XXV Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Вред реагентов:правда или миф?

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Белинский З.И. 1

---

1МОУ СОШ 32 имени академика А. А. Ухтомского

Азеева Г.Н. 1

---

1МОУ СОШ 32 имени академика А. А. Ухтомского

Работа в формате PDF

2.8 MB

Автор работы награжден дипломом победителя III степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Введение

Когда начинается ранняя весна, и ещё ничего не цветёт, моё здоровье резко ухудшается. Мне становится тяжело дышать, и карета скорой помощи везёт меня в больницу. И так каждый год. Бывают ли проблемы со здоровьем в это время года у других? Опросив горожан, выяснили, что 60% из них тоже отмечают плохое самочувствие (Прил.1). Из симптомов лидирует насморк, он возникает у 41,7% респондентов. Появляется кашель у 25% и боль в горле у 16,7% горожан. (Прил.2). Причиной этому 83% больных считают простуду, а 17% - аллергию (Прил.3).

Актуальность исследования. Что же может вызывать аллергию ранней весной, когда даже ольха ещё не цветёт?

Гипотеза исследования. Считаю, чтов плохом самочувствии человека виноваты антигололёдные реагенты. Они вредят не только здоровью людей, но и всей окружающей среде.

Объект исследования: антигололёдный реагент

Предмет исследования: влияние на человека, животных и растения

Цель работы: изучить влияние антигололёдных реагентов на окружающую среду.

Задачи:

• выяснить, чем обрабатывают дороги в Рыбинске;

• узнать, чем опасны реагенты для окружающей среды;

• ознакомиться с составами и свойствами реагентов

• изучить безопасные способы обработки дорог;

• привлечь население к решению данной проблемы;

• познакомить одноклассников с результатами моего исследования.

Методы исследования: 1)изучение литературы по данной теме; 2)использование интернет ресурсов;3)опрос;4)интервьюирование; 5) опыты; 6) сравнение

Срок работы над исследованием: март 2024 г. – сентябрь 2024 г.

Основная часть

1. Нужны ли антигололёдные реагенты?

   1. Опрос

Чтобы узнать мнение населения по проблеме обработки дорог и тротуаров антигололёдными смесями, мы спросили горожан:

• Нужно ли зимой обрабатывать дороги противоголёдными реагентами?

Выяснили, что все респонденты высказались за посыпку дорог. Они считают, что это необходимо для безопасности передвижения пешеходов и автомобилей (Прил.4). При этом опрошенные горожане отметили, что от реагентов портятся автомобили (67%) и обувь (33%) (Прил.5). Назвав только материальные причины вреда антигололёдной смеси, никто из респондентов даже не задумался об их влиянии на здоровье человека и всю окружающую среду. Может, это действительно миф, что человек, животные и растения страдают от реагентов? Респонденты задумались, тема моего исследования показалась им интересной.

1. 2. Чем обрабатывают зимой дороги в Рыбинске?

Сначала мы решили узнать, чем же посыпают дороги в Рыбинске. За разъяснениями обратились в МУП «ДЭС» (Прил.6). На базе этого предприятия происходит заготовка антигололёдных реагентов. Мы выяснили, что для обработки дорог используют песчано-соляную смесь и рассол. Рассолом называют техническую соль, растворённую в воде. Песчано-соляная смесь – это смесь, в составе которой 70% песка и 30% хлористого натрия. Но соотношение песка и соли может меняться в зависимости от температуры воздуха. Чем холоднее, тем толще лёд, а значит, больше соли требуется для его устранения. Песок нужен, чтобы обеспечить хорошее сцепление.

Почему именно эти реагенты используют в городе? Задались мы новым вопросом и узнали, что обработка дорог песчано-соляной смесью является, во-первых, наиболее эффективной в наших климатических условиях. Во-вторых, более бюджетной. В-третьих, имеет натуральный состав, который содержит речной или карьерный песок. А значит, песчано-соляная смесь экологична. Так утверждают в МУП «ДЭС» г. Рыбинска. А вот насколько утверждение экологичности смеси соответствует действительности, мы и решили выяснить. Для этого в марте мы взяли образцы снега на обочине оживлённой дороги на улице Куйбышева и в парке имени Фейгина (Прил.7). Снег растопили и воду пропустили через фильтр. Данные визуального анализа занесли в таблицу:

Вывод: снег, взятый в парке, чистый. Он не подвергался обработке реагентами.

2. Экспериментальная часть

   1. Опыт № 1. Влияние песчано-соляной смеси на растения

Чтобы выяснить влияние песчано-соляной смеси на растения, мы взяли 3 одинаковые луковицы и поместили их в стаканы. Луковица №1 стояла в талой воде со смесью. Луковица №2 – в талой воде из снега, взятого в парке. Луковица №3 – в чистой питьевой воде (Прил.11). Другие условия были одинаковые. Результаты мы занесли в таблицу.

Вывод: луковица, стоящая в воде с реагентом, дала единичные корни и больше не развивалась. Соль негативно повлияла на растение.

21 мая мы провели анализ почвенного покрова на месте собранного снега (Прил.12). Результаты занесли в таблицу:

Проведя исследования, мы пришли к выводу, что песчано-соляная смесь губительна для растений. Проникая в почву, она плохо влияет на рост и развитие растения, а значит, наносит вред окружающей среде.

1. 2. Опыт № 2. Влияние песчано-соляной смеси на человека

Реагенты вредят растениям, а человеку? Решили выяснить на себе. Смочив ватный тампон талой водой с обочины дороги, протёрли им тыльную сторону правой руки. Левую руку протёрли чистой снеговой водой. Кожа покраснела только на правой руке (Прил.13). Получается, что раздражение вызвал реагент, находящийся в воде. Значит, он способен навредить человеку.

Чтобы подтвердить результаты опыта, мы обратились к врачу больницы № 1 г. Рыбинска Ирине Александровне Л. (Прил.14). Она подтвердила, что соль, входящая в состав реагента, при соприкосновении с кожей может вызвать воспалительную реакцию - контактный дерматит. При вдыхании частиц реагентов человек может начать чихать и кашлять. А это происходит из-за химических соединений, которые образуются в результате реакции реагентов с выхлопными газами автомобилей и выбросами промышленных предприятий.

Вывод: сама по себе песчано-соляная смесь для человека не опасна. Но стоит ей перемешаться со снегом, маслом и выхлопами автомобилей – и всё меняется. Получается ядовитая смесь.

Как узнать, что человек, и я том числе, кашляют и задыхаются от этой смеси? Этот вопрос я адресовал заведующему лабораторией рыбинской больницы № 2 Антону Юрьевичу К. (Прил.15). Он пояснил, что доказать её влияние на организм человека очень сложно. Для этого необходимы специальные экспертизы, которые не делает ни одна лаборатория в Рыбинске и даже в Ярославле. Нужно заказывать химическую экспертизу в Москве, и стоит она очень дорого.

1. 3. Опыт № 3. Влияние песчано-соляной смеси на кожу

      1. Влияние на кожаную обувь

Кожаную обувь мы несколько раз протёрли тампоном, смоченным водой с песчано-соляной смесью. После высыхания на её поверхности появились белые разводы (Прил.16). А когда кожу подержали в талой воде с реагентом, то она стала ломкой и начала пропускать воду (Прил.17). Следовательно, песчано-соляная смесь негативно влияет на кожу и действительно портит обувь.

1. 1. 2. Влияние на лапы животных

А как же лапы животных? Значит, и они страдают? С этим вопросом мы обратились в ветеринарную клинику (Прил.18). Действительно оказалось, что соль плохо действует на домашних питомцев. Она разъедает кожу. Подушечки лап трескаются. Особенно опасен период оттепели, когда образуется жижа из реагентов, снега и грязи.

1. 4. Опыт № 4. Влияние песчано-соляной смеси на металл

Как действует песчано-соляная смесь на металл, решили выяснить, поместив гвоздь в талую воду с реагентом (Прил.19). Уже через месяц гвоздь начал покрываться ржавчиной. Следовательно, песчано-соляная смесь ускоряет процесс ржавения.

1. 5. Выводы

Как мы выяснили, песчано-соляная смесь не лишена недостатков. Во-первых, соль в чистом виде является опасной для почвы и растений. Во-вторых, грязный песок, заражённый тяжёлыми металлами, с помощью ветра оседает на почве. И снова страдают растения, наносится вред здоровью человека. В-третьих, техническая соль разъедает кожу лап животных, портит обувь и вызывает коррозию металла. В-четвёртых, песок и соль, которые остаются на дороге, попадают в канализацию и засоряют её. В-пятых, через ливневые стоки соль попадает в грунтовые воды, ухудшая её качество.

3. Пути решения проблемы

   1. Как борются с гололёдом в других странах

В США и Канаде дороги посыпают хлоридом магния. А это – агрессивная химия. В Австрии и Финляндии используют только песок или каменную крошку. Это экологично, но с дороги они сдуваются ветром. В Швеции мелкий песок смешивают с горячей водой и разбрызгивают его на лёд. В Норвегии строят трассы с подогревом. Но самый простой способ нашли японцы. Они просто чистят дороги от снега, не давая образоваться льду.

1. 2. Моя противоголоёдная смесь

Изучив составы различных реагентов, мы остановились на противогололёднай смеси шведского учёного Тоггейра Ваа. В домашних условиях мы воссоздали её.

Для этого мелкий песок смешали с водой, нагретой до 95 градусов по Цельсию в пропорции семь к трём.

Затем обработали этой смесью лёд, который приготовили в морозильнике. Песчинки стали «вплавляться» в лёд, делая поверхность шероховатой.

Воссоздали порыв ветра с помощью вентилятора. Песок не сдувается ветром, а значит, сцепление обуви пешеходов и автомобильных колёс с дорогой будет хорошим (Прил.20).

Но можно ли применить этот метод на дорогах Рыбинска? Выяснили в МУП «ДЭС», что в среднем за один рабочий день на улицах Рыбинска оказывается около 100 тонн песчано-соляной смеси. Посчитали примерную стоимость затрат на один день готовой смеси (№1), смеси, сделанной предприятием самостоятельно (№2) и смеси по методу Тоггейра Ваа (№3).

Получается, что МУП «ДЭС» города Рыбинска экономически выгодней самим заниматься приготовлением песчано-соляной смеси, чем покупать готовую. Экологический метод Тоггейра Ваа оказался очень затратным для борьбы с гололёдом. Но может быть его стоит использовать в парках, на территории детских садов и школ? А городской администрации выделять на это средства.

1. 3. Рекомендации

С наступлением зимы на дорогах города снова появятся реагенты. Чтобы свести вред от них к минимуму, мы составили для горожан памятку (Прил.21):

• Старайтесь меньше гулять по дорожкам, посыпанными реагентами, обходите по сугробам.

• Прикрывайте нос шарфом, когда идёте по россыпи реагентов.

• Не возите маленьких детей на санках, возьмите их на руки. Так малыши будут находиться дальше от реагента.

• Приходя домой с улицы, умойтесь, промойте нос солёной водой.

• Мелким собакам надевайте на лапы обувь, а крупным обрабатывайте подушечки лап специальными мазями на основе воска.

• Следите за обувью. Как только пришли с улицы, сполосните сапоги под краном, смойте грязь с реагентом.

• Спасая автомобиль от коррозии, используйте автохимию для защиты кузова и шин.

Заключение

В условиях Рыбинска песчано-соляная смесь оказалась самым дешёвым антигололёдным средством. Это плюс. В её составе отсутствуют химические вещества. Это тоже плюс. Но безопасность песчано-соляной смеси для окружающей среды оказалась мифом, так как:

• Происходит засоление почвы, что приводит к угнетению растительности.

• Соль попадает через грунтовые воды или через ливневые стоки в поверхностные воды, ухудшая её качество. Разрушается экосистема окружающей среды.

• От соли страдают лапы животных.

• В сочетании с выхлопными газами автомобилей и выбросами предприятий она способна навредить здоровью человека.

• Наносит ущерб материальному имуществу.

Моя гипотеза доказана.

Но иотказаться от использования антигололёдных смесей невозможно, так как от них зависит безопасность водителей и пешеходов. Считаю, что применять песчано-соляную смесь нужно ограниченно, только лишь в достаточных количествах для разрушения льда на дороге.

Результатами своего исследования я поделился с одноклассниками. Они тоже озаботились данной проблемой.

Список литературы

1. Воронова Е. / Эффект плавления. Как победить гололёд // Аргументы и факты. – 2016. 3 февраля. № 5

2. Я познаю мир: Дет. энцикл.: Химия / Авт.-сост. Л. А. Савина; под общ. Ред. О. Г. Хинн. – М.: АСТ, 1996. – 448 с.

3. Нечаев П. / Соль земли. Какие правила применения реагентов действуют в городе? // Аргументы и факты. – 2016. 3 февраля. № 3

4. https://aif.ru/auto/roads/sol_i_kroshka_kak_boryutsya_s_gololedom_v_drugih_stranah

5. https://bionord.store/articles/osobennosti-zimney-uborki-dorog-v-raznykh-stranakh/

6. https://tass.ru/obschestvo/17221189

Приложения

Приложение 1. Результаты опроса «Самочувствие с наступлением весны»

Приложение 2. Результаты опроса «Симптомы болезни»

Приложение 3. Результаты опроса «Причины болезни»

Приложение 4. Результаты опроса о целесообразности реагентов

Приложение 5. Результаты опроса о вреде реагентов

33 %

П риложение 6. В МУП «ДЭС»

П риложение 7. Забор снега для исследования

П риложение 8. Образцы снега

Приложение 9. Талая вода

Приложение 10. Фильтры

П риложение 11. Опыт 1. Влияние на растения

Приложение 12. Влияние реагентов на почву.

12-1. Почвенный покров на обочине дороги

12-2. Почвенный покров в парке

Приложение 13. Влияние реагентов на человека

​​

Приложение14. Я в больнице № 1с врачом

Приложение15. Я с заведующим лабораторией больницы № 2

Приложение16. Влияние реагентов на обувь

П риложение17. Влияние реагентов на изделия из кожи

П риложение 18. В ветеринарной клинике

П риложение19. Влияние реагента на металл

П риложение 20. Создание смеси по методу Тоггейра Ваа

Приложение 21. Памятка «Если на дороге гололёд…»