VII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Влияние средств для мытья посуды на развитие редиса посевного Raphanus sativus
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Введение
Каждый из нас в своей жизни сталкивается с мытьем посуды. В настоящее время человек не может обойтись без моющих средств. Но, используя их в повседневной жизни, да еще столько раз за день, мы не задумываемся, насколько они безопасны, как влияют на кожу рук и здоровье человека в целом, можно ли вообще после их использования кушать из вымытой ими тарелки! Чтобы понять, как бороться с вредом, наносимым нам моющими средствами, мы, прежде всего, должны узнать о них больше. В этом и заключалась актуальность работы.
Цель работы:изучить влияние средств для мытья посуды на рост и развитие редиса посевного Raphanus sativus.
Для этого были поставлены следующие задачи:
оценить действие средств для мытья посуды на всхожесть семян редиса;
изучить влияние моющих средств на длину корешка и зеленой части растений
Объектом исследования были жидкие средства для мытья посуды.
Предмет исследования: влияние средств для мытья посуды на рост и развитие редиса посевного.
Гипотеза: синтетическиесредства для мытья посуды оказывают негативное влияние на растительные организмы.
Вклад исполнителя в выполнение работы:
участие в постановке эксперимента;
наблюдение и учет всхожести семян;
измерение морфологических показателей растений.
1 Литературный обзор «Состав и свойства моющих средств для посуды»
1.1 Состав моющих средств для посуды
Существующие моющие и чистящие средства для уборки в доме, а также средства для мытья посуды состоят из моющей основы и вспомогательных компонентов. В качестве моющей основы используют поверхностно-активные вещества (ПАВ), именно они образуют пену и определяют их моющие свойства. При этом обильная пена не гарантирует качественного смывания загрязнений и безопасность вымытой поверхности. Как правило, все ПАВы являются химическими синтезированными соединениями, они подразделяются на два типа: анионоактивные и неионогенные. В состав почти всех современных средств для мытья посуды, в том числе и тестируемых нами (Капля, Миф), входят комплексы анионных и неионогенных ПАВ, за счет чего повышается эффективность моющего средства, поскольку разные компоненты ПАВ взаимно усиливают действия друг друга [1].
Также средства для мытья посуды содержат вспомогательные вещества, улучшающие их моющую способность. Это щелочные соли слабых неорганических кислот (фосфаты различного состава бикарбонат натрия, силикаты натрия), соли перекисных кислот, обладающие отбеливающими и дезинфицирующими свойствами. Отдельные средства для мытья посуды включают ферменты, обеспечивающие удаление трудно вымываемых белковых загрязнений, натуральные бактерициды и стабилизаторы пены [2].
Урон организму наносят не только ПАВ моющих средств, но и химические ароматизаторы и консерванты. Ароматизаторы при мытье посуды человек активно вдыхает, что приводит, по мнению ученых, ко многим заболеваниям дыхательной системы вплоть до астмы. Средства также могут содержать регуляторы рН (например, лимонная и аскорбиновая кислоты), обезжириватели, полимеры, красители, консерванты, пеногасители, а также ароматические вещества [3].
1.2 Свойства моющих средств и их влияние на организм человека
Основными свойствами средства являются его моющая способность и pH. Большим плюсом средства является его способность эффективно справляться с масляными и жировыми загрязнениями в холодной воде, ч то достигается благодаря подбору оптимальной композиции ПАВ. Средства для ручного мытья должны обладать высоким стабильным пенообразованием. Для автоматических средств пенообразование должно быть умеренное, чтобы не снижать давления подающего жидкость насоса. Но это не значит, что средства для автоматической мойки изначально менее эффективные, чем для ручной. Данные экспериментов показывают, что после того, как пена исчезает, можно вымыть столько же тарелок, сколько их было вымыто при наличии пены [4].
Показатель активности водородных ионов (рН) характеризует, является ли средство нейтральным или обладает щелочной или кислотной реакцией. Соответственно рН является важным показателем безопасности, поскольку при мытье посуды вручную средство непосредственно воздействует на кожу рук. Согласно ГОСТ Р 51696-2000 [5] для средств, имеющих при использовании контакт с кожей рук, значение показателя рН должно находиться в пределах от 4,0 до 11,5. Однако для средств, которыми пользуются часто, особенно при мытье большого количества посуды, оптимальным является рН, близкий к нейтральному значению 6,0 - 7,0 [6].
Помимо вреда здоровью самого человека, моющие средства ухудшают экологическую ситуацию в целом. Сточные бытовые воды с растворенными в них ПАВ наносят огромный ущерб, загрязняя почву и водоемы. Моющие средства с ПАВ большого периода распада вредят больше. Пока соединения разлагаются, они способствуют заболачиванию водоемов, кислородному голоданию их жителей, а в последствии к гибели последних. Поэтому, чем меньше период распада ПАВ, тем безопаснее средство для экологии. Беда в том, производители не пишут названия ПАВ в составе [7]. Наиболее агрессивными являются анионные ПАВ, хоть у некоторых из них и неплохая биоразлагаемость (до 90%). Неионогенные полностью разлагаются, то есть превращаются в углекислый газ и воду, поэтому меньше вреда приносят окружающей среде [8].
Какое влияние оказывают моющие средства на организм человека?
Этилендиаминтетрауксусная кислота (EDTA) способна усилить проникновение в слои кожи некоторых опасных веществ, которые содержатся в средстве. Это вещество обладает свойством комплексообразователя, связывает ионы металлов, способствует образованию большей пены, хотя ее меньшее количество вовсе не означает, что менее чистой будет и посуда [8].
При попадании в организм ПАВ вызывают постепенное отравление. Все начинается с аллергических реакций, а заканчиваться может развитием опухолей в желудочно-кишечном тракте — дело в том, что продукты распада многих ПАВ являются канцерогенами. Мало того, что при контакте ПАВ с кожей разрушается защитный барьер, соединения всасываются в кровь и разносятся по всему организму. Урон организму наносят не только ПАВ моющих средств, но и химические ароматизаторы и консерванты. Ароматизаторы при мытье посуды человек активно вдыхает, что приводит, по мнению ученых, ко многим заболеваниям дыхательной системы вплоть до астмы [7].
После высыхания ПАВ (среди которых есть кислота и другие синтетические добавки) остаются, образуя на поверхности пленку. Естественно, когда мы пользуемся такой посудой, ПАВ попадают в пищу. Если это происходит регулярно, химические вещества, накапливаясь, отравляют организм: идет нарушение обмена веществ и может наблюдаться сбой в работе внутренних органов. Кроме того продукты распада многих ПАВ - это канцерогены, провоцирующие развитие злокачественных опухолей в желудке или кишечнике. Помимо этого соединения ПАВ проникают через кожу, быстро всасываются в кровь и расходятся по всему организму. По оценкам специалистов, за год человек «съедает» около стакана моющего средства [3].
2 Экспериментальная часть «Влияние средств для мытья посуды на развитие редиса посевного Raphanus sativus»
2.1 Характеристика тест-объекта
Действие моющих средств изучали на редисе посевном с использованием метода биотестирования.
Редис Raphanus sativus – однолетнее или двулетнее растение, относится к отделу цветковые, классу двудольные, порядку капустоцветные, семейству капустные (крестоцветные, брассиковые), роду редька и является разновидностью редьки посевной.
Русское название редиса – это, скорее всего, трансформированное латинское слово «radix», которое в переводе обозначает «корень».
Листья редиса простые, черешковые, могут быть цельными или лировидно-рассеченными, опушены жесткими волосками и собраны в розетку. Длина листьев от 5 до 20-25 см. Цвет листьев – от светло-салатового до насыщенно-зеленого. Корневая система редиса стержневого типа. После формирования и созревания корнеплода, в первый же год вегетации, в центре листовой розетки у редиса начинает формироваться стебель. Стебель редиса ветвистый, округлый на поперечном срезе, с довольно рыхлой сердцевиной в центральной части. Часто сердцевина полностью разрушается, и стебель внутри оказывается полым. В высоту стебель редиса может достигать 20 см – 1 метра (Рис. 1).
Цветки редиса собраны в соцветия в форме кисти и могут иметь белый, розоватый или фиолетовый оттенок. Диаметр цветков достигает 1,5 см. После цветения, которое длится 30-35 дней, образуются плоды-стручки длиной от 2,5 до 7,5 см, в каждом из которых содержится от 6 до 10-12 круглых семян светло-коричневого цвета [9].
Рис. 1 - Редис посевной
2.2 Методика проведения исследований
Для проведения исследований были взяты моющие средства: Капля, Миф и жидкое мыло. В качестве контроля и для разбавления средств использовали пропущенную через фильтр отстоянную водопроводную воду. Изучаемые средства предварительно были разбавлены в 20 раз чистой водой: на одну часть средства было взято 20 частей воды.
В чашки Петри помещали бумажные фильтры, увлажняли их соответствующими растворами и равномерно распределяли семена редиса – по 15 штук в каждой чашке (для каждого варианта опыта по 2 чашки). Чашки закрывали крышками и оставляли для наблюдений. Для сравнения использовали водопроводную кипяченую воду, которой были разбавлены растворы моющих средств. В течение 8 суток ежедневно наблюдали за всхожестью семян, а в конце опыта измеряли линейкой длину корешка и зеленой части растений. Данные наблюдений заносили в соответствующие таблицы.
2.3 Результаты исследований
Результаты исследований показали, что в контрольном варианте – с чистой водой, первые всходы появились через сутки, а в вариантах с моющими средствами – на вторые сутки. Наименьшее количество проросших семян отмечалось в варианте с жидким мылом на всем протяжение опыта– 47 % по сравнению с чистой водой. В других вариантах к 8 суткам наблюденй всхожесть редиса составила 80 % (табл. 1).
Таблица 1 Всхожесть (шт.) семян редиса посевного в растворах моющих средств
|
Сутки опыта |
Варианты опыта |
||||||||||
|
Ч истая вода |
Капля |
Миф |
Жидкое мыло |
||||||||
|
1 |
2 |
1 |
2 |
1 |
2 |
1 |
2 |
||||
|
1 |
11 |
9 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|||
|
2 |
15 |
13 |
11 |
11 |
6 |
11 |
1 |
4 |
|||
|
3 |
15 |
15 |
13 |
12 |
11 |
11 |
4 |
6 |
|||
|
4 |
15 |
15 |
13 |
12 |
11 |
11 |
4 |
6 |
|||
|
5 |
15 |
15 |
13 |
12 |
11 |
12 |
5 |
8 |
|||
|
8 |
15 |
15 |
13 |
12 |
12 |
12 |
5 |
10 |
|||
По окончанию опыта измеряли также длину корешка и зеленой части растений.
Оказалось, что размеры растений в опытных вариантах были меньше, чем в опыте с чистой водой на 27-45 % (длина корешка) и на 50-71 % (длина зеленой части). Наименьшими эти значения были в опыте с жидким мылом (табл. 2; Рис. 1).
Таблица 2 Длина корешка и зеленой части растений (мм, средние значения) в опытах
|
Вариант опыта |
Длина корешка |
Длина зеленой части |
|
Чистая вода (контроль) |
11 |
24 |
|
Капля |
8 |
13 |
|
Миф |
7 |
12 |
|
Жидкое мыло |
6 |
7 |
Рис. 2 - Длина корешка и зеленой части растений в опытах (% к контролю)
Заключение
В ходе выполнения научно - исследовательской работы наши предположения о негативном влиянии средств для мытья посуды на растительные организмы подтвердились. В ходе проведения экспериментов задачи, поставленные перед нами, были выполнены: оценили действие средств на всхожесть семян редиса; изучили влияние моющих средств на морфологические показатели растений.
На основании проведенных исследований можно сделать следующие выводы:
1. В варианте с чистой водой первые всходы растений появились на первые сутки опыта, тогда как в вариантах с моющими средствами на сутки позже и меньшем количестве.
2. К концу срока наблюдений число всхожих семян в опытных вариантах была ниже, чем в чистой воде, на 20- 47 %.
3. Длина корешка и зеленой части опытных растений отличалась от контрольных измерений на 19-70 %.
4. Согласно наблюдений, наибольшее влияние на рост и развитие редиса посевного оказывало жидкое мыло.
Наши рекомендации для пользователей средств для мытья посуды:
тщательно ополаскивайте посуду в проточной воде после использования моющих средств;
после использования тщательно мойте руки;
избегайте длительных контактов с кожей рук, по возможности работайте в перчатках;
несильно загрязненную посуду мойте обычной горячей водой без использования моющих средств;
по возможности, для мытья посуды чаще используйте пищевую соду и порошок горчицы.
Список использованных источников и литературы
1. Что содержат средства для мытья посуды? [Электронный ресурс].https://myhealthnews.ru/node/90 (дата обращения: 02.10.2018). (in Russian).
2. Что входит в состав моющих средств для посуды? [Электронный ресурс]. /http://falsifikat.net (дата обращения: 30.03.2019). (in Russian).
3. Вред средства для мытья посуды [Электронный ресурс]. https://sovkusom.ru/vred-sredstva-dlya-mytya-posudy/ (дата обращения: 30.03.2019 ). (in Russian).
4. Всё о средствах для мытья посуды, мифы, консультации, советы… [Электронный ресурс]. /www.matrixplus.ru (дата обращения: 30.03.2019 ). (in Russian).
5. ГОСТ Р 51696-2000 Товары бытовой химии. Общие технические требования (с Изменением N 1) [Электронный ресурс].http://docs.cntd.ru/document/1200017903 (дата обращения: 31.03.2019 ). (in Russian).
6. Чем посуду надо мыть, чтоб здоровью не вредить? [Электронный ресурс]./http://petkach.spb.ru(дата обращения: 30.03.2019 ).
7. Средства для мытья посуды опасны? Азбука здоровья. [Электронный ресурс].https://azbyka.ru/zdorovie/bezopasny-li-sredstva-dlya-mytya-posudy ((дата обращения: 30.03.2019 ). (in Russian).
8. Могут ли быть опасны моющие средства для посуды? [Электронный ресурс]./http://oagb.ru (дата обращения: 02.10.2018). (in Russian).
9. Редис – описание, фото, сорта – [Электронный ресурс].https://nashzeleniymir.ru (дата обращения: 01.04.2019). (in Russian).
Приложение А
Рис. А1 – Всхожесть семян редиса в чистой воде
а)
б)
Рис. А 2 – Всхожесть семян редиса в опыте: в начале (а) и конце (б) исследований
Рис. А3 – Внешний вид растений в контроле
Рис А4 – Уточнение числа всхожих семян редиса