исследовательская работа "Можно ли жить без полиэтилена?"

МОУ «Гимназия № 5» МО «Город Саратов»

Научно-практическая конференция   «На пути к познанию»

СЕКЦИЯ  «ЭКОЛОГИЯ. ЗОЖ»

Исследовательская работа

МОЖНО ЛИ ЖИТЬ БЕЗ ПОЛИЭТИЛЕНА

 Автор  – Моисеев Михаил Олегович,

учащийся  8  «Б» класса

                                                                                               МОУ «Гимназия № 5»

                                                               Научный руководитель- 

Маркова Елена Александровна,

                                                                    учитель  биологии

                                                                    МОУ «Гимназия № 5»

Саратов

2019 г.

Содержание

1. Введение_______________________________________________3

II. Пластик в жизни человека

Глава 1.  Характеристика пластика, пластиковых отходов.__________4

Глава 2.  Влияние пластика на окружающую среду ________________5

Глава 3. Способы утилизации пластиковых отходов в России и в зарубежных странах._______________________________________________9

Глава 4 Можно ли жить без пластика.___________________________13

2. Практическая часть._____________________________________16

3. Заключение.___________________________________________17

Список источников.__________________________________________18

I. Введение

С каждым днем в мире становится все больше пластика. Он присутствует во всех сферах жизни. В настоящее время пластиковые отходы, например упаковки, наносят значительный вред окружающей среде, попадают в океан, выделяют при горении вредные газы в атмосферу, загрязняют почву

 Долговечный и нередко токсичный материал становится причиной заболеваний и гибели многих представителей наземной и водной фауны. Жизнь современного горожанина сегодня нельзя представить свободной от насущнейшей проблемы – проблемы утилизации бытового мусора. Очевидно, что сегодня жизнь невозможна без предприятий по утилизации бытового мусора. Но самым рациональным способом всё же является постепенная замена бытового пластика на материалы, легко разлагаемые и безопасные для природы

Цель. Я решил изучить проблему загрязнения окружающей среды пластиковыми отходами, изучить возможные альтернативы пластиковым упаковкам и узнать способы предотвращения загрязнения планеты пластиковыми отходами

Задачи.

Дать характеристику пластиковым отходам.

Изучить способы утилизации пластика в России и в зарубежных странах.

Узнать влияние пластика на окружающую среду.

Изучить возможные альтернативы пластику и новые способы упаковки.

Узнать среднее количество потребляемого пластика в семье (на примере моей семьи).

Методы исследования: анализ, наблюдение, эксперимент.

II. Пластик в жизни человека

Глава 1. Пластик и пластиковые отходы. Общая характеристика

Прежде чем изучать проблему утилизации пластиковых отходов необходимо выяснить, что они из себя представляют. Пластмассы или пластики — это органические материалы, основу которых образуют синтетические или природные высокомолекулярные соединения — полимеры. Пластик — самый производимый продукт на планете Земля. Ее население использует почти 1 млн. пластиковых бутылок каждую минуту. Промышленность в год производит более 300 млн. т пластика. Всего за несколько десятков лет потребление пластиков увеличилось с 5 млн. до 100 млн. т в год, и около половины его общего объема появилось за последние 15 лет! Синтетические полимеры лидируют по производству, распространению и потреблению, а также становятся одной из глобальных проблем современности, поскольку интенсивно загрязняют, засоряют Землю. Эти материалы дешевы, их легко изготовить, им можно придать практически любую форму — пленки, нити, листы. Но только 20 процентов пластика перерабатывается, остальное количество пластика, как правило, так или иначе попадает в окружающую среду.

 Большинство типов пластмасс обычно хорошо поддается переработке и вторичному использованию. В настоящий момент существует единая маркировка для пластиковых изделий. Это позволяет облегчить процесс переработки пластика. В зависимости от маркировки к пластику применяют различные способы утилизации и методы переработки^[1] 

Глава 2. Влияние пластика на окружающую среду

Одной из самых важных и самых серьёзных экологических проблем является бесконтрольное и повсеместное загрязнение окружающей среды антропогенными отходами. Большую опасность из них представляют различные пластики. По каталогу отходов, пластик относится к IV и V классам опасности, т. е. это малоопасный и практически неопасный тип отходов. Но он наносит серьезный, плохо прогнозируемый, замедленный ущерб окружающей среде. Кроме того, срок службы пластика значительно ниже его жизненного цикла, например, попав в почву полиэтиленовый пакет может разлагаться в течение 100 лет, а полипропилен может разлагаться 500 - 600 лет^[2]. И в течение всего этого времени оказывать негативное влияния на природу.

Пластиковые отходы попадают в почву воду и даже в виде мелких частиц в организмы животных, в том числе человека. Известно, что более 10 процентов пластика, производимого человеком, так или иначе, оказываются в водах мирового океана, даже на дне Марианской впадины учёные нашли пластиковые пакеты и железные банки. В Тихом океане образовался мусорный континент, его площадь составляет 10 млн. кв. км, на этом участке сконцентрированы скопления пластика и других отходов антропогенного происхождения^[3]. Большую часть острова составляют одноразовые пластиковые предметы: тарелки, ложки, вилки, трубочки, а также пластиковая тара. Автомобильные шины тоже в больших количествах лежат на дне океана, кроме этого мусорного острова по всему миру находятся различные другие пятна, но западный мусорный участок самый большой.   Мусорное пятно раскинулось от Америки и почти до Японии, оно не имеет постоянного местоположения, так как под действием течений оно перемещается. Из-за того, что многие отходы уходят на дно или просто опускаются ниже поверхности воды, то нельзя точно рассчитать массу и площадь этого мусорного острова. По мнению многих учёных, его площадь превышает 1 – 2 миллиона квадратных километра^[4]. Кроме того, мусорное пятно непрерывно растёт, а каждые 10 лет размер его удваивается. Но так как мусорные пятна находятся на нейтральной территории и располагаются вдали от крупных судоходных путей, ни одно государство на сегодняшний момент не предприняло никаких серьёзных шагов на пути к очищению вод мирового океана.

Огромную опасность пластик, попавший в океан, представляет для рыб, птиц, морских млекопитающих, коралловых рифов. Пластиковые отбросы в Тихом океане являются причиной гибели более миллиона морских птиц в год, а также более 100 000 особей морских млекопитающих. Многие водоплавающие черепахи, некоторые рыбы, коралловые полипы и дельфины часто путают плавающие в океане полиэтиленовые пакеты с медузами и поглощают их. Кроме этого, обитатели морей и океанов очень часто запутываются в свободно плавающих рыболовных сетях, лесках и различных пластиковых отходах и после этого либо погибают, либо становятся не способны добывать пищу и всё равно погибают через некоторое время.

После попадания в воду пластиковые отходы измельчаются в мелкие хлопья и течением разносятся в разные точки мирового океана. Эти пластиковые частицы часто попадают в организмы морских животных. Например, китообразные и другие Фильтраторы заглатывают вместе с планктоном и рачками частицы пластика, которые копятся в организме и приводят к смерти животного. В желудке кита – клюворыла, который выбросился у берегов Филиппин, обнаружили 40 килограмм пластика^[5], в основном это были частицы пакетов. Интересно, что пакеты были маркированы в разных странах, находящихся за тысячи километров друг от друга. Не меньше других пластика в океане страдают коралловые полипы. Исследование, которое базируется на результатах изучения 159 коралловых рифов в Тихом океане, показывает, что рифы загрязнены пластиком, причём уровень этого загрязнения очень высок^[6]. Сказанное особенно актуально относительно Австралии, Таиланда, Индонезии и Мьянмы — все эти регионы очень серьёзно загрязнены пластиком. Пластиковые отходы задерживаются коралловыми рифами, которые загрязняются и умирают с течением времени. Пластик, который порой может лежать поверх кораллов, не даёт солнцу освещать кораллы, из-за чего они умирают. Частицы пластика кораллы получают вместе с пищей, а иногда просто запутываются в старых сетях одноразовых пакетах. В результате этого гибнет коралл и вместе с ним вся экосистема, находящаяся рядом с ним, ведь для многих рыб, ракообразных, морских черепах, моллюсков, млекопитающих и птиц коралловый риф - это источник пищи или надёжное укрытие

Не меньшую опасность пластиковые отходы представляют и для животных, обитающих на суше. Травоядные могут перепутать пакеты и бутылки с растениями и плодами и пожрать их. При вскрытии в желудке оленя, живущего в одном из заповедников Таиланда, обнаружили семь килограммов пластика: упаковку растворимого кофе и лапши быстрого приготовления, пластиковые пакеты и верёвки^[7]. Также из желудка животного вынули нижнее бельё, носовой платок и резиновые перчатки.

Не меньше других от пластмасс страдают птицы. Они путают пластиковые отходы с пищей и проглатывают её, например, чайки могут пожирать кусочки бутылок, пакетов, приняв их за рыбу. Но главной причиной, по которой птицы кушают пластик, является его запах. Исследования показали, что в океане на поверхности пластика накапливается диметилсульфид^[8]. Это вещество выделяется одноклеточными водорослями, чаще всего, когда они становится добычей зоопланктона. И потому у птиц запах гниющего в воде пластика ассоциируется с пищей. Бывает, что, наевшись перед долгим перелётом пластика, птица в полёте умирает от истощения организма, так как пластмасса не переваривается и, забивая желудок, создаёт для организма впечатление сытости. Кроме этого, водоплавающие птицы запутываются в рыболовных сетях, буйках и мешках, пожирают рыболовные приманки и снасти, которые похожи на рыбу. Птицы, живущие в городах, могут спутать сигаретные фильтры и жвачки, в которых тоже присутствует различный пластик, с кусочками хлеба и проглотить их.

Для человеческого организма не менее опасны различные пластики. На сегодняшний момент известно, что микрочастички пластика, которые меньше миллиметра, присутствуют в городском воздухе, в почве, в питьевой воде, в консервных банках, во многих продуктах питания. Таким образом, через пищу, воздух, воду, мельчайшие частицы пластика попадают в организм человека^[9]. Они накапливаются в организме и могут вызвать такие болезни, как тромб сосудов или болезни дыхательной системы.

Таким образом, пластик наносит огромный ущерб живой природе. Из-за того, что он в больших количествах попадает в океан и на сушу гибнут тысячи птиц рыб зверей. С нашей планеты исчезают целые виды животных, гибнут существовавшие сотни лет коралловые рифы. И даже здоровью человека угрожает губительный пластик.

Глава 3. Способы утилизации пластиковых отходов в России и в зарубежных странах

В России на мусорные полигоны попадает до 94 процентов мусора, только 4 процента перерабатывается и 2 процента — сжигается. Для сравнения: в ЕС в переработку идет 45 процентов мусора, 28 процентов — попадает на свалки, а 27 процентов — сжигается^[10]. В промышленных городах Центральной части России норма отходов на душу населения равняется сейчас 225-250 килограммам в год^[11]. Это не только пластик. По данным Росприроднадзора, к началу 2018 года в России было накоплено 38 млрд. 73 млн. т промышленных и бытовых отходов. 6% из общего числа ТБО составляет пластик^[12].

Самым распространенным способом борьбы с бытовыми отходами в нашей стране является вывоз их на свалки. В России более пятнадцати тысяч полигонов для хранения мусора в общей сложности они занимают площадь более 4 миллионов гектар, что сравнимо, например, с государством Швейцария^[13]. На свалках располагается более 82 миллионов тон отходов. Свалки сегодня – это эпидемиологическая опасность. В нашей стране существуют также многочисленные незарегистрированные свалки мусора, на которых он хранится в непредназначенных для этого местах. Под полигоны для мусора на десятки лет отчуждались огромные территории, хотя их можно было бы использовать с большей пользой. По общему мнению, использование свалок не только не решало проблему, но и наоборот обострило её.

В настоящее время распространённым методом утилизации бытовых отходов в России является захоронение. При захоронении, как правило, мусор не сортируется и в воздух и почву попадают вредные вещества. Кроме того, животные часто раскапывают мусорные захоронения.

Ещё одним распространённым в нашей стране способом утилизации отходов является сжигание. Существует несколько способов сжигание твёрдых бытовых отходов, но самый распространённый и в нашей стране, и за рубежом – это сжигание на колосниках в слоевой топке. При этом способе от мусора остаётся шлак и зола, которые тоже нуждаются в переработке или утилизации^[14].

 По всей стране находятся мусоросжигательные заводы. Зачастую они являются опасными для окружающей среды и, кроме того, для сжигания мусора требуется очень много энергии.  Нужно отметить, что сейчас в нашей стране появляются новые проекты по созданию заводов переработки пластика. В   2007 году в Солнечногорске был открыт завод «Пларус», первым в России начавший производство бутылок из вторичного пластика^[15]. Месячный объём переработки завода — около двух тысяч тонн. Сырьё закупается на свалках, а также у предприятий общественного питания и отелей. Мы обнаружили также заводы по переработке пластика в других городах: в Барнауле, в Архангельской, Белгородской, Владимирской, Вологодской, Воронежской, Иркутской, Калининградской, Калужской, Кемеровской, Кировской областях^[16].

                    Утилизация отходов в зарубежных странах

За границей всё большую популярность набирает раздельный сбор и переработка отходов. В Германии, Японии, Швеции и ряде других стран на улицах и в общественных местах стоят отдельные контейнеры для бумажных стеклянных пластиковых железных и пищевых отходов. Это позволяет не тратит время на сортировку мусора на заводах. Стоит сказать, что в Америке, Китае, Германии и Японии значительную часть отходов вовсе не утилизирую, а перерабатывают. Так в европейских странах переработке подвергаются 50 процентов пластика, а в России всего 4 и при этом в России из переработанных отходов производят в основном пластиковую тару, а за рубежом нашли очень много способов дать пластику вторую жизнь. По мнению Потаповой Е., для некоторых стран переработка мусора стала многомиллиардным бизнесом. Это Германия, Япония, Китай, Швеция, Великобритания и США. Две последние страны экспортируют огромные объемы своих отходов в Китай, который использует их как вторичное сырье. Около 30 % вторичного пластика в мире идёт на изготовление синтетического волокна, нитей для ковров, одежды^[17]. Из переработанных пластиковых бутылок сегодня производят вторичный полиэстер, который подходит для изготовления джинсов, футболок и других вещей. Знаменитые спортивные команды, чтобы поддержать идею переработки пластика одеваются в спортивную форму, сделанную только из переработанных материалов. Из переработанного сырья можно изготовить практически всё: старые резиновые покрышки измельчают в резиновую стружку – ФЛЕКС, и эту стружки используют для изготовления дорожных и покрытий для новых детских площадок, которые из-за своей устойчивости к климатическим изменениям и простоты сборки в сравнении с асфальтом. По мнению многих исследователей, в скором времени они должны заменить привычные для нас  асфальтовые покрытия. Из переработанных пластиковых изделий изготавливают также мебель.

А в Японии из спрессованных отходов воздвигают целые острова, на которых живут люди. На мой взгляд, переработка - это самое перспективное направление утилизации мусора, ведь давая старым вещам новую жизнь, мы не только экономим ресурсы планеты, но и заботимся об окружающей среде. Кроме того, в зарубежных странах принимаются активные меры по вытеснению пластиковых отходов и конкретно упаковок из быта людей Так, во Франции с 2017 г. действует запрет на использование одноразовых пластиковых пакетов во всех типах магазинов, рынков и аптек^[18]. В Германии посетителям предлагают бумажные пакеты и тканевые сумки вместо полиэтилена. В некоторых европейских странах вводят налог на изготовление полиэтиленовых упаковок, что позволяет снизить их производство. Правительство острова Занзибар, куда ранее ввозилось около 350 т пластиковых пакетов, ввело запрет на изготовление пластиковых упаковок. Самый суровый закон принят в Кении, где под запретом выпуск, импорт и использование неразлагающихся пакетов^[19]. Нарушителям грозит штраф до 40 тыс. дол. США и тюремное заключение сроком до четырех лет. В настоящее время те или иные ограничения, касающиеся производства пластиковых упаковок, введены более чем в 40 странах.

Глава 4. МОЖНО ЛИ ЖИТЬ БЕЗ ПЛАСТИКА

Современный мир трудно представить без пластика. Мы пишем пластиковыми ручками, покупаем воду в пластиковых бутылках, кладём в пластиковую упаковку продукты. Из-за того, что он очень дешёвый и лёгкий в производстве, он стал частью нашей жизни. Но пластик медленно убивает нашу планету и поэтому нужно стараться уменьшить количество пластика в быту. Существует много способов уменьшить количество потребляемого пластика. Я рассмотрел несколько самых простых и доступных. Чтобы не загрязнять пластиком свою природу нужно использовать вместо полиэтиленовых пакетов экологически чистые материалы. Сейчас не трудно найти мешки из ткани или бумаги в магазине, можно также сшить мешки самому. В мешки поменьше можно складывать, например, фрукты овощи, а в больших мешках можно носить все продукты домой. Кроме того, что экосумки безопасны для природы, они крепче, долговечней и красивее, чем пластиковые мешки. Многие люди привыкли покупать напитки в пластиковых бутылках. Они, как правило, не задумываются о том, сколько вреда нашей планете будет приносить эта бутылка на протяжении многих лет. Гораздо удобнее и экономичнее иметь при себе собственную стеклянную бутыль или жестяную флягу которые заранее нужно наполнять дома. Такую экологичную тару можно использовать неограниченное количество раз без вреда для своего организма и природы. Кроме этого, нужно отдавать предпочтения зубным щёткам, ручкам, точилкам игрушкам из биоразлогаемых материалов, например из дерева или картона. Также нужно отказаться от одноразовой посуды и столовых приборов. Выбирать контейнеры не из пластмассы, а из стекла. Нужно также сказать, что учёные всего мира ищут материал похожий по своим свойствам и качествам на пластик, но в тоже время безопасный для окружающей среды. В настоящее время в мире производят эко пластик на основе морских водорослей, он прозрачен и крепок, но очень быстро растворяется в воде и почве, не нанося вред природе^[20]

Некоторые материалы, которые должны заменить пластик можно съесть. Производитель экологически чистой посуды Bakeys Edible Cutlery разработал идеальное сочетание простых зерновых культур, чтобы создать питательную альтернативу пластиковым одноразовым материалам, из которых делают вилки и ложки. Основным ингредиентом столовых приборов Bakeys является продукт, который требует мало энергии для выращивания — сорго^[21]. Стволы бананового дерева отличный материал для создания эко пластика естественные волокна бананового дерева невероятно долговечны и полезны в производстве пластмасс. Конопля - универсальный материал. Композит из натурального волокна, собранный из стеблей является доступным, биоразлагаемым, пригодным для повторного использования и нетоксичным материалом. Из него делают и делали канаты одежду, верёвки, а недавно научились заменять пластмассу. Конопля быстро растёт и не требует специфического ухода. Она может приспособиться практически к любым климатическим условиям. Трудно поверить, но учёные смогли добыть биополимер из гриба, из картофельного и кукурузного крахмала, и даже из хитинового панциря креветки^[22]. Я думаю, что если люди будут вытеснять пластик из своей жизни, отдавая предпочтение биоразлагаемым материалам, и если будут продолжаться научные исследования, направленные на поиск экологичной альтернативы пластику, то в будущем мы сможем обойтись без пластика.

4. Практическая часть.

Для того чтобы выяснить, сколько полиэтиленовых пакетов использует одна семья в месяц, и можно ли уменьшить их количество, я провёл небольшое исследование. Я подсчитал количество пакетов до использования экомешочков, и при их использовании. Данные приведены в таблицах.

КОЛИЧЕСТВО ПЛАСТИКОВОЙ УПАКОВКИ (ПАКЕТОВ) ПОТРЕБЛЯЕМОЙ СЕМЬЁЙ ИЗ 4 ЧЕЛОВЕК за 1 месяц?

ТАБЛИЦА С ДАННЫМИ ЗА АПРЕЛЬ 2019 ГОДА.

Не совсем понятно, апрель – это без экомешочков или уже с ними?

  КОЛИЧЕСТВО ПЛАСТИКОВОЙ УПАКОВКИ (ПАКЕТОВ) ПОТРЕБЛЯЕМОЙ СЕМЬЁЙ ИЗ 4 ЧЕЛОВЕК ПРИ УЧЁТЕ ТОГО, ЧТО В СЕМЬЕ БУДУТ ИСПОЛЬЗОВАТЬСЯ 5 МЕШОЧКОВ ИЗ ЭКОЛОГИЧНОГО МАТЕРИАЛА – ТКАНИ

Я выяснил, что средняя российская семья из 4 человек потребляет примерно 77 единиц пластиковой упаковки за месяц, но если эта же семья будет использовать хотя бы 5 различных пакета из биоразлагаемого материала, то за это же время потребление пластиковой упаковки будет равно 49 единиц, что на 28 пакетов меньше первоначального результата. Я думаю, что если увеличить в семье количество экомешочков, то постепенно можно свети потребление пластиковой упаковки к минимуму.

V. Заключение

Таким образом, мы изучили одну из актуальных тем, как для науки, так и для всего общества. В ходе работы мы изучили, какой вред причиняет пластик окружающей среде. Яркие и трагичные примеры гибели животных от пластиковых отходов не могут никого оставить равнодушными и заставляют задуматься и взрослых, и детей. Мы выявили способы утилизации пластика в России и в зарубежных странах и выяснили, что России есть чему поучиться у других стран в деле утилизации пластика. Наука не стоит на месте и с каждым годом появляются все новые альтернативы пластику, это вселяет оптимизм. Возможно, что в скором будущем, человек сможет минимизировать вред от потребления пластика. Но не только государство должно решать проблему утилизации пластиковых отходов. Ответственный гражданин также может помочь планете, постепенно замещая в быту пластиковые продукты на вещи из более экологичного материала. Я посчитал потребление пластика в моей семье, и оно оказалось довольно большим, мы смогли снизить его, используя пакеты из бумаги, ткани. Надеюсь, это получится и у вас.

Список источников.

Научная литература:

1. Мубаракшина Ф. Д., Гусева А. А. Современные проблемы и технологии переработки мусора в России и за рубежом // Известия КазГАСУ. 2011. №4 (18).
2. Огаркова И. Н., Шведов В. Г. БОЛЬШОЕ ТИХООКЕАНСКОЕ МУСОРНОЕ ПЯТНО //  «Вестник Приамурского государственного университета им. Шолом-Алейхема» № 3(28)2017.
3. Потапова Е. В. ПРОБЛЕМА УТИЛИЗАЦИИ ПЛАСТИКОВЫХ ОТХОДОВ // Известия Байкальского государственного университета. 2018. Т. 28, № 4.
4. Тасекеев М. С., Еремеева Л. М. Производство биополимеров как один из путей экологии и АПК. Алматы. 2009.

Интернет-ресурсы:

1. Интерфакс https://www.interfax.ru/world/654598
2. https://habr.com/ru/post/409917/
3. Гринпис https://greenpeace.ru/blogs/2019/11/26/v-tailande-pogib-olen-sevshij-7-kg-plastika/habr.com/ru/post/409917/
4. Океан под угрозой: почему морские обитатели глотают пластик https://mir24.tv/news/16321761/okean-pod-ugrozoi-pochemu-morskie-obitateli-glotayut-plastik
5. Сколько пластика мы ежедневно съедаем вместе с пыльюhttps://www.ridus.ru/news/274239
6. Химическая жизнь мусора https://nplus1.ru/material/2018/03/22/landfill-gases
7. https://tass.ru/info/6000776
8. https://360tv.ru/news/tekst/zavody-dlja-unichtozhenija-othodov/
9. http://www.plarus.ru/news/216/
10. http://pererabotkatbo.ru/zavodplastik.pg1.html
11. https://nat-geo.ru/planet/plastikovye-pakety-vo-frantsii-vne-zakona/
12. https://nat-geo.ru/planet/planet-or-plastic/god-bez-plastika-keniya-podaet-primer-vsemu-miru/
13. https://facepla.net/the-news/5741-%D0%B8%D0%BD%D0%B4%D0%BE%D0%BD%D0%B5%D0%B7%D0%B8%D1%8F-%D0%B1%D0%B8%D0%BE%D1%80%D0%B0%D0%B7%D0%BB%D0%B0%D0%B3%D0%B0%D0%B5%D0%BC%D0%B0%D1%8F-%D1%83%D0%BF%D0%B0%D0%BA%D0%BE%D0%B2%D0%BA%D0%B0.html
14. https://feedup.ru/prirodnye-materialy-kotorye-smogut-zamenit-plastik/