Исследовательский проект по биологии Воды и стоки: загрязнение моющими средствами.
31 с углубленным изучением предметов ХЭП.
Исследовательская работа.
Воды и стоки: загрязнение моющими средствами.
Работу выполнила:
Покусаева Светлана.
Ученица 7 «В» класса.
Руководитель: Снегирева О.Р.
учитель биологии.
г. Нижневартовск.
2012г.
Оглавление.
Введение.1 стр.
. Цель...2 стр.
1.2 Задачи 2 стр.
2. Основная часть.
История возникновения моющих средств.3-4 стр.
2.2 Действие фосфатов на водную среду.5 стр.
2.3.Эксперимент 6 - 8стр.
2.4. Наблюдения 9 -10 стр.
3. Заключение..10 стр.
4. Список литературы.11 стр.
5. Приложение
Введение
Проблема состояния окружающей природной среды является одной из наиболее актуальных и современных. До начала XX в. воздействие людей на природу имело локальный характер, позднее оно стало глобальным. Наиболее отчетливо этот переход наметился в 50-е годы, со временем широкого использования атомной энергии и начала освоения космического пространства. К этому времени на Земле почти не осталось районов, на которых не сказывалась бы хозяйственная деятельность человека. С древнейших времён для поддержания чистоты человек использует моющие средства. Все они имели природную основу: употреблялись щелочные соли (поташ из растительной золы, природная сода), гидрофильные глины (например, бентонитовые), сок или водная вытяжка из некоторых растений. Но, с возникновением в 19 в. мыловаренной промышленности, природные моющие средства быстро утратили своё хозяйственное значение. Любое моющее средство представляет собой химический раствор сложного состава, следовательно, является химическим загрязнителем, способным вызывать острые отравления, хронические болезни, а также оказывать канцерогенное и мутагенное действие. Основу синтетического моющего средства составляют поверхностно-активные вещества – различные соли сульфокислот или эфиры полиэтиленгликолей, также различные вспомогательные вещества, улучшающие моющую способность, ферменты для удаления пятен и ароматизаторы. Они являются одним из главных факторов, оказывающих негативное воздействие на загрязнение природной среды. В условиях больших городов загрязнение водоемов стоками с вредными веществами от моющих средств, приводит к снижению их биосферных функций, нарушению биологического равновесия, формируется совершенно иной комплекс условий, влияющих на отдельные виды и сообщества животных и растений. В своей работе мне бы хотелось рассмотреть действие некоторых химических веществ, входящих в состав СМС, а именно фосфатов, попадающих в водоемы с бытовыми и хозяйственными стоками и их действие на изменения окружающей среды. Таким образом, тема моего исследования «Воды и стоки: загрязнение моющими средствами».
Проблема: Влияют ли фосфаты содержащиеся в СМС на экосистему водоемов?
Цель: Проследить за ростом водорослей под действием фосфатов содержащихся в СМС.
Гипотеза: Если наблюдения покажут, что количество сине-зеленых водорослей увеличится, то фосфаты влияют на экосистемы водоемов.
Объект исследования: Процесс роста сине-зеленых водорослей.
Предмет исследования: Фосфаты как составная часть СМС.
Методы исследования.
1. Эксперимент.
2. Наблюдения.
3.Сравнение роста водорослей с показателями уровня концентрации
моющих средств.
4. Анализ.
5. Синтез.
Задачи.
1.Изучить литературу по данному вопросу
2.Определить наличие фосфатов в исследуемом образце.
3.Создать условия для роста водорослей.
4.Проследить изменения роста водорослей в зависимости от концентрации моющего средства
Основная часть.
История возникновения моющих средств
Самое простое моющее средство, было получено на Ближнем Востоке более 5 000 лет назад. Скорее всего, оно было открыто по чистой случайности, когда над костром жарили мясо, и жир стек на золу, обладающую щелочными свойствами. Взяв в руки горсть этого простейшего мыла, древний человек обнаружил, что оно легко растворяется в воде и смывается вместе с грязью. Поначалу оно использовалось главным образом для стирки и обработки язв и ран. И только с I века н. э. человек стал мыться с мылом. Производство мыла имеет давнюю историю, а вот первое синтетическое моющее средство появилось только в 1916 году. Изобретение немецкого химика Фрица Понтера предназначалось для промышленного использования, бытовые синтетические моющие средства, более менее безвредные для рук, стали выпускать в 1935 году. С тех пор был разработан целый ряд синтетических моющих средств (CMC) узкого назначения, а их производство стало важной отраслью химической промышленности.
Моющими средствами называются натуральные и синтетические вещества с очищающим действием, в особенности мыло и стиральные порошки, применяемые в быту, промышленности и сфере обслуживания.
Так как в своей работе я решила изучить действие фосфатов содержащихся в стиральных порошках, то просмотрела состав ряда порошков на их наличие и процентное содержание.
Название
Порошок
Наличие фосфатов
Процентное содержание
Миф
5-15%
Ушастый нянь
15-30%
Пемос
-----
-----
Сорти
5-15%
Аистёнок
5-15%
Лоск
меньше 5%
Биолан
5-15%
Тайд
меньше 5%
Вывод: Анализ рецептуры порошков находящихся в продаже показал, что большинство из них содержат фосфаты.
2.2. Действие фосфатов на водную среду.
Из литературы я узнала, что фосфаты плохо влияют на экосистему водоемов, которые чаще всего поступают в водную среду с бытовыми и промышленными стоками. В настоящее время, пока нет технологий, позволяющих в требуемой степени очищать стоки от фосфатов. Неочищенные стоки, после очистных сооружений попадают в реки, озера, пруды. Это приводит к пересыщению удобряющими веществами замкнутых водоемов и вызывает в них усиленный рост простейших микроорганизмов-водорослей. Особенно сильно разрастается сине-зеленая водоросль. Всего 1 грамм фосфатов стимулирует образование 5-10кг водорослей! Ученые считают, что сейчас россияне тратят ежегодно около 1 млн. т. стирального порошка. Таким образом, в российские реки, озера и моря попадает 300-400 тысяч тонн фосфатов. Но, к сожалению, она несъедобна для большинства видов рыб. Разрастание водорослей приводит к поглощению из воды большего количества кислорода, чем может естественно образовываться в ней. Разлагаясь водоросли, будут выделять в страшных количествах метан, аммиак, сероводород. Другие растения и живые существа не могут выжить в такой среде. Однако в ней сильно размножаются микроорганизмы, способные разлагать мертвые растительные и животные ткани. Эти микроорганизмы поглощают еще больше кислорода и образуют еще больше фосфатов. Постепенно в таком водоеме значительно уменьшается число видов растений и животных. Наиболее важными жертвами происходящего процесса оказываются рыбы. В конце концов, уменьшение концентрации кислорода в результате разрастания водорослей и микроорганизмов, разлагающих мертвые ткани, приводит к старению озер и их заболачиванию. Этот процесс называется эвтрофикацией.
2.3.Эксперимент.
1. Для исследования была взята вода с Комсомольского озера и проверена на наличие фосфатов. Для этого к исследуемому образцу добавили химический реактив ( нитрат серебра), который дает качественную реакцию на фосфаты ( выпадение осадка желтого цвета).
Результат: Изменений не произошло, следует, данный образец не содержит фосфатов.
Вывод: Фосфаты не обнаружены, так как Комсомольское озеро находится в центре города и далеко от очистных сооружений.
2. Для своего эксперимента я решила создать искусственное содержание фосфатов во взятом образце. Для этого я использовала порошок «Миф», с содержанием фосфатов 5% - 15%.
1.Растворила 1г моющего средства в 200см кубических дистиллированной воды. И получила раствор с тем же содержанием фосфатов, что и в отработанной воде стиральной машины.
2.Добавила 1см кубический моющего раствора к 100см кубическим дистиллированной воды во второй химический стакан. И получила раствор с тем же содержанием фосфатов ионов, что и в отработанной сточной воде.
3.Взяла 4 пробирки. Добавила воды из пруда и подписала.
4.Положила водоросли из пруда. Добавила слабый раствор моющего средства.
.В конце каждой недели проверяла пробирки. Изменились ли в них водоросли. Одинаковая ли в них вода.
5.Держала пробирки в химическом стакане в теплом, светлом месте в течении 3 недель
2.4. Наблюдения.
Недели.
Образец№1
Образец № 2
Образец №3
Образец №4
1 неделя
Изменений нет
Изменений нет.
Вода помутнела.
Вода помутнела, появился осадок.
2 неделя
Изменений нет.
Вода помутнела.
Вода помутнела, появился осадок.
Вода помутнела, появился осадок, количество водорослей увеличелось.
3 неделя
Изменений нет. Появление отростков водорослей.
Вода мутная.
Вода помутнела, появился осадок, количество водорослей увеличелось.
Водоросли погибли.
Появился не приятный запах.
Результат эксперимента: Наблюдения показали, что в конце второй недели проведения эксперимента появляются признаки « цветения». В конечном итоге, водоросли в емкостях с большим содержанием фосфатов погибли, что в открытых водоемах приводит к заболачиванию. А гниение снижает содержание кислорода в воде.
Вывод: Исходя из проделанного работы видно, что с увеличением концентрации порошка, увеличивается рост водорослей, что приводит к изменению физических свойств воды, а следовательно к загрязнению водоемов.
3. Заключение.
Охрана природы - задача нашего века, проблема, ставшая социальной. Снова и снова мы слышим об опасности, грозящей окружающей среде, но до сих пор многие из нас считают их неприятным, но неизбежным порождением цивилизации и полагают, что мы еще успеем справиться со всеми выявившимися затруднениями. Однако воздействие человека на окружающую среду приняло угрожающие масштабы. Чтобы в корне улучшить положение, понадобятся целенаправленные и продуманные действия. Ответственная и действенная политика по отношению к окружающей среде будет возможна лишь в том случае, если мы накопим надёжные данные о современном состоянии среды, обоснованные знания о взаимодействии важных экологических факторов, если разработает новые методы уменьшения и предотвращения вреда, наносимого Природе Человеком. Анализ моей работы показал, что фосфаты входящие в состав СМС влияют на рост водорослей и попадая с бытовыми и хозяйственными стоками в водоемы оказывают отрицательное воздействие на живую природу, способствуя заболачиванию и изменению физического и химического состава воды, что приведет в целом к изменению экосистемы водоемов. Для решения данной проблемы я считаю, что необходимо производить более чательную отчистку сточных вод (биологическими и физическими методами) и уменьшить использования порошков с содержанием фосфатов а для этого нужно повысить экологическую грамотность населения.
4. Список используемой литературы:
Ксенофонтов Б. С. Проблемы очистки вод. -М.: Знание , 1991.
Ливчак И. Ф. , Воронов Ю. Ф. "Охрана окружающей среды". -М.: Колос , 1995 .
Николадзе Г. И. Технология очистки природных вод. -М.: Высшая школа , 1987.
Сергеев Е. М. , Кофф. Г. Л. "Рациональное использование и охрана окружающей среды городов." -М.: Высшая школа , 1995.
Справочник по очистке природных и сточных вод. -М.: Высшая школа 1994 .
Cтадницкий Г. В. , Родионов А. И. "Экология". -М.: Высшая школа , 1988 .
Терновцев В. Е. Очистка промышленных сточных вод. -К.: Будiвельник , 1986.
Что делать со сточными водами ? -М.: Стройиздат , 1996.
Аннотация
Автор работы Покусаева Светлана Александровна ученица 7в класса МСОШ№31 с углубленным изучением предметов ХЭП.
Тема: «Воды и стоки: загрязнение моющими средствами». Тип работы –исследование. Актуальность данной темы обусловлена возросшей угрозой загрязнение водоемов химическими веществами, которые являются составными синтетических моющих средств. Просмотрев состав порошков, мною замечено, что большинство из них содержат фосфаты. Отсюда возникла проблема: Влияют ли фосфаты содержащиеся в СМС на экосистему водоемов?
Цель работы является проследить за ростом водорослей под действием фосфатов содержащихся в СМС.
В соответствии с поставленной целью определены следующие задачи
1.Изучить литературу по данному вопросу
2.Определить наличие фосфатов в исследуемом образце.
3.Создать условия для роста водорослей.
4.Проследить изменения роста водорослей в зависимости от концентрации моющего средства.
В работе использованы методы: теоретический, эмпирический, практический. Во введении обосновывается актуальность темы, определяется объект и предмет исследования, цели и задачи работы, излагается значимость работы.
В теоретической части дается классификация порошков, история их возникновения. Рассматривается состояние водоемов в результате загрязнения СМС, констатируются проблемы сохранения природных водоемов.
В практической части используются следующие методы для исследования роста водорослей
1. Эксперимент.
2. Наблюдения.
3 Сравнение роста водорослей с показателями уровня концентрации моющих средств. В выводе показана важность исследуемой проблемы и предлагаются пути ее решения.
РЕЦЕНЗИЯ
на проектную работу
ученицы
7«В» класса МОСШ № 31 г. Нижневартовска
(класс, ОУ)
Покусаевой Светланы Александровны
(фамилия, имя, отчество)
Тема проекта:
Воды и стоки: загрязнение моющими средствами
Представленная на рецензию проектная работа «Воды и стоки: загрязнение моющими средствами», выполнена на хорошем уровне. Структурно работа содержит введение, теоретическую часть из 3 глав, практическую часть, выводы, заключение, список литературы. Из анализа содержания проекта следует, что тема автором раскрыта в должной степени. В работе продемонстрировано умение самостоятельно проводить исследования, подбирать необходимый теоретический материал и делать последующие выводы, вносить свои предложения.
Проект имеет практическое значение: материал работы может быть использован на занятиях по экологии, а так же элективных курсах по экологии.
Автором работы для исследования взят только один компонент состава СМС. Но учитывая возраст автора, возможно предложение по доработке работы в дальнейшем.
Проектная работа на тему «Воды и стоки: загрязнение моющими средствами», выполненная Покусаевой Светланой Александровной, отвечает требованиям к работам подобного уровня и может быть оценена положительно.
Рецензент
Курбанова Фирюза Асгатовна, учитель биологии первой категории
(ФИО, должность, место работы)
(подпись)
«_____» __________________ 2012 г.
Фестиваль ученических проектов
"Визитная карточка" проекта
Автор проекта
Фамилия, имя, отчество автора
Покусаева Светлана Александровна
Класс, школа, город
7в класс, МСОШ №31, г.Нижневартовск
Эл. адрес, ICQ
Фамилия, имя, отчество руководителя проекта и его должность
Снегирёва Ольга Романовна, учитель биологии
ТЕМА ПРОЕКТА
Воды и стоки: загрязнение моющими средствами.
ЦЕЛИ ПРОЕКТА
Проследить за ростом водорослей под действием фосфатов содержащихся в СМС.
ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ПРОЕКТА
Данные моего исследования можно будет использовать во внеклассной работе с учениками, на занятиях элективного курса по экологии.
ЗАДАЧИ, ПОСТАВЛЕННЫЕ В ПРОЕКТЕ
1.Изучить литературу по данному вопросу
2.Определить наличие фосфатов в исследуемом образце.
3.Создать условия для роста водорослей.
4.Проследить изменения роста водорослей в зависимости от концентрации моющего средства
САМОСТОЯТЕЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ В МОЕМ ПРОЕКТЕ
1.Взяла пробы воды с Комсомольского озера и исследовала наличие фосфатов.
2.Создала условия для роста водорослей и проследила за их изменениями в зависимости от концентрации моющего средства.
-у групповых проектов заполняются данные о всех членах авторской группы
-число руководителей не более трех
100см.куб.диситиллированой воды+1см.куб.раствора стирального порошка
200см.куб. растворительного порошка.
Обработанная сточная вода
20см.куб.
Вода из пруда
36см.куб.
Вода из пруда
36см.куб.
Вода из пруда
40см.куб.
Вода из пруда
4см.куб.
101см.куб. «Обработанная сточная вода»
10см.куб.
20см.куб.
фото автора