Просто батарейка

ПРОСТО БАТАРЕЙКА

Ковешников Кирилл Геннадьевич

Россия, г.Липецк

МБОУ СМШ № 65 «Спектр» г.Липецка, 6б класс

Каждый из нас, наверняка, пользовался в своей жизни батарейками. Пульт для телевизора, часы, игрушки, телефоны, фотоаппараты, фонари — в доме, на работе, в школе всегда есть предмет, который  работает на батарейках. А ведь это целая энергетическая станция, работающая на определенных химических веществах по физическим законам. Жизнь человека постоянно находится в движении, собственно, как и научно-технический прогресс. Огромное количество современных изобретений нуждается в автономных источниках энергии – аккумуляторах и батарейках. Но рано или поздно каждая батарейка выходит из строя и ее нужно выбрасывать. И использованная батарейка незамедлительно попадает в мусорное ведро… Мало кто знает, насколько силен эффект от этих маленьких вещиц на окружающую среду и здоровье человека. 

Такая простая батарейка. Поэтому  перед нами встали несколько вопросов:

• Какие бывают батарейки?
• Каждый ли человек знает о химическом составе батареек?
• Как простой обыватель избавляется от отработанных батареек?
• А все ли знают, что делать с отработавшими батарейками?
• Какой вред наносят батарейки, выброшенные в мусорное ведро, а затем вместе с бытовым мусором – на городские свалки?

 На протяжении длительного времени на утилизацию использованных батареек не обращали особого внимания. Если с другими видами мусора уже проводятся мероприятия по грамотной утилизации, существуют контейнеры для раздельного сбора мусора, предприятия занимающиеся утилизацией отходов, то маленькая батарейка не привлекала особого внимания.

Актуальность выбранной темы обусловлена повышенным вниманием  влияния человека на окружающую среду. В батарейках содержится множество различных металлов — ртуть, никель, кадмий, свинец, литий, марганец и цинк, которые имеют свойство накапливаться в живых организмах, в том числе и в организме человека, и наносить существенный вред здоровью.

Ядовитые вещества из батареек, проникают в почву, в подземные воды, попадают в реки и в  водохранилища, из которых мы пьем воду, не думая, что вредные химические соединения (из батарейки, выброшенной в мусоропровод) с кипячением не исчезают.

Кроме того, актуальность обусловлена недостаточным информированием населения о действиях по сбору и утилизации отработанных батареек.

Гипотеза. На  современном этапе развития  возможно и необходимо создать здоровьесберегающую окружающую среду  через  решение проблемы сбора и утилизации батареек каждой семьей, если определить места сбора батареек в общедоступных местах  в непосредственной близости с жильем или работой населения, организовать активное информирование по данному вопросу, то количество выброшенных батареек в мусорное ведро сократится и в окружающую среду будет меньше попадать вредных веществ.

Цель работы: изучение данных в литературе и данных интернет-ресурсов о классификации «энергохранилищ» - батареек, химическом составе батареек, их использовании, сроке годности, способах утилизации, в частности способах сбора и утилизации в Липецке,  вреде, который могут нанести поврежденные батарейки человеку и окружающей среде; предложение способов сбора батареек, информирования населения о правильном сборе отработанных батареек, создание макет контейнера для сбора батареек в помещении образовательного учреждения.

Задачи:

• Изучить классификацию и состав батареек.
• Описать влияние батареек на окружающую среду.
• Изучить способы утилизации батареек.
• Изучить мнение участников образовательного процесса по вопросу утилизации батареек.
• Создать макет контейнера для сбора батареек в образовательном учреждении, определить постоянное место для установки контейнера.
• Организовать информирование всех участников образовательного процесса о влиянии неправильно утилизированных батареек на окружающую среду, о местах сбора батареек к г.Липецке, о привлечении к сбору батареек в образовательной организации.

Методы исследования: анализ литературных источников, данных интернет-сайтов; анкетирование участников образовательных отношений (педагогов, обучающихся, родителей); наблюдение; интервьюирование; эксперимент.

План эксперимента

1. Изучить литературные источники и интернет-ресурсы по следующим вопросам:

• Классификация батареек.
• Состав батареек.
• Использование батареек в бытовых условиях.
• Утилизация батареек.

2. Анкетирование по вопросу использования батареек, их утилизации .
3. Проведение опытов по влиянию батареек на окружающую среду.
4. Обсуждение проблемы  с классами.
5. Интервьюирование представителей супермаркетов, специалистов Управления экологии г.Липецка.
6. Создание макета контейнера для сбора батареек, определение доступного места нахождения контейнера в образовательном учреждении для сбора.
7. Наблюдение за  исполнением предложенного плана по сбору батареек в определенных местах.
8. Выпуск и распространение листовок .
9. Проведение разъяснительной работы среди учеников нашей школы. Выступление с проблемой на классных часах.

Объектом исследования  выступает пальчиковая батарейка.

                  Батарейка – автономный источник электричества для питания устройств. Элементы питания могут быть разных размеров и типов. При этом они могут быть одноразовыми и перезаряжаемыми.

Первый тип - солевые батарейки. Они имеют небольшой срок действия, так как быстро теряют свой заряд.

Второй тип - батарейки алкалиновые или щелочные.  Эти батарейки служат дольше и имеют лучшее качество по сравнению с солевыми.

Третий тип -  ртутные батарейки , заправлены ртутью. Эти батарейки имеют большие размеры и более длительный срок своей службы. Но из-за вредности ртути особой популярности не имеют.

Четвертый тип - батарейки литиевые, они имеют маленькие размеры и сохраняют долго хорошее напряжение. Такие батарейки служат намного дольше других, обладают повышенной стойкостью к перепадам температур и более качественны в отличие от других. Но они очень редкие, применяются в крайних особых случаях и достаточно дорогие, как для среднего покупателя. Поэтому в бытовом применении не используются.

Первую батарейку изобрел итальянский ученый граф Алессандро Вольта в 1800 году. Он поочередно уложил в столбик серебряные и цинковые кружки, изолированные фетровыми прокладками, элемент так и называется: вольтов столб. С тех пор экспериментаторы получили в свое распоряжение источник электрического тока, тогда как до этого изобретения им приходилось пользоваться лишь статическим электричеством, действующим всего в течение нескольких секунд за один опыт. Единице измерения тока тоже присвоили имя Вольта – вольт. Любая батарейка это не что иное, как две металлические пластины, помещенные в специальное химическое вещество – электролит. Одна пластина подключена к выводу « + », а другая к выводу « — ». Батарейки зачастую малы, но довольно сложно устроены. Это высокотехнологичные элементы, в которых в результате химических реакций выделяется электрическая энергия. Данный процесс происходит между тремя главными элементами батарейки: анодом, катодом и электролитом. В зависимости от типа батарейки для перечисленных элементов используются различные материалы. Материал выбирается по принципу максимизации эффекта при их взаимодействии. Анод часто делают из металла, катод — из оксида различных металлов. В качестве электролита используется соль, в щелочных батарейках — двуокись марганца.

Самое сложное в создании батареек - это подобрать материал для пластин и раствора между ними. Обычно это редкие металлы. Поэтому во многих странах "севшие" батарейки не выкидывают в общий мусор, а собирают и на специальных заводах восстанавливают материалы, из которых они были сделаны, чтобы использовать их ещё раз.

Мы узнали, что 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.
          Вместе с учителем химии мы провели следующие опыты, чтобы доказать вред батареек окружающей среде.

 Опыт 1: «Влияние на испорченную батарейку солей»

Поместили  батарейку в раствор медного купороса. В результате наблюдали потемнение, затем ржавление. В этом случае происходит образование солей тяжелых металлов. Аналогично соли могут образовываться в природе, что ведет к попаданию их в почву и грунтовые воды.

Опыт 2  «Влияние щелочной среды на батарейку»

1.Взвесили батарейку перед опытом и после него.              

2. Поместили батарейку в кислую среду.                              

3. При помощи пинцета достали батарейку.                      

В результате проведенного опыта пришли 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 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?

         Как выяснилось, 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. После выбрасывания батарейки коррозируют (их 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.        

Вывод: основываясь на данных научной литературы, используя свои собственные наблюдения, опыты в кабинете химии, можно утверждать, что выбрасываемые батарейки в мусорные баки, опасны для человека и окружающей среды.

 Мы провели анкетирование участников образовательных отношений (280 человек) и выяснили, что за год в каждой семье,  приблизительно, выходят из строя- 8-10 батареек .

На вопрос, что вы с ними делаете, 100% респондентов ответили, что выбрасывают в мусорное ведро.

По вопросу, как влияют батарейки на окружающую природу: 50% - не задумывались, 38% - ответили, вероятно отрицательно, 12% - утверждали, что вред природе не  наносят.

На вопрос, знаете ли вы, каким образом утилизируют батарейки: 28%  ответили, что утилизации не подвергаются, 32% что-то слышали об этом, 38% респондентов смотрели передачу об утилизации батареек в Европе, 2% - рассказали, на какие фракции делят использованные батарейки при утилизации.

Если бы в г.Липецке  существовал пункт по сбору отработанных батареек, вы бы им воспользовались? Ответ «да» мы получили от 80% опрошенных, 20% - ответили, что воспользовались бы пунктом, если бы он был в непосредственной близости от дома.

Проведя интервьюирование ведущего специалиста отдела охраны окружающей среды Управления экологии администрации г.Липецка Марии Некрасовой, мы выяснили, что в г.Липецке частично организован сбор батареек на проходных НЛМК, в магазине «Медиа-маркт», сети магазинов «Наш квартал», в организации «Росэкопроект». Снова задав вопрос родителям, педагогам и учащимся, о том, знают ли они, что в перечисленных пунктах принимают батарейки, выработавшие свой ресурс, мы получили 100% - отрицательный ответ. Мария Некрасова отметила, что в г.Липецке предприятия, утилизирующего батарейки нет, это дорогостоящий процесс. Поэтому их герметично упаковывают и делают захоронения.

             Мы выяснили, что процесс утилизации предусматривает 100% переработку: батарейку физически разделяют на металлический кожух и внутреннее наполнение. Внутренности же делятся на углерод, жидкие и твёрдые фракции, затем методом электролиза последовательно выкристаллизовывают тяжелые металлы.

  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. А в Европе во всех супермаркетах стоят контейнеры для использованных батареек.

Выводы: Нам необходимо выполнить программу «МИНИМУМ» :  предлагаем закупоривать батарейки в маленькие пластмассовые  бутылки из под соков, шампуней, контейнеров из-под  Киндер-сюрпризов. Подойдет любая тара, которую можно плотно закрыть. Конечно, такую масштабную проблему невозможно решить без помощи  государства, но и ничего не делать тоже невозможно. Поэтому мы начали проводить следующую работу:

• Выступили на классных часах среди учащихся нашей школы на тему: «Вся  правда о батарейке»
• Выпустили информационные листовки «Ёжик против», где попытались привлечь внимание жителей города к данной проблеме.

А в лучшем случае нам необходимо и мы предлагаем выполнить программу «Максимум», которая включает программу «Минимум» и следующие мероприятия:

• Разработали эксклюзивный макет контейнера для сбора батареек и установили в помещении школы, предложить родителям установить на работе и в подъездах.
• Организовали сбор  использованных батареек с целью правильной утилизации.
• Подняли вопрос  в ЖКХ о доставке из школы батареек в пункты приема.

 Мы люди, считаем себя самыми умными обитателями планеты, но посмотрите, что мы делаем? Дождевые черви рыхлят землю и обогащают её питательными веществами, а мы, люди – истощаем. Растения без устали извлекают из земли тяжёлые металлы, а мы их обратно возвращаем. А основной источник тяжёлых металлов, ртути, свинца и кадмия, и щелочного металла лития – отработанные батарейки. Даже одна единственная пальчиковая батарейка заражает 20 квадратных метров земли! Так давайте помогать бескорыстным и трудолюбивым подземным жителям и растениям! Ведь в итоге вся отрава, которую мы беспечно отправили на помойку, возвращается к нам – с водой из-под крана, с дымом горящей свалки, с рыбой, выловленной в реках и озерах. Хотите пить чистую воду, дышать чистым воздухом?

Библиографический список

1.Акленова М.Д. «Энциклопедия для детей том 14 », М6Аванта+, 2001г

2. Володин В.А.  «Энциклопедия для детей том 17», М6Аванта+, 2000г

3.Зубков. Б. В «Энциклопедический словарь юного  техника», М:Педагогика,1988г.

Материалы интернет-ресурсов:

1.crazymama.ru/childfaq_answer_list.php…

2.www.greenpatrol.ru/biblio/bibliounit/…

3.http://www.greenconsumerism.org/articles/43/c6/i8.html

ПРОСТО БАТАРЕЙКА

Ковешников Кирилл Геннадьевич

Россия, г.Липецк

МБОУ СМШ № 65 «Спектр» г.Липецка, 6б класс

Аннотация

Цель работы: изучить данные в литературе и данные интернет-ресурсов о классификации «энергохранилищ» - батареек, химическом составе батареек, их использовании, сроке годности, способах утилизации, в частности способах сбора и утилизации в Липецке,  вреде, который могут нанести поврежденные батарейки человеку и окружающей среде; предложить способы сбора батареек, информирования населения о правильном сборе отработанных батареек, создать макет контейнера для сбора батареек в помещении образовательного учреждения.

Методы исследования: анализ литературных источников, данных интернет-сайтов; анкетирование участников образовательного процесса (педагогов, обучающихся, родителей); наблюдение; интервьюирование ; эксперимент.

План эксперимента

1. Изучить литературные источники и интернет-ресурсы по следующим вопросам:

• Классификация батареек.
• Состав батареек.
• Использование батареек в бытовых условиях.
• Утилизация батареек.

2. Анкетирование по вопросу использования батареек, их утилизации .
3. Проведение опытов по влиянию батареек на окружающую среду.
4. Обсуждение проблемы  с классами.
5. Интервьюирование представителей супермаркетов, специалистов Управления экологии г.Липецка.
6. Создание макета контейнера для сбора батареек, определение доступного места нахождения контейнера в образовательном учреждении для сбора.
7. Наблюдение за  исполнением предложенного плана по сбору батареек в определенных местах.
8. Выпуск и распространение листовок .
9. Проведение разъяснительной работы среди учеников нашей школы. Выступление с проблемой на классных часах.

В данном исследовании мы рассматриваем следующие вопросы: изучили, какие бывают батарейки, их химический состав, принцип их действия, каким образом используются батарейки в бытовых условиях, каким образом простой обыватель избавляется от отработанных батареек, какой вред наносят окружающей среде и здоровью человека, изучили вопросы утилизации батареек, узнали, как собираются и утилизируются батарейки в г.Липецке.

ПРОСТО БАТАРЕЙКА

Ковешников Кирилл Геннадьевич

Россия, г.Липецк

МБОУ СМШ № 65 «Спектр» г.Липецка, 6б класс

План исследования

         Объект исследования. Проблема охраны окружающей среды  остро стоит в настоящее время, а именно влияние отработанных батареек, выброшенных простыми обывателями в мусорное ведро, а затем с бытовыми отходами на открытые свалки мусора, и поэтому была выбрана в качестве объекта исследования по нескольким причинам:

• Вещества, входящие в состав батареек пагубно влияют на окружающую среду и здоровье человека.
• Население плохо проинформировано о сборе батареек в специальные контейнеры и правильной утилизации.
• В г.Липецке определено мало специальных мест для установки контейнеров для сбора батареек, и установленные контейнеры находятся в неудобных для сбора местах.

Актуальность выбранной темы обусловлена повышенным вниманием  влияния человека на окружающую среду. В батарейках содержится множество различных металлов — ртуть, никель, кадмий, свинец, литий, марганец и цинк, которые имеют свойство накапливаться в живых организмах, в том числе и в организме человека, и наносить существенный вред здоровью.

Ядовитые вещества из батареек, проникают в почву, в подземные воды, попадают в реки и в  водохранилища, из которых мы пьем воду, не думая, что вредные химические соединения (из батарейки, выброшенной в мусоропровод) с кипячением не исчезают.

Кроме того, актуальность обусловлена недостаточным информированием населения о действиях по сбору и утилизации отработанных батареек.

Гипотеза. На  современном этапе развития  возможно и необходимо создать здоровьесберегающую окружающую среду  через  решение проблемы сбора и утилизации батареек каждой семьей, если определить места сбора батареек в общедоступных местах  в непосредственной близости с жильем или работой населения, организовать активное информирование по данному вопросу, то количество выброшенных батареек в мусорное ведро сократится и в окружающую среду будет меньше попадать вредных веществ.

Цель работы: изучение данных в литературе и данных интернет-ресурсов о классификации «энергохранилищ» - батареек, химическом составе батареек, их использовании, сроке годности, способах утилизации, в частности способах сбора и утилизации в Липецке,  вреде, который могут нанести поврежденные батарейки человеку и окружающей среде; предложение способов сбора батареек, информирования населения о правильном сборе отработанных батареек, создание макет контейнера для сбора батареек в помещении образовательного учреждения.

Задачи:

• Изучить классификацию и состав батареек.
• Описать влияние батареек на окружающую среду.
• Изучить способы утилизации батареек.
• Изучить мнение участников образовательного процесса по вопросу утилизации батареек.
• Создать макет контейнера для сбора батареек в образовательном учреждении, определить постоянное место для установки контейнера.
• Организовать информирование всех участников образовательного процесса о влиянии неправильно утилизированных батареек на окружающую среду, о местах сбора батареек к г.Липецке, о привлечении к сбору батареек в образовательной организации.

 Методы и приемы:

1. изучение специальной литературы и интернет ресурсов позволило сделать анализ проблемы и познакомиться с существующими способами ее решения:

1.Акленова М.Д. «Энциклопедия для детей том 14 », М6Аванта+, 2001г

2. Володин В.А.  «Энциклопедия для детей том 17», М6Аванта+, 2000г

3.Зубков. Б. В «Энциклопедический словарь юного  техника», М:Педагогика,1988г.

Материалы интернет-ресурсов:

1.crazymama.ru/childfaq_answer_list.php

2.www.greenpatrol.ru/biblio/bibliounit

3.http://www.greenconsumerism.org/articles/43/c6/i8.html

2) Эксперимент

Опыт 1: «Влияние на испорченную батарейку солей»

Поместим  батарейку в раствор медного купороса. В результате наблюдаем потемнение, затем ржавление. В этом случае происходит образование солей тяжелых металлов.

Вывод: аналогично соли могут образовываться в природе, что ведет к попаданию их в почву и грунтовые воды.

Опыт 2  «Влияние щелочной среды на батарейку»

Последовательность действий                                                   

1.Взвесить батарейку перед опытом.

2. Поместить батарейку в кислую среду (кислоту).                              

3. При помощи пинцета достать батарейку и взвесить (вес уменьшился).                    

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 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?

3. Анкетирование педагогов, обучающихся и родителей позволило выявить отношение к проблеме  влияния выброшенных отработанных батареек в мусорное ведро, отношение к правильному сбору батареек и их утилизации; позволило выявить ответить на вопросы:

• Куда выбрасывают обыватели батарейки после использования?
• Знают ли они, как влияют батарейки на окружающую среду?
• Знают ли каким образом утилизируют батарейки?
• Знают ли о пунктах сбора батареек в Липецке?
• Воспользовались бы они пунктом сбора батареек в целом или если пункты были бы в непосредственной близости от дома?

4. Интервьюирование ведущего специалиста отдела охраны окружающей среды Управления экологии администрации г.Липецка Марии Некрасовой, позволило нам выяснить, что в г.Липецке частично организован сбор батареек на проходных НЛМК, в магазине «Медиа-маркт», сети магазинов «Наш квартал», в организации «Росэкопроект», что в г.Липецке предприятия, утилизирующего батарейки нет, это дорогостоящий процесс, поэтому их герметично упаковывают и делают захоронения. Был сделан вывод, что пункты приема находятся не в доступных местах для жителей Липецка, что вызывает неудобства и отказ от массового сбора батареек.
5. Наблюдение в течение нескольких дней за сбором батареек в перечисленных пунктах сбора показало, что в специализированных контейнерах находятся от 2 до 10 батареек. Активность жителей близка к нулю.

Приложение 1

Чем опасны тяжелые металлы, находящиеся в батарейках? 

Свинец. Накапливается в почках. Вызывает 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. 

Приложение №2

Устройство элемента питания

Приложение №3

Анкета «Использованная батарейка»

1. Что вы делаете с отработанными батарейками?
2. Как влияют батарейки на окружающую среду?
3. Знаете ли вы, как утилизируют батарейки?
4. Если бы в г.Липецке  существовал пункт по сбору отработанных батареек, вы бы им воспользовались?
5. Знаете  ли вы, что в некоторых пунктах принимают батарейки, выработавшие свой ресурс?

Приложение 4

Школьный контейнер для отработанных батареек