбежному разрушению. При этом параллельно осаждается в почках и печени, важных органах человеческого организма. Фатальным может оказаться воздействие свинца на детей. При длительном контакте с этим металлом развиваются хронические заболевания мозга, провоцируется умственная отсталость.
В большинстве батареек присутствует ртуть - один из самых токсичных и опасных металлов, известных человеку. Она также может накапливаться в организме человека. В первую очередь в тканях, а также может проникнуть в организм непосредственно из воды, через продукты питания, которые приготовили из отравленных животных или растений.
Накапливается в организме и еще один металл, входящий в состав современных батареек. Это кадмий. Хроническое отравление им приводит к разрушению человеческих костей и такой болезни, как анемия. Кадмий способен нарушить работу практически каждого органа в человеческом организме, заблокировать работу ферментов, даже спровоцировать рак легких. И все это может произойти из-за одной неправильно утилизированной батарейки.
Никель является ключевой причиной для развития аллергии у многих людей. Это называется контактный дерматит. При длительном и беспрерывном поступлении в человеческий организм может произойти отравление из-за высокой токсичности.
Поэтому так важно выбрасывать батарейки только в специально отведенные для этого места.
Эти удобные и важные элементы нашего быта – элементы питания, или бытовые батарейки («пальчиковые», «мизинчиковые» и др.) – отнюдь не безобидны для окружающей среды и для нас с вами соответственно. Неспроста на батарейках можно увидеть знак, означающий, что они не подлежат выбрасыванию в обычную мусорную урну, а подлежат сдаче в специальный пункт утилизации. Причина этого – содержание в них тяжелых металлов (ртуть, свинец, кадмий, никель, цинк, марганец, литий). Ученые подсчитали, что одна (!) маленькая батарейка, выброшенная в урну, может загрязнить примерно 20 квадратных метров почвы или 400 л воды. Тяжелые металлы способны накапливаться в организме человека и животных, нанося серьезный вред здоровью.
Так, например, ртуть – одно из самых опасных ядовитых веществ для человека. Она воздействует на печень и почки, нервную систему и мозг, вызывая заболевания дыхательной системы, нервные расстройства, нарушения двигательного аппарата, ухудшение слуха и зрения.
Свинец главным образом накапливается в почках, он вызывает нервные расстройства и заболевания мозга, суставные и мышечные боли, может повредить плоду в утробе женщины, затормозить рост ребенка.
Кадмий – канцероген, провоцирующий рак. Он накапливается щитовидной железе, костях, почках и печени, негативно влияет на работу всех органов.
Как распространяются вредные вещества из батареек?
Не думайте, что мусорный полигон далеко и вред от батареек на нас не сказывается. Все – связано со всем. При сжигании мусора на полигонах (самопроизвольном) диоксины попадают в землю и в воду, потом в растения, которые мы употребляем (грибы, ягоды). Они распространяются на большие расстояния, воздействуя на все население, поэтому не важно, живет человек в непосредственной близости от мусоросжигательного завода или нет. Они проникают в почву, в подземные воды и водохранилища. Кипячение воды от тяжелых металлов, в отличие от бактерий, не спасает.
Даже если батарейки не сжигаются, их корпуса в воде или почве постепенно повергаются коррозии и разрушаются, после чего вредные вещества из них выделяются в окружающую среду.
Как минимизировать ущерб?
При покупке батареек лучше брать те, на которых написано «без ртути», «без кадмия». Также можно покупать перезаряжаемые аккумуляторы, которые используются многократно, один аккумулятор может заменить тысячу и более обычных батареек, которые в итоге не попадут в урну.
И, конечно же, надо сдавать на утилизацию! В нашем городе есть специальные предприятия, принимающие батарейки от населения (за небольшую плату) на утилизацию.
В рамках экологического женского забега «Бегущая Лена» будет организован бесплатный прием батареек от партнера КС «Алмазкредитсервис». Приносите свои батарейки, давайте сократим негативное воздействие на природу!
Семенова Алина Михайловна
Исследовательский проект "Батарейка как источник опасности для окружающей среды"
Скачать:
Предварительный просмотр:
государственное бюджетное общеобразовательное учреждение
Самарской области средняя общеобразовательная школа с. Старый Маклауш
Муниципального района Клявлинский Самарской области
ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ПРОЕКТ
«Батарейка как источник опасности для окружающей среды»
Выполнила ученица 3 класса
Семенова Алина Михайловна
2016 год
ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………….……3
ГЛАВА I Теоретическое исследование пальчиковой батарейки……………5
1.1 Общее представление о пальчиковых батарейках, история их
возникновения……………………………………………………………………5
1.2 Пальчиковые батарейки, их состав, влияние на окружающую среду …………………………………………………………………………………...5
ГЛАВА II Экспериментальное исследование пальчиковых батареек
подтверждающих наличие в них вредных веществ…………………………….7
ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………………………….11
Список литературы………………………………………………………………12
ВВЕДЕНИЕ
Человек как биологический вид влияет на природу не больше, чем другие
живые организмы. Однако это влияние несравнимо с тем воздействием,
которое он оказывает на природу своей хозяйственной деятельностью.
Поскольку нам довелось жить в 21 веке, с батарейками мы сталкиваемся
ежедневно - в пульте дистанционного управления телевизором, в электронных часах, в детских игрушках и карманных фонариках. Как-то в очередной раз, меняя батарейку на часах, я заметила значок, изображенный на корпусе батарейки, в виде перечеркнутого мусорного бака. Выходит, что батарейку нельзя выбрасывать в мусорное ведро. Что же тогда с ней делать?
Думаю, что мало кто задумывался над этой проблемой, потому что
никому в голову не придёт, что маленькая блестящая батарейка - это источник колоссальной опасности, как для человека, так и окружающей среды в целом.
Актуальность работы 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.
Цель исследования: изучить факторы опасности неправильной утилизации батареек и проинформировать одноклассников и знакомых о правилах использования батареек.
Задачи исследования:
1.Изучить литературу и материалы интернет - ресурсов по теме исследовательской работы.
2.Провести опыты с батарейкой с целью проверки гипотезы.
3.Определить, к каким последствиям ведёт неправильное хранение и утилизация батареек.
4.Выявить отношение окружающих к данной проблеме.
5.Разработать памятку по использованию батареек.
Объект исследования : пальчиковая батарейка.
Предмет исследования : негативное воздействие вредных веществ, входящих в состав батареек, на экологию и здоровье человека при неправильной утилизации батареек.
База исследования: учащиеся, их родители
Гипотеза : предполагаю, что использованная и неправильно утилизированная пальчиковая батарейка приносит вред окружающей среде. Также я предполагаю, что существует проблема с утилизацией батареек.
Методы исследования : анализ материалов из электронных и печатных источников по изучаемой проблеме, беседы со специалистами государственных учреждений, анкетирование учащихся, эксперименты по выявлению вредных воздействий веществ, содержащихся в батарейке, на живую природу; опыты в кабинете химии, с целью оценки внешних воздействий на батарейку; анализ, обобщение и систематизация результатов.
Практическая значимость состоит в возможности применения данных материалов в ходе проведения уроков, внеклассных мероприятий с учащимися начальных классов.
По результатам проведенного исследования будут составлены рекомендации по использованию и утилизации батареек.
Глава I Теоретическое исследование пальчиковой батарейки
1.1 Общее представление о пальчиковых батарейках и история их возникновения.
В начале своих исследований я решила узнать, откуда появилась батарейка, из чего она состоит, и что в ней содержится такого, что ее нахождение среди общего мусора опасно. Еще в 1791 году Итальянский врач - Луиджи Гальвани сделал важное наблюдение – только не сумел его правильно истолковать. [Слайд 6] Гальвани заметил, что тело мертвой лягушки вздрагивает под действием электричества - если положить его возле электрической машины, когда оттуда вылетают искры. Или если оно просто прикасается к двум металлическим предметам. Но Гальвани подумал, что это электричество есть в теле самой лягушки, и назвал это явление «животным электричеством».
Итальянский ученый граф Алессандро Вольта в 1800 году повторил опыты Гальвани, но с большей точностью. [ Слайд 2]. Он заметил, что если мертвая лягушка касается предметов из одного металла - например, железа - никакого эффекта не наблюдается. Чтобы эксперимент прошел успешно, всегда требовались два разных металла. И Вольта сделал вывод – появление электричества объясняется взаимодействием двух различных металлов, между которыми образуется химическая реакция. Он поочередно уложил в столбик серебряные и цинковые кружки, изолированные фетровыми прокладками, элемент так и называется: вольтов столб.
Глава 1.2 Пальчиковые батарейки, их состав и влияние на окружающую среду.
Элементы питания или, как мы привыкли их называть батарейки, имеют разную форму: пальчиковые, «мизинчиковые», «бочонки», «кроны», «таблетки» и др. [Слайды 8-9] Принцип работы у них одинаковый. Я рассмотрела «пальчиковую» батарейку, потому что она наиболее используемая в быту. Этот элемент питания так называется, потому что имеет форму пальчика. Сама по себе батарейка - это 2 цилиндрика, вставленные друг в друга. Между этими цилиндриками находится специальный раствор, пастообразное вещество или же порошок. В состав этих растворов, паст, порошков входят различные химические вещества. Ионы в этих веществах движутся, и возникает электрический ток, движущийся от одного цилиндрика к другому. Это и приводит в движение детские машинки, от него загораются фонарики и работают вспышки. [
Батарейки классифицируются по преобладанию того или иного металла в его содержимом. Так различают марганцево-цинковые (солевые), щелочные (алкалиновые), ртутные, серебряные и литиевые батарейки. Наиболее широко используются потребителями солевые и щелочные (алкалиновые) пальчиковые батарейки. [Слайд 10] 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.
Мне стало интересно, чем опасны для человека вещества, находящиеся в батарейке. И я узнала, что: свинец накапливается в основном в почках. Вызывает также заболевания мозга, нервные расстройства. 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. [ Слайд 11]Из дополнительной литературы я узнала, что из-за неправильно утилизированной батарейки можно загрязнить землю площадью 20 кв.м., а также до 200 литров воды. Это может привести к гибели и растений и животных. Попадая в общий мусор, а затем на полигоны, нарушается целостность корпуса батарейки за счет ржавления и коррозии, и опасные токсические элементы попадают в почву и в подземные воды, а оттуда в моря, озера и другие природные водоемы.
Глава II Экспериментальное исследование батареек, подтверждающих наличие в них вредных веществ
Эксперимент 1. Влияние воды на металлическую оболочку батарейки. Я решила проверить опытным путем, выделяются ли из элемента питания содержащиеся в нем вещества. В первом эксперименте я решила проверить, что произойдет с водой, если положить батарейку в воду. Я взял батарейку и разобрал ее. [Разобранную батарейку я положил в стакан с водой. Вода сразу стала серой. Потом я взяла целую батарейку и положила ее во второй стакан с водой. Вода свой цвет не изменила. А в третьей - оставил чистую воду для контроля. Я плотно закрыла все 3 стакана и оставили для наблюдения. Через неделю заметила, что во втором стакане вода помутнела. [Слайд 12]
Вывод: металлическая оболочка батарейки под действием воды разрушается, а вредные вещества, находящиеся в батарейке, попадают в воду.
Эксперимент 2. Влияние загрязненной воды на растения.
Во втором эксперименте я решила проверить влияние загрязненной воды на растения. Я взяла три цветка и поставила в экспериментальные стаканы с водой. Через три дня я увидела, что лепестки цветов, стоящих в стаканах с загрязненной водой завяли. А цветок, стоящий в стакане с чистой водой, не изменился и остался в прежнем состоянии. Следовательно, можно сделать вывод, что вода, загрязненная вредными веществами батарейки, отрицательно влияет на растения. [Слайд 13, 14]
Эксперимент 3. Влияние щелочной среды на корпус батарейки.
Опираясь на мои знания, я могу утверждать, что почвы могут иметь кислую или щелочную среду. Как же будет вести себя батарейка, попав в подобные условия? В кабинете химии нашей школы были проведены 2 опыта. Для первого опыта я поместила пальчиковую батарейку в раствор медного купороса (щелочная среда). Помещенная в раствор батарейка начала темнеть, а затем ржаветь. В химических реакциях с солями других металлов медный купорос имеет свойство обмениваться ионами. Это и произошло в моём опыте, образовались соли тяжелых металлов. Также происходит и в естественных условиях. Образовавшиеся соли тяжелых металлов попадают в почву и в грунтовые воды. Происходит это намного быстрее, чем в простой воде. [Слайд 15]
Эксперимент 4. Влияние кислой среды на корпус батарейки.
Вторым опытом я хотела посмотреть, что происходит, если батарейка попадает в кислые почвы. Для этого опыта я помещаю батарейку в раствор соляной кислоты. Предварительно взвешиваем батарейку. После помещения батарейки в раствор выделяется газ. При поджигании этого газа издается хлопок, это - выделившийся водород. Вынимаю батарейку - ржавчина исчезла. Взвешиваю вновь. Масса элемента уменьшилась. Таким образом, этот опыт доказал, что попавшие в кислые почвы батарейки издадут более чем безобидный хлопок. [Слайды 16-19]
Как я узнала из теории и подтвердила опытным путем при неправильной утилизации, т. е. если мы с вами будем выбрасывать батарейку в мусорное ведро, токсические вещества тем или иным способом попадают к нам на стол. Летом от высокой температуры воздуха на свалках мусор, а вместе с ним и различные батарейки могут тлеть. А на мусоросжигающих заводах, свалках элементы питания вместе с остальным мусором вовсе горят и выделяют в воздух огромное количество диоксидов. Они в свою очередь попадают в организм человека. Соли тяжелых металлов, диоксиды, попадая в организм человека способны накапливаться в различных органах и вызывать необратимые процессы, что приводит к различным неизлечимым заболеваниям. От них невозможно избавиться никаким кипячением, ведь это не микробы и бактерии. [Слайд 20]
Но что же делать? Ведь совсем отказаться от батареек в повседневной жизни мы не можем. Вывод один: надо правильно утилизировать отработанные батарейки.
Интервью об утилизации батареек в Клявлинском районе. Я стала интересоваться, где в нашем районе находится пункт приема использованных элементов питания. С этой целью я посетила местную Санитарно - эпидемиологическую станцию. В результате интервью с сотрудниками я узнала, что утилизацией станция не занимается. Я узнала, что мусор из района вывозится на полигон, находящийся примерно в 1 км от райцентра. Никакой сортировки бытовых отходов не происходит. В районе приема использованных элементов питания нет, и неизвестно насколько осведомлены об этой проблеме жители нашего города. [Слайд 21]
Анкетирование «Использованная батарейка».
Исходя из этого, мне стало интересно, насколько грамотно подходят к этому вопросу мои одноклассники. С этой целью я решила провести опрос среди учащихся классов 3-9 классов. В опросе участвовали 26 учеников. [Слайд 24]
По результатам опроса я узнала, что, во-первых, во всех семьях пользуются различными элементами питания. Во-вторых, используют в различных игрушках, фонариках, пультах дистанционного управления, калькуляторах и так далее. Таким образом, батарейки все же необходимы в нашей повседневной жизни и их пока нечем заменить. К сожалению, осведомленность среднестатистического ученика нашей школы оставляет желать лучшего.
Ближайшие пункты приема батареек расположены в городе Уфа. В Уфе на данный момент осуществляют сборы: 1. Юношеский отдел Центральной городской библиотеки совместно с движение «ЭКА-Башкортостан»; 2. Гипермаркеты «Markt Media”; 3. Агентство недвижимости «Сан»; 4. Интернет - магазин «И-Мне».
В классе я провела разъяснительную беседу, чтобы ни в коем случае ни наши ученики, ни члены их семей не выбрасывали батарейки в мусор. Я предлагаю закупоривать пальчиковые батарейки в маленькие пластмассовые бутылки из под воды, соков, шампуней и т.д. Так же предложила своим одноклассникам организовать «мини-пункты» по сбору утилизированных элементов питания по месту жительства
В других странах утилизация батареек уже налаженный процесс. Так в Японии собирают, сортируют и хранят пальчиковые, а также другие виды батареек до изобретения оптимального виды переработки. В странах Европы во всех крупных супермаркетах стоят контейнеры для сбора использованных отходов. [Слайд 25] С 2013 года в городе Челябинске заработал пока единственный завод России по переработке батареек и аккумуляторов, отживших свой срок. На этом заводе производится переработка элементов питания с извлечением полезных ресурсов для вторичного использования. Компания «Мегаполис ресурс» 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. [Слайд 26]
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Подводя итоги теоретического и экспериментального исследований можно утверждать, что моя гипотеза подтвердилась. Батарейки действительно содержат химические вещества, которые пагубно влияют на окружающую среду и в частности на живую природу. Под воздействием кислой, щелочной среды почв, под воздействием воды нарушается целостность корпуса батарейки, и содержащиеся в ней вредные элементы попадают в почву, подземные воды, и естественно, в организм человека и животных. Все это происходит из-за неправильной утилизации элементов питания. Я установила, что более 85% респондентов не осведомлены о вредном воздействии неправильной утилизации батареек на окружающую среду и здоровье населения, хотя на каждой батарейке стоит маркировка «не выбрасывать в мусорный ящик». Также подтвердили, что существует проблема с утилизацией батареек в нашем районе, так как отсутствуют пункты приема отслуживших свой срок батареек, но люди согласны сдавать отслужившие свой срок батарейки в магазины или приёмные пункты. Пункты сбора все же имеются, зачастую их организуют волонтеры, постепенно подтягиваются различные организации и торговые сети.
В связи свыше сказанным я предлагаю жителям нашего села: [Слайд 27]
1. Использовать перезаряжающиеся аккумуляторные батарейки.
2. Покупать батарейки с маркировкой «без кадмия», «без ртути».
3. Стараться не выбрасывать батарейки вместе с остальным мусором, использовать специальные ёмкости или сдавать их в специальные пункты сбора. Можно собирать батарейки в пластиковые бутылки или обычные полиэтиленовые пакеты.
4. Рационально использовать заряд батареек, чтобы продлить срок их службы.
ЛИТЕРАТУРА
1. Алексеев С.В. «Практикум по экологии». – Москва, 1996г.
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», 2002г
4. Касьян А. А. «Современные проблемы экологии» - Москва, 2001 г.
5. Кувыкин Н. А. Бубнов А. Г. Гриневич В. И. «Опасные промышленные
отходы» - Иваново 2004г
6. Роджерс К. Кларк Ф. Смит А. «Свет. Звук. Электричество» - Москва,
«Росмен», 2002г
7. Чуянов В.А. «Энциклопедический словарь юного физика» - Москва,
«Педагогика, 1984г
8. Ярыгин В.М. «Биология» - Москва « Высшая школа», 2004г.
9. Энциклопедия « История открытий» - Москва, « Росмен», 1997г
10. Энциклопедия « Юному эрудиту обо всем» - Москва, « Махаон», 2008г
11.Интернет ресурсы: 11. http://eko-jizn.ru/
