Практико-ориентированный проект "Батарейки, сдавайтесь!"

Оглавление

Введение......................................................................................стр.  3-4

Цели и задачи проекта................................................................стр.  4-5

Литературный обзор...................................................................стр.  6-10

Работа над проектом...................................................................стр. 11-13

Выводы ………………………………………………………....стр. 14

Заключение……………………………………………………...стр. 15

Литература....................................................................................стр. 16

Приложения.................................................................................стр. 17-20

Введение

        Для существования человека, его гармоничного развития прежде всего необходима благоприятная природная среда. А среда обитания человека не остается неизменной. В последние десятилетия человечество столкнулось с принципиально новой опасностью: неизмеримо выросла угроза, возникшая в результате производственной, казалось бы созидательной, деятельности человека. Это связано с тем, что положение самого человека двоякое. С одной стороны, он как биологический вид является составной частью природы нашей планеты. С другой стороны, в отличие от иных живых существ, человек имеет социально-культурные потребности и механизмы развития. Человек создает технику, новые искусственные вещества, строит здания, прокладывает дороги и для этого черпает из природной среды такие ресурсы, которые ранее живые существа не потребляли: руды, нефть, газ. При этом в природу возвращается масса чуждых ей отходов: пластик, металл, стройматериалы. Из года в год идет накопление загрязнителей в природной среде и живых организмах. Это приводит к ухудшению качества жизни, росту заболеваний, связанных с загрязнением среды.

         Вот что пишут про охрану природы наши одноклассники.

Полина Ч. «Чтобы сохранить живую природу нельзя рвать редкие цветы, отправляясь в поход, нельзя мусорить в лесу, и, уходя, обязательно нужно потушить костер. Ведь лесной пожар наносит непоправимый вред живой природе».

Антон С. «Для того, чтобы сохранить живую природу я могу бережно относиться к растениям, не ломать их. Находясь в лесу не разжигать костры, не трогать лесных обитателей и всегда убирать за собой мусор».

Даша К. «Для того, чтобы сохранить живую природу нужно убирать за своими собаками на улице, перейти на энергосберегающие лампочки. Ухаживать за растениями, убирать за собой мусор».

Владимир А. «Чтобы сохранить живую природу, нужно бережно относиться к ней. Нельзя губить растения и ломать деревья, нельзя засорять природу пластиком и стеклом, нельзя оставлять непотушенные костры в лесу. Для птиц в холодное время года нужно строить кормушки».

Вика Н. «Чтобы сохранить живую природу нужно соблюдать экологию, в лесу вести себя организованно и соблюдать правила поведения, садить деревья, цветы, делать кормушки для птиц и кормить их, охранять и беречь природу».

Вероника М. «…Можно сортировать мусор. Экономить топливо, электричество, воду. Выбирать правильную одноразовую посуду – вместо пластмассовой только картонную».

2. Цели и задачи проекта

        Тема нашего проекта «Батарейки, сдавайтесь» возникла после участия в акции по сбору батареек, объявленной в 2016 году заповедником «Малая Сосьва» в период проведения «Марша парков». В нашей школе постоянно уделяется внимание экологическому воспитанию. В связи с объявлением 2017 года годом экологии (Приложение № 1) мы решили эту акцию повторить на уровне всей гимназии, расширить, привлечь внимание всех учащихся к проблемам утилизации батареек. В наше время батарейки являются самыми распространенными источниками питания для электроники и мелкой техники. Батарейки используются в часах, пульте дистанционного управления, компьютерной мыши, детских игрушках и много где еще. Необходимость их замены возникает довольно часто. Но не каждый знает, как батарейку нужно утилизировать

        Целью нашей работы является пропаганда экологических знаний среди учащихся гимназии

        Мы поставили перед собой следующие задачи:

1. Изучить данную проблему по литературным источникам.

2. Разработать ряд мероприятий по пропаганде экологических знаний

3. Воспитывать экологически культурных людей с младшего школьного возраста через участие в экологических акциях.

Новизна нашей работы заключается в том, что в г. Советский не происходит централизованного сбора батареек у населения.

Объявленная заповедником «Малая Сосьва» акция по сбору батареек не будет доступна большей части населения города.

Практическая значимость:

         1. Образовательная деятельность (рассказывать о вреде компонентов батарейки и их значении в природе и жизни человека)

        2. Сбор батареек на территории школы (удобно родителям передать батарейки через учащегося)

        3. Передача батареек в заповедник

        4.  При условии многолетней работы в данном направлении результаты приведут к  улучшению экологической обстановки в районе.

3. Литературный обзор

Батарейка - это гальванический элемент, представляющий собой компактный автономный источник постоянного тока. Существует два типа автономных источников постоянного тока: первичные – однократного использования, не предназначенные для перезарядки, и вторичные - перезаряжаемые. Принцип действия батарейки прост, он был описан итальянским физиком Аллесандро Вольтом еще в 1782 году, на примере созданного им гальванического элемента с цинковым анодом и медным катодом погруженными в раствор серной кислоты. Главными компонентами батарейки, из которых она состоит на 90 %, являются электролит и два электрода: анод, подключенный к отрицательному полюсу (-) и катод, подключенный к положительному полюсу (+). Если подключить батарейку к электрической цепи, в ней начнут происходить окислительно-восстановительные процессы. Взаимодействуя с электролитом, материал анода начнет окисляться и выделять отрицательно заряженные частицы - электроны, - которые и образуют электрический ток. Во время работы батарейки в аноде (-) вырабатывается избыточное количество электронов, и единственным выходом для них является перемещение к положительному полюсу. Взаимодействуя с материалом катода, электроны нейтрализуются в результате реакции восстановления. Именно избыток электронов в отрицательном полюсе и их нехватка в положительном полюсе приводит к постоянному перераспределению электронов между полюсами и создает электрическое напряжение. Окислительно-восстановительные процессы протекают в батарейке постоянно, пока она подключена к электрической цепи, изменяя изначальный состав материалов анода и катода: образуются второстепенные элементы, которые препятствуют движению электронов. Это приводит батарейку в негодность.

Классификация батареек по типу электролита

• Солевые батарейки
• Щелочные батарейки
• Ртутные батарейки
• Серебряные батарейки
• Литиевые батарейки

1. Солевые батарейки появились во второй половине XX века и стали следующим этапом развития уже описанных  марганцево-цинковых батареек. Солевые (угольно-цинковые, марганцево-цинковые) батарейки. В них используется пассивный уголь и двуокись марганца, электролит из хлорида аммония и катод из цинка. В перерывах между эксплуатацией элементы питания могут «восстанавливаться» — это обусловлено выравниванием локальных неоднородностей в композите электролита, вызванных разрядом. Это немного продлевает срок службы батарейки. Достоинство: низкая цена (из всех существующих батареек солевые батарейки самые дешевые) Недостатки: трудно различать разновидности по символической или словесной информации; сильное снижение напряжения в течение разряда; в конце гарантированного периода хранения потеря емкости достигает 30-40 %; при низких температурах окружающей среды их емкость стремится к нулю.
2. Щелочные, или как их еще часто называют, алкалайновые батарейки (от англ. alkaline) появились в 1964 году. От марганцево-цинковых их отличает химический состав электролита - здесь используется щелочной электролит. Такие батарейки имеют продолжительный срок хранения, а в процессе эксплуатации напряжение на электродах меняется гораздо меньше, чем у элементов с солевым раствором. Достоинства: большая емкость, а значит и более длительный срок службы; лучше работают при низких температурах; обладают хорошей герметичность (вероятность протечки меньше); могут храниться дольше солевых элементов (до 5 лет); скорость саморазряда у них ниже (после года хранения при комнатной температуре потери емкости не превышают 10%). Недостатки: спадающая кривая разряда более высокая и  цена и большая, чем у солевых батареек, масса (на 15-25%).
3. Ртутная батарейка – в которой  анодом является цинк, катодом - оксид ртути. Анод и катод разделены сепаратором и диафрагмой, пропитанной электролитом-40% раствором щелочи(гидроксида калия на адсорбенте). От алколайновых, ртутные батарейки отличаются большим постоянством напряжения, более высокой емкостью и энергоплотностью, а так же, более высокой стоимостью. Достоинства: постоянство напряжения, высокая энергоемкость и энергоплотность, устойчивость к высоким и низким температурам, продолжительный срок хранения. Недостатки: высокая стоимость, токсичность ртути при нарушении герметичности, проблемы сбора и безопасной утилизации.
4. Серебряная батарейка - гальванический элемент, в котором анодом является цинк, катодом – оксид серебра. В качестве электролита в такой батарейке используется щелочь: гидроксида натрия (NaOH) или гидроксид калия (КОН). Их напряжение на 0,2 В выше, чем угольно-цинковых в одних и тех же условиях. Достоинства: постоянство напряжения, высокая энергоемкость и энергоплотность, устойчивость к высоким и низким температурам, длительный срок службы (серебряные батареи служат на 40% больше литиевых аналогов), продолжительный срок хранения. Недостаток: высокая стоимость.

5. Литиевые батарейки обладают постоянством напряжения, самой большой емкостью на единицу массы, высокой плотностью энергии. В состав литиевых батареек входит литиевый катод, анод из различных материалов. Катод и анод разделены сепаратором и диафрагмой, пропитанной органическим электролитом. Достоинство: они легкие, отличаются очень большим сроком хранения (до 10-12 лет), устойчивые к высоким и (поскольку не содержат воды) очень низким температурам. Недостаток: высокая стоимость

Утилизация.

 На корпусе батарейки практически всегда присутствует знак в виде перечеркнутого мусорного контейнера, сообщающий о том, что ее нельзя выбрасывать вместе с остальными бытовыми отходами.

Вообще, батарейки — это химические устройства, элементы которых вступают в реакцию, давая на выходе электричество, которым мы и пользуемся. Элементы эти, в основном, токсичны и опасны: свинец, накапливаясь в организме, поражает почки, нервную систему, костные ткани; кадмий вредит легким и почкам, ртуть поражает мозг и нервную систему; никель и цинк могут вызвать дерматит; щелочи прожигают слизистые оболочки и кожу.

После выбрасывания металлическое покрытие батарейки разрушается от коррозии, и тяжелые металлы попадают в почву и грунтовые воды, откуда уже недалеко и до рек, озер и прочих водоемов, используемых для питьевого водоснабжения. Ртуть — один из самых опасных и токсичных металлов, имеет свойство накапливаться в тканях живых организмов и может попасть в организм человека как непосредственно из воды, так и при употреблении в пищу продуктов, приготовленных из отравленных растений или животных.

А если батарейку сожгут на мусоросжигательном заводе, то все содержащиеся в ней токсичные материалы попадут в атмосферу. По правилам, их необходимо утилизировать на специальных предприятиях. Хотя удовольствие это не из дешевых, в развитых странах процесс сбора использованных батарей от населения и последующей грамотной утилизации хорошо налажен. Считается, что одна пальчиковая батарейка загрязняет тяжелыми металлами около 20 кв.м. почвы. В лесной зоне это территория обитания двух деревьев, двух кротов, одного ежика и нескольких тысяч дождевых червей.

.

Работа над проектом

Вначале работы мы наметили основные этапы

ЭТАПЫ РЕАЛИЗАЦИИ ПРОЕКТА

Ход работы:

• На первом этапе мы изучили литературу по данному вопросу и подготовили выступление для учащихся (приложение № 3)

• Следующий этап – выступления перед учащимися школы с беседами

• Третий этап был более коротким, но самым значимым в нашей акции: в течение недели мы оповестили гимназию о проведении акции путём размещения объявлений и раздавали персональные листовки (Приложение № 2).
• Был приготовлен плакат «Одна пальчиковая батарейка, выброшенная в мусорное ведро, загрязняет тяжелыми металлами около 20 м 2 земли. В лесной зоне это территория обитания нескольких тысяч дождевых червей, двух деревьев, двух кротов или одного ежика.

СДАЙ БАТАРЕЙКУ – СПАСИ ЁЖИКА!»

 Плакат разместили в фойе школы. В течение 2 дней был проведен сбор батареек от населения.

• В мае месяце, при проведении мероприятий месячника «Спасти и сохранить», мы передали собранные батарейки в заповедник «Малая Сосьва».

Выводы по работе:

Исходя из поставленных нами задач мы

1. Изучили данную проблему по различным литературным источникам.
2. Разработали и провели ряд мероприятий внутри школы по пропаганде экологических знаний – мы посетили с беседами 18 начальных классов, перед старшеклассниками (21 класс) выступали учителя биологии.
3. При проведении разъяснительных бесед на начальном этапе работы мы обратили внимание, что большинство учащихся, даже старших классов, не задумывались о вреде батареек для окружающей среды.
4. Проведенная работа была достаточно эффективной – учащиеся сдавали батарейки в большом количестве и очень активно. В акции участвовали более 500 человек. Приблизительное количество собранных батареек – более 1000.

Заключение

После проведения акции мы считаем, что поставленная нами цель достигнута. Заповедник «Малая Сосьва» вручил сертификаты за активное участие в акции по сбору отработанных батареек «Разряжайся» самому активному классу 4 б и нам, ученикам 5 класса.

        Мы продолжаем сбор батареек в течение всего 2018 года, не смотря на то, что год экологии закончился. В кабинете биологии находится контейнер, куда в любое время можно положить батарейки.

        Наша работа – это важное мероприятие в помощь городу, внедряющему раздельный сбор мусора. А мы включены по итогам 2017 года в реестр пилотных площадок для проведения уроков по бережливому производству

Литература

1. Хочу всё знать! Большая иллюстрированная энциклопедия интеллекта/ Пер. с англ. А. Зыковой, К .Молькова ,  О . Озеровой.- М.: Изд-во Эксмо,2005.-440 с ., ил.
2. Мамедов Н.М., Суравегина И.Т. Экология: учебник для 10 класса общеобразовательной организации/-М.:ООО»Русское слово – учебник», 2014.
3. Источники интернет.

Приложение №1.

• Указ Президента Российской Федерации от 1 августа 2015 г. № 392 «О проведении в Российской Федерации Года особо охраняемых природных территорий»
• Указ Президента Российской Федерации от 5 января 2016 г . № 7 «О проведении в Российской Федерации Года экологии»

В 2017 году пройдет Год экологии и год особо охраняемых территорий. В течение 2017 года будет реализована комплексная государственная программа, направленная на привлечение внимания общества к вопросам экологического развития России, сохранению биологического разнообразия и обеспечения биологической безопасности. И мы можем внести свой посильный вклад в общее дело. Одно из направлений работы – это совершенствование управления отходами.

В 2017 году в России будет рекультивировано более 20 полигонов бытовых отходов. В десятках регионов будут открыты новые мусоросортировочные, мусороперерабатывающие комплексы и центры обращения с отходами. Во многих регионах страны будет продолжено внедрение системы сбора ртутьсодержащих и опасных отходов.

В Московской области и Казани планируется запуск инновационного пилотного проекта «Нулевое захоронение отходов». Будет продолжено формирование рыночных условий для активного введения раздельного сбора отходов.

«Гигантский ресурсный потенциал России, безусловно, имеет планетарное значение. Наша страна располагает колоссальными запасами пресной воды, лесных ресурсов, огромным биоразнообразием и выступает как экологический донор мира, обеспечивая ему почти 10 процентов биосферной устойчивости».

В.В.Путин

Приложение № 2

Листовка

Приложение №3