XX Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Знакомая незнакомка

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Васильева А.В. 1

---

1муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение «Средняя общеобразовательная школа №13 имени Владимира Васильевича Козлова» муниципального образования Кандалакшский район

Давыдова Г.Е. 1

---

1муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение «Средняя общеобразовательная школа №13 имени Владимира Васильевича Козлова» муниципального образования Кандалакшский район

Работа в формате PDF

685.6 KB

Автор работы награжден дипломом победителя III степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Аннотация.Целью работы является изучение особенностей зубных щеток различных фирм и воздействие их на окружающую среду и здоровье человека. В работе приведены сведения об информации, указанной на упаковке зубных щеток, проанализировано соответствие их основных показателей ГОСТу; представлены:

• результаты исследования микрофлоры, взятой с зубных щеток и расчетов количества и массы использованных щеток жителями н.п. Белое Море и города Кандалакши;

• информация об альтернативах зубным щеткам и способах их переработки.

Методы исследования: изучение литературы, наблюдение, постановка опытов, социологический опрос, математические расчеты.

Ключевые слова: зубные щетки, ГОСТ, жесткость, средство гигиены, микрофлора, альтернативы зубным щеткам.

1. Введение.

Два раза в сутки, утром и вечером мы отводим некоторое время для личной гигиены. И, конечно же, в этот процесс входит чистка зубов. Сегодня существует огромное количество щеток, которые отличаются не только тем, из какого материала они сделаны, но и принципом работы.

Зубная щетка – изделие, предназначенное для очистки поверхности зубов, съемных протезов, ортопедических аппаратов. В среднем, зубная щетка весит 18 грамм.

Рисунок 1. Строение зубной щетки.

Зубные щетки подразделяют:

А) по назначению:

- для чистки зубов;

- для чистки межзубных пространств;

- для чистки съемных зубных протезов и ортодонтических аппаратов.

Б) по возрастному признаку:

- детские (для пользователей продукции в возрасте до 14 лет);

- для взрослых (для пользователей продукции в возрасте от 14 лет).

В) по степени жесткости щетины. Жесткость – один из основных и наиболее важных параметров зубной щетки. Он определяет не только удобство и эффективность , но и безопасность ее использования. Степень жесткости щетины зубной щетки определяется диаметром волокна, из которого она сделана. Чем диаметр больше, тем щетка будет жестче. Жесткость (G) щетки измеряется в сН/мм^2..

- мягкие (М) – G<6;

- средней жесткости (С) – 6-G-9;

- жесткие (Ж) – G>9.

Г) по материалу рабочей части. При изготовлении рабочей части используют натуральную или синтетическую щетину. Натуральная щетинаимеет срединный канал, который заполняется микроорганизмами при использовании, поверхность с заусенцами, пористая, конец щетины не дается обработке. Искусственная щетина характеризуется гладко беспористой поверхностью, конец волокна ее может быть округлен, срединный канал отсутствует.

Д) по месту использования:

- в домашних условиях;

- в дорожных условиях (дорожная).

На протяжении веков зубные щетки изготавливались из натуральных материалов, но в начале 20-го века производители начали применять нейлон и другие пластики для производства щеток, которые являются продуктами нефтепереработки и не разлагаются без вреда для природы, а выделяют токсические соединения [1]. И это означает, что почти каждая зубная щетка, сделанная с 1930-х годов, существует где-то до сих пор в виде мусора. Так, например, что в желудках павших морских птиц находят шприцы, зажигалки и так же зубные щетки — все эти предметы птицы заглатывают, принимая их за еду. Сегодня некоторые компании возвращаются к натуральным материалам, таким как древесина или щетина кабана. Например, бамбуковые ручки для щеток могут решить часть проблемы, но большинство таких щеток имеют нейлоновые щетинки. Некоторые компании вернулись к дизайну, который был первоначально представлен почти столетие назад: зубные щетки со съемными головками. 

Я решила провести анкетирование и узнать, что знают учащиеся, учителя, работники школы и жители поселка о зубных щетках и правилах их использования. Респондентам было предложено 7 вопросов разного характера. На основании анкетирования я пришла к выводу, что не все респонденты меняют щетки согласно рекомендациям стоматологов и практически все не сдают щетки на переработку (см. Приложение 1).

Цель: изучение особенностей зубных щеток различных фирм и воздействие их на окружающую среду и здоровье человека.

Задачи:

1. изучить информацию, содержащуюся на упаковке;

2. проверить образцы щеток на соответствие Госту;

3. изучить материалы, используемые при изготовлении зубных щеток;

4. изучить способы переработки зубных щеток;

5. провести исследование микрофлоры, взятой с зубных щеток;

6. провести расчет количества и массы использованных зубных щеток жителями н.п. Белое Море и города Кандалакши.

7. провести экологическую акцию по сбору использованных щеток.

Объектная область: средства гигиены для полости рта.

Объект исследования: зубные щетки.

Предмет исследования: зубная щетка для чистки зубов (для взрослых).

2. Материалы и методы исследования.

Для исследования были взяты 6 образцов зубных щеток разных производителей. У каждой щетки с помощью штангенциркуля измерила: длину колодки, длину рабочей части, толщину колодки в рабочей части, ширину колодки в рабочей части, высоту кустов, подсчитала количество кустов. Фотографирование объектов исследования проводила фотоаппаратом Panasonic, DMC-TZ2. Автор всех использованных в работе фотографий – Васильева Анастасия.

Методы исследования: изучение литературы, наблюдение, постановка опытов, социологический опрос, математические расчеты.

3. Место исследования.

Исследовательская работа проводилась на базе кабинета биологии и химии МБОУ СОШ № 13 имени В. В. Козлова с апреля 2022 по март 2023 года.

4. Собственные исследования.

4. 1. Изучение информации, указанной на упаковке.

Требования к маркировке средств гигиены полости рта установлены утвержденными Постановлением Главного государственного санитарного врача РФ от 20.10.1997 N 24 Санитарными правилами и нормами «Гигиенические требования к производству, качеству и безопасности средств гигиены полости рта» СанПиН 1.2.676-97 (в ред. от 10.12.2002). Согласно пункту 10.6 указанных СанПиН на потребительской таре со средствами гигиены полости рта должно быть указано:

• наименование средства гигиены полости рта;

• фирменное название;

• наименование и адрес изготовителя (или основного поставщика);

• страна происхождения продукции;

• номер партии или серии;

• наименование основных ингредиентов;

• дата изготовления и срок годности, либо дата истечения срока реализации (в этом случае на упаковке должно быть указание: использовать до… или годен до…);

• объем нетто (мл) и (или) масса (г).

Я изучила информацию, содержащуюся на упаковках (см. Приложение 2), а также страну производитель по штрих – коду и его подлинность помощью онлайн – калькулятора. Все зубные щетки имели неповрежденную упаковку. Полная информация указана на упаковках образцов №1, 3, 4, 5. У образца № 6 не указана дата изготовления, ГОСТ и жесткость. Так же ГОСТ не указан у образца № 3.

4. 2. Соответствие ГОСТу основных размеров зубных щеток

Проверила соответствуют ли основные размеры зубных щеток для взрослых ГОСТу (см. Приложение 3). Высота кустов, ширина и длина колодки соответствует у всех представленных образцов. Толщина колодки соответствует только у образца № 5. У образца № 3 количество кустов меньше, а у образца № 2 больше, чем рекомендовано по ГОСТу.

4. 2. Исследование микрофлоры, взятой с зубных щеток

Не только материал и тип зубной щетки важен для здоровья зубов и полости рта, но и период ее смены на новую. Дело в том, что в процессе использования на ней появляются и размножаются бактерии. Они выделяют негативно воздействующие на мягкие ткани полости рта (пародонт) токсины, а также образуют кислоты, которые повышают риск возникновения кариеса зубов [8]. Мировые стоматологические ассоциации рекомендуют менять зубные щеки раз в 3 – 4 месяца. Почему? Чтобы ответить на этот вопрос я решила провести опыты по выявлению развития колоний микроорганизмов на зубных щетках.

Для выращивания бактерий я воспользовалась порошковым агаром. Делается агар из красных и бурых водорослей, он представляет собой идеальную среду для многих разных видов микроорганизмов. Иногда в агар добавляют и другие вещества типа овечьей крови, если целью стоит добиться более бурного роста микроорганизмов.

В теплоупорной емкости развела порошковый агар в горячем мясном бульоне, который довела до кипения. И кипятила смесь в течение минуты. Питательная среда считается готовой, когда порошок полностью растворился, а сама жидкость — стала прозрачной. Дала питательной среде остыть. Очень аккуратно залила ее в нижнюю половинку чашки тонким слоем, только лишь покрывающим дно. Быстро закрыла чашку Петри, чтобы не допустить попадания в питательную среду бактерий из воздуха. Дала чашкам Петри спокойно постоять минут 30, пока питательная среда не остыла и не затвердела. Провела ватной палочкой по поверхности зубных щеток. Затем провела тем же концом палочки по поверхности питательной среды. После того, как я поместила бактерии в питательную среду, закрыла чашку крышкой. Поместила чашки Петри в теплое и темное место [9]. Через несколько дней я обнаружила колонии микроорганизмов в чашках Петри. Рассмотрела их под микроскопом (см. Приложение 4). Таким образом я доказала необходимость смены зубных щеток, так как на них в процессе использования развиваются микроорганизмы.

По окончанию эксперимента, необходимо правильно избавиться от выращенных микроорганизмов:

• для своей защиты нужно надеть перчатки и, по возможности, маску;

• чашки Петри залить дезинфицирующим раствором и не трогать несколько минут.

Вылить содержимое, промыть чашки и сложив их в полиэтиленовый пакет, выкинуть в мусорное ведро.

4. 2. Расчет количества и массы использованных щеток

Согласно социологическому опросу на вопрос: «Как вы часто меняете зубную щетку и почему?» 19 респондентов меняют щетки, как рекомендуют стоматологи (см. Приложение 1).

Общее количество зубных щеток, используемых и выбрасываемых каждый год, неуклонно растет с появления первой пластиковой щетки в 1930-х годах. И если бы все во всем мире следовали рекомендациям стоматологов по замене зубных щеток, то около 23 миллиардов их (414000 тонн) попадали бы в природу ежегодно. Я произвела расчет количества и массы использованных зубных щеток жителями населенного пункта Белого Моря и города Кандалакши.

Таблица 1 «Расчет использованных зубных щеток»

Согласно произведенному расчету использованных зубных щеток установила, что в окружающую нас в среду может поступать 1785,3 кг неразлагаемого пластика (см. Приложение 5).

4. Этапы переработки использованных щеток.

Переработка использованных щеток включает в себя следующие этапы:

• сортировка щеток по цвету и составу;

• головки с щетиной отрезают и отправляют на отдельный цикл, где они становятся черными ручками;

• сырье измельчают в специальных дробилках;

• измельченное сырье загружают в термопластавтомат, в котором пластик плавится и отливается в форму для ручек.

6.Альтернативы зубным щеткам.

1. Бамбуковые щетки – щетка, колодка которой сделана из бамбука, но щетина все так же синтетическая.

2. Мисвак - щетка для чистки зубов, сделанная из веток и корней дерева арак, при разжёвывании которых волокна разделяются и превращаются в щетку. Мисвак имеет огромную популярность на востоке и сегодня. 

3. Съемные головки – рабочая часть зубной щетки, которую можно в любой момент сменить на новую.

4. Биоразлагаемый пластик - это пластмассы, которые могут разлагаться под действием живых организмов, обычно микробов, на воду, углекислый газ и биомассу. Биоразлагаемые пластмассыобычно производятся из возобновляемого сырья, микроорганизмов, продуктов нефтехимии или их комбинаций.

7. Использование результатов.

Практическая значимость. Данный материал можно использовать при проведении:

• уроков биологии в 8 классе. Программа включает раздел "Пищеварение", который является важным компонентом изучения анатомии и физиологии человека. На одном из уроков, посвященных "Пищеварению в ротовой полости", учащиеся знакомятся с процессом ухода за зубами. Ведь состояние зубов играет важную роль в общем здоровье человека. На этом уроке я знакомлю учащихся, как использовать зубные щетки, рекомендованные стоматологами, а также знать правила ухода за ними. Использование правильных инструментов и правильная техника чистки зубов помогает предотвратить заболевания зубов, такие как кариес и пародонтоз;

• предметных недель естественных наук и экологических акций, которые направлены на сохранение окружающей среды и формирование ответственного отношения к природе. Во время этих мероприятий учащиеся погружаются в увлекательный мир наук, таких как биология, экология и химия.

В рамках моей исследовательской работы была проведена акция под названием "Почисти зубы – очисти планету!". Мы быстро приступили к подготовке, создали замечательный плакат, который был опубликован на сайте нашей школы и в группе в социальной сети "ВКонтакте" (https://vk.com/club193271010). Также, чтобы сделать акцию еще более удобной для всех участников, мы установили специальные контейнеры для сбора использованных зубных щеток как в школе, так и в магазине поселка (см Приложение 5). Особенность этой акции заключается в том, что все собранные зубные щетки были отправлены в промышленную компанию ProEcoPen для переработки, где из них изготовят экологически чистые ручки и блокноты.

Для учащихся 7 - 9 классов в рамках акции было проведено захватывающее мероприятие, которое состоялось 6 марта 2023 года. В самом начале мероприятия ученики приступили к разгадыванию загадочного ребуса, связанного с основным объектом исследования. Ребята активно участвовали в викторине «Что вы знаете о зубных щетках?», демонстрируя свои знания на данную тему. Для проведения викторины я создала интересную и информативную презентацию, которая помогла им более глубоко разобраться в данной теме. В рамках мероприятия, они также решали задачи, связанные со зубными щетками, и смотрели три увлекательных видеоролика на эту тему: «Фиксики – история вещей – зубная щетка», фрагмент передачи «Настроение» и «Топ лучших зубных щеток по мнению стоматологов». По завершению игры, каждому ученику был вручен буклет, посвященный альтернативам зубным щеткам. Этот буклет был опубликован на странице сообщества «МБОУ СОШ №13 н.п. Белое Море» (https://vk.com/club193271010) и также в сообществе «БЭК» (https://vk.com/public144838460) Все участники были очень заинтригованы и заинтересованы в этой теме, и результаты викторины явно доказали, что каждый из них стал немного мудрее в области здоровья полости рта.

Теоретическая значимость заключается в подтверждении важности регулярной замены зубных щеток раз в 3 месяца и отправке их на переработку. Смена зубных щеток раз в 3 месяца рекомендуется для поддержания хорошей гигиены полости рта и предотвращения развития бактерий и инфекций. Использование старых или изношенных щеток может привести к недостаточной очистке зубов и десен, что может привести к проблемам со здоровьем полости рта. Важность отправки использованных зубных щеток на переработку также подчеркивается. Неразлагаемые пластиковые материалы, такие как нейлон, могут оставаться в окружающей среде на протяжении длительного времени и наносить ущерб живым организмам и экосистемам. Путем отправки зубных щеток на переработку, мы способствуем использованию этих материалов вновь, что позволяет снизить экологический след и обеспечить устойчивое использование ресурсов.

Апробация. Материалы данной работы были представлены в день Российской науки (09.02.2023) в ходе защиты проектов. Работа стала победителем в номинации «Лучшее мультимедийное представление». А так же представлена на муниципальной научно-практической конференции «Юность Севера».

8. Заключение.

В ходе работы были исследованы 6 образцов зубных щеток. Все зубные щетки имели неповрежденную упаковку. Полная информация указана на упаковках образцов № 1,2,4,5.

Согласно ГОСТу высота кустов, ширина и длина колодки соответствует у всех представленных образцов.

Были проведены опыты по выявлению развития колоний микроорганизмов на зубных щетках и расчет количества и массы использованных зубных щеток жителями населенного пункта Белого Моря и города Кандалакши.

Доказано, что зубные щетки необходимо менять раз в 3 месяца и отправлять на переработку, так как большинство их изготовлено из нейлона – неразлагаемого пластика.

Организована акция «Очистил зубы – почисти планету», в ходе которой происходит сбор использованных зубных щеток на переработку.

9. Список литературы и Интернет - ресурсов:

1. Доценко Я. Как ваша зубная щетка стала частью пластикового кризиса /[Электронный ресурс]- Режим доступа: https://vegetarian.ru/articles/kak-vasha-zubnaya-shchetka-stala-chastyu-plastikovogo-krizisa.html?ysclid=l9b9cgnkys63182276

2. Группа в вк «Начни с себя, поморье!» /[Электронный ресурс]- Режим доступа: https://vk.com/start_pomorie

3. ГОСТ 6388-2022. Щетки зубные. Общие технические условия. /[Электронный ресурс]- Режим доступа: https://docs.cntd.ru/document/1200193905?ysclid=lcg3t1gmze166812883

4. Строение зубной щетки. /[Электронный ресурс]- Режим доступа: http://novobel.gov.by/uploads/files/stomzabolevanie-16032021-2.jpg

5. Гигиенические требования к производству, качеству и безопасности средств гигиены полости рта. Санитарные правила и нормы Санпин1.2.676-97" (утв. Постановлением Минздрава РФ от 20.10.97 N 24) (вместе с "Руководством по косметической продукции, утвержденным ЕЭС" (Инструкция 76/768/ЕЭС)) /[Электронный ресурс]- Режим доступа: https://zakonbase.ru/content/base/72959?ysclid=lcg4x1qfny559362476

6. Численность жителей поселка Белое Море и города Кандалакши. /[Электронный ресурс]- Режим доступа: https://bdex.ru/naselenie/murmanskaya-oblast/kandalaksha/?ysclid=l9la3lduj9559818900

7. Зубные щетки: какие бывают, как правильно выбирать и почему это важно. /[Электронный ресурс]- Режим доступа: https://style.rbc.ru/health/5ab122639a7947406fd43f7a

8. Как выращивать культуры бактерий в чашке Петри. /[Электронный ресурс]- Режим доступа: http://elk-spb.ru/articles/vyrashhivanie-bakterij-v-chashke-petri/

9. Расшифровка штрихкода / [Электронный ресурс]- Режим доступа http://ros-potreb.ru/services/5.html?ysclid=lb7xo9oj0149570523

10. Мусорный остров в Тихом океане / [Электронный ресурс]- Режим доступа https://lifeglobe.net/blogs/details?id=445

Приложение 1.

Результаты анкетирования.

В анкетировании приняли участие 14 учащихся, 30 жителей поселка и работников школы.

Вопрос №1.

Как часто вы меняете зубную щетку и почему?

Вопрос №2

Щеткой какой фирмы вы пользуетесь?

Вопрос №3

Сколько раз в день вы чистите зубы?

Вопрос №4

Что такое зубная щетка?

Вопрос №5

Какой щеткой вы пользуетесь?

Вопрос №6

Вы сдаете свою зубную щетку на переработку?

Вопрос №7

Вы знаете что такое «Мисвак»?

Приложение 2.

Таблица 1. Информация, указанная на упаковке.

Приложение 3.

Таблица 2. Соответствие основных размеров зубных щеток по ГОСТУ.

Приложение 4.

Выявление развития колоний микроорганизмов на зубных щетках.

Фотографии №1,2,3,4,5 Исследование микрофлоры, взятой с зубных щеток

Приложение 5.

Фотографии № 6,7,8 экологическая акция «Почистил зубы – почисти планету!»

Приложение 6.

Фотографии № 9,10,11,12 Проведение мероприятия на основании экологической акции.