Областной конкурс исследовательских работ «Юный исследователь» Исследовательская работа на тему «Мусорные свалки – чума 21 века!» «Номинация: «Учебно-исследовательские работы» Секция: «Экология и здоровье человека» I – возрастная группа

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

“Бердниковская основная школа”

Нижегородская область, Тонкинский район, с. Бердники ул. Школьная, д. 18.

Тел. 8(831) 53-41-2-90

E-mail: berdniki_school@mail.ru

Областной конкурс исследовательских работ «Юный исследователь»

Исследовательская работа

на тему «Мусорные свалки – чума 21 века!»

«Номинация: «Учебно-исследовательские работы»

Секция: «Экология и здоровье человека»

I – возрастная группа

Проект выполнила:

Кузнецова Татьяна Сергеевна – 14 лет,  

Руководитель:  

Юфрякова Наталья

 Владимировна

учитель биологии

с. Бердники

2016-2017 учебный год

Содержание

Введение………………………………………………………….................…….3

Цель и задачи исследования………………………................………………5

1 ЭТАП – Теоритический

    1.1. Как мы избавляемся от мусора: немного истории……….………….7

    1.2.Свалки как средство избавления от мусора………….………………8

    1.3. Виды отходов ………………………..………………………………….12

    1.4. Время разложения отходов………..……….…………………………14

    1.5. Методы утилизации отходов…….……………………………………14

2 ЭТАП – Практический

    2.1.Что находится в нашем мусорном ведре?…………………………..16

    2.2. Исследование №1. Бытовые отходы моей семьи…………………..16

    2.3.Исследование №2. Время  разложения отходов……………………..17

3 ЭТАП – Анализирующий

    3.1. Анализ полученных результатов……………………….…………….19

    3.2.Альтернативные пути решения……………………………….………20

Выводы……………………………………………………………………….…21

Заключение……………………………………………………………………...22

Список литературы……………………………………………………………24

Приложение…………………………………………………………………….25

Введение

Везде, где появляется человек, остается мусор. Количество людей  быстро растет и, конечно, растет и количество мусора . В нашей стране свалки растут с каждым днем. Они привлекают разных разносчиков инфекций, птиц, бродячих собак и кошек. Разлагающие отходы – среда развития некоторых болезнетворных микроорганизмов. Проволока, обрезки досок могут стать причиной травм. Свалки – причина загрязнения воздуха, почвы, водоемов.

То есть, главным источником увеличения бытовых отходов является человек.

В современном мире огромное скопление мусора является наиболее острой проблемой. Бытовые отходы чаще всего вывозятся на свалки за город. Для этого изначально выбирается участок земли, который находится на удалённом расстоянии от населённых пунктов. При этом размеры свалок увеличиваются настолько быстро, что в скором времени достигают ближайших поселений. Ухудшение экологического состояния окружающей среды из-за свалок негативно влияет на здоровье людей, приводит к опасным заболеваниям и даже летальным исходам.

Актуальность:  Кучи мусора, состоящие из бытовых отходов негативно влияют на окружающую среду. Мусор выбрасывают местные жители и в ближайший от села территории – поля, леса,  где когда-то были прекрасные ягодные и грибные места, текут лесные ручьи. Такие участки леса уже нельзя назвать естественной экосистемой. Бытовые отходы отрицательно влияют на состояние почв, воздуха, подземных и поверхностных вод, изменяются климатические условия (температура, влажность, что приводит к обострению экологической ситуации), животные все реже посещают такие участки леса . Привычные места отдыха превращаются в опасную зону и для человека. Человечество в процессе жизнедеятельности безусловно влияет на различные экологические системы. Примерами таких, чаще всего опасных, воздействий является осушение болот, вырубание лесов, уничтожение озонового слоя, поворот течения рек, сброс отходов в окружающую среду. Этим самым человек разрушает сложившиеся связи в устойчивой системе, что может привести к её дестабилизации, то есть к экологической катастрофе. Ниже мы рассмотрим одну из проблем влияния человека на окружающую среду – проблему бытовых отходов.

Гипотеза: мусор заполоняет планету и не оставляет места для жизни человечества.

 Объект:  загрязнения окружающей среды бытовым мусором

Предмет:  мусорные  свалки.

Новизна моей работы в том, что мы нашли дополнительный материал об утилизации мусора и бережном отношении к природе.

Цель и задачи исследования

Цель: изучение влияния мусорных свалок на жизнь человека и природы в целом.

Для  достижения поставленной цели решались следующие задачи:

• рассмотреть влияние человека на окружающую среду;
•  определить актуальность проблемы свалок;
•  проклассифицировать отходы;
• Просчитать количество отходов выделяемых нашим селом за неделю
•  рассмотреть возможные методы борьбы с мусором;
•  предложить пути избавления от большого количества   свалочных территорий.

Предполагаемый результат:  исследовательская работа будет способствовать формированию навыков бережного отношения к природным богатствам нашего края.

Методы исследования:

• изучение научной литературы;
• наблюдение;
• проведение опытов;
• анализ полученных результатов.

Сроки  реализации: с 7 ноября 2016 по 14  января  2017 года.

Этапы исследовательской работы:

1 этап  - знакомство с данными литературных источников и данных Интернета;

2 этап – наблюдения, измерения,  сбор информации и фото

3 этап -  анализ полученных результатов,  обобщение.

4 этап -  оформление работы,  создание презентации.

1 ЭТАП – Теоритический

 Мне необходимо было собрать как можно больше информации о мусорных свалках, их вредном воздействии на среду обитания всего живого.

Свалка – это территория временного размещения  отходов производства и потребления

Свалки бывают: санкционированные – разрешенные или официальные, и несанкционированные – самовольные, неразрешенные

Отходы – это вещества признанные непригодными для дальнейшего использования

1. Как мы избавляемся от мусора: немного истории

В среднем каждый человек в мире за день образует около 1 кг бытовых отходов, однако в год это составляет сотни миллионов тонн, причем в США, например, это количество увеличивается на 10 % каждые 10 лет. Для уборки такого количества мусора требуется 63 тысячи мусоровозов.

В России значительно меньше отходов на душу населения, чем в Америке, однако в связи с экспансией западного образа жизни, включающего в себя одноразовые бесплатные пакеты, одноразовую посуду, одноразовые алюминиевые банки из-под пива и других прохладительных напитков, мы их быстро догоняем. И если в некоторых странах существует система раздельного сбора и переработки отдельных компонентов мусора, то у нас пока все одноразовые упаковки и другие “блага” цивилизации пополняют растущие, как грибы, свалки.

В процессе развития человеческой цивилизации абсолютное количество твердых бытовых отходов неуклонно возрастало. Это связано с ростом населения, с чрезмерной концентрацией его в городах и изменением образа жизни людей. Проблема, куда девать мусор, возникла не вчера. В античных городах с мусором поступали просто – выбрасывали на мостовую, где он спокойно себе накапливался до какого-нибудь знаменательного события, например, военного парада. Первый известный закон, запрещающий такую практику, появился в 320 г. до н. э. в Афинах, после чего подобный опыт быстро распространился по всей Древней Греции и греческим городам-колониям. В Древнем Риме домовладельцы были обязаны убирать улицы возле своих владений. Мусор высыпали в открытые ямы прямо за городскими стенами. С ростом населения город оказался в кольце мусорных куч; тогда и появились первые примитивные мусоровозы на лошадиной тяге, транспортирующие бытовые отходы подальше от города. После падения Рима об организованном сборе и захоронении бытовых отходов в мире забыли до 1714 г., когда каждый английский город стал обязан иметь муниципального мусорщика. В Америке организованный сбор мусора начался в конце XVIII столетия в Бостоне, Нью-Йорке и в Филадельфии. С мусором в то время особенно не церемонились. В Филадельфии, например, его просто высыпали в реку Делавэр ниже по течению от города. В прибрежных городах захоронение мусора в океане и сейчас происходит довольно часто. Но подобный способ в корне своем порочен и чреват отравлением водной фауны и флоры. И во многом благодаря усилиям ученых и экологических организаций, таких как Гринпис, эта практика получила осуждение во всем мире.

2. Свалка как средство избавления от мусора

В целом, несмотря на длительную свою историю, человечество пока еще так и не нашло приемлемого способа избавления от твердых отходов.  97 % твердых бытовых отходов в России собираются муниципальными службами или в отдельных случаях частными компаниями и вывозятся за город на свалки или, как еще их называют, полигоны для захоронения мусорных отходов.

Мало кто из нас хотел бы жить рядом со свалкой, однако, как и в античные времена, у нас бытовые отходы порой сваливаются куда попало и как попало. Организованный сбор мусора у владельцев частного сектора почти отсутствует. Это вынуждает жителей делать самопроизвольные свалки.

Свалка – это не только место хранения отходов, но еще и источник пожаров, неприятных запахов, территория, где кишат полчища крыс, воронья, насекомых, разносящих заразу. Руководители служб, отвечающих за уборку мусора, не всегда понимают потенциальную экологическую опасность, таящуюся в открытой свалке мусора, как происходит круговорот воды, какие вещества могут появиться в процессе разложения отходов и к каким последствиям для здоровья населения это может привести. 
Отходы на официальной свалке принято либо зарывать в землю, либо просто вываливать, а уж потом засыпать землей. Мусор покрывается слоем грунта толщиной в несколько десятков сантиметров; при этом не происходит загрязнения воздуха и размножения нежелательных животных. После того как свалка заполняется до отказа, на этом месте сажают деревья или устраивают игровую площадку. Казалось бы, чего еще желать? Свалка перестала быть свалкой и можно забыть обо всех неприятных эстетических ощущениях, связанных с ней. Однако не все так просто. Самой серьезной проблемой, которая может при этом возникнуть, является загрязнение грунтовых вод. Дождевая вода, просачиваясь сквозь твердые бытовые отходы, захороненные на свалке, растворяет в себе токсические вещества, присутствующие в мусоре. Это могут быть соли железа, свинца, цинка и других металлов из ржавеющих консервных банок, разряженных батареек, аккумуляторов, разнообразных бытовых электроприборов. Не обойдется здесь без пестицидов, моющих средств, растворителей, красителей и других ядовитых химических веществ. Периодически на свалках обнаруживаются “месторождения” ртути. Огромную опасность представляют отработанные люминесцентные лампы, содержащие ртуть. За год их скапливается в мире 10 млн. штук.

Опасность загрязнения воды особенно вероятна, если место свалки выбрано в заболоченной местности, в результате чего весь этот “букет” загрязнителей может быстро попасть в подземные воды, а оттуда и в колодцы местных жителей.

У мусора, просто засыпанного землей, нет доступа к кислороду; при этом происходит гниение с выделением газа, на 2/3 состоящего из легковоспламеняющегося метана. Образуясь в толще захороненных отходов, он может распространяться в полостях земли, проникать в подвалы зданий, накапливаться там и взрываться при зажигании, приводя к разрушению домов и к человеческим жертвам. Если метан распространяется к поверхности земли, он отравляет корни растений, насекомых, микрофлору. Если же растительности нет, то может начаться эрозия – смыв дождевой водой почвенного покрова и обнажение отходов. Наконец, по мере разложения отходов образуются полости и может случиться просадка грунта. В образовавшихся ямах будет скапливаться вода, и вся бывшая свалка может превратиться в болото.

Проблема захоронения бытовых отходов, известная под названием “кризис свалок”, особенно остро встала в развитых странах с их высокой плотностью населения. Все понимают, чем это грозит, и никто не хочет жить рядом со свалкой. В японских гаванях насыпаны целые “острова” из гор бытовых отходов. Многие западные страны занимаются экспортом как радиоактивных или остро-токсичных, так и бытовых отходов в развивающиеся страны. Американские города на северо-восточном побережье отправляют свой мусор в другие страны на океанских баржах. Хорошо известна история самой злополучной из таких барж, “Манроу”, которая в течение года плавала от порта к порту, пытаясь пристроить груз мусора из Нью-Джерси, но так и вернулась домой, не сгрузив ни тонны. Мусор становится просто некуда выбрасывать, и перед человечеством встает проблема – изыскать новый способ избавления от него. В связи с этим во многих странах стали принимать более строгие законы, регламентирующие размещение свалок, их конструкцию и эксплуатацию.

Основополагающее требование для таких свалок, или, как их стали называть, мусорных полигонов – захороненные отходы не должны вступать в контакт ни с поверхностными или подземными водами, ни с воздухом. Для этого их располагают на возвышенностях и местах с глубоким залеганием грунтовых вод. Дно свалок покрывается непроницаемым для воды материалом – глиной или пластиком. На случай, если вода все же попадет внутрь свалки, оборудуется система коллекторов, через которую бы стекал фильтрат, подвергающийся затем соответствующей очистке. Предусматриваются и колодцы для контроля чистоты грунтовых вод. Образование биогаза контролируется непроницаемыми барьерами и газоотводящими системами. На некоторых современных свалках метан собирается и используется как топливо.

Мусор слой за слоем компактно укладывается. Некоторые западные фирмы предлагают прессовать мусор в брикеты или измельчать его, при этом он уменьшается в объеме в три раза. После каждого рабочего дня весь привезенный за день мусор покрывается слоем грунта, чтобы исключить неприятные запахи, предотвратить размножение насекомых, грызунов, а также, чтобы мусор не раздувало ветром. После заполнения могильника он опять же покрывается слоем водонепроницаемого материала, чтобы исключить попадание внутрь поверхностных вод. Затем насыпается слой плодородной почвы, высаживаются деревья и другая растительность и, может быть, через некоторое время все и забудут, что тут была свалка.

Подобная методика захоронения твердых отходов, возможно, и позволит избежать экологических проблем, но с точностью сказать это вряд ли кто-то сможет. Такие мусорные полигоны появились не более 20-30 лет назад, а когда ученые приступили к раскопке старых полигонов, они обнаружили, что 80 % пищевых отходов, попавших на полигон, не разложилось. Иногда удавалось прочитать откопанную на свалке газету 30-летней давности. Отсутствие контакта отходов с воздухом и водой приводит к затруднению разложения отходов, и они превращаются в своеобразную “бомбу замедленного действия”. Никто не знает, за какое время мусор полностью разложится и к каким последствиям это может привести. Немаловажно, что такое избавление от мусора требует довольно значительных финансовых затрат. По некоторым подсчетам, на современном мусорном полигоне на одну тонну мусора расходуется более 100 долларов. По этой причине большинство бытовых отходов даже в развитых странах отправляется на старые свалки, где не предусмотрена система защиты окружающей среды. В развитых странах довольно больших расходов требует приобретение земельного участка под свалку. В США только получение лицензии на строительство мусорного полигона может обойтись в 500 000 долларов. В нашей же стране из-за слабого экологического законодательства и отсутствия собственности на землю создание открытых свалок мусора не требует практически никаких затрат.

3. Виды отходов

Отходы различаются по ряду критериев.

По происхождению:

• отходы производства;
• отходы потребителя;
• военные отходы.

По составу:

•   отходы биологического происхождения;
• техногенные отходы.

По агрегатному состоянию:

• твердые;
• жидкие;
• газообразные.

По классу опасности:

• 1-ый класс – чрезвычайно опасные. Примерами отходов 1 класса являются люминесцентные лампы, ртутьсодержащие приборы, гальваношламы.
• 2-ой класс – высоко опасные.  Примерами отходов 2 класса опасности являются серная кислота отработанных аккумуляторов, аккумуляторы с неслитым электролитом.
• 3-ий класс – умеренно опасные.  Примерами отходов 3 класса опасности являются свинец отработанных аккумуляторов, отработанные масла, обтирочный материал, загрязненный маслами.
• 4-ый класс – малоопасные. Примерами являются ТБО от жилья, отработанные автомобильные покрышки, кусковые отходы ДСП, строительный мусор
• 5-ый класс – практически не опасные. Примерами являются тормозные колодки, лом черных металлов, чистые отходы лесозаготовок.

4. Время разложения отходов

• газетная бумага и картон – 3 месяца;
• бумага для документов – 3 года;
• деревянные доски, обувь и банки жестяные – 10 лет;
• детали из железа – 20 лет;
• жвачки – 30 лет;
• аккумуляторы для автомобилей– 100 лет;
• пакетики из полиэтилена – 100-200 лет;
• батарейки – 110 лет;
• шины от авто – 140 лет;
• бутылки из пластика – 200 лет;
• одноразовые подгузники для детей – 300-500 лет;
• банки из алюминия – 500 лет;
• стеклянные изделия – более 1000 лет.

1. Методы утилизации отходов

В этом вопросе, главное — это учесть уровень опасности мусора, а также его состав исходя из чего, перерабатывающие компании решают, какой способ применять к каждому виду утиля. Но существует и ряд проблем, предотвращающих развитие всех нужных технологий, для полноценного использования утиля, как вторичного материала.

Утилизация отходов, может производиться разными способами, такими как:

• захоронение;
• компостирование;
• сжигание;
• пиролиз и т. д.

в зависимости от физико-химических свойств утиля, а также с учётом минимального вреда окружающей среде ядовитыми испарениями или прочими выделениями, в процессе утилизации.

2 ЭТАП - Практический

2.1. Что находится в нашем мусорном ведре?

В  мусорном ведре примерно 40% пищевых (органических) отходов

Бумаги примерно 35% иногда меньше так как у нас в селе нет центрального отопления и бумага чаще всего сжигается в процессе топки печей. Ну и 25% мусора это банки, пластиковые изделия, стекло, полиэтилен, батарейки и др.

По статистике каждый россиянин производит в среднем 220 килограмм мусорных отходов в год.

2.2. Исследование №1. Бытовые отходы моей семьи.

Я в домашних условиях проводила практические  работы по взвешиванию бытовых отходов, которые накопились нашей семьей за 1 день. Взвешивала ежедневно в течение одной недели, по вечерам. Взвешивала с помощью электронных весов.

Результаты:

1. Результат взвешивания мусора за неделю.

1кг 255г+518г+1кг160г+673 гр+2 кг300г+372гр+816г= 7кг94гр

В моей семье 3 человека значит за неделю  один человек вырабатывает определенное количество мусора.

7кг94г :3=2кг365гр – мусора выкидывает в неделю каждый член нашей  семьи.

2. Результат вырабатываемого мусора в год 1 человеком.

2кг365 г*356 дней=863кг225г

В нашем населенном пункте проживает  414 человек (по данным за 2016 год)

3. Результат  выработки мусора с.Бердники за год.

863кг225г*414чел.=357.375кг150г

Исходя из того что 255 мусора(бумага) в селе сжигается то получается

357.375кг150г:100*25%=89343кг787гр – мусора сжигается

357.375кг150г-89343кг787гр=268.031кг363 г – мусора вывозится на свалку.

2.3. Исследование№2. Время разложения отходов в земле.

Я решила на практике проверить каким образом и как будут разлагаться отходы.

Для опыта мне потребовалось:

• очистки от картофеля;
• шкурка от банана;
• кожура от яблока;
• бумага (картон);
• кусочек лука;
• деревянная шпажка.

Я поместили свои образцы отходов в землю и продержали там 2 месяца.

Фото «Образцы мусора до опыта»

Фото «Образцы мусора после опыта»

3 ЭТАП  - Анализирующий

3.1. Анализ полученных  результатов

Результат практического опыта показал, что:

1. Природа способна сама утилизировать мусор растительного происхождения
2. Чем меньше плотность растительных отходов, тем быстрее они разлагаются.
3. Дольше всех разлагается древесина. Так же предположу, что металлические отходы и подобные им разлагаются очень долго.

2. Альтернативные пути решения:

Я подумала и выдвинула несколько вариантов решения данной проблемы.

Вариант№1

Нужно сортировать мусор:

• бумага;
• стекло;
• пластик;
• металл.

Вариант №2

Пользование мусора как вторичное сырье или дать мусору вторую жизнь

      Вариант №3

  Возможно кому-то покажется этот путь решения проблемы смешным и нереализуемым, но нам кажется, что именно этот способ позволит сохранить чистоту на нашей планете. А именно отправлять мусор в космос или к Солнцу. Да, именно температура  Солнца может утилизировать  отходы даже самые тугоплавкие.

Для соблюдения чистоты я разработала памятку для сохранения чистоты нашей планеты. (Приложение 1)

Выводы:

В ходе работы я пришла  к следующим выводам:

1. Чаще всего человек негативно влияет на окружающую среду, не задумываясь, что сам является неотемлимой частью природы.
2. Определила, что проблема свалок – вопрос очень острый и весьма актуальный в наши дни, так как если мы не начнем задумываться об утилизации отходов сегодня, то завтра наша планета превратиться в одну большую кучу мусора.
3. Я проквалифицировала отходы, и узнала процентное соотношение мусор в ведре моей семьи. Взвесила и просчитала ,что количество мусора выбрасываемого в семье из трех человек составила за неделю 7кг94гр  
4. Только наше село ежегодно пополняет свалку на 268.031кг363 г.
5. Рассмотрела методы борьбы с отходами и растущими свалками – наиболее эффективными, я посчитала это вторичная переработка и вторичное использование мусора.
6.  Предложила пути решения мусорной проблемы – возможно вывоз мусора в космос, что уменьшит количество свалочных территорий.

Заключение

Природа до определенного времени справлялась с переработкой отходов сама, но технический прогресс человечества сыграл важную роль в этом моменте. Появились новые материалы, разложение или переработка, которых естественным путем может длиться не одну сотню лет, а такие антропогенные нагрузки природе уже не под силу. Да, и немало важный фактор — это современный объем, производимого мусора. Он просто огромен. Но сегодня отходы и мусор можно рассматривать, как сырье. Их можно перерабатывать и повторно использовать. На каждого городского жителя, примерно, приходится от 500 до 800 кг отходов за год. По имеющимся у ученых сведениям, на каждого из жителей Земли приходится примерно по 1 тонне мусора в год. И если бы весь накопившийся за один год мусор не уничтожался, а сваливался в одну кучу, то тогда из него образовалась бы гора с высотой примерно как Эльбрус (5642 м). И это число все время растет. Планету буквально заполонили мусором. Твердые бытовые отходы разнообразны: древесина, картон и бумага, текстиль, кожа и кости, резина и металлы, камни, стекло и пластмассы. Гниющий мусор является благоприятной средой для множества микроорганизмов, которые могут вызывать инфекции и заболевания.

Специалисты всего мира ищут пути выхода из этой критической ситуации. Экологи яростно выступают в поддержку полной ликвидации всех АЭС и запрещения использования энергии атома, медики с тревогой отмечают растущее число заболеваний и генетических изменений в человеческом организме вследствие возрастающего воздействия радиации. И всех их можно понять, ведь от того, насколько ответственно и серьезно нынешние жители Земли отнесутся к проблеме защиты нашей планеты от возможных аварий, утечек, разгерметизации ядерных отходов, зависит не только наша жизнь и жизнь наши детей, но и всех тех, кто станет нашими далекими потомками.

Список литературы

1. Крикунов Е.А., Пасечник В.В. Экология. 9 класс: Учебник для общеобразовательных учебных заведений.-М.:Дрофа,1995 г.
2. Горелов А. А. Экология. Издательство: Академия. 2009 г.
3.  Журнал "Природа и мы." Экология от А до Я. №5 2004 г. редактор Поляков В.
4. Алимкулов С. О., Алматова У. И., Эгамбердиев И. Б. Отходы — глобальная экологическая проблема. Современные методы утилизации отходов // Молодой ученый. — 2014. — №21. — С. 66-70.
5. Материалы с сайта "Бытовые отходы человечества".
6. Материалы с сайта «№1 эко-портал России»
7. Материал с сайта «Википедия»

Приложение  

Памятка чистоты.

 Правила чистоты на улицах:

Миссия №1: просто удержаться от соблазна

 бросить  бумажку на землю.

Миссия №2: донести бумажку до ближайшей урны.

Супер-миссия: поднять и донести до урны чужую бумажку! Пустые бутылки не разбивать, а поставить возле урны — те, кому надо, подберут. 

                    Миссия выполнима!