XI Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Бумага или пластик
Автор работы награжден дипломом победителя II степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Введение
Пластиковые изделия прочно вошли в жизнь каждого человека: мы пьем воду из пластиковых бутылок, храним пищу в пластиковых контейнерах, носим продукты в пластиковых пакетах. Это удобно, легко и недорого. Современный мир нереально представить без изделий из пластмассы. Нет такой сферы деятельности, которая могла бы обойтись без этого материала. Пластик задействован: в производстве разнообразной техники и транспорта; химии; сельскохозяйственных работах; во всех видах торговой промышленности.
Сегодня пластмасса перестала считаться некачественным материалом. Современное оборудование для производства пластика позволяет получать надежные и долговечные изделия, способные служить веками. Каждую минуту мы используем около 1 млн пластиковых мешков на Планете. Срок жизни такого пакета 15-20 минут, пока мы донесем нужный товар до места назначения.
Что же насчет бумаги? Бумажные пакеты - биоразлагаемые, производятся из возобновляемых ресурсов и отлично смотрятся. Но не стоит заблуждаться. Производство бумажных пакетов на 70% больше выбрасывает вредных веществ в атмосферу и в 50 раз больше сбрасывает загрязняющих веществ в водоемы. А углеродный след бумажного пакета в 3 раза больше, чем пакета пластикового.
Использование 1000 бумажных пакетов примерно равно сжиганию 8 литров бензина. А если еще представить, что для производства бумажного пакета необходимо вырубать леса, многие из которых - последние участки нетронутой тайги на планете, то получается весьма сомнительное преимущество... Так что же безопаснее и лучше не только для использования человеком, но и для нашей планеты?
Мы с мамой пошли в магазин, и я обратила внимание на надпись,
1
которая была на сумке «Эко-пакет». Что это значит? Мама объяснила, что Экосумка – лучшая альтернатива полиэтиленовому пакету. Она одновременно является модным трендом и символом заботы о будущем планеты. У таких пакетов есть одно весомое преимущество – они безопасны для животного мира. Эко сумки или тканевые сумки можно использовать снова и снова.Мама рассказала, что в ее детстве не было столько пластика. А одноразовые стаканы были бумажные. А вместо пластиковых пакетов была авоська, плетеная сумка. Если выбросить Эко- пакет или бумажный пакет где-нибудь в лесу (чего, конечно же, не следует делать), то он вряд ли нанесет природе ущерб за исключением испорченного пейзажа. Пластиковый же пакет опасен в первую очередь для населяющих леса животных, которые, случайно проглотив его, обречены на гибель. А еще пластиковые пакеты намного дольше разлагаются.
Она мне очень понравилась – эта сумка. И я решила как можно больше узнать про сумки полиэтиленовые и эко и бумажные– пакеты.
Почему пластик считаются опасными и как справиться с этой опасностью? Что лучше пластик или бумага?
Я поставила цель в своей работе – узнать информацию о пластмассе и бумаге, как справиться с опасностью, которая может быть от этих материалов. Я определила задачи для достижения этой цели.
Задачи работы:
выяснить, что такое пластмасса и бумага;
каким образом люди используютпластмассу и бумагу;
узнать, что экологичнее: пластик или бумага;
узнать, как утилизируют пластмассу и бумагу;
передать свой опыт родным, близким, одноклассникам.
2
Бумага вчера и сегодня
На заре второго столетия от рождения Христа, когда в Китае правила династия Хань один вельможа низкого звания смог изобрести бумагу. В тот исторический период бумагу изготавливали из шелка. Цай Лунь сделал все как положено по технологии, но доложил в неё немного пеньки и золы. Получившаяся масса имела высокую прочность из-за высушивания его под солнечными лучами с последующим разглаживанием её при помощи камней. За сделанное им открытие Цай Луню император даровал хорошую должность и высокое положение. При подробном рассмотрении технологии, выдуманной Цай Лунем, можно увидеть, что изобретатель принял решение разложить маленькие шелковые частички на сетке с последующим их переплетением и обильным смачивание жидкостью. Раньше волокна шелка перетирали и отбивали молотками с небольшим добавлением жидкости. Итоговый материал получался хрупким и плотным при письме. Чернила на подобной бумаге выцветали быстро, а изготовленные из него книги и манускрипты становились трухой. Этот принцип заложен в основу изготовления бумаги и сегодня.
Предки наши писали на бересте. Точнее, не писали, а прорезали буквы костяной или металлической палочкой – писалом. Был известен в древней Руси и пергамент, но на этом материале писались только дорогие церковные книги. Писчая бумага вошла в употребление на Руси ещё в первой половине 14 века. Вероятно, её впервые занесли ганзейские купцы через тогда ещё вольный Новгород. Старейший в России текст, написанный на бумаге, и дошедший до наших дней – договорная грамота князя Семёна Гордова. Она была составлена в 1340 году.
Старейшая рукописная книга на бумаге –поучение Исаака Сирина. Она датируется 1381 годом. Первоначально бумага была у нас большей частью итальянского происхождения. Возможно, и само русское слово «бумага»
3
также пошло оттуда: «Бамбадже» по-итальянски означает хлопок. В 15 и 16 веках итальянскую бумагу на Руси вытесняет французская, а ко времени Петра Великого всё большее влияние набирает экспорт бумаги из Голландии. В допетровской Руси было предпринято несколько попыток делать свою бумагу. Самая первая из них относится ко времени царствования Иоанна Грозного. В 1564 году под Москвой, на реке Уче, построена была первая бумажная мельница. Неслучайно, что к этому времени относится начало книгопечатания на Руси. Бумагу используют во многих отраслях. На бумаге мы пишем, из бумаги делают книги, деньги, предметы быта, из бумаги делают поделки. Без бумаги мы уже не можем представить жизнь человека.
4
Пластик в жизни человека
Название «пластмассы» означает, что эти материалы под действием нагревания и давления способны формироваться и сохранять заданную форму после охлаждения или отвердения. Процесс формования сопровождается переходом пластически деформируемого (вязко-текучего или высокоэластического) состояния в твёрдое состояние (стеклообразное или кристаллическое).
Пластмасса — это высокопрочный, эластичный материал, который при нагревании становится мягким и пластичным. В этот промежуток времени из нее можно «слепить» практически все что угодно. После остывания изделие вновь становится твердым.
Первая пластмасса была получена английским металлургом и
изобретателем Александром Парксом в 1855 году. Паркс назвал её паркезин (позже получило распространение другое название — целлулоид). Развитие пластмасс началось с использования природных пластических материалов (жевательной резинки, шеллака), затем продолжилось с использованием химически модифицированных природных материалов (резина, нитроцеллюлоза, коллаген,
галалит) и, наконец, пришло к полностью синтетическим молекулам.
В России также велись работы по созданию пластических масс на основе фенола и формальдегида. В 1913-1914 годах на шелкоткацкой фабрике в деревне Дубровке в окрестностях г. Орехово-Зуево Г. С. Петров совместно В. И. Лисевым, и К. И. Тарасовым синтезирует первую русскую пластмассу — карболит и организует её производство. Своё название карболит получил от карболовой кислоты, другого названия фенола. В дальнейшем Петров Григорий Семёнович продолжает работу по усовершенствованию пластмасс и разрабатывает текстолит.
Пластмассы прекрасно могут заменять функции многих, более дорогих в изготовлении, металлических, бетонных или деревянных изделий. И в
5
промышленности и в быту этот материал используется повсеместно.
1. На наземном, морском и авиационном транспорте применение пластмассовых частей и деталей машин существенно снижает их вес и стоимость.
2. В машиностроении из пластика изготавливают: технологическую оснастку; подшипники скольжения.
3. В электротехнике многие виды пластмасс используют для производства корпусов приборов, изоляционного материала и др.
4. В строительстве применяют сделанные из пластика несущие конструкции, отделочные и кровельные материалы, вентиляционные устройства, навесы, панели.
5. В сельском хозяйстве из пластиковых полупрозрачных листов сооружают теплицы.
6. В медицине большинство аппаратов и приборов состоят из пластмассовых частей и деталей. А многие человеческие органы чаще всего заменяют их пластиковыми аналогами.
7. В быту полно изделий из пластика. Это — посуда, телевизоры, компьютеры, мобильные телефоны, обувь, одежда и др.
6
Что экологичнее: пластик или бумага?
Ввести в России запрет на пластиковую посуду: такое предложение считают правильным российские экологи. Появление этого запрета полностью соответствует декларируемой государственной политике в области отходов, рассказали опрошенные News.ru представители экологических организаций.
На запрет на одноразовые пластиковые приборы на территории Евросоюза одобрили в Европарламенте. Как говорится на сайте европейского законодательного органа, одноразовая пластиковая посуда и бытовые приборы составляют 70% мусора, который скапливается в морях и океанах земли. Пластик долго разлагается и вредит морским обитателям. Запрет на данный вид продукции вступит в силу в Евросоюзе в 2021 году. Кроме того, в Европейской комиссии считают необходимым сократить использование пластиковых контейнеров для еды и стаканов к 2025 году.
В 2017 году Совет при президенте РФ по развитию гражданского общества рекомендовал запретить на производство одноразовых пластиковых пакетов. Самыми прогрессивными в плане осуществления экологической политики стали ленинградцы. Комитет по культуре Ленинградской области запретил использовать одноразовую пластиковую посуду и пакеты на культурно-массовых мероприятиях.
Экологическая обстановка в России требует предотвращения нынешней ситуации. Экологи призвали общественные организации вести кампании по ограничению и запрету одноразового пластика. А также подчеркнули, что выходом не станет перепрофилирование предприятий, производящих одноразовую посуду и пакеты, на картонные стаканчики и бумажные тарелки.
Одноразовые пластиковые предметы сравнительно недавно стали
7
частью жизни человечества, однако уже нанесли огромный ущерб природе. Фотографии морских животных, гибнущих из-за поедания пакетов или запутавшихся в пластике, регулярно появляются в прессе. А недавно интернет «взорвало» видео, на котором исследователи удаляют трубочку для коктейля из носа морской черепахи — долго и очень мучительно для животного.
Полиэтиленовый пакет, по разным данным, разлагается за 200 лет, хотя я встречала цифры и до 1000 лет. Время разложения полиэтилена до его
окончательного распада составляет около 500 лет.
Люди – единственные жители Земли, которые оставляют после себя колоссальное количество отходов. Земля завалена миллиардами тон отходов, процесс разложения которых сильно вредит окружающей среде.
Разложение бумаги занимает относительно небольшое количество времени. Однако чистая бумажная продукция редко считается мусором. Многим известно, что бумага производится из деревьев. Но немногие помнят, что, выбрасывая бумажные отходы на свалку, а, не отправляя их на утилизацию, они принимают прямое участие в вырубке лесов, необходимых для сохранения экосистемы.
Газетная бумага - срок разложения 1-4 месяца. Более плотная журнальная бумага разлагается намного дольше, этот процесс может длиться до нескольких лет. Картонные изделия Картонные упаковки из-под бытовой техники, коробки из-под молока, сока и других пищевых продуктов и многий другой картонный мусор разлагаются от трех до четырех месяцев. Самой простой бумаге для принтеров на разложение потребуется от двух лет.
Оксобиоразлагаемые пакеты (маркировкой «эко») распадаются на микропластиковую труху за 1-2 года. (Приложение №2)
8
Так что ЭКОЛОГИЧНЕЕ?
Прежде всего отметим то, что энергия - это ресурсы. Соответственно, чем больше тратится ресурсов (а сюда входят электричество, вода и прочее), тем больше страдает экологическая система, поскольку данные ресурсы человек берет у планеты Земля.
Когда предприятие n хочет производить бумагу, то ему потребуется больше ресурсов, чем если бы он захотел делать пластик. Тут и лесные затраты, и воды... В случае с пластиком, то там необходимо лишь 6 процентов от объема воды для бумаги. Чтобы сделать один пакет из бумаги, понадобится столько же энергии, чтобы создать четыре пластиковых пакета. Соответственно, на создание пластиковых экземпляров будет потрачено на 71 процент меньше энергии. Ископаемое топливо служит сырьем для обыкновенного одноразового пластикового пакета, учитывая, что за всю свою жизнь он меньше сжигает невозобновляемой энергии на 36 процентов по сравнению с бумажным вариантом.
При создании бумаги в атмосферу уходит в полтора раза больше всяких вредностей, а в водоемы и того больше - аж в 50 раз! По итогу выходит, что от создание бумажного пакета вреда матушке - природе идет больше, чем от пластика. Даже если речь идет о вторичном сырье. Так что же делать? Как уберечь от загрязнений нашу планету? Экологи утверждают, что именно мусор может быть причиной исчезновения нашей планеты.
9
Правильная утилизация пластмассы и бумаги.
Одно из важных правил для человечества - это ПРАВИЛЬНАЯ утилизация мусора. В России используют 2 вида борьбы с отходами: захоронение и утилизация. Захоронение отходов — это изоляция бытовых или промышленных отходов (чаще всего радиационных или токсичных) путём их размещения в горных недрах Земли или морских глубинах. Кроме морских недр и горных пространств, самый распространённый в России метод, это захоронение на специальных полигонах, они являются охраняемыми сооружениями, предназначение которых, это:
размещение собранного мусора;
площадка обезвреживания опасных (инфекционных и токсичных) видов утиля;
временное хранение неутилизированных материалов;
в каждом регионе страны, есть свой полигон, размеры и площадь, которого, зависит от числа промышленных предприятий на территории города и количества населения, а также другими экономическими показателями. Он должен быть рассчитан на такое количество мусора, которое город ежегодно вырабатывает. Чрезмерно большие размеры, это не рационально использованная территория.
Утилизация отходов (другие термины: вторичная переработка, рециклинг (отходов)
(от английского recycling, рециклирование и утилизация отходов) - повторное использование или возвращение в оборот отходовпроизводства или мусора. Наиболее распространена вторичная, третичная и т. д. переработка в том или ином_масштабе таких материалов, как стекло, бумага, алюминий, асфальт, железо, ткани и различные виды_пластика. Также_с_глубокой древности используются в сельском хозяйстве органические_сельскохозяйственные и бытовые отходы. Важность переработки отходов заключается в уменьшении полигонов и сохранения окружающей среды. Значение вторичной переработки
10
Отходов_очень_важно._Вопервых, ресурсы многих материалов на Земле ограничены и не могут быть восполнены в сроки, сопоставимые со временем существования человеческой цивилизации. Во_вторых_попав в окружающую среду, материалы обычно становятся загрязнителями. В_третьих, отходы изакончившие свой жизненный цикл изделия часто (но не всегда) являются более дешевым источником многихвеществ и материалов, чем источники природные.
Виды вторичного сырья:
макулатура (бумага, картон, газеты, текстиль, tetrapak);
стекло (стеклотара, стеклобой); металлолом (чёрный, цветной, драгоценный); химикаты (кислоты, щёлочи, органика);
нефтепродукты (масла, битум, асфальт);
электроника (изделия, платы, аккумуляторы, ртутные лампы, провод);
пластмассы (пэт, пвх, пвд, пнд); резина (шины, резина); биологические (пищевые отходы, жиры, ассенизация); древесина (сучья, стружка, листья); строительные (кирпич, бетон); сточные воды. (Приложение №2)
Как мы видим из перечня, в переработке могут быть как и макулатура, так и пластмасса. Переработку макулатуры в бумагу, картон и другую продукцию производят в несколько этапов.
Количество и назначение этих этапов зависит от: типа макулатуры и дальнейшего использования очищенной массы. Поэтому можно условно разделить переработку на два этапа. Первый этап включает в себя следующие действия: сортировку; измельчение; первичный роспуск; очистку от примесей.
Чтобы получить сырье для производства бумаги, необходим второй этап, который включает в себя: вторичный роспуск; тонкую очистку; дополнительную обработку. Наша школа ежегодно собирает макулатуру и вырученные средства отдает в благотворительность детям-инвалидам.
11
Я решила сдать макулатуру. Попросила маме и папе помочь мне и они с радостью согласились. Дома в течении недели мы собрали 4 кг бумаги, потом присоединилась к нам бабушка, еще прибавилось 5 кг. В городе очень много пунктов приема макулатуры, около 200 точек я насчитала объявлений в интернете, все они разные, большие и маленькие. Когда мы пришли в пункт приема макулатуры ООО «МЭКСТ» оказалось, что бумагу ещё и сортируют, а из вторичного производства делают картонные коробки. Работники удивились моей работе и решили поддержать меня, наградив благодарностью. Мною была произведена вторичная переработка бумаги. Я сделала поделки и экопосуду. (Приложение №3,4, 5)
Пластмасса в России перерабатывается методом, в основе которого лежит физическое измельчение перерабатываемого сырья.
Стоит отметить, что при этом процессе пластик не теряет своих свойств. Особенность метода в том, что нет необходимости приобретать дорогостоящее оборудование и нанимать специалистов для него. Для современных линий, задействованных в механической переработке, подходит следующее утилизированное сырье: пластиковые бутылки; заводские упаковки; полиэтиленовые пакеты; любые другие изделия из пластмассы. На выходе получается несколько видов продукции: гранулы ПВХ разной фракции; флекс; химволокно; топливо.
В нашем городе работают пункты приема пластмассы, которые занимается покупкой, вывозом и переработкой полимерных отходов. Так же во дворах стоят специализированные контейнеры для пластиковых бутылок. Я рассказала о экопроблеие своим одноклассникам и мы утилизировали пласт бутылки в специальные контейнеры. Я провела анкетирование семей нашего класса. Выяснила, что сегодня, наибольшей популярностью пользуются пластик, чем бумага (Приложение №6,7)
12
Заключение
В процессе данной работы было проведено исследование по выявлению негативной экологической ситуации при использовании бумаги и пластмассовых предметов человеком.
Мы выяснили, что сегодня, как при изготовлении бумажной продукции, так и при производстве пластмассы природе наносится большой вред. Однако, разложение бумаги осуществляется быстрее и наносят меньший ущерб природе, чем пластик. Конечно, современный человек не может отказаться от этих материалов, но воспитать в себе бережное отношение к природе обязан. Нужно научиться правильно, утилизировать мусор и стараться использовать материалы, которые можно вторично переработать и заменить одноразовые вещи многоразовыми.
13
Список используемой литературы
Интернет ресурсы
«Википедия» - https://ru.wikipedia.org/wiki/Заглавная_страница
НАУКА И ЖИЗНЬ (Журнал) - https://www.nkj.ru/news/36057/
«Великая эпоха» https://www.epochtimes.com.ua/ru/china/culture/yzobretenye-bumagy-v-kytae-vdokhnovenye-tsyvylyzatsyy-102787.html
«Пластик» - комплекс предприятий. Https://www.plastikp.ru/stati/?ELEMENT_ID=659
www.europapier.com - История бумажной отрасли в России
Upax-Unity - производство одноразовой посуды и упаковки -http://www.upax.ru/index.php/paper-or-plastic
«ЗЕЛЕНАЯ ПРАВДА» - ОБЩЕРОССИЙСКОЕ ОБЩЕСТВЕННОЕ ДВИЖЕНИЕ ЗЕЛЕНЫХ - https://greentruth.ru/ecology/plastik-ili-bumaga/
Аиф «Пластиковый мир. Как экологично избавляться от одноразовой тары и пакетов» - https://aif.ru/society/ecology/plastikovyy_mir_kak_ekologichno_izbavlyatsya_ot_odnorazovoy_tary_i_paketov
Министерство природных ресурсов и экологии саратовской области - https://minforest.saratov.gov.ru/?Element_id=2949
Все о переработке вторсырья и утилизации отходов - https://rcycle.net/makulatura/texnologiya-pererabotki
14
|
Международный символ вторичной переработки. |
|
ПРИЛОЖЕНИЕ №1
ПРИЛОЖЕНИЕ №2
ПРИЛОЖЕНИЕ №3
ПРИЛОЖЕНИЕ №4
ПРИЛОЖЕНИЕ №5
ПРИЛОЖЕНИЕ №6
ПРИЛОЖЕНИЕ №7
|
Чем Вы чаще пользуетесь? |
||||||||||
|
бутылки |
пакеты |
посуда |
ящики |
|||||||
|
Пласт. |
Бумажн. |
Пласт. |
Бумажн. |
Пласт. |
Бумажн. |
Пласт. |
Бумажн. |
|||
|
18 |
1 |
14 |
7 |
8 |
4 |
1 |
2 |
|||