Исследовательская работа «чудо-батарейки и другие вопросы экологии»

Проектно-исследовательская работа

Лямкина Маргарита

Ларин Игорь

ученики 3 класса «А»

ГБОУ гимназия № 1583

им. К. Керимова

Лазунова Ольга Ивановна

учитель начальных классов
2016 г. Москва
СОДЕРЖАНИЕ
Введение …………………………………………………………………………………3

Основная часть (поэтапная реализация поставленных целей и задач)

Этап 1: изучение влияния опасных отходов (батареек и аккумуляторов) на окружающую среду и здоровье человека………………………………………………..7

Этап 2: изучение проблемы сбора и утилизации батареек в России……………8

Этап 3: проведение социологического исследования «Отношение к использованным батарейкам и обращение с ними»…………………………………..10

Этап 4: организация и проведение экологического лектория о правильной утилизации и вреде использованных батареек…………………………………….....11

Этап 5: организация и проведение экологической акции по сбору использованных батареек для последующей утилизации…………………………….11

Этап 6: проведение научных опытов по поиску альтернативных источников электроэнергии (ответственный участник – Ларин Игорь)…………………………...12

Этап 7: издание собственной книги по экологии и ресурсосбережению

в формате «дети-детям» (ответственный участник - Лямкина Маргарита)…...13

С каждым днём содержимое наших мусорных вёдер всё больше заполняет планету. Растёт количество мусорных полигонов и незаконных свалок. Одними из самых опасных бытовых отходов являются батарейки, поэтому они относятся к тем предметам, которые нельзя оставлять без внимания. Нам удобно и комфортно использовать ноутбуки, мобильные телефоны, диктофоны, фотоаппараты и фонарики. Без батареек нам практически не обойтись. Но с другой стороны – это опасные отходы, которые негативно влияют на окружающую среду и здоровье человека.  За 2014 год в России было продано населению 22000 тонн батареек. При этом на переработку поступило только 160 тонн (приложение 7). Интересно, куда делись остальные 21840 тонн опасных отходов?

Понятно, что никто не в силах сделать всё. Но если каждый сделает что-то, что в его силах – вместе мы сделаем много. Спасем дерево, лес, озеро, океан, а там, глядишь, и планету. Может, хотя бы попробуем?

Дети могут являться активными участниками экологической деятельности, ведь забота об окружающей среде – это дело каждого.

• 
  Повысить экологическую культуру подрастающего поколения.
  
• 
  Уменьшить вред, причиняемый природе и здоровью людей неправильной утилизацией опасных отходов (батарейками и аккумуляторами).
  

1. 
   Изучить влияние опасных отходов в виде батареек на окружающую среду и здоровье людей.
   
2. 
   Изучить проблемы сбора и утилизации батареек в России.
   
3. 
   Провести социологическое исследование (выяснить отношение людей к использованным батарейкам).
   
4. 
   Организовать и провести экологические лектории о правильной утилизации и вреде старых батареек.
   
5. 
   Организовать и провести экологическую акцию по сбору использованных батареек для последующей переработки.
   
6. 
   Провести научные опыты по поиску альтернативных источников электроэнергии.
   
7. 
   Создать и издать собственную книгу по экологии и ресурсосбережению в формате «дети-детям».
   
8. 
   Создать и провести наглядную экологическую викторину, посвященную раздельному сбору отходов и переработке вторичного сырья.
   
9. 
   Разработать и провести экологические мастер-классы по апсайклингу – творчеству из мусора; составить план дальнейшей экологической деятельности по борьбе с загрязнением окружающей среды.
   
10. 
    Быть активным участником экологических мероприятий, волонтерских уборок, эко-конференций (развивать экологическую культуру на личном примере), создать видеофильмы о своей экологической деятельности.
    

• 
  сбор и анализ информации из доступных ресурсов (в том числе посещение выставок, музеев, круглых столов, конференций)
  
• 
  интервью со специалистами
  
• 
  приобретение необходимых практических знаний и умений на мастер-классах и эко-уроках
  
• 
  социологическое анкетирование, анализ и обобщение данных, построение диаграмм
  
• 
  тематические лектории (экологическая пропаганда)
  
• 
  общественные экологические акции (организация и проведение)
  
• 
  научно-практические опыты
  
• 
  просвещение (издание новой экологической литературы)
  
• 
  создание видеофильмов
  

• 
  комплект материалов для экологического лектория (информация, эко-советы, плакаты, постеры)
  
• 
  собранные для переработки опасные отходы
  
• 
  демонстрационные модели альтернативных источников электроэнергии
  
• 
  экологическая книга-раскраска для детей
  
• 
  3D -эко-викторина «Полезные отходы»
  
• 
  мастер-классы по апсайклингу
  
• 
  фото-выставка «Экология – это дело каждого из нас»
  
• 
  серия видеофильмов:
  

• 
  «Экологическое просвещение»
  

• 
  «Съедобные батарейки»
  

• 
  «Новая книга по экологии»
  

• 
  специалисты из разных учреждений по охране окружающей среды
  
• 
  руководители предприятий по переработке отходов
  
• 
  экологи
  
• 
  общественные деятели
  
• 
  участники экологических движений
  
• 
  учителя и ученики гимназии № 1583
  

• 
  около 1000 использованных батареек собраны для вторичной переработки
  
• 
  180 человек участвовали в социологическом исследовании
  
• 
  более 200 человек участвовали в эко-лектории
  
• 
  более 100 человек участвовали в экологической викторине «Полезные отходы»
  
• 
  более 100 человек посетили наши мастер-классы по апсайклингу на Неделе науки в гимназии
  
• 
  50 экземпляров составил первый тираж нашей новой книги «Экология и творчество»
  
• 
  6 научных опытов по получению электричества из растений мы можем показать нашим слушателям с помощью нашей демонстрационной «чудо-батарейки»
  
• 
  3 видеофильма о нашей экологической деятельности («Экологическое просвещение» - часть 1, «Съедобные батарейки» - часть 2, «Новая книга по экологии» - часть 3)
  
• 
  8 дипломов победителей и призеров мы получили за свою работу в ходе реализации проекта: Московский детский конкурс экологических дневников «Панасоник»-2014, Городской фестиваль научно-технического творчества молодёжи «Образование. Наука. Производство.»-2015 (окружной и городской этапы), школьный этап Московского городского конкурса проектно-исследовательских работ – 2016, Всероссийский конкурс исследовательских работ «Мы и биосфера» - 2016 (отборочный и финальный туры).
  

Мы изучили устройство батареек и узнали, что внутри корпуса батарейки содержатся разные химические элементы, которые вступают друг с другом в специальные химические реакции (8, 15). И в этих процессах принимают участие не просто опасные, а чрезвычайно опасные и ядовитые вещества. Мы выяснили, что в самых различных моделях элементов питания могут содержаться марганец, цинк, ртуть, литий, свинец, кадмий, никель, щелочь, тяжелые металлы, способные накапливаться в живых организмах и причинять непоправимый вред здоровью (5, 13). Попав в организм человека с воздухом, водой, пищей, через кожу они становятся причиной серьезных заболеваний (приложение 1).

Кроме вреда человеку эти опасные химические элементы способны на долгое время испортить и все вокруг – почву, воду, воздух, т.е. окружающую человека среду. Мы подробно изучили, что происходит с использованной батарейкой, когда мы выбрасываем ее в мусорное ведро и почему неправильная утилизация батареек наносит серьёзный вред природе (приложение 2).

Мы пришли к выводу, что выброшенная батарейка никуда не исчезает и часто остается в той местности, где проживает человек. Она «возвращается» назад через воду, воздух, почву, продукты питания. Благодаря круговороту воды в природе люди получают обратно результат их собственных безответственных поступков, а потом идут к врачам и пытаются найти причины своих болезней.

Мы выяснили, что проблеме утилизации батареек уделяется особое внимание во многих странах мира. В некоторых из них принимаются законы, запрещающие выбрасывать батарейки и аккумуляторы вместе с обычным мусором. За это человеку даже могут выписать штраф. В странах Европы во всех городах имеются пункты приёма батареек или специальные резервуары (13). В России до недавнего времени люди даже не задумывались о вреде батареек, поэтому их переработка стала развиваться только в последние несколько лет (7).

Чтобы изучить проблему и технологии утилизации батареек в нашей стране, мы отправились на мероприятие государственной важности, которое проходило в рамках Всероссийской экологической недели в 2015 году. В Центральном Доме Художника состоялась вторая Московская эко-резиденция волонтёров и городских активистов. Нам удалось поучаствовать в одной из конференций, посвященной как раз судьбе батареек и аккумуляторов. Она называлась «Проблемы сбора и утилизации бытовых элементов питания в условиях мегаполиса и пути их решения» (приложения 3 и 4). На этом мероприятии мы смогли узнать самые свежие новости о переработке старых батареек в нашей стране (приложение 5). Участниками мероприятия были важные специалисты в области охраны окружающей среды из Департамента природопользования и ГПБУ «Мосприрода», а также эксперты-экологи и представители общественных организаций (список выступающих указан в приложении 6).

Многие из них говорили о том, что окружающий нас сегодня мир создан руками человека и для человека, для комфортной и безопасной жизни. Но у всего есть две стороны, как в случае с опасными веществами — аккумуляторными батареями и бытовыми элементами питания. Все участники конференции пытались найти ответы на вопрос, что необходимо предпринять для того, чтобы решить проблему сбора и утилизации этого вида опасных отходов в условиях больших городов. Некоторые из выступлений, которые нам особенно понравились, содержатся в приложении 7. Мы записали их, чтобы этой информацией можно было поделиться с другими (например, на наших лекториях).

Мы познакомились и пообщались с директором единственного в России завода по полной утилизации батареек «Мегаполис ресурс», который находится в Челябинске (приложение 8). От Владимира Анатольевича мы узнали, что технология утилизации батареек включает несколько процессов: сортировку по типу химических соединений, «разбор» элемента на составляющие, выделение полезных химических веществ и металлов, нейтрализацию опасных соединений.

1. 
   Таким образом, мы узнали, что из использованных батареек путем их специальной переработки можно не только устранить ядовитые вещества, но и получить пригодное для использования сырье (графит, марганец, цинк, электролит, цветные металлы). Мы были поражены: целых 90 % того, что было вредным мусором, становится полезным материалом! (приложение 5 и 7).
   
2. 
   А еще мы узнали, что одного завода в Челябинске хватит для того, чтобы переработать батарейки со всей России. И что заводу для его нормальной работы нужно получать хотя бы 5000 тонн использованных батареек в год, а он получил в 2015 году – всего 160 тонн, а в 2014 – и того меньше - только 43 тонны.
   
3. 
   В результате все члены собрания пришли к единому мнению, что главная экологическая проблема, связанная с батарейками в нашей стране – это именно их сбор у населения. При этом главный залог успеха – это информирование людей о вреде батареек. Экологическая пропаганда – вот что самое важное!
   
4. 
   Получается, что многие люди либо до сих пор не знают о вреде батареек, либо не придают этому значения и считают, что все обойдется?
   

Мы обобщили полученные данные в виде диаграмм (приложение 10), проанализировали их и пришли к следующим выводам:

1. 
   Большинство из нас активно используют батарейки в повседневной жизни (диаграмма 1). Но многие не задумываются, что это опасные отходы, которые могут причинить вред человеку и природе (диаграмма 2).
   
2. 
   Некоторые считают, что использованные батарейки можно не только выбрасывать вместе с мусором, но и разбирать, разбивать, сжигать или использовать для поделок (диаграмма 3). Многие ребята честно признались, что их батарейки отправляются на свалку (диаграмма 4).
   
3. 
   И хотя на этих опасных предметах есть специальный знак, его замечают не все (диаграммы 5 и 6). Многие вообще не задумываются над тем, что этот знак означает. Например: «такой символ показывает, что предмет жалко выбрасывать» (диаграмма 7).
   
4. 
   Только половина участников правильно отметили, что даже одна выброшенная батарейка может причинить вред окружающей среде и людям (диаграмма 8).
   

Наши лекции прослушали более 200 учеников. Мы рассказывали ребятам о том, что изучили сами (на этапе 1) и узнали на конференции (на этапе 2). Мы постарались объяснить и показать, какую опасность таит в себе с виду безобидная батарейка. Как она, попав в природу, может отравить почву, воду, воздух, растения и животных. И самое главное, как вред от этой батарейки может вернуться обратно к человеку. Мы составили и дали слушателям полезные советы о том, что нужно и чего нельзя делать со старыми батарейками («Руководство для пользователей» - приложение 12).

Нам уже удалось собрать около 1000 штук, чтобы они могли быть переработаны на заводе в Челябинске. Но мы уверены, что, благодаря нашим лекциям, нам удастся собрать еще больше. Мы приглашаем всех желающих присоединяться к нам, приносить и сдавать. Мы собираем и храним батарейки по правилам обращения с опасными отходами (без поврежденных корпусов в закрытой пластиковой таре на нежилой территории), а затем сдаем их в специальные пункты приема опасных отходов. Мы стараемся сделать так, чтобы собранные нами старые батарейки не принесли вреда ни людям, ни природе, а обрели новую полезную жизнь.

Последнее время многие люди при строительстве своих домов стали все чаще использовать альтернативные источники электроэнергии. Солнечные панели и ветрогенераторы нам всем давно знакомы, но изобретатели и ученые не стоят на месте и уже реализуют новый “зеленый” способ добычи электроэнергии - электричество из растений. Я задумался: неужели такое возможно?

В одной из познавательных передач я узнал, что еще много лет назад создатель первой классической батарейки Алессандро Вольт, в честь которого была названа единица измерения напряжения «Вольт», разработал первый растительный источник энергии. Он состоял из сырой картофелины, в которую вставляли железный гвоздь и медную пластину (1, 3, 10). Опытным путём я решил выяснить, можно ли использовать овощи и фрукты как источники электроэнергии для маломощных электрических приборов. То есть можно ли использовать фруктово-овощную батарейку в быту.

Сначала мне потребовалось изучить историю создания, устройство и принцип работы батареек (9, 16) (приложение 14). В качестве источников энергии я решил использовать фрукты (лимон, яблоко, апельсин) и овощи (картошка и репчатый лук). Железный гвоздь, использованный Вольтом, я заменил на обычную вилку от сетевых электроприборов (приложение 15).

• 
  опыт1 - определение электрического напряжения в разных овощах и фруктах;
  
• 
  опыт2 - проверка работоспособности одного лимона в качестве батареи;
  
• 
  опыт3 - создание последовательного соединения растительных батареек;
  
• 
  опыты 4-6 - подключение к полученному источнику электропитания калькулятора, электронных часов, светодиодного фонарика.
  

С помощью специалистов экологического движения «Раздельный сбор» мы изучили особенности вторичной переработки бумаги, пластика, стекла и металла. Мы подготовили эко-викторину, которую назвали «Полезные отходы» (приложение 22). В ней мы использовали большой наглядный 3-D стенд с различными отходами, множество иллюстраций и фотографий по теме раздельного сбора отходов и, конечно, увлекательные и полезные вопросы, посвященные переработке повседневного мусора. В нашей викторине уже поучаствовали более 100 человек.

Нам удалось выполнить практически все поставленные задачи (на это ушло около 2 лет). Нам хочется верить, что мы выполнили их хорошо. Мы надеемся, что своим личным примером мы смогли подтвердить гипотезу о том, что дети могут являться активными участниками экологической деятельности, и что забота об окружающей среде – это дело каждого.

И, конечно, мы знаем, что это ещё не всё. Этот проект стал для нас началом большого и важного пути, по которому мы собираемся идти всю жизнь. Это путь заботы о том, что нужно обязательно сберечь, – о нашем общем доме по имени Земля. Поэтому впереди нас ждут новые цели и задачи.

С видеоотчётами о нашей экологической деятельности можно познакомиться в наших видеофильмах:

• 
  «Экологическое просвещение»
  

• 
  «Съедобные батарейки»
  

• 
  «Новая книга по экологии»
  

1. 
   Вольта А. Об электричестве, возбуждаемом простым соприкосновением различных проводящих веществ. – В кн.: Классики физической науки. М., 1989 (Электронный справочник http://www.students.by)
   
2. 
   Вронский В.А Экология и окружающая среда. Словарь-справочник.- Издательский центр "МарТ", 2008, 432 с.
   
3. 
   Гальвани А., Вольта А. Избранные работы о животном электричестве. М. – Л., 1937 (Электронный справочник http://www.students.by)
   
4. 
   Захлебный А. Н. Здоровье и окружающая среда. Учебник для 9 кл.. - М.: Центр. «Экология и образование» 1993 г.268 с.
   
5. 
   Колотилина Л.Н., , КольовскаА. Смирнова Е. , Чумакова И.А. Внимание, батарейки! Методическое пособие для занятий с детьми.М : ГПБУ «Мосприрода», 2015, 40 с.
   
6. 
   Мусора больше нет (электронный ресурс): musora.bolshe.net
   
7. 
   Переработка батареек в России – время пришло! (электронный ресурс): centrecon.ru
   
8. 
   «Поэтому.Ру», раздел «Батарейка» (информационный сайт)
   
9. 
   Проневский А.Г. «Удивительные опыты с электричеством и магнитами». – М.: Эксмо, 2015, 80 с
   
10. 
    Радовский М.И. Гальвани и Вольта. М. – Л., 1941(Электронный справочник http://www.students.by)
    
11. 
    Раздельный сбор (электронный ресурс): rsbor-msk.ru
    
12. 
    «rusecoweek.ru» (информационный сайт)
    
13. 
    «СдайБатарейку.рф» (информационный сайт)
    
14. 
    Спасский Б.И. История физики. М.: "Высшая школа", 1977. - 320 с.
    
15. 
    Устройство и работа батарейки (электронный ресурс): texnic.ru
    
16. 
    Химические источники тока (электронный ресурс): свободная электронная энциклопедия «Википедия»
    
17. 
    Чижевский А. Е. Я познаю мир. Детская энциклопедия; М.: ООО АСТ 1997 г. 512 с