МКОУ Демидовская СОШ Гусь-Хрустальный район Владимирская область Научно-исследовательская работа «Проблема бытового мусора д. Демидово» Руководитель учитель географии, биологии и химии Плужникова О.А. Выполнили учащиеся 10 класса Бурмистрова Екатерина Никонова Надежда Демидово 2013 Содержание Введение Глава 1. Промышленные и бытовые отходы и способы их переработки 1.1 История вопроса утилизации отходов 1.2 Борьба с мусором – глобальная проблема экологии 1.3 Характеристики основных типов бытового и промышленного мусора и способы их переработки Глава 2. Изучение количественного и качественного состава бытового мусора 2.1 Методы исследования 2.2 Ход эксперимента и его результаты 2.3 Способы уменьшения количества отходов Заключение Литература Приложение Введение Не бросайте мусор вдоль дорог. В будущем все в свалку превратится. Не заметите, в какой короткий срок, По дорогам будет не пробиться. Не бросайте мусор вдоль реки, Ведь самим приходится напиться. А лишившись этой чистоты, От последствий вам не открутиться. Не бросайте мусор по лесам, Ведь самим нельзя дышать там будет. Разнесет весь мусор тут и там, Ни грибов, ни ягод там не будет. Не бросайте мусор по логам. Крыс, мышей вы столько разведете. И пойдут они все по домам, Эпидемиям конца вы не найдете. Не бросайте мусор никогда! Проблема бытового мусора – актуальная проблема экологии в настоящее время. Ведь, если разобраться, мы засорили природу и засорили очень даже сильно. Сколько мусора можно увидеть, пройдя по улицам любого населенного пункта. Картина печальная! Она заставляет задуматься каждого человека о своем будущем, о будущем нашей планеты. Вот и мы задумались: а на сколько остро данная проблема стоит в нашей местности и что можно сделать для ее решения нашими силами? Объектом нашего исследования стала д. Демидово, куда мы ежедневно приезжаем в школу. Цель исследования: изучить качественные и количественные характеристики бытовых отходов, производимых семьей, проживающей в д. Демидово, и способов их утилизации. Предмет исследования: бытовые отходы. Для осуществления цели были поставлены следующие задачи: 1) изучить информацию по данной проблеме в газетах, журналах и других источниках; 2) подсчитать объем мусора, который образуется в семье за неделю, за месяц, за год определить его состав; 3) составить реестр мусора, накопившегося в доме за месяц; 4) предложить наиболее приемлемые способы уменьшения количества отходов и утилизации отходов в домашних условиях; 5) привлечь внимание общественности к данной проблеме Практическая значимость настоящей работы состоит в возможности достаточно нового понимания данной проблемы, а также использовать данные в воспитательной работе школы. Глава 1. Промышленные и бытовые отходы и способы их переработки 1.1. История вопроса утилизации отходов 200 тыс. лет Первые мусорные кучи, найденные археологами, целиком состояли из до н. э. костей животных и обломков каменных орудий 400 лет до н. э. В Афинах основана первая в истории муниципальная свалка 200 г. В Риме возникла городская служба по уборке мусора 1315 г. После долгого перерыва в Париже возобновился вывоз мусора с городских улиц на свалки 1388 г. Английский парламент запретил бросать мусор на улицы и в источники питьевой воды 1775 г. В Лондоне появились первые мусорные баки 1800 г. Муниципалитет Нью-Йорка приказал выгонять на улицы города свиней, которые должны были поедать мусор 1810 г. В Англии изобретена жестяная консервная банка, занявшая вскоре почетное место на свалках 1869 г. Началось производство целлулоида – первого из многих видов пластмассы 1874 г. В Ноттингеме (Англия) началось организованное сжигание городского мусора 1897 г. В Нью-Йорке открыт первый центр по сортировке и переработке мусора 1912 г. Швейцарский химик Якоб Бранденбергер изобрел целлофан 1916 г. 80 % отходов в крупных городах Европы и Америки составляет угольная и древесная зола из печей. К 1940 г. этот показатель снизился до 42 %, к 1960 г. – до 3 % 1932 г. В США изобретены машины, прессующие мусор 1942 г. В СССР и США начинается массовый сбор мусора для переработки в военных целях 1948 г. В Нью-Йорке открылась свалка Фреш-Киллс, до сих пор остающаяся крупнейшей в мире 1965 г. Конгресс США принимает Акт об утилизации твердых отходов 1992 г. Международный форум в Рио-де-Жанейро назвал утилизацию отходов одной из главных проблем человечества 2000 г. Страны ЕС поставили задачу добиться утилизации и повторного использования 50 % отходов 1.2. Борьба с мусором - глобальная проблема экологии В настоящее время очень остро стоит проблема бытового мусора. На каждого жителя нашей планеты приходится в среднем около 1 т мусора в год, и это не считая миллионов изношенных и разбитых автомобилей. Если весь накапливающийся за год мусор не уничтожать и не перерабатывать, а ссыпать в одну кучу, образовалась бы гора высотой с Эльбрус – высочайшую горную вершину Европы. Можно назвать несколько причин увеличения количества мусора: – рост производства товаров массового потребления одноразового использования; – увеличение количества упаковки; – повышение уровня жизни, позволяющее пригодные к использованию вещи заменять новыми. Каждый российский горожанин ежегодно «производит» 300 кг твердых бытовых отходов (ТБО), примерно столько же отходов у парижанина или берлинца. Самые большие «мусорщики» – американцы: у них на каждого жителя страны в год образуется 600 кг ТБО. Во всех странах состав ТБО довольно близкий, его главные составляющие – бумага, стекло, органические остатки (пищевые и садовые отходы), пластмассы, ткани, металлические предметы. Кроме всего этого, в ТБО входит крупногабаритный мусор (старая мебель, вышедшие из строя холодильники, стиральные машины, автомобильные шины и др.). В целом переработка каждой из фракций ТБО не составляет проблемы, и это достаточно выгодное дело. Так, из макулатуры получают новую бумагу, из автомобильных шин – крошку, которая незаменима в составе покрытий для спортивных площадок. Органические отходы можно компостировать и производить удобрения, повышающие плодородие почв, пластики прессуют и из них делают садовые скамейки и тазики. И, тем не менее, проблема ТБО остро стоит во многих странах, и особенно в России. 1.3.Характеристики основных типов промышленного мусора и способы его переработки бытового и Есть три основных варианта обращения с ТБО . 1. Захоронение. Это самый антиэкологичный вариант. При обычной свалке из нее вытекают токсичные инфильтрационные воды, а в атмосферу попадает метан, который способствует усилению парникового эффекта (сегодня метан «берет на себя» 20 % эффекта потепления климата). Если используется современный полигон для хранения ТБО (это «ванна» с дном и бортами из глины и полиэтиленовой пленки, в которой уплотненные слои ТБО пересыпаются слоями почвы), то инфильтрационные воды окружающую среду не загрязняют – их собирают и очищают. Тем не менее метан в атмосферу все-таки летит, а объем мусора нарастает так быстро, что через несколько лет любой полигон заполняется, и нужно строить новый. 2. Сжигание. При сжигании ТБО на мусоросжигающих заводах удается уменьшить их обьем и получить некоторое количество энергии. 1 т мусора может дать 400 кВт · ч. Однако даже при самой совершенной технологии сжигания эти заводы загрязняют атмосферу. Кроме того, значительное количество образующейся золы приходится захоранивать. За последние 20 лет интерес к сжиганию мусора резко снизился. В США закрыли половину ранее построенных заводов и прекратили строить новые. В Европе также не строят мусоросжигающие заводы и постепенно закрывают имеющиеся. 3. Сортировка и переработка. Это самый экологичный вариант обращения с ТБО, при котором не увеличивается их объем и снижается расход первичных ресурсов. Для того чтобы начать переработку, нужны инвестиции. Но это выгодно, так как мусороперерабатывающие заводы являются экономически рентабельными. На вторичное сырье – бумагу, стекло, пластик, алюминий, цветные металлы и др. – всегда есть спрос. Ситуация с ТБО в России пока сложная. Перерабатывается не более 2 %, так как сортировка мусора затруднена по разным причинам. Во-первых, потому, что значительная часть городского населения живет в небольших квартирах с маленькими кухнями, в которых трудно разместить несколько емкостей для разных фракций отходов. Во-вторых, сказывается недостаточная экологическая культура населения. В тех городах, где муниципальные власти проводили эксперименты по раздельному сбору мусора, результаты оказались неудовлетворительными. Несмотря на строительство специальных полигонов и создание контролируемых свалок, повсеместно вокруг городов, сел и садовых кооперативов растут ожерелья несанкционированных свалок. Мусор, несмотря на запреты, сваливают в совершенно не предназначенных для этого местах. Такие территории не огорожены, там нет специалистов, ведущих наблюдение за правильным размещением мусора. С этих «диких» свалок ветер разносит бумагу и другие легкие отходы. «Дикие» свалки не только уродуют ландшафт, но и представляют угрозу для здоровья людей. Часть бывших свалок, оказавшихся в черте города, застраивается жилыми кварталами. Однако продолжающий выделяться там биогаз – результат разложения органических веществ – создает взрыво- и пожароопасную ситуацию. На свалках в больших количествах размножаются грызуны, являющиеся переносчиками различных инфекционных заболеваний. Свалки бытовых отходов загрязняют окружающую природную среду, создавая эпидемиологическую и токсическую опасность. Страдает атмосферный воздух (от выделяющихся метана, сернистого газа, растворителей и пр.), почвы и грунтовые воды (от тяжелых металлов, растворителей, полихлорбифенилов-диоксинов, инсектицидов и др.); почвы и растительность загрязняются на расстоянии до 1,5 км от свалок. Вблизи городских свалок в почве и грунтовых водах обнаружены соединения мышьяка, кадмия, хрома, свинца, ртути, никеля. Не в любом месте можно устроить специально оборудованную свалку. К решению этой задачи привлекаются специалисты разных направлений: геологи, гидрологи, экологи и др. При этом должны учитываться: – роза ветров в районе свалки; – расстояние от населенных пунктов, водоохранных и природоохранных зон; – водопроницаемость грунтов; – площадь территории, отводимой под свалку (площадь должна быть достаточной для приема мусора в течение длительного времени); – расположение, удобное для подъезда транспорта, и др. Специально оборудованные свалки – не лучший способ избавиться от мусора, хотя сегодня без них не обойтись. Компостирование мусора – способ обезвреживания и использования отходов. Способом компостирования можно перерабатывать только органические вещества, составляющие в случае бытовых отходов немногим более половины мусора. Органические вещества, имеющие естественное (растительное и животное) происхождение, под воздействием бактерий и кислорода воздуха разлагаются. При компостировании, как правило, бытовые отходы смешиваются с отходами, образующимися при переработке сточных вод на очистных сооружениях. Отходы перегнивают и образуют компост, используемый как удобрение. Аналогично получают компост в сельском хозяйстве, смешивая навоз с растительными остатками. Все большее значение приобретает переработка и вторичное использование отходов, так как это экономит сырьевые ресурсы нашей планеты. Американский ученый А. Теллер говорил: «Мы не должны больше рассматривать отходы как нечто, подлежащее уничтожению; мы должны научиться видеть в них еще не использованные источники сырья». Ежегодно в городах России образуется примерно 130 млн м3 твердых бытовых отходов, что составляет около 0,2 т на одного человека. На территории России сегодня действует 7 мусоросжигательных заводов, которые перерабатывают около 3 % твердых бытовых отходов, а 9 % вывозится из городов на более чем 1000 полигонов бытовых отходов. Остальная масса отходов поступает на свалки. Одно из направлений решения проблемы отходов – их первоначальная грамотно организованная сортировка. Особо опасные для окружающей среды и здоровья людей отходы, которые по разным причинам нельзя уничтожать вместе с бытовым мусором, называются спецотходами, к которым отнесено примерно 600 особо опасных веществ. В их число входят: – пестициды, содержащиеся главным образом в отходах производства химических средств защиты растений; – радиоактивные отходы, образующиеся на предприятиях, использующих радионуклиды, и на атомных электростанциях; – ртуть и ее соединения – отходы химической промышленности; – мышьяк и его соединения, содержащиеся в отходах металлургических производств и тепловых электростанций; – соединения свинца, встречающиеся особенно часто в отходах нефтеперерабатывающей и лакокрасочной промышленности и др. Каждый из нас ежедневно пользуется множеством вещей, которые после их использования также становятся спецотходами, например: – батарейки; – неиспользованные медикаменты; – остатки химических средств защиты растений (ядохимикаты); – остатки красок, лаков, антикоррозионных средств и клеев; – остатки косметики (тени для век, лак для ногтей, жидкость для снятия лака); – остатки средств бытовой химии (средства для чистки, дезодоранты, пятновыводители, аэрозоли, средства по уходу за мебелью); – ртутные термометры. Ликвидация (утилизация) жидких и твердых спецотходов регламентируется строгими правилами и нормами. Часть спец-отходов сжигается на специальных установках, часть – размещается на полигонах спецотходов. Большую часть спецотходов приходится хранить на поверхности земли, соблюдая строгие меры предосторожности. Отходы размещаются на водонепроницаемой платформе толщиной до 3 м. Все стоки и грунтовые воды постоянно контролируются. Проблема отходов усложняется в связи с тем, что естественное разложение различных материалов требует определенного времени. Например, для разложения бумаги необходимо от 2 до 10 лет, консервной банки – 90 лет, фильтра от сигареты – 100 лет, полиэтиленового пакета – 200 лет, пластмассы – 500 лет, стекла – 1000 лет. С введением малоотходных и безотходных технологий, вовлечением отходов в производственные циклы их количество будет сокращаться, но на сегодняшний день оно чрезвычайно велико и превысило 6 млн т. Из них свыше 15,6 тыс. т составляют отходы 1-го и 2-го классов опасности, то есть это наиболее токсичные и опасные для окружающей среды и здоровья населения отработанные вещества. Всего в области накоплено 50–60 млн т отходов на площади, примерно равной 120 км (0,011 % территории). Глава 2. Изучение количественного и качественного состава бытового мусора 2.1. Методы исследования. Для изучения качественного и количественного состава мусора необходимо подсчитать объем мусора, который образуется в семье за неделю, за месяц, определить его состав. Подсчитать, сколько по весу бытовых отходов разного вида образуется в отдельной семье. На основании полученных данных можно дать характеристику качественного и количественного состава мусора, разработать модель изменения поведения людей в отношении бытового мусора, чтобы вокруг нас стало чище и безопасней. 2.2. Ход эксперимента и его результаты. Наш эксперимент был проведен в сентябре 2012 года. В ходе проведенного эксперимента мы изучили качественные и количественные характеристики бытовых отходов, производимых отдельной семьей за неделю, за месяц. Были выявлены спецотходы, такие как батарейки. Составили реестр мусора за месяц (Приложение 1) Таким образом, в среднем каждая семья д. Демидово ежемесячно выбрасывает 26.4 кг мусора, ежегодно- примерно 317 кг. Сколько отходов получается в д. Демидово за месяц, за год? В деревне проживает 200 семей. Следовательно, за месяц образуется 5280 кг бытового мусора, а за год – 63360 кг. Получив такие не утешительные результаты, мы предложили тем же жителям деревни заполнить анкету «Проблема сбора и утилизации твердых бытовых отходов» (Приложение 2). Обработав анкеты и получив результаты (Приложение 3), мы сделали вывод о том, что жители д. Демидово безразлично относятся к проблеме сбора и утилизации твердых бытовых отходов. 2.3 Способы уменьшения количества отходов В ходе эксперимента мы выяснили, что проблема бытового мусора в д. Демидово стоит также остро как в любой другой местности. И виновен во всем – человек. Так почему же он не понимает, что природу надо не разрушать и отравлять, а ценить и оберегать. И это надо объяснить всем людям, всем малышам. Мы предлагаем следующую модель изменения поведения, чтобы вокруг стало чище и безопаснее: можно организовать раздельный сбор отходов разного типа, так как сортировка мусора для последующей переработки дает возможность сэкономить большое количество сырья, энергии, уменьшить загрязнение окружающей среды. А сколько деревьев можно было бы спасти, если бы вся выбрасываемая жителями России бумага использовалась в качестве вторичного сырья для изготовления новой бумаги. Ведь одно дерево можно спасти, благодаря 60 кг вторичного бумажного сырья. Экономили бы при этом и чистую воду. А сколько чистой воды в мире было бы сохранено, если при производстве чугуна и стали использовать металлолом, ведь использование металлолома экономит 76% чистой воды. Можно на улицах поставить аккуратные пластмассовые контейнеры, внутри них расположить большие пластиковые пакеты, в которые жильцы складывали бы упакованный мусор и отходы. Тогда мусор не будет рассыпаться и загрязнять территорию. Весь этот мусор увозить на специальные мусороперерабатывающие комбинаты. Такие комбинаты могли бы выполнять такие функции как обогрев водяным паром, давать электроэнергию, металлолом – для дальнейшей переработки. Либо можно было бы сортировать мусор в два контейнера, один – для пищевых отходов, бумаги, второй - для всего остального. Из первого – изготавливать различные удобрения для почв. Заключение Выводы: 1. В результате проделанной работы был изучен количественный и качественный состав бытовых отходов семьи, был выявлен самый распространенный вид отходов. 2. Предложены приемлемые способы уменьшения количества отходов не только в домашних условиях, но и в масштабе страны. 3. Результаты исследования подтверждают предположение о том, что бытовые отходы могут быть опасны, так как содержат ядовитые вещества и могут образовывать токсические вещества при сжигании в домашних условиях. 4. Предыдущие выводы дают основания для заключения о том, что в условиях текущего социально-экономического и нравственного кризиса необходимо существенное повышение воспитательной функции школы в области экологического просвещения и образования. Мы считаем необходимым отметить, что существует необходимость в дальнейшей, более глубокой разработке проблемы изучения качественного и количественного состава бытовых отходов, способов его экологически безопасной утилизации, а также повышения экологической грамотности населения. Мы, молодое поколение нашей страны, должны задумываться о своем будущем. Поэтому считаем, что необходимо формировать бережное отношение школьников к окружающей среде. Эти проблемы можно решать совместно с родителями, учителями, администрацией (например, тематические классные часы, беседы, лекции, экологические десанты, дни защиты от экологической опасности, дни здоровья). Мы, например, в своей школе для привлечения внимания общественности к проблемам бытового мусора уже провели ряд мероприятий по данной тематике. Одним из таких мероприятий стал показ мод «Времена года». Учащимися был собран мусор и из него изготовлены оригинальные модели одежды. Литература 1. Ашихмина Т.Я. Школьный экологический мониторинг: Учебно – методичесое пособие. – М.: АГАР, 2000 2. Горбатовский В.В., Мамин Р.Г.,Рыбальский Н.Г Экология жилища // Экологический вестник России: Информ.-справочн. бюл. - М.,1995. 80 с. 3. Зверев А.Т., Зверева Е.Г. Экология: учебник для 7-9 кл. - М.: Дом педагогики, 1999.-336 с., ил. 4. О состоянии окружающей природной среды Российской Федерации в 2006 году: Государственный доклад. М.: ЭКОС-информ, 2006. 452 с. 5. Экология. Элективные курсы. 9 класс / авт.-сост.Высоцкая М.В.Волгоград: Учитель, 2007. – 127 с. Приложения Приложение 1 Таблица. Реестр мусора отдельной семьи д. Демидово за месяц Тип мусора Пищевые отходы Ткань, резина, кожа Изделия из пластмассы Полиэтиленовые пакеты Бумага, картон Консервные банки Батарейки Стекло Итого: Количество (кг) 20 2.5 1 % от общего количества 75.8 9.5 3.8 0.5 1.9 0.6 0.2 0.1 1.5 26.4 2.3 0.8 0.4 5.7 Приложение 2 Анкета «Проблема сбора и утилизации твёрдых бытовых отходов» 1.Волнует ли вас проблема бытового мусора? - Да - Нет - Не задумывался 2.Кто, по-вашему мнению, должен отвечать зат о, что вокруг деревни появляются несанкционированные свалки? - Администрация -Каждый житель -Тот, кто мусорит 3.Как можно уменьшить количество бытового мусора? 4.Считаете ли вы, что если мы не будем покупать товары в упаковке, то уменьшится количество мусора? - Да - Нет - Не знаю 5.Есть ли в вашем районе пункты приема вторсырья? - Да - Нет - Не знаю 6. Сдаете ли вы упаковку товаров в пункты приема вторсырья? - Да - Нет -Редко 7. Что вы сдавали за последние три месяца в пункты приема вторсырья? -Макулатуру -Текстиль -Стеклянные бутылки -Пластик -Черные металлы -Цветные металлы 8. Если вы не пользуетесь пунктами приема вторсырья, то какова причина? -Не устраивают часы их приема -Нет времени -Не привык ими пользоваться -Пунктов нет поблизости (они неудобно расположены) -Не принято Приложение 3 Результаты анкетирования «Проблема сбора и утилизации твердых бытовых отходов» Волнует ли вас проблема бытового мусора? 26% да нет не задумывался 62% 12% Кто, по-вашему мнению, должен отвечать за то, что вокруг деревни появляются несанкционированные свалки? 31% Администрация Каждый житель 59% 10% Тот, кто мусорит Считаете ли вы, что если мы не будем покупать товары в упаковке, то уменьшится количество мусора? 31% 21% да не знаю не задумывался 48% Есть ли в вашем районе пункты приема вторсырья? 11% 27% да 62% нет не знаю Сдаете ли вы упаковку товаров в пункты приема вторсырья? 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% да нет редко Чтовысдавализапоследниетримесяца в пунктыприемавторсырья? 8% 7% 6% 5% 4% 3% 2% 1% 0% мукулатура текстиль стеклянные бутылки пластик черные металлы цветные металлы Если вы не пользуетесь пунктами приема вторсырья, то какова причина? 1% 3% 15% нет времени не устраивают часы их приема не привык ими пользоваться 18% пунктов нет поблизости (они неудобно расположены) 63% не принято