XXI Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Благодарное дерево

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Морозов Р.С. 1

---

1МБОУ Атепцевская СОШ

Розанова И.В. 1

---

1МБОУ Атепцевская СОШ

Работа в формате PDF

454.1 KB

Автор работы награжден дипломом победителя III степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Введение

Леса – это «зеленые легкие нашей планеты». Листья деревьев поглощают из атмосферы углекислый газ, а обратно выделяют кислород. Одно взрослое дерево производит около 120 кг кислорода в год.

Лес - это источник древесины, которая необходима для производства бумаги. Ежегодно в нашей стране вырубается 43 миллиона кубометров леса на нужды целлюлозно-бумажной промышленности. Согласно данным Рослесинфорга в 2022 году в России было произведено более 9 миллионов тонн картона и бумаги, что на 2,2% больше, чем в 2021 году. Производство и потребность в бумаге каждый год увеличивается, а запасы древесины уменьшаются.

Переработка  макулатуры  снижает количество вырубаемых деревьев для производства различных видов бумаги. Но обратно на переработку возвращается около 25% использованной бумаги.

Проблема: низкий процент вторичной переработки бумаги

Цель проекта: создать программу для определения объема расхода бумаги

Задачи проекта:

• изучить историю появления бумаги;

• определить основные свойства бумаги;

• изучить процесс производства бумаги;

• определить расход бумаги в школе;

• разработать программу для определения объема расхода бумаги;

• сформулировать выводы и определить результаты работы.

Гипотеза: считаю, что данные программы позволят увеличить объемы сбора макулатуры

Глава 1

1. 1. История появления бумаги

Бумага была изобретена в Китае в 105 году н.э. при дворе императора Хань. Ее изобретателем считается Цай Лунь.

Согласно летописям, Цай Лунь использовал для изготовления бумаги золу, пеньку, кору тутового дерева и старые тряпки. Он размельчал ингредиенты, смешивал их с водой и выливал полученную массу на специальную форму с сеткой на дне. После высыхания на солнце листы бумаги разглаживались камнями. Бумага Цай Луня была легкой, прочной и долговечной.

Бумага собственного производства в нашей стране появилась в середине 16 века при Иване Грозном в селе Ивантеевка Московской области.

Настоящим прорывом стало изобретение бумагоделательной машины в 1799 году французом Луи Робером. Это позволило механизировать процесс и значительно увеличить производство бумаги.

1. 2. Бумага как материал

Бумага - один из самых распространенных и общеупотребительных материалов в мире. Она используется в различных сферах жизни и широко используется для создания различных изделий: книги и тетради, упаковка, гигиенические изделия, декоративные элементы: Изделия ручной работы: открытки, фотоальбомы, буклеты, подарочные коробочки и многое другое.

Бумага - это материал, который состоит из волокон древесины, целлюлозы и других материалов, прессованных и осушенных. Одним из главных свойств бумаги является ее прочность.

Бумага может выдерживать определенный вес и давление. Бумага способна впитывать воду. Бумага может иметь разные оттенки и различные текстуры. Бумага имеет определенную плотность. Чем больше весит лист бумаги и чем толще он выглядит, тем больше его плотность.

Выделяют несколько видов бумаги:

• офсет – самая тонкая и самая недорогая бумага;

• мелованная: делится на глянцевую и матовую разновидности;

• к

  артон – самый плотный и дорогой вид бумаги

1.3 Производство бумаги из древесины и вторичного сырья

Сырьем для изготовления бумаги служит целлюлоза. В качестве сырья для получения волокнистых материалов используют различные виды древесины. Для их изготовления используются как хвойные, так и лиственные породы. Хвойные деревья, такие как сосна и ель, обычно содержат длинные волокна, которые придают бумаге прочность. Лиственные деревья, такие как береза и дуб, обладают более короткими, но более плотными волокнами.

Технология производства бумаги включает в себя несколько последовательных этапов: подготовка бумажной массы; варка, формирование бумаги на бумагоделательной машине; накатка; упаковка.

Кроме использования древесных волокон, бумага может быть произведена из макулатуры - переработанных отходов бумаги и картона.

Процесс изготовления бумаги из макулатуры включает в себя следующие этапы: сбор и сортировка макулатуры; измельчение; обработка и образование листа.

Для изготовления 1 тонны бумаги нужно 5,6 м3 древесины. Если учесть, что средний объем одного бревна (дерева) - 0,33м3 , то для производства 1 тонны бумаги требуется 17 деревьев.

Использование макулатуры существенно экономит древесину. Одна тонна макулатуры заменяет около 4 кубических метров древесины или 100 кг макулатуры спасают 1 дерево.

Макулатура может быть переработана не более 5 раз, прежде чем ее волокна станут непригодными для изготовления бумаги. Все это позволяет уменьшить вырубку лесов. Также переработка одной тонны макулатуры экономит 20 000 литров воды и 1000 кВт электроэнергии необходимых для производства бумаги.

Глава 2

2.1. Расход бумаги в школе

В школе невозможно обучение без учебников и тетрадей. В течение учебного года ученики школы используют различные письменные принадлежности из бумаги.

Тетради 12 листов

Параллель (класс)	Линейка (штука)	Клетка (штука)	Количество учеников	Итого линейка (штука)	Итого клетка (штука)
1	10	10	75	750	750
2	15	15	56	840	840
3	15	15	77	1 155	1 155
4	15	15	77	1 155	1 155
5	20	20	68	1 360	1 360
6	20	20	67	1 340	1 340
7	15		73	1 095
8	10		67	670
9	10		59	590
Итого			619	8 955	600

Тетради 48 листов

Контурные карты по географии

Класс	Количество	Количество учеников	Итого
5-9	1	334	334
Итого		334	334

Папка для акварели

Класс	Количество	Количество учеников	Итого
1-7	1	493	493
Итого		493	493

Рабочие тетради по английскому языку

Класс	Количество	Количество учеников	Итого
5-11	1	357	357
Итого		357	357

Рабочие тетради по математике

Класс	Количество	Количество учеников	Итого
2-4	2	285	570
Итого		285	570

1. Рабочие тетради по окружающему миру

Класс	Количество	Количество учеников	Итого
2-4	2	285	570
Итого		285	570

В течение учебного года школьники выполняют Всероссийские проверочные работы на листах формата А4.

В течение одного учебного года ученики школы используют:

• Тетради 12 листов: 15 555 шт.

• Тетради 48 листов: 5 188 шт.

• Контурные карты по географии: 334 шт.

• Папка для акварели: 493 шт.

• Рабочие тетради по предметам: 1 497 шт.

На проведение Всероссийских проверочных работ затрачивается 10 353 листов формата А4.

2.2 Программа для определения объема расхода бумаги

Для определения объема расхода бумаги в школе я создал программу на языке программирования C++. Программа разработана и запускается в компиляторе GDBOnline.

Программа определяет:

1. Вес бумаги в зависимости от плотности и площади листа. Определение идет по формулам, которые я записал в программу.

Вес определяется по формуле m = λ * S, где m - это масса, λ – это линейная плотность и S-площадь листа. Единица измерения килограмм (кг.)

Линейная плотность листа зависит от вида бумаги и эта величина уже известна. Ее значение указано на упаковке. Единица измерения грамм на квадратный метр (г/м2).

Площадь листа я определил по формуле S = а*b, где a – это длина листа, а b- это ширина. Единица измерения сантиметр (см.)

Программа определяет вес бумаги по каждому виду. Приложение 1

Общий вес использованной бумаги в течение одного учебного года: 1 675,38 кг.

2. Количество деревьев, использованных для производства бумаги. Количество деревьев определяется по формуле: К = m*17/1000. Для производства 1 675,38 кг бумаги было использовано 28,4815 деревьев.

3. Количество спасенных деревьев. Определяется по формуле: К= m/100. Если мы сдадим в макулатуру 1 675,38 кг бумаги, которую использовали в течение одного года, то спасем 16,7538 деревьев. Приложение 2

Так же мы сэкономим 32 000 литров воды и 1 600 Квт электроэнергии необходимых для производства бумаги.

Свою программу я назвал «Благодарное дерево». Программу представил ученикам школы и провел опрос. На первый вопрос ребята отвечали до знакомства с данными программы.

1. Вы принимали участие в сборе макулатуры?

• да

• нет

2. Необходимо ли сдавать макулатуру?

• да

• нет

3. Будете ли вы принимать участие в сборе макулатуре?

• да

• нет

По результатам опроса:

• 26% опрошенных школьников сдавали макулатуру;

• 90,5% опрошенных школьников считают необходимым сдавать макулатуру

• 85% опрошенных школьников будут сдавать макулатуру

Заключение

Леса – это «зеленые легкие нашей планеты». Одно взрослое дерево производит около 120 кг кислорода в год.

Лес - это источник древесины, которая необходима для производства бумаги. Для изготовления 1 тонны бумаги нужно 5,6 м3 древесины. Если учесть, что средний объем одного бревна (дерева) - 0,33м3 , то для производства 1 тонны бумаги требуется 17 деревьев.

В школе невозможно обучение без учебников и тетрадей. Ученики Атепцевской школы в течение учебного года используют различные письменные принадлежности из бумаги: тетради 12 и 48 листов - 20 743; рабочие тетради по предметам - 1 497; папка для акварели – 493; контурные карты по географии - 334. На проведение Всероссийских проверочных работ затрачивается 10 353 листа формата А4.

Каждый год производство и потребность в бумаге увеличивается, а запасы древесины уменьшаются.

Использование макулатуры существенно экономит древесину. Одна тонна макулатуры заменяет около 4 кубических метров древесины или 100 кг макулатуры спасают 1 дерево. Все это позволяет уменьшить вырубку лесов. Также переработка одной тонны макулатуры экономит 20 000 литров воды и 1000 кВт электроэнергии необходимых для производства бумаги.

Но обратно на переработку возвращается около 25% использованной бумаги. Проект «Благодарное дерево» направлен именно на решение данной проблемы.

Программа «Благодарное дерево» создана для определения объема расхода бумаги. Программа определяет:

1. Вес бумаги в зависимости от плотности и площади листа. Общий вес использованной бумаги в течение одного учебного года в Атепцевской школе: 1 675,38 кг.

2. Количество деревьев, использованных для производства бумаги. Для производства 1 675,38 кг бумаги было использовано 28,4815 деревьев.

3. Количество спасенных деревьев. Если мы сдадим в макулатуру 1 675,38 кг бумаги, которую использовали в течение одного года, то спасем 16,7538 деревьев.

Программа «Благодарное дерево» была представлена ученикам школы и проведен опрос. По результат опроса 85% школьников будут принимать участие в сборе макулатуры. Объемы сбора макулатуры в Атепцевской школе увеличатся в три раза. Увеличится процент вторичной переработки бумаги, а количество вырубаемых деревьев для ее производства уменьшится.

Программа «Благодарное дерево» увеличила объемы сбора макулатуры. Теоритически моя гипотеза подтверждена. Будет ли она, подтверждена на практике, покажет время, когда программа «Благодарное дерево» определит объемы сбора макулатуры. Работа над проектом будет продолжена.

Список литературы

1. Балаченкова А. П. История бумаги и бумажного производства: учебное пособие и хрестоматия / СПб ГТУРП. – СПб., 2011 – 52 с.

2. Кравец С.Л.,Большая российская энциклопедия / Москва: 2011. - 1517 с.

3. Рейзлин В.И. Язык С++ и программирование на нём: учебное пособие / Томский политехнический университет. – 3-е изд., перераб. – Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2021 – 208 с.

Интернет ресурсы

4. https://rcycle.net/

5. https://roslesinforg.ru/

Приложение 1

Программа «Благодарное дерево»